Dr. Faham Ghazimorad

Smart A/C

طراحی و توسعه سیستم هوشمند کنترل کولر آبی

Smart A/C یک پروژه IoT برای تبدیل کولر آبی معمولی به یک سیستم هوشمند، متصل و قابل کنترل است. این پروژه از ابتدا به‌عنوان یک محصول کامل طراحی شد؛ سیستمی که علاوه بر کنترل تجهیزات فیزیکی کولر، بتواند شرایط محیط را بررسی کند، تصمیم بگیرد، از تجهیزات محافظت کند و امکان کنترل محلی و از راه دور را در اختیار کاربر قرار دهد.معماری سخت‌افزار پروژه بر پایه دو کنترلر مستقل طراحی شده است. کنترلر اصلی وظیفه پردازش منطق سیستم، ارتباط شبکه، دریافت اطلاعات سنسورها و اجرای Automation را بر عهده دارد و از طریق ارتباط صنعتی RS485 با واحد کنترل رله‌ها در بخش قدرت ارتباط برقرار می‌کند. این جداسازی باعث شد منطق هوشمند سیستم از بخش اجرای فرمان‌های الکتریکی تفکیک شود و کنترل پمپ و دورهای مختلف موتور در یک ساختار مشخص و قابل اعتماد انجام گیرد.Firmware دستگاه بر اساس یک State Machine اختصاصی توسعه داده شد و منطق‌هایی برای آماده‌سازی پوشال قبل از روشن‌شدن فن، تغییر ایمن سرعت موتور، کنترل خودکار بر اساس دمای هدف، حالت زمستان، نگهداری دوره‌ای و مدیریت شرایط خطا در آن پیاده‌سازی شد. فرمان‌های کاربر نیز مستقیماً به خروجی‌های قدرت منتقل نمی‌شوند و ابتدا از منطق کنترلی و ایمنی سیستم عبور می‌کنند.در کنار سخت‌افزار و Firmware، یک اپلیکیشن اختصاصی Android برای Smart A/C توسعه داده شد. از طریق اپ می‌توان وضعیت کولر، دما و رطوبت محیط، سرعت موتور، حالت Automatic، Timer و برنامه‌های زمانی را مدیریت کرد. نمودارهای دما، رطوبت و زمان واقعی کارکرد سیستم نیز دید دقیق‌تری از عملکرد دستگاه در بازه‌های زمانی مختلف ارائه می‌دهند.ارتباط با دستگاه به دو شکل Local و Cloud طراحی شده است. زمانی که کاربر در شبکه داخلی قرار دارد، اپ می‌تواند مستقیماً با کنترلر ارتباط برقرار کند و برای کنترل از خارج خانه نیز یک Backend و API اختصاصی در نظر گرفته شده است. در نتیجه اینترنت به نقطه شکست اصلی سیستم تبدیل نمی‌شود و حتی در صورت قطع سرویس Cloud، کنترل محلی و فیزیکی دستگاه همچنان در دسترس باقی می‌ماند.برای بررسی رفتار سیستم، Event History نیز طراحی شده است تا تغییرات مهم دستگاه، علت آن‌ها و مسیر دریافت فرمان ثبت شوند. این ساختار کمک می‌کند مشخص باشد یک تغییر وضعیت نتیجه فرمان کاربر، کنترل اتوماتیک، برنامه زمانی، شرایط ایمنی یا یک خطای سیستم بوده است.Smart A/C در نهایت ترکیبی از طراحی الکترونیک، سیستم‌های Embedded، کنترل تجهیزات قدرت، ارتباط RS485، Firmware، IoT، REST API، زیرساخت Cloud و توسعه اپلیکیشن Android است. پروژه‌ای که از کنترل یک رله آغاز نمی‌شود و به یک اپ موبایل ختم نمی‌شود؛ بلکه تمام این لایه‌ها به‌عنوان اجزای یک سیستم واحد طراحی شده‌اند تا یک تجهیز سنتی به محصولی هوشمند و قابل توسعه تبدیل شود.