كنترل و نظارت بر كيفيت هواي محيط‌هاي داخلي مبتني بر اينترنت اشياء با استفاده از پروتكل داده OPC UA

هدف: هدف اصلي اين مطالعه طراحي يك سيستم نظارت و كنترل كيفيت هوا، سطح گازهاي آزاد شده در محيط، رطوبت و دماي مبتني بر اينترنت اشياء در محيط‌هاي صنعتي است كه علاوه بر مقرون به صرفه بودن سيستم پيشنهادي از لحاظ مصرف انرژي و هزينه، سبب بهبود سطح امنيت در ارسال و دريافت داده شود. از ديگر اهداف اين پژوهش بررسي دسترسي آسان كاربران عادي به داده‌هاي بلادرنگ در شرايط محيطي به وسيله ارائه سيستمي با قابليت تشخيص مخاطرات، افزايش ايمني و بهره‌وري در محيط‌هاي صنعتي و اعلام هشدار به كاربران و صاحبان صنايع در صورت خارج شدن داده‌ها از محدوده تعريف شده بر اساس استانداردهاي محيطي مي‌باشد. روش: به منظور دستيابي به هدف پژوهش، پروتكل‌هاي داده سازگار با محيط‌هاي صنعتي و پروتكل‌هاي ارتباطي با عملكرد مناسب در انتقال داده، در سيستم حسگرهاي مبتني بر اينترنت اشياء در ايده‌هاي مشابه، با محوريت نظارت و كنترل كيفيت هوا مورد بررسي قرار گرفته‌اند.با مقايسه مقاله‌هاي مرتبط، به منظور پياده‌سازي ايده پيشنهادي از پروتكل داده OPC UA و پروتكل ارتباطي4G LTE استفاده گرديد و عملكرد سيستم پيشنهادي در يك انبار صنعتي با شبيه‌سازي آتش‌سوزي و هواي پاك مورد آزمايش قرار گرفت. همچنين زيرساخت‌هاي نرم‌افزاري اينترنت اشياء با فاكتور حفاظت از اطلاعات و افزايش سطح امنيت، به منظور ديداري‌سازي داده‌هاي محيطي مورد بررسي قرار گرفته‌اند. در سيستم نظارت و كنترل پيشنهادي، از پلتفرم اينترنت اشياء ThingsBoard در سمت سرويس‌‌دهنده ابر و برد رزبري پاي براي كنترل و سنجش، حسگر MQ2 براي تشخيص دود و غلظت گازهاي LPG، الكل، پروپان، هيدروژن، متان و مونو اكسيد كربن، حسگر MQ135 براي سنجش كيفيت هوا و تشخيص گازهاي آمونياك و كربن دي اكسيد و حسگر DHT22 براي اندازه‌گيري رطوبت و دما و همچنين يك مودم همراه 4G به منظور بارگذاري داده‌هاي محيطي دريافتي در سمت سرويس گيرنده استفاده شد. يافته‌ها: در بررسي عملكرد سيستم پيشنهادي با شبيه‌سازي آتش‌سوزي چوب، پارچه و كاغذ و هواي پاك در يك انبار صنعتي به مدت چهارده روز، در دو وضعيت اتصال برد رزبري پاي به مودم 4G LTE و wi-fi، هنگام شبيه‌سازي آتش‌سوزي مقدار داده‌هاي تشخيص داده شده در حالت اتصال wi-fi كمتر از حالت 4G LTE و كمتر از مقادير پيش‌بيني شده بودند. در مقايسه نتايج هفت روز آزمايش براي هر دو حالت اتصال، شامل هواي پاك و شبيه‌سازي آتش‌سوزي، مقادير ثبت شده در پلتفرم ابري ThingsBoard صرف‌نظر از تفاوت‌هاي جزئي، مشابه يكديگر هستند. نتيجه‌گيري: نتايج نشان مي‌دهد كه ايده اين پژوهش از نظر دو فاكتور مصرف انرژي و سطح امنيت ارسال و دريافت داده، بازدهي بهتري را نسبت به مطالعات مشابه دارد.