0

Что надо для умного дома?

Когда-то в блоге мы рассказывали, как наш руководитель отдела обучения и замечательный программист Евгений создал марсианские часы и заодно выиграл в конкурсе. А потом — как он же сконструировал систему «Умный дом» своими руками. Так вот, сегодня снова поговорим о DIY-электронике и принципиально новой системе контроля за домом, которую Евгений создал с нуля взамен предыдущей.

Я занимаюсь всем, что связано с электроникой и программированием электронных устройств, с университета. Это моя профессия — я учился на приборостроителя. И получилось так, что работаю я разработчиком, а моё хобби связано с профессией.

— Евгений, разработчик

Идея «умного дома» не давала покоя инженерам ещё в 50-е: тогда появился первый дом с кнопками, где все бытовые задачи решались нажатием конкретной кнопки. В 1966 году с помощью единой системы уже можно было настраивать климат в помещении и включать/выключать приборы.

Полноценные «умные дома» появились на западе в 70-е с изобретением передачи сигнала по электросети и беспроводного управления на радиочастоте 433 МГц. Но для управления системой нужен был специальный пульт: с его помощью можно было включать и выключать приборы, менять яркость света и информировать о текущем состоянии бытовой техники. Одна беда — работали такие пульты по закрытым протоколам. Но когда появился Интернет и Wi-Fi, в сфере умных домов всё изменилось.

Содержание

С чего всё началось

Эпопея с Умным домой началась у Евгения давно — ещё 5 лет назад, когда он впервые узнал про Arduino (аппаратно-программную платформу для создания каких угодно устройств). Эта тема так его заинтересовала, что спустя пару месяцев он заказал собственный набор Arduino и начал с ним «ковыряться», изучать возможности и документацию. А уже спустя 4 месяца сделал первое устройство — сенсорную игру на реакцию. Но после этого, по собственному признанию Евгения, его посетил творческий кризис: у него была база для проектирования и даже время, а вот идеи, что сотворить, не было.

В 2016-м он заинтересовался темой умных домов и понял, что на базе Arduino сделать подобную систему для своей квартиры вполне реально. Первая версия умного дома состояла из метеостанции (с датчиками температуры и влажности) и охранной системы (с датчиком открытия/закрытия двери и инфракрасным датчиком движения), и выглядела так:

Следить за температурой и влажностью и контролировать происходящее в помещении — классно, но вскоре стало ясно, что эти устройства не такие уж «умные»: ведь централизованной системы управления всем этим не было. Поэтому-то и зародилась идея сделать новую, усовершенствованную, версию системы, которую по праву можно было бы назвать «умным домом». Её Евгений выпустил в 2019-м.

Новая система была построена на микрокомпьютере, и у неё был клёвый сенсорный экран (интерфейс которого, кстати, нарисовал один из дизайнеров Сибирикс). Она умела разговаривать, распознавать речь и понимать данные с внешних датчиков, которые к ней можно было подключить. С внешними устройствами система общалась по Wi-Fi с помощью JSON (напомним, это текстовый формат обмена данными).

Восстание машин

Естественно, все комплектующие для системы заказывались из Китая, поскольку в России найти что-то подобное за адекватные деньги проблематично. В какой-то момент дисплей, как всё китайское (простите за штамп), начал глючить: стал неадекватно реагировать на нажатия и жить своей жизнью.

Я, честно, до сих пор не знаю, была это программная ошибка, или действительно дисплей вышел из строя. Собственно, в этот момент я пришёл к выводу, что система «Умный дом» вообще не должна иметь центрального дисплея. Вместо этого она должна базироваться на сервере, к которому можно подключиться вообще с чего угодно: с телефона, планшета, компьютера и из любой точки мира.

— Евгений, разработчик

Третья версия системы построена на самописной системе центрального управления. Но зачем, спросите вы, ведь есть же готовые решения?! Ага, есть такие.

Первая — MajorDomo, придуманная разработчиком из Белоруссии. Сама по себе штука прикольная и очень популярная, к ней есть множество плагинов и модулей, к ней даже можно подключить датчики от супер-брендовых производителей. Но есть нюанс — она построена на языке PHP с использованием MySQL (свободной реляционной системы управления базами данных). Евгений пробовал её в деле, но на сервере дважды терялась база данных, потому что MySQL при запуске сервера почему-то не стартовал.

На третий раз я плюнул на это дело и пришёл к выводу, что PHP не слишком годится для систем, которые должны ультрабыстро реагировать на изменения и не просто обрабатывать какой-то запрос, а буквально жить своей жизнью.

— Евгений, разработчик

Второе распространённое готовое решение — система Home Assistant, написанная на Python и отлично работающая на Unix-машинах (оборудовании с переносимой операционкой). Можно просто записать образ программы управления на флешку, вставить её в свою систему — и всё заработает. Да, для Home Assistant есть плагины для быстрой настройки, но с ними непросто. Поэтому чаще конфигурация такой системы делается вручную (приходится писать код): проще укусить себя за локоть. А если уж нужно писать код, так лучше свой собственный.

Всё заново: система «умного дома» своими руками

В новой, написанной ручками, системе есть три узла:

  1. Вещи — осязаемые элементы системы: датчики, сенсоры и вообще всё, что можно взять и потрогать руками.
  2. Сервисы — виртуальные модули, пока их три: видео-камеры, прогноз погоды и данные самой системы.
  3. Центр управления с двумя основными компонентами: MQTT-брокером и сервером на Node.JS.

Сердце системы — микрокомпьютер версии Raspberry PI 3b+. Стоит он 2−3 тысячи рублей, а взамен вы получаете полноценный компьютер размером с пачку сигарет. Единственный нюанс: его файловая система базируется на карте памяти формата MicroSD, а постоянные записи данных быстро выводят её из строя. Из-за этого приходится заботиться о минимизации записываемых данных или подключать HDD-носитель вместо MicroSD. Но принцип в обоих случаях одинаковый: нужно скачать образ Raspbian, установить его на карту памяти и вставить в микрокомпьютер — и вуаля, у вас готов полноценный Linux-компьютер, на котором можно делать всё что угодно. В нашем случае — сервер умного дома.

