Bluetooth Mesh hálózat alapú adatgyűjtő rendszer megvalósítása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kovácsházy Tamás
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Napjainkban az okos eszközök használata és az automatizálás egyre nagyobb népszerűségnek örvend, használatukhoz pedig nélkülözhetetlen a vezeték nélküli adatátvitel. Legyen szó az otthonunkról, vagy a munkahelyünkről, nap mint nap használunk olyan elektronikai eszközöket, berendezéseket, amelyek együttes működéséhez szükséges valamilyen vezeték nélküli kommunikáció.

A Bluetooth SIG 2017-ben egy új szabványt adott ki, a Bluetooth Mesh-t. Megjelenésével számos új lehetőség nyílt az intelligens otthonok és az épületautomatizálás fejlesztéséhez. Ez az innovatív technológia az egyre növekvő számú okos eszközeink és szenzoraink összehangolt működésére lett kifejlesztve. Segítségével áthidalhatók a távolságbeli korlátok, és több ezer eszköz egyszerre vezérelhető biztonságosan és alacsony fogyasztást megvalósítva.

Ez az új technológia motivált arra, hogy szakdolgozatom feladatának egy Bluetooth Mesh hálózat megvalósítását válasszam, otthon automatizálás céljából. Szerettem volna egy olyan hálózatot kialakítani, ami tartalmaz valamilyen mérésre szolgáló és vezérelhető eszközt. Fontosnak tartottam, hogy a hálózat felhasználó által vezérelhető legyen akár egy hálózaton kívüli eszközzel, pl.: egy okostelefonnal.

A feladathoz elengedhetetlen volt, hogy megismerkedjek a Bluetooth Low Energy és az erre épülő Bluetooth Mesh protokollal. Tanulmányozásuk után, a hálózat létrehozásához eszközként a Silicon Labs EFR32 Blue Gecko Bluetooth chipjeit használtam, melyhez egy jól támogatott fejlesztőrendszer és protokoll stack párosul. Készítettem egy felhasználói alkalmazást is a kényelmesebb vezérelhetőség érdekében. Ezt egy Raspberry Pi 3 modellre implementáltam, mert rendelkezik beépített Bluetooth modullal, emellett olcsó és széleskörű a támogatottsága.

A munkám során létrehoztam egy Bluetooth Mesh hálózat porototípusát, amely négy szerver node-ból egy kliens node-ból áll. A Raspberry segítségével vezérelhetők a szerver node-on található LED-ek és a hőmérsékletmérés. A mérési adatokat a kliens node továbbítja a Raspberry-nek, ami ezeket feltölti egy felhő alapú szolgáltatásba, a Google Spreadsheets-be.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.