Разработка комплекса решений организации умного дома при использовании интернета вещей

Затраты электроэнергии на трудоемкость проекта определяется по формуле:

Зэ.э.т. = Зэ.э.с. * ТР дни,

Зэ.э.с. = Е * Цч,

где Зэ.э.т. - затраты электроэнергии на трудоемкость проекта, руб.;

Зэ.э.с. - затраты на электроэнергию в сутки, руб.;

Tр - трудоемкость выполнения работы, дни;

Цч - стоимость 1кВт/ч энергии равна 4,24 руб.

Зэ.э.с. = 29 * 4,24 = 122,96 (руб./сутки).

Зэ.э.т. = 122,96 * 5 = 614,8 (руб.).

3.3 Расчет численности персонала и заработной платы по всем категориям работающих

Численность работающих проекта рассчитывается исходя из установленного на участке оборудования и норм обслуживания.

Персонал (трудовой) предприятия - основной состав квалифицированных работников предприятия, фирмы, организации.

Обычно трудовой персонал предприятия подразделяют на производственный персонал и персонал, занятый в непроизводственных подразделениях. Производственный персонал -- работники, занятые в производственной деятельности в обслуживании производства. Производственный персонал составляет основную часть трудовых ресурсов предприятия.

Работники производственного персонала в соответствии с Общероссийским классификатором профессий рабочих, должностей, служащих и тарифных разрядов подразделяются на две основные группы; рабочие и служащие.

Самая многочисленная и основная категория производственного персонала - рабочие предприятия (фирмы) - лица (работники), непосредственно занятые созданием материальных ценностей или работами по оказанию производственных услуг и перемещению грузов. Рабочие подразделяются на основных и вспомогательных.

К основным относятся рабочие, непосредственно создающие товарную (валовую) продукцию предприятий и занятые в технологических процессах, т.е. изменяющие формы, размеры, положение, состояние, структуру, физические, химические и другие свойства предметов труда.

К вспомогательным относятся рабочие, обслуживающие оборудование и рабочие места в основных цехах, а так же рабочие вспомогательных цехов и хозяйств. В свою очередь, вспомогательные рабочие могут подразделяться на функциональные группы; транспортную и погрузочную, контрольную, ремонтную, инструментальную, хозяйственную, складскую и т.д.

В группе служащих выделяют такие категории работающих, как руководители, специалисты и собственно служащие.

Норма обслуживания - зона работы или количество единиц оборудования, которое обслуживается одним работником определенной квалификации в определенных организационных - технических условиях.

При этом необходимо учитывать режим работы оборудования - периодический или непрерывный.

Режим работы у разработчиков: 1 смена 8:00 - 17:00.

Режим работы у разработчиков 6 дней, после чего имеют 1 выходной день.

Годовой баланс рабочего времени.

Заработная плата - это вознаграждение за труд в зависимости от квалификации работника, сложности, количества, качества и условий выполняемой работы, а также выплаты компенсационного и стимулирующего характера.

Локальная сеть разрабатывается временной творческой группой, состоящей из 1 человека:

разработчика, в количестве 1 чел;

Принимая во внимание то, что данные о реальной зарплате работников составляют коммерческую тайну, будем исходить из оклада 32 000,0 рублей в месяц. В месяце в среднем работают 160 часов, получим следующую тарифную ставку.

ТС = О/РЧм

где ТС - тарифная ставка;

О - оклад;

РЧм - рабочие часы в месяц.

ТС = 32 000,0/160 = 200,0 (руб./час.).

Основная заработная плата рассчитывается по формуле:

Зосн = ТС * Tр часы,

Зосн = 200 * 40 = 8 000,0 (руб.) (разработчика).

Дополнительный фонд заработной платы включает ставку отпуска, выполнения государственных обязанностей, оплату учебных отпусков и прочие. Этот фонд составляет 25 % от основной заработной платы.

Общегодовой фонд заработной платы равен сумме основного фонда и дополнительного фонда заработной платы.

Полученные данные заносим в таблицу 6.

Профессия	Штатное количество рабочих, чел.	Разряд оплаты труда	Основная заработная плата, руб.	Дополнительная заработная плата, руб.	Годовой ФОТ, руб.
1. Разработчик	1	7	8 000,0	2 000,0	10 000,0
Итого	10 000,0

Фонд оплаты труда (ФОТ) по участку за 5 дней составит - 10 000 рублей.

Численность специалистов, служащих и МОП определяется на основе знаний полученной в ходе производственной практике и изучения курса.

