Sistemi domotici integrati per la gestione intelligente d’ambiente

Laureando:Riccardo Trivellato

Relatore:Carlo Ferrari

28 Febbraio 2017

Introduzione

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Progettazione e realizzazione sistema domotico per la gestione di ambienti. Due scenari: casa e ufficio.

• Progettazione architettura di sistema• Analisi scenari e realizzazione• Simulazione

Realizzazione attraverso un framework di lavoro open-source: Freedomotic

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Il sistema operativo mobileDomotica

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Domotica: studio delle tecnologie per migliorare la qualità della vita negli ambienti

Vantaggi:

• migliorare la qualità di vita• aumentare la sicurezza• aumentare il comfort• protezione incidenti domestici

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Architettura di sistema

Architettura: organizzazione fondamentale di un sistema, definito dai suoi componenti.

Architettura centralizzata composta da

• Sensori• Device• Server• Controller

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Comportamenti

Suddivisione comportamenti in due categorie:

COMPORTAMENTO REATTIVO : azioni di notifica e intervento diretto sull’ambiente reagendo agli eventi significativi

COMPORTAMENTO PROATTIVO: azioni di notificadirette a prevenire situazioni problematiche

Caratterizzazione scenari

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Scenari scelti: casa e ufficio perché sono ambienti dove si trascorre la maggiorparte del tempo.

Configurare il sistema per avere una strategia armonizzata tra" persona - ambiente " e " persona – dispositivi ".

Particolare attenzione all’assistenza sanitaria e al comfort

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Ambiente domestico

Abitazione domestica con le seguenti funzionalità domotiche:• Controllo temperatura• Controllo consumi elettrici• Controllo elettrodomestici• Rilevazione gas

Suddivisioni in due livelli di intervento• Livello basso: dispositivi medici per patologie

croniche a basso rischio• Livello medio: dispositivi medici per patologie

croniche ad alto rischio e rilevazione caduta persone

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Ambiente lavorativo

Ufficio composto da due parti: front-end e back-end.

Front-end: entrata, sala d’attesaBack-end: sala conferenze, zona lavoro

Funzionalità ambientali:• Controllo temperatura• Controllo consumi elettrici• Rilevazione gas

Migliorare comfort, efficienza energetica ed ergonomia sul posto di lavoro

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Azioni - esempi

SE il consumo di corrente è maggiore del 95%

ALLORA notifica il raggiungimento di soglia

SE una persona è caduta ALLORA attiva il telesoccorso

SE i valori cardiaci sono anomali ALLORA attiva il telesoccorso

SE il dipendente trascorre troppo tempo al computer ALLORA consiglia una pausa

SE è prevista una conferenza ALLORA invia a tutti i dispositivi il materiale aggiornato

QUANDO si è raggiunta la temperatura settata ALLORA spegni la climatizzazione

QUANDO sono le 23 ALLORA chiudi le finestre E attiva l’allarme

CASA

UFFICIO

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Freedomotic

Freedomotic: framework open source per la progettazione e realizzazione di scenari domotici.

Struttura modulare che consente di scrivere plugin per integrarli nel core centrale ed estendere l’utilizzo del software.

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MQTT

MQTT è un protocollo di comunicazione M2M (machine-to-machine) che sipone sopra al protocollo TCP/IP. Acronimo: Message QueueTelemetry Transport

• affidabile• leggero• aperto

Basato su modello Publish - Subscribe

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Realizzazione

Simulazioni di scenari attraverso creazione di due plugin riguardanti gli ambienti e plugin di simulazione movimento.

Utilizzo di software per realizzare connessione da remoto e simulare eventi casuali per testare il sistema

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Realizzazione - sistema ad eventi

Esempio

Utilizzo sistema ad eventi per implementare le azioni.

Composizione:• trigger • comandi

TRIGGER + COMANDI = AZIONE

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Conclusioni

Lavoro che ha portato ad una progettazione verticale e simulazione di un sistema intelligente per i due scenari attraverso l’utilizzo di Freedomotic e MQTT.

Sviluppi futuri:

• Realizzazione in un ambiente reale• Integrazione assistenza sanitaria con dispositivi medici reali• Progettazioni di altri scenari• Messa a punto profili utenti personalizzati utilizzando storico dati