Создание умного дома – Система «Умный дом» своими руками / Habr

Содержание

Умный дом (Самое начало) — ч.1 / Habr

Тема «Умный дом» уже у всех на слуху. Про неё говорят, в неё вкладывают, её развивают… По этой теме к таким гигантам как Siemens, General Electric и др. присоединились, казалось бы, не совсем профильные компании, такие как Microsoft, Google, Apple.

Единого стандарта по теме нет, равно как нет инструкции, мол, «делай так и вот так», поэтому теоретически построить свой умный дом может каждый и именно так, как ему захочется и потому эту тему я не смог пропустить и активно к ней подключился. Не скажу, что с умными домами я собаку съел… нет, скорее так, понадкусывал, но тем не менее, на основе свое опыта и своих наблюдений попробую выложить развёрнутый… ммм… How-To? Нет, не потянет. Обзор? Тоже не то… Скорее это будет напутствие или некий набор советов.

Театр начинается с вешалки, а я начну с того, что сразу расставлю все точки над «И», чтобы у читателей не возникало в процессе чтения необоснованного негатива или просто какого-то недопонимания.

Самое главное — это то, что статья рассчитана на людей, которые толком ещё не поняли, нужен ли им вообще этот самый «Умный дом» и нужно ли влезать в эту тему?

Теперь термин.
Будем честны, «Умный дом» — это не только такая система с искусственным интеллектом, которая разговаривает с Вами по утрам в ванной (пока вы бреетесь) и готовит Вам ужин пока вы едете домой. Не нужно путать систему с женой.

Умный дом — это любая система автоматизации/автоматики (или комплекс систем автоматизации/автоматики), которая хоть как-то, хоть на мельчайшую долю, но облегчает Ваш быт. Не важно что это: автоматическое выключение света в туалете после выхода оттуда человека и закрытия двери, или система, которая сама поливает домашние цветы, кормит любимую кошку и перекрывает протекающую трубу водоснабжения, если вы задержались на работе допоздна. Если в Вашем доме что-то срабатывает на основе какого-то алгоритма, значит это уже можно назвать системой «Умный дом», только с ограниченным функционалом.

Так же «Умный дом» — это не только особняк, напичканный электроникой, но и квартира, в которой работает Ваша система автоматизации и/или управления, т.е. «Умная квартира» — это тоже «Умный дом» и дальше по тексту мы будем пользоваться именно этим термином.

Вообще излишнее занудство человеку ни к чему, а вдаваться в полемику по вопросу насколько умным оказался «Умный дом», который сделал студент Коля — я считаю, неуважение труда того самого Коли. Он это сделал? Оно работает и чем-то управляет? Великолепно, молодец! Пусть дальше растёт над собой.

Возвращаемся к теме.

Мы хотим построить наш «Умный дом», с чего начать? С покупки, строительства? Нет, в этом деле, как и во всех инженерных задачах, начинать нужно с бумаги, а точнее — с проекта. Будет ли это жеванная бумажка с понятными только Вам схемами и чертежами или это будет что-то нарисованное в *CAD… главное, чтобы было понятно хотя бы Вам что же там изображено.

Не бойтесь описывать «далёкие планы», записывайте и продумывайте всё, даже то, что сможете сделать в очень далёкой перспективе. Лучше всё продумать сейчас ибо потом будет уже поздно. Это опыт

оплаченный кровью многих инженеров, наступивших на многочисленные грабли.

На что следует обратить внимание?

1. Пользователи

Подумайте, как с вводимой вами системой будут обращаться пользователи, т.е. жильцы Вашего дома или члены Вашей семьи. Смогут ли этим пользоваться не подкованные в техническом плане люди (старики, дети или жена — не важно кто именно). Сценарий типа: «Дорогая, свет в туалете сейчас включиться, сейчас я только прошивку в Ардуину долью.» не подходит. Представьте, что Вы сдаёте свою систему богатому «быдловатому» бандиту, который видя Ваши выключатели со светодиодной подсветкой скажет Вам: «Эта… слыш, а чо эта за хрень? Куда тут чо жать?«. То, что очевидно Вам может быть абсолютно не понятно остальным.

2. Технология

Проводная или беспроводная. Если проводная, значит нужно строить планы прокладки всех необходимых кабелей (и лучше с большим запасом). Где штробить стены, где размещать розетки и элементы автоматизации — всё должно быть на схеме. Если система беспроводная, то продумайте где будут стоять передатчики/приёмники, где будут размещены повторители сигналов.
Сейчас Вы это помните, через месяц, когда информации будет очень много, в голове будет каша и что-то будет забываться.

3. Исполнитель

Кто будет всё это делать? Вы сами или нанятая специализирующаяся по теме фирма? Самостоятельно будет дешевле, но потребуется от Вас глубокого погружения в вопрос. Мы всё же будем полагаться на самостоятельное развёртывание, ведь категория статьи «Сделай сам», не так ли?

4. Автономность

Продумывая функционал и возможности умного дома всегда рассчитывайте на то, что в доме не будет Интернета. Конечно, многие умные дядьки возразят мне, мол, нужно продумывать возможность сопряжения с чем-то во внешнем мире… продумывайте, закладывайте, ни кто не спорит, но Ваш умный дом должен работать исправно в режиме полной автономности/изоляции. Человеку, живущему в мегаполисе, возможно будет трудно понять, как так, чтоб совсем не было Интернета… GPRS, ADSL, хоть что-то же должно быть резервное? Нет, нет и ещё раз нет! Ничего может и не быть, но работать должно

всё.

Вот пример:
Вы соорудили забавную систему: говорите «Нафаня, включи мультиварку/свет в туалете» и система выключает мультиварку или свет в туалете, попутно произнося «Включаю». Но вдруг из-за злобных хакеров Аль-Каеды сеть Вашего провайдера отвались, а за ней посыпалась и сеть Вашего мобильного оператора «Рупор», который обеспечивает Вас резервным LTE каналом. Естественно Google TTS, в основе которого и лежала Ваша система голосового управления, отвалился и умный дом в мгновение ока превратился в немого тупицу, который не может ничего включить. Сделайте возможность ручного управления, а ещё лучше, сделайте систему так, чтобы она могла, например, зачитывать вслух погоду без голосового сервиса Google. Сложно, но можно. Никто не говорил, что развернуть «Умный дом» — это как MS Office установить.

Второй пример:
Вы сделали управление умным домом через приложение на Android, но после описанной выше злобной атаки хакеров ваш смартфон не смог обратиться на облачный сервис и дать команду умному дому выключить забытый утюг. Напишите своё приложение, которое сможет работать удалённо через 2G-сеть мобильного оператора или по Wi-Fi, если вы находитесь в зоне покрытия Вашей домашней точки доступа.

5. Следующий момент, который нужно помнить при проектировании, вытекает из предыдущего:

«Ядро» Вашей системы автоматизации.

В Вашем доме может быть роутер (ADSL, LTE или ещё какой), свитч или ещё какое-то сетевое коммутирующее устройство, но умным домом должно управлять «ядро» — отдельное и самостоятельное устройство. Ни в коем случае не объединяйте управление сетевым трафиком и управлением домом в одной железке. Сейчас много роутеров, на которые можно установить прошивки с миниатюрной копией Linux, а многие знакомящиеся с этой темой люди пытаются на такие роутеры навешать всё что в голову приходит. Лично я люблю такие роутеры, в которых можно подстроить более точно всё то, что мне нужно, но я не считаю верным установку средств управления на устройство, изначально не рассчитанное на это.
Ваш дом может остаться полностью без сети, но должна работать домашняя автоматизация или наоборот, домашняя автоматизация может «вылететь», но это не должно утянуть на дно и работу ЛВС (локальной сети).

6. Размещение ядра

Под всю эту котовасию с роутером, свитчем, ядром системы управления, системам резервного питания и т.п. нужно выделить отдельное место: шкаф, чулан, закрытая ниша/антресоль. Что угодно, где есть вентиляция (оборудование будет греться и нужно подумать об охлаждении) и где это не будет мешаться/попадать на глаза. Ваша система не должна портить общего вида жилья и вносить негативных изменений в домашний уют.

Если у Вас есть подвал, то лучше Ваш «центр управления полётами» развернуть там.

7. Расходы

Возможно это нужно было вставить где-то ближе к началу, но если предыдущие пункты до конца не проработаны, то до расходов дело может и не дойти.
Самое главное что нужно знать, это то, что «Умный дом» — чертовски дорогая затея. Вы можете делать что-то самостоятельно (травить платы, программировать микроконтроллеры), но это только уменьшит Ваши расходы, а не исключит их совсем.

Следующее по важности, что в этом пункте нужно учесть — дубликация. Закупку всякого оборудования и исполнителей закладывайте в двойном размере и всегда округляйте в бОльшую сторону. В Вашем доме на каждого исполнителя (выключатели, датчики и т.п.) должен лежать в загашнике дублёр (если, конечно, обслуживанием Вашего дома не занимается сторонняя организация). Не рассчитывайте на то, что если что-то сломается, то Вы поедете в магазин и купите.

Пример:
Скакнуло напряжение. Защита хоть и сработала, но часть встроенных выключателей света сгорело, я Вы вчера заболели и лежите дома с температурой 39,2 градуса. Допустим, что Вы мужчина мужественный (вот ведь каламбур получился), и, наплевав на своё здоровье, решили подняться с постели и заменить все выключатели самостоятельно, но… чем? Дублёром.

Решили перед входом разместить камеру? Закупайте две. Прикинули, что по дому Вам нужно 12 «умных» выключателей? Закупайте 24. Думаете не бывает так, что вылетят сразу все 12? Бывает, к сожалению и самое первое, что у Вас должно быть продублировано — ядро системы.

Итог

Я описал ничтожно малую часть начала такого большого и интересного для большинства «технарей» проекта, как «Умный дом». Эта тема затрагивает почти все сферы в IT: сети, программирование, администрирование, автоматизация, электрика и электроника… и от этого она является темой сложной, требующей особого подхода. Это видно из того, что я написал выше, ну а если не видно, значит писатель во мне так и не созрел.

Запихать весь текст в одну статью никак не получится, я и так достаточно насокращал, потому будет, как минимум, ещё одна часть материала, которая, в принципе, будет содержать в себе советы/рекомендации по выбору программной и аппаратной части. Звучит немного странно, мол, такое разнообразие технологий, какие тут могут быть советы? Тем не менее, советы и рекомендации есть даже в такой ситуации.

Ссылка на вторую часть (когда она будет готова) вставлю в конце первой, чтобы было проще искать.

Спасибо всем за внимание, и тем, кто дочитал все это до конца.

Продолжение: Умный дом (Самое начало) — ч.2

habr.com

Умный дом, начало / Habr

Идея создания умного дома (УД) зародилась в голове еще задолго до появления собственного дома (квартиры). Временами изучал статьи об умном доме, искал в сети различные решения и примерял их к собственному видению умного дома. Постепенно в голове вырисовывалась картина будущего проекта. И вот когда настал долгожданный момент, была приобретена квартира, я начал воплощать свои идеи в жизнь. По своей натуре я практик, для меня проще начать сразу делать что-либо в железе без писанины, лишних слов, планов и расчетов на бумаге, поэтому весь проект был в голове и постоянно корректировался.

Выбор был сделан на 99% в сторону проводных устройств, плюс все устройства должны быть максимально бюджетные. Изначально планировал делать все на микроконтроллерах, но узнав о существовании Arduino выбор пал именно на нее, т.к. упрощалось изготовление конечных устройств, не нужно было изготавливать платы самостоятельно.

На этапе ремонта была проложена витая пара по всем возможным направлениям — освещение, окна, двери, радиаторы, водосчетчики, теплосчетчики, электросчетчик, домофон, телевизор, компьютер, проектор, кондиционер, подъездный щиток, датчики движения, балкон, ко всем выключателям и розеткам…

Была переделана силовая проводка. Я отказался от распредкоробок, и вся проводка от каждой люстры, выключателя, розетки стянуты вместо установки электрощита. Дополнительно силовая проводка протянута к каждому окну, для питания контроллеров и питания электроприводов рулонных штор. Всего на двухкомнатную квартиру ушло около 1 километра различных проводов.


Электрощит

Сердцем системы выступает сервер на базе неттопа Asus EeeBox, на котором крутится iobroker. Все контроллеры общаются с сервером по протоколу MQTT.

В каждом окне стоит комнатный контроллер построенный на Arduino UNO + Ethernet Shield W5100 каждый из них собирает следующую информацию:

Контроллер в оконной раме



  • температура радиатора (DS18b20)
  • температура и влажность помещения (DHT22)
  • уровень освещенности (фоторезистор)
  • датчик СО (MQ7, планируется замена на более достоверный датчик)
  • датчики объема (DSC LC-100PI, переделанный под питание 5В, в который встроены датчик освещенности и датчик СО)Датчик объема
  • в спальне и гостиной дополнительно датчики температуры DS18b20, которые установлены внутри приточных клапанов КИП-125
  • управление сервоприводом (SG90) который установлен на заслонки приточного клапана КИП-125Сервопривод заслонки КИП-125
  • датчик открытого окна (геркон)

Освещением управляет отдельный контроллер, построенный на Arduino Mega + Ethernet Shield W5100.Контроллер освещения в сборе

В качестве выключателей стоят обычные перекидные Schneider Electric из серии Unica с переделанной подсветкой под 5В. Подсветка запитана через полевой транзистор от ШИМ контроллера освещения (КО).Выключатель

Переделка подсветки выключателя под 5В

Выключатели коммутируют 12В которые через делитель поступают на вход КО. Программа КО инвертирует состояние выхода при переключении выключателя т.е. если свет горел то переключив выключатель свет отключится и наоборот. Минус этого решения, что выключатели не имеют положения выключено\включено, а из плюсов легкая организация аварийного режима, при котором выключатели коммутируют реле (Finder) освещения напрямую минуя КО.Плата аварийного режима

Реле управления освещением

В ванной помимо обычного выключателя стоит счетчик посетителей на ИК датчиках. Если посетителей больше 0 то свет горит.Счетчик посетителей в ванную

Дополнительно организовано управление и контроль отдельных устройств:
  • Телевизор (LG, не смарт) не управляется по Ethernet, но управляется по RS232. Для управления поставил Arduino UNO + Ethernet Shield W5100.Заголовок спойлера
  • Проектор (BENQ) аналогично телевизору.
  • Ресивер ONKYO управляется как по Ethernet так и по RS232, в iobroker есть драйвер для управления ресиверами ONKYO по ethernet, так что работает из «коробки».
  • управление домофоном (Cyfral, координатный). Организовано открытие подъездной двери (на реле) и контроль звонка домофона, при звонке домофона на телевизоре включается изображение с подъездной камеры, на телефон приходит сообщение в котором содержится ссылка для открытия двери.Управление домофоном



  • управление водонагревателем (Termex). Управление и контроль организован на Arduino pro mini + NRF24, питание от встроенной платы управления водонагревателем. Реализовано включение, отключение, переключение режима нагрева и установка температуры. Переключение кранов только руками, горячую воду не так часто отключают, а тратить ~5 т.р. на краны с приводом нет желания, так что не напрягает. Как отключат горячую воду, хочу провести эксперимент энергоэффективности, поддерживать заданную температуру воды круглосуточно либо отключать водонагреватель или понижать заданную температуру на ночь и на время отсутствия.Управление водонагревателем из веб морды
  • управление системой защиты от протечек (Аквасторож). Организовано на связке Arduino pro mini + NRF24.Управление аквасторожом
  • счетчики расхода воды (Счетчики с импульсным выходом). Импульсы подсчитываю Arduino pro mini и отдаю данные по UART контроллеру «ванной» (Arduino UNO + Ethernet Shield W5100).Счетчик расхода воды
  • счетчик электроэнергии (с импульсным выходом). Импульсы считаю аналогично счетчику воды

Управление УД организовано через web как с компьютера так и с телефона или планшета. Плюс организовано управление голосовыми командами через телефон с помощью приложения Tasker.Шкаф автоматикиРабочий хаос.



Еще немного фото



P.S. Это первая итерация моего УД и еще не все доделано. Если какие-то моменты будут интересны читателям, то раскрою более подробно в следующих статьях.

Часть вторая — Счетчик посетителей ванной комнаты

habr.com

Как я начал собирать умный дом без навыков программирования / Habr

Только ленивый не слышал про умные дома — про них трубят на всех углах уже порядка десяти лет, в мире существуют сотни производителей гаджетов и оборудования и похоже, что интернет вещей станет главным трендом ближайшего десятилетия. На днях я решил разобраться, какие бывают умные дома, сколько они стоят и как можно самостоятельно собрать такую систему в моей киевской двухкомнатной квартире.

Очень быстро я выяснил, что в мире нет единого стандарта, либо же «эталонного» производителя умных устройств и мне придется объединить в одну экосистему «зоопарк» из нескольких десятков гаджетов от разных производителей. Nest делает лучшие в мире термостаты и умные камеры, китайцы производят отличные розетки с кучей полезных функций, ABB и Schneider производят лампочки — список можно продолжать долго и об этом речь пойдет в следующей статье. Самый важный момент состоит в том, что каждый из производителей предлагает соственный софт для управления своими гаджетами и какого-то простого решения, чтобы управлять ими централизованно просто нет.

Я начал искать способы, как можно объединить все лучшие в своем классе гаджеты в единую систему и «общаться» с ними через смартфон. Я являюсь скорее продвинутым пользователем, чем разработчиком и надеюсь, что мой практический опыт будет интересен всем, кто интересуется темой умных домов и его смогут повторить рядовые пользователи.

Немного матчасти

Перед тем, как перейти к конкретике, я хочу поделиться результатами своих интернет-исследований и опросов людей «в теме». Для начала мне пришлось определиться, чего я жду от «умного дома». Дело в том, что на западе и в постсоветских странах по-разному трактуют это понятие. В Европе и США очень высокие цены на коммуналку и жители этих стран в буквальном смысле помешаны на экономии. Поэтому для них умный дом — это система, которая следит за каждым потраченным киловаттом и экономит средства, потраченные на электричество, отопление и водоснабжение.

В странах Восточной Европы ситуация несколько иная. «Умный дом» — это в первую очередь комфорт, а затем экономия. Электричество в Киеве стоит копейки, горячая и холодная, тоже и экономия в двухкомнатной холостяцкой квартире мне ни к чему. А вот система видеонаблюдения с датчиками движения, лампочки, которыми можно управлять с дивана, розетки, умеющие включаться и выключаться по расписанию, кондиционер, поддерживающий в помещении устойчивую температуру, бытовая техника, работающая по расписанию, управляемые шторы и другие подобные гаджеты – это именно то, что мне нужно.

После двух дней изучения вопроса у меня осталось три варианта для создания умного дома.

  1. Оплатить услуги специализированной компании и не погружаться в суть процесса
  2. Купить все необходимые устройства и настроить их на базе либо полноценного сервера, либо Arduino\ Raspberry PI
  3. Самостоятельно нарисовать приложение для управления умным домом на базе мессенджера Sender и прописать логику работы гаджетов на облачной ОС Corezoid

Теперь я хочу пройтись по порядку по каждому из трех вариантов и пояснить логику своего выбора.
Вариант 1. Заплати и свободен

По отзывам большинства опрошенных мной экспертов, лучше всего проектировать «умный дом» на этапе строительстве или ремонта помещения. Это нужно для того, чтобы «зашить» в стену все необходимые кабели, завести резервные источники электропитания и водоснабжения, установить датчики на трубы и котлы, и так далее. Это наиболее дорогой, но в то же время функциональный вариант. Вот краткий перечень его возможностей.
  • регулировка температуры в помещении и освещения, в зависимости от погоды, времени суток и наличия хозяев дома
  • автоматическое открытие и закрытие штор, жалюзи, шлагбаума
  • включение/выключение системы обогрева пола, ступенек, подъезда к гаражу, полива газона
  • контроль работы всех электроприборов, инженерных систем и экономия электроэнергии
  • предотвращение утечек газа и воды
  • удаленный прогрев сауны или бани
  • переход на резервные источники электроэнергии
  • защита от перенапряжения, и утечки газа
  • датчик заполнения выгребной ямы и забивки слива
  • пожарная сигнализация
  • удаленный контроль видеокамер, умная система безопасности

Такая система требует серьезного проектирования и самостоятельно расписать концепт «умного дома» – задача малореальная. Как я уже писал выше, в США и Европе производители оборудования разрабатывают решения под каждый конкретный случай и контролируют процесс монтажа. Стоимость «под ключ» начинается от нескольких тысяч тысяч евро и зависит от площади помещения и количества используемых датчиков. По этой ссылке можно почитать про решения от Siemens. Похожие комплексы предлагают IBM, Bosch, Cisco, Panasonic, Logitech, ABB, Philips и другие бренды.

К сожалению, в Украине, этот вариант работает лишь наполовину. У нас можно купить или заказать все необходимое оборудование, но проектировать и строить «умный дом» будет компания, не имеющая отношения к производителю. Это означает, что мне придется положиться на везение и профессионализм подрядчиков. Я не понаслышке знаю про факапы строителей, а в случае с умным домом раздолбайство помноженное на недостаток знаний может привести к самым печальным последствиям. Впрочем, мне этот вариант все равно не подходит – в моей квартире уже сделан ремонт, поэтому я хочу интегрировать технологии умного дома в уже готовое помещение и не заниматься обновлением коммуникаций.

Вариант 2. Умный китайский дом

В Китае можно купить решительно все – начиная от брелков-шпионов (за которые в Украине почему-то сажают в тюрьму) и заканчивая атомными батарейками. На alibaba.com, aliexpress.com, dx.com, taobao.com и прочих подобных сайтах можно купить как готовые системы, так и их отдельные элементы. Большинство китайских гаджетов встраиваются в уже готовые дома и перепланировка для их установки не нужна.

Как пример «коробочного решения» можно привести «умный дом» от Meizu. Это совокупность гаджетов от разных компаний, которые объединены программным комплексом LifeKit. Это весы RyFit, лампа X-Light Plus, очиститель воздуха Air Cube, розетки и другие устройства. Аналогичную систему недавно выпустил и Xiaomi.

Что касается одиночных «девайсов», то здесь все еще интереснее. На китайском аналоге Kickstarter – площадке Demohour регулярно появляются просто потрясающие вещи. Недавно «умная розетка» Smart Plug K установила рекорд китайского краудфандинга и собрала около $270 000. Розетка поддерживает все популярные типы вилок, умеет удаленно включать и выключать любую технику, поддерживает доступ по 3G и Wi-Fi и работает как Wi-Fi повторитель для усиления сигнала. Хороший набор устройств предлагает и китайская компания BroadLink. На Amazon.com можно купить набор нужных гаджетов и собрать с их помощью собственную версию «умного дома». По этим ссылкам (1, 2, 3) можно почитать и про другие устройства.

Минус этого варианта заключается в том, что на рынке единого простого решения, которое позволит объединить все доступные на рынке гаджеты в единую систему. Приходится делать выбор – покупать набор гаджетов от одного производителя, либо покупать устройства разных брендов и управлять каждым из них по-отдельности. Первый вариант плох тем, что в мире нет «эталонного» разработчика «умных домов», который производит лучшие в своем классе гаджеты, а второй тем, что управление каждым из устройств по отдельности противоречит самому принципу умного дома.

На Хабре описаны десятки способов самостоятельно создать «умный дом» на основе Linux-подобных систем, Arduino, Raspberry PI или полноценных серверов. Это отличное решение, но я являюсь скорее продвинутым пользователем, чем разработчиком и вряд ли смогу воплотить в жизнь подобные схемы. Я решил найти способ, который не требует специфических знаний.

Вариант 3. Сделай сам

В процессе поиска мне попалась на глаза разработка украинских программистов — мессенджер Sender. Принцип работы Sender схож с китайским WeChat, он позволяет создавать полноценные мобильные приложения с помощью простого конструктора форм. Сам конструктор далек от идеала, но кое-что с его помощью сделать уже можно. На выходе у меня должно получиться «приложение в приложении», которое получает данные от устройств через встроенный API и выводит их на экран смартфона. Логику работу гаджетов я хочу описать с помощью облачной операционной системы Corezoid, которая не требует знаний языков программирования и позволяет автоматизировать практически любой процесс, в том числе и поведение устройств в умных домах.

В следующем материале я сделаю первый шаг и займусь настройкой термостата Google Nest и дистанционно управляемого робота Lego со смартфоном на борту. Попутно я расскажу про архитектуру своего умного дома и о том, какие же устройства в нем будут.

habr.com

Проекты умного дома — структура, примеры, своими руками

Проект умного дома представляет собой комплекс электронных устройств, установленный по всему помещению, который исполняет централизованное управление инженерными системами. К инженерным системам относятся канализация, аудио- и видеотехника, газопровод и прочее техническое оснащение квартиры. В этой статье мы рассмотрим общие вопросы при создании умного дома, обзор  типовых решений и примеры проектов, которые можно выполнить своими руками.

Типовая структура проекта Умного дома

Система умный дом должна базироваться на следующих принципах:

  • сбалансированное функционирование всего оборудования;
  • фиксирование всех событий с детальным отчетом и указанием рабочего прибора;
  • постоянное отслеживание работы и состояния всего оборудование;
  • незамедлительное оповещение хозяина о наступлении аварийной ситуации;
  • быстрое реагирование на событие и анализ ситуации;
  • предупреждение, предотвращение и ликвидация аварийных случаев;
  • простота и удобство управления.

Структура умного дома включает в себя климат-контроль, освещение и электричество, безопасность, систему мультимедиа, погоду и полив растений. Для реализации каждого пункта требуется свой набор датчиков и других компонентов.

В состав умного дома входят устройства, которыми нужно управлять (датчики, видеокамеры, интеллектуальные розетки), и приборы, которые производят управление (пульты ДУ, системы связи).

Система умный дом имеет свои преимущества:

  • экономия времени на настройку и проведение различных операций;
  • экономия электроэнергии, воды, газа;
  • настройка микроклимата положительно скажется на здоровье – в системе можно запрограммировать уменьшение температуры ночью, что способствует скорейшему засыпанию;
  • оповещение хозяина о наступлении какого-либо события;
  • простота управления – доступ можно осуществлять через приложения на телефоне или планшете;
  • быстрое реагирование на аварийную ситуацию и возможность ее предотвратить;
  • возможность программирования уникальных сценариев.

Умный дом не лишен недостатков. Один из основных минусов – это высокая стоимость всего оборудования, его монтажа, содержания и обслуживания. Время окупаемости может быть длительным, особенно при поломке оборудования.

Проекты умного дома своими руками

Интеллектуальную систему можно собрать своими руками. Все оборудование и программы управления можно приобрести в магазинах.

Планируя проект, нужно обратить внимание на следующие пункты:

  • Пользователь. Нужно продумать, как с системой будут обращаться обычные люди. Она должна быть простой, чтобы пользователю не пришлось долго думать, куда нажать и что сделать для совершения операции.
  • Выбор технологии. Можно сделать беспроводную, проводную или комбинированную систему. Если будет проводная или комбинированная, следует заранее продумать, где будут размещаться кабели, куда помещать элементы автоматизации и розетки. В беспроводной системе нужно решить, где закрепить датчики и приемники, куда поставить повторители сигналов.
  • Исполнитель. Кто будет заниматься организацией и поддержкой системы – сам человек или фирма.
  • Автономность. Заранее продумывается функционал и возможности интеллектуального жилища. Нужно также заранее предусмотреть работу системы при отсутствии интенет соединения.
  • Ядро, управляющее системой. Нужно решить, какое устройство будет подавать команды, принимать сигналы и анализировать полученные данные.
  • Размещение ядра комплекса. Оно должно находиться в проветриваемом помещении (например, кладовка или шкаф).
  • Расходы. Сюда относятся как финансовые, так и энергетические затраты.

Разные системы нуждаются в наличии устройства с заранее установленными программами. В качестве такого прибора может выступать компьютер, планшет или телефон.

