Ανάπτυξη ασύρματου δικτύου αισθητήρων για παρακολούθηση περιβαλλοντικών παραμέτρων.

Abstract

Η παρακολούθηση των βλαβερών αερίων είναι σημαντική διαδικασία προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η προστασία του περιβάλλοντος και της ανθρώπινης ζωής. Η αυξανόμενη ευαισθητοποίηση για αυτά τα θέματα και η ανάγκη για πρόληψη και περιορισμό των εκπομπών αερίων έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη συσκευών παρακολούθησης. Όμως πολλές από αυτές τις συσκευές ήταν ακριβές σε κόστος, δεν ήταν αξιόπιστες στις μετρήσεις τους ή δεν ήταν φιλικές προς τον χρήστη. Η διπλωματική μου εργασία προτείνει μια χαμηλού κόστους συσκευή η οποία, με την βοήθεια αισθητήρων και τεχνολογιών IoT, υπολογίζει την ποσότητα των αερίων αυτών, την παρουσιάζει και την αποθηκεύει για μελλοντική χρήση και επεξεργασία. Τα βλαβερά αέρια που θα μετρήσει η συσκευή έχουν ανατεθεί σε αισθητήρες που εξειδικεύονται στον υπολογισμό αερίων. Για την ακρίβεια και την αξιοπιστία στις μετρήσεις έχουν γίνει πολλά πειράματα. Τα Hardware υλικά τα οποία χρησιμοποιεί η συσκευή περιέχουν ένα ESP32, LED, Button, αισθητήρες και GPS. Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης I2C και UART πρωτόκολλα για την δημιουργία μιας επικοινωνίας ανάμεσα σε μικροελεγκτή και των modules. Η συσκευή θα αποθηκεύει τις πληροφορίες που συλλέγει μέσα στο File storage του. Το λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί για την υλοποίηση του κώδικα της συσκευής βασίστηκε πάνω στο ARDUINO IDE 1.8.9. Τέλος για την αποθήκευση και την παρουσίαση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκαν τα InfluxDΒ και Grafana αντίστοιχα.

Monitoring harmful gases is an important process to ensure the safety and protection of the environment and human life. Increased Awareness of these issues and the need for emission prevention and control have led to the development of monitoring devices. However, many of these devices were expensive, unreliable in their measurements, or not user-friendly. My thesis proposes a low-cost device that, with the help of sensors and IoT technologies, calculates, presents, and stores the quantity of these gases for future use and processing. The harmful gases measured by the device are assigned to sensors specialized in gas calculation. To accuracy and reliability in the device’s measurements, numerous experiments have been conducted. The hardware components used in the device include an ESP32, LED, Button, Sensors and GPS. I2C and UART protocols will also be utilized for communication between the microcontroller and the modules. The device will store the information it collects in its file storage. The software used for implementing the device’s firmware is based on ΣΕΛΙΔΑ 3 Arduino IDE 1.8.9. Finally, InfluxDB and Grafana were used for storing and presenting the results, respectively.