Використання штучного інтелекту в екосистемі розумних будинків
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність роботи є стрімкий розвиток технологій IoT з новим переходом до систем з багапротокольними можливостями та як результат необхідність створення систем для гнучкості в керуванні в умовах енергетичної нестабільності в країні.
Метою роботи є основа розробки зовнішнього застосунку за аналогом популярних застосунків розумного будинку, яка здатна як результат з’єднувати протоколи зв’язку, а саме: Zigbee 3.0, Matter, Bluetooth та Wi-Fi і також проаналізувати дані завдяки використанні зовнішнього елементу штучного інтелекту і звісно ж забезпечувати автоматизоване керування пристроями розумного будинку. В роботі було реалізовано підключення API від ядра Open AI, було інтегровано з MQTT Broker та створено систему збору даних з зовнішнього середовища Home Assistant і також була реалізована інтерфейс для користувача для отримання спрощенної інформації та в керуванні компонентами частин розумного будинку.
Об’єктом дослідження є сама екосистема розумного будинку, що включає в себе компоненти, які можуть бути об’єднані завдяки бездротовим протоколам для забезпечення автоматизованого керування пристроями та збору даних і отримання в результаті для користувача у вигляді зовнішнього застосунку.
Предметом дослідження є методи інтеграції штучного інтелекту до багатопротокольної інфраструктури розумного будинку та взаємодії мільтипрокольних приладів IOT, а саме: Zigbee, Matter, Bluetooth і Wi-Fi з використанням MQTT та ШІ ядра.
У роботі було застосовано аналіз наукових джерел, порівняльний аналіз протоколів. Була побудована архітектура системи із використанням MQTT і також створення серверної частини на основі SuperBase та підєднання до N8N. Як до фінальниї частини був реалізований веб-інтерфейс, також у фіналі проведене експериментальне тестування стабільності та ефективності роботи системи. Досліджено можливості штучного інтелекту для прогнозування подій, динамічного керування пристроями, адаптивної автоматизації сценаріїв та оптимізації енергоспоживання.
Результатом роботи є платформа для альтернативи реалізації власної екосистеми розумного будинку, яка дійсно може забезпечити централізоване керування приладами з різними протоколами і як результат додатково виконує аналіз даних у реальному часі та надає користувачеві зручний інтерфейс для взаємодії із системою і маючи підтримку завдяки інтеграції зовнішньох API від OpenAI. Дане рішення може застосовуватися в житлових приміщеннях, офісах, в лікарнях та взагалі де необхідна автоматизація процесів, контроль енергоресурсів та підвищений рівень безпеки для бізнесу та безпеки.
Опис
Ключові слова
ai, smart home, iot, matter, zigbee, bluetooth low energy, mqtt, ml, home assistant
Бібліографічний опис
Скрекотень, В. І. Використання штучного інтелекту в екосистемі розумних будинків : магістерська дис. : 172 Електронні комунікації та радіотехніка / Скрекотень Владислав Ігорович. – Київ, 2025. – 88 с.