Второй незаменимый компонент системы — модуль NodeMCU V3, который базируется на микросхеме ESP8266, которую можно программировать в среде Arduino. Напомним, Arduino — это отладочная плата с микроконтроллером, стабилизацией питания, подключением к USB для перепрошивки и выходами для управления чем угодно. Программируется на языке C++.

Arduino всем хорош, но модуль из коробки умеет общаться только с компьютером и только через USB-порт, а для системы умного дома это серьёзный минус. Зато модуль NodeMCU V3, который Евгений использовал для своей системы, имеет «на борту» Wi-Fi — а значит, не нужно заморачиваться с дополнительными периферийными устройствами, и данные легко передавать.

В системе также есть несколько датчиков:

  • BME280
    Один из самых крутых погодных сенсоров, отвечает за данные температуры, влажности и давления. Стоит порядка 200 рублей, а взамен предоставляет пользователю полноценную метеостанцию.
  • PIR-сенсор, или датчик движения
    Работает он хитро: сканирует инфракрасное излучение помещения, и если в два момента времени температура сканированного участка изменилась, значит, какой-то тепловой объект попал в поле зрения датчика. Если вас бесит, что он постоянно реагирует на кошку, можно снизить порог чувствительности устройства.
  • RC522
    Датчик, считывающий электронный ключ. От этой маленькой штучки зависит, например, пройдёте вы дальше пропускного пункта или на вас налетит группа быстрого реагирования 🙂
    Такие стоят везде, где вы прикладываете RFID ключ-карту, чтобы пройти через турникет или войти в какое-то охраняемое помещение. У датчика есть катушка, и если подключено питание, то на ней создаётся электромагнитное поле. Когда вы подносите ключ-карту к такому датчику, он попадает под действие этого электромагнитного поля — фактически происходит беспроводная передача энергии. Ключ начинает посылать свой сигнал на датчик, и тот распознаёт, подходит тот или нет.
  • SIM800L
    Пожалуй, самая интересная вещь в системе. Это GSM/GPRS-модем. Иными словами, телефон размером с половинку спичечной коробки. В него устанавливается мини-SIM-карта, и за счёт этого система может звонить, принимать звонки, отправлять SMS-сообщения и даже гуглить в интернетах. Так что, если хотите замутить себе хенд-мейд мобилку, то на базе этой штуки у вас точно получится. Не смартфон, конечно, но звонить будет.
  • MH-Z19
    Инфракрасный датчик концентрации углекислого газа, самый дорогой в системе. Зачем он нужен, спросите вы? Если в помещении много CO2 (высокая концентрация, говоря научным языком), человек начинает зевать и становится вялым. Если очень много — может заболеть голова, а если слишком много — можно и сознание потерять со всеми вытекающими. Так что контроль этого параметра — необходимый элемент любой метеостанции.
    У такого датчика есть 2 окошка, под которыми спрятаны 2 капсулы: в одной — азот, в другой — проба воздуха в помещении. Также внутри есть источник инфракрасного излучения (попросту — лампа): когда инфракрасное излучение проходит через газ в капсулах, оно начинает преломляться за счёт молекул газа, и длина волны меняется. Сенсор, который установлен на входе датчика, сравнивает эталонные значения длины волны с текущими и делает вывод о концентрации CO2 в помещении.

Чтобы система работала как одно целое, центральный узел и периферийные устройства должны как-то между собой общаться, причём общаться максимально стабильно. Изначально Евгений сделал JSON-обмен: элементы обменивались данными по http-запросу. Способ стабильный, но проблема в том, что так никто не делает. Поэтому в текущей системе за обмен данными отвечает протокол MQTT, заточенный специально под обмен информацией между узлами системы. Его создали в 2016-м и сейчас активно используют на больших серьёзных заводах, где требуется автоматизация производства.

У протокола есть центральная часть — Broker, который отвечает за приём и отправку сообщений всем элементам системы. Элементы же делятся на две группы: Publisher (публикуют данные в Broker) и Subscriber (получают эти данные). Причём, Subscriber может заранее подписаться на какой-то топик (скажем, данные о температуре), которого в системе пока нет. Как только топик появится, данные сразу придут.

Конфигурация системы

Физические модули: метеостанция

В сердце системы — NodeMCU, о котором мы уже говорили выше. К нему подключены три узла:

  1. датчик температуры и влажности BME280;
  2. сенсор CO2 — MH-Z19;
  3. OLED-дисплей, который выводит данные датчиков пользователю.

Данные между устройствами и сервером передаются по интерфейсу I2С или UART — это интерфейсы для общения. В нашем случае, между микроконтроллерами.

Физические модули: охрана

Изначально модуль планировался без узла Arduino, но контроллер NodeMCU просто не успевал отслеживать все изменения в системе и передавать их на большой тачскрин-дисплей. Также в модуль охраны включены датчик движения и сканер RFID ключа-карты. На Arduino-модуль приходится обработка всех параметров с тачскрина. Фактически контроллер запрашивает у Arduino данные с датчиков и отправляет их на дисплей через интерфейс UART.

Физические модули: GSM

Этот модуль не имеет корпуса из-за пандемии.

Все платы Евгений заказывает на китайском заводе — просто потому что так дешевле. Сотрудничает с ними давно, качество плат устраивает. Но когда он в очередной раз заказал у них плату для охранной системы, с пересылкой в Барнаул начались проблемы: пандемия, границы закрыты, все дела. Деньги вернуть могут только за доставку, а за сами платы нет — ведь они их уже изготовили. Всего 2 $, конечно, но всё равно как-то жалко. Правдами и неправдами выяснилось, что в Новосибирск доставка возможна — и через друзей Евгений получил-таки свои заветные железки. Правда, при стоимости плат в 150 рублей доставка вышла в 1000 🙂

Из-за этого другие платы он заказал на AliExpress, но и там всё пошло не по плану: заказ дважды отменялся, а деньги за него долго висели на холдировании. Собственно, поэтому плату для GSM пришлось делать самостоятельно. А корпуса нет, потому что его ещё напечатать на 3D-принтере надо.