Выполнение проекта требует понимания и знания основ работы, конфигурации, особенностей комплекса. Перед началом разрабатывается схема умного дома со всеми точками монтажа, способов объединения, контроля.

Для сборки системы можно приобрести готовый набор, в котором будет все необходимое оборудование и инструкция по сборке. Недостатки наборов из коробки – сильно завышенная стоимость, закрытые типы протоколов и систем и отсутствие возможности внесения изменений в систему. Собирая систему своими руками, можно на чем-то сэкономить, но для разработки нужно обладать серьезными знаниями и умениями в области электрики, принципов организации автоматизации, программирования. Также возникает сложность в синхронизации и объединении гаджетов от разных фирм. Придется либо выбирать продукцию от одного изготовителя, либо управлять каждым устройством отдельно.

Состав комплекса напрямую зависит от того, в каком типе помещения он используется. Для частных домов и коттеджей актуальны отопительные системы, водоснабжение, электроснабжение, работающие в автономном режиме. В квартире функции упрощаются из-за подключения к централизованным сетям – здесь достаточно своевременно включать и отключать систему. С увеличением площади и автономности жилища возрастает и количество задействованных механизмов. Чем меньше жилье зависит от централизованной системы, тем больше ресурсов нужно потратить для создания комплекса управления. Также в большом помещении потребуются проводные линии, в то время как в небольшой квартире работу можно осуществлять по радиоканалу.

Процесс монтажа системы умный дом следующий:

  • проектирование каждого участка, который будет оснащен интеллектуальными приборами;
  • анализ выбранных подсистем;
  • изучение возможности установки умных систем;
  • приобретение нужного оборудования;
  • прокладка кабелей;
  • монтаж датчиков контроля;
  • подключение и установка исполнительных компонентов;
  • подключение всех составляющих к плате процессора.

Важно!

Выполнять монтажные работы с электросетью 220 Вольт должен высококвалифицированный мастер с опытом работы. В ином случае есть иск возгорания или поражения электрическим током. Работа должна проводиться с соблюдением техники безопасности.

Когда монтаж заканчивается, производится тестовый пуск системы. Во время проверки проводятся различные ситуации – резкое охлаждение или перегрев помещение, срабатывание пожарных, охранных датчиков, искусственное увеличение или уменьшение освещенности. При неудаче ищется ошибка и исправляется.

Затем начинается отладка системы. Прописываются нужные сценарии, задаются основные параметры работы, выбирается способ управления.

Самый сложный этап – программирование умного дома. Если система коробочная, проблем не возникнет, так как есть программа с прописанными сценариями, которые остается только подстроить под себя. В остальных случаях придется самостоятельно разрабатывать программное обеспечение. Существуют рабочие модули, которые можно скачать в интернете, но их придется переделывать и настраивать под свое оборудование.

Рекомендуется начинать установку с самых простых функций, так как всю многоуровневую систему с первого раза спроектировать не получится. Затем можно постепенно выполнять более сложные операции.

Обдумывая возможность установки умного дома, возникает вопрос – выгодна ли такая система. Интеллектуальные технологии делают жизнь не только простой и комфортной, но и безопасной. С умным домом можно не беспокоиться о не выключенной розетке или работающей плите. Через панель управления можно прописать сценарии работы приборов и их расписание. Охранные и противопожарные системы всегда уведомят хозяина и соответствующие службы по возникновении аварийного случая. Особое внимание уделяется климатической системе. Оптимальные температуры сделают жизнь не только комфортной, но и здоровой и экономичной. Впустую тепло расходоваться не будет, что приведет к существенной экономии финансов.

ТОП 5 необычных проектов

Реализация проектов невозможна без умных устройств. Они могут выполнять не только свои классические задачи, но и делать дополнительную работу.

Домофон Belle

Домофон BelleДомофон Belle

Умный домофон может записывать видео в формате HD 24 часа в сутки. Он ведет ночную съемку, может фиксировать посетителей и сообщать хозяевам о приходе гостей.  Даже если дома никого нет, домофон передаст сообщение и покажет трансляцию происходящего в доме.

Важной отличительной особенностью прибора является возможность посетителя совершить звонок владельцам дома. Если они не смогут ответить, с посетителем пообщается встроенный голосовой помощник. Гаджет может записать видеообращение, также он запоминает частых гостей.

Зеркало Mirror

От обычных зеркал Mirror отличается встроенным в него фитнес тренером. Стоит включить прибор, и помещение становится спортивным виртуальным залом. На дисплее зеркала появляется картинка виртуального тренера, который вместе с человеком выполняет тренировку, показывает правильность выполнения упражнений и дает советы. В выключенном состоянии устройство является обычным зеркалом.

В зеркале записано более 50 видов различных спортивных упражнений. Есть программы бокса, йоги, растяжки, фитнеса. С учетом индивидуальных особенностей человека и его предпочтений подбирается оптимальная программа тренировок.

Дополнительно зеркало может следить за состоянием здоровья. Для этого гаджет синхронизируется с фитнес браслетом или другим устройством, считывает информацию и выдает полученные данные на экране.

Интеллектуальный будильник Xiao AI Smart Alarm Clock

Интеллектуальный будильникИнтеллектуальный будильник

Будильник от Xiaomi является полноценным гаджетом для сна и домашних дел. В нем установлен голосовой ассистент, но он различает только китайский язык. Помощник может оповещать о важных событиях, сообщать прогноз погоды, управлять другими бытовыми приборами. Работает прибор через приложение Mijia.

Отличительной чертой интеллектуального будильника является возможность убаюкивать человека на ночь. В памяти устройства записаны различные успокаивающие звуки, способствующие быстрому засыпанию. Чтобы разбудить хозяина, по умолчанию установлен режим нарастания громкости, чтобы пробуждение происходило плавно. Время подъема и смена режима производятся в приложении.

Перерабатывающее устройство Zera Food Recycler

Zera Food RecyclerZera Food Recycler

Прибор для утилизации бытовых отходов делает жизнь не только комфортнее, но и безопаснее для окружающей среды. Устройство представляет собой визуально привлекательный белый контейнер размерами меньше, чем посудомоечная машина.

Принцип работы следующие – пищевые отходы укладываются в утилизатор через отверстие, которое потом закрывается крышкой. Мусор попадает в смешивающую камеру, где он перемешивается и измельчается. После этого отходы отправляются в камеру переработки, где они обрабатываются специальным составом. Эта смесь способствует быстрому разложению отходов. В итоге получается экологически чистое готовое удобрение, которое можно использовать в огороде. Полный рабочий цикл агрегат проходит за сутки.

Работает через приложение, в котором пользователь может запускать прибор, получать уведомление об окончании цикла, уточнять статус переработки.

Подобные устройства помогают разгрузить полигоны, сэкономить на транспортировке мусора и значительно улучшить экологическую ситуацию конкретного места.

Метеостанция Netatmo

Метеостанция NetatmoМетеостанция Netatmo

Это гаджет имеет целый спектр различных задач. Он может определять качество воздуха, замерять его состав, в режиме реального времени выдавать метеорологическую сводку о состоянии окружающей среды в доме и за его пределами. В станцию встроены барометр, термометр, гигрометр. Прибор также умеет определять уровень шума.

