Technologie Internetu rzeczy – Wojciech Tarnawski

1. Przedstawienie warunków zaliczenia

Szkolenie BHP
W programie laboratorium przewidziane jest 10 terminów zajęć.
Laboratoria są prowadzone w ramach konsultacji i dostępu do zasobów sprzętowych.
Celem kursu jest praca w grupie i wykonanie kompletnego systemu IoT dla automatyki domowej lub biurowej.Celem systemu IoT jest zapewnienie podstawowych informacji o warunkach w pomieszczeniu. Dodatkowo system powinien zapewnić kontrolę dostępu do pomieszczenia przez podanie kodu lub użycie identyfikatora. System powinien być konfigurowalny i pozwalać na dodawanie, usuwanie nowych użytkowników z różnymi prawami dostępu do biurowca. Dostępy można sygnalizować za pomocą różnych kolorów i komunikatów. Ciepłomierz powinien działać jak najdłużej na zasilaniu bateryjnym, więc należny przemyśleć kwestia oszczędzania energii.Wszystkie dane i zdarzenia powinny być dostępne do łatwego przeglądania w postaci wykresów i tabelek pomiarowych. Powinna być możliwość przeglądania historycznych danych, eksportowania, generowania raportu z dostępu danego użytkownika. Np. dla ciepłomierza powinna być możliwość wyświetlenia dziennego zużycia energii. Może jakieś analizy z AI, korelacja z temperaturą zewnętrzną itd.
System musi składać się z:
- modułu czujników środowiska (temperatura i wilgotność)
- modułów wejść binarnych (przyciski do sterowania)
- modułu wyjść binarnych – włączenie/wyłączenie urządzenia
- modułu sterowania oświetleniem z efektami zmiany koloru
- bramki ZigBee
- minikomputera typu Raspberry PI pełniącego funkcję serwera – można wzorować się na projekcie “Home Assistant” jednak finalnie ma to być własna aplikacja do obsługi wybranych czujników i funkcjonalności
- aplikacji klienta do zbierania, analizy, kontroli i prezentacji danych
- modułu klawiatury/ odczytu kart RFID do autoryzacji dostępu – komunikacja ZigBee – moduł do własnego opracowania
- moduł ciepłomierza – komunikacja ZigBee – moduł do własnego opracowania
Dodatkowo może zawierać:
- inne czujniki
- algorytmy analizy danych
- AI do wspomagania auto-konfiguracji, uczenia harmonogramu użytkownika
- itd.

pozycje oznaczone “moduł do własnego opracowania” – wymagają zaprojektowania i wdrożenia własnego modułu opartego o mikrokontroler. Projekt musi zawierać schemat elektroniczny, odpowiednie oprogramowanie, złożony i zaprezentowany fizyczny prototyp urządzenia końcowego zgodnego ze standardem ZigBee.

Na ocenę końcową składa się:
- aktywność na zajęciach
- ocena postępów prac na 5 laboratorium
- końcowa ocena projektu
- zakres wybranego projektu
- subiektywna ocena prowadzącego

2. Terminy:

1 laboratorium – prezentacja zajęć, wybór grupy, wstępna koncepcja projektu
2 laboratorium – prezentacja wybranego projektu, ustalenie założeń i szczegółowej specyfikacji
3-4 – praca nad projektem
5 – wstępna prezentacja projektu
6-8 – praca nad projektem
9 laboratorium – prezentacja projektu i ocena końcowa
10 – dodatkowy termin

3. Oddanie projektu:

prezentacja projektu na zajęciach:
- fizyczna prezentacja funkcjonalności projektu w laboratorium
- przedstawienie kodu programu i zrealizowanych rozwiązań
dostarczenie raportu zawierającego:
- strona tytułowa zawierająca informacje o kursie, autorze projektu, nazwie projektu
- spis treści
- spis ustalonych funkcjonalności na początku semestru z wyraźnym oznaczeniem, które udało się zrealizować
- wstęp – ogólny opis projektu, co robi projekt, do czego można go wykorzystać
- opis wybranej platformy sprzętowej ( mikrokontroler, środowisko programistyczne),
- opis wybranych czujników, wyświetlaczy i innych elementów elektronicznych zastosowanych w projekcie – sposób ich działania, interfejsy komunikacyjne
- schemat elektronicznych projektu wykonany w programie CAD
- aplikacje kliencka, opis działania, wykorzystane technologie itd.
- opis ciekawszych fragmentów programu, wybrane funkcje (do raportu nie wklejamy cały kodu programu)
- zdjęcia fizycznego projektu z opisem działania
- podsumowanie – co udało się zrobić, jakie były trudności, plany rozwojowe projektu na przyszłość, możliwe zmiany i ulepszenia
- raport powinien zawierać około 20 stron A4
dostarczenie spakowanych kodów programu – paczka zip wysłana na email prowadzące
raport w formie pliku pdf i spakowane kody programów w paczkę “ZIP” należy wysłać na email prowadzące przed prezentacją projektu na zajęciach

4. Zapoznanie z tematyką zajęć i platformą sprzętową

Zasoby sprzętowe:

bramka ZigBee: NOUS E16 Zigbee2MQTT USB Dongle ZigBee 3.0 (instrukcja)
pilot ZigBee: Bezprzewodowy Pilot Zigbee Przełącznik Scen – 12 Scenariuszy Tuya TS0044
przycisk ZigBee: Przycisk ZigBee 3.0 Sonoff SNZB-01P
czujnik temperatury i wilgotności ZigBee: NOUS E5 ZigBee Czujnik Temperatury Wilgotności (instrukcja)
czujnik ruchu i obecności: Sonoff SNZB-06P – Radarowy Czujnik Ruchu i Obecności
czujnik wibracji i alarm: NOUS E14 Czujnik Wibracji ZigBee 3.0 z Alarmem i Syreną 120 dB (instrukcja)
listwa zasilania ZigBee: NOUS A11Z leInteligentna listwa 3gniazda ZigBee16A pomiar energii (instrukcja)
żarówka kolorowa ZigBee: NOUS P3Z Żarówka Smart ZigBee E27 RGB 2700-6500K 16MLN (instrukcja)
minikomputer typu Raspberry Pi
moduły z ESP32 C6
czujniki temperatury DS18B20
elementy drobne (diody LED, rezystory, itd.)
płytka dydaktyczna EduTar-IOT-1: Płytka Edutar-iot-1

Errata -błędy na płytce dla wersji V1.0:

LCD-OLED zamienione są ze sobą piny LCD_SDA i LCD_SCL
na złączu Analog są złe nazwy pinów, prawidłowa kolejność od góry to: A_PHOTO, A_POT_1, A_POT_2

Dane dostępowe/hasła:

dostęp do sieci WiFi w laboratorium: nazwa sieci: IOT_wifi hasło: IOT_wifi2025
konfiguracja urządzeń – jeśli potrzeba podać użytkownika lub hasło to podajemy:
- użytkownik: IOT_lab
- hasło: TechnologieInternetu2025!

Wersja 2025/2026 – nie aktualna