Ilmanlaadun seurantajärjestelmän toteuttaminen

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli suunnitella ja rakentaa omakotitalon ilmanlaatua mittaava ja dokumentoiva järjestelmä. Lisäksi tavoitteena oli liittää laitteisto kohdetalon ilmanvaihtojärjestelmään ja säätää ilmanvaihtoa ilmanlaadusta riippuen. Järjestelmä toteutettiin Arduino-elektroniikka-alustaan sekä Xively-pilvipalveluun perustuen.

Opinnäytetyön teoreettisessa osuudessa käsiteltiin rakennusautomaatiota, sisäilman laatua ja työssä käytettyjen tekniikoiden, antureiden sekä moduulien ominaisuuksia. Teoreettisessa osuudessa perehdyttiin myös Arduino-alustoihin sekä tarkasteltiin niiden soveltuvuutta ja liitettävyyttä automaation sovelluksiin.

Toiminnallisessa osuudessa selvitettiin yksityiskohtaisesti järjestelmän toteuttamisen eri vaiheet ja käytiin läpi mahdolliset kehitys- ja laajennusmahdollisuudet. Työn tuloksena saatiin toimiva järjestelmä, joka mittaa sisä- ja poistoilmasta suhteellista kosteutta, lämpötilaa sekä sisäilman hiukkaspitoisuutta. Järjestelmä myös lähettää tiedot etäpalvelimelle ja ohjaa ilmastointilaitteen poistoilmapuhallinta kosteusarvojen säätelemänä. Järjestelmä sopii yksityiskäyttöön hyvin, mutta kehittäminen kaupalliseksi tuotteeksi vaatisi ainakin laitteen ja palvelimen välisen tietoliikenteen tietoturvan parantamista.

The subject of this thesis was to design and build a system monitoring indoor air quality of a detached house. It was also a priority to connect the device to the air ventilation system and control the exhaust ventilation. The system was created by using the Arduino electronics prototyping platform and Xively cloud computing services.

The theoretical section of the thesis was based on examining home automation, indoor air quality as well as the technologies, sensors and modules applied in the system. The theoretical part included also exploring the features and connectivity of Arduino based platforms as well as considering the advantages and disadvantages of applying Arduino to automation.

In the functional section of the thesis it was particularly explained how the process is implemented. Furthermore, the expansion and development opportunities were also studied and rationalized.

The result is the working apparatus measuring the temperature and relative humidity from the supply and exhaust air. The device also measures the particulate matter and sends all the measuring data to cloud server. The measuring information can be viewed in the personal Xively development page. The exhaust air fan of the air ventilation system is controlled by the values of relative humidity. The conclusion is that the system developed in this thesis is suitable for personal usage and applications but not yet in the commercial use as the data connection lacks the necessary encryption.