Подключение беспроводное. В основном режиме метеостанция не взаимодействует со смартфоном или компьютером, она напрямую подключается к интернету и предает показания на сервер фирмы. Приложения получают информацию с этого сервера и выводят их на экран владельца. Есть возможность посмотреть, что показывают другие устройства рядом с пользователем.

arduinomaster.ru

«Умный дом» собственными руками / Habr

Представьте картину: вы входите домой, автоматически включается свет и приятный женский (мужской, впрочем — кому как) голос приветствует вас. Вы небрежно бросаете фразу в сторону микрофона: «Дом, включи мой компьютер». Через несколько секунд слышите привычный шелест кулеров своего родного железного коня.

Фантастика? Под хабракатом я хочу поделиться своими успехами в построении подобной системы у себя дома.

Будущее — сейчас

Все мы когда-нибудь видели подобные картины в зарубежных фантастических фильмах и мечтали: «Когда-нибудь такое будет и у нас». Спешу вас обрадовать — подобие увиденного можно реализовать уже сейчас и без гигантских затрат.

Небольшой экскурс в том, что сейчас называют «умный дом». Вот что скажет нам википедия:

«У́мный дом (англ. digital home) — жилой автоматизированный дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств. Под «умным домом» следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем в единый управляемый комплекс.

Важной особенностью и свойством „Умного дома“ отличающим его от других способов организации жизненного пространства является то, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством, когда человек одной командой задает желаемую обстановку, а уже автоматика в соответствии с внешними и внутренними условиями задает и отслеживает режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и сигнализации, воротами и прочим. В доме оборудованном системой „Умный дом“ достаточно одним нажатием на настенной клавише (или пульте ДУ, сенсорной панели и т. д.) выбрать один из сценариев. Дом сам настроит работу всех систем в соответствии с Вашим пожеланием, временем суток, Вашим положением в доме, погодой, внешней освещённостью и т. д. для обеспечения комфортного состояния внутри дома.»

В моем случае, я расскажу как организовать управление нагрузкой (розетки, лампы накаливания, etc) при помощи распознавания голосовых команд и озвучить все это неплохим русским голосом.

Технические подробности

1-wire

Для начала нам, конечно же, необходимо определиться с технологиями управления электропитанием устройств. На текущий момент таких имеется множество. Самая, пожалуй, простая, популярная и недорогая в реализации, это 1-wire от компании Maxim/Dallas. Технология 1-wire далеко не нова и известна уже около 10 лет. 1-wire широко применяется как в быту, так и в промышленных системах.

Преимущества 1-wire

  • Простая и понятная архитектура сети
  • Низкие требования к кабелям
  • Большая протяженность линии
  • Низкая стоимость и простота компонентов
  • Открытый протокол и доступное ПО для программирования
  • Возможность в определенных ситуациях обходиться без питания

Как известно, плюсов без минусов не бывает. Вот они:
  • Низкая скорость передачи данных
  • Обязательное наличие мастера, ведущего сети

Видно, что плюсов технологии гораздо больше, чем минусов. Остановимся подробнее на обязательном требовании к наличию мастера сети.

Дело все в том, что устройства с точки зрения организации обмена данными пассивные элементы цепи. Компоненты 1-wire не могут без специального запроса посылать в сеть данные. Таким образом устройства не могут общаться друг с другом без «активного» ведущего. Элементы сети являются всегда ведомыми. Мастер в сети 1-wire только один. Именно он инициирует, контролирует и управляет работой сети и подключенных к сети устройств. В зависимости от используемого программного обеспечения, мастер 1-wire линии может по-разному работать со своими подопечными, но только он в конечном итоге может опросить состояние конкретного элемента, а также послать запроса на получение от этого элемента какой-либо информации. Например, если нам необходимо в режиме реального времени выводить значение температуры с множества датчиков, то мастер сети в цикле будет по очереди опрашивать эти датчики. Отвечать мастеру по сети может только одно устройство. В качестве мастера может выступать МК (микроконтроллер), который может при соответствующем ПО напрямую включаться в сеть 1-wire к одному из своих портов ввода-вывода. Мастером может выступать также ПК (персональный компьютер), использующий специальные элементы сопряжения, позволяющие соединять 1-wire с COM-портом или USB-портом компьютера, такие как DS9097 или DS9490.

Собственно, работа ПК в качестве контроллера нас и интересует. Специальный элемент сопряжения выглядит примерно так:

Как видно, это небольшой переходник, имеющий с одной стороны USB, с другой — разъем RJ-11 для подключения элементов сети 1-wire (элементы 1-wire мы можем вешать на стандартный телефонный кабель — дешево и сердито).

X10

Другая технология под названием Х10 использует для передачи данных метод частотного уплотнения в обычной электросети квартиры.

Плюсы:

  • Легка в установке
  • Никаких дополнительных проводов в квартире
  • Распространенный стандарт, много исполнительных элементов
  • Относительно низкая стоимость и простота компонентов
  • Не требует дополнительного электропитания

Минусы:

  • Медленная передача данных
  • Большинство элементов не поддерживает команду статуса (т.е. не узнать текущее состояние устройства)
  • Дороже чем 1-wire

Х10 подойдет ленивым и тем, кто не желает по каким-то причинам тянуть дополнительные кабеля. Я попал в ту и другую категорию, поэтому мой выбор остановился на Х10 =)

Будем считать, что с технологией управления электропитанием мы определились.

Едем дальше — видеонаблюдение

Ведь хочется иногда посмотреть, что творится дома, пока вы на работе, в отпуске, на даче, etc? У меня есть домашние питомцы и при длительном отсутствии хочется посмотреть на них и даже поговорить. Цели могут быть разными. Что нам для этого потребуется?

В первую очередь — компьютер. Он будет ядром, головой нашей системы «умный дом». Именно к нему мы подключим управление электропитанием наших домашних устройств посредством мастера сети 1-wire или Х10, к нему же мы подключим и камеры видеонаблюдения. В моем случае, я выбрал обычные простые web-камеры среднего качества. Подключаться все будет через USB. Ограничение на длину кабеля в 5 м, обходилось мной в виде покупки длинных активных USB кабелей, где возможно, и связкой кабелей через USB-хабы с внешним питанием (возможно, кто-то предложит другое решение — буду рад услышать). У меня вышло в итоге 4 веб-камеры для всех помещений квартиры.

