Глупый умный дом. Часть 4, установка и настройка

Система умный дом. Управление умным домом.

Как выяснилось, с каждым днем все большую популярность получает так называемая система умный дом. Эта автоматизированная система, способная управлять различными приборами и предметами без прикосновения к ним. В частности, она обеспечивает безопасность и комфорт для жильцов дома. Давайте рассмотрим особенности умного дома, функциональность системы и ее возможности. Кроме того, выявим достоинства и недостатки системы «умный дом».

Прежде всего, система умный дом включает в себя множество элементов, которые запрограммированы между собой в зависимости от предпочтений и образа жизни хозяев дома. Более того, запрограммировать можно абсолютно все, начиная от включения или выключения света до установления охранной сигнализации дома.

Когда хозяева находятся дома, то система поддерживает назначенный режим. Если же дома никого нет, то умный дом переключается в экономный режим: снижает уровень отопления в доме, останавливает работу кондиционера, а также включает уровень безопасности дома для любых попыток проникновения в него. При фиксации датчиками этих попыток система отправляет сигнал об этом в службу охраны.

Кроме того, умный дом обладает способностью самостоятельно рассчитывать изменения различных параметров, чтобы уменьшить энергопотребление дома.

Особенности умного дома. Кликабельно.

Система умный дом имеет достаточно большой срок эксплуатации – до 50 лет.

Многие думают, что такая система потребляет очень большое количество энергии, однако они ошибаются. Как известно, исследователи установили, что ввиду хорошей оптимизации и регулярного контроля система умный дом способна снизить энергопотребление почти в два раза. Обусловлено это тем, что все изменения, происходящие в доме, система сразу же определяет и принимает оперативные меры по их устранению.

Установление системы умный дом требует определенных профессиональных навыков, поэтому в этом вопросе лучше довериться специалистам.

Содержание

Создание системы УД из устройств одного производителя – наиболее простое и очевидное решение. Плохая новость в том, что большинство систем домашней автоматизации плохо совместимы друг с другом «из коробки». Хорошая новость в том, что заставить работать вместе устройства из разных экосистем все-таки можно, но об этом позже.

В плане гибкости построения системы, бесспорно, выигрывает система от Samsung. Кратко опишу суть дела тем, кто не читал материал о ней: фирменный хаб Smartthings работает не только со своими устройствами, но и с немалым количеством сторонних решений. Например, Philips Hue, Ikea Tradfri и даже некоторые устройства от Xiaomi. Последнее связано с вероятными «танцами с бубном», но, по крайней мере, такая возможность есть. Но в данном случае речь идет исключительно об устройствах, связывающихся по протоколу Zigbee и Z-Wave. Все, что работает посредством Wi-Fi или Bluetooth, этому хабу недоступно. Благодаря поддержке универсальных протоколов, владелец может покупать самые недорогие «умные» устройства на китайских онлайн-площадках, благодаря чему стоимость хаба окупится довольно быстро.

К слову, Apple Homekit (в котором вообще нет собственных устройств) поддерживает многие девайсы из «чужих» экосистем. Например, один из вариантов шлюзов Xiaomi под названием Aqara Hub без проблем можно добавить в Homekit. Все датчики, кнопки и лампочки, поддерживаемые им, автоматически появятся в интерфейсе этой системы. Проблема в том, что он поддерживает чуть меньшее количество этих самых датчиков и ламп, чем основной шлюз. А самая главная проблема – он не может использоваться для сторонних систем управления «умным» домом, так как не имеет «режима разработчика». Если вам надо без заморочек наполнить систему Homekit недорогими устройствами, то это самая лучшая возможная комбинация. Если же вы планируете совмещать несколько систем или внедрять более мощную систему управления, то лучше выбрать оригинальный шлюз Mijia Hub.

К тому же для Apple Homekit существует сторонний софт под названием Homebridge, позволяющий добавить многие устройства и Xiaomi, и других производителей. По умолчанию такой возможности в Homekit нет. Для Homebridge потребуется запуск отдельного сервера (на ПК/Mac или на Raspberry Pi), но зато и возможности системы УД от Apple очень расширятся.

В отличие от предыдущих вариантов, шлюзу компании Xiaomi поддержка сторонних устройств не так уж и нужна, потому что в экосистеме Mi Home их и так хватает. Здесь есть все, начиная от простых лампочек и кнопок и заканчивая холодильниками и водонагревателями. Правда, не все они работают через Zigbee, и это создает немалую путаницу в беспроводных протоколах одной системы. Но даже несмотря на огромное количество «своих» устройств, шлюз Xiaomi Mijia поддерживает добавление лампочек Ikea. На общем фоне это не так уж и влияет на что-то, но все-таки некое движение в сторону мультиплатформенности есть, и это уже приятно.

