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스마트 빌딩 관리 시스템 (미니 프로젝트) 본문
스마트 빌딩 관리 프로젝트 : 단계별 진행
1단계. 기획 및 설계 (요구사항 정의 + 시스템 구조 설계)
목표 : 전체 시스템이 어떤 흐름으로 작동하는지 머릿소에 구조 그리기
- 어떤 기능을 제어할지? (LED, 부저, 문열림, 모터 등)
- 어떤 센서를 사용할지 ( 온습도, 움직임 감지, 조도 등)
- 사용장의 인터페이스는? (GUL)
- 데이터 저장은 어떤 구조~ JDBC + MySQL
2단계. 라즈베리파이 센서 연결 및 테스트 (Python)
- GPIO + 센서 연결
- 센서 데이터 읽어서 MQTT 브로커 publish
- 테스트 : 모의값 → MQTT 전송 확인
3단계. Java + MQTT Subscriber 구성 (Java)
- Paho MQTT Java 클라이언트로 Subscribe 구현
- 메시지 수신 시 → 화면 출력 or JDBC를 통해 DB 저장
- DB 테이블 설계
라이브러리
- Eclipse Paho Java Client
- JDBC (MySQL, Oracle 등 연결)
4단계. 제어 기능 구현 (MQTT + Java → 라즈베리 파이)
Java → MQTT → Raspberry Pi 제어 흐름 구현
양방향 통신 완성
- Pi: Subscriber (제어용)
- Java: Publisher (제어 요청)
키트 구성요소 기반 기능 매칭표
센서/부품기능 이름설명스마트빌딩 응용
수위 센서 SZH-EK057
조도센서
| 🔵 DHT11 (온습도 센서) | 온습도 모니터링 | 온도/습도 실시간 측정 → MQTT → DB 저장 | 서버실 환경관리, 실내 쾌적도 관리 |
| 🔵 초음파 센서 (HC-SR04) | 거리 감지 | 사람 접근 거리 감지 | 엘리베이터 앞 대기자 감지, 출입자 감지 |
| 🔵 조도 센서 (포토셀) | 밝기 측정 | 주변 밝기 감지 → 자동 조명 결정 | 복도/계단 자동 조명 |
| 🔵 PIR 센서 (적외선 인체감지) | 사람 감지 | 움직임 감지 → 조명 On, 알람 | 계단/복도 조명, 출입 감지 |
| 🔵 도어 센서(마그네틱 스위치) | 문 열림 감지 | 문이 열렸는지 감지 → 부저 울림 | 현관 출입 감지, 무단 출입 경보 |
| 🔵 수위 센서 (빨간색 막대 센서) | 누수 감지 | 물에 젖으면 작동 → 경고 | 누수 감지, 물탱크 수위 감지 |
| 🔵 부저 (버저) | 경고음 발생 | 조건 만족 시 알람 울림 | 출입 경보, 화재경보 대체용 |
| 🔵 LED | 상태 표시 | On/Off 상태 표시 | 각 센서 결과 시각화, 에너지 모니터링 |
| 🔵 스위치 버튼 | 사용자 입력 | 버튼 누르면 동작 → MQTT 전송 | 엘리베이터 호출, 수동 조명 제어 |
| 🔵 서보 모터 | 회전 제어 | 각도 조절 → 문 열기, 장치 회전 | 자동문, 통풍기 개폐 |
| 🔵 스텝 모터 | 정밀 회전 제어 | 원하는 위치까지 회전 | 엘리베이터 층 표시 시뮬레이션 |
| 🔵 IR 리모컨 + 수신기 | 무선 제어 | 원격 제어 기능 (on/off 등) | 관리자 원격 제어 기능 |
| 🔵 7세그먼트/도트 매트릭스 | 상태 출력 | 숫자, 텍스트 출력 가능 | 층수 표시, 감지횟수 표시 |
| 🔵 I2C LCD | 텍스트 출력 | 온도, 상태정보 출력 | 실시간 상태판, 관리자 디스플레이 |
| 🔵 조이스틱/터치센서 | 제어 입력 | 직접 제어 가능 | UI 대체용 (부가 기능) |
- 기능명: 누수 감지 경보
- 설명: 누수가 감지되면 MQTT 메시지 전송 → 알림
- 응용: 지하실/화장실 누수 감지 시스템
- 기능명: 계단 / 복도 조명 자동화
- 설명: 어두워지면 자동으로 LED 켬
- 응용: 스마트 조명 제어 시스템
버튼 & 부저
- 기능명: 비상버튼
- 설명: 버튼 누르면 MQTT 전송 + 부저 울림
- 응용: 엘리베이터 내부 비상호출, 화재 경보
서보모터
- 기능명: 자동문 시뮬레이션
- 설명: 초음파 감지 시 열림/닫힘 제어
- 응용: 출입문, 엘리베이터 문 등
초음파 센서 (HC-SR04)
- 기능명: 출입자 접근 감지 / 자동문 시뮬레이션 / 차량 접근 감지 LED
- 설명: 사람이 문 앞 50cm 이내 접근 시 자동문 개방 (서보모터 제어)
- 응용: 현관 출입문, 엘리베이터 호출, 주차장 차량
온습도 센서 (DHT11)
- 기능명: 실내 온습도 모니터링
- 설명: 실시간 온도/습도 MQTT 전송, 서버에 저장
- 응용: 건물 냉난방 자동 조절, 습도 경고 알림
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