Страховые взносы (Нсв) -- обязательные платежи, на обязательное пенсионное страхование, обязательное социальное страхование на случай временной нетрудоспособности и в связи с материнством, на обязательное медицинское страхование, взимаемые с организаций и физических лиц в целях финансового обеспечения. Расчет ведется от заработной платы и других начислений в размере 30,3%, и составляет:

Нсв = 10 000,0 * 30,3 / 100 = 3 030,0 (руб.).

3.4 Расчет стоимости основных фондов и амортизационных отчислений

Участвуя в производственном процессе, средства труда постепенно утрачивают свою потребительскую стоимость. Различные виды основных средств изнашиваются в различные сроки, что зависит от интенсивности и характера их эксплуатации, условий хранения. Постепенное снашивание средств труда вызывает естественную необходимость их постоянной замены и обновления, что требует накопления определенных средств. Одним из способов такого обновления является амортизация основных средств.

Амортизация - это обесценивание основного капитала в результате его износа.

Амортизационные отчисления - это отчисления части стоимости основных фондов для возмещения их износа.

Амортизация основных фондов - это постепенный перенос стоимости основных средств производства на себестоимость продукции (по мере их материального износа или морального устаревания).

Норма амортизации - это установленный годовой процент возмещения стоимости изношенной части основных средств.

Расчет стоимости оборудования отражён в таблице 4. Суммарная стоимость оборудования составляет 82 266,0 руб.

Таблица 8 - Расчёт затрат на доставку оборудования и монтаж

Наименование затрат	Стоимость оборудования, руб.	Норма затрат к стоимости оборудования, %	Затраты, руб.
1. Транспортно-заготовительные расходы на оборудование	82 266,0	5,0	4 113,3
2. Монтаж оборудования (установка оборудования)	82 266,0	10,0	8 226,6
Итого:	12 359,9

Стоимость оборудования с учетом доставки и монтажа:

З оборудование (доставка, монтаж) = З обор. + З монт,

где З обор. - затраты на оборудование;

З монт. - затраты на доставку и монтаж оборудования.

З оборудование = 82 266,0 + 12 359,9 = 94 625,9 (руб.).

Определяем норму амортизационных отчислений (НАО) по следующим данным:

- срок использования оборудования 10 лет;

НАО = 1/Т * 100 %,

где Т - срок использования.

НАО оборудования = 1/10 * 100 = 1,1 %.

Таблица 9 - Расчёт амортизационных отчислений

Виды основных фондов	Стоимость ОПФ, руб.	Норма АО, %	Амортизационные отчисления, руб.
1. Оборудование с учетом доставки и монтажа (Зобор)	94 625,9	15,0	14 193,89
Итого:	14 193,89

3.5 Составление калькуляции себестоимости проекта

Смета затрат - это полный расчет расходов предприятия на производство и реализацию продукции за определенный календарный период (год, квартал), составленный по экономическим элементам расходов.

Калькуляция - это определение затрат в стоимостной (денежной) форме на производство единицы или группы единиц изделий, или на отдельные виды производств.

Виды калькуляции.

1) плановая калькуляция - себестоимость, составленная на планируемый период на основе прогрессивных норм затрат труда и средств производства, отражающих дальнейший технический прогресс и улучшение организации производства и труда.

2) нормативная калькуляция - текущая плановая калькуляция, составленная нормативным методом учёта затрат по текущим, действующим нормам, характеризующих достигнутый уровень затрат.

3) проектная калькуляция - перспективная плановая калькуляция, необходимая для определения эффективности капитальных вложений и новой техники.

4) отчётная калькуляция - себестоимость, исчисленная на основе данных учёта и характеризующая фактический уровень затрат.

Полная себестоимость определяется суммированием всех полученных расходов.

Полная себестоимость определяется двумя способами: расчёт по статьям калькуляции, расчёт по смете затрат. Расчёт по статьям калькуляции показывает какие затраты были произведены на единицу продукции данного вида. Расчёт по смете затрат показывает какие затраты были произведены на производство всех видов продукции за год. Оба эти расчёта в результате дают одну и ту же величину и взаимно дополняют друг друга. В данной работе расчёт себестоимости выполнен по статьям калькуляции.

Калькуляция полной себестоимости приведена в таблице 10.

Таблица 10 - Калькуляция себестоимости проекта «Умный дом»

Наименование статей расхода	Затраты на трудоемкость проекта, руб.	В процентах к полной себестоимости, %
1. Суммарная стоимость оборудования, руб. (итого табл. 7)	82 266,0	74,72
2. Энергетические затраты, (Зэ.э.т.)	614,8	0,55
3. Затраты на содержание персонала: - зарплата персонала, (итого табл. 6)	10 000,0	9,08
4. Страховые взносы, (Нсв.)	3 030,0	2,75
5. Затраты на доставку оборудования и монтаж	14 193,89	12,9
6. Полная себестоимость	110 104,69	100

Таким образом, себестоимость проекта «Умный дом» составит 110 104 рубля 69 копеек.

4. Охрана труда

4.1 Правила безопасного монтажа и эксплуатации электроприборов

Правила безопасного монтажа и эксплуатации электроприборов можно обобщить следующими рекомендациями.

Если все электроприборы в квартире отключены, свет выключен, предохранители исправны, но счётчик всё равно крутится, это указывает на нарушение изоляции в электросети и утечку электроэнергии на землю. Использование такой проводки не рекомендуется, необходимо немедленно вызвать специалиста.

Одновременное подключение большого количества приборов высокой мощности (с большим расходом электроэнергии) может привести к перегрузке сети. Если при их использовании розетки нагреваются или предохранители часто срабатывают, некоторые приборы следует отключить от сети.

Во влажных помещениях (душевые, ванные комнаты, кухни) штепсельные розетки должны иметь три проводящих провода. Они должны находиться на расстоянии не менее 60 см от источников влаги, а контакты штепсельных соединений должны быть защищены.

Перед использованием новых электроприборов необходимо тщательно ознакомиться с инструкцией по их эксплуатации.

Если инструкция требует использования прибора только при наличии заземления, без него пользоваться прибором запрещено.

Запрещено пользоваться приборами с повреждённой изоляцией шнуров, а также приборами, при включении которых наблюдается искрение внутри корпуса.

Нельзя прикасаться к предметам, имеющим заземление (газо-, водопроводные трубы, канализационные устройства), или металлическим предметам, держа в руках включённый в сеть электроприбор.

Влажными руками нельзя использовать включенные в сеть приборы или электроустановочные устройства.

Горящие или горячие электролампы нельзя протирать мокрой тряпкой (из-за резкого перепада температур лампа может лопнуть).

Необходимо избегать попадания влаги в электроприборы. Если это произошло, прибор следует тщательно просушить перед включением в сеть.

Нельзя оставлять без присмотра включённые в сеть электроприборы, особенно нагревательные. Исключение составляют приборы, такие как холодильник или другие приборы требующие постоянного подключения к электросети.

Нагревательные приборы не следует устанавливать рядом с легковоспламеняющимися материалами. Расстояние между ними должно составлять не менее 50 см.

Штепсельные соединения можно размыкать, удерживая в руках корпус вилки, а не шнур.

Возникновение пожаров от электротехнических причин может быть вызвано перегрузкой сети мощными потребителями, неправильным монтажом или износом электросетей, использованием неисправных электроприборов или их оставлением без присмотра. Чтобы избежать таких пожаров, следует соблюдать следующие правила:

- монтаж электропроводки должен выполняться только квалифицированным специалистом;

- нельзя использовать провода и кабели с повреждённой или потерявшей защитные свойства изоляцией, повреждённые розетки и выключатели;

- запрещено использовать самодельные электронагревательные приборы;

-для электроутюгов, электроплит и чайников следует использовать подставки из негорючих материалов;

- нельзя допускать перегрузку электросети, включая в одну розетку несколько электроприборов большой мощности;

- запрещено использовать некалиброванные плавкие вставки в аппаратах защиты от перегрузки и короткого замыкания;

- нельзя оставлять электробытовые приборы включёнными в сеть на длительное время, так как они могут перегреться;

- нельзя оставлять работающий электронагревательный прибор без присмотра или под присмотром детей;

4.2 Эргономика рабочего места пользователя ПК

Электронно-вычислительная техника прочно вошла во все сферы человеческой жизни. Длительная работа за компьютером негативно сказывается на многих функциях нашего организма: высшей нервной деятельности, эндокринной, иммунной и репродуктивной системах, на зрении и костно-мышечном аппарате человека.

В процессе длительной и неправильной работы с компьютером возникают синдромы:

- компьютерный зрительный синдром (K3С);

- карпальный туннельный синдром, (он же синдром запястного канала);

- позвоночный синдром;

- дыхательный, легочной, он же грудной синдром;

- застойный, венозный, он же сосудистый синдром.

