Быстрый доступ к домашним коммуникациям

Как сделать умный дом своими руками на Arduino и Яндекс.Алиса — пошаговая инструкция

Уже больше года Яндекс развивает систему управления умным домом через Алису. Благодаря ей вы сможете включать свет, переключать каналы телевизора, заваривать кофе, изменять цвет подсветки, будить умные пылесосы и контролировать температуру в помещении.

Чтобы создать такую продвинутую экосистему умных устройств, совсем не обязательно штурмовать магазины электроники. Яндекс предоставляет API для интеграции ваших собственных решений через платформу навыков.

В этой статье расскажем, как с помощью микроконтроллера и обычного реле сделать умную лампочку и управлять ей с помощью Алисы.

Возможности умного освещения с оборудованием ABB-free@home

Управлять светом можно с сенсорной панели или из любой точки мира, где есть интернет. Каждая лампочка в доме или квартире, подключенная к системе, включается, выключается, регулируется по яркости. Комплект оборудования, интегрированный в готовый проект, дополняется GSM модулем для дистанционного управления.

Удаленная координация особенно удобна для загородных домов или дач под Москвой, в которых не живут постоянно. Управление освещением по телефону или с компьютера даст возможность активизировать светильники к приезду хозяев.

Светом можно управлять:

• отдельно в каждой комнате;
• полностью в здании и на улице;
• с реагированием на движение;
• делая подсветку лестниц, дорожек, фасада и других участков по таймеру;
• создавая сценарии и эмоциональную атмосферу. Взаимодействует с другими устройствами. Например, с домофонией — загорается лампочка по звонку в дверь, с виедонабюдением — подсвечивает стоящего на пороге для обзора камеры, со светозащитными устройствами — закрывает жалюзи при включении лапм.

С помощью удаленного управления светом на даче через интернет можно отключить все приборы, когда никого нет. В этом случае удобна функция имитации присутствия. Система запоминает повседневные действия и повторяет их в отсутствие людей. Это отпугнет потенциальных воров и повысит шансы сохранить имущество.

Способы дистанционного управления

Дистанционное управление светом бывает проводным и беспроводным, ручным и автоматическим, при этом чаще всего работает за счет инфракрасных, микроволновых, радиочастотных, звуковых и ультразвуковых волн. Но мы будем рассматривать самые удобные и наиболее популярные варианты дистанционного управления светом.

Сложный: Управление по радиоканалу

Самым эффективным способом считается радиочастотное управление.

Благодаря такому управлению удается:

• Осуществлять включение и выключение света с помощью пульта ДУ, ПК, телефона и остальных мобильных гаджетов;
• Увеличить радиус действия радиоканала до 100 м;
• Использовать в работе усилитель сигнала для более точного управления.

В такую систему управление светом входят такие элементы:

• Пульт ДУ;
• Аккумулятор;
• Контроллеры управления, входящие в исполнительный блок управления.

Продуманная конструкция исполнительного блока позволяет устанавливать его в более подходящем месте (в люстре, в распределительном ящике или в розетке). Благодаря такому расположению исполнительные элементы системы прячут от посторонних глаз. С его помощью удается управлять любыми типами ламп, причем не только одним светильником, но и группой.

Способ установки и монтажа

Схемы дистанционного управления освещением разные, в зависимости о модели и типа прибора. Ниже будет рассмотрена схема подключения UNIELUCH-P002-G3-1000W-30M.

Первым делом нужно подключить осветительные приборы к приемнику. Для этого в нем предусмотрено три канала (потребляемая мощность каждого не более 1000 Вт) и общий минус. Каждый канал отмечен коричневым, синим и белым проводом. Общий минус в этой схеме тоньше черного провода, через который устройство подключают к домашней сети (и расположен он ближе к краю блока).

Недостаток таких пультов управления светом в том, что электроприборы подключаются последовательно, поэтому при выходе одного из них не будет работать вся группа.

Простой: Wi-fi Управление умной лампой

В качестве примера разберем управление лампой Xiaomi. Первым делом нужно скачать на мобильный смартфон из Play Market программу Yeelight. Она адаптирована под устройства на базе Android 4.4, iOS 8 и более новых версий данных OS. Потом её требуется установить на гаджет.