Сервисы внутри системы

Сервисы в нашем случае — виртуальные модули, отвечающие за какие-либо действия. Их нельзя потрогать руками:

  • Openweather — отвечает за прогноз погоды на текущую дату и на неделю, а также график температур в ближайшие дни.
  • Macroscope — отвечает за видеонаблюдение (в доме, где живет Евгений, Управляющая компания установила 18 камер, и за счёт крутого API ко всем 18 не составило труда подключиться).
  • Сервис в самой системе — позволяет получить текущее состояние всей системы: дата и время, продолжительность непрерывной работы для отслеживания сбоев, состояние батареи питания, а также функционал перезагрузки и выключения сервера.

Центр управления

Примерная структурная схема того, как устроена система:

В сердце системы — сервер на фреймворке Vue.js, который отлично подходит для создания пользовательского интерфейса, с использованием фреймворка Nuxt.js, который позволяет создавать приложения на Vue.js. Дополнительно к фреймворкам используется модуль mongoDB (это документоориентированная система управления базами данных с открытым исходным кодом).

Вещи (физические датчики) публикуют данные в MQTT-брокер, а оттуда они попадают на сервер, где происходит их валидация, обработка, проверка и преобразование. После эти данные попадают в модуль Public, который отвечает за публикацию всех собранных данных для внешних подключений. А уже оттуда данные переходят в Socket IO — библиотеку Java Script, за счёт которой обеспечивается двусторонняя связь между веб-клиентами и серверами в режиме реального времени. На выходе данные получает клиент (например, в браузере). Сервисы работают схожим образом, но передача данных для них обходится без MQTT — информация передаётся сразу через Public и Socket IO «наружу».

Важная часть системы — модули скриптов и автоматизаций. Скрипты, или, по-другому, сценарии позволяют делать что-либо в системе при помощи нажатия кнопок. Можно добавить группу действий (открыть окна, включить вентиляцию, включить или выключить что-либо), и скрипт выполнит их в заданной последовательности.

Когда задаётся сценарий, нужно выбрать целевую точку: либо отправить команду в узел «вещи», либо в «сервис», либо отправить http-запрос для webhook — функционал для уведомления сторонних сервисов. И конечно, каждой из них можно дать название сценария и прикрепить к ней иконку.

Запуск набора сценариев по конкретному событию происходит за счёт автоматизации. Например, если вы открыли дверь, система должна включить свет. Чтобы задать автоматизацию, сначала указывается событие запуска: дата, параметр или автоматизация. Например, 3-го числа каждого месяца, если идёт дождь, нужно напоминать взять с собой зонт 🙂 Внутри автоматизации можно указывать и другие автоматизации. Например, у вас есть два сценария: для будней и для выходных дней. Так вот, вторая автоматизация проверит, какой сегодня день, и только потом запустится автоматический сценарий выходного или рабочего дня. Такая механика даёт неограниченную вложенность автоматизаций, чтобы создавать максимально сложные сценарии, комбинируя типы событий «и» с «или».

Когда событие и его параметры указаны, система выбирает подходящий сценарий. Запуск проверки сценариев происходит лишь тогда, когда какой-либо параметр в системе изменился.

Ключевые характеристики системы

  • Софт реализован на Nuxt. js (с использованием Vue. js и MongoDB).
  • Автономная работа сервера — в районе 5 часов (если отключится внешнее питание, система проработает примерно столько за счёт батареи).
  • Запуск приложения происходит через утилиту PM2 process manager (рабочий диспетчер процессов для приложений Node. js) — работает максимально просто: устанавливается в систему, вы пишете команду «старт», и всё работает. Может одновременно запустить столько процессов, сколько есть ядер в системе. Например, если ядра 4, можно запускать параллельно 4 сервера, разделяя между ними трафик на случай, если какой-то из них «упадёт».
  • Подключение происходит по Wi-Fi, причём каждый узел системы способен самостоятельно восстанавливать подключение, если оно отвалится.
  • Каждый элемент системы может работать как отдельное устройство — это было принципиальное условие на старте.
  • Разработка этой версии заняла полгода — Евгений инженерил в свободное время: за час до работы и в обеденный перерыв по будням.

Как происходит обмен данными

Есть два основных канала, которые по факту являются топиками в MQTT:

  1. Канал данных — по нему все элементы системы шлют данные на сервер. Данные делятся на типы: строка, справочник (набор предопределённых данных вроде «вкл» и «выкл» для охранной или метеосистемы), число, да/нет.
  2. Канал управления — по нему сервер отдаёт команду какому-либо устройству. Данные также передаются, делясь на типы: либо кнопка, либо строка. В ответ на команду устройство, сервис или вещь возвращает результат выполнения — статус-код: 1 — всё хорошо; 2 — сейчас выполнить нельзя (скажем, нельзя включить тревогу, если помещение не поставлено на охрану); 3 — всё плохо.

Почему ничего не получилось с Google Assistant

Google Assistant — тот самый сервис, который отвечает за запросы «окей, Гугл…». Аналог Siri от Apple. И конечно, у него есть своё API и среда для подключения умных устройств в экосистему Google Assistant, чтобы можно было сказать «окей, Гугл, включи охранную систему» или «окей, Гугл, какая погода сегодня?». Запрос пройдёт через сервера Гугла, вернётся к вам на устройство, и оно выдаст результат.

Я подумал «круто!», готовое нативное приложение для телефона на Android и как раз годится для системы «умный дом». Начал подключать. Если кто-то видел документацию сервисов Гугла, те меня поймут: я офигел их читать. Во-первых, на английском. Во-вторых, многобукаф и написано очень мудрёно.

Я подписан на ютуб-канал одного разработчика, которому удалось подключиться к экосистеме Google Assistant. После своих неудачных попыток я решил написать ему — он ответил и даже помог мне с подключением. Но в первый же день я разочаровался: приложение Google Home — сырое, а его русская версия и подавно. Но самое главное — система заточена под управление брендовыми устройствами: например, умной рисоваркой, которой можно управлять через Wi-Fi. Или умной колонкой Google Station, с помощью которой реально можно управлять хоть всем домом, но которая по-русски не понимает. Мои же устройства кастомные, и под них в экосистеме Google Assistant ничего нет. Так что всё было зря.

— Евгений, разработчик

Пробовал Евгений и яндексовскую Алису — она лучше из-за адекватного русского языка, но и её конфигурация ущербная. В итоге он понял, что с готовыми решениями просто не судьба 🙂

Сколько стоило создание системы

Самое дорогое — микрокомпьютер Raspberry PI 3b+ и вообще весь блок центрального управления. Он вышел по стоимости чуть больше 4 тысяч рублей. А общий бюджет проекта составил 9 540 рублей без учёта расходов на пластик для печати корпусов и мелких деталек, которые уже были в арсенале у Евгения.

Планы

Сейчас в планах создание мобильного приложения с красивым интерфейсом, чтобы «умный дом» был всегда в кармане и чтобы вместо SMS приходили push-уведомления. Также Евгений планирует добавить управление светом и входным замком.

Сейчас на рынке полно светодиодных люстр с пультом дистанционного управления, в которые можно встроить устройство-контроллер и включить его в систему «умного дома».

Среди замков на рынке есть интересное решение — замки Sherlock, управляемые через Wi-Fi со смартфона. Евгений хочет собрать нечто подобное, только чтобы со стороны подъезда вместо электронного дисплея было гнездо для RFID метки. Но самое главное — замок должен сигнализировать о том, что он не закрыт (признайтесь, у вас не раз было такое, что вы проспали всю ночь с открытой дверью, правда?).

Также в планах реализовать функцию «разбудить по сети». Это когда при нажатии специальной кнопки роутер отправляет команду по mac-адресу устройства — например, телевизора, — и велит ему включиться. За счёт этого функционала можно настроить сценарии. Скажем, сценарий «хочу работать»: включить компьютер, выключить телевизор, закрыть шторы, выгнать из комнаты всех домашних 🙂

Но самая крутая штука, которую Евгений хочет воплотить, — это подключение ZigBee-устройств. ZigBee — это стандарт общения между гаджетами или попросту протокол передачи данных. Грубо, — аналог подключения по Wi-Fi. Основное преимущество такой технологии — низкое потребление энергии. Но из-за маломощности и дальность работы тоже меньше, чем у Wi-Fi (хотя в свежих версиях этот недостаток, вроде бы, пофиксили).

Организовать сеть ZigBee можно тремя вариантами конфигураций:

Координатор — устройство, которое собирает и отправляет данные всем остальным устройствам сети. Если сеть длинная (большая квартира, толстые стены), в ход вступают роутеры — они получают сигнал от координатора, усиливают его и транслируют на конечные устройства. Они могут прятаться в обычных бытовых предметах: настольных лампах или увлажнителях. Фишка в том, что вся ZigBee-система выбирает тип подключения сама, исходя из условий в каждом конкретном случае: координатор пытается через роутеры найти все возможные устройства, чтобы создать сеть.

Китайцы быстро поняли, что эта технология быстрая, классная и дешёвая, поэтому выпускают все свои устройства уже с таким функционалом. Но каждый гаджет может функционировать только со своим координатором: то есть, если у вас чайник Xiaomi, то и координатор должен быть этой же фирмы (выглядит он как круглое устройство, которое вставляется в розетку). Но те же самые китайцы быстренько нашли, как обойти это ограничение: сделали USB-свисток, на который через USB-порт компьютера можно скачать специальное ПО, и тогда к нему можно подключить любое устройство любого производителя.

Да, я не скрываю, что думал о коммерческой составляющей. Даже когда-то в самом начале, пока у меня была только сырая версия метеостанции, я рассказал о ней в чатике своего дома. И один из соседей даже интересовался.

Но я понимаю, что мне никогда не переплюнуть Xiaomi, IKEA или Aqara банально по цене: даже если я найду китайцев, которые сделают партию по оптовым ценам с готовыми платами, это всё равно получится дороже, чем устройство от того же Xiaomi. Ну и вдобавок моё устройство не будет таким красивым, как у них.

— Евгений, разработчик

Как система выглядит для пользователя

Физические устройства:

Что пользователь видит в браузере:

Прогресс неумолимо движется вперёд. Многие вещи, которые еще совсем недавно казались футуристичными, сегодня стали обыденными. В последние годы уверенно набирает популярность установка систем умный дом.

Попробуем разобраться, что они из себя представляют – каприз в погоне за модой, или незаменимый атрибут жилых помещений ближайшего будущего.

Что такое умный дом?

В природе человека заложено стремление к упрощению своего существования. На протяжении 20-го столетия людьми создано множество бытовых приборов и приспособлений, облегчающих хлопоты по хозяйству.

Такая потребность была продиктована растущим темпом жизни, каждая минута в плотном графике стала иметь решающее значение для жизненного комфорта в целом.

Логическим развитием этого процесса стало бы объединение различных гаджетов в одно целое, что позволит экономить еще больше времени и не забивать голову лишними действиями. Таким решением для офиса и дома стала система умный дом.

Простым языком её можно охарактеризовать как перенос в одно место средств управления освещением, отоплением, кондиционерами, сигнализацией и некоторой бытовой техникой.



Хотите, чтобы заходя домой для вас открывались шторы, включалась музыка или разогревался кофе?

А как вам смс-информирование в реальном времени о внештатных ситуациях или о соседе, стучавшемся в дверь пока вас нет дома? Более того, его фото система умный дом может отправить на ваш телефон, зафиксировав камерой. Сегодня всё это возможно.

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.



Управление климатом предоставляет возможность поддерживать постоянную температуру и влажность в помещении без участия человека, а также максимально рационально расходовать энергию в отсутствие хозяина.

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.