Компьютерный зрительный синдром знаком в большей степени практически всем пользователям ПК. Проявляется он в ощущении дискомфорта в области глаз, жжении, затуманивании зрения, головной боли, боли при движениях глаз и сходных малоприятных вещах.
Изображение на экране самосветящееся (верно для ЭЛТ и плазменных мониторов), а не отраженное, как обычный свет, не непрерывное, а состоит из отдельных точек, находится часто на неадекватном для глаз расстоянии, имеет другую «резкость», чем, например, написанный на бумаге текст. Несовершенство рабочего места пользователя, неправильный режим освещения, плохая настройка кадровой развертки монитора также могут спровоцировать КЗС.

Огромные усилия глаз совершает при постоянном переключении с экрана на лежащий рядом документ и обратно. Если пользователь не владеет так называемым «слепым набором на клавиатуре», он многократно увеличивает опасность зрительного синдрома.

Позвоночный синдром (ПС). Именно состоянием позвоночника и грудной клетки определяются очень важные составляющие соматического здоровья, правильной работы органов и систем. Очень тесно с позвоночным сопряжен грудной синдром. Он проистекает из сдавливания грудной клетки в процессе длительного сидения и заключается в недостаточной вентиляции легких и, естественно, постоянной нехватке кислорода.

Застойный, или венозный, синдром -- также давний спутник людей умственного труда. Причина его возникновения -- постепенное развитие дефицита венозного оттока преимущественно в нижних конечностях. Часто, сидя за компьютером, мы позволяем себе положить ногу на ногу. При этом механически передавливаются вены ног, нарушается кровоток в сосудах, что также ведет к пастозности и отекам. Кроме того, при такой позе создаются неблагоприятные условия для малого берцового нерва вышележащей ноги, которая своей массой придавливает этот нерв к наружной поверхности коленного сустава ниже расположенной ноги, что приводит к онемению.
Аналогичен механизм передавливания вен с последующей пастозностью и отеком при несоответствии длины голени высоте стула. Стул должен быть адекватный -- не высокий и не низкий.

Карпальный туннельный синдром (KTС), или синдром запястного канала (СЗК), относится к сравнительно новым функциональным расстройствам, связанным с длительной работой с мышью.

Суть его состоит в возникновении неприятных ощущений в области запястья, ладони и пальцев руки, управляющей мышью. Со временем появляется ослабление пальцев, слабость ладони, онемение и тяжесть в руке. При монотонной и однообразной работе кисти руки сухожилия постоянно совершают мелкие движения относительно друг друга, что может вызвать раздражение и отек рядом лежащей тканей, в том числе и срединного нерва.

Практически всех симптомов, возникающих при работе за компьютером можно избежать или хотя бы отсрочить время их возникновения, следуя элементарным правилам работы за компьютером.

Рабочее место должно быть комфортным, достаточно освещенным, чтобы светлое поле равномерно распределялось по всей площади рабочего пространства, лучи света не должны попадать прямо в глаза. Монитор необходимо располагать чуть дальше, чем при обычном чтении (50-70 см). Верхний край экрана должен располагаться на уровне глаз или чуть ниже. Освещение необходимо организовать так, чтобы на экране не было бликов. С экрана монитора нужно регулярно стирать отпечатки пальцев, пыль и т.д. Замените ЭЛТ монитор современным жидкокристаллическим экраном.

Ограничьте продолжительность работы за компьютером. Также обязательны перерывы в ходе работы, во время которых следует выполнять специальные расслабляющие упражнения, особенно это касается глаз. Детям и беременным женщинам к компьютеру стоит подходить пореже.

Следует уделить большое внимание поддержанию правильной позы при работе за компьютером. Стараться постоянно следить за своей осанкой. Правильная осанка максимально разгружает мышцы и позволяет работать дольше, меньше уставая.

В качестве важного дополнения к вышеперечисленному: освойте технику слепой печати на клавиатуре в правильной позиции -- это сбережет как зрение, так и руки, а также позволит сократить время.

Необходимо стремиться, чтобы компьютерная эргономика, специфическая гигиена при работе за компьютером, требования которых просты и естественны, стали привычными, повседневными вещами.

Заключение

В данной выпускной квалификационной работе я по пунктам разработал систему «умного дома» для жилой квартиры и все шаги для ее реализациями своими силами.

Мной был проведен анализ предметной области, в ходе которого я выяснил, что тенденция последних лет показывает большой рост популярности инженерных систем и систем автоматизации, а также популярности концепции взаимной увязки инженерного оборудования объектов и организационно-технических решений по эксплуатации с использованием систем автоматизации и управления зданиями.

