Цифровий двійник IoT-системи керування параметрами мікроклімату. Частина 2. Система дистанційного керування параметрами мікроклімату

Abstract

Об’єкт роботи – процес дистанційного керування параметрами мікроклімату в закритих приміщеннях за допомогою технологій IoT. Предмет роботи – структура, принцип дії та технічна реалізація IoT-системи для дистанційного керування параметрами мікроклімату. Мета роботи – підвищення ефективності автоматизованої системи керування параметрами мікроклімату шляхом забезпечення її дистанційного моніторингу та керування. На підставі аналізу теоретичних засад функціонування IoT-систем розроблено функціональну схему системи моніторингу та керування параметрами мікроклімату у приміщенні та обрано протоколу MQTT для передачі даних у системі. В результаті порівняльного аналізу мікропроцесорних засобів для побудови ІоТ систем та програмного забезпечення для побудови клієнтської частини проєкту обґрунтовано переваги ESP32 як центрального контролера системи та Node-RED як інструменту для побудови та локального розгортання клієнтського інтерфейсу без залежності від сторонніх сервісів. У середовищі Node-RED розроблено клієнтську частину IoT-системи. Побудовано інтуїтивно зрозумілу панель інструментів користувача, на якій розміщені віджети для відображення графіків температури й вологості та елементи керування виконавчими пристроями. Налаштовано зв’язок клієнтської частини та частини локального рівня через протокол MQTT. Із використанням емулятора Wokwi розроблено серверну частину IoT-системи на базі ESP32, що через MQTT-брокер приймає від клієнтської частини команди на вмикання або вимикання обігрівача та зволожувача і регулювання вентиляційного клапана, та керує відповідними реле та сервоприводом.