
- •Содержание
- •Введение
- •1 Анализ известных решений дома с интегрированной интеллектуальной системой
- •1.1 Дом с интегрированной интеллектуальной системой
- •1.2 Распознавание образов и использование компьютерного зрения
- •1.3 Описание объекта автоматизированной системы
- •1.4 Управление голосом в доме с интегрированной интеллектуальной системой
- •1.5 Статистические данные использования умных колонок в рф
- •1.6 Управление умным домом без голосового ассистента
- •1.7 Сопоставление беспроводных методов данных
- •1.8 Сравнение технологических решений для управления светом в умном доме
- •1.8.1 Сравнение Arduino и Raspberry Pi 3
- •2 Разработка модели интеллектуальной сети «умного дома» с контекстно-зависимым алгоритмом управления
- •2.1 Исследование способов контроля освещением умного дома
- •2.2 Стандарты освещения в жилых помещениях
- •2.3 Исследование использования света разной цветовой гаммы
- •2.4. Анализ существующих методов по мониторингу деятельности пользователей
- •2.5 Выбор языка программирования для создания интеллектуальной нейросети
- •2.6 Сравнение моделей машинного обучения
- •2.7 Разработка нейронной сети для управления системой освещения
- •3 Аппаратно-физическая реализация управления освещением в доме с интегрированной интеллектуальной системой
- •3.1 Комплектация инс
- •3.2 Реализация интегрированной системы освещения
- •Заключение
- •Список использованных источников
1.7 Сопоставление беспроводных методов данных
Различные технологии и беспроводные сети позволяют устройствам обмениваться данными без проводов. В аппаратуре, применяемой для взаимодействия устройств Интернета вещей или передачи информации между ними, используются разнообразные беспроводные технологии [43].
Некоммерческая инженерная ассоциация (IEEE) заинтересована в создании нейронных сетей. Поэтому данная организация создала подгрyппы в количестве 7 штyк для поддержки инженеров из области электроэнергетики и электротехники. Все эти группы специализируются на определенных видах беспроводной сети (таблица 5).
Таблица 5 –Виды беспроводной сети
Название вида |
Описание |
Высокоскоростная сеть |
В качестве высокоскоростной сети имеется ввиду Wi-Fi технология. Wi-Fi диапазон делится по частотному спектру на 2,4 ГГц и на 5ГГц. 5ГГц работает намного быстрее чем на 2,4 ГГц, это связанно с тем что потребителей с 2,4ГГц огромное количество и частоты в час пик использования Wi-Fi технологий перекрываются и накладываются друг на друга тем самым вызывая просадку по скорости передачи информационного сигнала, но у 2,4 ГГц площадь покрытия больше чем у 5ГГц. Максимальная скорость передачи 100 Мбит/с. Максимальный диапазон передачи 25 метров |
Низкоскоростная сеть |
В качестве низкоскоростной сети имеется ввиду ZigBее. Данная сеть предназначена для недорогих беспроводных энергосберегающих устройств. Максимальная скорость передачи 250 Кбит/с, что в разы меньше чем с технологией Wi-Fi. Современные модели имеют возможность переключать частотные каналы в аварийных ситуациях (перегрузках). Максимальный диапазон передачи 15 метров. |
Оптическая сеть |
В качестве оптической сети имеется ввиду WiMax. Принцип работы основан на транспортировке данных по микроволновым каналам. Максимальная скорость передачи 50 Мбит/с. Максимальный диапазон передачи не регламентируется. |
Bluetooth |
Эта технология получила широкое применение с 2010 года по всему миру. Принцип работы основан на транспортировке данных по радиоволновым каналам (частотный диапазон 2,4ГГц2,5 ГГц). Максимальный диапазон передачи полностью зависят от активной мощности источника передачи. Чем мощнее источник, тем дальше может быть передан сигнал. Максимальная дальность на 2024 год 150 метров. |
1.8 Сравнение технологических решений для управления светом в умном доме
Чтобы дистанционно управлять светом, нужно иметь устройства, которые могут получать информацию от датчиков или камеры и затем посылать команды для включения или выключения света. Известны две популярные опции таких устройств: продукты от производителей Software, последняя версия которой является 1.8.19 2021 года и производители британской компании π Found, последняя версия которой является 2023 года выпуска [41].
Arduino - это небольшие устройства, которые помогают управлять разными вещами. Они стали очень известными, и у нас есть несколько разных моделей Arduino. Рассмотрим их по поподробнее (рисунки 1-3) [42]:
модель МЕГА, версия три тысячи,
модель уно (универсальная плата),
модель микро (компактная модель).
Аппаратное устройство Arduino Megа 3000 представлено на рисунке 1.
Рисунок 1 – Аппаратное устройство Arduino Megа 3000
Аппаратное устройство Arduino Uno представлено на рисунке 2. Арпаратное устройство Micro представлено на рисунке 3.
Arduino Micro - это одна из самых миниатюрных моделей, её размеры составляют всего 1.8 x 4.8 см. В отличие от этого Mega 3000 представляет собой более массивную плату размером приближенно 10 x 5 см. Uno находится где-то посередине между ними по размеру, примерно 5 x 2.5 см. В отношении цен, Arduino Micro обычно продается в диапазоне от 2030 $, Uno – от 1525 $, а Mega 3000 стоит ≈ 50 $.
Рисунок 2 – Аппаратное устройство Arduino Uno
Рисунок 3 – Аппаратное устройство Micro
Модель МЕГА – это одна из самых распространённых моделей у компании Software. Проводники используются базовые USB, исключением является только модель микро, так как там нужен микропорт USB. Порты для входа-выхода у каждой модели разные. Расставим модели в порядке убывания по количеству портов.
модель Мега (60 портов входа- выхода);
модель микро (двадцать портов входа – выхода);
модель уно (15 портов входа – выхода).
Рассмотрим характеристики этих моделей (таблица 6).
Таблица 6 – Характеристики моделей Мега, микро, уно
Название модели |
Характеристики |
||
Флеш память, Кб |
Оперативная память, Кб |
Тактовая частота, МГц |
|
Модель Мега |
256 |
8 |
16 |
Модель микро |
32 |
2,5 |
16 |
Модель уно |
32 |
2 |
16 |
Как видно из таблицы 6 объем внутреннего хранилища модели Мега в много раз превышает другие модели это означает, что у Mega 3000 есть больше места для хранения переменных во время выполнения программы [14].
Таким образом, выбор платы зависит от конкретных задач пользователя. Если пользователю требуется больше места для кода и переменных, то Mega 3000 - отличный выбор. В то время как Uno или Micro подойдут, если задачи пользователя менее ресурсоемкие. Если пользователю нужно управлять несколькими лампами в рамках ограниченного бюджета, то лучше всего выбрать Arduino Uno.