مشاريعنا

هدفنا من هذا المشروع هو تصميم نظام مبتكر جديد ومنخفض التكلفة وسهل الوصول إليه تم تطويره للمستخدمين من خلال الجمع بين أنظمة المنزل الذكي من خلال واجهة سهلة ومفهومة ولهذا الغرض، أولاً وقبل كل شيء، يهدف إلى تطوير نظام للتنبؤ الحوادث التي قد تحدث في المنازل. بفضل وحدة التحكم الدقيقة القابلة للبرمجة، يمكن اتخاذ الاحتياطات اللازمة لضمان سلامة السكان والمنزل. على سبيل المثال، إذا كان هناك حريق في المنزل، فسيتم قطع خط غاز البروبان أو الغاز القابل للاشتعال، وسيتم إصدار إنذار وإرسال المعلومات إلى المستخدمين من خلال التطبيق. ثانيا، يهدف إلى توفير الطاقة. يحتوي النظام الذي صممناه على أدوات تحكم وأجهزة استشعار إلكترونية قابلة للبرمجة تنظم التدفئة والتبريد والتهوية والإضاءة وتشغيل الأجهزة والمعدات استجابة للظروف المناخية الداخلية للمنزل. يستخدم النظام تقنيات التشغيل الآلي للمنزل لتوفير ردود فعل ومعلومات ذكية لأصحاب المنازل من خلال مراقبة العديد من جوانب المنزل على أساس يومي.

المنزل الذكي هو منزل ذكي حيث يتم استخدام الأجهزة والإضاءة وتكييف الهواء وأجهزة التلفاز وما إلى ذلك. وهو مصطلح شائع الاستخدام للإشارة إلى المنازل التي يمكنها التواصل مع بعضها البعض والتحكم فيها عن بعد وفقًا لجدول زمني محدد مسبقًا أو من خلال مجموعة متنوعة من الواجهات. تم تطوير العديد من أنظمة التشغيل الآلي للمنزل على مر السنين باستخدام العديد من التقنيات المختلفة. مع التقدم التكنولوجي، حدث تحسن كبير في مستوى التطور وميزات نظام التشغيل الآلي للمنزل. على الرغم من أن هذه الأنظمة لها بعض المزايا، إلا أن لها أيضًا عيوبًا.

أولاً، يعتبر جهاز Raspberry Pi نفسه مكلفًا للغاية، وثانيًا، إنه أمر ممل جدًا حيث يتعين عليك كتابة بريد إلكتروني في كل مرة تريد القيام بشيء ما، وقد جاء أفضل تقدم في مجال التشغيل الآلي للمنزل مع استخدام شبكة Wi-Fi لأنها طويلة المدى ومجانية ولا تحتاج إلى ترخيص ويمكن استخدامها في أي مكان في العالم ويمكن استخدامها عن بعد ويمكن أيضًا ربطها بشبكات متعددة. ويمكن للمستخدم التحكم في كل هذه الميزات باستخدام هاتفه الذكي أثناء تواجده بعيدًا عن المنزل.

بفضل المساعد المنزلي، سيتم كتابة السيناريوهات المرغوبة للبيئة. بفضل مستشعر الأشعة تحت الحمراء المضاف إلى النظام، سيتم تنشيط نظام تكييف الهواء أو نظام الغلاية المشتركة وفقًا لقيم درجة الحرارة. على سبيل المثال، بدلًا من استخدام نظام التدفئة طوال اليوم، سيتمكن المستخدمون من تشغيل وإيقاف نظام التدفئة في وقت معين بفضل النظام المراد تجهيزه، كما سيتمكنون أيضًا من تنشيط أو إيقاف تشغيل السخانات عندما يكونون على بعد 5 كيلومترات من البيئة المنزلية.

يجب أن يوفر تطبيق الهاتف الذكي للمستخدمين واجهة سهلة الاستخدام لرفع الستائر وخفضها وإمالتها. بالإضافة إلى ذلك، يجب توسيع نطاق النظام بأكمله لدعم أي عدد من النوافذ التي قد يمتلكها العميل. حاليًا، تتكلف الستائر الآلية في السوق ما بين 250 إلى 300 دولار.

ومع ذلك، وبفضل هذا المشروع، تم تصميم نظام الغالق الذكي ليكون نظامًا أكثر عملية وملاءمة. وعلى وجه الخصوص، من المخطط تقليل التكلفة والحصول على أقصى قدر من الكفاءة من خلال ضمان استخدام النظام للألواح الشمسية كمصدر للطاقة.

بفضل هذا النظام المصمم، سيتم فتح نظام الغالق تلقائيًا في الدورة الزمنية التي أدخلها المستخدم، مما يسمح بدخول ضوء النهار.

بالإضافة إلى ذلك، وبفضل هذا النظام، سيتم إغلاق جميع الستائر بأمر صوتي واحد أو بلمسة على الهاتف عندما يغادر المستخدم منزله أو مكتبه، وسيتم فتحها بسهولة مرة أخرى بنفس الطريقة عند عودته.

في الأنظمة السابقة، كانت الأجهزة تباع بشكل فردي ولم يتمكن المستخدمون من التحكم في النظام بأكمله بشكل مشترك، مما أدى إلى خسارة كبيرة في الوقت والتكلفة. بفضل هذا المشروع، سيتمكن المستخدمون من ضبط الظروف البيئية وفقًا لرغباتهم والحصول على جهاز بأسعار معقولة.

ومن أجل تحقيق أهداف المشروع، سيتم استخدام الأساليب بما في ذلك أجهزة الاستشعار والتطبيقات التالية.

