Исследование возможности подключения к устройствам умного дома с помощью AuroraOS

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский политехнический университет

Исследование возможности подключения к устройствам умного дома с помощью AuroraOS

Неретин В.М. студент

Новиков П.С. к.т.н., доцент

г. Москва, Россия

Аннотация

В условиях современного мира сложно предугадать стабильность выбранной для работы и жизни информационной системы. Отечественные решения плавно вытесняют с рынка иностранные, обеспечивая безопасность компаний и оптимальную стоимость для конечного потребителя. Однако, с учетом фактора их медленного развития, встает вопрос об интеграции информационных систем с уже существующими в наши дни технологиями. В статье проводится исследование возможности взаимодействия современной отечественной операционной системы с устоявшейся технологией умного дома.

Ключевые слова: ОС, умный дом, беспроводной интерфейс, Линукс, Аврора ОС.

Abstract

Neretin V.M.

Moscow Polytechnic University (Moscow, Russia)

Novikov P.S.

Moscow Polytechnic University (Moscow, Russia)

EXPLORING POSSIBILITY OF CONNECTING TO SMART HOME DEVICES USING AURORA OS

In the conditions of the modern world, it is difficult to predict the stability of the information system chosen for work and life. Domestic solutions smoothly displace foreign ones from the market, ensuring the safety of companies and optimal cost for the end user. However, taking into account the factor of their slow development, the question arises of integrating information systems with technologies that already exist today. The article investigates the possibility of interaction of a modern domestic operating system with an established smart home technology.

Keywords: OS, smart home, wireless interface, Linux, Aurora OS.

Постановка проблемы

Каждый день мы наблюдаем снижение количества зарубежного программного обеспечения, вызванное различными факторами: политическими, экономическими или функциональными. При заметно значимом участии информационных систем в нашей повседневной жизни, встает вопрос об импортозамещении.

При первом взгляде на отечественные решения, встает вопрос об их уровне развития и возможности заменить хотя бы базовые аспекты open-source проектов. Но если продолжить раскрывать возможности системы, окажется, что некоторые проекты уже обогнали по функциональности приевшиеся массовому потребителю западные аналоги. Происходит это как раз из-за большого количество конечных пользователей продукта. При таком масштабе компании переводят свой взгляд с экспериментов на стабильность. Этим и объясняется отсутствие глобальных обновлений и сторонних функций. операционный контроллер умный дом

Одним из новых решений на российском рынке операционных систем стала AuroraOS, позволяющая пользоваться базовыми функциями и являющаяся, по заверениям разработчиков, безопасной.

Цель исследования - проверить возможность взаимодействия AuroraOS с системой умного дома - одной из технологий современного мира.

В качестве метода исследования были выбраны анализ данных и эксперимент, позволяющий точно определить способность данной ОС работать с одной из повседневных технологий.

AuroraOS только набирает обороты и является отличным объектом для изучения с перспективой замены текущих решений на рынке.

Анализ имеющейся научной литературы

Основная часть информации по функционалу AuroraOS была взята с официального сайта разработчика, а также официальной документации и сопроводительных материалов.

ОС Аврора или мобильная платформа Russian Open -- это российская операционная система для смартфонов на базе Linux, созданная на базе ОС Sailfish. ОС «Аврора» принадлежит «Ростелекому» и разработана для коммерческого и государственного использования. В 2019 году операционная система была отделена от Sailfish OS до собственной версии.

ОС Аврора имеет открытый исходный код, что позволяет пользователям изучать и модифицировать систему.

Система разработана для работы на устройствах с различными архитектурами процессоров, включая ARM и x86.

ОС Аврора поддерживает множество приложений, разработанных для Sailfish OS и других операционных систем на базе Linux.

Система имеет встроенный магазин приложений, который содержит более 100 000 приложений.

ОС Аврора также поддерживает работу с мобильными сетями 4G, 3G и 2G.

При имитации системы умного дома была использована система контроллера, информация по программированию и управлению которым может быть прочитана на сайтах Espruino, а также официальном сайте производителя Espressif.

Технология Bluetooth является одной из наиболее распространенных и популярных беспроводных технологий, используемых для передачи данных между устройствами. Она была разработана в 1998 году и получила свое название от имени короля Харальда Bluetooth, который объединил Данию и Норвегию.