Следующим этапом будет подключение мобильного устройства к Wi-Fi сети.

Далее можно запустить программу и войти в систему, потом нужно выбрать расположенные ближе к вам сервера. Благодаря этому гаджет будет откликаться быстрее. Для европейской части РФ лучше выбирать немецкие сервера. Потому нужно подтвердить лицензионное соглашение и следовать далее.

Для более простого входа в программу можно воспользоваться учетками Xiaomi или Facebook, если конечно они имеются. Для этого нужно кликнуть на «Create Account».

После ввода учетных данных (логина и пароля), откроется основное меню утилиты, как показано ниже.

В этом меню необходимо «Добавить устройство» и в появившемся списке выбрать наше прибор и кликнуть «Продолжить».

В обязательно порядке нужно предоставить утилите доступ к GPS.

Далее необходимо выбрать MAC- адрес лампочки и нажать вкладку «Продолжить». Если в этом перечне ничего нет, то нужно сбросить настройки лампы и проделать процедуру повторно. После беспроводного подключения устройства можно устанавливать необходимые настройки. Ниже приведены основные возможности удаленного управления умной лампой.

Возможности настроек

Лампочку в любое время можно настроить под свои нужды. Для её включения и выключения необходимо нажать на изображение выключателя, размещенное справа от иконки лампы.

• включение/выключение;
• регулировка яркости (используется электронный диммер);
• стандартные шаблоны;
• изменение теплоты света или подсветки в диапазоне от 1700 К до 6500 К.

Открыв настройку «Цвета» можно выбирать один из 16 000 000 оттенков свечения лампы.

Возможности функции «Поток» позволяют изменять цвета лампы, а также регулировать скорость и порядок смены цветов.

Нажав на три вертикальные линии в правом верхнем углу можно открыть настройки, с помощью которых можно изменять название лампы и выносить ярлычок необходимой функции на рабочий стол гаджета.

Полезной функцией является создание пользовательского шаблона. Программа предоставляет на выбор изображение для этого шаблона, нужно просто ввести подходящее название для него и выбрать устройство, для которого предназначен новый шаблон.

Останется только выбрать нужное действие. Например, можно выбрать цвет свечения и нажать «Готово». Теперь каждый паз после нажатия на иконку будет включаться установленный пользователем свет. Кроме того, можно в любое время поменять имя шаблона, изменить его изображение, состояния и отправить ярлычок заданной функции на рабочий стол мобильного гаджета.

В основном окне программы тоже имеются настройки, которые позволяют устанавливать таймер для отключения освещения в требуемое время. С помощью функции «Расписание» можно настроить время включения и отключения лампы с помощью шаблона.

Если выбрать «Пипетку», то после наведения камеры телефона на нужный объект, программа сама распознает его цвет и установит этот оттенок для лампочки.

Приятная функция «Музыкальный режим», позволяет настраивать лампу так, что она будет мигать в такт воспроизводимой на гаджете музыкальной композиции. Для включения этой функции необходимо предоставить утилите доступ к микрофону.

Чуть сложнее простого: Управление светом через реле, розетку или выключатель Sonoff

Практически во всех реле Sonoff устанавливается контроллер ESP8266, благодаря которому устройство безопасно соединяется с WiFi сетью. На плате устройства предусмотрено также силовое реле, блок питания и удобные клеменные зажимы. Их используют во многих комплектах умный дом.

Ниже разберем наиболее распространенное реле Sonoff Basic 10A

Оно рассчитано на ток до 10А и нагрузку до 2.2 кВт. Реле работает с напряжением от 90 до 250В и протоколам WiFi — 802.11 b/g/n. Допустимая температура во время эксплуатации 0 — 40°С. Габариты корпуса реле: 88 x38 x23мм.

• Wi-Fi.
• Интернета.

Для этого потребуется закачать и инсталлировать на устройство программу eWeLink. Она предусмотрена для гаджетов на Android и iOS. Для быстрого поиска утилиты производители предусмотрели QR-коды, которые идут на упаковке устройства.

Для гаджетов на Android загрузить русскоязычную программу можно в Google Play.

Для мобильников, базирующихся на iOS программа доступна в App Store.

После скачивания и инсталляции утилиты на смартфон требуется зарегистрироваться в системе, для этого потребуется выбрать страну проживания и ввести адрес своей электронной почты. Естественно мобильник должен быть соединен с интернетом.

После регистрации на указанную почту поступит письмо с кодом, который нужно в течение 30 мин указать в строке «Email код». В этом же окошке необходимо указать пароль для входа в систему.

После чего можно зайти в программу и «Добавить устройство» (кнопочка с плюсом).

Далее требуется выполнить сопряжение реле и мобильного гаджета с помощью недолгого удержания (5 сек.) кнопки на реле, как указано ниже.

На реле должен загореться зеленый светодиодный индикатор. Выбираем первый режим подключения и жмем «Далее».

На следующем этапе требуется выбрать из отображающегося перечня, созданную реле Wi-Fi сеть и подключить к ней гаджет (введя пароль к ней). Чтобы постоянно не вводить этот пароль нужно установить галочку «Запомнить пароль». Жмем «Далее», после чего мобильник начнет искать реле для его подключения (на это уходит в среднем 2-3 мин).

Далее можно установить любое имя для найденного устройства, после чего оно будет отображаться в списке всех устройств (пока оно одно в списке, но посоле подключения других умных устройств данный список расширится).

После чего можно включить наше устройство, как указано ниже.

Теперь можно настраивать работу реле. Например, можно задать время срабатывания (включения и отключения) устройства по таймеру. Для этого нужно нажать «Добавить таймер», после чего указать дату и время включения или отключения реле. При этом таймер может быть однократным (срабатывает один раз) или повторяющимся (срабатывает ежедневно или в определенные дни недели).

В программе предусмотрен также обратный таймер, который настраивается как обычный таймер, только может срабатывать однократно.

Предусмотрен и цикличный таймер.

В настройках реле предусмотрен выбор положения реле при внезапном отключении электропитания. Предусмотрено 3 варианта действия реле после включения электричества: может включиться, выключиться или остаться в установленном положении.

Кроме описанных выше настроек, можно подключенные к приложению устройства группировать и объединять в необходимые сценарии. Благодаря этому удается запрограммировать выключение или отключение осветительного электроприбора или дистанционно управлять им.

Это реле можно использовать также для подключения светодиодной ленты. Купить такое оборудование можно сегодня практически в любом специализированном интернет-магазине.

Схема устройства

При постройке устройства использовалась другая оптопара, чем указано на принципиальной схеме.

Для спайки радиосхемы нам понадобятся:

1. Резистор на 4,7 Ком.
2. Реле герметичное orwh-ss-112d1f – подойдёт любое реле на 12V.
3. Транзистор КТ815 n-p-n перехода.
4. Оптопара cosmo 1010 817.

Далее несколько фото готового самодельного устройства.

Видеообзор Капсулы Mail.ru Group и лампочек TP-Link Tapo

Форма устройства несколько непривычна. Не классический бочонок, а уплощенный овал. Удачное конструкторское решение с точки зрения оптимального использования пространства. Может быть установлена на достаточно узкой поверхности при недостатке свободного места.

Дизайн Капсулы стильный, лаконичный. При этом нейтральный. Корпус гаджета выдержан в светлых тонах. Не станет выделяться в интерьере. В равной мере уместна в спальне, гостиной и кабинете.

Материал корпуса — достаточно прочный белого цвета (сероватый) пластик.

Характеристики и отличия

Цель эксплуатации одинакова, но характеристики не у всех устройств схожи. Для сравнения возьмём два экземпляра: Модель Yandex YNDX-0005 и Yandex YNDX-00010. По другому их именуют «Умная лампочка» и «Умная лампочка 2». Вторая модель является более новой, имеет более выгодные характеристики по сравнению с первым образцом.

В сравнительные характеристики входит: дизайн, мощность, габариты, световой поток, цветовая температура, управление, срок службы.

Дизайн	Модель YNDX-0005	Модель YNDX-00010
Вес и габариты	Размер составляет 60*180 мм, при весе 100 грамм.	Размер составляет 55*120, при весе 190 грамм.
Цоколь	Е27	Е27
Управление	Осуществляется сетью Wi-Fi.	Осуществляется сетью Wi-Fi.
Базовый свет и подсветка	Базовый свет – белый (холодный и тёплый), подсветка присутствует.	Базовый свет – белый (холодный и тёплый), подсветка присутствует.
Цветовая температура	Имеет диапазон от 2700 до 6500К.	Имеет диапазон от 1700 до 6500К.
Световой поток	Составляет 800 лм.	Составляет 900 лм.
Мощность	Составляет 10 Вт.	Составляет 9 Вт.
Срок службы	17280 часов.	17280 часов.

Сделать такое освещение в своём доме можно разными способами. Его можно установить как в процессе создания проекта дома или во время ремонта, так и в уже построенном и законченном варианте ремонта.

ВАЖНО: стоит учитывать тип подключения к электросети в вашем доме, это необходимо знать для выбора подходящего освещения. Каждый прибор может быть обычным или «умным». Чтобы сделать его «умным», необходимо снабдить специальным модулем дистанционной передачи информации. Большая часть устройств функционирует по Wi-Fi, Bluetooth или ZigBee.

Приобрести умные светильники

Фото: умный светильник Это самостоятельные устройства освещения. Будет хорошим выбором в случае комплексной установки такого света на этапе проекта или во время ремонта.

ВАЖНО: такой способ плохо перенесёт гибридные варианты, так как обычные переключатели будут обладать повышенной приоритетностью и могут в принципе вывести из строя «интеллектуальный» свет, из-за чего придётся брать новые светильники.

Или обзавестись «умными» патронами для ламп

Чтобы сделать обычную лампу «умнее», следует воспользоваться соответствующим особым переходником. Для этого потребуется установить его в обычный патрон осветительного прибора и прикрутить любую лампу. Таким образом, управлять своим осветительным прибором вы сможете с помощью голоса или пульта управления.

ВАЖНО: подходит данный метод только в случае, если в осветителе используются лампы. Диодные светильники не подойдут.

К тому же во все патроны придётся установить по переходнику, не в каждый светильник пойдёт такой переходник.

Или отдать предпочтение умным лампам

Можно сделать «умное освещение» и без переходников, выбрав сразу лампы.

СПРАВКА: диодные светильники в этом случае также не сработают.

Управляется такая система с помощью приложения в смартфоне, однако придётся по одной соединять каждую лампу в приложении, чтобы образовать систему.

При подключении к обычному переключателю лампочка станет обычной.

Или поставить «умные» выключатели

Это будет лучшим решением.

С обычными выключателями, чтобы управлять умными светильниками, лампочками или патронами, надо будет пользоваться приложениями или пультами управления. При размыкании фазы обычным выключателем «умные» девайсы просто отключаются.

Но если поставить в доме «умные» выключатели, то они будут поддаваться управлению постоянно, так как всегда будут получать питание.

Позже можно будет добавить и соответствующие лампы.

СПРАВКА: начинать нужно именно с выключателей.

Переключатели превосходят другие методы, однако по ценам не сильно отличаются от светильников или патронов.

Немного о светомузыке

Некоторые RGB-лампы могут работать в режиме цветомузыкальной установки. В частности — умная лампа Xiaomi Mi Smart LED Bulb MJDP02YL. Она имеет «Музыкальный режим», который демонстрируется в найденном в YouTube видеоролике (смотреть с 13-й минуты).

«Музыкальный режим» доступен и в ряде других устройств.

В «Музыкальном режиме» источником сигнала для изменения цветов является микрофон телефона. Стоит помнить: он может реагировать и на сторонние звуки. Помехи могут существенно повлиять на работу лампы в этом режиме. Кроме того, «Музыкальный режим» работает только в том случае, если лампа и телефон находятся в одной локальной сети.