Development of a domestic or business security system for low volume, highly customizable production

Abstract

Aquest treball pretén cobrir alguns dels passos involucrats en la creació d’una start-up especialitzada en el disseny, producció i comercialització de sistemes de seguretat modulars destinats a particulars i PIMEs. Es dóna èmfasi, principalment, en els aspectes tècnics del desenvolupament d’un prototip funcional. El prototip esmentat consisteix en un sistema de seguretat relativament senzill però que ofereix, apart de les funcions típiques dels sistemes de seguretat, una base per incorporar-hi noves funcions que el client especifiqui (sempre i quan siguin tecnològicament viables). És per això que es considera un sistema de seguretat personalitzable. El model de disseny d’aquest prototip bàsic és el d’una xarxa centralitzada de nodes independents. Cada node és un sensor o actuador que es connecta al node central, que és qui determina quines accions es realitzen en funció de la informació enviada pels sensors i la configuració introduïda per l’usuari. Un node és, essencialment, un dispositiu electrònic encapsulat en una carcassa, que realitza una funció determinada i es comunica sense fils. La xarxa és modular i pot acomodar qualsevol nou node que l’usuari vulgui incorporar. Per al desenvolupament d’un prototip es fa ús de la plataforma de desenvolupament Arduino i d’un nombre elevat de components electrònics fàcilment adquiribles en volums petits. També s’utilitzen eines típiques d’una caixa d’eines i una impressora 3D. En el disseny hi intervenen suites de software tals com KiCad, Solidworks, Repetier Host, Slic3r o Autocad. És un objectiu primordial del projecte investigar i aprendre suficient sobre aquestes tècniques per desenvolupar la idea. El treball es desenvolupa centrant-se primer en les funcions primordials d’un sistema de seguretat i deixant pel final les més supèrflues. En la memòria s’hi pot trobar una progressió d’apartats que dediquen una explicació a cada detall del desenvolupament. El llenguatge utilitzat és pragmàtic - atén les raons pràctiques d’enginyeria abans que les ciències de fons -, i pretén ser llegit com un treball de referència per projectes similars. El resultat tangible creat és un sistema de seguretat format per cinc nodes diferents: un node central, un node per introduir codis de desactivació (manualment o amb un clauer amb tecnologia RFID), un sensor de moviment, un sensor d’obertura de portes i finestres, i una brunzidor per quan es dispara l’alarma. Tots ells són prototipus muntats en protoboards. El sistema és totalment funcional i està governat per 2.900 línies de codi C++ sense incloure llibreries externes. El brunzidor, a més, també s’ha redissenyat en la seva versió Beta, amb el circuit electrònic soldat i inserit en una carcassa impresa en 3D. Amb tot, aquest projecte ha estat una gran font de coneixements relacionats amb electrònica, C++, embedded development, soldadura amb estany, disseny CAD, impressió 3D i supply chain.