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Sviluppo di un sistema di climatizzazione da remoto in ambito domotica

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Indice I. Introduzione 7 1. Introduzione 9 1.1. Quadro tecnologico di riferimento . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2. Domotica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. Internet of Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4. I Cloud service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2. Scopo 15 2.1. Considerazioni iniziali progetto domotica . . . . . . . . . . . . 15 2.2. Controllo climatico domestico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.2.1. Le stagioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.2. Le effemeridi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.3. Gestione tende parasole, serrande, dispositivi di climatizzazione 17 2.3.1. Tende parasole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.2. Serrande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.3.3. Climatizzatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 II. Ricerca Componenti 25 3. Componenti Hardware 27 3.1. Il controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.1.1. Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.1.2. Raspberry Pi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2. Sensori di temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.2.1. TMP36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.2.2. TMP102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.2.3. DHT22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3 3.2.4. T5400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.3. Anemometri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.3.1. Anemometri analogici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.3.2. Anemometri ad effetto Hall . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.3.3. Differenze tra i due tipi di anemometro . . . . . . . . . 39 3.4. Relay Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.5. Il bus I²C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.5.1. Livelli logici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.5.2. Protocollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.5.3. Indirizzamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.5.4. Sincronizzazione ed Arbitraggio . . . . . . . . . . . . . 46 3.5.5. SMBus ed I²C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.6. Scelte effettuate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4. Componenti Software 51 4.1. Representational State Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2. JSON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.3. Il problema dell’autenticazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.3.1. Cenni su OAuth2.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.4. Google API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.4.1. TimeZone API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.4.2. Calendar API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.5. OpenWeatherMap API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.5.1. Modello dei dati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 4.6. Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.6.1. Principali moduli esterni utilizzati . . . . . . . . . . . . 73 III. Progetto 75 5. Descrizione funzionalità 77 6. Progetto: Hardware 81 6.1. Lunghezza dei bus esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 4 7. Progetto: Software 87 7.1. Sensserv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 7.1.1. Sensori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 7.1.2. Comunicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 7.2. Motorserv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 7.2.1. Comunicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 7.2.2. Azionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 7.3. Rapd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 7.3.1. Valutazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 7.3.2. Comunicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 7.3.3. Cloud Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 7.4. Organizzazione dei file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 7.4.1. Settings.ini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 IV. Conclusioni 115 8. Realizzazione del prototipo 117 8.1. Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 8.2. Osservazioni e miglioramenti possibili . . . . . . . . . . . . . . 122 V. Appendice 125 A. Codice sorgente. 127 A.1. rapd.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 A.2. motorserv.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 A.3. sensserv.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 A.4. google.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 A.5. owm.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 A.6. controller.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 A.7. relay.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 A.8. decisori.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 A.9. netmotors.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 A.10. netsensread.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 A.11. parser.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 5 A.12. preferences.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 A.13. tempo.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 A.14. sensors.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 A.15. driver.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 A.16. dhtdriver.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 A.17. t5400driver.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 A.18. windsensordriver.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Bibliografia 179 6
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Sviluppo di un sistema di climatizzazione da remoto in ambito domotica

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Informazioni tesi

  Autore: Alberto Lauretti
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2014-15
  Università: Università Telematica Guglielmo Marconi
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'informazione
  Relatore: Giuliano Romeo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 181

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