Bluetooth использует радиоволны для передачи данных на короткие расстояния, обычно до 10 метров. Это позволяет устройствам, таким как телефоны, наушники, колонки и другие, соединяться друг с другом без использования проводов.

Одним из главных преимуществ Bluetooth является его простота и удобство. Он не требует сложных настроек и может быть использован сразу после подключения устройства. Однако, несмотря на свою простоту, технология Bluetooth имеет ряд сложностей, связанных с ее работой и использованием.

Во-первых, Bluetooth работает на частоте 2,4 ГГц, что делает его уязвимым для помех от других устройств, работающих на той же частоте, таких как микроволновые печи, беспроводные устройства и другие. Это может привести к ухудшению качества связи и потере данных.

Во-вторых, Bluetooth имеет ограниченный радиус действия, что может быть проблемой для некоторых устройств, таких как наушники, которые должны быть постоянно подключены к устройству-источнику. Если расстояние между устройствами превышает радиус действия Bluetooth, соединение может прерваться.

В-третьих, Bluetooth имеет различные версии, каждая из которых имеет свои особенности и ограничения. Например, версия 4.0 имеет более высокую скорость передачи данных и улучшенную энергоэффективность, но она не совместима с предыдущими версиями. Это может вызвать проблемы при подключении устройств с разными версиями Bluetooth.

Рис. 1. Таблица сравнения версий Bluetooth.

Наконец, Bluetooth использует шифрование для защиты передаваемых данных, но это шифрование не является самым надежным. Это означает, что данные, передаваемые по Bluetooth, могут быть перехвачены и прочитаны злоумышленниками.

Несмотря на эти сложности, технология Bluetooth продолжает развиваться и улучшаться, чтобы сделать ее более удобной и безопасной для использования.

Основная часть

В отсутствии свободного доступа к Aurora OS, в качестве тестовой модели для отладки различных сценариев было принято решение использовать эмулятор. Контроллер для обмена сигналом использует Bluetooth подключение. Ввод информации на контроллер будет осуществляться при помощи программирования через ПО Espruino.

Используя среду разработки Espruino на контроллер ESP-WROOM-32 была установлена программа, позволяющая обнаружить данный контроллер, как Bluetooth устройство и прочитать содержащуюся на нем информацию.

Фраза “Hello World says Neil” была прописана в один из параметров Bluetooth.

Рис. 2. Контроллер ESP-WROOM-32.

Рис. 3. Программирование параметра.

Для запуска эмулятора AuroraOS необходимо установить как сам эмулятор, так и один из вариантов виртуальных машин (в данном случае OracleVM VirtualBox). При начале отладки компилятор собирает код Авроры и запускает оболочку на виртуальном окружении. При открытии консоли и проверки работоспособности Bluetooth - выясняется несколько фактов:

По умолчанию технология Bluetooth отключена и для её активации необходимо установить пакет с помощью команды “pkcon install bluez5-tools”.

Для обнаружения устройств в эмуляторе необходимо наличие физического Bluetooth модуля. В данном случае в ноутбуке присутствовал вышеупомянутый модуль, однако эмулятор все равно отказался его распознавать. Тогда была использована внешняя Bluetooth карта, позволившая воспользоваться возможностями данной технологии.

Рис. 4. Пример внешнего Bluetooth модема.

После включения функции Bluetooth было выполнено сканирование ближайших устройств, показавшее физический MAC-адрес контроллера, по которому и было выполнено подключение. Установив соединение, при помощи команд, позволяющих переходить по параметрам Bluetooth устройства, удалось найти необходимый параметр и считать с него информацию.

Рис. 5. Содержание параметра char0029 контроллера ESP.

Наличие возможности обращаться к различным параметрам других Bluetooth устройств говорит о том, что AuroraOS способна считывать и передавать информацию на эти самые устройства, что может быть использовано для дальнейшего построения более сложных систем с использованием различных датчиков и переключателей.

В результате можно сделать вывод о том, что устройство под управлением операционной системы Aurora сможет обмениваться информацией с устройствами умного дома.

Список литературы

1. Технология Bluetooth и отличия Bluetooth 5.0 от версий Bluetooth 4 [Электронный ресурс]

2. Документация АврораОС [Электронный ресурс]

Размещено на Allbest.ru