Integracja systemu zarządzania budynkiem inteligentnym z aplikacją mobilną na platformie Android z wykorzystaniem mikrokontrolera ESP32

• Autorzy: Mazur Piotr , Dudczyk Janusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2024.1.3

Warianty tytułu

EN

Integration of smart building management system with a mobile application on the Android platform with the use of the ESP32 microcontroller

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W poniższym artykule przedstawiono projekt aplikacji mobilnej na urządzenie z systemem operacyjnym Android, służącej do zarządzania budynkiem inteligentnym. Aplikacja napisana przy pomocy języka programistycznego Java, pozwala użytkownikowi na zarządzanie funkcjami zaimplementowanymi wewnątrz takiego budynku. Do sterowania tymi funkcjami wykorzystano mikrokontroler ESP32, do którego dołączono zaprojektowane moduły wykonawcze, umożliwiające użytkownikowi końcowemu sterowanie komponentami struktury wewnętrznej budynku. W procesie sterowania modułami oświetlenia oraz bramy wjazdowej wykorzystany został protokół HTTP (ang. Hypertext Transfer Protocol) wraz z metodą POST, służącą do wysyłania odpowiednich obiektów do określonego zasobu w celu zmiany docelowego stanu diody czy też bramy wjazdowej. Odczyt temperatury oraz wilgotności realizowany jest przy pomocy bazy danych czasu rzeczywistego Google Firebase. Zaimplementowanie prostej struktury bazodanowej pozwala użytkownikowi na wygodne oraz szybkie monitorowania aktualnie panujących warunków środowiskowych w jego mieszkaniu. Baza danych Firebase umożliwia również użytkownikom tworzenie prywatnych kont, przez co dostęp użytkowników do danych jest autoryzowany, dzięki czemu zostaje zwiększone bezpieczeństwo obsługi. Przeprowadzone testy funkcjonalne potwierdziły poprawność działania poszczególnych komponentów oraz zaimplementowanych funkcjonalności. Podczas używania aplikacji nie zauważono negatywnego wpływu aplikacji na urządzenie mobilne, które mogłoby objawiać się nadmiernym zużyciem baterii, zbyt wysokim zużyciem zasobów wewnętrznych czy też nadmiernego nagrzewania się urządzenia.

EN

The following article presents the design of a mobile application for an Android device to manage a smart building. The application, written using the Java programming language, allows the user to manage the functions implemented inside such a building. To control these functions, an ESP32 microcontroller was used, to which the designed executive modules were attached, allowing the end user to control the components of the building’s internal structure. In the process of controlling the lighting and gateway modules, the Hypertext Transfer Protocol (HTTP) was used along with the POST method for sending appropriate objects to a specific resource to change the target state of the LED or gateway. Temperature and humidity readings are implemented using the Google Firebase real-time database. The implementation of a simple database structure allows the user to conveniently and quickly monitor the current environmental conditions in his apartment. The Firebase database also allows users to create private accounts, so that user access to the data is authorized, which increases the security of operation. Functional tests confirmed the correctness of the operation of individual components and implemented functionalities. While using the application, no negative impact of the application on the mobile device was noticed, which could manifest itself in excessive battery consumption, excessive consumption of internal resources or excessive heating of the device.

Słowa kluczowe

PL

inteligentny budynek; Firebase; internet rzeczy

EN

smart home; Firebase; Internet of things

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 1
• Strony: 19--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Mazur Piotr

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Instytut Systemów Łączności, Warszawa

autor

Dudczyk Janusz

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Instytut Systemów Łączności, Warszawa

Bibliografia

• [1] K. Duszczyk, A. Dubrawski, A. Dubrawski, M. Pawlik i M. Szafrański, Inteligentny Budynek. Poradnik projektanta, instalatora i użytkownika., Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN SA, 2019.
• [2] M. Sikorski, Internet Rzeczy, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN SA, 2020.
• [3] J. Fruhlinger, „What if Wi-Fi and why is it so important?" https://www.networkworld.com/article/968819/what-is-wi-fi-and-why- -is-it-so-important.html. [Dostęp: 23.11.2023].
• [4] H. Nguyen, D. L. Pham, D. M. Hien, S. T. T. Nguyen, D. A. V. Dinh i A. Kozierkiweicz, „Reinforcement Learning for Optimizing Wi-Fi Access Channel Selection,” w Advances in Computational Collective Intelligence, Budapeszt, 2023.
• [5] Wikipedia, „Wi-Fi Protected Access,” 22 Październik 2023. https://pl.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi_Protected_Access. [Dostęp: 24.11.2023].
• [6] F. H. Katz i Armstrong, „WPA vs . WPA 2 : Is WPA 2 Really an Improvement on WPA?,” 2010.
• [7] C.-L. Chen i S. Punqa, „An enhanced WPA2/PSK for preventing authentication cracking,” International Journal of Informatics and Communication Technology, tom 10, pp. 85-92, 8 Sierpień 2021.
• [8] W. Pawłowicz, „Co warto wiedzieć o standardzie WPA3” https://www.computerworld.pl/news/Co-warto-wiedziec-o- -standardzie-WPA3,433378.html. [Dostęp: 24 Listopad 2023].
• [9] S. Szabłowski, „Aspekty Dydaktyczne Intenetu Rzeczy,” Dydaktyka Informatyki, tom 18, pp. 176-177, 13 Luty 2023.
• [10] O. Kopachovets, „ProCoders,” 6 Sierpień 2023. https://procoders.tech/blog/best-smart-home-automation-apps/.
• [11] P. Chougale, V. Yadav, A. T. Gaikwad, B. Student i Vidyapeeth, „FIREBASE - OVERVIEW AND USAGE,” Journal of Engineering and Technology Management, tom 3, p. 1, Grudzień 2021.
• [12] A. Mamo, „Unable to retrieving firebase database to an android app” https://stackoverflow.com/questions/49369448/ unable-to-retrieve-firebase-database-to-an-android-app.
• [13] Forbot, „ESP32 - co warto wiedzieć?,” https://forbot.pl/blog/ leksykon/esp32.
• [14] R. MISHRA, „MVVM (Model View ViewModel) Architecture Pattern in Android” https://www.geeksforgeeks.org/mvvmmodel-view-viewmodel-architecture-pattern-in-android/.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).