Ανάπτυξη εφαρμογής με χρήση του διαδικτύου των αντικειμένων για μελέτη συστήματος ελέγχου βιομηχανικού Clean Room
Loading...
Date
2025-09-25
Authors
Κέμος, Δημήτριος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός αρθρωτού και ασφαλούς συστήματος Internet of Things (IoT) για την πραγματικού χρόνου παρακολούθηση θερμοκρασίας και υγρασίας σε βιομηχανικό καθαρό χώρο κατηγορίας ISO 8. Το σύστημα αναπτύχθηκε ως απάντηση σε υπαρκτή ανάγκη ενίσχυσης της περιβαλλοντικής σταθερότητας, αξιοποιώντας ένα δίκτυο από κόμβους αισθητήτων τύπου Raspberry Pi Pico W και έναν κεντρικό κόμβο Raspberry Pi.
Οι συσκευές-αισθητήρες συλλέγουν δεδομένα από πολλαπλά σημεία του χώρου και τα αποστέλλουν σε server με ασφάλεια μέσω πρωτοκόλλου MQTT με κρυπτογράφηση TLS και ψηφιακή υπογραφή HMAC. Τα δεδομένα επεξεργάζονται, αποθηκεύονται σε σχεσιακή βάση PostgreSQL και είναι διαθέσιμα σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας την πλήρη εποπτεία μέσω διεπαφής χρήστη βασισμένης σε web τεχνολογίες.
Το σύστημα δομείται σε διακριτές μικροϋπηρεσίες, οι οποίες υλοποιούνται εξ ολοκλήρου σε γλώσσα Rust, εφαρμόζοντας αρχές καθαρής αρχιτεκτονικής, απομόνωσης λειτουργιών, παρατηρησιμότητας και ασφάλειας από το σχεδιασμό (security by design). Η υλοποίηση δίνει έμφαση στην επεκτασιμότητα, την ευκολία συντήρησης, καθώς και τη δυνατότητα ενσωμάτωσης σε υπάρχοντα SCADA συστήματα ή άλλα βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Το τελικό σύστημα συνδυάζει χαμηλό κόστος υλικού με υψηλό βαθμό τεχνικής ωριμότητας και προσφέρει δυνατότητες μελλοντικής επέκτασης με πρόσθετες παραμέτρους (όπως πίεση ή ροή αέρα), καθώς και ενσωμάτωσης έξυπνων αλγορίθμων επεξεργασίας δεδομένων. Η εργασία τεκμηριώνει τη σχεδίαση, την υλοποίηση και την αξιολόγηση του συστήματος, τοποθετώντας το εντός του πλαισίου του Industry 4.0.
Description
Keywords
Διαδίκτυο των αντικειμένων, Αισθητήρες, Μικροελεγκτές, Παρακολούθηση περιβάλλοντος, Καθαρός χώρος, Ασφαλής επικοινωνία δεδομένων, Αρχιτεκτονική μικροϋπηρεσιών