close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

...и управление датчиками состояния окружающей среды на базе

код для вставкиСкачать
УДАЛЕННЫЙ КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ДАТЧИКАМИ СОСТОЯНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА БАЗЕ ПЛАТФОРМЫ “ARDUINO”
Сенина А. А., Сконин К. Н.
Томский политехнический университет, г.Томск, ул.Ленина 30.
REMOTE MONITORING AND CONTROL ENVIRONMENTAL SENSORS ON THE
PLATFORM "ARDUINO"
Senina A.A., Skonin K.N.
Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia.
Всего несколько лет назад мы не могли
представить нашу жизнь без компьютера, тогда
как в наше время уже становится сложностью
отсутствие интернета. С его помощью мы
осуществляем множество действий, связанных с
дистанционным управлением и отслеживанием
процессов, таких как интернет-покупки, заказ и
бронирование авиабилетов, наблюдение событий,
происходящих на другом конце земли в режиме
реального
времени.
Нам
предоставляется
возможность, не отрываясь от неотложных дел,
производить контроль и отслеживать состояние
практически любых процессов. В связи с этим
возникает вопрос: почему бы при помощи простой
web-странички и рассылки e-mail сообщений не
взять под контроль основные показатели, такие
как температура, влажность, давление и т.д., и при
необходимости
регулировать
состояние
окружающей среды или даже управлять системой
безопасности.
посредством
использования
web-страницы,
размещенной на web-сервере в Internet. Для
создания подобной системы понадобятся плата
CraftDuino, плата расширения Ethernet Shield и,
конечно же, доступ к Интернету.
Arduino – это платформа для быстрой
разработки электронных устройств, подходящих
как для начинающих, так и для профессионалов.
Процесс непосредственного программирования
системы происходит в среде Arduino-0021 на
языке C++, адаптированным под управление
реальными физическими процессами. Данная
аппаратно-вычислительная
платформа
интегрирует с расширением платы Ethernet Shield,
обеспечивающей
подключение
Arduino
к
интернету. В работе я задействовала услуги
бесплатного хостинга www.hostinger.ru, где и был
размещен сайт и произведено подключение к базе
данных MySQL средствами phpMyAdmin.
Рис. 1. Концептуальная схема «Умного дома»
Все эти и множество других проблем стали
причиной создания так называемого «Умного
дома». Под этим термином стоит понимать
автоматизированное
управление
системой,
связанной
с
комфортными
условиями
проживания, а также безопасностью. Целью моей
работы
является
создание
прототипа
автоматизированной системы, способной к
дистанционному
отслеживанию
показателей
датчиков
состояния
окружающей
среды
Ниже представлена блок-схема работы
системы. Пользователь, заходя на web-страницу,
обращается к web-серверу для просмотра
показаний датчиков. Web-сервер, связываясь с
системой
датчиков
и
микроконтроллеров,
отображает их состояния на текущий момент
времени. Полученные данные сравниваются с
последними зарегистрированными показателями,
записанными в базу данных, и в случае их
несовпадения текущий результат записывается в
базу данных и высылается электронное письмо,
содержащее уведомление об изменении состояний
датчиков.
Кратко рассмотрим алгоритм работы системы.
Web-клиент посредством связи с web-сервером
получает информацию о показаниях датчиков с
последующей их корректировкой. Это значит, что,
при изменении состояния хотя бы одного датчика
на сайт (сервер) отсылается GET-запрос,
параметрами которого являются состояния всех
датчиков. Он имеет следующий вид: ardproj.hol.es/?in1=0&in2=0&in3=0&in4=0&in5=0&in6
=0&in7=0&in8=0
, где in1,…,in8 – параметры, хранящие состояния
восьми датчиков. Значения этих параметров
средствами функции php извлекаются из строки
запроса и присваиваются переменным следующим
образом:
$n1=$_GET['in1'];
Функция $_GET['имя'] применяется с целью
поиска в полученном URL-адресе переменной с
именем, указанном в аргументе функции, и
возвращает значение этой переменной.
Сервер, обработав запрос, обращается к базе
данных MySQL, состоящей из единственной
таблицы, в состав которой входят поля состояния
датчиков (in1-in8), дата и время записи
(DateTime).
Рис. 2. Структура таблицы Report.
Далее после успешного подключения к БД
средствами SQL-запроса сервер извлекает самую
позднюю запись из базы данных и производит
сравнение показателей датчиков, полученных
только что.
$arr=mysql_fetch_array(mysql_query("SELECT
in1,in2,in3,in4,in5,in6,in7,in8 FROM
`Report`
WHERE id = (SELECT MAX( id ) FROM Report
)",$dbh));
В массив $arr записываются значения восьми
показателей, полученных в предыдущий раз.
Работа с массивом в php предельно проста, так что
не составляет большого труда извлечь эти
значения из него.
При условии, что показания сходятся, поля в
БД
не
обновляются
и,
соответственно,
уведомление не отсылается. Однако, если же хотя
бы одно значение отличается от того, что было
извлечено из базы данных, то в таблицу
вставляется новая строка с уже измененными
показаниями и на почту клиенту приходит
уведомление о происшедших изменениях. Данное
электронное письмо содержит информацию об
измененном датчике.
mail($to, $title, $mess);
Вышеописанная функция предназначена для
отправки сообщения на электронную почту и
содержит три параметра, в нашем случае
переменные: $to – адрес получателя, $title – тема
отправляемого письма и $mess – строка,
содержащая текст сообщения.
В результате проделанной работы на выходе
имеется web-страница, отображающая состояния
датчиков.
Рис.3. Интерфейс web-страницы
В дополнение ко всему, на почту приходит
email-уведомление о происшедших изменениях.
При проектировании «Умного дома» и подборе
средств
была
учтена
экономическая
целесообразность использования платы Arduino и
ее расширений, а именно их общедоступность и
дешевизна.
Данная
проектная
работа
является
перспективной в плане расширения функционала
сайта. На данный момент его назначением
является отслеживание информации о состоянии
датчиков, но в будущем будет осуществлена
возможность
управления
контроллерами
дистанционно.
Литература:
1. Соммер,
Улли.
Программирование
микроконтроллерных
плат
Arduino/Freeduino : пер. с нем. / У. Соммер.
— СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — 244 с.
2. Мазуркевич, Александр Михайлович. РНР:
настольная книга программиста / А. М.
Мазуркевич, Д. С. Еловой. — М.: Новое
знание, 2004. — 479 с.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа