Die Aufgabe dieser Ausarbeitung besteht darin, im Rahmen des Smarthomes ein Energiemanagementsystem auf der Basis von Raspberry Pi zu entwickeln, um den Energieverbrauch der Heizung in privaten Haushalten zu optimieren. Außer der Kontrolle und der Überwachung sollen die ermittelten Daten von dem System gesammelt, in einer Datenbank gespeichert und so aufbereitet werden, dass sie dem Verbraucher über einen webbasierten Client zur Verfügung gestellt werden können. Um die Mobilität zu gewährleisten, wird auch eine Applikation für Smartphones entwickelt. Laut der aktuellen Marktforschung hat Android einen Marktanteil von 87,5 %, deshalb wird die App in dieser Arbeit nur auf die Geräte mit diesem Betriebssystem ausgerichtet. Das Energiemanagementsystem wird mit unterschiedlichen Modi ausgestattet und soll über die verschiedenen Clients gesteuert und bedient werden können.
Inhaltsverzeichnis
- Die Einführung
- Der Stand der Technik
- Ein Einblick in die Gebäudeautomatisierung
- Die Anforderungen an ein Smarthomesystem
- Das Energiemanagement
- Der Gebäudewärmebedarf
- Die Regelung
- Die Entwicklung des Systems auf dem Raspberry Pi
- Die Hardware
- Die Einrichtung der Java-Laufzeitumgebung
- Das Auslesen der Signale mit Analog-Digital-Wandler
- Die Anwendungssoftware
- Die Entwicklung eines Heizungsreglers
- Die Untersuchung der Regelstrecke
- Die Programmierung des Reglers
- Die Klasse PWM
- Die Datenverwaltung mit einer Datenbank
- Die Website auf dem Webserver
- Die Visualisierung der Messdaten
- HTTP-Server - der zentrale Knotenpunkt
- Die Entwicklung eines Heizungsreglers
- Die Hardware
- Die mobile Anwendung auf dem Smartphone
- Die Erstellung der App
- Die Benachrichtigung für das Smartphone
- Das Benachrichtigungsverfahren auf dem Server
- Eine zusammenfassende Betrachtung der Ergebnisse
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer webbasierten, datenbankgestützten Anwendung auf Basis von Raspberry Pi zur Optimierung des Energieverbrauchs. Das Ziel ist es, eine smarte Heizungsregelung zu schaffen, die durch die Einbindung eines Webservers und einer mobilen Anwendung eine benutzerfreundliche Steuerung und Überwachung des Energieverbrauchs ermöglicht.
- Entwicklung einer webbasierten Anwendung zur Steuerung der Heizung
- Optimierung des Energieverbrauchs durch intelligente Heizungsregelung
- Integration von Raspberry Pi als Hardware-Plattform
- Datenbankgestützte Verwaltung der Messdaten und Systemparameter
- Mobile Anwendung zur Fernüberwachung und Steuerung der Heizung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Thematik der Gebäudeautomatisierung und der Herausforderungen im Bereich des Energiemanagements. Anschließend werden die technischen Grundlagen des Systems, insbesondere die Hardware- und Software-Komponenten, detailliert beschrieben. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Entwicklung des Heizungsreglers, der auf dem Raspberry Pi implementiert wird.
Die Kapitel behandeln Themen wie die Auswahl und Konfiguration der Hardwarekomponenten, die Programmierung des Reglers, die Datenverwaltung mit einer Datenbank und die Entwicklung einer Website zur Visualisierung der Messdaten. Darüber hinaus wird die Integration einer mobilen Anwendung zur Fernüberwachung und Steuerung des Systems vorgestellt.
Schlüsselwörter
Die Arbeit behandelt die Themengebiete Gebäudeautomatisierung, Energiemanagement, Raspberry Pi, Webentwicklung, Datenbanken, Heizungsregelung, mobile Anwendungen und Internet of Things (IoT).
- Arbeit zitieren
- Bachelor of Engineering Dennis Kiel (Autor:in), 2017, Entwicklung einer webbasierten, datenbankgestützten Anwendung auf Basis von Raspberry Pi zur Optimierung des Energieverbrauchs, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/442325
