Автоматика для дома своими руками / Habr
Моя статья будет полезна тем, кто только задумывается над подобного рода системой, поможет определиться делать ли самому и ориентирована в основном на энтузиастов-колхозников. Изначально пишу “автоматика” а не умный дом, потому что на данном этапе умных функций в моей системе управления нет, сейчас стояла задача в сборе данных и управлении устройствами. Всё должно измениться в будущем, когда появятся алгоритмы, которые и сделают дом умным. С моей точки зрения, если вы можете включать свет со смартфона, то это не делает ваш дом умным. Умным он становится когда у вас написаны сценарии, которые помогают вам, облегчают контроль за домом и делают рутинные вещи незаметными для вас. Например, включить свет на крыльце, когда уровень освещённости ниже какого-либо порога, и выключить в два ночи, не включать полив если сегодня обещают осадки с вероятностью больше 60 процентов, если появилось движение в комнате то включить подсветку лестницы и т.д. И только в этом случае он становится “умным”.Немного лирики. Всегда хотелось иметь дом за городом, долго на это решался, потому что стройка это не только большие финансовые затраты, но и большие затраты вашего личного времени, которое можно посвятить любимым хобби, семье. Благо что одно из них у меня, это как раз разработка всяких ненужных устройств. Где-то еще на начальном этапе я для себя решил, что это может быть интересно и, выбрав участок, я начал строить планы. Сначала пришлось конечно много времени уделить вопросам связанным с самой стройкой, таким как проект, поиск строителей и всяким другим хлопотам. Но потом, когда коробка была готова, подошло время задуматься и о системе автоматизации дома, это то, что мне нравится и что хотелось сделать, ну просто странно программисту вставать с дивана что бы выключить свет в ванной.
В общем, со словами, ну “тыж программист”, я начал думать как бы я это заколхозил сам и что для этого нужно. Продумывая разные варианты применения системы стало понятно что перед тем как что-то делать надо крепко всё продумать (это кажется очевидным, но нет, иногда хочется что-то сделать прям сейчас) потому что положив проводку в штробы и заштукатурив её, обратного пути уже нет.
Сформировав список желаний у меня получилась вот такие подсистемы:
- освещение в доме
- ролеты
- управление заслонками вентиляции
- датчики движения, датчики освещенности, СО и температуры в комнатах
- автоматический полив
- датчики движения по территории участка
- резервное питание
Изначально хотелось всё собрать на покупных устройствах и как-то свести их в единую систему, это казалось самым оптимальным вариантом по затратам времени/финансов и надежности системы. Мысли перескакивали с одной подсистемы на другую, но никакого стройного решения не было сформулировано ни для одной из подсистем, проходили месяцы, но решение не сформировывалось плюс еще и сама стройка отвлекала, да ещё и зима началась (а это время гор и сноуборда и это без всяких компромиссов, тогда это еще так было). Пришлось ограничить полет мысли и заставлять себя прорабатывать одну подсистему за другой, началось всё с освещения.
Освещение. Из вводных было то что свет должен работать одновременно и от выключателей и от системы управления (далее САУ), плюс должна быть возможность сделать проходные выключатели. Для этого САУ как минимум должна знать включен он сейчас или нет. Было несколько идей как это реализовать, но остановился я на этой схеме — кнопочный выключатель — импульсное реле(Elko MR-41) — дискретный выход — дискретный вход. Дискретный выход параллелим с кнопочным выключателем, НР контакт реле на лампочку, НЗ — на дискретный вход для получения статуса.
Из этого всего следовало что к каждой точке освещения, которая должна управляться и с выключателя и с САУ, должен идти свой провод от щитка, аналогично с и выключателями. Схема проводки в скечапе очень помогла осознать масштабы бедствия, проводов получалось много, но это не должно испугать человека решившегося на умный дом. Рекомендую не ленится и таки делать эту схему, не обязательно в скечапе, в будущем эта работа сэкономит вам кучу времени и поможет даже через годы, когда нужно будет повесить картину и вы будете гадать есть там провод или нет.
