Problem Set #7: Smart Ideas (?!)

Základné (jednoduché) scenáre

Meranie podmienok prostredia

Jeden z najzákladnejších scenárov je vybaviť miestnosť senzormi pre meranie podmienok prostredia, akými sú napríklad senzory teploty, vlhkosti, tlaku, intenzity svetla, …

Otvorené/zatvorené okná/dvere

Detekcia toho, či je niečo otvorené, je vlastne detekciou toho, či je vypínač zapnutý alebo rozopnutý. Na to si môžete vytvoriť vlastné jednoduché riešenie alebo kúpiť existujúce chytré senzory s danou funkcionalitou. Keď ich následne pripojíte do infraštruktúry, máte k dispozícii všetko potrebné na to, aby ste vedeli povedať, či v danej miestnosti niekto nezabudol zatvoriť okná (alebo aj dvere).

Na riešenie tohto problému však môžete miesto osádzania senzorov otvorených okien na každé okno použiť senzor tlaku. Predpoklad je totiž taký, že keď otvoríte v miestnosti okno, tlak v miestnosti sa zmení.

Chytré ovládanie

Dashboard/Ovládač miestnosti

Chytrá miestnosť by mohla mať aj chytrý ovládač pre všetky jej chytré vecičky a služby. Riešení sa samozrejme ponúka opäť viacero:

• samostatné hardvérové zariadenie v miestnosti
• mobilná aplikácia, ktorá je spustená na mobilnom zariadení v miestnosti alebo učiteľmi, ktorí do miestnosti chodia
• webová aplikácia, ktorá je spustená na príslušnom zariadení v miestnosti

Vidieť stav miestnosti je dobré najmä v prípade, ak sa niečo stalo. To môže byť zaujímavé a užitočné napr. pre vrátnikov.

Chytré osvetlenie

Každá miestnosť je vybavená stropným svetlom. Nás však nebude zaujímať to, či sa jedná o LED svetlá alebo neóny, ale zaujímať nás bude, ako bude možné tieto svetlá ovládať cez internet. Jednoduchým riešením môže byť nahradenie statického vypínača chytrým, ktorý bude vedieť komunikovať niektorou z podporovaných technológií (napr. WiFi, Zigbee). Následne pripojením vypínača s MQTT brokerom na zariadení IoT Gateway ho môžete ovládať a vytvárať rozličné služby, ako napr. automaticky vypnúť svetla v miestnosti po 2200, nastaviť intenzitu svetla podľa aktuálnej intenzity v miestnosti, a pod.

Chytrý projektor

V každej miestnosti sa nachádza projektor. Každý z nich je možné ovládať viacerými spôsobmi:

• diaľkovým ovládaním,
• sériovým rozhraním, alebo
• sieťovou komunikáciou.

Každý tento spôsob ovládania môžete spraviť chytrým a tým pádom môžete projektor ovládať vo vlastnej réžii. Napríklad:

• Diaľkové ovládanie používa infra komunikáciu. Viete si vytvoriť vlastné zariadenie s infra akčným členom, ktoré bude posielať príslušné kódy na ovládanie projektora alebo si môžete rovno kúpiť chytré zariadenie (označuje sa ako Smart IR Remote Control alebo Universal Infrared Remote Controller), ktoré to bude robiť za vás a vy ho len pripojíte do infraštruktúry miestnosti.

• Každý mikrokontrolér je vybavený aspoň jedným sériovým komunikačným rozhraním. Ak k nemu pripojíte sériové rozhranie projektora, môžete ho pomocou tohto mikrokontroléra začať ovládať. Ak má mikrokontrolér ešte aj WiFi alebo BLE komunikačné rozhranie a pripojíte ho do infraštruktúry, vytvorili ste chytrý projektor.

• Niektoré projektory je možné pripojiť aj do siete a to buď pomocou WiFi rozhrania alebo ethernetového rozhrania. Ak je to váš prípad, na ovládanie projektora môžete použiť obyčajne HTTP protokol a REST API projektora.

Chytré služby

Nočný kľud

Jednoduchá služba, ktorá vypne osvetlenie, ako aj projektory, resp. všetky zariadenia v miestnosti, po konkrétnej hodine. Dobré by však bolo, aby k vypnutiu nedošlo, ak v miestnosti niekto je ;)

Dobré ráno

Ráno, hlavne v zimných mesiacoch, vie byť v miestnostiach kosa. Duplom v pondelok. Ak sa ale nachádza v miestnosti klíma a viete, že výučba sa začína v konkrétny čas, viete miestnosť pre študentov pripraviť jej vykúrením.

Som na dovolenke

Ak sa používateľ domácnosti vyberie na dovolenku, využije práve túto službu. Nastaví si, v ktorých dňoch bude na dovolenke a služba zabezpečí, že domácnosť sa bude tváriť tak, ako keby v nej niekto bol: bude zapínať a vypínať svetlá, sťahovať a vyťahovať žalúzie, občas zapne telku, občas zapne hudbu. Presne tak, ako by doma niekto bol. A majiteľ pritom bude spokojne váľať svoje šunky na pláži v Chorvátsku.

Chytré vecičky

Chytrý kvetináč

Do miestnosti môžete umiestniť kvetináč, ktorý si sám vypýta vodu, keď jej bude mať málo. Na to vás môže upozorniť napríklad emailom, správou, SMS správou, … Bonusom môže byť kamera, vďaka ktorej môžeme vidieť aktuálny stav rastlinky, ale rovnako tak aj časozberné video zostavené z fotografií vytváraných v pravidelných intervaloch.

Ftipné scenáre

Escape Room

Veľa vecičiek, ktoré zapojíte v miestnosti, nemusí robiť len automatizáciu, ale môžete z nich vhodným prepojením spraviť fungujúci ekosystém v podobe fenoménu Escape Room. Stačí správny príbeh a retiazka vzájomne komunikujúcich vecičiek, vďaka ktorým návštevníci miestnosti zažijú v miestnosti krátke dobrodružstvo.

A čo tak do výsledného dobrodružstva zapojiť viacero miestností? :-)

Spracovanie a využitie dát

Vaše senzory, ktoré zapojíte do architektúry, sú zdrojom obrovského množstva dát, ktoré je škoda nevyužiť. Stačí začať klásť otázky, ako napr.:

• Ktorá miestnosť je najvyťaženejšia?
• Aká je teplota v učebniach na prvých hodinách v zime?
• Koľkokrát dosiahla teplota v učebniach tropické teploty a ako dlho tieto teploty vydržali?
• Koľko svietime optoti tomu, koľko svietiť potrebujeme?
• Kto zabudol zatvoriť okná a vypnúť svetlo? (Kto odchádzal posledný?)
• V ktorej miestnosti bude najbližšiu hodinu voľno?

…a hľadať na ne odpovede v dátach. A na základe tých odpovedí je možné zostaviť analýzy, vysloviť závery, alebo navrhnúť riešenie, ktorými je možné zefektívniť celkové fungovanie a možno aj ušetriť zdroje.