5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS 09), 13-15 Mayıs 2009, Karabük, Türkiye İNTERNET VE GSM TABANLI UZAKTAN KONTROL UYGULAMASI INTERNET AND GSM BASED A REMOTE CONTROL APPLICATION Ramazan Bayındır a*, Hüseyin Kundakoğlu a*, Suzan Yıldırım a* ve Erdal Bekiroğlu b a Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, Ankara, Türkiye, E-posta: bayindir@gazi.edu.tr, hkundakoglu@gmail.com, suzan.yildirim@gazi.edu.tr b Abant İzzet Baysal Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Bolu, Türkiye, E-posta: bekiroglu_e@ibu.edu.tr Özet Bu çalışmada bir evde bulunan elektrikli cihazlar internet üzerinden kontrol edilmektedir. Sistemi kontrol eden mikrodenetleyiciye bağlı cep telefonu arandığında, arayan kişinin numarası kontrol edilerek bilgisayara enerji verilmekte, sonra başlama sinyali gönderilerek bilgisayarın açılması sağlanmaktadır. Daha sonra internet hizmet sağlayıcı tarafından atanan IP numarası, yazılan program sayesinde elde edilerek, arayan kişiye SMS olarak gönderilmektedir. Bu IP numarası kullanılarak bilgisayara uzaktan erişilip web sayfası üzerinden sisteme bağlı olan elektrikli cihazlar kontrol edilebilmektedir. Bu çalışma ile bilgisayarın sürekli açık kalması veya statik IP alınmasına gerek kalmayıp, güvenlik de dikkate alınmıştır. Ayrıca sistem sadece gerek duyulduğunda çalıştırıldığından dolayı enerji tasarrufu da sağlamaktadır. Anahtar kelimeler: Uzaktan kontrol, otomasyon, GSM, İnternet Abstract In this study, home appliances are controlled over the internet. When the mobile phone connected to the microcontroller which control the system is called, the computer energized and then turn on signal is sent to the computer to be started. After then the IP number, provided by internet service provider, is sent to the caller person as a short message by means of the written software. By using this IP user can access the computer remotely and can control the electrical home appliances connected to the system over the web page. There is no requiring holding computer energized continuously and no need to take static IP, so as to the security has taken into consideration. The system also provides energy saving because operated only when it is required. Keywords: Remote control, automation, GSM, Internet 1. Giriş Günümüzde internet ve GSM hizmetinin ucuzlamasıyla bu hizmetleri kullanan kişi sayısı artmıştır. Artık internetle, web siteleri gibi reklam, sohbet, e-ticaret, araştırma, bankacılık ve uzaktan eğitimin yanında alarm ve güvenlik sistemleri, kontrol ve izleme sistemleri gibi uzaktan yönetimli uygulamalar da yapılmaktadır [1-3]. Internet tabanlı uygulamalara; kombi, havalandırma, ocak, alarm ve diğer elektrikli ev aletlerinin on/off olarak uzaktan kontrolü ve çalışmasının izlenmesi örnek olarak verilebilir. İnternet üzerinden yapılan, uzaktan kontrol sistemlerinin kullanıcıya sağladığı birçok avantajı vardır [4-7]. Bunlar; Mekândan bağımsız olarak kontrol işleminin gerçekleştirilebilmesi, Zamandan tasarruf, güvenlik kameralarıyla istenilen bir mekânın izlenebilmesi, Farklı noktaların takibinin aynı anda gerçekleştirilebilmesi, İnternetin mobil ortama da girmesiyle hareket halinde bile internete erişimin sağlanması gibi avantajları vardır. Yukarıda verilen uygulamalarda haberleşme için TCP/IP protokolü kullanıldığı görülmektedir. Uygulamaların iskeleti, öncelikle bir