Ανάπτυξη εφαρμογής με χρήση του διαδικτύου των αντικειμένων για μελέτη συστήματος ελέγχου βιομηχανικού Clean Room

datacite.contributor.RelatedPersonΔενάζης, Σπυρίδων
datacite.contributor.RelatedPersonΜπεχλιούλης, Χαράλαμπος
datacite.contributor.SupervisorΝικολετσέας, Σωτήριος
dc.contributor.authorΚέμος, Δημήτριος
dc.contributor.otherKemos, Dimitrios
dc.date.accessioned2025-09-26T11:05:58Z
dc.date.available2025-09-26T11:05:58Z
dc.date.issued2025-09-25
dc.degreegraduateThesis
dc.description.abstractΗ 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.
dc.description.translatedabstractThis thesis presents the design and implementation of a modular and secure Internet of Things (IoT) system for real-time monitoring of temperature and humidity in an ISO 8 industrial cleanroom. The TeHu-Picos2Pi system was developed in response to an actual need for improved environmental stability, utilizing a network of Raspberry Pi Pico W-based sensor nodes and a central Raspberry Pi unit. The sensor devices collect data from multiple points in the cleanroom and transmit it securely to a server using the MQTT protocol with TLS encryption and HMAC digital signatures. The data is processed, stored in a relational PostgreSQL database, and made available in real time via Server-Sent Events (SSE), enabling complete supervision through a web-based user interface. The system is structured around discrete microservices, all implemented in the Rust programming language, adhering to principles of clean architecture, functional isolation, observability, and security by design. The implementation places emphasis on scalability, ease of maintainance, and the capability to be integrated into existing SCADA systems or other industrial environments. The final system combines low-cost hardware with a high level of technical maturity and offers clear potential for future expansion, including the addition of further monitored parameters (sych as pressure or airflow) and the integration of intelligent data processing algorithms. This thesis documents the design, implementation, and evaluation of the system, situating it within the broader context of Industry 4.0.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10889/30366
dc.language.isoel
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectΔιαδίκτυο των αντικειμένων
dc.subjectΑισθητήρες
dc.subjectΜικροελεγκτές
dc.subjectΠαρακολούθηση περιβάλλοντος
dc.subjectΚαθαρός χώρος
dc.subjectΑσφαλής επικοινωνία δεδομένων
dc.subjectΑρχιτεκτονική μικροϋπηρεσιών
dc.subject.alternativeInternet of Things (IoT)
dc.subject.alternativeSensors
dc.subject.alternativeMicrocontrollers
dc.subject.alternativeEnvironmental monitoring
dc.subject.alternativeClean Room
dc.subject.alternativeSecure data communication
dc.subject.alternativeMicroservices architecture
dc.subject.alternativeIndustry 4.0
dc.titleΑνάπτυξη εφαρμογής με χρήση του διαδικτύου των αντικειμένων για μελέτη συστήματος ελέγχου βιομηχανικού Clean Room
dc.title.alternativeApplication development using the Internet of τhings for studying the control system of an industrial Clean Room

Files

Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΕΜΟΣ - ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ.pdf
Size:
7.63 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
5.02 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: