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Publicação
Development of a Smart Lighting Android-based Application using Bluetooth Low Energy
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 5.12 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
The emergence of the Internet of Things (IoT) allowed new developments on
home and building automation with devices that provide more power efficiency
and adaptation to our needs. Therefore, this thesis presents a study about Blue-
tooth Low-Energy and its application on a IoT context, through smart devices
designed for home applications and to be integrated in smart home system. It
is also investigated the advantages and disadvantages of Bluetooth Low Energy
(BLE) over other communication protocols for IoT end-devices.
State-of-art Smart Lighting Android-based Application using Bluetooth Low
Energy (SLABLE) is implemented with BLE and covers three application layers:
first a interactive mobile application for Android OS. Then the middleware to
manage communication and the data gathered, implemented in a BLE built-in
System-on-Chip (SoC) with the respective programming for tasks as sending and
receiving informations or commands and an illumination automatic control, de-
veloped in Arduino IDE. Lastly, an hardware layer that consists in sensors and
a lamp dimming driver, to be integrated on a circuit board small enough to fit
in already installed equipment boxes. The implemented system purpose is a
transversal integration between all layers .
Moreover, based on energy consumption study, it is shown that BLE modules
are proven to be a good solution for IoT development due to their low-power
consumption, also, for data exchange reliability and processing capacity to control
and perform several actions at the same time.
O aparecimento da Internet-das-Coisas(IoT) permitiu novos desenvolvimen- tos na área da automação para casas e edifícios com recurso a dispositivos que nos oferecem uma melhor eficiência energética e uma melhor adaptação às nossas necessidades. Desta forma, esta dissertação apresenta um estudo sobre Bluetooth Low-Energy e a sua aplicação no contexto da IoT, através de dispositivos inteli- gentes para aplicações domésticas e para integração em sistemas inteligentes. É também investigado as vantagens e desvantagens do mesmo face a outros proto- colos de comunicação para dispositivos IoT. O sistema doméstico inteligente e interactivo (SLABLE) apresentado no Estado- da-Arte abrange três camadas da implementação: primeiro uma aplicação móvel interativa para Android OS. A camada intermédia para gerir comunicações e reco- lha de dados, implementada num módulo SoC com BLE embutido, programado para desenvolver tarefas como enviar e receber dados ou instruções e o controlo automático da iluminação, desenvolvido em Arduino IDE. Por fim a última ca- mada consiste em sensores e um circuito de dimming para lâmpadas, para serem integrados numa PCB suficientemente pequena para caber em caixas de apare- lhagem. O objectivo do sistema implementado é a comunicação transversal entre todas as camadas. Além disso, com base no consumo de potência, mostra-se que os módulos BLE são uma boa solução para desenvolvimento de aplicações IoT devido ao seu baixo consumo energético, e também, fiabilidade da troca de dados e capacidade de processamento para controlar e realizar várias acções ao mesmo tempo.
O aparecimento da Internet-das-Coisas(IoT) permitiu novos desenvolvimen- tos na área da automação para casas e edifícios com recurso a dispositivos que nos oferecem uma melhor eficiência energética e uma melhor adaptação às nossas necessidades. Desta forma, esta dissertação apresenta um estudo sobre Bluetooth Low-Energy e a sua aplicação no contexto da IoT, através de dispositivos inteli- gentes para aplicações domésticas e para integração em sistemas inteligentes. É também investigado as vantagens e desvantagens do mesmo face a outros proto- colos de comunicação para dispositivos IoT. O sistema doméstico inteligente e interactivo (SLABLE) apresentado no Estado- da-Arte abrange três camadas da implementação: primeiro uma aplicação móvel interativa para Android OS. A camada intermédia para gerir comunicações e reco- lha de dados, implementada num módulo SoC com BLE embutido, programado para desenvolver tarefas como enviar e receber dados ou instruções e o controlo automático da iluminação, desenvolvido em Arduino IDE. Por fim a última ca- mada consiste em sensores e um circuito de dimming para lâmpadas, para serem integrados numa PCB suficientemente pequena para caber em caixas de apare- lhagem. O objectivo do sistema implementado é a comunicação transversal entre todas as camadas. Além disso, com base no consumo de potência, mostra-se que os módulos BLE são uma boa solução para desenvolvimento de aplicações IoT devido ao seu baixo consumo energético, e também, fiabilidade da troca de dados e capacidade de processamento para controlar e realizar várias acções ao mesmo tempo.
Descrição
Palavras-chave
Bluetooth Low-Energy Internet-of-Things Android Automation System Light Dimming Sensing Node