kontrol veya izleme kartı, bu karttan bilgi alan veya komut gönderen internete bağlı ve sunucu programı kurulu bir bilgisayar ve bu bilgisayarın modemine internet hizmet sağlayıcı tarafından atanan IP numarasının bilinmesi gerektiği gibi uzaktan izleme sistemleri olduğu görülmektedir. Kullanıcı talebine bağlı olarak internet hizmet sağlayıcısı tarafından verilen IP numarası statik olursa, verilen bu IP numarası kullanıcı adına kayıtlı ve belirtilen süre kadar belirli bir ücret karşılığında bu kullanıcıya kiralanır. Bu süre içerisinde başka kullanıcılar bu IP numarasını kullanamazlar. Böylelikle IP numarası sabit kalır. Dinamik IP olursa kullanıcı modemi internete her bağlandığında o anda boşta olan IP numaralarından bir tanesi internet hizmet sağlayıcısı tarafından kullanıcının modemine atanır. Görüldüğü gibi modem her başlatıldığında veya bağlantı gidip tekrar geldiğinde değişen bu IP numarasını uzaktaki kullanıcının öğrenmesi zorlaşmaktadır. Günümüzde birçok kullanıcılar ilave para ödememek için dinamik IP kullanmaktadır. Değişen IP numarasının yerine domain adını (IP numaralarının akılda tutulması zor olduğundan bu IP numaralarının isimlerle eşleştirilmesidir) kullanarak bilgisayarımıza erişmemizi sağlayan ücretsiz DNS hizmeti veren siteler mevcuttur. Ancak bu siteler bilgisayara kendi programlarının kurulmasını gerektirmektedir. Sitede meydana gelebilecek bir güvenlik açığı, bu hizmetten faydalanan kullanıcı bilgisayarının güvenliğini de tehdit edebilmektedir. Sürekli olarak değişen ve sadece kullanıcı tarafından bilinen IP numarasıyla gerçekleştirilen internet bağlantısı daha güvenli bir bağlantıdır. Ayrıca bu domain name ile kullanıcı bilgisayarına erişmek, bu bilgisayarın sürekli açık kalmasını gerektirmekte, bu da enerji kaybına sebep olmaktadır. Bu çalışmada mikro denetleyiciye bağlı cep telefonu aranarak, arayan kişinin numarası kontrol edilip mikro denetleyicide kayıtlı değilse iptal, kayıtlı ise önce bilgisayarın enerjisi sonra başlama sinyali verilerek bilgisayarın açılması sağlanmaktadır. Daha sonra internet hizmet sağlayıcı tarafından modeme atanan IP numarası, yazılan program sayesinde elde edilerek, tekrar arayan IATS 09, Karabük Üniversitesi, Karabük, Türkiye
kişiye SMS olarak gönderilmektedir. SMS ile gelen IP numarası kullanılarak, bilgisayara erişilip, web sayfası üzerinden sisteme bağlı olan elektrikli cihazlar kontrol edilebilmektedir. 2. Donanım Gerçekleştirilen çalışmaya ait blok diyagram Şekil.1 de verilmiştir. Çalışmaya ait donanım; cep telefonu, giriş-çıkış kartı, LCD ekran, haberleşme kartı ve kontrol kartı olmak üzere 5 ana bölümden oluşmaktadır. Bu bölümde çalışmaya ait donanım ve işleyişi hakkında detaylı bilgi verilmiştir. Giriş-çıkış kartı mikro denetleyiciden gelen komutları işlemektedir. Giriş-çıkış katını gösteren bir fotoğraf Şekil.2 de verilmiştir. Üzerinde iki adet röle, opto-izolatör, sayısal ve analog giriş-çıkışlar bulunmaktadır. Bu rölenin bir tanesi bilgisayarın güç kaynağının, diğeri ise sisteme bağlı olan ve açılması istenen elektrikli cihazın açılıp kapatılmasını sağlamaktadır. Opto-izolatör sayesinde bilgisayarın başlatılması sağlanmaktadır. İstenildiğinde farklı cihazları kumanda etmek için çıkışlar da mevcuttur. Bu çalışmada kombi, havalandırma ve güvenlik sisteminin açılıp kapatılmasını kontrol edilmiştir. Şekil 1. Gerçekleştirilen sistemin blok diyagramı.