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.



Сложность средств сигнализации и безопасности зависит от того, где применяется. Система умный дом для квартиры, как правило, не отличаются от стандартных сигнализаций, устанавливаемых охранными предприятиями.

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.

Например, в последнее время набирают популярность роботы уборщики, вполне доступные по цене. Когда все хозяева жилища уходят по делам, датчики это видят и запускают забавные машинки, которые катаются по полу, собирая пыль и мусор.

Как выбрать подходящий вариант?

Рынок представлен большим количеством производителей, оказывающих услуги на любой кошелёк и запросы.

Поэтому если ваши потребности ограничены только финансами, и если они ограничены, следует определиться, какие функции реально нужны, а какие хочется просто «чтобы были», или похвастаться перед друзьями.



Определенные ограничения может накладывать тип помещения. Так, в случае с квартирой или домом с уже готовой отделкой, может потребоваться беспроводная схема коммуникаций, а она дороже и менее надежна, чем проводная.

В любом случае, даже если вы немного переплатите, заказав ненужные функции, затраты с лихвой окупятся совершенно иным уровнем комфорта, который непременно окажется по душе всем членам семьи. И ни об одной потраченной копейке сожалеть не придётся.

Фото системы умный дом

Также рекомендуем посетить:

  • Подключение УЗО
  • Газонокосилка
  • Как выбрать конвектор
  • Домофон для квартиры
  • Проточный водонагреватель
  • Бойлер для нагрева воды
  • Инструменты для дома
  • Как заряжать автомобильный аккумулятор
  • Какой холодильник выбрать
  • Промышленный пылесос
  • Воздушные компрессоры
  • Мобильный кондиционер
  • Теплогенераторы
  • Штроборез
  • Мотопомпа
  • Бетономешалка
  • Лазерный нивелир
  • Жироуловитель под мойку
  • Как выбрать телевизор
  • Бензиновая газонокосилка
  • Краскопульт
  • Мультиметр
  • Индикатор скрытой проводки
  • Стабилизаторы напряжения для дома
  • Аккумуляторная дрель
  • Как выбрать обогреватель
  • Как выбрать стиральную машину

Большинство загородных жителей думает, что умный дом — дорогая игрушка, которая по карману лишь единицам. Однако, если подойти к делу с выдумкой, фантазией и прямыми руками, можно сократить затраты в разы, и собрать «умный дом» за копейки. Как это сделать, вы узнаете из нашей истории.

Выводы

Подведём итоги в виде ответов пользователя на вопросы.

Во сколько вам обошлась система «умного дома» сделанная своими руками?

tvema

На всё я потратил не больше 40 тыс. руб. Готовое решение стоили бы намного дороже.

В чём достоинство вашей системы по сравнению с фирменными решениями?

tvema

Плюсы моей системы «Умного дома»:

  • Можно наращивать систему как мне надо, ограничений нет.
  • Если что-то выйдет из строя, систему можно недорого и легко починить, т.к. я знаю её от и до.
  • Система устойчива к «взлому», т.к. он нестандартна.

Вы довольны своим «умным домом»? Что показала эксплуатация?

tvema

В целом, система полностью оправдала мои ожидания. У меня два дома, и мне есть, с чем сравнить. Освещение в «умной квартире» заметно повышает комфортность проживания. Так говорят домочадцы и гости, которые к нам приходят. Удалённый мониторинг полезен, когда надолго уезжаешь из дома. Данные со счётчиков «сами» отправляются в управляющую компанию. А значит, — нет штрафов за несвоевременную передачу показаний или начисления усреднённых, а не фактических показаний. Также все инженерные системы в доме можно контролировать через один общий интерфейс, что, согласитесь, очень удобно.

Задать вопрос автору «умного дома» и узнать обо всех деталях этого проекта можно в теме Умный дом, который я полностью сделал сам.

Рекомендуем статьи:

  • Система «Умный дом» в вопросах и ответах: что такое «Умный дом»; какую систему можно считать «Умным домом»; на какой технологии основан «умный дом»; выгода от использования «умного дома».
  • Особенности системы IP-видеонаблюдения и её программного обеспечения: особенности системы видеонаблюдения на IP-камерах; выбор ПО и оборудования для «умного дома».

В видео – Конструктивные особенности «умного дома» с плоской кровлей и домашним кинотеатром.

Тема с умным домом периодически становится актуальной: появляются новые устройства, решения и компании, готовые сделать вам любую конфигурацию «под ключ» за много-много денег.

Но зачем тратить финансы или нанимать разводил-менеджеров, зарплата которых напрямую зависит от того, на какую сумму они раскрутят клиента, то есть вас?

При желании можно самому, без особых усилий и денежных затрат превратить своё жилище в умное, чтобы придя вечером, просто сказать в пустоту: «Алиса, я дома» – и включится свет, закроются шторы и закипит чайник.

Как создать умный дом самостоятельно

Для превращения квартиры или дома в жилище будущего, вам нужна умная техника HIPER. В ассортименте есть несколько десятков бытовых приборов и аксессуаров, от лампочек до посудомоечной машины. Все они управляются с помощью основного хаба со встроенным голосовым помощником Алисой, или со смартфона, при помощи сценариев.

Хабом может выступать ваш смартфон с установленным приложением Яндекс и фирменным приложением HIPER, а так же любая колонка с Алисой на борту.

Каждый аксессуар HIPER легко сопрягается с домашней Wi-Fi сетью через приложение HIPER IoT (App Store и Google Play) на смартфоне, после чего можно экспериментировать: создавать собственные сценарии действий всех устройств, которые будут запускаться после произнесения ключевой фразы-команды голосовому помощнику.

Или просто по нажатию кнопки в приложении со смартфона из любой точки мира.

Вот подборка гаджетов, с которых я рекомендую начать строить свой собственный умный дом.

Умная лампочка HIPER IoT A60

Эта обыкновенная с виду лампочка имеет самый обычный цоколь и вкручивается в стандартный патрон Е27 любой люстры или светильника.

