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Publicação
Home automation supported by IoT and ISO/IEC/IEEE 1451 standard: a case study
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Resumo(s)
With the growing demand for Internet of Things (IoT) solutions in paradigms such as Smart Homes, the automation of these environments is associated with the increasing need for transducer integration, which has resulted in a need for efficient communication between IoT devices. And for these systems to exchange information, they rely on communication protocols that often lead to incompatibility issues that hinder the implementation of new IoT devices in existing systems. To solve incompatibility problems, standardisation is needed to create a platform that allows compatibility between different devices. To this end, the ISO/IEC/IEEE 1451 standard defines a common interface that allows the integration of new devices in a plug-and-play manner, increasing the flexibility of IoT systems.
The IEEE 1451 family of standards offers a solution to reduce the costs of IoT systems and addresses a fundamental barrier to the integration of new systems into existing IoT systems. This will have an impact on many fields covered by the IoT paradigm, such as home automation, which requires the use of sensors and actuators that enable the automation of the defined infrastructure.
In this work, two Transducer Interface Module (TIM) systems were developed to monitor comfort parameters in a Smart Home. One of the systems uses an MSP430F5529 to collect data from temperature and light sensors and send this data according to the IEEE 1451 standard to an Arduino Mega 2560 board, with wireless communication via the CC2500 radio transceiver. This data is then sent to the Network Capable Application Processor (NCAP). The other system consists of a Xiao ESP32-C6 microprocessor for collecting data from temperature, pressure, humidity and radiance (light intensity) sensors, which is then sent to the NCAP via Message Queuing Telemetry Transport (MQTT).
Com a crescente procura por soluções de Internet das Coisas (IoT) em paradigmas como Smart Homes, a automação desses ambientes está associada à crescente necessidade de integração de transdutores, o que resultou numa necessidade de uma comunicação eficiente entre dispositivos IoT. E para que estes sistemas possam trocar informações, eles dependem de protocolos de comunicação que muitas vezes levam a problemas de incompatibilidade que dificultam a implementação de novos dispositivos IoT em sistemas existentes. Para resolver os problemas de incompatibilidade, é necessária uma normalização para criar uma plataforma que permita a compatibilidade entre diferentes dispositivos. Para este fim, a norma ISSO/IEC/IEEE 1451 define uma interface comum que permite a integração de novos dispositivos de forma plug-and-play, aumentando a flexibilidade dos sistemas IoT. A família de normas IEEE 1451 oferece uma solução para reduzir os custos dos sistemas IoT e aborda uma barreira fundamental à integração de novos sistemas nos sistemas IoT existentes. Isto terá impacto em muitos campos abrangidos pelo paradigma IoT, como a automação residencial, que necessita da utilização de sensores e atuadores que permitam a automação da infraestrutura definida. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois sistemas Transducer Interface Module (TIM) para monitorizar parâmetros de conforto de uma Smart Home. Um dos sistemas usando um MSP430F5529 para recolha dados de sensores de temperatura e luz e envio desses dados de acordo com o padrão IEEE 1451 para uma placa Arduino Mega 2560, com comunicação sem fios, por meio do transcetor radio CC2500. Esses dados são posteriormente enviados para o Network Capable Application Processor (NCAP). O outro sistema é composto por um microprocessador Xiao ESP32-C6 para recolha dos dados de sensores de temperatura, de pressão, de humidade e de radiância (intensidade luminosa), que são posteriormente enviados à NCAP através de Message Queuing Telemetry Transport (MQTT).
Com a crescente procura por soluções de Internet das Coisas (IoT) em paradigmas como Smart Homes, a automação desses ambientes está associada à crescente necessidade de integração de transdutores, o que resultou numa necessidade de uma comunicação eficiente entre dispositivos IoT. E para que estes sistemas possam trocar informações, eles dependem de protocolos de comunicação que muitas vezes levam a problemas de incompatibilidade que dificultam a implementação de novos dispositivos IoT em sistemas existentes. Para resolver os problemas de incompatibilidade, é necessária uma normalização para criar uma plataforma que permita a compatibilidade entre diferentes dispositivos. Para este fim, a norma ISSO/IEC/IEEE 1451 define uma interface comum que permite a integração de novos dispositivos de forma plug-and-play, aumentando a flexibilidade dos sistemas IoT. A família de normas IEEE 1451 oferece uma solução para reduzir os custos dos sistemas IoT e aborda uma barreira fundamental à integração de novos sistemas nos sistemas IoT existentes. Isto terá impacto em muitos campos abrangidos pelo paradigma IoT, como a automação residencial, que necessita da utilização de sensores e atuadores que permitam a automação da infraestrutura definida. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois sistemas Transducer Interface Module (TIM) para monitorizar parâmetros de conforto de uma Smart Home. Um dos sistemas usando um MSP430F5529 para recolha dados de sensores de temperatura e luz e envio desses dados de acordo com o padrão IEEE 1451 para uma placa Arduino Mega 2560, com comunicação sem fios, por meio do transcetor radio CC2500. Esses dados são posteriormente enviados para o Network Capable Application Processor (NCAP). O outro sistema é composto por um microprocessador Xiao ESP32-C6 para recolha dos dados de sensores de temperatura, de pressão, de humidade e de radiância (intensidade luminosa), que são posteriormente enviados à NCAP através de Message Queuing Telemetry Transport (MQTT).
Descrição
Palavras-chave
Domótica Internet das Coisas Transdutores Inteligentes IEEE 1451 Home Automation Internet of Things Smart Transducers