Исследование применимости микропроцессорной системы Arduino для снятия показаний бытовых счетчиков

На сегодняшний день большинство ресурсов, потребляемых домашними хозяйствами, тарифицируются согласно показаниям счетчиков. Непрерывное получение данных о текущем потреблении, а также хранение прошлых показаний может дать пользователю, например, возможность оценить объем и стоимость ресурсов, затрачиваемых на каждое повседневное действие. Цель работы состоит в том, чтобы на основе микропроцессорной системы Arduino сконструировать недорогое устройство, позволяющее дистанционно получать информацию с большинства бытовых счетчиков. Разработанное устройство должно быть простым для установки и настройки в домохозяйствах, а также предоставлять собранные данные пользователю через беспроводную сеть Wi-Fi в удобном виде. Для достижения поставленной цели в ходе исследования решались следующие задачи: изучить интерфейсы, используемые в современных бытовых счетчиках; рассмотреть существующие коммерческие системы для мониторинга потребления ресурсов; сформулировать функциональные требования для прототипа; разработать принципиальную схему и «прошивку» (firmware), реализующие необходимый функционал; собрать и протестировать работу прототипа. Разработка системы проводилась с использованием методологии Scrum, с длительностью одного спринта (sprint) в 6 недель. Для анализа работоспособности и эффективности использовался метод тестирования на практике. В ходе исследования были получены и проверены методы значительного снижения потребляемой электроэнергии, предоставляющие устройству возможность работы от нескольких элементов питания до двух лет. Для организации удобного доступа к собранным данным была произведена интеграция устройства с open data платформой для «Интернета вещей» Thingspeak. На основе результатов, опубликованных в настоящей работе, любой пользователь имеет возможность самостоятельно сконструировать подобное устройство.