Умный дом с нуля: пошаговое руководство для начинающих

Третье: охранная сигнализация

Защита своего жилья играет важную роль, в том числе и в системе «Умныйдом».Своими руками установить сигнализацию не составит никакого труда. Например, датчики можно расположить вдоль забора, который ограждает территорию, на стенах, окнах, дверях, а также в комнатах. Если вдруг сработает хотя бы один из них, активизируются все системы оповещения, которые запрограммированы в конкретном алгоритме. Подобная система будет состоять из датчика присутствия, контрольной панели, источника бесперебойного питания с аккумулятором (в случае отключения энергии он проработает примерно 6-7 часов), сирены, считывателя ключей-таблеток.

Как подключить умные устройства

Для работы умного девайса с HomeKit через прослойку в виде HomeBridge требуется две вещи:

• установленный плагин
• данные об устройстве в файле конфигурации

Искать плагин можно самостоятельно. На просторах GitHub можно найти файлы практически для любого умного устройства.

Просто впишите в Google: mi air purifier 2 homebridge (для очистителя воздуха Xiaomi Mi Air Purifier 2) и по одной из первых ссылок найдете нужный плагин.

На специальной вкладке Плагины можно осуществить поиск нужного дополнения, аналогично поиску в Google. Вписываем название девайса (с китайскими гаджетами от всевозможных суб-брендов придется повозиться) и выбираем один из предложенных плагинов.

Установка нужного плагина

На GitHub странице плагина или на другом сайте, где было найдено дополнение, первым делом описывается процесс установки.

Для установки непосредственно на Raspberry Pi или через SSH используется приведенная в описании плагина команда такого вида:

Для установки через веб-интерфейс достаточно нажать кнопку Install возле найденного в поиске дополнения.

Изменение файла конфигурации

Файл конфигурации тоже может быть изменен на самом устройстве с сервисом HomeBridge, через SSH или через веб-интерфейс. В первом случае редактируем файл config.json командой nano ~/.homebridge/config.json, а во втором переходим в визуальный редактор на вкладке веб-интерфейс.

На странице с описанием плагина находим пример конфигурации:

Нужно интегрировать данный код в уже имеющуюся конфигурацию.

В большинстве случаев плагины интегрируются в разделы “platforms” или “accessories”. Особо сложные дополнения могут иметь части кода в обоих разделах.

Тем, кто сталкивался с программированием, не составит труда корректно внести нужные части кода, другим рекомендуем внимательно методом проб и ошибок научиться редактировать файл конфигурации. Без этого все равно ничего не получится.

Заполнение параметров устройства

Обратите внимание, что в большинстве случаев требуется указать два параметра подключаемого девайса: IP-адрес и токен. С поиском адреса в домашней сети проблем не возникнет (ищите через приложение роутера или его веб-интерфейс), а вот с токеном не так все просто. Уникальный идентификатор умных устройств можно получить разными способами

Самый простой – воспользоваться модифицированным приложением Mi Home на Android. Если смартфона или планшета с нужной ОС на руках нет – устанавливаем эмулятор Android по инструкции

Уникальный идентификатор умных устройств можно получить разными способами. Самый простой – воспользоваться модифицированным приложением Mi Home на Android. Если смартфона или планшета с нужной ОС на руках нет – устанавливаем эмулятор Android по инструкции.

1. Устанавливаем на Android модифицированное приложение Mi Home.

2. Авторизуемся в своей учетной записи с указанием правильного региона (в большинстве случаев это Материковый Китай).

3. Находим нужный девайс и в разделе Настройки – Общие параметры – Информация о сети видим поле с нужным нам токеном.

Здесь же можно найти IP-адрес.

Для устройств других производителей придется использовать другие способы добычи токенов.

Теперь можно заполнить данные девайса в конфигурации, сохранить файл и перезагрузить HomeBridge.

Если все было сделано верно, устройство появится в приложении Дом на iPhone и им можно будет управлять, как нативным девайсом с поддержкой HomeKit.

