Realisierung eines intelligenten Kühlschranks mit Ethernet-Anbindung : EtherFridge

Abstract

Die Vernetzung von Computern über das Ethernet ist heutzutage eine alltägliche und kostengünstige Technologie, die inzwischen auch in der Heimvernetzung dedizierte Bussystem ersetzen kann. In Hinblick auf neue Konzepte, wie etwa dem intelligenten Stromnetz, wird es in Zukunft notwendig sein, immer mehr Geräten einzubinden.<br />Diese Diplomarbeit soll nun zeigen, welche Komponenten und Technologien notwendig sind, um einen handelsüblichen Kühlschrank in einen "smarten", an das Netzwerk angebundenen Külschrank zu verwandeln.<br />Durch diese Netzwerkanbindung können die aktuellen Daten über das Internet von jedem Ort abgefragt, aber auch Konfigurationen vorgenommen werden, um beispielsweise ein verbessertes Regelverhalten zu erreichen.<br />Die vorhandene Hardware wird dabei durch eine Eigenentwicklung ersetzt, wobei die Kühlschrankregelung und die Netzwerkanbindung über zwei getrennte Platinen realisiert werden, um die elementaren Funktionen von den höheren Funktionen abzukoppeln.<br />Als Frontend zum Zugriff auf die Kühl-Gefrierkombination dient eine Webseite, die über das Netzwermodul zur Verfügung gestellt wird. Durch den Einsatz der oft mit dem Schlagwort "Web 2.0" bezeichneten Technologien kann eine komfortable Schnittstelle zwischen der Browser-Software und der Hardware der Kühl-Gefrierkombination erreicht werden.<br />

Building computer networks over Ethernet nowadays is a common and cheap technology that also has the capabilities to replace dedicated fieldbuses in the field of home-networks. In respect of new concepts, for instance "smart grids", it will be neccessary in the future to integrate even more household devices into the network.<br />This diploma thesis has the objective to show which components and technologies are essential to convert an off-the-shelf refrigerator into an intelligent, networked "smart fridge" that is integrated into the Ethernet home-network. Because of the network connection, it is possible to retrieve the current status of the refrigerator from anywhere over the internet. Furthermore, the parameters can also be changed, for instance to adjust the temperature control algorithm. The existing hardware of the off-the-shelf refrigerator is replaced by an proprietary development, where the refrigerator control and the network interface are split into to separate hardware boards. As a result, the basic functionality and the higher level functionality are separated, so that, for example, a faulty webserver has no impact on the behaviour of the refrigerator. To visualize the information and to allow the access to the refrigerator a website is provided. Through the usage of the so-called "Web 2.0" technologies it is possible to offer a comfortable interface between the browser and the SmartFridge implementation.