بروتوكول MQTT (نقل القياس عن بعد لقائمة انتظار الرسائل): يعد نهج الاتصال المستمر حلاً أكثر مثالية، وكان بروتوكول MQTT هو خيارنا الأول نظرًا لمزاياه الواضحة. إنه بروتوكول مراسلة واضح وبسيط وخفيف الوزن وسهل التنفيذ. لكي يكون كل شيء في العالم متصلاً ويصبح أكثر ذكاءً، يلزم وجود بروتوكول سريع وموثوق لتوصيل الأجهزة وبعضها البعض.

تطبيق Home Assistant: يقدم Home Assistant مجموعة واسعة من عمليات تكامل أجهزة الاستشعار والمحركات والأنظمة التي تعمل مع بروتوكولات الاتصال المختلفة، ويتيح لك هذا التطبيق تشغيل وإطفاء الضوء، سواء من الهاتف الذكي أو الكمبيوتر، بالإضافة إلى مستشعر العرض سيتم استخدام قيم أجهزة الاستشعار المختلفة مثل مستشعر جودة الهواء ومستشعر درجة الحرارة/الرطوبة. بالإضافة إلى ذلك، سيتم استخدام التطبيق لعرض تحذير في حالة حدوث موقف خطير مثل تسرب الغاز أو الحريق أو أي دخول إلى المنزل.

وحدة التحكم بالواي فاي: تم استخدام ESP 8266 E1 كوحدة تحكم مركزية للواي فاي، وفي هذا المشروع تم استخدام ESP بدلاً من Arduino UNO أو Raspberry pi لأنه أرخص من هذه البطاقات.

حساس درجة الحرارة: سيتم استخدام DHT22 لكشف قيم درجة الحرارة، وسبب استخدام DHT22 هو أنه يستقبل أيضًا قيم الرطوبة مع درجة الحرارة. يمكن استخدام زيادة درجة الحرارة وانخفاض الرطوبة كمؤشرات لبدء الحريق.

مستشعر جودة الهواء: سيتم استخدام كاشف الدخان العادي لأخذ قراءات جودة الهواء. هذا الكاشف حساس للعديد من أنواع الغازات المختلفة مثل ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والأكسجين وأول أكسيد الكربون. ناتجها هو المقاومة التي توفرها لتدفق الجهد والتيار. باستخدام هاتين القيمتين وبعض قيم التكوين، يتم حساب قيمة جزء في المليون للغازات الضارة. في المشروع، سيكون من الضروري تكوين المستشعر لاكتشاف كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء فقط وعرض قيمته بجزء في المليون.

مستشعر كشف الحركة: مستشعر PIR هو المستشعر الرخيص الوحيد المتوفر في السوق للكشف عن الحركة. يعمل باستخدام الأشعة تحت الحمراء والعدسة الموجودة أمام المستشعر.

إنترنت الأشياء (IoT) هي تقنية ناشئة تجعل عالمنا أكثر ذكاءً. لا يمكن تصور فكرة العالم المتصل بدون إنترنت الأشياء. يعد هذا النظام الذي صممناه مثالًا مثاليًا للمنزل الذكي القائم على إنترنت الأشياء. إنترنت الأشياء خاصة في بيئة المنزل الذكي، والإضاءة، والأجهزة المنزلية، وأجهزة الكمبيوتر، وكاميرات الأمان، وما إلى ذلك. أشياء مختلفة مثل جميعها متصلة بالإنترنت، مما يسمح للمستخدم بمراقبة كل شيء والتحكم فيه دون قيود الزمان والمكان.

موارد:

[1] هيل، ج.، 2015. "المنزل الذكي: دليل مسرد للحائرين". T3. تم الاسترجاع 27 مارس 2017.

[2] هي شاويو، شو شياو دونغ، ما زويوان. تطبيق تقنية الدفع النشط في التعليم التعاوني المتنقل [J]. تكنولوجيا التعليم الحديثة، 2012، 04: 100-103.

[3] R. K. Kodali وK. S. Mahesh، "تطبيق منخفض التكلفة لـ MQTT باستخدام ESP8266"، المؤتمر الدولي الثاني للحوسبة والمعلوماتية المعاصرة (IC3I) لعام 2016، نويدا، 2016، ص. 404-408.

[4] كيم بركة، مارك غبريل، سامي مالك، رويدا كنج، أيمن قيسي، سمارت باور  الإدارة  النظام   من أجل  الصفحة الرئيسية  الأجهزة  والعافية    على أساس  على اللاسلكي  أجهزة الاستشعار  الشبكة  و   الجوال  التكنولوجيا "  2015  الثامن عشر  المؤتمر السنوي AISEM،  978-1-47998591-3/15©2015 IEEE

[5] تيموثي مالشي، بريتي ماهيشواري، (2017). إنترنت الأشياء (IoT) لبناء نظام المنزل الذكي، جامعة AISECTU، بوبال، MP، الهند.

[6] سي. كاراجا و. كاراجان، "استقصاء العوامل المؤثرة على الطلب على استهلاك الكهرباء باستخدام طريقة الانحدار المتعدد"، مجلة جامعة سلجوق للهندسة والعلوم والتكنولوجيا، المجلد. 4، لا. 3، ص. 182-195، سبتمبر. 2016

[7] دورغون، ب. 2013، العلاقة السببية بين استهلاك الكهرباء والنمو: مثال تركيا، رسالة ماجستير، جامعة دجلة، معهد العلوم الاجتماعية، ديار بكر.

[8] C. وقائع مؤتمر أبحاث الناس والبيئة الفيزيائية، ويلينغتون، نيوزيلندا (1983)، ص. 203-212

يسمح لها بذلك.