Ролеты. Отличие от света в том что нагрузка в этом случае это не лампочка а электродвигатель, со всеми отсюда вытекающими. Так же как с освещением хотелось иметь управление и с механического выключателя так и с системы управления. Поэтому схема получилась такая: дискретный выход — контактор и в параллель кнопочный выключатель для каждого направления вращения.
Вентиляция. Тут все просто, её я отдал на откуп САУ, и не предусмотрел никакого другого управления, навряд ли я когда-нибудь захочу открыть/закрыть вентканалы не с апликейшена. Так что схема — два дискретных выхода — простенький привод Belimo LM24-T с ebay за 25$ без обратной связи.
Вот так выглядит привод смонтированный на вентиляционной заслонке:
Датчики движения, датчики освещенности, СО и температуры в комнатах. На рынке сейчас валом таких девайсов, но все с проприетарным интерфейсом и подключить их в свою доморощенную систему достаточно сложно, да и плюс упомянутая уже проблема с тем что каждый датчик пытаются продать как отдельное устройство в своём корпусе. Вот меньше всего хотелось бы на потолке видеть россыпь разных устройств, а как задумаешься что в них всех надо поменять батарейки так и страшно становиться. Также всегда остаётся вероятность того что производитель закроет открытое api своих устройств, и заставит вас пользоваться только своим приложением как недавно гугл поступил с nest и вся ваша целостная система развалится на куски. Поэтому я сделал свой девайс на AVR, назвав его “сенсортэг” и напаковал его всем что мне было нужно: датчик движения с цифровой подстройкой чувствительности, датчики освещенности, температуры, угарного газа, управляемую подсветку, ESP8266, RS485 c гальванической развязкой, 24В блоком питания. Получилось вот такое устройство, но в реалии ему нужно посвятить отдельную статью и не особо зацикливаться на нём в этой.
Автоматический полив. Казалось бы что тут сложного, должно быть самое простое устройство типа дискретный выход — соленоид на 24В. Но как оказалось что все клапаны полива на 24В но AC. Так что пришлось делать отдельный блок с трансформатором на 24В и блоком реле, который по 24В DC коммутирует 24В АС.
Датчики движения по территории участка. У охранных датчиков выходы это НР и НЗ контакт так что тут как раз всё просто, дискретные входы и всё, только вот не стоит забывать про разрядники(неплохо подходит вариант разрядников для патч панелей).
Резервное питание. Изначально это не планировалось, но со временем выяснилось что за пределами города пропадание электроэнергии это никакое не ЧП а вполне обыденное явление. И хотя, я считаю что система умного дома должна быть спроектирована так, что бы её можно было включить/выключить в любой момент без печальных для неё и дома последствий, но от резервного питания я не отказался. Решив что коль у меня уже есть мои сенсортэги на 24В, приводы на 24В, то всё питание САУ я сделаю 24В. Получилась неплохая связка mean well блока питания, mean well упса и аккумуляторов, работает, проверял.
После того как хардверное решение сформировалось вроде как в законченную систему можно было переходить к монтажным работам силовой части: прокладке силовых проводов, разводки силового щитка и разводке слаботочки. Проводов получилось пугающе много, но от выходных к выходным становилось все красивее и красивее, в итоге через месяц всё наладилось и заработало. Бонусом получилась возможность сделать временную панель управления светом и ролетами для строителей.
Следующим этапом было планирование щитка с модулями управления.
Топология системы:
Модули DI/DO. Нужно было прикинуть топологию системы, какие модули в неё входят, на каких контроллерах что работает. Тут существует масса вариантов реализации, и все они будут правильными если будут работать. Забегая вперед скажу что я остановился на системе из покупных модулей DI/DO, управляющем контроллере на Beaglebone black и вэбсервере на Raspberry Pi. Далее необходимо подсчитать все дискретные входы/выходы и их типы. Т.к. разрабатывать модули DI/DO не было никакого желания то я просто поискал на рынке уже готовые за вменяемую цену. Остановился на модулях Овен, в принципе они покрыли все мои нужды по управлению:
- МВ110-8ДФ, как модуль дискретного ввода для сигналов 220В.
- МУ110-16Р, для управления освещение, ролетами, вентиляцией и клапанами полива.
- МВ110-16ДН, как модуль дискретного ввода для сигналов с уличных датчиков движения.
Подключаются данные модули в систему по интерфейсу RS485 ModBus, в принципе промышленный стандарт, так что с его имплементацией не должно возникнуть ни каких трудностей(можно написать самому поддержку основных команд или взять уже готовую библиотеку).
Контроллер. Для связи с моими модулями «сенсортэг», расположенными в каждой комнате и модулями Овен в щитке мне нужен был контроллер который мог бы их опрашивать по RS485 интерфейсу и имел Ethernet для общения с сервером. Рассматривал вариант использовать Wiren Board, но у них мало RS485 портов да и вот контроллер хотелось самому сделать. Контроллеру хочется посвятить отдельную статью, так что тут можно упомянуть что он сделан на Beaglebone black и имеет 3 гальванически изолированных порта RS-485 и питание 24В.
Система для контроллера Beaglebone black собрана на базе Buildroot и доведена до состояния запускаем билд — получаем готовый образ для SDшки. ПО Beaglebone black состоит из: коммуникационного ядра, MQTT gateway и Mosquitto server. Коммуникационное ядро, опрашивает RS-485 порты, формируя внутреннюю таблицу дискретных и аналоговых точек. MQTT gateway преобразует точки контроллера в значения MQTT топиков и передает их в Mosquitto server. Все доступно по этой линке.
Щиток управления и имитатор сигналов(освещение, ролеты и вентиляция):
ПО Raspberry Pi это Home Assistant. Меня порадовала эта система, она очень проста, поддерживает массу уже готовых устройств и позволяет очень гибко писать свои плагины на python. Я например, за пару недель написал себе собственные MQTT плагины для освещения, ролет, сигнализации и разных типов датчиков(освещение, СО, движения, температуры) и несколько видов автоматизаций, всё очень гибко и главное с низким порогом вхождения в систему. Ещё Home Assistant поддерживает интеграцию с Google Home и Alexa. Можно немного помучаться и сконфигурировать это самому, или сделать платную подписку на их сервис(5$ в месяц) и тогда процесс синхронизации Home Assistant и Google Home проходит за два клика. Как бонус мы получаем управление голосом, пока на английском, но обещают поддержку русского вот-вот. Выглядит это примерно так:
В этой статье я хотел дать овервью системы и пример конкретной реализации и не претендую на правильность выбранных мною решений. Кто-то может сказать что это туумач для дома, а кому-то может пойдет в пользу. В общем, не бойтесь это увлекательно, просто хорошо всё структурируйте и начинайте. Все идеи не приходят сразу, они появляются в процессе реализации, так что менять прийдется, и не раз. Далее планирую написать про разработку своего контроллера и сенсортега, что как программисту более интересно чем всё описанное тут.
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.
- Оплатить услуги специализированной компании и не погружаться в суть процесса
- Купить все необходимые устройства и настроить их на базе либо полноценного сервера, либо Arduino\ Raspberry PI
- 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.
планирование и подготовка своими силами / Хабр
С каждым днём мы всё больше и больше доверяем решение наших бытовых проблем компьютерной технике. То, что раньше было лишь научной фантастикой сегодня — реальность. Львиную долю времени мы проводим дома, поэтому было бы логично доверить современным компьютерным технологиям помочь нам поддерживать комфорт.Итак, интеллектуально здание, или как его чаще называют — «умный дом». На сегодняшний день это очень не дешёвое удовольствие, но и мобильные телефоны когда-то стоили баснословных денег. Как же подготовить дом/квартиру сегодня, во время ремонта, дабы не пришлось штробить стены в будущем?