К шлюзу от Ikea подключить сторонние устройства не получится, а вот добавить устройства Tradfri можно в тот же Homekit. Если от УД вам нужно только управление светом и некоторыми электроприборами – смело выбирайте этот вариант, особенно если магазин сети есть в вашем городе. Лампочки относительно недорогие (по сравнению с теми же Hue), но при этом у них отличное качество сборки и качественные светодиодные платы. Если же планируется большое количество устройств и глубокие сценарии автоматизации, то эта платформа – пока не лучшая опция.

Как сделать умный дом

Интеллектуальную систему можно сделать своими руками, самый бюджетный вариант – это настройка контроля освещения в доме или включения компьютера.

Фото — Вариант управления умным домом

Чтобы сделать лампу, которая будет «сама» загораться, к ней понадобится подключить специальное оборудование. Есть несколько вариантов решения это задачи:

1. Установить акустическое реле (1 или x10-wire);
2. Присоединить диммер;
3. Подключить датчик движения.

Проще всего работать с датчиком. Его продажа осуществляется в любом интернет-магазине, можно купить канальный прибор, можно разработать свой собственный по своим параметрам. Единственное замечание, нельзя устанавливать с таким прибором лампу накаливания, она может не выдержать нагрузки и взорваться, лучше работать со светодиодной.

Фото — Концепция умного дома

Еще один «умный» бесшумный вариант – это диммер. Здесь Вам понадобится прикоснуться к лампе, в зависимости от количества прикосновений, говорящий прибор будет менять яркость. Это очень удобно использовать на лампе в спальне, детской.

Чтобы настроить контроль и регулирование температуры, нам понадобится многоканальная система. Центральная схема контроля температуры и влажности состоит из:

• Датчиков (ds1820), которые измеряют физическое состояние жидкости, воздуха.
• Контроллеров (rfm12), которые могут быть простыми физическими компонентами и сложными устройствами специального назначения или встроенных компьютеров.
• Приводов люнекса, которые реагируют на сигналы контроллеров.

Самый современный способ – это купить все составляющие умного дома, провода, термостаты. После установить приборы в каждой комнате, по терморегулятору на радиатор и один на котел. Также понадобится управляемый блок, или «мозг» всей системы. Его рекомендуется смонтировать на входной трубе отопления.

Фото — Система умного дома

Наиболее просто осуществляется монтаж системы видеонаблюдения и сигнализации. Принципиальные положения установки систем безопасности:

1. Нужно подключить датчики на окнах, дверных проемах, там электрика будет самой продуктивной;
2. Сложнее всего подбирается плата, от неё зависит контроллер умного дома, работа посредственных деталей, уровень сигналов;
3. Многие специалисты считают, что монтировать индикаторы нужно на уровне пола. Где-то см 20 от плинтуса, это повышает эффективность;
4. Желательно установить постоянный мониторинг, установить цифровую систему контакта со службой охраны. Часто ответственными хозяевами устанавливается специальная программа к себе на персональный компьютер, которая позволяет контролировать работу системы из любой точки, где есть интернет (так советует поступить Елена Тесля и её книга: «Умный дом: как сделать своими руками», также там есть и другие решения). Можно подключить sms-оповещения.

Умный дом – это очень удобный способ сделать свою жизнь проще, часто целая система покупается полностью (Arduino, KNX, Linux).

Стоимость каждой системы индивидуальна. Самые популярные марки следующие: beckhoff, gira, lpt, redeye, Smart Switch IOT screen, teleco. Мы рекомендуем, перед тем, как построить такое жилье, посоветоваться со специалистами, они помогут вычислить уровень нагрузки, рассчитать потребляемую мощность.

Фото — Управление светом через телефон

Чтобы почерпнуть идеи, можно пролистать В.Н.Гололобов «Умный дом» своими руками, DJVU или PDF, бесплатно посмотреть у нас фото и видео- инструкции, прочитать советы известных мастеров.

Безопасность

В блок «безопасность» входят гаджеты двух типов. Первые следят за несанкционированным входом в жилье, а вторые — за непредвиденными аварийными ситуациями.

Чтобы избежать возможной утечки газа, протечки воды или задымления, стоит установить соответствующие датчики на кухню или в ванную — тогда при прорыве воды или загазованности в помещении на смартфон придет сообщение, также сработает сигнализация, если настроен соответствующий сценарий.

За отслеживание несанкционированного входа отвечают датчики движения, датчики открытия дверей и камеры. Последние как раз могут включаться, когда дверь открывается или появляется движение в комнате. В этом случае также приходит соответствующее сообщение на телефон, а камера начинает запись и трансляцию происходящего.

