Wireless Switch as a Part of Smart Home System Controlled by Computer Network Implemented with ESP8266 Microcontroller

Ovim radom adresiraju se specifičnosti ostvarenja bežičnog prekidača u smislu implementacijskih izazova pri izradi prototipa takvog rješenja te integriranju sklopovskih i programskih rješenja u jedinstven sustav. Rad se bavi izradom prekidača za sustave pametne kuće koji demonstrira mogućnost njegovog upravljanja putem računalne mreže temeljene na protokolu TCP/IP te uz korištenje tzv. MQTT protokola za komunikaciju. Sklopovski dio sustava sastoji se od integriranog kruga ESP8266 i razvojnog sustava „Raspberry Pi“ na kojemu je instaliran operacijski sustav Windows IoT Core. Navedene su najvažnije značajke razvojnog sustava Raspberry Pi te integriranog sklopa ESP8266 i njegove usporedbe sa Arduinovim ATmega328P mikroupravljačem koji se koristi na razvojnoj platformi Arduino UNO. Opisuju se koraci implementacije, od aplikacije instalirane na Windows IoT Core operacijskom sustavu sve do krajnjeg modula ESP8266 na kojeg se povezuju uređaji kojima se udaljeno upravlja. U sklopu rada izrađena su dva prototipna rješenja– WiFi prekidač koji dozvoljava upravljanje jednim izlazom, odnosno relejom, preko lokalne bežične mreže i Wifi relej pločica koja, uz dodatne integrirane sklopove, dozvoljava kontrolu nad osam zasebnih izlaza preko lokalne bežične mreže. Također, opisuju se dvije različite metode pristupa problemu kod izrade aplikacije za razvojni sustav Raspberry Pi. Kod izrade prvog prototipnog rješenja koriste se dvije aplikacije za Windows IoT operacijski sustav – web poslužitelj koji poslužuje web aplikaciju korisniku, i samostalna aplikacija koja prebaci stanje izlaza u ovisnosti o naredbama koje dobiva od web aplikacije, dok aplikacija za drugo prototipno rješenje objedinjuje navedene dvije aplikacije u jednu. Opisane su poteškoće koje su nastale tokom izrade prototipnog rješenja te su obrazložene komponente koje su korištene u rješavanju istih. Prototipna rješenja, koja koriste ESP8266 integrirani sklop, su programirani na dva načina – koristeći Arduino razvojnu platformu, odnosno koristeći Sming framework. Opisana je struktura MQTT protokola, princip njegovog rada, način ostvarivanja veze te razmjene podataka između klijenata preko tzv. MQTT brokera. Također, opisuju se razine održavanja kvalitete te vrste zamjenskih znakova koje MQTT komunikacijski protokol podržava