Integrating robotics with a smart home environment
Gratscheff, Samuli (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205179900
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205179900
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkitaan Robot Operating System (ROS) integroimista älykotiympäristöön. Älykotiympäristönä toimii Home Assistant, joka on yleisin avoimen lähdekoodin älykotialusta ja mahdollistaa suurimman osan markkinoilla olevien älykotilaitteiden käyttämisen.
Yhteys ROSin ja Home Assistantin välillä luotiin käyttämällä MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) -viestintäprotokollaa, sen ollessa luotettava ja kevyt. Robotin simuloimiseksi käytettiin ESP32 DevKitC -mikrokontrolleria. MATLAB-ohjelmisto toimii ROS-masterina luotettavuuden sekä edistyneiden toimintojen vuoksi, jos niitä tarvitaan tulevaisuudessa.
Toteutus oli onnistunut ja näytti yhteyden ROSin ja Home Assistantin välillä olevan mahdollinen MQTT-viestejä käyttämällä. Toteutus oli ensisijaisesti todiste konseptin toimivuudesta. Jos toteutuksen veisi pidemmälle, olisi mahdollista tehdä robotti, joka reagoi mihin tahansa älykotilaitteen rekisteröimään tapahtumaan. This thesis researches the possibility of integrating a Robot Operating System (ROS) with a smart home environment. The smart home environment used in the implementation was Home Assistant because it is the most common open-source smart home platform and is able to use most of the smart home appliances on the market.
The connection between ROS and Home Assistant was made with MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) messaging protocol because of its reliability and lightweightedness. To simulate a robot an ESP32 DevKit C microcontroller was used. MATLAB was acting as a ROS master, both for its reliability and ability to handle complex calculations if needed in the future.
The implementation was successful and showed that it is possible to connect ROS with Home Assistant through MQTT messages. The implementation was a proof of concept, but if taken further, it would be possible to make a robot that could respond to any event registered by a smart home appliance.
Yhteys ROSin ja Home Assistantin välillä luotiin käyttämällä MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) -viestintäprotokollaa, sen ollessa luotettava ja kevyt. Robotin simuloimiseksi käytettiin ESP32 DevKitC -mikrokontrolleria. MATLAB-ohjelmisto toimii ROS-masterina luotettavuuden sekä edistyneiden toimintojen vuoksi, jos niitä tarvitaan tulevaisuudessa.
Toteutus oli onnistunut ja näytti yhteyden ROSin ja Home Assistantin välillä olevan mahdollinen MQTT-viestejä käyttämällä. Toteutus oli ensisijaisesti todiste konseptin toimivuudesta. Jos toteutuksen veisi pidemmälle, olisi mahdollista tehdä robotti, joka reagoi mihin tahansa älykotilaitteen rekisteröimään tapahtumaan.
The connection between ROS and Home Assistant was made with MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) messaging protocol because of its reliability and lightweightedness. To simulate a robot an ESP32 DevKit C microcontroller was used. MATLAB was acting as a ROS master, both for its reliability and ability to handle complex calculations if needed in the future.
The implementation was successful and showed that it is possible to connect ROS with Home Assistant through MQTT messages. The implementation was a proof of concept, but if taken further, it would be possible to make a robot that could respond to any event registered by a smart home appliance.