Об этом мы и постараемся поразмыслить в этой статье.
Что почём?
На российско-украинском рынке готовые решения начинаются от 2000 $ за базовые, не связанные между собой компоненты. За эту цену вы получите возможность блокировки трубопроводов при обнаружении утечек газа или воды. Не дёшево, но стоит ли ваше спокойствие этих денег?
Более продвинутые пакеты, в которые завязывается сигнализация, простейшее управление светом уже начинаются от 10 000 $.
А вот за ваши кровные 30 000+ $ вы уже получите полный пакет удовольствий с сенсорными панелями разнесенными по дому, с датчиками движения управляющими светом и многое другое.
Если речь идёт про обустройство квартиры не большой площади или дома в 1000 квадратов, то цена конечно же будет меняться в меньшую или бóльшую стоимость соответственно.
Все зависит от желаний и возможностей заказчиков.
Чего бы наворотить?
Безусловно, на сегодняшний день, законодателем моды в сфере интеллектуальных зданий является Билл Гейтс, с его очень дорогим домом площадью в 3700 квадратных метров.
Наиболее важным считается обеспечение целостности и сохранности жилища, а так же сохранение жизни его обитателей. Из этого следует:
- система обнаружения утечек газа с клапаном отключения подачи
- система обнаружения утечек воды с клапаном отключения подачи
- система обнаружения задымлённости/огня
- система безопасности (вторжение, видеонаблюдение)
Все эти системы можно завязать на автоматический вызов соответствующих служб реагирования, уведомление хозяина по телефону/смс, запуск иных сценариев (отключение подачи электричества, отключение вентиляции и т.п.)
Далее следует уровень комфорта:
- управление светом и подсветкой
- управление поливом
- управление вентиляцией, кондиционированием, отоплением, слежение за погодой
- управление механизацией здания (ролеты, ворота, калитки)
- управление электроснабжением (переключение на резервные источники питания, запуск генератора, контроль состояния батарей)
- управление аудио, видео системами
Все системы завязываются на один блок управления (центральный компьютер) с распределением радио-пультов, сенсорных панелей по дому. Подключаются различные сценарии. Например, по нажатию на кнопку «кино» автоматически закрываются ролеты, плавно выключается освещение, опускается экран, включается проектор, акустическая система.
Вывод: если даже придумать что-то новенькое, то скорее всего это можно реализовать. Всё зависит только от цены реализации.
На сегодняшний день на рынке представлен достаточно большой выбор датчиков, сенсоров, моторов, блоков управления. Купить можно и китайское, и брендовое оборудование. Цены и качество соответствующие. Для примера, диммер (плавное включение/выключение света) обойдется вам в районе 300 евро, а сенсорный экран, который попытаются вам «впарить» продавцы готовых решений будет стоить уже 1500. При этом в магазине такой же экран можно купить за 500 $.
Хочется, но дорого! Что делать?
Очевидным решением является подготовка квартиры/дома на стадии ремонта, а затем, когда послеремонтное финансовое положение оправится, либо когда все эти датчики и контроллеры упадут в цене — просто установить их на подготовленное место.
С чего начать?
Первое что надо сделать — составить список.
Тщательно продумать то, чем бы вы хотели управлять. На это лучше потратить несколько дней, опросить всех тех, кто будет жить в этом доме. После этого лучше отложить проект на несколько дней, а затем вновь перечитать его, внеся необходимые правки.
Второй шаг — решить ЧТО и ГДЕ будет установлено.
Этот шаг достаточно сложный, т.к. «не специалисты» могут допустить ошибки, однако если включить логику (aka common sense), то задача упрощается. Ведь вполне логично, что если речь идёт про «моторчик» управления жалюзи, то он должен располагаться в непосредственной близости от жалюзи, а если это датчик движения, то он должен располагаться в углах с наибольшим обзором.
