РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІоТ-СИСТЕМИ НА АПАРАТНІЙ ПЛАТФОРМІ ARDUINO

Abstract

Ринок ІоТ-систем швидко та бурхливо розвивається та складає мільярди доларів. Інтернет речей охоплює всі сфери діяльності людини від розумних невеличких гаджетів до розумних міст, концепція яких реалізована а державному рівні. Інтернет речей, або «IoT» - це розширення потужності Інтернету за межами комп'ютерів та смартфонів на цілий ряд інших речей, процесів та середовищ. За останні кілька років IoT став однією з найважливіших технологій 21 століття. За допомогою недорогих обчислень, хмарних технологій, великих даних, аналітики та мобільних технологій фізичні речі можуть обмінюватися та збирати дані з мінімальним втручанням людини. У цьому гіперпов’язаному світі цифрові системи можуть записувати, контролювати та регулювати кожну взаємодію між підключеними речами. Фізичний світ відповідає цифровому світу, і вони співпрацюють.

Враховуючи постійно зростаючу кількість підключених пристроїв, IoT продовжує свій шлях еволюції, додаючи різні шари до даних, які вже обмінюються та обробляються, і створюючи складні алгоритми, що призводять до поліпшення рівня автоматизації. І завдяки різноманітності «речей», які можна з цим пов’язати, IoT дозволив використовувати різноманітні програми як для окремих користувачів, так і для цілих галузей.

ІоТ в Україні тільки на самому початку шляху і це відкриває простір для створення різноманітних систем з різним призначенням та апаратним наповненням. Дана стаття присвячена огляду стану ІоТ в світі та Україні та опису розробленої ІоТ-системи з використанням апаратної платформи Arduino, сервіce ThingsSpeak та інтерфейсної частини з використанням Telegram-бота. Система була протестована з реалізацією розумного робочого місця з моніторингом показників температури повітря, вологості повітря, кількості вуглецевого газу, яскравості освітлення, атмосферного тиску, своєчасного повідомлення користувача про критичну зміну показників мікроклімату з метою усунення дискомфорту та підвищенню працездатності людини. Тестування також було проведено після певної доробки для системи віддаленого моніторингу мікроклімату столярної майстерні. Тестування показало, що після невеличкої доробки система може використовуватися у різних предметних областях та є дуже економічною.

The IoT market is growing rapidly and is in the billions of dollars. The Internet of Things covers all areas of human activity from smart small gadgets to smart cities, the concept of which is implemented at the state level. The Internet of Things, or «IoT», is the extension of the power of the Internet beyond computers and smartphones to a number of other things, processes, and environments. Over the past few years, IoT has become one of the most important technologies of the 21st century. With low-cost computing, cloud technology, big data, analytics and mobile technology, physical things can share and collect data with minimal human intervention. In this hyperconnected world, digital systems can record, monitor and regulate every interaction between connected things. The physical world corresponds to the digital world, and they cooperate.

Given the ever-increasing number of connected devices, IoT continues its evolution by adding different layers to data that is already being exchanged and processed, and creating sophisticated algorithms that improve automation. And thanks to the variety of "things" that can be associated with it, IoT has made it possible to use a variety of applications for both individual users and entire industries.

IoT in Ukraine is just at the beginning of the road and this opens space for the creation of various systems with different purposes and hardware. This article is devoted to an overview of the state of IoT in the world and Ukraine and a description of the developed IoT system using the Arduino hardware platform, the ThingsSpeak service and the interface using the Telegram bot. The system was tested with the implementation of a smart workplace with monitoring of air temperature, humidity, carbon dioxide, lighting brightness, atmospheric pressure, timely user notification of critical changes in microclimate to eliminate discomfort and improve human performance. Testing was also carried out after some refinement for the remote monitoring system of the carpenter's microclimate. Testing has shown that after a little refinement, the system can be used in various subject areas and is very economical.