Учим компьютер понимать нас и разговаривать

Для меня «умный дом» в первую очередь — это интерактивность. Для этого мы его научим разговаривать и понимать в свою очередь нас.
Мои исследования показали, что достойный уровень распознавания речи в данный момент может дать только Google. Я думаю, все знакомы с его замечательным голосовым поиском и переводчиком, которые могут здорово упростить жизнь владельцу мобильного устройства. Народные умельцы вычислили, что, куда и как надо отправить, чтобы получить из звукового файла текст.
То же самое и с синтезом — я не стал сильно заморачиваться и воспользовался тем же Google. На мой взгляд, синтезированная речь на достаточно неплохом уровне.
Объединяем

Самым удобным интерфейсом управления умным домом и связкой ПО я счел веб-интерфейс. Координированием работы ПО будет заниматься специально написанный демон на perl
Подводим итоги

В этой небольшой статье я рассмотрел минимально необходимые, с моей точки зрения, компоненты нашего «умного дома». Тут нет технической реализации — только краткий теоретический обзор. В следующих статьях я по-шагово опишу каждый компонент системы, его техническую и программную реализацию.
Используемые материалы

upd: Часть 2. Видеонаблюдение

habr.com

Программное обеспечение для умного дома / Habr

Всем добрый день. В качестве хобби написал программу, которую можно использовать как часть системы “умный дом”. Чтобы сразу заинтересовать читателя, продемонстрирую некоторую малую часть сценариев использования ПО:



image
Включение и выключение ZWave лампочки через мобильное приложение
image
При появлении устройства в сети (по приходу пользователя домой) происходит
включение ZWave лампочки, релейного модуля Modbus RTU, запуск компьютера через WakeOnLan и включение ТВ
image
Запуск браузера, переход на яндекс.радио,
перелистывание треков (эмуляция горячих клавиш)

Вкратце:

1. Основная часть ПО — сервер, который крутится на ОС Windows, написан на C#;
2. Клиент на ОС Android, написан на Java;
3. Планируются клиенты на UWP и IOS, web-клиент.

Некоторые особенности ПО:

1. Конструктор сценариев. Создание сложных сценариев с циклами и условиями;
2. Работа с устройствами ZWave и Modbus;
3. Вложенность сценариев. Можно один сценарий использовать в другом в качестве процедуры;
4. Запуск удаленного сценария. В сценарии текущего сервера можно запускать сценарий удаленного;
5. Возможность добавлять в систему свою функциональность посредством создания модулей;
6. Запуск сценариев с помощью смартфона.

Конструктор сценариев


Программа позволяет создавать как сложный сценарий, так и одиночное действие.

Одиночное действие — это сценарий, который содержит только одно действие. В нем нет возможности создавать циклы и условия, а можно лишь “замапить” определенное действие на кнопку в UI клиента.

В качестве примера приведу свой способ их использования: создал категорию “Розетки”, в ней собрал все лампы, бытовой вентилятор, светильники, телевизор и компьютер. Теперь, чтобы включить одно из этих устройств, следует открыть клиент на андроиде, зайти в категорию “Розетки” и выбрать соответствующий пункт меню.

Обычно, одиночные действия использовать неудобно, так как различные устройства удобно запускать при каком-то условии или хотя бы не по одному. Именно для этого нужен “сложный сценарий”, о чем далее.

Конструктор сложного сценария позволяет создавать сценарии с циклами и условиями. Имеет два режима: просмотр и редактирование.

Пример сценария в режиме просмотра
Пример сценария в режиме редактирования
image
image

ЕСЛИ и ИНАЧЕ в конструкторе. В данных конструкциях можно создавать цепочки условий с логическими операторами НЕ, ИЛИ, И. Конструктор позволяет создавать группу условий и использовать операторы непосредственно с группой. Если условие остается пустым, то оно автоматом вычисляется как ложь.

Есть некоторое количество встроенных проверок (такие как проверка на дату, время и т.д.), а также некоторое количество в качестве подключаемых модулей.

Цикл ПОКА в конструкторе. Цикл состоит из условия и тела. Условие создается аналогично тому, как он создается в конструкции ЕСЛИ (группы условий, операторы НЕ, ИЛИ, И).

Оператор ЕСЛИ и возможные условия
Оператор ПОКА
image
image

image
Тела ЕСЛИ, ИНАЧЕ и ПОКА нужно чем-то заполнять. Собственно, это содержимое и есть самое важное в сценарии.

Основное окно конструктора сценариев
image

Также можно настроить следующие параметры сценариев:

— Запуск извне (вкл/выкл), позволяет запретить или разрешить запуск сценария с другой машины или из клиента;
— Автоматический запуск сценария при старте системы;
— Выбор категории сценария, позволяет отображать в UI клиента пункт меню для запуска сценария в определенной категории.

Работа с устройствами ZWave и Modbus


На данный момент система поддерживает устройства ZWave (на основе openzwave) и Modbus RTU (на основе nmodbus).

ZWave — это беспроводной протокол связи, использующийся в домашней автоматизации. Для реализации протокола используются миниатюрные маломощные радиочастотные модули. Сейчас на рынке ZWave представлен довольно обширный перечень устройств, таких как ZWave лампочки, розетки, релейные модули, переключатели, замки, датчики температуры (влажности, движения, протечки), терморегуляторы, устройства управления кондиционером и т.д. Также распространены мультисенсоры — устройства, сочетающие несколько датчиков (например, датчик освещенности, присутствия, температуры, дверной датчик и т.д.), что весьма привлекательно с точки зрения финансовых затрат и расположения в помещении.

В моей программе модуль ZWave позволяет производить все стандартные операции с устройствами, такие как удаление, добавление устройств, сброс контроллера. Также можно использовать несколько ZWave контроллеров, конечный пользователь не увидит разницы. К примеру, можно осуществить снятие показаний температуры с датчика, который соединён с контроллером «А», и запустить кондиционер с помощью контроллера «Б». Тут нет ни каких ограничений, любое действие и проверка осуществляются стандартными способами и добавляются в конструкторе сценариев.

image
Рынок ZWave устройств достаточно широк. Имеется множество исполнительных устройств, таких как релейные модули, лампочки, устройства для работы с кондиционером, терморегуляторы, регуляторы теплого пола, розетки, переключатели. Так же существует множество датчиков: датчик открытия двери, температуры, датчик протечки, датчик присутствия и т.д. В качестве контроллера ZWave можно использовать USB stick.
image
Основное окно ZWave модуля
image
Окно выбора контроллера и операций с ним
image
Выбор узла (датчики, переключатели и т.д.)
image
Выбор параметра узла (включен/выключен, различные числовые параметры, такие как температура, влажность и т.д.)

Modbus — это проводной протокол, применяемый для связи между электронными устройствами, которые его поддерживают. В контексте нашей программы может быть полезен для работы с релейными модулями, для чего я его и использую у себя дома.
image
Релейный модуль Modbus. Соединяется с контроллером через COM-порт
image
Основное окно Modbus RTU модуля

Вложенность сценариев


Вложенность сценариев используется для декомпозиции сценариев умного дома. Часто бывают такие ситуации, когда одно действие участвует во многих сценариях (например, отключение всех бытовых устройств может происходить по нажатию на пункт меню в программе, по сценарию выхода всех wi-fi устройств из сети, просто по таймеру), и поэтому каждый раз создавать (или править) одинаковый алгоритм в каждом из сценариев не представляется удобным. Для этого существует такое встроенное действие, которое позволяет запускать уже созданный сценарий в текущем. Также это может быть удобно, когда часто добавляются новые бытовые устройства (или другие частые изменения в алгоритме работы “умного дома”), для изменения работы всех сценариев достаточно будет изменить лишь один сценарий, который используется в них.
Действие «Существующий сценарий» в списке
Выбор существующего сценария
image
image

Запуск удаленных сценариев


Посредством запуска удаленных сценариев можно запускать сценарий одного сервера в сценарии другого. В качестве примера хочу привести мой вариант использования этого функционала: создал сценарий (на домашнем сервере) под названием “свет+мультимедиа”, который включает свет в помещении, запускает мой десктоп (используя WakeOnLan), включает тв, к которому подключен десктоп и ждет пока на нем (десктопе) запустится экземпляр нашей программы, затем запускает на ней сценарии “включить музыку” и “звук на 20 единиц” с помощью запуска удаленных сценариев.
«Запуск удаленного сценария» в списке
Выбор сервера и его сценария
image
image

Написание собственных модулей


Помимо того, что пользователь может создавать сложные сценарии штатными средствами, программа позволяет “расширять” ее пользовательскими модулями на C#. Все элементы действий и проверок в сценариях (такие как “Проверка по дате”, “Показать сообщение”, “Действие Modbus”, “Действие ZWave” и т.п.) это классы, унаследованные от ICustomAction и ICustomChecker. Следуя определенным правилам, любой пользователь может создать свой модуль, который может быть как очень простым (например, озвучивание текущей температуры воздуха за окном), так и сложным, за которым может крыться целый фреймворк. Достаточно наследоваться от интерфейсов ICustomAction или ICustomChecker, расставить несколько атрибутов, скомпилировать DLL и добавить в программу через вкладку “МОДУЛИ” (полная инструкция создания модулей).
Вкладка «МОДУЛИ»
image

Запуск сценариев с помощью смартфона


*пока только OS Android

Сценарии отображаются на главном экране и в категориях. Категория является виртуальной “папкой”. При запуске сценария обновляется статус соответствующей кнопки.

Экран настроек соединения
Экран с запуском сценариев
image
image

Помимо этого, есть возможность запускать сценарии из меню быстрого запуска на PC.
Меню быстрого запуска
image

В дальнейшем планируется клиент для UWP, IOS, web, а так же голосовой модуль для управления устройствами (планы на ближайшее будущее) и создания сценариев с помощью голоса (стратегические планы).

Видео напоследок:

» Страничка программы
» Ссылка для скачивания
» Инструкция для пользования
» Инструкция для создания собственных модулей

P.S.: Если нашли ошибку в программе, то пожалуйста, перешлите её на почту.

habr.com

Способ организации «умного» дома с максимально широкими возможностями управления электрикой

Сразу оговорюсь, что под «умным» домом скорее понимается удобная система для управления электрическим оборудованием в доме, а её «ум» будет заключаться в ваших умениях использовать её.

При постройке дома стал вопрос о том, как правильно организовать электрику, при условии, что стены сделаны из СИП-панелей, который нельзя штробить. Есть вариант «накрутить» на стены толстый слой гипсокартона и штробить его, но этот способ показался мне не очень удачным из-за того, что пришлось бы крутить довольно гипсокартон довольно толстым слоем, что бы убрать в стену рукав для проводов.

В конце концов было принято решение убрать все, что можно под фальшпол. Туда ушли трубы отопления и металлические короба с проводкой.

И решено было не трогать стены вовсе, розетки разместить в лючках, а выключатели использовать беспроводные.

Вот, что получилось…

Для организации проводки использовался короб из оцинковки шириной 200 мм, и высотой 50 мм. с крышкой. Этот короб был разложен по периметру в каждой комнате.

Для управления освещение были выбраны беспроводные выключатели, у которых был максимально широкий выбор цветовой гаммы (дизайн — наше всё). И когда был выбран цвет стен, то были заказаны выключатели

Выключатели сенсорные, но хорошо реагируют на мокрые руки, включение «бедром», локтем в одежде и т.п.

В комплекте к выключателю необходимо брать беспроводное реле, которое стоит примерно столько же, сколько и сам выключатель. Но можно было пойти и другим путем, тем более, что там стоял обычный радиомодуль на 866 МГц.

Были сделаны приемники, которые позволяют подключить до 7 радиокнопок:

Точнее сказать, радиокнопок туда можно подключить больше, но выходов у платы 7. ПО платы позволяет управлять выходом кнопки при получении сигнала четырьмя способами: а) включение выхода, б) выключение выхода, в) переключение текущего состояния, г) включение выхода и последующее выключение через определенный интервал.

Радиокнопка реагирует на просто нажатие и на длительное нажатие. Для платы приемника это выглядит как разные радиокнопки.

Каждая радиокнопка отпраляет пакет из 6 байт, структура пакета не разбиралась, а использовалась для идентификации кнопки целиком.

Первоначально организация электрики предполагалась по схеме звезда, но посчитав кол-во провода, который необходимо было протянуть в проводах, было решено изменить схемы на следующую: в каждой комнате были поставлены небольшие электрические щитки, к ним было подведено по две фазы с главного щитка, а уже по помещению были разбросаны провода к каждой розетке.

Вот один из комнатных щитков:

Такая схема позволила уменьшить количество проводом, и упростить монтаж.

К каждому комнатному щитку были подведены и по два провода витой пары.

В каждом щитке установлен контроллер (megadevice от ab-log.ru) способный управлять реле по командам, приходящим по HTTP. И к этому контроллеру (у которого есть 7 входов) подключен приёмник для радиокнопок:

Комнатный щиток без крышки (стрелочкой показан приёмник):

А в главном щитке установлен сервер, на базе rapberrypi, к которому подключены все комнатные контроллеры.

Главный щиток:

На сервере крутится openhab2 c модулем поддержки для комнатных контроллеров.

В комнатах использованы люки на 4-6 розеток.

Открытый люк:

Закрытый люк:

С помощью комнатного контроллера возможно коммутировать каждую (почти) розетку в люке.
Используется цветовая дифференциация штанов розеток: а) черные розетки управляются настенными выключателями; б) белые розетки для подключения оборудования, которое можно обесточить командой контроллеру; в) красные розетки подключены минуя контроллеры (для оборудования, которое должно работать постоянно).

Потолочное освещение на первом этаже (кухня, кладовая, с/у) разведено по второму этажу через потолок, освещение в с/у второго этажа, на потолке, сделано в стене под плиткой.

Все остальное освещение реализовано в виде торшеров и настольных ламп.

На кухне, на рабочей поверхности стола используются кот такие выдвижные блоки розеток:

Вид снизу:

Вид сверху:

Кроме комнатных щитков в главный заведено питание двух вытяжных вентиляторов в с/у.

К серверу так же подключен контроллер Xiaomi MiHome, для которого есть поддержка в openhab, что позволяет интегрировать в систему большое количество беспроводных модулей: датчики температуры/влажности, датчики открытия окон/дверей, датчики движения и т.п.

Например: в с/у установлен беспроводной датчик температуры/влажности, т.о. реализуется следующий сценарий: вентилятор включается через 30 секунд после того, как включат свет в с/у и выключается через 5 минут после того, как выключат свет, но если влажность больше порога, то вентилятор продолжит работать.

В итоге получилась удобная система, с помощью которой можно управлять каждым электрическим устройство в доме с помощью гибких сценариев openhab с использованием большого количества различный устройств, поддержка которых реализована сообществом openhab.

habr.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о