Я изучил концепции промышленного интернета вещей - «умного города», потребительского интернета вещей - «умного дома», и устройств обеспечивающих работу этих концепций - «умных вещей», а так же произвел анализ рынка интернета вещей в России.

В ходе аналитики рынка устройств поддерживающих возможность управления «интернетом вещей», я определил, что наиболее распространены смартфоны, работающие на операционной системе Android - их доля на рынке составляет практически 80%, а их популярность связанна с доступностью устройств на этой платформе.

В проектной части мною был произведен выбор архитектуры управления системой «Умный дом», программного и аппаратного обеспечения для функционирования системы. Так же была выбрана среда подключения модулей и разработки сценариев системы - приложение «Дома с Алисой». Данная система бесплатная, лёгкая в настройке и установке, проста в использовании, присутствует возможность подключать различные устройства при помощи протокола Zigbee, нет необходимости программировать контроллер и устройства системы «Умный дом». Для поставленных задач это самый удобный способ настроить контроллер, устройства и датчики системы.

Следующим шагом разработки было построение логической и физической схемы сети, на которых показаны все подключения устройств друг к другу и способы взаимодействия пользователя с ними, а так же расположение всех устройств на территории квартиры.

Затем мной были описаны принципы и цели разработки сценариев системы «умного дома» и каждый из разработанных мной сценариев, такие как: ночной сценарий, управление кондиционером, светодиодной лентой, вытяжкой в ванной, роботом пылесосом, управление освещением, сценарий ухода из квартиры.

В экономической части был произведен расчет полной себестоимости проекта «умный дом». Таким образом, итоговая стоимость проекта составила 110 104 рубля 69 копеек.

В пункте «Охрана труда», я привел правила безопасного монтажа и использования системы «умный дом», что бы минимизировать риски для жизни и здоровья у работника и пользователя системы, а так же привел список требований к эргономике рабочего места пользователя ПК, для исключения вредных и повреждающих факторов при разработке проекта.

Таким образом, все задачи проекта были выполнены, а цель достигнута.

Если действовать согласно указанным мной пунктам, то можно провести физический монтаж устройств и установку ПО для управления и настройки системы.

Устройства системы «умный дом», программное обеспечение и шаги указанные в данном дипломном проекте можно реализовать и в других проектах, целью которых является реализация «умного дома» в жилых помещениях.

Список использованных источников

1. Костров Б. В. Сети и системы передачи информации [Электронный ресурс]: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2021. - 256 с. Режим доступа: https://www.academia-moscow.ru/reader/?id=193613&demo=Y (дата обращения 01.05.2024).

2. Техническая поддержка устройств компании Яндекс. - Текст электронный // YandexSupport: [сайт]. - URL: https://yandex.ru/alice/support/station/meet/characteristics-gen2.html (Дата обращения 03.05.2024)

3. «Яндекс.Станция 2»: для кого, зачем и нужна ли?. - Текст электронный // pikabu: [сайт]. - URL: https://pikabu.ru/story/yandeksstantsiya _2_dlya_kogo_zachem_i_nuzhna_li_9174133 (Дата обращения 03.05.2024)

4. Умный дом на базе Яндекс станции. Знакомство?? . - Текст электронный // pikabu: [сайт]. - URL: https://pikabu.ru/story/umnyiy_dom _na_baze_yandeks_stantsii_znakomstvo_9273809 (Дата обращения 04.05.2024)

5. Как я делаю почти умный дом с Яндекс Станцией 2. - Текст электронный // DTF: [сайт]. - URL: https://dtf.ru/hard/1289846-kak-ya-delayu-pochti-umnyi-dom-s-yandeks-stanciei-2 (Дата обращения 09.05.2024)

6. Как спроектировать умный дом с Алисой: опыт реализации и «нащупанные» подводные камни. Часть 1. - Текст электронный // Хабр: [сайт]. - URL: https://habr.com/ru/companies/barsgroup/articles/716648/ (Дата обращения 07.05.2024)

7. Как спроектировать умный дом с Алисой: опыт реализации и «нащупанные» подводные камни. Часть 2. - Текст электронный // Хабр: [сайт]. - URL: https://habr.com/ru/companies/barsgroup/articles/717078/ (Дата обращения 07.05.2024)

8. Как спроектировать умный дом с Алисой: опыт реализации и «нащупанные» подводные камни. Часть 3. - Текст электронный // Хабр: [сайт]. - URL: https://habr.com/ru/companies/barsgroup/articles/717578/ (Дата обращения 07.05.202423)

Размещено на Allbest.ru