Toolkit for IoT Smart Home

Kristensen, Lasse

7. semester

Elektronik og Elektroteknik, Diplomingeniør

2016

2016-01-07

71

Denne rapport beskriver design og udvikling af et universelt IoT Smart Home-toolkit, der kan tilpasses forskellige brugsscenarier og samle styringen af hjemmets enheder i ét system. Projektets hovedspørgsmål er, hvordan et modulært toolkit kan opbygges, så det både er let at konfigurere, genbruge og udvide til nye behov i kundespecifikke løsninger. Løsningen er realiseret med to udviklingskits baseret på Nordic Semiconductor nRF51822 og trådløs kommunikation via Bluetooth Low Energy i en master/device-arkitektur, hvor masteren samler styringslogik og device-en tilslutter eksterne komponenter. To konkrete scenarier anvendes som mål for designet: kontaktstyring samt varmekontrol med temperaturmåling og -regulering. Rapporten omfatter problem- og kravspecifikation, valg af mikrocontroller og softwareplatform (SDK og SoftDevice), netværksdesign (BLE og UART), opsætning af analoge og digitale I/O, samt implementering af centrale funktioner som skalering, timere, logging og logik i både central- og device-toolkittene. Der gennemføres accepttest mod overordnede og tekniske krav samt de to scenarier. Ud over at demonstrere de valgte funktioner er systemet designet med henblik på nem videreudvikling og løbende kompatibilitet med markedets efterspørgsel. Resultater og præstationsmålinger er ikke fuldt gengivet i det fremlagte uddrag.

This report presents the design and development of a universal IoT Smart Home toolkit that can be adapted to different use cases and unifies control of home devices in a single system. The core question is how to build a modular toolkit that is easy to configure, reuse, and extend for customer-specific needs. The solution uses two development kits based on the Nordic Semiconductor nRF51822 and Bluetooth Low Energy for wireless communication in a master/device architecture, with control logic centralized on the master and external components attached to the device unit. Two concrete target scenarios guide the design: switch control and heating control with temperature monitoring and regulation. The report covers problem and requirements specification, selection of the microcontroller and software platform (SDK and SoftDevice), network design (BLE and UART), setup of analog and digital I/O, and implementation of key functions such as scaling, timers, logging, and logic across the central and device toolkits. Acceptance tests are defined against overall and technical requirements as well as the two scenarios. Beyond demonstrating these functions, the system is designed for straightforward future development and ongoing compatibility with market demands. Detailed results and performance outcomes are not provided in the excerpt.

[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet fuldtekst]

Download PDF
Vis denne rapport i AAU Studenterprojekter