Proof-of-Concept for Work-Station Monitoring System

Abstract

I de siste årene har IoT -løsninger blitt en vanlig del av samhandlingen vår med teknologi i hverdagen. I denne oppgaven utvikles et proof-of-concept for et IoT-system som detekterer bruk av leseplasser på universiteter. Motivasjonen er å gi studentene en praktisk måte å finne ledig leseplass uten å måtte fysisk besøke rommet. Spesifikasjonene og utformingen av systemet tar hensyn til relevant teori, lignende systemer og gjeldende maskinvare- og programvarestandarder. I tillegg er det lagt begrensninger på kostnader, personvernhensyn, skalérbarhet og fysiske begrensninger.

En temperatursensor brukes for å identifisere tilstedeværelse ved leseplassene. Sammen med en mikrokontroller og tilhørende skjematikk, utgjør de den fysiske modulen i systemet. Mikrokontrolleren er ansvarlig for å behandle sensordata, etablere en WiFi-forbindelse og publisere statusmeldinger via MQTT-protokollen når tilstedeværelse oppdages. For å spare strøm, bruker mikrokontrolleren sleep mode i perioder mellom målingene og mellom klokken 1800 og 0700. På mottakersiden av MQTT-protokollen vil et web dashbord vise status og feilmeldinger. Grensesnittet på dashbordet viser rommets utforming, og markerer statusen for hver leseplass.

Som et proof-of-concept viser systemet den tiltenkte funksjonaliteten til produktet, selv om det finnes potensial til å optimalisere systemet ytterligere. Systemet bør betraktes som et første steg mot et endelig produkt, som inkluderer en fysisk oppsett som kan reproduseres og plasseres på leseplassene. Videre utvikling av systemet oppfordres, da det potensielt kan fylle en rom i markedet for logistiske løsninger rettet mot studenter.

In recent years, IoT (Internet of Things) applications have steadily become a regular part of our everyday use of technology. In this thesis, a proof-of-concept system is developed for an IoT system detecting occupancy at university workstations. The motivation is to provide students with a convenient way to identify available desk space without physically visiting the location. The specifications and design of the system take into account relevant theory, implementations of similar systems, and current hardware and software standards. Additionally, the system considers constraints such as cost, privacy considerations, scalability, and physical limitations.

A D6T temperature sensor is used to identify occupancy at the workstation. Together with an ESP32 microcontroller and accompanying schematics, it makes up the physical module of the system. The ESP32 is responsible for processing the sensor data, establishing a WiFi connection, and publishing status messages via the MQTT protocol when occupancy is detected. To conserve power, the microcontroller employs sleep modes during periods between measurements and between 1800 and 0700 hours. On the subscribing end of the MQTT protocol, a web dashboard will display the occupancy status and error detection. The interface of the dashboard visually represents the layout of the room, highlighting the status of each workstation in terms of occupancy.

As a proof-of-concept, the system successfully displays the intended functionality of the product, although there is potential to optimize the system further. It should be viewed as a first step toward a final product, which includes a physical setup that can be replicated and placed at campus workstations. The further development of the system is encouraged as it can potentially fill a gap in the market for student-centric logistic solutions.