UPnP standard extension for the integration of home automation systems

Autor: Guilherme Mussi Toschi
Přispěvatelé: Carlos Eduardo Cugnasca, Bruno de Carvalho Albertini, Osvaldo Gogliano Sobrinho
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: O presente trabalho discute a compatibilidade e integração entre sistemas e dispositivos de automação residencial, propondo formas de melhorá-la. Essa integração tende a se tornar uma tarefa complexa devido à grande variedade de padrões e tecnologias de integração adotados na automação residencial. O presente trabalho propõe uma extensão do padrão Universal Plug and Play (UPnP) e a utilização de uma arquitetura modular com duas camadas, afim de adaptá-lo à integração dos subsistemas de automação residencial. Esse padrão estendido é, então, utilizado na camada superior, para o controle e integração entre os subsistemas. Já na camada inferior, cada subsistema utiliza a tecnologia de comunicação mais adequada para controlar seus dispositivos, e possui uma interface UPnP para se comunicar com outros subsistemas e permitir seu controle pelo usuário. Dessa forma os subsistemas tornam-se módulos do sistema de automação da residência. Essa proposta permite que o usuário compre e substitua facilmente subsistemas de fabricantes distintos, de forma a integrá-los, resultando em um sistema de automação residencial flexível e independente de fabricante. Para testar a extensão proposta, um caso de uso de um subsistema de iluminação foi criado. A partir deste, foram realizadas simulações computacionais. Os resultados destas foram apresentados e analisados, verificando-se o atendimento aos requisitos do sistema e se as características desejadas foram alcançadas, tais como, a característica plug and play de subsistemas, o aumento da flexibilidade e a modularização do sistema, para facilitar a compra e manutenção de sistemas de automação residencial, gerando o potencial para fomentar a maior adoção de sistemas de automação residencial. No entanto, a extensão proposta também resulta no aumento da complexidade do cliente UPnP que a utiliza para interagir com o sistema, o que pode dificultar a adoção de sistemas de automação residencial no futuro. Por fim, sugestões de continuidade e perspectivas futuras foram apresentadas. This work discuss the compatibility an integration between systems and devices for home automation, proposing ways to improve it. This integration tends to become a complex task due to the wide variety of integration standards and technologies adopted in home automation. This paper proposes an extension of the standard Universal Plug and Play (UPnP) and the use of a modular architecture with two layers in order to adapt it to the integration of home automation subsystems. This extended standard is then used in the upper layer for the control and integration of the subsystems. In the bottom layer, each subsystem uses the most appropriate communication technology to control their devices, it has an UPnP interface to communicate with other subsystems and allow user control. Thus subsystems become modules of the home automation system. This proposal allows the user to easily purchase and replace subsystems from different manufacturers, in order to integrate them transparently, resulting in a flexible home automation system and independent of manufacturer. To test the proposed extension, a use case of an illumination subsystem was created and software simulations were carried out. The simulation results were presented and analyzed, verifying the compliance with the system requirements and whether the desired characteristics have been achieved, such as the subsystem plug and play feature, the modularity and flexibility enhancement of the system, to facilitate the purchase and maintenance of the home automation system, generating the potential to foster greater adoption of home automation systems. However, the proposed extension also results in increased complexity of the UPnP client that uses it to interact with the system, which can hinder the adoption of home automation systems in the future. Finally, future suggestions and perspectives were presented.
Databáze: OpenAIRE
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