Use of open source projects to build an integrated smart home

Michal Marhan

Bachelor's thesis

Využití volně dostupných projektů pro sestavení integrované chytré domácnosti

Abstract:

Spotřebitelský trh s produkty chytré domácnosti se rozrůstá. V minulosti bylo potřeba pro vytvoření chytré domácnosti drahé proprietární řešení od integrátorské firmy. Dnes najdeme zařízení chytré domácnosti dostupná ke koupi v každém obchodě s elektronikou. Ovšem tento trh je v začátcích. Není zde ještě sjednocený protokol, jazyk, kterým by všechna tato dostupná zařízení komunikovala. Cílem této práce je vytvoření návrhu centrální jednotky chytré domácnosti pomocí volně dostupného softwaru, která už dnes dokáže propojit zařízení napříč různými protokoly. Práce je rozdělena do části teoretické a praktické. Teoretická část začíná analýzou aktuálního stavu trhu, volbou přístupu k návrhu systému a definují se pro něj hlavní požadavky. Poté je provedena analýza protokolů, kterými komunikuje většina zařízení pro chytrou domácnost, jejich volně dostupných implementací a dalšího softwaru potřebného pro zprovoznění systému. Na základě analýzy je vytvořena praktická část, kde je přednesen vlastní návrh řešení a detailně popsána každá vybraná komponenta. V další fázi je vše implementováno a technický postup je zdokumentován. V závěrečné etapě je implementace podrobena testovacím scénářům, které ověřují připravenost implementace do produkčního prostředí. Systém úspěšně prošel testováním a je již aktuálně nasazen v jedné běžící instanci. Výsledkem je lokální centrální jednotka chytré domácnosti, která integruje zařízení napříč protokoly a umožňuje jejich ovládání zespolečného grafického rozhraní.

Abstract:

The consumer market with smart home products is expanding. To create a smart home in the past was to use expensive proprietary solutions from smart home integrators. Today, many smart home devices can be bought in ordinary stores with computer electronics. But this market is still in its infancy. There is no single unified protocol, which would be used across all those available devices. The goal defined by the author in this paper is to create a design of a smart home hub using open-source software, which can even today integrate devices across different protocols. Paper is split into theoretical and practice part. It starts with an overview of the current state of the market, then explaining the chosen methodology of system design. The analysis phase looks into details of protocols used in smart home devices, their available open-source implementations, and other software needed to make the smart home hub work. Based on the analysis the paper proceeds into the practical part when a proposal of the solution is devised, and every chosen component of the system is described. In the next phase, every step in the implementation process is documented. The final phase then tests the implementation against testing scenarios, which verifies readiness of the implementation and its ability to be moved into a production environment. The system successfully passes the test phase and is already used in one running instance. The result is a local smart home hub, which integrates devices across protocols and allows their control from one unified graphic interface.

Keywords

Interoperabilita, Otevřený software, Chytrá domácnost, Kontejnery, Internet věcí, Integrace

Keywords

Containers, Internet of Things, Interoperability, Open source, Integration, Smart home

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 12. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 28. 1. 2021
• Supervisor: Ladislav Luc
• Reader: Jiří Sedláček

Vysoká škola ekonomická v Praze

Bachelor programme / field:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika