Akıllı ev otomasyon sistemlerinde priz uygulaması geliştirilmesi

Teknolojinin ilerlemesine bağlı olarak ev otomasyonu kontrol sistemlerinin kullanımı artarak yaygınlaşmaktadır. Akıllı ev otomasyon sistemleri insanların yaşam kolaylığı ve güvenliğe duydukları ihtiyaçları karşılamakla birlikte kullanılan enerji tüketiminin verimli kullanılmasına ve ekonomik açıdan da bir kazanç elde edilmesi imkânı sunmaktadır. Bu çalışma mevcut binaların gelecekteki tam otomasyonlu sistemlere geçişini kolaylaştırmak için elektrikli çalışan ev aletlerinde kullanılmak üzere akıllı priz uygulaması gerçekleştirilmiştir. Ev otomasyonu sisteminde kontrol edilmek istenen her nesnenin kontrolünü gerçekleştirmek için kontrol edilmek istenen parametrelere ait sensörlerden alınacak bilgiler sistemin kontrolünü kolaylaştırmak ve sistem konforunu arttırmak için kontrol sistemiyle kablosuz haberleşmesi sağlanmıştır. Bu çalışmada bu kablosuz veri aktarımı işlemini gerçekleştirmek için ESP8266 modülü kullanılmıştır. Bu modül sistemin Wi-Fi üzerinden hem verimli veri işleme hem de düşük güç tüketimine sahip olması nedeniyle sistemin sorunsuz çalıştırılması sağlanmıştır. Sistemin çalıştırılması için kullanıcı İnternet üzerinden önceden belirlenen sistemin güvenli bir şekilde çalıştırılması için gereken bilgilerini girdikten sonra ev otomasyon sistemine erişim sağlanmaktadır. Bu çalışmada internet arayüz programı ile akıllı priz haberleşebilmesi için HTTP haberleşme protokolü kullanılmıştır. Prizdeki her bir parametre istenildiğinde anlık olarak izlene bilmekte ve istenildiği zaman sistemin çalışmasına müdahale edilebilmektedir. Geliştirilen sistemde gerçekleştirilmek istenen işleme uygun geliştirilmesi ve değiştirilmesi mümkün olan bir yapay zeka yazılımıyla elektrikli cihazlarının çalıştırılması için gerekli kararlarını alabilmesi sağlanmıştır. Sistem kontrolü için geliştirilmesi mümkün olan yazılımla bu akıllı prizler sayesinde kontrol ettiği elektrikli cihazların acil durumlarda kendiliğinden çalışması veya duruma bağlı v olarak kullanıcının belirlediği talimatlara göre çalıştırılması veya durdurulması sağlanabilmektedir. Bu fonksiyonlar yerine getirilirken göz önünde tutulan asıl amaç geliştirilecek kontrol algoritmalarına bağlı olarak gerekli durumlarda enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltılmasını sağlamak ve kullanıcı deneyimini de iyileştirmektir. Ayrıca akıllı priz uygulamasında kullanılan uygulama yardımıyla bir internet ağı üzerinden veriler sürekli olarak kaydedilmekte ve geçmişe dönük olarak kontrolü yapılabilmektedir. Her bir parametrenin istatistikleri grafiksel olarak çizdirilebilmektedir. Akıllı priz çalışmasını gösterebilmek ve kontrol edilen parametreleri rahatça gözlemleyebilmek için bu çalışmasında bir akıllı priz prototip tasarımı yapılmıştır ve gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışması ile günlük yaşamda ev ortamında gerçekleştirilen bazı işlerin internet üzerinden akıllı cep telefonu veya bilgisayar üzerinden kablosuz olarak ev güvenliği sağlayabilecek şekilde yapılmak istenen işleme uygun yazılacak yapay zeka yazılımları ile mevcut sistemlere kolayca adapte edilmesi ve ekonomik bir şekilde kontrol edilmesi sağlanmıştır. Aynı zamanda sisteme ait akım tüketimi, voltaj, ortam sıcaklığı, vb. parametreler internet üzerinden periyodik veya isteğe bağlı izlenebilmekte ve gerekli durumlarda sistem çalışmasına müdahale edilebilmektedir böylece insanların yaşam kalitesinin artırılmasına pozitif etki sağlanmaya çalışılmıştır. Tez çalışmasında geliştirilen akıllı priz sistemi, enerji tüketiminde verimlilik sağlayarak kullanıcıların maliyetlerini önemli ölçüde azalttığı tespit edilmiştir. Yapılan analizler, akıllı priz sisteminin sağladığı enerji yönetimi ve optimizasyon özellikleri sayesinde toplam maliyetlerde %43,3 oranında bir tasarruf sağlandığını ortaya koymuştur. Bu tasarruf oranı, akıllı priz kullanımı öncesindeki maliyetlerle kıyaslanarak hesaplanmıştır.

With the advancement of technology, the use of home automation control systems has become increasingly widespread. Smart home automation systems not only meet people's needs for convenience and security but also offer opportunities for efficient energy consumption and economic savings. This study presents the development of a smart plug application designed to be used with electrically operated household appliances, aiming to facilitate the transition of existing buildings to fully automated systems in the future. To manage every object within the home automation system, information from sensors monitoring relevant parameters is wirelessly communicated with the control system. This wireless communication enhances system control and increases user comfort. In this work, the ESP8266 module is employed to achieve this wireless data transmission. The module ensures the smooth operation of the system due to its efficient data processing and low power consumption via Wi-Fi. The system can be accessed through the Internet once the user inputs the necessary information for secure operation. HTTP communication protocol is utilized to enable communication between the smart plug and the web interface. Each parameter of the plug can be monitored in real-time and the system can be intervened whenever necessary. A custom artificial intelligence software was developed to allow the system to make decisions regarding the operation of the electrical devices it controls. This software can be modified or further developed to suit specific applications, ensuring that the controlled electrical devices can operate autonomously in emergencies or according to user-defined instructions. The primary objective is to effectively reduce energy consumption where necessary, based on control algorithms, while also improving user experience. Additionally, the application continuously records data over an Internet network, vii allowing for historical analysis and control. Statistics for each parameter can be graphically displayed. A prototype of the smart plug was designed and implemented in this study to demonstrate its functionality and to facilitate the observation of controlled parameters. This thesis aims to integrate easily adaptable artificial intelligence software into existing systems for economic control, enabling certain household tasks to be performed wirelessly through smart devices or computers over the Internet, thereby enhancing home security. Furthermore, parameters such as current consumption, voltage, ambient temperature, etc., can be monitored periodically or on-demand through the Internet, allowing intervention when necessary. This system aims to positively impact and improve the quality of life. The developed smart socket system has been found to significantly reduce energy consumption, achieving a 43.3% reduction in total costs. This savings rate was determined by comparing costs before and after the implementation of the smart socket system, highlighting its effectiveness in energy management and optimization.