После завершения этого шага, можно воспользоваться маленькой хитростью: существует достаточно большое количество форумов, где собираются застройщики, установщики и просто люди с опытом уже прошедшие через это. Не поленитесь, выложите ваши наброски на эти форумы, и послушайте что вам посоветуют. После этого, ваши задумки можно воплощать в жизнь.
И наконец — продумать и проложить коммуникации.
Сегодня очень много оборудования продается для «быстрой установки» с возможностью связи по радиоканалу. Это безусловно удобно, но влечёт за собой некоторые трудности. В частности для некоторых исполняющих элементов все равно нужна подводка электричества, а в сенсорных блоках придётся менять батарейки. Так что провода — наш друг.
На моменте проектирования без последующей установки не известно, оборудование какой фирмы будет использоваться, соответственно не до конца ясно по каким проводам будет передаваться сигнал. Можно попытаться угадать, но лучше сделать с запасом.
Поэтому проложив UTP кабель + обычный 3х жильный медный провод — можно покрыть сразу большинство существующих систем. Для подключения видео камер, лучше протянуть еще и коаксиальный кабель (такие камеры, обычно, гораздо дешевле IP камер).
И напоследок, пара маленьких хитростей
Вся разводка должна сходиться в щитках. Это касается и обычных комнатных выключателей света (даже до подключения разводки к «умному дому»). В этом случае переключение между системами, подключение новых контролирующих элементов будет сведена к простой коммутации.
ИК сенсоры управления оборудованием должны быть в зоне видимости этого оборудования. Соответственно для управления телевизором, кинотеатром, кондиционером необходимо проложить проводку в какую-то «потайную» точку напротив устройства. Это может быть и передняя кромка тумбочки, на которой стоит телевизор — лишь бы была видимость.
Высоковольтные и слаботочные кабеля должны быть разведены в отдельные щитки, и проводка по возможности должна лежать раздельно.
Очень желательно прокладывать кабельные каналы. При необходимости в этот кабельный канал можно будет затянуть новый кабель. Удобно сделать это можно с помощью пылесоса: засасываете пылесосом шерстяную нитку с завязанным шариком на конце, затем эту нитку привязываете либо к направляющей стальной проволоке, либо непосредственно к кабелю (если расстояние не очень большое) и вытягиваете.
Кстати, может кому-то будет полезно: для протяжки кабелей существуют специальные зажимы с петелькой на конце. Называется сей дейвайс «кабельный чулок».
Удачи в проектировании!
UPD: Хорошая статья о конструкторе из блоков управления умного дома, с примерами написания своего кода для контроля и управления.
Как сделать умный дом самому? Что нужно знать об умном доме?
Быстрые ссылки на Aliexpress
Пожалуй, каждый человек, который живет в частном доме задумывался об автоматизации некоторых вещей. К примеру открытие ворот при приезду домой, включение света с помощью смартфона или даже лучше, когда вы еще за 100 метров от дома, а дом уже в курсе что вы подъезжаете, открывает вам ворота и включает свет автоматически и включает чайник.
А что если к вышеперечисленному добавить автоматизацию отопления, регулировка тепла и влажности в помещениях, автоматизированная сигнализация, видео наблюдение, голосовые команды, удаленный доступ ко всем приборам. Это все и есть умный дом.
Какие есть варианты умного дома?
Начнем пожалуй с самого дорого. В каждой стране есть хоть одна, а то и несколько компаний, у которых есть готовое решение автоматизации дома.
Обычно такие компании предоставляют свое ПО и свое оборудование. К вам приезжают специализированные работники, все красиво монтируют и у вас все работает. Но к сожалению на данный момент, такую услугу может позволить себе далеко не каждый. К примеру в моей стране цены примерно следующие:
- 1500 Евро – Умное освещение включает в себя возможность управлять освещением с любого места, создавать сцены света, включить и выключить все.
- 2500 Евро – Умное освещение, климат-контроль, централизованное управление, которое позволяет управлять и контролировать всеми системами с мобильного телефона, планшета, iPad.
- 3500 Евро – Умное освещение, климат-контроль, централизованное управление, видео наблюдение. Включает в себя панель управления с многочисленными возможностями.
Как вы могли заметить, за сумму 3500 евро, мне могут сделать далеко не все, из того, что я перечислил сверху.
Дешевый вариант автоматизации дома
К счастью на данный момент есть очень доступные решения. Они решат не все, но большинство задач.
Обычно это устройства одной фирмы, которые формируют одно целое. К примеру: выключатели, розетки, лампочки и т.д подключаются к 1 устройству (мозгу) с помощью wi-fi и с помощью приложения на смартфоне вы подключаетесь к этому самому мозгу и дальше управляете своими устройствами.
Вот фирмы, которые предлагают свои товары для умного дома:
- Xiaomi – Mihome
- Apple – Homekit
- nooLite – Умный дом
- Sonoff
- Broadlink
Есть и другие, но суть понятна. Все что вам нужно, купить нужные вам устройства, вставить в розетку, скачать приложение и все, умный дом готов. Причем позволить себе такие устройства сможет почти каждый.
Умный дом своими руками
Пожалуй, это будет самым правильным вариантом. Дело в том, что аппетит приходит во время еды. Вот предположим из того, что я хочу сделать, в магазине не купишь. Ну или купишь, но только за баснословные деньги.
Дело в том, что я хочу регулировать работу котла удаленно, хочу видеть сколько осталось гранул в бункере, хочу сделать уникальную подсветку лестницы и т.д. И тут приходит на помощь такой софт как Majordomo
Majordomo – Это софт, который устанавливается на вашем сервере дома, к которому могут быть подключены умные устройства, в том числе самодельные. И эти самые устройства могут работать друг с другом как одно целое
Majordomo
Majordomo – Это бесплатный софт, который делают люди для людей. Есть множество гайдов и главный форум на их сайте, где вы сможете найти и разобраться как настроить ваш будущий умный дом.
Чтобы работать с majordomo, вам не обязательно уметь программировать. Он реализован так, чтобы любой человек мог написать любой сценарий для своих нужд. К примеру: вы можете купить устройства освещения от xiaomi, выключатели от noolite, сделать самодельные датчики. Все это подключить к majordomo и уже с помощью него, управлять всеми устройствами с одного места.
В ближайшее время, я собираюсь сделать несколько интересных штук, которые должны облегчить и автоматизировать процессы в доме. Если интересно, жмите справа на кнопку, подписывайтесь на новости.
А пока можете почитать о том, Что такое ардуино? Это вам пригодиться, если собираетесь делать свои устройства для умного дома!
Умный дом — дешево и сердито / Habr
Всю свою сознательную жизнь мечтал сделать если уж не весь мир, то хотя бы свое собственное жилище похожим на дома из фантастических фильмов. Чтобы, заходя после тяжелого трудового дня домой, мне заботливо включали свет, вежливо здоровались, сообщали о происшествиях, а на выходе предупреждали о погоде за бортом и закрывали за мной дверь. Чтобы мне не приходилось идти, запинаясь, в темноте к кровати, а можно было бы лечь, и только потом выключить свет со своего гаджета, который всегда под рукой.На хабре уже полным полно статей о реализации подобного, чем же моя будет отличаться? Меня задушила жаба. Я не захотел покупать законченные устройства, это дорого и не интересно, было принято решение делать все самому.
На данный момент мой умный дом полностью закончен: серверная часть, web-интерфейс, приложение с виджетами под Android, контроллеры, датчики и исполнительные устройства, алгоритмы, даже собственный скриптовый язык программирования для них.
Но для начала я бы хотел вам рассказать про аппаратную часть «рабочей лошадки» дома – RC-2(room controller). Я давно пишу прошивки под AVR МК, поэтому в качестве мозга нашего контроллера будет известная Atmega 8-16PU, которая есть во всех магазинах радиодеталей. Да, ее старший брат используется в уже надоевшей всем Arduino Uno, но мы будем держаться от нее подальше.
Чего мы хотим?
А теперь определим требования к нашей лошадке: контроллеры должны стоять в каждой комнате и иметь связь с сервером, работать от напряжения питания 7-40 вольт, иметь возможность подключения датчиков температуры и влажности, всевозможных датчиков и кнопок типа «сухой контакт» (герконов, кнопок, датчиков движения), возможность управлять внешними устройствами, способность делать простейшие действия без участия сервера (включать свет по кнопке, датчику движения, геркону).
Теперь пройдемся по требованиям и выберем средства, способные обеспечить выполнение этих требований:
- Связь с сервером. Ethernet – сложно и много проводов (от свитча до каждого из контроллеров), Bluetooth, WiFi и другие беспроводные – сложно и дорого. Вспомним о старой доброй шине RS-485 и будем использовать ее.
- Логика у нас 5 вольтовая, нужен преобразователь. Будем использовать простой и очень эффективный блок питания на импульсном регуляторе LM2576 (схема есть в даташите на первой же странице)
- Всевозможные датчики? Atmega8 имеет на борту все что нужно: АЦП, дискретные входы, есть даже встроенные резисторы подтяжки. Реализуем поддержку шины 1-Wire на одной из ножек для общения с датчиками (тем же самым DHT11).
- Управление внешними устройствами? Опять же, имеем дискретные выходы и ШИМы на МК.
Молчи – за умного сойдешь
На шине RS-485 должен быть один мастер, который будет опрашивать подключенные к шине наши умные контроллеры по очереди. В один момент времени говорит один, остальные слушают. Контроллеры отвечают строго только на запрос мастера, сам по себе никто ничего не говорит, иначе будут коллизии, и никто ничего не поймет. Все строго.
Обмен данными в шине полудуплексный, то есть в один момент времени устройство может либо передавать, либо принимать данные.
Для работы с шиной будем использовать микросхему MAX485, плюс UART самой Atmega8.
С ней все просто: на 2 и 3 ножке логическая единица – передаем, ноль – слушаем. После переключения этих режимов важно подождать пока завершатся переходные процессы, где-то пол миллисекунды, прежде чем передавать/принимать.
Что получается?
Разведенная схемка выглядит так:
Готовый контроллер:
В ближайшем радиомагазине все это стоит:
- Atmega8-16PU — 130р
- MAX485 — 60р
- LM2576 — 60р
- Рассыпуха(текстолит, резисторы, диоды, конденсаторы, кварц, клемники) – 150р
Итого = 400р.
Получилось дешево и сердито. Протокол общения устройство-сервер бинарный, с контрольной суммой. Контроллер дергает лапками по команде сервера, в ответ на запрос состояния посылает массив состояний своих входов, выходов, АЦП и то, что удалось получить по 1-Wire. Без сервера умеет включать свет по кнопке, переключателю, датчику движения.
Если кто захочет посмотреть мой RC-2, или даже использовать у себя – опишу подробно протокол общения его с сервером и отдам схемы и прошивку.
Умный дом своими руками — как сделать умный дом
Построить умный дом своими руками может быть тяжело человеку, который не имеет специального образования. Конечно, все можно сделать намного проще, купив готовые модули умного дома. Однако лучше создавать систему самостоятельно.
Что такое «умный дом»
Что такое умный дом
Прежде чем начинать работу по самостоятельному созданию различных удобств, надо разобраться, что такое система умный дом и на что она способна.
Умный дом нельзя охарактеризовать двумя-тремя функциями. Для более короткого определения следует сказать, что в такой системе все коммуникации подключены к компьютеру и управляются с его помощью. Система тщательно отслеживает температуру в комнатах дома, наблюдает и фиксирует изображения с видеокамер. С помощью компьютерных технологий можно регулировать свет, температуру пола или батарей, включать различные электроприборы и многое другое.
Степень оснащенности дома различными модулями определяется подключенной комплектацией или же фантазией и творческими умениями мастера.
Почему лучше начинать обустройство такой системы в доме самостоятельно? Потому что при этом хозяин сам сможет регулировать различные модули, усложнять и модифицировать их. Он будет иметь на руках открытый код системы, который сможет исправлять по своему усмотрению. Готовые модули и комплекты не дают такой свободы действий. Они полностью зависят от компании-разработчика.
Еще один плюс самостоятельной разработки в том, что мастер не затратит больших средств ни на установку модулей, ни на ремонт. Если будет поставлен готовый комплект, то любая доработка будет стоить довольно дорого. В придачу, сам комплект тоже станет значительной статьей расходов.
То, что умеет система умный дом, во многом зависит от фантазии ее создателя.
С чего начинать
Начало обустройства умного дома
Начинать обустройство умного дома надо с самых основных вещей.
Детали обустройства
Детали обустройства умного дома
Это минимальный набор, с которого может начаться обустройство умного дома. Разобравшись в деталях таких операций, можно переходить к более сложным вещам. Для того чтобы недорого создать полноправную систему управления различными коммуникациями и функциями оборудования в помещениях дома, нет необходимости что-то изобретать. В интернете можно найти массу решений для создания комфорта и уюта.
Некоторые мастера уже давно выкладывают свои разработки и предлагают опробовать их пользователям.
Создание сайта
Создание сайта
Создание сайта своего дома может показаться одним из самых сложных пунктов. На самом деле готовый модуль сайта можно найти сегодня в интернете. Тем, кто хочет заняться разработкой самостоятельно, надо сделать следующее.
Функции умного дома
Функциональность умного дома
Функции и возможности умного дома почти безграничны. Поэтому рассмотреть придется только некоторые из них.
Управление светом
Управление светомСвет можно регулировать при помощи нескольких устройств. Например, для регулирования уровня освещенности можно установить диммеры. Такие устройства, правда, будут работать только в определенных случаях. Они не станут срабатывать в лампах дневного света.
Недостаток диммеров — постоянный легкий шумовой фон.
Выключатели устанавливаются на том месте, где обычно находятся выключатели света. С их помощью свет можно включать и выключать.
Бытовые приборы
Управление электроприборами
Бытовую технику можно включать и выключать с помощью таких же выключателей, как и в случае с регулировкой света.
Не стоит делать все системы дома полностью автоматическими. Лучше оставить возможность обычного ручного управления. Иначе в случае неполадок придется потрудиться.
Наблюдение
Система наблюдения в умном домеСистему наблюдения можно оборудовать так, что за камерами, расположенными в доме, появится возможность следить даже с рабочего места. Это не очень сложно, систему видеокамер можно установить в качестве первой функции будущего умного дома. Суть такой технологии в том, что сигнал от камер передается на определенный компьютер. Данные с датчиков и камер можно получать даже на портативные устройства.
Одновременно с видеокамерами можно установить и датчики движения. Они будут работать по тому же самому принципу. Чтобы наладить ПО в компьютере, надо только скачать соответствующие модули с открытым кодом. Для того чтобы в будущем уметь регулировать и модифицировать код, придется немного разобраться в устройстве таких систем. Это проще, чем изучение программирования.
Желание и труд помогут преодолеть препятствия в освоении увлекательной науки по созданию умного дома. Надо только не бояться нового, и со временем появится даже увлеченность процессом.
Видео
Предлагаем вашему вниманию следующие видеоматериалы на тему создания умного дома:
Фотогалерея (8 фото)
16.12.2016