Умный дом — контроль доступа и противопожарная система

Еще одна функция умного дома – контроль за датчиками противопожарной системы и системы контроля доступа. Датчиков существует достаточно большое количество разновидностей, в противопожарных системах применяются датчики задымления, в охранных – в основном датчики объема на окнах. В случае срабатывания какого-либо датчика в режиме охраны система оповестит пожарных или полицию (ЧОП). Стоит отметить, что для дачного поселка система охраны не слишком актуальна – ложные срабатывания датчиков никто не отменял, а ехать час-два проверять каждый раз после срабатывания никто не будет.

Особенности работы Aqara с «Алисой»

После подключения в экосистему Яндекса приложение позволит настроить базовые сценарии для каждого компонента, назначить комнату месторасположения или объединить их в группы.

Однако, приложение работает только с русскими именами устройств длиной до 30 символов — вероятно, большинство из них придётся переименовать. Синхронизация имен при этом отсутствует.

Синхронизация настроек между Aqara Home и Яндекс.Устройства так же отсутствует: можно задать иное месторасположение и создавать отдельные сценарии автоматизации.

Управление компонентами реализуется как с помощью визуальных «пультов» при выборе соответствующего компонента на главной странице вкладки Устройства, так и с помощью «Алисы».

Для её работы потребуется использовать готовые голосовые команды, список которых можно узнать в настройках каждого компонента либо создать сценарий автоматизации.

Для этого необходимо:

1. Нажать на главной странице приложения «+» и выбрать Добавить сценарий.2. Указать условия «Если» и «То», а так же фразу для выполнения сценария.

Основные действия с компонентами Aqara «Алиса» умеет включать с помощью готовых голосовых команд. Их перечень очень велик. Кроме того, допустимы как точные, так и достаточно размытые формулировки.

По какой схеме работает система «умный дом»

Структура «умного дома» достаточно проста, но при этом она позволяет охватить максимальное количество необходимых объектов (используются датчики и камеры для съемки видео). Чтобы эффективно обустроить «умный дом», схема должна выглядеть таким образом:

• управление светом и электронагрузками
• климатический контроль (отопительная и вентиляционная система, система кондиционирования)
• безопасность (система наблюдения при помощи видео, снятого на камеры, техническая и пожарная безопасность, охранная сигнализация)
• электроприводы (управление воротами, жалюзи, прочим автоматическим оборудованием)
• система развлечений (видео, аудио)
• погода и полив растений

Наиболее востребованным у потребителей является блок управления светом и электрическими нагрузками. Данная функция позволяет не только отключать освещение во всех помещениях одновременно, но и приводить уровень освещенности к необходимому значению (минимум, средний, максимум).

Контроль над климатической обстановкой в жилье позволяет получить необходимую температуру, единожды настроив систему. В дальнейшем «умный дом» самостоятельно будет регулировать работу подсистем инженерии для создания благоприятного микроклимата.

Охранная сигнализация предполагает защиту от проникновения на придомовую территорию, а также непосредственно в сам дом через окна и двери. Чтобы данная система функционировала более отлаженно, по всему периметру устанавливают камеры, которые круглосуточно осуществляют запись видео. Система развлечений предполагает просмотр видео в оборудованных комнатах, а также прослушивание любимых аудио во всех помещениях жилья.

Что нам понадобится

Для осуществления описываемых в этой статье действий понадобится:

• Raspberry Pi 3 / 4
• Локальная сеть

Сервер Home Assistant не требователен к «железу» микрокомпьютера, однако в процессе его работы происходит большое количество операций чтения-записи, что приводит к ускоренному исчерпанию ресурса microSD-карт.

Например, во время работы первой конфигурации у меня отказала microSD-карта, которую я использовал еще в 2017 году во время написания того самого обзора Raspberry Pi 3. Ее ресурса хватило на 3 года работы «малинки», но при постоянном логировании значений с нескольких подключенных к системе датчиков Home Assistant добил ее за месяц.

Как быть:

• Вариант 1. Регулярно делать бэкапы и иметь резерв в виде 1-2 новых microSD-карт, чтобы при отказе одной карточки памяти можно было развернуть уже сконфигурированную систему на новом накопителе.
• Вариант 2. Купить eMMC-чип и microSD-адаптер для него. В сравнении с microSD память стандарта eMMC обладает не только более высокой скоростью чтения-записи, но и на порядки большим ресурсом.
• Вариант 3. Перенастроить Raspberry Pi для загрузки системы с подключенного по USB жесткого диска или SSD.

Более подробно о настройке загрузки Raspberry Pi с жесткого диска я рассказал в отдельной статье. А пока будем исходить из того, что система у нас грузится с microSD.

Также желательно иметь несколько сенсоров или «умных» устройств для интеграции. На начальном этапе можно обойтись и без них, но работать с системой, которая умеет мониторить лишь собственные показатели и прогноз погоды на ближайшее время не очень интересно.

Система умный дом в санузле

Подобные цепочки могут быть очень обширными и длинными, ограничиваясь лишь фантазией изобретателя и имеющимися в его распоряжении средствами

Важно отметить, что большинство регистрирующих то или иное событие датчиков не являются дефицитными или редкими изделиями, и практически повсеместно находятся в свободной продаже. А для их изготовления необходимо три вещи: точно понимание того, что требуется получить, умение искать и анализировать информацию (благо, интернет всегда готов прийти на помощь) и, разумеется, определенная денежная сумма, которою необходимо потратить на приобретение нужных датчиков, реле, проводов и так далее

Хорошим примером подобной «умной» цепочки может послужить санузел (уборная), зайдя в который автоматически включится свет (сработает установленный в санузле так называемый датчик объема), затем, покинув помещение, свет выключится, и сигнал об этом поступит на реле электромотора активной вентиляции, которая, осуществив проветривание, автоматически отключится спустя несколько минут (сработает очередное реле). Подобная система полностью автономна и, при использовании качественных комплектующих, чрезвычайно надежна и долговечна.

С интерактивно-дистанционными системами все еще проще. В наши дни, развитие средств связи достигло таких высот, что беспроводный доступ к любому сетевому устройству можно получить откуда угодно. Тем более что в специализированных магазинах представлено масса таких устройств, способных держать связь средствами сети интернет и осуществлять полноценное дистанционное управление, обратную связь и многое другое. Отличным примером комбинации таки устройств может стать камера видеонаблюдения, подключенная к Всемирной Сети и современный сотовый телефон (смартфон или КПК).

Видеокамера может находиться, к примеру, в детской комнате и транслировать картинку на телефон родителя, который, не находясь дома, будет знать все, что в наблюдаемой комнате происходит. Вариантов подобных комбинаций «камера – телефон» очень много. Вместо телефона может выступать ноутбук, планшет или компьютер на работе, а вместо видеокамеры – специальный контроллер, через который можно управлять бытовой техникой, электропитанием, освещением и многим другим.

Иным решением может стать более сложная, но и намного более функциональная схема. В основе «умного дома» лежит особый центр управления (может быть приобретен в специализированных магазинах). К центру управления можно подключить совершенно любое цифровое устройство, каждое из которых способно информировать своего хозяина отсылая ему оповещения на телефон (планшет, КПК, смартфон) обо всех событиях, которые были зафиксированы. Помимо информации в виде оповещений, хозяине может дистанционно управлять этими устройствами, формируя так называемую обратную связь.  

Так, например, можно отключить электрические розетки, когда ребенок остался один дома, выключить забытый утюг, заранее, перед приходом домой, прогреть теплые полы, дистанционно запустить запись любимой телепередачи и совершить любое другое действие. Более того, на основе управляющего центра можно реализовывать самые разнообразные «умные» цепочки последовательности действий без участия человека, но под его контролем. Хорошо продуманная схема способна существенно упростить быт, лишив человека рутины, и полностью исключить такой фактор, как «забывчивость».

Повсеместно доступный интернет позволил решить проблему двусторонней связи с «умным» домом. А разнообразные устройства (от смартфона и до цифрового датчика дыма) сделали возможным реализовать любую «умную» схему, цепочку или последовательность. В совокупности с этим, в свободной продаже обозначился достаточно объемный ассортимент датчиков, реле, видеокамер и многих других устройств, способных превратить концепцию «умный дом» в действительно доступное решение.

Оборудование «Умного дома», на которое стоит обратить внимание

Приведём примеры некоторых «умных» устройств, которые могут быть успешно интегрированы в систему умного дома.

Светильник HIPER IoT DL221

Особенностями являются возможность регулировки яркости, настройки таймеров и сохранения комфортных режимов эксплуатации для разных пользователей.Оснащён качественными светодиодами, сенсорным управлением. Может регулироваться угол наклона.Камера HIPER IoT Cam F1 поддерживает облачные технологии, способна работать 8 суток в режиме записи, также в камере реализованы ночной и охранный режимы. Может крепиться к потолку или стене.

Умная сирена c метеостанцией HIPER IoT A1

Датчик позволяет контролировать микроклимат в помещении, может осуществляться управление кондиционером. Может использоваться для оповещения как сирена. Сохраняется история случаев срабатывания.

Умная розетка HIPER IoT P01

Поддерживает облачные технологии, может использоваться для удаленного включения и выключения приборов, поддерживает голосовых помощников – Алису и Google Home. Возможна настройка работы по расписанию. В случае отключения электроэнергии все настройки сохраняются.

Умный сетевой фильтр HIPER IoT PS44

Поддерживает голосовых помощников – Алису и Google Home. Оснащён евророзетками (4 шт) и USB-портами (также 4 шт). Розетки можно включать отдельно друг от друга по расписанию. Предусмотрена защита от короткого замыкания.Фильтр изготовлен из качественного негорючего пластика. При отключении электроэнергии настройки не сбрасываются.

Возможности системы

Функциональность и устройство зависят от потребностей и финансовых возможностей потребителя. Перечень конфигураций очень обширен, но любая схема системы умного дома включает в себя три основных элемента:

Многочисленные датчики, собирающие информацию о температуре воздуха и поверхностей, положении ворот/дверей, передвижениях, яркости света и так далее.

Исполнительная система, отвечающая за передачу сигналов на подключенные к системе устройства. Импульс может быть как механическим, так и электрическим, в зависимости от конструктивного принципа взаимодействия.

Блок управления системой умный дом, в котором пользователь получает доступ к функциям всех объединённых приборов и устройств. Стационарный блок с помощью программного обеспечения может дублироваться на смартфон или персональный компьютер.

Датчики современных систем заметят, что в никого нет дома, а значит нет смысла держать заданную температуру в 24 градуса — это лишние затраты, и система понизит её до комнатной. Гигростаты проконтролируют уровень влажности, а специальные испарители и осушители при необходимости подгонят его под нужный показатель.

Управление теплыми полами, батареями и другими отопительными приспособлениями предотвратит перегревание помещения и поможет сэкономить на коммунальных платежах или топливе, если отопление автономное.

Контроль освещения позволит задать параметры световых устройств при определенных условиях. Самым простым вариантом — включением света при фиксации движения, никого уже не удивить. Такой метод давно уже применяется при уличном освещении.

• Подключение УЗО — правильная установка, грамотное подключение и инструкция по монтажу (80 фото)

• Газонокосилка — обзор бытовых и профессиональных инструментов (125 фото)

• Как выбрать конвектор — 110 фото и советы по выбору элемента системы отопления

А вот поддержание определенного уровня света с помощью регуляции осветительных приборов и положения штор, в зависимости от времени суток, уровня естественного света и погоды за окном — это уже интереснее.

Заданные показатели будут автоматически сохраняться и обеспечивать комфортную среду для рабочего кабинета или активно используемого гаража.

В случае с частным домом с придомовой территории вариации разнообразней. В стандартную охранную систему интегрируются дополнительные датчики движения, устройства наблюдения, становятся доступными нежелательные в многоквартирных домах функции сирены.

Для особых ленивцев производители предлагают огромный выбор дополнительного расширения функционала за счет программного управления мультимедийными системами, кухонными приборами и другими решениями, вплоть до экзотических.

• Домофон для квартиры: подбор оптимальных параметров и монтаж системы видеонаблюдения (70 фото)

• Проточный водонагреватель — 85 фото монтажа бытовых и промышленных устройств

• Бойлер для нагрева воды: подбор лучших водонагревателей и прокладка коммуникаций (135 фото)

Определяемся с актуаторами=”subtitle”>

В качестве базовых исполнительных устройств предлагаем рассмотреть умные розетки, выключатели, кнопки и лампы.

Некоторые умные розетки позволяют не только управлять состоянием светильников и бытовых приборов, но и вести учет потребляемой мощности. Выключатели и кнопки также пригодятся для реализации сценариев освещения и включения/выключения техники.

Еще одна удобная вещь — умный инфракрасный пульт. Им можно заменить все остальные пульты для телевизора, кондиционера и т. п. Представьте, что вам теперь вообще не придется их искать!

Шлюз=”subtitle”>

Во всех наборах умного дома присутствует обязательный элемент — блок управления, он же шлюз или центр управления. Это «мозг» системы, который отвечает за управление всеми устройствами умного дома и выполнение сценариев автоматизации. Он принимает данные от датчиков и передает их на сервер производителя для обработки. Благодаря этому вы можете отслеживать эти данные в удобном формате — в приложении на мобильном устройстве, откуда можно в пару кликов передать команды для исполнительных устройств.

Особняком стоят несколько облачных систем умного дома, не требующие управляющего блока. Это платформы Apple HomeKit, Google Home и Умный дом Яндекса. В таком случае команда из приложения улетает прямиком в облако, где обрабатывается при помощи библиотеки функций от производителя конкретного устройства. На примере Яндекса схематически это выглядит так:

<?php $next_post = get_next_post(true); if( ! empty($next_post) ){ ?>

Это интересно: <?php next_post_link(‘%link’, ‘%title’, true); ?>

<?php } ?>

Установка Domoticz на Raspbery Pi

Вводим в консоль команду:

sudo curl -L install.domoticz.com | sudo bash

После загрузки необходимых компонентов отобразится помощь по установке Domoticz, где лучше оставить предлагаемые значения по умолчанию либо указать:

• протокол HTTP/HTTPS
• порт для системы (8080 по умолчанию)
• путь для Domoticz (по умолчанию /home/pi/domoticz)

Вход на Raspberry после установки осуществляется через строку браузера. Введите IP Raspberry и порт 8080, если порт не был изменен

http://IP.адрес.Raspberry:8080

Вы увидите главное окно Domoticz. На этом установка закончена. Domoticz добавится в автозапуск при инсталяции. При последующей перезагрузке система запустится автоматически.

Основные компоненты умного дома на базе KNX

Умный дом на базе KNX состоит из нескольких ключевых компонентов, каждый из которых играет свою роль в создании интегрированной и эффективной системы.

Контроллеры и Центральные Устройства

Ядро любой системы умного дома на базе KNX – это контроллер, который служит центральным узлом для управления всеми подключенными устройствами. Контроллеры могут быть различных типов, от простых устройств до сложных систем, способных управлять большими зданиями. Они обеспечивают связь между различными компонентами системы и позволяют пользователям настраивать и контролировать различные аспекты их дома.

Датчики и Исполнительные Устройства

Датчики в системе KNX собирают информацию о состоянии окружающей среды (температура, влажность, освещенность и т.д.) и передают эти данные контроллеру. Исполнительные устройства, такие как реле и актуаторы, выполняют команды, отправленные контроллером, включая включение/выключение освещения, управление отоплением, кондиционированием и другими системами.

Интерфейсы Пользователя

Для взаимодействия с системой умного дома используются различные интерфейсы пользователя, такие как переключатели, сенсорные панели, мобильные приложения и голосовые ассистенты. Эти устройства позволяют пользователям легко управлять системой, настраивать сценарии и мониторить состояние своего дома.

Сетевая Инфраструктура

KNX использует специализированную сетевую инфраструктуру для связи между устройствами. Это может быть как проводная сеть, так и беспроводные решения

Важно, чтобы сетевая инфраструктура была надежной и обеспечивала стабильную связь между всеми компонентами системы.

Программное Обеспечение

Для настройки и программирования системы KNX используется специализированное программное обеспечение. Оно позволяет интеграторам систем и пользователям создавать сложные сценарии работы, настраивать взаимодействие между устройствами и проводить диагностику системы.

Умный дом и безопасность на базе KNX

Безопасность является одним из ключевых аспектов любой системы умного дома, и системы на базе KNX предлагают широкие возможности для обеспечения безопасности жилья.

Системы Охраны и Наблюдения

Умный дом на базе KNX может интегрироваться с различными системами охраны и видеонаблюдения. Датчики движения, дверные и оконные контакты, камеры видеонаблюдения и другие устройства безопасности могут быть подключены к центральному контроллеру. Это позволяет системе мгновенно реагировать на любые подозрительные действия, например, отправляя уведомления на смартфон пользователя или активируя сигнализацию.

Умные Замки и Системы Доступа

Умные замки и системы контроля доступа позволяют управлять доступом в дом. С их помощью можно настроить временные или постоянные доступы для членов семьи, гостей или персонала. Также возможно интегрировать системы распознавания лиц или отпечатков пальцев для повышения уровня безопасности.

Автоматизация для Безопасности

Сценарии автоматизации могут быть настроены для повышения безопасности. Например, при обнаружении движения в ночное время могут автоматически включаться свет и камеры, отпугивая потенциальных злоумышленников. Также можно настроить автоматическое закрытие дверей и окон при активации системы безопасности.

Датчики Протечки и Дыма

Датчики протечки воды и дыма являются важной частью системы безопасности. Они могут предупредить о возможных аварийных ситуациях, таких как затопление или пожар, позволяя своевременно предпринять необходимые меры.

Интеграция с Экстренными Службами

В некоторых случаях система умного дома может быть интегрирована с экстренными службами, автоматически вызывая пожарную охрану или скорую помощь в случае обнаружения пожара или других чрезвычайных ситуаций.

Лучшие системы освещения «Умный дом»

Контролировать работу ламп можно с помощью комплекта «Умный дом». Контроллеры регулируют степень освещенности, включают и выключают свет по определенному сценарию, имитируя присутствие хозяев квартиры или коттеджа, реагируют на движение. Производители предлагают разные решения на базе блоков управления – сенсорные выключатели, умные лампочки.

PS-Link PS-2301

В основе комплекта шлюз, работающий по протоколам ZigBee. Набор рассчитан на квартиру-студию, состоит из трех сенсорных выключателей, которые устанавливаются взамен штатных электротехнических устройств. Особенностью конструкции является стеклянная панель, гармонично сочетающаяся с любыми интерьерными материалами. Светодиодная панель помогает найти выключатель в полной темноте.

Система управляет светом с помощью касания, работает по расписанию и прописанным протоколам. Можно контролировать выключатели удаленно, с помощью приложения для смартфонов. Дополнительно приобретается пульт ДУ. Базовый шлюз совместим с датчиками различного назначения. Это позволяет настроить включение света при изменении одного из параметров микроклимата. Протокол передается по каналам Wi-Fi.

Достоинства:

• Проработанный дизайн;
• Адаптируется под мобильный модем;
• Низкое энергопотребление;
• Не требуется наличие нулевого провода;
• Простая настройка.

Недостатки:

Высокая цена.

Rubetek Управление освещением

Основа комплекта – двухканальный блок управления. Конструкция рассчитана для скрытого монтажа в подрозетник. Контролирует две независимые нагрузки, мощность каждой может достигать 1,5 кВт. Контроллер измеряет энергопотребление за период, который задается пользователем с помощью мобильного приложения. Передает показания мощности подключенного электрооборудования. Блок совместим с датчиками безопасности, может работать как центр управления охранной сигнализации.

В набор входит одна Wi-Fi лампа, которая может менять освещение от теплого диапазона до холодного. Управлять устройством можно с помощью сценариев, касания или голоса. Лампа может светиться любым оттенком – в базе данных 16 миллионов цветов. Оборудование можно использовать для имитации присутствия владельцев дома. В комплекте поставки датчик движения, который поможет снизить расход электроэнергии. Сенсор реагирует на движение, включая свет по выбранному пользователем сценарию.

Достоинства:

• К центральному блоку можно подключить 64 датчика;
• Удобное мобильное приложение;
• Мощность энергопотребления у лампы 7 Вт;
• Увеличенный ресурс каждого компонента;
• Дальность действия сенсора – 100 м.

Недостатки:

Высокая цена.

Самостоятельная постройка системы

В данном случае домашний мастер не ограничен в выборе программного обеспечения и оборудования. На первом этапе следует определиться с выбором пути, по которому будет передаваться информация. Это может быть электропроводка (протоколы X10, PLCBus), выделенные провода (протоколы KNX/EIB, 1Wire), а также радиосигналы (Z-Wave, например).

Среди любителей, которые самостоятельно автоматизируют управление всеми системами обслуживания дома, большой популярностью пользуется технология X10, при ней управляющие сигналы подаются по линиям электропередачи. Основное преимущество – можно с течением времени дополнять комплекс функций новыми, в которых возникла необходимость уже после установки основного оборудования. Недостаток – сигналы в расположенных на небольшом расстоянии квартирах могут влиять друг на друга и нарушать выполнение задач.

Приведем пример построения системы на базе протокола Х10.

Прежде всего необходимо подобрать контроллер, который будет вести круглосуточное наблюдение за инженерным оборудованием

Важно, чтобы контроллер был надежным, характеризовался бесперебойной связью с оборудованием, а также мог совмещаться с разным оборудованием

Для управления можно использовать и ПК, оборудованный соответствующими программами. Компьютер необходимо будет держать постоянно включенным, но с ним появится больше гибкости при программировании системы.

В качестве исполнительны устройств используются диммеры, выключатели, адаптер-патроны. Рекомендуется выбирать диммер, который представляет собой модуль, встроенный на DIN-рейке, так как он может обслуживать две независимые зоны освещения и, спрятанный в шкафу, не будет раздражать гудением.

Для регулирования включения и выключения света лучше установить выключатели-модули, которые устанавливаются за обычными выключателями. Такие модули можно установить и в розетки для бытовых приборов, и регулировать таким образом работу техники.

Для охранной подсистемы можно установить датчик движения MS13 и модуль-приемник, который будет принимать сигналы с дистанционного пульта.

Для того чтобы устранить помехи и улучшить передачу системой Х10 сигналов следует использовать в схеме подключения и специальные фильтры, повторители, мосты.

В зависимости от тех задач, которые будут возложены на систему, мастеру необходимо будет подбирать и функциональные элементы – электроустановочные устройства, таймеры, датчики температуры, движения или другие, видеокамеры, системы сигнализации.

Пятое: энергопотребление

Чтобы ограничить мощности, которые дом потребляет, стоит обязательно установить систему управления энергопотреблением. Благодаря такому решению можно избежать серьезных проблем, которые могут возникнуть, если мощность достигнет своего пика. Например, если в вашем коттедже установлены теплые полы, работающие от электричества, может случиться перегрузка питающей сети. Если создать интеллектуальную систему, можно добиться плавного включения полов в разных помещениях, пока дом не прогреется полностью. Это позволит избежать резких скачков и перегруза сети. Кроме того, наличие такой системы приведет к тому, что по мере приближения мощности к пиковой генератор включится сам, а как только она снизится, он отключится.

Проектирование умного дома Arduino

Умного дома «на все случаи жизни» не существует. Поэтому, его проектирование начинается с определения поставленных задач, выбора и размещения основного узла Arduino, а затем и остальных элементов. На конечном этапе связывается и дорабатывается функционал, с помощью программирования.

На базе Ардуино можно создать множество проектов, а затем скомпоновать их в единую систему. Среди таких:

1. Контроль влажности в цоколе.
2. Автоматическое включение конвекторов, при падении температуры в доме ниже допустимой в двух возможных вариантах – при наличии и отсутствии человека в комнате.
3. Включение освещения на улице в сумерки.
4. Отправка сообщений об изменениях каждого детектируемого состояния.

В качестве примера можно рассмотреть проектирование автоматики одноэтажного дома с двумя комнатами, подвальным помещением под хранение овощей. В комплекс входит семь зон: прихожая, душевая комната, кухня, крыльцо, спальня, столовая, подвал.

При составлении пошагового плана проектирования учитываем следующее:

1. Крыльцо. При приближении владельца к дому ночью, включится освещение. Также следует учесть обратное – выходя из дома ночью, тоже надо включать освещение.
2. Прихожая. При детектировании движения и в сумерки включать свет. В темное время необходимо, чтобы загорался приглушенный свет лампочки.
3. Подвал на улице. При приближении хозяина, в темное время суток, должна загораться лампа возле дверцы подвала. Открывая дверь, загорается свет внутри, и выключается в том случае, когда человек покидает здание. При выходе, включается освещение на крыльце, а по мере отхождения от подвального помещения, выключается возле дверцы. В подвале установлен контроль влажности и при достижении критической температуры, включаются несколько вентиляторов для улучшения циркуляции воздуха.
4. Душевая комната. В ней установлен бойлер. Если человек присутствует в доме, бойлер включает нагрев воды. Автоматика выключается, когда максимальная температура нагрева достигнута. При входе в туалет, включается вытяжка и свет.
5. Кухня. Включение основного освещения ручное. При длительном отсутствии хозяина дома на кухне, свет выключается автоматически. Во время приготовления еды автоматически включается вытяжка.
6. Столовая. Управление светом происходит по аналогии с кухней. Присутствуя на кухне, есть возможность дать голосовую команду ассистенту умной колонки, чтобы тот запустил музыку.
7. Спальная комната. Включение освещение происходит вручную. Но есть автоматическое выключение, если в комнате долгое время отсутствует человек. Дополнительно, нужно выключать освещение по хлопку.

По всему дому расставлены конвекторы. Необходим автоматический контроль поддерживаемой температуры в доме в двух режимах: когда человек есть в доме и вовремя его отсутствия. В первом варианте, температура должна опускаться не ниже 20 градусов и подниматься не выше 22. Во втором, температура дома должна опускаться не ниже 12 градусов.

Проект готов, осталось заняться его реализацией.

Плюсы и минусы системы

Прежде чем подбирать компоненты и модули для создания автоматики в умном доме, следует уделить внимание как достоинствам, так и недостаткам системы. Преимущества умного дома Arduino:

Преимущества умного дома Arduino:

Преимущества умного дома Arduino:

1. Использование компонентов других производителей с контроллером Arduino.
2. Создание собственных программ умного дома, так как исходных код проекта открыт.
3. Язык программирования простой, мануалов в сети для него много, разобраться сможет даже начинающий.
4. Простой проект делается за один час практики с помощью дефолтных библиотек, разработанных для: считывания сигналов кнопок, вывода информации на ЖК-дисплеи или семи сегментные индикаторы и так далее.
5. Запитать, посылать команды и сообщения, программировать, или перенести готовые программные решения в Arduino, можно с помощью USB-кабеля.

Недостатки:

1. Среда разработки Arduino IDE – это построенная на Java ппрограма, в которую входит: редактор кода, компилятор, передача прошивки в плату. По сравнению с современными решениями на 2021 год – это худшая среда разработки (в том виде, в котором она подается). Даже когда вы перейдете в другую среду разработки, IDE вам придется оставить для прошивки.
2. Малое количество флэш-памяти для создания программ.
3. Загрузчик нужно прошивать для каждого шилда микроконтроллера, чтобы закончить проект. Его размер – 2 Кб.
4. Пустой проект занимает 466 байт на Arduino UNO и 666 байт в постоянной памяти платы Mega.
5. Низкая частота процессора.