Курсовая работа: Интеграция умного зеркала в систему связи умного дома

РЕФЕРАТ

1. Курсовая работа состоит из 52 страниц.
2. Основная часть работы содержит 15 рисунков, 16 таблиц.
3. Библиографический список включает 12 источников, при этом на 9 (75 %) из них даны ссылки в работе.

Из них

3.1

3.2

1. Использованы методы исследования

1. Профессиональные программные продукты и СПС

1. Ключевые слова: Умное зеркало, система умного дома, IoT, ZigBee, Wi-Fi, протоколы связи, локальный сервер,

1. Объект исследования: Умное зеркало как центральный элемент системы связи умного дома, его интеграция в сенсорную сеть, аппаратные и программные компоненты, а также экономическая эффективность проекта.
2. Целью работы является интеграция умного зеркала в комплексную систему сенсорной сети дома для обеспечения взаимодействия устройств IoT, повышения удобства управления и создания единой экосистемы умного дома.
3. Основные результаты исследования: Разработка алгоритмов работы умного зеркала, включающих управление IoT-устройствами, мониторинг устройств и отображение метеоданных. Выполнен выбор и расчет характеристик оборудования, моделирование Wi-Fi покрытия для обеспечения стабильной связи в помещении. Рассчитаны технические параметры устройства. Экономический анализ показал общую стоимость проекта — 30 292 руб. со сроком окупаемости 8 месяцев.
4. Работа выполнена мной совершенно самостоятельно. Все использованные в работе материалы и концепции из опубликованных научной литературы и других источников имеют ссылки на них.
5. Работа размещена в единой информационной образовательной среде вуза в личном кабинете.
6. Не возражаю против проверки данной работы в системе Антиплагиат

Автор /

(подпись)

Оглавление

Введение................................................................................................................ 5

1. Теоретическая часть.......................................................................................... 7

1.1 Обоснования создания устройства информационного сопровождения, встроенного в зеркало.......................................................................................... 7

1.2 Анализ патентов по теме устройства информационного сопровождения, встроенного в зеркало........................................................................................ 10

1.3 Краткая характеристика объекта исследования........................................... 12

1.5 Разработка алгоритма работы...................................................................... 19

2. Расчётные работы........................................................................................... 25

2.2 Выбор оборудования и программного обеспечения................................... 30

2.3 Расчёт энергопотребления............................................................................ 37

2.4 Расчёт габаритных параметров.................................................................... 37

3. Экономическая часть....................................................................................... 40

3.1. Выбор оборудования................................................................................... 40

3.3 Расчёт затрат на заработную плату сотрудников........................................ 46

Заключение.......................................................................................................... 51

Список литературы............................................................................................. 52

Введение

С развитием технологий «умного дома» наблюдается стремительное внедрение инновационных устройств, способствующих повышению комфорта, безопасности и эффективности повседневной жизни. Умные дома представляют собой комплексные системы, которые используют различные датчики, исполнительные механизмы и интерфейсы для автоматизации бытовых процессов и улучшения качества жизни пользователей. В этом контексте умное зеркало выделяется как одно из многофункциональных устройств, которое не только выполняет традиционные функции, но и интегрирует современные сенсорные технологии, системы взаимодействия и сетевые решения.

Умное зеркало служит интерфейсом взаимодействия между пользователем и устройствами умного дома. Оно позволяет отображать информацию с сенсоров, установленных в системе, выводить новости, время и погоду за окном, а также позволять управлять освещением, климатом, системами безопасности и мультимедийными устройствами. Благодаря встроенным сенсорам и возможностям подключения к интернету вещей (IoT), умное зеркало становится центральным элементом экосистемы умного дома, обеспечивая пользователю удобный доступ к информации и управлению системами.

Актуальность исследования интеграции умного зеркала в систему связи умного дома обусловлена необходимостью создания единой и функциональной экосистемы, в которой устройства смогут эффективно взаимодействовать между собой, используя разные протоколы связи. Такое взаимодействие требует разработки надежной системы связи с сенсорными интерфейсами, которые обеспечат бесперебойную работу и высокую степень удобства для пользователей. Помимо этого, необходимо рассмотреть вопрос безопасности и конфиденциальности данных, поскольку умные устройства обрабатывают и хранят личную информацию.

В данной работе будут рассмотрены ключевые аспекты архитектуры умного зеркала, включая аппаратные и программные компоненты, а также их

взаимодействие в единой системе умного дома. Особое внимание будет уделено анализу преимуществ, которые предоставляет умное зеркало, а также ограничениям, связанным с его использованием. Работа направлена на выявление оптимальных решений для обеспечения взаимодействия между устройствами интернета вещей с центром умного дома, что в конечном итоге поспособствует созданию более интуитивных и эффективных систем управления в рамках концепции умного дома и интернета вещей в целом.

Целью курсовой работы является интеграции умного зеркала в комплексную систему сенсорной сети дома.

Задачами курсовой работы являются:

1. Изучить существующие решения по данной теме.
2. Описать схему и алгоритм работы устройства.
3. Построение системы связи IoT устройств.
4. Экономический анализ проекта.

В первой главе теоретической части будет проведён поиск и анализ проектных решений, направленных на создание и интегрирование хабов умного дома. Также будет произведено исследование патентов схожих проектов, краткая характеристика интерактивного зеркала, возможности технической реализации и описание алгоритма работы.

Во второй главе расчётной части будет проведены следующие работы: построение структурированной кабельной системы умного дома, интеграция хаба на основе умного зеркала в СКС дома, энергетический расчёт системы, расчёт параметров прототипа устройства, расчёт подключения к проводной и беспроводной сенсорной сети.

В третьей главе экономической части необходимо выполнить выбор оборудования, произвести расчёт стоимости оборудования, а также расчёт затрат на электроэнергию и расчёт окупаемости проекта.