# Практикум: Умное освещение
Пришло время подвести итоги Кейса 4 – самостоятельно решить очередную задачу!
## Задача
Прочитайте высказывание заказчика:
> Я хочу, чтобы в нашем офисе автоматически менялось освещение согласно времени суток.
> Это позволит нам экономить электричество и платить меньше.
> Нужно, чтобы каждый сотрудник имел возможность отрегулировать освещение вручную: например,
> задать новый оптимальный для себя при текущей освещенности уровень и сохранить этот параметр.
<!--
>
> В нашей компании сотрудники работают с гибким графиком, и свет горит с 8 до 21 часов.
> Мы используем потолочные светильники "Армстронг", их энергопотребление 40 Вт.
> Четверо сотрудников пользуются одним и тем же потолочным светильником, они могут договориться об устраивающем их всех уровне освещенности.
> Всего у нас работает 200 сотрудников.
>
> Мы хотим получить первый прототип через две недели.
/-->
## Техническое задание
1. Система должна иметь возможность работать в **ручном** и **автоматическом** режимах.
2. В ручном режиме должна быть возможность включить и отключить лампу, отрегулировать уровень света
с помощью аппаратного пульта, расположенного на рабочем месте сотрудника.
3. В автоматическом режиме управление яркостью свечения лампы должно осуществляться при помощи ШИМ на основе значений
(в диапазоне от 0 до 100) публикуемых в топике `iot_practice/<UserID>/lamp/value`, где `<UserID>` – идентификатор пользователя в учебной
системе IT Академии Samsung. Частота ШИМ не должна вызывать дискомфорт пользователей.
Подключение лампы должно осуществляться при помощи модуля
транзисторных ключей [UMDK-6FET](https://github.com/unwireddevices/umdk-boards/blob/master/umdk-6fet.pdf).
4. Показания датчика освещенности публикуются на MQTT-сервере в топике `iot_practice/<UserID>/sensor/luminosity`
## Оборудование
Для решения поставленной задачи необходимо создать систему из двух взаимодействующих устройств:
- Пульт дистанционного управления, совмещенный с датчиком освещенности;
- Управляемый светильник.
Структурная схема системы приведена на рисунке:
На этом рисунке обозначено: **МК** – микроконтроллер, **WiFi** – модуль WiFi, **Д** – датчик освещенности,
**Кн** – кнопочная клавиатура, **ИП** – источник питания, **Кл** – ключ, **Л** – лампа (LED-лента).
### Пульт/датчик
Для пульта дистанционного управления, совмещенного с датчиком освещенности понадобится:
- радиомодуль UNWR с платой-адаптером UMDK-RF:
- плата-адаптер модулей связи 804-Xbee:
- модуль связи WiFi на базе ESP8266:
- модуль кнопок UMDK-4BTN:
- модуль датчика освещенности UMDK-LIT:
### Управляемый светильник
Для светильника понадобится:
- радиомодуль UNWR с платой-адаптером UMDK-RF:
- плата-адаптер модулей связи 804-Xbee:
- модуль связи WiFi на базе ESP8266:
- модуль транзисторных ключей UMDK-6FET:
- uнездо питания 2.1 мм с клеммником:
- импульсный блок питания 12 В:
- лента светодиодная 12 В:
- провод электромонтажный (4 шт.):
### Дополнительное оборудование
И, конечно, понадобится:
- отвертка шлицевая 2 мм (для организации подключений);
- WiFi-точка доступа (роутер);
- MQTT брокер.
## Порядок выполнения работы
1. Соберите систему, в соответствии с предложенной структурой.
В итоге должно получиться что-то похожее (роутер и MQTT брокер не показаны):
2. Используя результаты [практикума](/iot/mqtt-mbed#task) доработайте прошивку для пульта дистанционного управления, чтобы он мог передавать
все необходимые команды.
3. Доработайте код получившейся программы таким образом, чтобы пульт считывал [показания датчика освещенности](/iot/sensors#luminosity)
и публиковал их на сервер лаборатории с периодом 1 раз в секунду.
4. Загрузите прошивку в пульт/датчик. Протестируйте работоспособность используя любой доступный MQTT-клиент и [виртуальную лаапу](/iot/fake-lamp).
5. Возьмите за основу программы управляемого светильника код реализации [И-закона управления](/iot/skynet#pid).
6. Подключите светодиодную ленту к выходу 26 модуля UMDK-6FET. Переведите переключатель 26 на этом модуле в состояние `on` (остальные – `off`).
Разместите светодиодную ленту на расстояние примерно 7...10 см от датчика освещенности (пульта/датчика).
Определите по показаниям датчика освещенности максимальный уровень яркости, создаваемый LED-лентой.
Оцените уровень естественного освещения при выключенной LED-ленте. Подберите коэффициент.
7. Добавьте в программу управления светодиодной лентой [подписку на MQTT-топики](/iot/mqtt-mbed#demo)
и логические условия, позволяющие менять режим работы устройства и задавать желаемый уровень освещенности.
8. Enjoy!
<div class="best">
Прочитайте [статью](https://habr.com/ru/company/croc/blog/178425/) о том, как адаптивное освещение офиса используется
в компании [КРОК](https://www.croc.ru/). Также прочитайте комментарии к статье. Используя сведения из статьи и свои собственные догадки,
подумайте, какие проблемы могут появиться при создании и эксплуатации такого рода системы.
</div>