GSM kontrollü akıllı ev uygulaması

Year 2015, Volume: 6 Issue: 1, 9 - 18, 01.06.2015

Yusuf Yalçın Kardaş Mehmet Siraç Özerdem

Abstract

Bu çalışmada, GSM (3G) üzerinden haberleşen bir “Akıllı Ev” uygulamasının gerçekleştirilmesi
amaçlanmıştır. Bu uygulamada birden fazla haberleşme tekniği kullanılarak sensörler aracılığıyla evdeki
durum bilgileri ve röleler aracılığıyla da elektriksel donanımların yönetilebilirliği sağlanmıştır.
Çalışmada elektriksel donanımların kontrolü için iki adet elektronik devre tasarlanmıştır. Bunlar merkez ve
çevre modülleridir. Çevre modülleri, içerdiği sensörler yardımıyla ortam bilgilerinin toplanması amacıyla
kullanılmaktadır. Bu çalışmada örnek olarak çevre modüllerinde sıcaklık, hareket ve yangın sensörleri
kullanılmıştır. Herhangi bir elektriksel donanımın kontrolü, çevre modüllerinde bulunan röleler aracılığıyla
yapılmaktadır. Bu üniteler, merkez üniteye bilgileri Radyo Frekansı (RF) aracılığıyla iletmektedir. Bunun en
büyük avantajı, merkez üniteden yaklaşık 100 metre mesafeye kadar çalışabilir olmasıdır.
Kablosuz (RF) haberleşme esnasında bir mesajın kime ait olduğunu belirlemek, çevre ünitelerin
adlandırılması (etiketlendirilmesi) ile mümkündür. Bundan dolayı, bu çalışmada çevre modülleri Oda1,
Kapı1, Kapı2 olarak etiketlendirilmiştir. Devrede kullanılan anahtarların (dip-switch) lojik durumlarına
göre çevre modülleri etiketlendirilmiştir. Çevre modül(ler) ile merkez modül arasındaki (RF) iletişiminde, 16
byte’lık bir mesaj paketi kullanılır. Bunun ilk iki byte’ı mesajın hangi modüle gittiğini, üçüncü ve dördüncü
byte’ı ise kimden gönderildiğini ifade etmektedir. Merkez modül ise (a) internet üzerinden görüşmeyi
sağlayan ağ iletişim birimini ve (b) çevre modüller ile RF üzerinden iletişimi sağlayan birimleri
içermektedir. Merkez modül, belirli periyotlarda tüm çevre modüllere durum bilgilerini göndermeleri için
mesaj gönderir. Merkez modül ise gelen ortam bilgilerini kart üzerinde olan merkez denetleyiciye iletir.
Merkez denetleyici bu bilgileri lcd ekranda görüntüler. Merkez modül aynı zamanda ağ iletişim modülü
sayesinde internetten gelen mesajları yorumlayabilmekte ve akıllı cep telefonundan gelen mesajlara cevap
verebilmektedir.
Android işletim sisteminde yazılan ev otomasyon uygulaması, tasarlanan elektronik devre ile internet
üzerinden haberleşmekte, konumdan bağımsız kontrol ve iletişim sağlayabilmektedir. Bu yazılım üç ayrı
işlemi aynı anda yürütebilecek şekilde tasarlanmıştır. Bu işlemler; Dokunmatik ekrandan kullanıcı girişlerini
yorumlama, internet üzerinden merkez modüle veri gönderme ve almak işlemleridir. Bu işlem için sürekli
ağın dinlenmesi sağlanmıştır. Böylelikle çift yönlü bir iletişim üzerine kurulu sistem başarıyla tasarlanmıştır.
Sonuç olarak, akıllı cep telefonu ile GSM üzerinden çift yönlü haberleşen, mikrodenetleyici, sensör ve
Android tabanlı tasarlanan bir “Akıllı Ev Uygulaması” başarıyla gerçekleştirilmiştir.

Keywords

GSM, Uzaktan erişim, Akıllı ev, kontrol.

GSM based smart home application

Abstract

A smart home automation system communicating
with Smart Phones over 3G networks is developed in
this study. In the designed system, more than one
communication techniques are used to
receive/transmit data from/to home and electrical
devices at home can be administrated with relays.
Two electronic circuits were designed to control
electrical devices. These are central and
environment units. Sensors settled over environment
modules collect information. Motion, temperature
and fire sensors are used in this application. Any
electrical device is being controlled over relays. The
environment units transmit information to the
central unit via radio frequency (RF). The most
important advantage of RF communication is being
able to work in 100 meters.
Determining the sender of a message during
wireless RF communication is possible with using
label for environmental units. For that reason, the
units are labeled as Oda1, Kapi1, Kapi2 in this
work. Units are labeled with the logical status of
dip-switches on the circuit. 16 bytes message
packages are used for RF communication between
environment and central units. First two bytes carry
info about the label of target unit, third and fourth
bytes carry info about the label of sender unit. The
central unit contains; (a) a network communication
module for transmitting data over internet (b) RF
module for collecting the data and controlling the
relays. To take the sensing information from the
environment units, central unit sends messages over
RF communication to all environment units. The
collected information taken by microcontroller
screened on LCD. Central unit can also interpret
received messages from Internet via network
controller module and it can reply messages coming
from mobile phones.
Home automation software (Evoto) which is
developed on Android environment, communicates
over internet with designed electronic board (central
unit) and consequently communications were settled
independent place. The designed software has three
functions; Interpreting entered data via touch
screen, sending data over internet and listening
network to receive data coming from central unit.
Thus; a system which is example of smart home,
working with two-way principle, is designed.
Consequently, a smart home automation system
based on microcontroller and different sensors
communicating with Smart Phones over 3G
networks is developed successively in this study.

Keywords

GSM, Remote Access, smart home, control.