
- •Московский государственный технический университет имени н.Э. Баумана
- •Введение.
- •2. Требования к системе:
- •Уровень освещенности
- •Энергосбережение.
- •Сравнение.
- •Расчет выгоды.
- •Варианты использования системы.
- •Информационно-управляющая система
- •Программная часть
- •Написание приложения для Android
- •14. Список используемой литературы
-
Варианты использования системы.
Система должна быть направлена как на удобство пользователя, так и на уменьшение потребления электроэнергии. Но что должно волновать человека, который задумается о внедрении такой системы? Ниже – несколько примеров:
Зачем горит лампа, если уже светит солнце?
Мне лень выключить свет, ничего страшного, это ведь всего пара копеек
Я слишком много плачу за электричество
Экономия электроэнергии заключается не только в замене ламп, но и в целом комплексе мер: использование светильников с высоким КПД, замена энергозатратного оборудования на энергоэффективное и так далее. Чтобы начать существенно экономить, кроме энергосберегающих ламп, было бы неплохо купить новый холодильник или стиральную машину.
Энергопотребление также можно значительно сократить, если свет будет включаться лишь в присутствии человека, а выключаться по уходу. В среднем время работы лампы можно сократить в полтора раза. Здесь необходимо учитывать индивидуальные факторы, зависящие от места освещения и от потребностей человека.
Человек может сидеть практически целый день на рабочем месте, а может перемещаться по зданию между кабинетами, в зависимости от типа работы. Соответственно время работы лампы будет разным.
Если брать частное помещение, например ванную комнату или спальню, то энергопотребление будет иным и, скорее всего, отличаться в меньшую сторону, так как в спальне свет включают, как правило, перед сном, а в ванной комнате по потребности.
Соответственно, было бы крайне удобно и целесообразно, в целях экономии электроэнергии, использовать освещение лишь тогда, когда это необходимо и выключать, если в помещении никого нет. Для этого можно использовать датчик движения.
Есть несколько вариантов исполнения системы автоматического включения/выключения освещения. Во-первых, свет в помещении может включаться по сигналу с датчика, когда тот засек движение. Это самый простой сценарий, так как не нужна практически никакая интеллектуальная программная составляющая. Котроллер принимает сигал с датчика движения и включает свет через реле.
-
Информационно-управляющая система
В проекте представлена совокупность программных и аппаратных решений для реализации взаимодействия пользователя с домашними электронными устройствами на расстоянии. В частности – управление светодиодом с помощью Android-коммуникатора или планшета. Диод будет подключен к плате Arduino. Плата имеет расширение ZigBee, которое позволяет в дальнейшем вместо диода использовать любые осветительные, нагревательные и иные электроприборы, питающиеся от сети 220В (понадобится релле).
Для этого нам необходимо создать базу данных, в которой будет храниться информация о состоянии светодиода, программу, которая обрабатывает эту информацию на компьютере, и приложение для телефона/планшета, с помощью которого реализуется управление.
В качестве основной среды разработки был выбран processing, так как это новый, стремительно развивающийся и интересный язык.
Processing [3]— открытый язык программирования, основанный на Java. Представляет собой лёгкий и быстрый инструментарий для людей, которые хотят программировать изображения, анимацию и интерфейсы. Используется студентами, художниками, дизайнерами, исследователями и любителями, для изучения, прототипирования и производства.
Он создан для изучения основ компьютерного программирования в визуальном контексте и служит альбомным программным обеспечением (имеется в виду то, что каждый *.pde файл визуальной оболочки Processing’а представляет собой отдельное изображение или анимацию, и т. д.) и профессиональным производственным инструментом.
Processing — это открытый проект, инициированный Беном Фраем и Кейси Ризом. Он родился из идей, изученных в The Aesthetics and Computation Group в MIT Media Lab. Программирование для Android или processing выполняет все те же основные функции, что и Processing для десктопа – 2D и 3D визуализацию; манипулирование данными, изображениями и типами – кроме того, можно использовать в коде вызов стандартных API-функций Android прямо в проекте. Processing контролирует экран, на котором выполняется отрисовка.
Рис.8
Интерфейс компилятора крайне простой, но удобный. На панели инструментов только самое необходимое – запуск/остановка компиляции проекта (скетча), запуск/остановка приложения, сохранение, переключение между кроссплатформенными режимами (Android/Java), включение Serial Monitor – очень полезного встроенного текстового визуализатора реального времени.
-
MySQL
Существует ряд специализированных программ, позволяющих управлять базами данных, такие, как Oracle, FireBird или MySQL.
ORACLE, к примеру, предназначен для больших проектов. Он сложен в освоении и рассчитан скорее на крупные предприятия, чем на частный сектор пользователей.
MySQL можно скачать вместе с веб-сервером и интерпретатором PHP в пакете Denwer (или, например – TopServer), затем достаточно установить – и все будет работать. Лично я пользовался для администрирования и запуска SQL-кода средством SQLyog. Все очень просто и легко. Создавать, изменять и удалять объекты можно с помощью кликов мышью. Для начинающего пользователя данная система – идеальна. По умолчанию пользователь имеет имя root и пустой пароль. Поэтому обязательно надо создать нового пользователя и задать ему необходимые привилегии и пароль. Все настройки осуществляются базе mysql. В качестве системы управления базой данных будет использоваться MySQL.
MySQL - свободная система управления базами данных.Он является решением для малых и средних приложений. Входит в состав серверов WAMP, AppServ, LAMP и в портативные сборки серверов Денвер, XAMPP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.
Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типаMyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц.
В качестве графического интерфейса для работы с базой данных я использовал SQLyog [4], поскольку в нем есть все необходимые функции, потребление оперативной памяти минимально, по сравнению с аналогами, такими, как GUI, за счет упрощенного интерфейса.
SQLyog — это графический интерфейс пользователя для системы реляционных баз данных MySQL. Отличается от других интерфейсом широким спектром возможностей, гибкостью в настройке и простотой.
-
SQLyog
Главные функции SQLyog:
-
Конструктор запросов (доступен в BETA версии)
-
Умное автозавершение
-
Интеллектуальное дополнение кода
-
Туннелирование HTTP и HTTPS
-
Туннелирование SSH
-
Инструмент миграции в виде wizard.
-
Синхронизация Структуры/Данных [4]
-
Полноценная поддержка Юникода.
Окно подключения SQLyog к базе данных выглядит следующим образом:
Рис.9
Интерфейс весьма нагляден и удобен:
Рис.10