Лампу можно включать-выключать по таймеру, изменять её яркость, делать оттенок света теплее или холоднее, а можно вообще настроить любой цвет в рамках палитры из 65 млн. оттенков, от красного до темно-синего.

Цена: 1 090 руб.

Умный светильник HIPER IoT DL221

Светодиодный светильник не только экономит электричество, но и может сам выключиться согласно установленному таймеру. Удобно, если вы привыкли засыпать с книгой.

Можно регулировать температуру свечения и яркость, а гибкая ножка позволит повернуть светильник под любым углом и в любом направлении.

На подставке HIPER IoT DL221 есть сенсорные кнопки для ручного отключения и включения. Предусмотрен многопользовательский режим, когда несколько членов семьи могут настроить удобную яркость, а потом просто командовать Алисе: «включи лампу для Андрея», или «для папы».

Цена: 2 490 руб.

Умный светильник HIPER IoT DL331

Не всем подходит хай-тек стиль, поэтому в ассортименте HIPER есть настольная лампа более классического вида.

Функции те же самые: подключение к Алисе, управление голосом или через приложение, настройка яркости и оттенка света, несколько пользователей и сенсорные кнопки для ручного включения-выключения.

Цена: 2 590 руб.

Умная камера HIPER IoT Cam F1

Эта камера предназначена для домашнего видеонаблюдения. Можно поставить на полку, а можно прикрутить к стене, благо есть соответствующее крепление в комплекте.

Камера пишет видео в формате HD и способна хранить его как на карте microSD, так и в облачном хранилище.

Есть поддержка ночного режима съемки, а также охранный режим, когда камера начинает запись и оповещает хозяина тревожным сообщением в случае движения.

Цена: 1 990 руб.

Умная камера HIPER IoT Cam M2

Главное отличие этой камеры от предыдущей – возможность отслеживать объект, попавший в кадр, по 2-м осям: вверх-вниз и вправо-влево. То есть, как в фильмах, глазок камеры будет поворачиваться вслед за движущимся человеком, машиной или животным.

Эта камера тоже не предназначена для улицы. Есть ночной режим и режим охраны, может работать в паре с датчиком движения и пишет видео на microSD-карту, которую надо купить отдельно.

Цена: 2 990 руб.

Умная розетка HIPER IoT P01

Розетка, которую не нужно монтировать: просто втыкаете её в уже имеющуюся – и розетка становится умной.

Ей можно управлять дистанционно, в том числе настроить работу по таймеру обратного отсчёта или по расписанию. Можно управлять розеткой через приложение или голосом, через Алису. Так что, если вы вдруг вспомните, что забыли выключить утюг – нужно просто отключить розетку через приложение, дело нескольких секунд.

Цена: 990 руб.

Умная розетка HIPER IoT P02

Этот вариант умной розетки отличается наличием режима мониторинга электроэнергии. То есть, в мобильном приложении вы всегда можете посмотреть силу тока, мощность, напряжение сети и потребляемые подключённым к ней устройством кВт/ч.

В остальном – те же функции, что и у предыдущей модели: поддержка сценариев, дистанционное управление, таймер и расписание работы, а также полностью автономная работа, даже без подключения к Wi-Fi.

Цена: 1 190 руб.

Умный сетевой фильтр HIPER IoT PS44

Сетевой фильтр необходим для защиты техники от помех электросети, перегрузок и токов короткого замыкания. Этот умный фильтр от HIPER может включаться-выключаться по таймеру или расписанию, есть поддержка сценариев и сохранение последних настроек в случае отключения электричества в доме.

Для подключения различных устройств есть 4 евророзетки типа SCHUKO и 4 USB-порта, так что можно подключить до 8 устройств одновременно.

Цена: 2 990 руб.

Умный ИК датчик HIPER IoT IR

Это универсальный пульт управления техникой, от телевизора до кондиционера. Нужно просто поставить его в зоне видимости устройства, которым нужно управлять, и настроить через приложение на смартфоне.

Это один из самых полезных компонентов умного дома, потому что этот датчик можно настроить на работу практически с любым устройством, которое может управляться через дистанционный пульт.

Включить воздухоочиститель, запустить робот-пылесос, включить телевизор и телевизионную приставку – всё это можно сделать нажатием одной кнопки в приложении, или голосовой командой Алисе.

Цена: 1 190 руб.

Умный датчик открытия HIPER IoT D1

Этот датчик из двух частей крепится на дверь и дверной косяк. Открытие или закрытие двери может служить своего рода командой на запуск заранее подготовленного сценария, например выключить свет, обесточить розетки, закрыть шторы и так далее.

Датчик питается от батарейки, средний срок работы до 5-ти лет в режиме ожидания, или до 2 800 событий. в Приложении на смартфоне ведётся статистика, сколько раз и в какое время этот датчик срабатывал, то есть открывалась или закрывалась дверь.

Также этот датчик открытия двери можно совместить с включением видеокамеры вместе с датчиком движения, для большей надёжности.

Цена: 1 190 руб.

Умная сирена c метеостанцией HIPER IoT A1

Этот полезный датчик контролирует влажность и температуру в помещении. К примеру, если температура повысится до определённого значения, датчик может активировать сценарий включения кондиционера через ИК-пульт, который представлен выше в этой подборке.

Также внутри этого датчика есть встроенная сирена громкостью в 105 дБ. Её можно использовать в охранных целях, например при активации камеры, открытии двери или срабатывании датчика движения.

Цена: 2 090 руб.

Умный датчик движения HIPER IoT M1

Этот аксессуар фиксирует любое движение и может запустить сценарий срабатывания сирены, включении света или камер, а также прислать уведомление на смартфон владельца.

Угол обзора у этого датчика – 100 градусов, так что достаточно установить его в углу, чтобы охватить всю комнату.

Датчик работает от батарейки до 5-ти лет в режиме ожидания, или до 2 500 срабатываний.

Цена: 1 590 руб.