Şekil 2. Giriş-çıkış kartı. Şekil 3. Haberleşme kartı. Şekil 4. LCD görüntüleri. Haberleşme kartı bilgisayar ve telefondan gelen verileri uygun sinyallere çevirip mikro denetleyici ile haberleşmesini sağlar. Haberleşme kartına ait bir fotoğraf Şekil.3 te verilmiştir. Kart üzerinde yer alan MAX232 entegresi, bilgisayardan gelen sinyali mikro denetleyiciye uygun sinyale çevirirken, 74HC244 entegresi, mikro denetleyici, PC ve cep telefonunun birbirleriyle haberleşmesi için arabirim oluşturmaktadır. Şekil.4 de ise arayan kişinin numarasının gösterildiği LCD ekran görüntüleri verilmiştir. LCD ekran yardımıyla da programın hangi aşamada olduğuna ait bilgi kullanıcıya verilmektedir. Kullanıcı aradığında numarası LCD ekranda görebilmekte ve sistemin başlayıp başlamadığını takip edebilmektedir. Şekil.5 de verilen kontrol kartı üzerinde, PIC18F452 mikro denetleyici ve diğer birimlerle bağlantı sağlayacak konektörler bulunmaktadır. Üzerinde bulunan yeşil LED PC ile sarı LED telefonla haberleşmenin yapıldığını ifade etmektedir. Kontrol kartı yardımıyla ilk olarak telefondan gelen veriler değerlendirilerek, arayan kişinin telefon numarası alınır, hafızadaki telefon numaraları ile karşılaştırma yapılır. Eğer telefon numarası kayıtlı ise bilgisayarın güç kaynağı enerjilendirilerek, bilgisayara açma sinyali gönderilir. Ayrıca bilgisayardan gelen IP bilgisi alınarak, telefona SMS göndermesi için iletilir. 3. Yazılım Yazılım, IP numarasını alan program, IIS (Internet Information Server) ve elektrikli cihazları kontrol edebilmek için komut gönderilmesini sağlayan Web sayfalarından oluşmaktadır. Öncelikle bilgisayara Windows Xp Professional CD ile birlikte gelen IIS (internet information server) veya başka server programlardan bir tanesi kurulur. Daha sonra Modemin port yapılandırılması ayarlanır. Bir web sitesi hazırlanır. Bu web sitesi iki sayfadan oluşur. İlk sayfa kullanıcı adı ve şifre sorgulayan giriş sayfası, diğer sayfa ise elektrikli cihazların kontrol edilmesini sağlayan kontrol sayfasıdır. Buradaki sayfalar Visual Studio ile Asp.Net kullanılarak yazılmıştır. Bilgisayar mikrodenetleyici tarafından açıldıktan sonra IP numarasını almak için yazılan program otomatik olarak çalışır ve IP numarasını alarak mikro denetleyiciye gönderir. Bu program 30 saniye aralıklar ile 5 defa IP adresini almaya çalışır. Eğer internet bağlantısı sağlanamazsa bu defa IP numarası yerine OFFLINE gönderilir. Mikro denetleyicide bu durumu telefonla SMS şeklinde arayan kişiye gönderir. IP numarasını alan kullanıcı, internet bağlantısı olan herhangi bir bilgisayarda internet Explorer sayfasının adres çubuğuna (www.xxx.com yerine http://ip/konut) SMS ile gelen IP adresini yazar. Kullanıcının karşısına Şekil.6 da verilen kullanıcı adı ve şifre soran bir sorgu sayfası gelir. Kullanıcı adı ve şifre doğru girildikten sonra kontrol sayfasına yönlendirilir. Şekil.7 de bu sayfa görülmektedir. Bu sayfada PORT AÇ tıklanarak öncelikle port açılır, daha sonra diğer komutlar çalıştırılabilir. Port durumundan portun durumu kontrol edilebilir. Bu sayfadaki elektrikli cihaz resimlerinin altında AÇ ve KAPAT butonları vardır, bu butonlar kullanılarak cihazların çalışması kontrol edilir. Ayrıca çalışma durumu ekrandan izlenebilir. Daha sonra ÇIKIŞ tıklanarak çıkılır. Şekil 5. Kontrol kartı.
Şekil 6. Sorgu sayfası. Şekil 7. Kontrol sayfası. 4. Sonuçlar Çalışma ile kullanıcı, evinde yer alan ve uzaktan kontrol etmek istediği elektrikli ev aletlerini internet üzerinden web sayfası aracılığıyla kontrol edebilmektedir. Bunun için bilgisayarın sürekli açık kalması gerekliliği ortadan kaldırılmış ve dolayısıyla enerji tasarrufu sağlanmıştır. Statik IP yerine dinamik IP alınmış, ekstradan para ödemeye gerek kalmamıştır. Normal bir internet abonesi olan herkes bu sistemi kullanabilmektedir. Sistemi sadece kayıtlı kişiler başlatmış ve sadece sistemi çalıştıran kişi IP numarasını bildiğinden güvenlik seviyesi artırılmaya çalışılmıştır. IP numarası SMS ile geldiğinden, sadece kullanıcı bildiği için bilgisayar korsanlarına karşı güvenlik arttırılmıştır. Bu amaçla arayan kişinin numarası kontrol edilerek sistem başlatılmaktadır, telefon numaraları benzersiz olduğu için sadece kayıtlı kullanıcıların sistemi açması garantilenmiş olur. Bununla birlikte kontrol sayfasına ulaşmak için de kullanıcı adı ve şifre gerektiğinden güvenlidir. Gerçekleştirilen kontrol internet ortamında yapıldığından gerçek zamanda ve mekândan bağımsız internet bağlantısı olan her yerden yapılabilmektedir. İstenildiğinde, IP numarasıyla birlikte, rasgele kullanıcı adı ve şifre üretilerek de SMS olarak gönderilebilmektedir.
Kaynaklar [1] Erdem, O.A., Akcayol, M.A., Tuna, H., İnternet Tabanlı Uzaktan Güvenlik Sistemi Tasarımı Ve Uygulaması, E-Journal of New World Sciences Academy Natural and Applied Sciences, 2, (2), A0020, 78-86. 2007. [2] Demirbaş, Ş., İnternet Tabanlı PI kontrollü Bir Doğru Akım Motoru Deney Seti, G.Ü. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22(2), 401-410, 2007. [3] Sarısakal, M.N., Aydın, M.A., E-Ticaretin Yeni Yüzü Mobil Ticaret, Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi, 1(2), 83-90, 2003. [4] Nilsson, J., Real time control systems with delays, Ph.D. Thesis, Department of Automatic Control, Lund Institute Of Technology, 1998. [5] Bayer, S.E., Ertunç, H.M., Akıllı Ev Otomasyon Uygulamaları, III.Otomasyon Sempozyumu ve Sergisi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli,, s. 6-10, 11-12 Kasım 2005. [6] Yıldız, M., Karaboğa, N., Genişletilebilir Ev Güvenliği ve Otomasyonu, Elektrik-Elektronik-Bilgisayar Mühendisliği 11. Ulusal Kongresi Ve Fuarı Bildirileri, İstanbul, Eylül 2005. [7] Bekiroğlu, E., Daldal, N., "Remote Control of an Ultrasonic Motor by Using a GSM Mobile Phone", Sensors and Actuators A, 120, pp. 536-542, 2005.