Работа с удобным веб-интерфейсом

Во время первого запуска платформы система создаст конфигурационные файлы, произведет подгрузку предусмотренных вариантом установки дополнительных модулей, развернет локальный веб-сервис, доступный по адресу http://localhost:8123.

В браузере при переходе пользователю станет доступен веб-интерфейс. Предварительно придется:

1. Создать учетную запись пользователя для локального сервера. Указываются имя пользователя, логин, пароль и его дубль для подтверждения.
2. Указать имя экземпляра умного дома, для которого разворачивается платформа, и его расположение (определяется автоматически при разрешении доступа к сервису геолокации, может быть выбрано на карте самостоятельно).
3. Дать разрешение на поиск интеграций, а также добавить нужные из предложенного платформой списка. На этом шаге будут автоматически дополнены файлы конфигураций. Если его пропустить, все те же действия можно выполнить в ходе работы с платформой по созданию и настройке конкретного экземпляра УД.

Эти шаги необходимы только при первом запуске, в дальнейшем пользователь сразу получит доступ к веб-интерфейсу системы.

Для задания полной базовой информации вносятся (кроме имени экземпляра и географического положения) переменные:

• elevation –высота над уровнем моря;
• unit-system – используемая система измерений (метрическая или imperial, использующая футы, фунты, галлоны и т.д.);
• temperature_unit – шкала температур по Цельсию или Фаренгейту;

• time-zone– часовой пояс;
• internal_url и external_url – адреса для доступа к веб-сервису из внутренней и внешней сетей;
• разрешения на использование внешних URL и директорий, папки для размещения медиа файлов и т.д.

Основными средствами при работе с системой через веб-интерфейс являются:

• Панель инструментов УД LovelaceUI. Именно на ней отображаются устройства в сети, их состояние, действия и пр.

• Пользовательское меню. Включает все возможности контроля экземпляра УД, создания и изменения его конфигурации.

Фактически LovelaceUI является полностью настраиваемым инструментом для отслеживания (при необходимости) состояния системы в реальном времени. Базой для представления являются:

• Карточки. На них отображаются датчики, кнопки, информеры в виде списка (Entities) или набора подписанных иконок (Glance). Выбрать вариант отображения пользователь может по собственному усмотрению.
• Бейджи. Компактное представление компонентов. Не всегда удобно, поскольку в автоматическом режиме размещается системой хаотично и оказывается малоинформативным. На усмотрение пользователя могут быть полностью удалены или перегруппированы для быстрого доступа к информации.

Пользовательское меню открывает доступ к:

1. Обзору системы (странице LovelaceUI).
2. Карте, при необходимости изменения местоположения, задания дополнительных локаций и зон.
3. Журналу событий, в котором ведется лог системы.
4. Истории. По умолчанию записывает все используемые экземпляром УД события – изменение состояний сенсоров, срабатывание триггеров, действия, и множество дополнительных, например, изменение положения солнца. Владелец может настроить запись, чтоб уменьшить число операций и объемы информации (полезно при работе с микрокомпьютерами, чтобы продлить срок службы SD-карты).
5. Инструментам разработчика и редактору конфигураций. Именно эти пункты меню содержат все необходимое для настройки экземпляра УД.

К сведению! Вносить изменения пользователь может прямым редактированием YAML-файлов. Однако встроенные средства гораздо удобнее, поскольку позволяют выполнить все необходимые действия в графическом интерфейсе. Для многих вариантов систем этого достаточно чтобы создать и настроить их с нуля, не написав ни строчки кода на Python, Однако пока далеко не все можно сделать без ручного кодирования, хотя разработчики и утверждают, что в ближайшем будущем графического интерфейса будет достаточно для решения 99% задач.

Ну, а теперь по порядку, немного теории

Умным домом принято называть что угодно, от 2 лампочек, управляемых по таймеру до сложной системы, реагирующей на множество факторов и делающей жизнь владельца комфортной.

В любом случае речь про управление устройствами, кратко их можно собрать в группы:

Бытовая техника (пылесосы, телевизоры, чайники, кондиционеры)

Лампочки/ленты (меняют цвет и яркость)

Датчики (мощность, напряжение, температура, влажность, концентрация газов)

Диммеры (пропорциональный выходной сигнал)

Исполнительные устройства (регуляторы температуры, привод штор)

Шлюзы (пульты, универсальные передатчики команд)

Построение умного дома начинается с выбора платформы. Разные платформы имеют разную функциональность, стоимость, сложность настройки. Например:

Умный дом Яндекс — нет логики, только команды, много совместимых устройств

Xiaomi (Aqara) – простые скрипты

Google Home – простые скрипты, много совместимых устройств

Domoticz – ограничен набор устройств, развитая логика

IFTTT — ограничен набор устройств, развитая логика

HomeAssistant — ограничен набор устройств, развитая логика, настройка интерфейса плагинами

Majordomo (php) — развитая логика, открытый проект, активно развивается, требует умения программировать.

Нужно заметить, что платформы от именитых производителей умеют работать друг с другом. То есть их экосистемы можно объединять, что существенно расширяет перечень подключаемых устройств. Кстати, о подключениях тут есть 2 аспекта: как подключаться физически и как общаться с концентратором умного дома.

Физически можно связываться через локальную компьютерную сеть (проводную или беспроводную), сеть малого радиуса (Bluetooth, ZigBee) или просто по радио или инфракрасному каналу (последнее обычно только в одну сторону работает).

Что же касается «языка» на котором общаются устройства, то тут вариантов много, но можно разделить на открытые (общедоступные) типа mqtt (сервис коротких сообщений через центральный сервер) или web-hook (обычные прямые ссылки на веб-сервер на борту устройства) и закрытые типа протокола Xioami/Redmond и прочих, которые известны только производителям.

Устройства – это хорошо, но что же ими управляет? Центральное устройство/ центр управления. Кстати, хабы типа Aqara это нифига не центральный модуль, а всего лишь концентратор сети ZigBee или какой иной, понравившейся производителю – логика остается в самих устройствах или на телефоне пользователя или в облаке.

Насколько я понял, большинство облачных сервисов не поддерживают логику. То есть в «Яндекс доме» можно узнать температуру и включить обогреватель. Но заставить Яндекс следить за температурой и держать в комфортном диапазоне – нет!

Для реализации логики нужен центральный блок, причем желательно локальный. Вот тут вариантов масса – поставить на свой домашний комп программу управления, собрать отдельный сервер, разместить сервер в облаке.

Как ни странно, дешевые микро ПК на ARM процессорах, например OrangePi, Nano Pi и прочие фруктовые Пи вполне тянут систему с базой данных, брокером сообщений и веб-интерфейсом. Не говорю уже про Raspberry – это вообще, как заговоренные.

Из программных серверов умного дома можно выделить популярные: Blynk (есть вариант облака и локальный), IFTTT (чисто облако, но с мобильным приложением), Home Assistant, Domotics, Majordomo.

Обычный компьютер выполняет все функции «Умного дома»

При большом желании, умении обращаться с интеллектуальными технологиями и наличии свободного времени, сконструировать собственный «Умный дом», подключенный к ПК может каждый желающий. Во всех остальных случаях к вам на помощь готовы прийти специалисты компании «Бестрон».

Пользователи, решившие создать «Умный дом» под управлением ПК, помимо прочих преимуществ такого решения отмечают тот факт, что большая часть производителей выпускает технику, основанную на проводных интерфейсах, и вдобавок снабженную адаптерами для подключения к ноутбуку.

Кроме того в случае необходимости существует вариант работы оборудования на цифровых или аналоговых сигналах посредством подключения по USB специального модуля ввода/вывода. Правда в данной ситуации некоторые пользователи жалуются на ограниченность возможностей подобный устройств, поскольку автоматика подходит лишь для сигналов с уровнем от 0 до 5 вольт, а для преобразования полученного сигнала следует использовать формирователи, а также преобразователи.

EventGhost

EventGhost — это простое программное обеспечение для автоматизации, которое позволяет пользователям получать доступ к различным устройствам ввода для запуска управления подключенными устройствами . Он не предоставляет обширных функций, таких как другое программное обеспечение в списке, но он легок и может выполнять большинство задач, необходимых пользователю умного дома в небольшом масштабе.

Кроме того, EventGhost позволяет использовать устройства ввода, такие как беспроводной пульт дистанционного управления, для управления домашними устройствами. Как и следовало ожидать, интерфейс прост с различными значками задач в меню, которые имеют определенные функции.

Чтобы получить больше возможностей , вам нужно загрузить несколько плагинов, которые могут быть недостатком приложения . Инфракрасные движения работают превосходно и их легко настроить, следуя инструкциям на веб-сайте программного обеспечения. Вы всегда можете попробовать EventGhost, так как он бесплатен для загрузки и ознакомления с функциями .

Скачать EventGhost

Вывод

Это лучшее программное обеспечение для умного дома для владельцев умного дома. Они были протестированы и признаны необходимыми. Кроме того, все они совместимы с Windows 10 .

Между тем, EventGhost является легким в использовании, но с ограниченными функциями, в то время как Creston является самым дорогим из приложений, перечисленных выше. Наше рекомендуемое программное обеспечение для умного дома для использования в вашем доме — OpenHAB, поскольку оно предоставляет все необходимые функции и совместимость, необходимые для программного обеспечения для умного дома.