Если вы всё ещё не знаете, зачем вам нужен умный дом, смотрите как можно использовать датчики из этой подборки. Берём такой набор:

Умная лампочка HIPER IoT A60 (1 090 руб.)
Умный ИК датчик HIPER IoT IR (1 190 руб.)
Умный датчик открытия HIPER IoT D1 (1 190 руб.)

Теперь настраиваем сценарий через приложение HIPER IoT, и получаем результат:

Дверь открылась, лампа зажглась – идеально для гардеробных.

Это самый простой сценарий, который уже сэкономит ваше время, и всего за 2 280 руб. Таким образом, можно создать самые навороченные сценарии использования бытовой техникой, докупая аксессуары HIPER.

Другой сценарий с использованием умной розетки:

Температура падает, включается обогреватель через умную розетку.

Также можно управлять «умным домом» можно при помощи голосового помощника Алиса. Вы приходите домой, открываете дверь и голосом сообщаете: «Алиса, я дома».

В результате включится кондиционер на 20 градусов, включится умная розетка (ее можно задействовать по-разному, от включения радио приёмника, торшера, телевизора, медиацентра, до чайника или мультиварки) и свет с теплым зеленым оттенком.

Настройка такого сценария выглядит следующим образом:

И таких сценариев можно придумать и настроить великое множество.

Вы приходите домой и открываете дверь. Срабатывает датчик открытия дверей, который активирует включение света в прихожей, не слишком яркого, теплого оттенка, а ИК-датчик уже дал команду включиться телевизору, или медиацентру.

И в какой-то момент вы уже не будете представлять, как раньше жили без этих гаджетов, которые упрощают жизнь и экономят время, позволяя заниматься любимыми делами не думая о домашней рутине.

(18 голосов, общий 4.22 из 5)
🤓 Хочешь больше? Подпишись на наш Telegramнаш Telegram. … и не забывай читать наш Facebook и Twitter 🍒 iPhones.ru Можно автоматизировать вообще всё.

Умное оборудование для дачи сегодня все чаще находит применение у владельцев загородных участков и домов. Благодаря смарт-технике можно существенно облегчить не только комфорт пребывания в дачном жилище, но также автоматизировать различные бытовые процессы – от полива грядок до открывания ворот. Разберем главные особенности применения подобных приборов.

Необходимость автоматизации на дачном участке

Загородный участок с домом в отличие от городской квартиры – это всегда многофакторный потребитель средств, труда, времени и даже здоровья. Автоматизация позволяет во многом снизить затраты по всем аспектам, а в некоторых случаях – полностью устранить.

Создать смарт-систему для управления различными процессами можно с помощью умных датчиков. Контроль над ними осуществляется с помощью специального модуля (контроллера) и программного приложения, в том числе и на удалении посредством беспроводных технологий связи или интернета.

Основные выгоды от установки умных технологий на даче для потребителя заключаются в полной или частичной автоматизации следующих процессов:

1. Уход за с/х-культурами и животными:

  • Умный полив на даче.
  • Обогрев и проветривание теплиц.
  • Контроль уровня и температуры воды в емкости.
  • Внесение удобрений.
  • Подача корма собакам, кошкам и другим животным/птицам.

2. Управление освещением:

  • Уличная и домовая подсветка.
  • Система освещения растений в парниках и теплицах.

3. Повышение безопасности, охрана:

  • Контроль периметра.
  • Видеонаблюдение.
  • Сигнализация от проникновения злоумышленников.
  • Противопожарные мероприятия.

4. Улучшение комфорта помещений и жилых объектов:

  • Система умный дом.
  • Контроль микроклиматических параметров в бассейне, бане, сауне.
  • Мониторинг коммуникаций – газо- и водопровода.

Поэтому умные грядки на даче – далеко не единственный плюс внедрения смарт-гаджетов в среду обитания современного человека. В целом технология повышает комфорт, безопасность, экономит время, средства и здоровье.

Умная дача своими руками – реальность нашего времени. Существуют как готовые заводские наборы приборов, так и отдельные датчики. С их помощью можно самостоятельно автоматизировать что-либо на участке или в доме.

Преимущества автоматики перед ручным трудом и механикой

Вид работы/функция Автоматика Ручной труд/механика
Полив Автоматика для водопровода на даче – лучшее решение для эффективного и экономного в расходе воды полива грядок, оранжерей, теплиц и парников. Включение и выключение осуществляется в соответствии с программными настройками. Возможно СМС-оповещение, контроль на расстоянии. Даже если на участке будет установлена распределительная система, включать и отключать подачу воды все равно придется вручную. В упрощенном случае полив осуществляется со шланга, ведра или лейки.
Определение момента включения полива Датчик контроля влажности почвы задает параметры работы системы автополива в соответствии с установками программы. Уровень увлажненности грунта определяется интуитивно – наощупь, по виду растений, через определенный интервал времени.
Освещение Фото-сенсоры самостоятельно определяют параметры внешнего освещения и по мере необходимости включают или выключают лампы. Включается вручную с наступлением темноты или сумерек.
Контроль за уровнем воды в емкости Датчик уровня воды определяет момент, когда запускать мотор из скважины или колодца, или открывать вентиль от центрального водопровода. Воду в емкости для полива постоянно приходится доливать.
Мониторинг нагрева почвы Детектор в почве автоматически реагирует на изменение температуры при выходе ее за рамки заданных настроек и сообщает владельцу, либо посылает команду устройству на открывание/закрывание дверцы парника. Проверяется термометром, термощупом или интуитивно – принимается решение по затенению, проветриванию или утеплению.
Соблюдение микроклиматических условий в теплице Датчик температуры и влажности осуществляет круглосуточный мониторинг условий. Далее в зависимости от ситуации идет команда о оповещении владельца, обогреве или проветривании. Необходимо самостоятельно следить за параметрами по приборам и принимать соответствующие действия.
Учет расхода электроэнергии Умные счетчики грамотно распределяют электроэнергию между устройствами – во избежание превышения установленного предела или перенапряжения сети. Осуществляется самим пользователем.
Открывание ворот/калитки Раздвижные ворота для дачи с автоматикой работают по датчику движения или СМС-команде. Происходит в ручном режиме самим пользователем.
Охрана Посредством установленных видеокамер, датчиков движения по периметру происходит контроль всей территории. При различных сценариях происходит оповещение владельца, срабатывание сигнализации, включение прожектора либо сигнал для физической охраны. Осуществляется своими средствами – забор, колючая проволока, собака.
Отопление дачного дома Полностью автоматизированный процесс, подчиняющийся специальным термодатчикам по заданным настройкам. Возможно включение в экономном режиме – перед приездом хозяев, по отдельным секторам. С помощью печки, обогревателя, котельного оборудования.
Отпугивание вредителей Равномерно распределенные по участку электрические отпугиватели срабатывают при обнаружении вредителя – кошек, собак, грызунов, птиц. Включение и отключение устройств самим потребителем.
Подача корма выращиваемым животным Специальные устройства с дозатором по команде пользователя на удалении или по расписанию выдают корм. Владелец сам распределяет пищу в кормушки.
Контроль на расстоянии и синхронизация Объединение в единую смарт-систему и удаленный контроль посредством камер, датчиков, оповещений через мобильные приложения. Возможность отсутствует.

Умная автоматика для дачи высвобождает много полезного времени. Его можно потратить на обучение, развитие, занятие любимым делом. Много часов каждый день дачник тратит на рутинную работу. С помощью современных технологий ее легко передоверить умным гаджетам.

Возможность дистанционного контроля

Чтобы сад и огород, а также дом находился круглосуточно под полным контролем, потребуется установить следующие специальные смарт-датчики с возможностью удаленного управления и настроек работы:

  • Wi-Fi. С его помощью можно подключать коммутатор, розетку, переключатель для управления любыми электронными приборами. Настраивается через приложение смартфона по интернету.

  • Смарт-GSM-розетка. Позволяет включать или отключать любое электрооборудование через СМС-сообщение, а также по таймеру. Различные модели могут оснащаться несколькими независимыми разъемами для управления несколькими приборами, например, один для откатных ворот, другой для умного насоса для воды, погруженного в колодец, и т. д.
  • Розетка-ваттметр. Выполняет функцию умного счетчика.
  • Беспроводная видеокамера для мониторинга территории участка.
  • Датчики движения, открывания дверей, сигнализация со свето-звуковым оповещением для охраны.
  • Центральный модуль или пульт для беспроводного контроля и онлайн-наблюдения всех электроприборов.

Систему умного полива на даче можно сделать посредством подключения водонасоса с сетью поливочных установок к электросети через смарт-розетку. Оборудование будет включаться строго по установленному расписанию или СМС-сигналу владельца.

Что можно автоматизировать на даче

Благодаря смарт-технологиям можно автоматизировать практически все процессы по уходу за огородом, повысить комфорт в доме и общую безопасность. Основные области применения умных гаджетов на даче:

1. В теплицах, оранжереях, парниках.

Современные теплицы для дачи с автоматикой следят за влажностью почвы, обеспечивают автополив, контролируют микроклимат и уровень освещенности.

2. На грядках, в саду.

Своевременную подачу воды на огород, под кусты и деревья обеспечивает в соответствии с расписанием умная система полива.

3. В жилище, бане, хозпостройках.

Умный дом на даче своими руками может управлять всеми электронными устройствами помещений – кухонными приборами, бойлерами, обогревателями, кондиционерами, жалюзи и проч.

4. В животноводстве.

Умные кормушки и поилки независимо от занятости хозяев вовремя обеспечат кормежку питомцев.

5. Для охраны.

Всевозможные датчики движения, открывания, контроля периметра, проводные и беспроводные видеокамеры, системы сигнализаций обеспечат надежную защиту дачного участка и дома от злоумышленников.

Лучшие умные вещи для дачи и приусадебного участка: обзор 11 самых нужных

Автополив

Автоматика водоснабжения для дачи включает датчики-анализаторы влажности, блок питания и аварийный блок. Система задает различный уровень полива для конкретных участков – в зависимости от настроек и требований по увлажнению.

Насосы для дачи с автоматикой

На загородном участке вода используется как для нужд огорода и сада, так и для дома, в том числе в пищевых целях. Автонасосы по настройке регулируют уровень напора и наполненности резервных емкостей.

Умный свет для дачи

Благодаря фото-реле светильник включается только по мере наступления определенного уровня темноты – вечером, ночью, в пасмурную погоду. Совмещенные с датчиком движения также будут срабатывать во время появления человека.

Умная сигнализация для дачи

Система реагирует на детекторы движения, открывания окон и дверей. Дополняется датчиками утечки воды, газа, анализаторами дыма. Дополнительно оповещает владельца по СМС о ЧС.

Автоматика для душа на дачу

При падении давления в водопроводе включается насос – обеспечивая нужный напор для душа, ванной, кухни и хознужд.

Умный туалет на даче

Обеспечивает автопрогрев канализационных труб. Предотвращает замораживание системы и последующие, вытекающие из этого проблемы.

Умный водонагреватель на даче

Поддерживает нагрев воды в резервуаре на заданном уровне. Включается по настройкам, СМС-команде, с пульта.

Смарт-датчик протечки воды

Сигнализирует о факте утечки воды как на участке, так и в доме. Закрывает центральный поток, отключает насос – избавляя от расхода запасов воды и разрушений в жилище.

Детектор влажности почвы, температуры, освещенности

Установленный в почву рядом с растением датчик в автоматическом режиме анализирует важнейшие параметры. Это температура воздуха и грунта, влажность, содержание полезных веществ, уровень освещенности. Синхронизируется с системой освещения и автополива.

Отпугиватель вредителей

Предназначен для отпугивания вредителей различного рода – грызунов, змей, птиц, собак, кошек.

Анализатор дыма и огня

Устройство устанавливается в пожароопасных зонах – бане, котельной, кухне, в комнате с печным отоплением. Сигнализирует о наличии дыма и открытого огня. Может подключаться к автономным системам пожаротушения.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *