Умный дом на базе пк: Умный дом своими руками на базе ПК – Сервер для умного дома. Выбор оборудования

Содержание

Сервер для умного дома. Выбор оборудования

Видеонаблюдение, камеры и FFmpeg

Ох уж эти камеры. Боль и страдание еще год назад. Невероятные мучения и поиски камер и программ. Это все касается Home Assistant, как одной из самых популярных систем для умного дома.

Проблема заключалась в том, что для того, чтобы камера была доступна из умного дома, ее поток необходимо было декодировать. В качестве декодирующей программы используется FFmpeg. И вот тут есть нюанс. Ресурсов процессора компьютера может не хватать для адекватного декодирования, и вы будете получать дергающуюся картинку с низким разрешением, если вообще вам удастся что-то получить. 

Для того, чтобы исправить эту ситуацию, используют аппаратное ускорение за счет графического процессора. Просто потому, что они шустрее (не зря криптовалюты майнятся видеокартами).

И вот тут есть интересные нюансы. Для Raspberry Pi 3 model B есть готовые инструкции по сборке FFmpeg с аппаратным ускорением. Для Rock64 тоже есть готовые решения. И все. Для всех остальных вариантов готовых решений по сборке FFmpeg с аппаратным ускорением нет. Например, те же одноплатники на базе процессоров Amlogic, которые практически ничем не отличаются от телевизионных приставок, не имеют готового решения по сборке FFmpeg. Просто потому, что приставки работают на Android, а не на Linux, и все разработанные решения сделаны под Android.

Что касается самосборных компьютеров, новых и не очень неттопов и других «нетрадиционных» платформ, то там все зависит от того, есть ли сборка FFmpeg под конкретный графический процессор (он же GPU). Если есть, то вам повезло. Если вы смогли найти видеокарту, для которой все есть — вообще замечательно.

Потому что для работы HomeBridge и получения видео с камер в HomeKit — это обязательное условие. Что касается остальных систем, то в том же Home Assistant решили проблему проще —  декодирование производится в HLS, который проигрывается уже с помощью ресурсов браузера, на котором изображение просматривается. То есть требований к аппаратному ускорению на сервере умного дома уже не так много. Как дела обстоят у других разработчиков — мне неизвестно, но врядли лучше.

Поэтому выбор «железа», для вашего контроллера умного дома, должен осуществляться с пониманием того, какую систему вы хотите использовать и в каком виде вам нужны камеры.

Программное обеспечение для умного дома / Habr

Всем добрый день. В качестве хобби написал программу, которую можно использовать как часть системы “умный дом”. Чтобы сразу заинтересовать читателя, продемонстрирую некоторую малую часть сценариев использования ПО:




image Включение и выключение ZWave лампочки через мобильное приложение
image При появлении устройства в сети (по приходу пользователя домой) происходит

включение ZWave лампочки, релейного модуля Modbus RTU, запуск компьютера через WakeOnLan и включение ТВ
image Запуск браузера, переход на яндекс.радио,

перелистывание треков (эмуляция горячих клавиш)

Вкратце:

1. Основная часть ПО — сервер, который крутится на ОС Windows, написан на C#;
2. Клиент на ОС Android, написан на Java;
3. Планируются клиенты на UWP и IOS, web-клиент.

Некоторые особенности ПО:

1. Конструктор сценариев. Создание сложных сценариев с циклами и условиями;
2. Работа с устройствами ZWave и Modbus;
3. Вложенность сценариев. Можно один сценарий использовать в другом в качестве процедуры;
4. Запуск удаленного сценария. В сценарии текущего сервера можно запускать сценарий удаленного;
5. Возможность добавлять в систему свою функциональность посредством создания модулей;
6. Запуск сценариев с помощью смартфона.

Конструктор сценариев

Программа позволяет создавать как сложный сценарий, так и одиночное действие.

Одиночное действие — это сценарий, который содержит только одно действие. В нем нет возможности создавать циклы и условия, а можно лишь “замапить” определенное действие на кнопку в UI клиента.

В качестве примера приведу свой способ их использования: создал категорию “Розетки”, в ней собрал все лампы, бытовой вентилятор, светильники, телевизор и компьютер. Теперь, чтобы включить одно из этих устройств, следует открыть клиент на андроиде, зайти в категорию “Розетки” и выбрать соответствующий пункт меню.

Обычно, одиночные действия использовать неудобно, так как различные устройства удобно запускать при каком-то условии или хотя бы не по одному. Именно для этого нужен “сложный сценарий”, о чем далее.

Конструктор сложного сценария позволяет создавать сценарии с циклами и условиями. Имеет два режима: просмотр и редактирование.



Пример сценария в режиме просмотра Пример сценария в режиме редактирования
image image

ЕСЛИ и ИНАЧЕ в конструкторе. В данных конструкциях можно создавать цепочки условий с логическими операторами НЕ, ИЛИ, И. Конструктор позволяет создавать группу условий и использовать операторы непосредственно с группой. Если условие остается пустым, то оно автоматом вычисляется как ложь.

Есть некоторое количество встроенных проверок (такие как проверка на дату, время и т.д.), а также некоторое количество в качестве подключаемых модулей.

Цикл ПОКА в конструкторе. Цикл состоит из условия и тела. Условие создается аналогично тому, как он создается в конструкции ЕСЛИ (группы условий, операторы НЕ, ИЛИ, И).



Оператор ЕСЛИ и возможные условия Оператор ПОКА
image image


image Тела ЕСЛИ, ИНАЧЕ и ПОКА нужно чем-то заполнять. Собственно, это содержимое и есть самое важное в сценарии.



Основное окно конструктора сценариев
image

Также можно настроить следующие параметры сценариев:

— Запуск извне (вкл/выкл), позволяет запретить или разрешить запуск сценария с другой машины или из клиента;

— Автоматический запуск сценария при старте системы;

— Выбор категории сценария, позволяет отображать в UI клиента пункт меню для запуска сценария в определенной категории.

Работа с устройствами ZWave и Modbus

На данный момент система поддерживает устройства ZWave (на основе openzwave) и Modbus RTU (на основе nmodbus).

ZWave — это беспроводной протокол связи, использующийся в домашней автоматизации. Для реализации протокола используются миниатюрные маломощные радиочастотные модули. Сейчас на рынке ZWave представлен довольно обширный перечень устройств, таких как ZWave лампочки, розетки, релейные модули, переключатели, замки, датчики температуры (влажности, движения, протечки), терморегуляторы, устройства управления кондиционером и т.д. Также распространены мультисенсоры — устройства, сочетающие несколько датчиков (например, датчик освещенности, присутствия, температуры, дверной датчик и т.д.), что весьма привлекательно с точки зрения финансовых затрат и расположения в помещении.

В моей программе модуль ZWave позволяет производить все стандартные операции с устройствами, такие как удаление, добавление устройств, сброс контроллера. Также можно использовать несколько ZWave контроллеров, конечный пользователь не увидит разницы. К примеру, можно осуществить снятие показаний температуры с датчика, который соединён с контроллером «А», и запустить кондиционер с помощью контроллера «Б». Тут нет ни каких ограничений, любое действие и проверка осуществляются стандартными способами и добавляются в конструкторе сценариев.






image Рынок ZWave устройств достаточно широк. Имеется множество исполнительных устройств, таких как релейные модули, лампочки, устройства для работы с кондиционером, терморегуляторы, регуляторы теплого пола, розетки, переключатели. Так же существует множество датчиков: датчик открытия двери, температуры, датчик протечки, датчик присутствия и т.д. В качестве контроллера ZWave можно использовать USB stick.
image Основное окно ZWave модуля
image Окно выбора контроллера и операций с ним
image Выбор узла (датчики, переключатели и т.д.)
image Выбор параметра узла (включен/выключен, различные числовые параметры, такие как температура, влажность и т.д.)

Modbus — это проводной протокол, применяемый для связи между электронными устройствами, которые его поддерживают. В контексте нашей программы может быть полезен для работы с релейными модулями, для чего я его и использую у себя дома.



image Релейный модуль Modbus. Соединяется с контроллером через COM-порт
image Основное окно Modbus RTU модуля

Вложенность сценариев

Вложенность сценариев используется для декомпозиции сценариев умного дома. Часто бывают такие ситуации, когда одно действие участвует во многих сценариях (например, отключение всех бытовых устройств может происходить по нажатию на пункт меню в программе, по сценарию выхода всех wi-fi устройств из сети, просто по таймеру), и поэтому каждый раз создавать (или править) одинаковый алгоритм в каждом из сценариев не представляется удобным. Для этого существует такое встроенное действие, которое позволяет запускать уже созданный сценарий в текущем. Также это может быть удобно, когда часто добавляются новые бытовые устройства (или другие частые изменения в алгоритме работы “умного дома”), для изменения работы всех сценариев достаточно будет изменить лишь один сценарий, который используется в них.



Действие «Существующий сценарий» в списке Выбор существующего сценария
image image

Запуск удаленных сценариев

Посредством запуска удаленных сценариев можно запускать сценарий одного сервера в сценарии другого. В качестве примера хочу привести мой вариант использования этого функционала: создал сценарий (на домашнем сервере) под названием “свет+мультимедиа”, который включает свет в помещении, запускает мой десктоп (используя WakeOnLan), включает тв, к которому подключен десктоп и ждет пока на нем (десктопе) запустится экземпляр нашей программы, затем запускает на ней сценарии “включить музыку” и “звук на 20 единиц” с помощью запуска удаленных сценариев.



«Запуск удаленного сценария» в списке Выбор сервера и его сценария
image image

Написание собственных модулей

Помимо того, что пользователь может создавать сложные сценарии штатными средствами, программа позволяет “расширять” ее пользовательскими модулями на C#. Все элементы действий и проверок в сценариях (такие как “Проверка по дате”, “Показать сообщение”, “Действие Modbus”, “Действие ZWave” и т.п.) это классы, унаследованные от ICustomAction и ICustomChecker. Следуя определенным правилам, любой пользователь может создать свой модуль, который может быть как очень простым (например, озвучивание текущей температуры воздуха за окном), так и сложным, за которым может крыться целый фреймворк. Достаточно наследоваться от интерфейсов ICustomAction или ICustomChecker, расставить несколько атрибутов, скомпилировать DLL и добавить в программу через вкладку “МОДУЛИ” (полная инструкция создания модулей).



Вкладка «МОДУЛИ»
image

Запуск сценариев с помощью смартфона

*пока только OS Android

Сценарии отображаются на главном экране и в категориях. Категория является виртуальной “папкой”. При запуске сценария обновляется статус соответствующей кнопки.



Экран настроек соединения Экран с запуском сценариев
image image

Помимо этого, есть возможность запускать сценарии из меню быстрого запуска на PC.



Меню быстрого запуска
image

В дальнейшем планируется клиент для UWP, IOS, web, а так же голосовой модуль для управления устройствами (планы на ближайшее будущее) и создания сценариев с помощью голоса (стратегические планы).

Видео напоследок:

» Страничка программы

» Ссылка для скачивания

» Инструкция для пользования

» Инструкция для создания собственных модулей

P.S.: Если нашли ошибку в программе, то пожалуйста, перешлите её на почту.

Open Source — бесплатный умный дом. Качай и пользуйся

Выводы

Основной вывод — вам придется подтягивать свои навыки программирования. Придется читать много на английском языке, так как оказывается даже самые «безумные», на первый взгляд, автоматизации для вашего дома, кто-то уже придумывал и задача так или иначе была решена. Но придется продираться через обсуждения различных вариантов решений задачи, и они будут содержать значительные куски кода, которые вам надо будет переписывать под себя. Это не так сложно, как может показаться, но занимает много времени. Хотя это, скорее, полезный навык в сегодняшних реалиях, когда даже для простейших автоматизаций в HomeKit уже необходимо понимание машинной логики. Иначе никак.

Второй основной вывод — бесплатность. С одной стороны — вам не придется покупать программное обеспечение. С другой — вы будете тратить свое время, а оно тоже стоит денег. Поэтому все подобные решения можно считать условно-бесплатными. К тому же, на железо все равно придется тратиться. Просто выбор намного богаче. И это несомненный плюс.

Третий основной вывод — установленная система без датчиков и исполнительных устройств вам ничего не даст. Вам все равно нужно покупать устройства. Плюс в том, что вы теперь не ограничены одним производителем и вольны выбирать любые подходящие вам решения. И подключать устройства вы сможете как через купленные ранее шлюзы (если они поддерживают эту функцию), так и через USB стики для соответствующих протоколов. Полная свобода.

Поэтому если вы все-таки решили остановить свой выбор на OpenSource решениях, то на данный момент, среди нашего сообщества, наибольшей популярностью пользуются 3 системы: Home Assistant, Homebridge и MajorDoMo.

Если вы хотите немного покодить, хотите хорошую поддержку большинства устройств, продаваемых на рынке, большое и дружное сообщество, которое вам всегда поможет, то ваш выбор — это Home Assistant.

Если перед вами стоит задача только сделать доступными ваши устройства в приложении Дом на вашем iPhone или iPad, то ваш выбор очевиден — HomeBridge. Возиться с кодом все равно придется, но намного меньше, чем в других вариантах.

Если вам нравится веб интерфейс, вы придерживаетесь классических подходов к визуализации, немного знаете язык программирования PHP и обладаете временем и терпением, то ваш выбор — MajorDomo.

Если хотите более функциональную систему с красивым дизайном, но с плохой русскоязычной поддержкой, то это openHAB.

Хотите систему функциональную, но более менее поддерживаемую русскоязычным сообществом, но с убогим дизайном, Domoticz — ваше все. Хотя, сомнительный выбор.

Ну и если вы хотите программировать визуально, то для вас подходит NodeRed.

А вот если для вас определяющим выбором является голосовой ассистент, с помощью которого вы хотите управлять своим умным домом, то в принципе Open Source системы как раз являются лучшим выбором для интеграции, так как у них, обычно, есть поддержка нескольких ассистентов одновременно. И это огромный такой плюс для тех, у кого члены семьи пользуются, например, и Android и iPhone.

Home Assistant интегрируется с Яндекс Алисой, Siri и Google Assistant

HomeBridge — только Siri и Яндекс Алиса

OpenHAB — Яндекс Алиса, Google Assistant и Siri

MajorDomo — Яндекс Алиса, Google Assistant и Siri

ioBroker — Яндекс Алиса, Siri и Google Assistant

Domoticz — Siri и Google Assistant

NodeRED — вообще с чем угодно, зависит от того, как вы его ставите и с чем он взаимодействует.

Так что выбор за вами. Удачи!

Умный дом (Самое начало) — ч.1 / Habr

Тема «Умный дом» уже у всех на слуху. Про неё говорят, в неё вкладывают, её развивают… По этой теме к таким гигантам как Siemens, General Electric и др. присоединились, казалось бы, не совсем профильные компании, такие как Microsoft, Google, Apple.

Единого стандарта по теме нет, равно как нет инструкции, мол, «делай так и вот так», поэтому теоретически построить свой умный дом может каждый и именно так, как ему захочется и потому эту тему я не смог пропустить и активно к ней подключился. Не скажу, что с умными домами я собаку съел… нет, скорее так, понадкусывал, но тем не менее, на основе свое опыта и своих наблюдений попробую выложить развёрнутый… ммм… How-To? Нет, не потянет. Обзор? Тоже не то… Скорее это будет напутствие или некий набор советов.

Театр начинается с вешалки, а я начну с того, что сразу расставлю все точки над «И», чтобы у читателей не возникало в процессе чтения необоснованного негатива или просто какого-то недопонимания.

Самое главное — это то, что статья рассчитана на людей, которые толком ещё не поняли, нужен ли им вообще этот самый «Умный дом» и нужно ли влезать в эту тему?

Теперь термин.

Будем честны, «Умный дом» — это не только такая система с искусственным интеллектом, которая разговаривает с Вами по утрам в ванной (пока вы бреетесь) и готовит Вам ужин пока вы едете домой. Не нужно путать систему с женой.

Умный дом — это любая система автоматизации/автоматики (или комплекс систем автоматизации/автоматики), которая хоть как-то, хоть на мельчайшую долю, но облегчает Ваш быт. Не важно что это: автоматическое выключение света в туалете после выхода оттуда человека и закрытия двери, или система, которая сама поливает домашние цветы, кормит любимую кошку и перекрывает протекающую трубу водоснабжения, если вы задержались на работе допоздна. Если в Вашем доме что-то срабатывает на основе какого-то алгоритма, значит это уже можно назвать системой «Умный дом», только с ограниченным функционалом.

Так же «Умный дом» — это не только особняк, напичканный электроникой, но и квартира, в которой работает Ваша система автоматизации и/или управления, т.е. «Умная квартира» — это тоже «Умный дом» и дальше по тексту мы будем пользоваться именно этим термином.

Вообще излишнее занудство человеку ни к чему, а вдаваться в полемику по вопросу насколько умным оказался «Умный дом», который сделал студент Коля — я считаю, неуважение труда того самого Коли. Он это сделал? Оно работает и чем-то управляет? Великолепно, молодец! Пусть дальше растёт над собой.

Возвращаемся к теме.

Мы хотим построить наш «Умный дом», с чего начать? С покупки, строительства? Нет, в этом деле, как и во всех инженерных задачах, начинать нужно с бумаги, а точнее — с проекта. Будет ли это жеванная бумажка с понятными только Вам схемами и чертежами или это будет что-то нарисованное в *CAD… главное, чтобы было понятно хотя бы Вам что же там изображено.

Не бойтесь описывать «далёкие планы», записывайте и продумывайте всё, даже то, что сможете сделать в очень далёкой перспективе. Лучше всё продумать сейчас ибо потом будет уже поздно. Это опыт оплаченный кровью многих инженеров, наступивших на многочисленные грабли.

На что следует обратить внимание?

1. Пользователи

Подумайте, как с вводимой вами системой будут обращаться пользователи, т.е. жильцы Вашего дома или члены Вашей семьи. Смогут ли этим пользоваться не подкованные в техническом плане люди (старики, дети или жена — не важно кто именно). Сценарий типа: «Дорогая, свет в туалете сейчас включиться, сейчас я только прошивку в Ардуину долью.» не подходит. Представьте, что Вы сдаёте свою систему богатому «быдловатому» бандиту, который видя Ваши выключатели со светодиодной подсветкой скажет Вам: «Эта… слыш, а чо эта за хрень? Куда тут чо жать?«. То, что очевидно Вам может быть абсолютно не понятно остальным.

2. Технология

Проводная или беспроводная. Если проводная, значит нужно строить планы прокладки всех необходимых кабелей (и лучше с большим запасом). Где штробить стены, где размещать розетки и элементы автоматизации — всё должно быть на схеме. Если система беспроводная, то продумайте где будут стоять передатчики/приёмники, где будут размещены повторители сигналов.

Сейчас Вы это помните, через месяц, когда информации будет очень много, в голове будет каша и что-то будет забываться.

3. Исполнитель

Кто будет всё это делать? Вы сами или нанятая специализирующаяся по теме фирма? Самостоятельно будет дешевле, но потребуется от Вас глубокого погружения в вопрос. Мы всё же будем полагаться на самостоятельное развёртывание, ведь категория статьи «Сделай сам», не так ли?

4. Автономность

Продумывая функционал и возможности умного дома всегда рассчитывайте на то, что в доме не будет Интернета. Конечно, многие умные дядьки возразят мне, мол, нужно продумывать возможность сопряжения с чем-то во внешнем мире… продумывайте, закладывайте, ни кто не спорит, но Ваш умный дом должен работать исправно в режиме полной автономности/изоляции. Человеку, живущему в мегаполисе, возможно будет трудно понять, как так, чтоб совсем не было Интернета… GPRS, ADSL, хоть что-то же должно быть резервное? Нет, нет и ещё раз нет! Ничего может и не быть, но работать должно всё.

Вот пример:

Вы соорудили забавную систему: говорите «Нафаня, включи мультиварку/свет в туалете» и система выключает мультиварку или свет в туалете, попутно произнося «Включаю». Но вдруг из-за злобных хакеров Аль-Каеды сеть Вашего провайдера отвались, а за ней посыпалась и сеть Вашего мобильного оператора «Рупор», который обеспечивает Вас резервным LTE каналом. Естественно Google TTS, в основе которого и лежала Ваша система голосового управления, отвалился и умный дом в мгновение ока превратился в немого тупицу, который не может ничего включить. Сделайте возможность ручного управления, а ещё лучше, сделайте систему так, чтобы она могла, например, зачитывать вслух погоду без голосового сервиса Google. Сложно, но можно. Никто не говорил, что развернуть «Умный дом» — это как MS Office установить.

Второй пример:

Вы сделали управление умным домом через приложение на Android, но после описанной выше злобной атаки хакеров ваш смартфон не смог обратиться на облачный сервис и дать команду умному дому выключить забытый утюг. Напишите своё приложение, которое сможет работать удалённо через 2G-сеть мобильного оператора или по Wi-Fi, если вы находитесь в зоне покрытия Вашей домашней точки доступа.

5. Следующий момент, который нужно помнить при проектировании, вытекает из предыдущего: «Ядро» Вашей системы автоматизации.

В Вашем доме может быть роутер (ADSL, LTE или ещё какой), свитч или ещё какое-то сетевое коммутирующее устройство, но умным домом должно управлять «ядро» — отдельное и самостоятельное устройство. Ни в коем случае не объединяйте управление сетевым трафиком и управлением домом в одной железке. Сейчас много роутеров, на которые можно установить прошивки с миниатюрной копией Linux, а многие знакомящиеся с этой темой люди пытаются на такие роутеры навешать всё что в голову приходит. Лично я люблю такие роутеры, в которых можно подстроить более точно всё то, что мне нужно, но я не считаю верным установку средств управления на устройство, изначально не рассчитанное на это.

Ваш дом может остаться полностью без сети, но должна работать домашняя автоматизация или наоборот, домашняя автоматизация может «вылететь», но это не должно утянуть на дно и работу ЛВС (локальной сети).

6. Размещение ядра

Под всю эту котовасию с роутером, свитчем, ядром системы управления, системам резервного питания и т.п. нужно выделить отдельное место: шкаф, чулан, закрытая ниша/антресоль. Что угодно, где есть вентиляция (оборудование будет греться и нужно подумать об охлаждении) и где это не будет мешаться/попадать на глаза. Ваша система не должна портить общего вида жилья и вносить негативных изменений в домашний уют.

Если у Вас есть подвал, то лучше Ваш «центр управления полётами» развернуть там.

7. Расходы

Возможно это нужно было вставить где-то ближе к началу, но если предыдущие пункты до конца не проработаны, то до расходов дело может и не дойти.

Самое главное что нужно знать, это то, что «Умный дом» — чертовски дорогая затея. Вы можете делать что-то самостоятельно (травить платы, программировать микроконтроллеры), но это только уменьшит Ваши расходы, а не исключит их совсем.

Следующее по важности, что в этом пункте нужно учесть — дубликация. Закупку всякого оборудования и исполнителей закладывайте в двойном размере и всегда округляйте в бОльшую сторону. В Вашем доме на каждого исполнителя (выключатели, датчики и т.п.) должен лежать в загашнике дублёр (если, конечно, обслуживанием Вашего дома не занимается сторонняя организация). Не рассчитывайте на то, что если что-то сломается, то Вы поедете в магазин и купите.

Пример:

Скакнуло напряжение. Защита хоть и сработала, но часть встроенных выключателей света сгорело, я Вы вчера заболели и лежите дома с температурой 39,2 градуса. Допустим, что Вы мужчина мужественный (вот ведь каламбур получился), и, наплевав на своё здоровье, решили подняться с постели и заменить все выключатели самостоятельно, но… чем? Дублёром.

Решили перед входом разместить камеру? Закупайте две. Прикинули, что по дому Вам нужно 12 «умных» выключателей? Закупайте 24. Думаете не бывает так, что вылетят сразу все 12? Бывает, к сожалению и самое первое, что у Вас должно быть продублировано — ядро системы.

Итог

Я описал ничтожно малую часть начала такого большого и интересного для большинства «технарей» проекта, как «Умный дом». Эта тема затрагивает почти все сферы в IT: сети, программирование, администрирование, автоматизация, электрика и электроника… и от этого она является темой сложной, требующей особого подхода. Это видно из того, что я написал выше, ну а если не видно, значит писатель во мне так и не созрел.

Запихать весь текст в одну статью никак не получится, я и так достаточно насокращал, потому будет, как минимум, ещё одна часть материала, которая, в принципе, будет содержать в себе советы/рекомендации по выбору программной и аппаратной части. Звучит немного странно, мол, такое разнообразие технологий, какие тут могут быть советы? Тем не менее, советы и рекомендации есть даже в такой ситуации.

Ссылка на вторую часть (когда она будет готова) вставлю в конце первой, чтобы было проще искать.

Спасибо всем за внимание, и тем, кто дочитал все это до конца.

Продолжение: Умный дом (Самое начало) — ч.2

Как установить умный дом Home Assistant / Habr

Это статья написана для напоминания, что умный дом стал намного ближе, чем мы думали.

Home Assistant-это open-source платформа для автоматизации, работающая на Python 3. Позволяет отслеживать и контролировать все устройства в доме и автоматизировать действия. Идеально может работать на одноплатном компьютере Raspberry PI.

→ Посмотреть демо

Что такое умный дом можно почитать в википедии тут и тут.

Давайте по порядку:

1. Центральное ядро


Умный дом нуждается в центральном контроллере (хаб, сервер и т.д.). Это связующее звено между всеми элементами умного дома и пользователем. Бывают распределенные системы без центрального контроллера, но все равно нужен один сборщик информации, который покажет пользователю все актуальные новости каждого устройства

ПК-отличный вариант, если требуется большая нагрузка на сервер, т.к. производительности даже старых ноутбуков хватит вполне (только если вы не будете крутить 4К видео или использовать 10 камер с HEVC кодированием). Из минусов- в 95% случаев активное охлаждение и чтобы подключить обычное реле всегда приходится использовать дополнительные костыли.

Специализированные контроллеры — отличный вариант, если вам нужна надежность и отказоустойчивость. Вероятность отказа промышленного контроллера (при правильных руках) приближается к вероятности появления зомби апокалипсиса. Но есть и минус- программировать и настраивать могут либо те, кто уже автоматизировал несколько конвейеров, либо человек в мозгу которого не нейроны а релейные схемы. И чаще всего интерфейс у них, мягко говоря, аскетичный. К сожалению, я не такой умный, поэтому это вариант точно не для меня.

И тут мы приходим к самому современному варианту — это дешевые одноплатные компьютеры на базе ARM архитектуры. Сейчас их выбор просто огромен, но самый популярный родоначальник Raspberri pi. Из плюсов маленькое энергопотребление, есть пользовательские выводы и удовлетворительная производительность для запуска несложных программ.

Есть еще много экзотических вариантов автоматизации своего очага, например, кровать-будильник на Всемирной выставке 1851 года (изобретатель Теофиль Картер). Или любимое извращенство- ардуино с шилдами (прощу прощение за несерьезный мем)

2. Внешние датчики, контроллеры, элементы управления.

Эта тема настолько обширная, что описать все многодикообразие в данной статье не представляется возможным, поэтому оставим это для будущих статей. Вкратце, есть:

— DIY решения и ардуиноподбные решения

— Китайские решения (пример Sonoff)

— Дорогие красивые решения (пример nest)

3. Софт

Тоже вынесем сие обсуждение в отдельную тему. Сегодня мы будем рассматривать только одну из множества открытых платформ. Обзоры еще будут. Сразу отвечу на вопросы, почему именно она:

а) Огромное количество поддерживаемых сервисов,

б) Легко и бесплатно установить,

в) Приятный интерфейс.

4. Сторонние сервисы

Помогают подключить разные существующие решения и автоматизировать действия на смартфонах и ПК. Типичный пример IFTTT.

Что делать если я не умею программировать или у меня есть деньги?

Отдельно стоят решения современных экосистем от Samsung, Xiaomi, Amazon, Apple, Google и т.д. Соглашусь, что порой их решения выглядят намного красИвее, но средняя заработная плата русского человека примерно 500$, что не позволяет ощутить всю гамму вкусов.

Итак, поехали!

Рекомендуется к приобретению:

1. Raspberry Pi 3 (вероятно подойдут и более старые) 35$

2. MicroSD на 16ГБ не ниже 10 класса( чем быстрее, тем лучше) с адаптером к компьютеру 7$

3. Зарядник MicroUSB на 5В и больше чем 2А 0$ (подошел от старого телефона)

4. Ваше драгоценное время. Бесценно.

5. Опционально монитор с HDMI

Давайте устанавливать:

1. Скачать удобную программу для записи на флешку. Я рекомендую портативную версию

2. Зайти на сайт и скачать последнюю версию Hassbian

3. Разархивировать основной образ в любую папку.

4. Открыть Etcher

5. Выбрать наш основной образ

6. Выбрать нашу флешку для записи

7. Нажать кнопку старт

8. ???

9. Profit

После записи, извлекаем флешку и вставляем в распберри пи.

ОБЯЗАТЕЛЬНО НАДО ВСТАВИТЬ В МАЛИНУ ИНТЕРНЕТ-ШНУР!!!

При подаче питания должна загореться красная лампочка и зеленая начать хаотично мигать. Ждем с кружкой чая 10 минут.

После этого нам надо найти уже веб интерфейс нашей системы умного дома. Для этого есть несколько способов:

1) Посмотреть через hdmi нашу командную строку и найти там IP вида 192.168.1.х ( или любого другого)

2) посмотреть в настройках роутера какой DHCP сервер присвоил адрес новому устройству

3) Воспользоваться сканером сети (например, Advanced IP Scanner Portable)

После этого открываем браузер (не программу для скачивания браузеров, а именно браузер)

И вводим наш IP + :8123 (у меня это 192.168.1.101:8123)

И вуаля! Наша система загрузилась!

На официальном сайте все хорошо описано (но на английском) поэтому, если интересно, смогу написать несколько примеров как это делать в реальной жизни.

Все шаги я записал на видео, поэтому не стесняемся и заходим на видео.

Дорогие читатели, напишите в комментариях, что еще очень хочется увидеть?

Спасибо за внимание!

Программное обеспечение для умного дома #2 / Habr

Всем добрый день! Продолжая идею моего старого поста, я разработал программу, которую можно использовать в качестве системы для управления умным домом.

Чтобы сразу заинтересовать читателя, продемонстрирую некоторую часть сценариев использования ПО:

СЦЕНАРИИ

Lazurite позволяет создавать триггеры и сложные сценарии с условиями и циклами, т.е. пользователь может «запрограммировать» программу с помощью встроенного конструктора на любые свои нужды.

Любой сценарий имеет свой переключатель в пользовательском интерфейсе — «плитку». В зависимости от типа данных сценария переключатель будет выглядеть по-разному.

Примеры переключателей сценариев.

>> Подробнее о типах данных и переключателях.

Помимо этого, в Lazurite существует три разновидности сценариев: одиночное действие, сложный сценарий и удаленный сценарий.

Окно выбора типа создаваемого сценария.

Одиночное действие

Одиночные действия — это сценарии, не требующие сложной логики, такие как включение света или изменение уровня звука с помощью «плитки» в меню переключателей. В таком сценарии не получится создать цикл или условие, в нем можно лишь привязать отдельное действие из плагина (о них ниже) к переключателю.

Конструктор одиночного действия на примере создания переключателя ModbusRTU.

Сложный сценарий

Сложный сценарий — это сценарии со сложной логикой, в котором есть циклы и условия.

>> Подробно о создании сложного сценария.

Пока влажность в комнате меньше или равна 40%, то регулировать влажность.

Сложный сценарий на примере работы с Z-Wave устройствами.

Сложное условие с группами и сравнениями числовых значений.

Удаленный сценарий

Lazurite имеет встроенный сервер, на котором крутится WCF-сервис. Именно это позволяет клиентским приложениям получать информацию о сценариях и выполнять некоторые действия. Но, помимо этого, к серверу Lazurite может подключиться другой сервер Lazurite и использовать сценарии удаленного сервера. Для того, чтобы использовать этот функционал, необходимо создать удаленный сценарий.

Поддержка удаленных сценариев позволяет создать сеть из устройств с установленным Lazurite. Т.е. в сценарии одного сервера можно вызывать сценарии или получать значения сценариев другого сервера.

Например, в большом доме можно создать распределенную систему, в которой несколько узлов с установленным Lazurite будут стоять на разных этажах (комнатах, корпусах), с которыми будет связываться центральное устройство Lazurite. Администратор сконфигурирует систему и решит, насколько будут самостоятельными подчиненные устройства, будут ли они использоваться как простые исполнители или же в них будет заложена некоторая автономность.

ТРИГГЕРЫ

Триггеры — это определенные действия, которые запускаются при наступлении особых условий. От сценария отличаются тем, что не имеют типа данных и не имеют «плитки». Спусковым крючком для запуска триггера является изменение выбранного сценария, т.е. если мы захотим выполнить какие-либо действия при изменении температуры, изменении влажности, появлении пользователя дома и т.д., то нам нужно будет создать триггер на соответствующий сценарий. Конструктор триггера является копией конструктора сценариев, там можно создавать циклы, условия, действия.

Триггер на срабатывание датчика движения.

ДЕЙСТВИЯ

Любая строка, добавляемая в конструкторе сценария, является «действием». Каждый плагин, устанавливаемый в Lazurite, добавляет в программу некоторые новые возможности — действия. Любая работа с Z-Wave, Modbus, геолокацией и т.д. производится через этот функционал. Соответственно, любое действие, как и сценарий, имеет свой тип данных.

>> Список всех действий в Lazurite.

Окно выбора действия в конструкторе сценария.

БЕЗОПАСНОСТЬ

В Lazurite можно настроить доступ к просмотру и изменению значения сценария. Это может быть нужно, когда мы создаем пользователя в системе для нашего гостя или когда просто хотим скрыть сценарий, который выполняет вспомогательные функции и не должен быть отображен пользователям.

Окно настройки безопасности сценария.

Для настройки безопасности доступны следующие пункты:

  • «Запретить для любого использования»;
  • «Запретить для всех групп, кроме…» — запрет на использование сценария пользователям, не состоящим в выбранных группах;
  • «Запретить для всех пользователей, кроме…» — запрет на использование сценария для всех пользователей, кроме выбранных;
  • «Запретить для групп» — запрет на выполнение для выбранных групп пользователей;
  • «Запретить для запуска из сети» — сценарии с этим ограничением не могут быть отображены в клиентских приложениях и не могут быть использованы как «удаленный сценарий»;
  • «Запретить для меню быстрого запуска» — сценарий не будет отображаться в меню быстрого запуска;
  • «Запретить для пользователей» — запрет на выполнение для выбранных пользователей;
  • «Запретить использовать из другого сценария/триггера» — сценарий не может быть выполнен в другом сценарии или триггере.

По умолчанию любой сценарий запрещен для запуска из сети и для меню быстрого запуска.

ПОЛЬЗОВАТЕЛИ И ГРУППЫ

Пользователи в Lazurite являются неотъемлемой частью системы. Не имея учетной записи, пользователи не смогут получить доступ к нужным сценариям и управлять устройствами в доме. Если бы не было аутентификации, то любой человек подключился бы к системе и выполнил любые сценарии, что крайне нежелательно.

Для удобства настройки безопасности сценария пользователей можно объединять в группы, например, можно создать группу «Гости» и запретить этой группе выполнение некоторых сценариев.

>> Подробнее о пользователях и группах.

Z-WAVE

Z-Wave — это беспроводной протокол связи, использующийся в домашней автоматизации. Для реализации протокола используются миниатюрные маломощные радиочастотные модули. Сейчас на рынке ZWave представлен довольно обширный перечень устройств, таких как ZWave лампочки, розетки, релейные модули, переключатели, замки, датчики температуры (влажности, движения, протечки), терморегуляторы, устройства управления кондиционером и т.д. Также распространены мультисенсоры — устройства, сочетающие несколько датчиков (например, датчик освещенности, присутствия, температуры, дверной датчик и т.д.), что весьма привлекательно с точки зрения финансовых затрат и расположения в помещении.

В Lazurite модуль ZWave позволяет производить все стандартные операции с устройствами, такие как удаление, добавление устройств, сброс контроллера. Также можно использовать несколько ZWave контроллеров, конечный пользователь не увидит разницы. К примеру, можно осуществить снятие показаний температуры с датчика, который соединён с контроллером «А», и запустить кондиционер с помощью контроллера «Б». Тут нет ни каких ограничений, любое действие и проверка осуществляются стандартными способами и добавляются в конструкторе сценариев.

На изображении выбран узел, мультисенсор — ZW100, затем выбран его пользовательский параметр, с помощью которого можно измерить температуру в комнате.

После того, как будет создан сценарий, использующий этот узел, появится плитка с информацией о температуре.

>> Подробнее о Z-Wave в Lazurite.

СТАТИСТИКА

Lazurite имеет функционал, который позволяет вести историю значений разных сценариев (например температура в гостиной, влажность в комнате, уровень ультрафиолета, обнаружение движений). Пользователь может выбрать сценарии, по которым необходимо вести статистику, затем посмотреть на графиках их динамику за определённый промежуток времени.

Отображение статистики в виде графиков.

Отображение статистики в виде круговой диаграммы.

>> Подробнее о статистике.

ГЕОЛОКАЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

В Lazurite присутствует функционал GPS-трекера. Любое клиентское приложение отправляет информацию о геоданных на сервер Lazurite, где эти данные можно обработать, сохранить и отобразить. Действия, представленные в плагине UserGeolocationPlugin, созданы для работы с геолокацией пользователей и позволяют вычислять такие значения, как расстояние пользователя до места, нахождение пользователя в определенном месте и т.д.

Некоторые действия предполагают наличие не только пользователя, но и места, или «локации», которое должно быть заведено и настроено в программе. Таким местом может быть дом, работа, город, станция метро. Действия с таким параметром нужны для того, чтобы произвести какое-либо действие по появлению или отдалению пользователя от этой «локации». Место имеет три параметра: координаты центра, радиус и наименование.

Пример созданных мест (дом и работа) и маршрут пользователя между ними в выбранную дату.

Позицию пользователя можно просматривать через приложение Lazurite на смартфоне.

Помимо этого, можно вести историю перемещений, если добавить соответствующий сценарий в статистику.

Перемещения пользователя за большой промежуток времени.

>> Подробнее о плагине.
>> Подробнее об истории перемещений.

РАЗНОЕ

В программе присутствует возможность создавать сценарии для обмена сообщениями между пользователями и получать нотификации от системы о разных событиях.

Окно отображения входящих сообщений.

Отправка сообщения другому пользователю.

Помимо этого, присутствуют разные другие функции, например Wake-on-Lan, эмуляция мультимедиа клавиш на Windows, управление звуком на Windows, работа с процессами Windows, управление устройствами Modbus и т.д.

О том, как создавать плагины, можно узнать здесь.

Дальнейшее развитие системы на данный момент видится следующим образом:

  • модернизация архитектуры программы будет проведена таким образом, чтобы можно было использовать готовые движки или сервисы распознавания речи как плагины;
  • дальнейшая декомпозиция и модернизация функционала плагинов и сценариев в будущем позволит создавать сценарии с планшета или смартфона;
  • планируется создать модуль видеонаблюдения, в котором был бы функционал записи видео, трансляции видеопотока на мобильные устройства, распознавание движения и т.д.

>> WIKI проекта
>> Веб-сайт проекта
>> На GOOGLE PLAY
>> Последняя версия

Какая должна быть система домашней автоматизации?

Решил поразмыслить о том, какой должна быть система «Умный дом», пока еще не начал изучать существующие системы домашней автоматизации. С чистым разумом так сказать. Из багажа знаний пока только промышленные пожарные и охранные системы, да еще потуги автоматизировать свой дом при помощи Arduino и поделок с Aliexpress.

Поэтому, наверное, на мои размышления сильно повлияют адресные системы пожарной сигнализации с точки зрения — как должно быть. И поделки Arduino с точки зрения — как быть не должно.

Строго говоря это два разных полюса и системы домашней автоматизации должны оказаться где-то между ними.

Наиболее вероятные функции системы домашней автоматизации.

1. Позонное отопление с установкой разных режимов.

2. Недельное посуточное расписание работы чего либо.

3. События от датчиков, исполнительных устройств и в реальном времени.

4. Сценарии управления с шагами, задержками, условиями по событиям.

5. Охранная сигнализация.

6. Пожарная сигнализация.

7. Контроль загазованности и отключение газа.

8. Управление освещением.

9. Перекрестные зависимости, например изменение режима отопления в зависимости от постановки/снятия охранных разделов.

10. Полный или частичный контроль из облачного сервиса и при помощи СМС.

11. Приложение для мобильного телефона.

12. Исполнительные устройства с контролем состояния.

13. Учет ресурсов.

14. Контроль состояния сети 220В.

15. Контроль отопительного прибора.

Требования к системе домашней автоматизации.

1. Это должно быть самодостаточное устройство — прибор или контроллер.

2. Все сценарии должны крутится внутри центрального прибора.

3. Основные функции должны задаваться при помощи привязок, настроек и опций.

4. Желательно иметь возможность, параллельно с основными базовыми функциями, исполнять программу на языке программирования, типа как в модуле Esmi MCOX (Стоимость которого, на минуточку, 100000 ), чтобы реализовать любой функционал .

5. Должна быть возможность подключить панели управления и индикации.

6. Должен быть WEB-интерфейс для управления и настройки с планшета напрямую.

7. Облачный сервис для мониторинга и управления по интернет.

8. Шина RS485 для подключения модулей расширения, клавиатур, контроллеров, коммуникаторов.

9. Адресная линия связи с питанием по ней для подключения разных адресных одним проводом.

10. Возможность подключения радиодатчиков.

11. Возможность подключения емких модулей входов и выходов.

12. На выбор коммуникаторы: GPRS, Wi-Fi или LAN.

13. Не уверен что нужна интеграция с видео, но видел в некоторых системах.

14. Также не уверен в необходимости поддержки, например Z-Wave.

15. Стоимость базовой системы домашней автоматизации должна уложиться в месячный доход российской семьи 40000р.

Понятно что такой системы не существует.

Но, как будет показано ниже, ее существование вполне возможно.

Откуда ждать появление такой системы домашней автоматизации.

Нормальные цену и работоспособность системы может обеспечить только массовый выпуск компонентов. Но система домашней автоматизации не может быть достаточно массовой у российского производителя для российских покупателей.

Поэтому появление системы домашней автоматизации можно ждать либо из-за рубежа, либо как ответвления от систем с массовым выпуском оборудования не домашней автоматизации.

Система домашней автоматизации может появится и чисто в виде интеллектуального продукта (приложение-надстройка) в результате мучений энтузиастов или как подарок от Большого Брата.

Или же как побочный эффект интеллектуального продукта, который уже используется.

Возможно еще появление настолько удачной идеи или технического решения, что все производители тут же кинуться внедрять именно это решение.

Для Атоса это слишком много, а для графа де Ла Фер слишком мало.

1. Зарубежные системы домашней автоматизации.

С текущим курсом бибариков к нормальным деньгам даже не буду рассматривать такой вариант. Зарубежная система домашней автоматизации окажется дороже, чем сам предмет автоматизации.

2. Домашняя автоматизация, как частный случай системы промышленной автоматизации.

Существует множество производителей модульных программируемых логических контроллеров, но ближе всего подобрался к системам домашней автоматизации OWEN. Благодаря облачному сервису OwenCloud и среде визуального программирования наши требования становятся выполнимы. Тем более что есть уже реализованные проекты: система «Умный дом» на базе контроллера ОВЕН ПЛК160.

Нужный функционал мы уже получим, прикупив по минимуму такие устройства:

ПР200 программируемое реле с дисплеем 5760р.

ПЕ210 сетевой шлюз для доступа к сервису OwenCloud RS-485 Ethernet 3600р.

Но для создания домашней автоматизации нам придется стать еще тем специалистом по программированию. Решение каждой небольшой задачи домашней автоматизации будет требовать много времени.

3. Готовые решения домашней автоматизации российских интеграторов.

Под «российским производителем» готовых решений в этом случае понимается системный интегратор, создающий программу для планшета, программу для ПЛК и правила интеграции оборудования — тех же ПЛК с периферией.

Примеры: EasyHome, EasySmartBox.

Стоимость центрального оборудования ПЛК + программы + планшет будет начинаться от 60000р.

По сути, российский производитель умных домов — это монтажная организация, которая хочет хоть как-то получить деньги за пусконаладку.

4. Программные платформы, объединяющие различное оборудование в единую систему.

Системный интегратор предлагает программную платформу (облачный сервис) для объединения различного оборудования различных производителей в единую систему. По сути, интегратор продвигает своим весом глобальную программу интеграции.

Сам системный интегратор может производить только шлюз для подключения оборудования к своему серверу, и то не обязательно — оборудование может подключаться как ему, оборудованию, угодно.

На слуху такие глобальные системы автоматизации: Google Home, Amazon Alexa, Яндекс Алиса, Умный дом Ростелеком, IFTTT.

Производители оборудования уже вынуждены встраивать в свои продукты поддержку систем глобальных интеграторов, ведь покупатель будет смотреть при выборе, например, Wi-Fi терморегулятора — поддерживает ли он Google Home.

Продавцы на AliExpress, не заморачиваясь, сразу рисуют поддержку всего на своем Wi-Fi товаре.

Рассмотренные мной устройства в обзоре WiFi-терморегуляторов все имеют заявленную (не факт что рабочую) возможность интеграции с Google Home, Amazon Alexa, IFTTT.

Насколько я понимаю, в такой глобальной системе автоматизации отсутствует контроллер и все сценарии осуществляются на сервере интегратора.

То-есть, при пропадании интернет или загибании системного интегратора умные устройства превратятся в лучшем случае в обычные изделия, а в худшем — в пластмасски.

Параноидальный конечно сценарий — в последних постапокалиптических фильмах, что я смотрел, был свет и работал интернет, даже несмотря на снующих везде зомби.

Но тем не менее Telegramm у меня заблокирован.

Дальше всех из системных интеграторов пошел Ростелеком и взымает абонентскую плату за подключенные устройства к своему умному дому. Может я что-то неправильно понял в тарифах, но за каждый датчик необходимо платить 250р в месяц.

То-есть если надоест платить каждый месяц, то контролер от Ростелеком превратится в тыкву. Вероятно по пути Ростелекома пойдут все бырыги каналами связи.

Прослеживается два пути движения системных интеграторов.

И идеальный конец своего пути они видят таким: или за вами будет следить даже пылесос или вы будете платить за каждое включение света в туалете

5. Xiaomi подобные умные дома.

Тот случай, когда производитель оборудования сам становится системным интегратором, используя огромный тираж своего оборудования.

И это не только Xiaomi. Тем же путем пошел Samsung, продвигая свой SmartThings.

Наверняка каждый уважающий себя производитель смартфонов имеет что-то подобное. Большим производителям грех не пытаться запрыгнуть в поезд «Умный дом».

Huawei со своими концепциями «Умный город» и «Дружественный дом» что-то сильно затормозил — видимо Большой Брат сильно дал в лоб за святотатство с собственной ОС.

Умный дом Xiaomi весьма популярен. Огромный выбор не очень дорогих бытовых устройств, которые можно заказать и на AliExpress. Радиоканальный адресный датчик температуры стоит всего 900р.

Устройства легко интегрируются в умный дом Xiaomi, но этот умный дом не работает без китайского сервера. Хаб Xiaomi локально может выполнять только самые элементарные сценарии.

В одной статье прочитал такое:

Это важный пункт программы, на который стоит обратить внимание. Выбираем пункт Материковый Китай (Mainland China). Если выбрать другую локацию, будут возникать проблемы с подключением устройств. Это обосновано тем, что многие устройства разрабатывались и тестировались исключительно для внутреннего рынка Китая и в других местах работать не должны.

В общем без проблем в этих увлекательных игрушках не обойтись.

Стоит отметить, что часть устройств Xiaomi используют распространенный протокол ZigBee и может использоваться в других системах, поддерживающих ZigBee. Huawei тоже собирается использовать протокол ZigBee и Z-Wave.

Здесь ведется актуальная exel таблица всех устройств Xiaomi со ссылками на товар в магазине AliExpress.

После просмотра этой таблицы-залипалова понял, что «Умный Дом» и «Домашняя Автоматизация» — это разные вещи.

6. Почти или полностью бесплатное или открытое ПО для сервера домашней автоматизации.

Пользователь скачивает бесплатное приложение и устанавливает его на имеющийся под рукой одноплатный компьютер, скорее всего Raspberry Pi — получается сервер умного дома.

К периферии одноплатного компьютера можно подключать любые устройства, протокол работы которых поддерживает сервер умного дома.

А сервер умного дома поддерживает много протоколов, благодаря устанавливаемым расширениям. Можно подключать адаптеры протоколов, например ZigBee и Z-Wave, по USB или специальной платой-расширением.

Сервер имеет удобный WEB-интерфейс, возможно и мобильное приложение.

Скорее всего производители программного обеспечения предоставляют и облачный сервис для интеграции с сервером умного дома.

Таких решений много. Есть продукт одного человека, а есть и целые сообщества.

Самые распространенные: Openhab, HomeAssistant, ioBroker. Хорошо и кратко описано у энтузиаста системы одного человека Lazyhome.

Lazyhome вообще становится на Arduino Mega 2560 или Arduino DUE.

Можно еще добавить Domoticz, iot.mozilla, MajorDoMo и Arduino Mega Server, intraHouse Lite.

Наверняка есть еще много других.

Как пример что это такое — Инструкция по подключению Wi-Fi терморегулятора Beok с AliExpress к MajorDoMo.

Этот вариант системы домашней автоматизации соответствует сформированным требованиям, если забыть про то что время — деньги.

7. Деятельность энтузиастов.

Тут продукт рождается из хобби.

В результате творческого поиска появляются решения, годные для повторения другими, минуя этап поиска и мучений.

Это контроллер или центральное устройство из готовых компонентов с набором периферийных устройств или рекомендациями к использованию распространенных периферийных устройств.

В качестве программного обеспечения, зачастую, предлагается на выбор проверенные варианты из предыдущего пункта — бесплатных, дешевых или открытых ПО для домашней автоматизации.

Lazyhome.

Тут предлагается и контроллер и ПО для совместного с ним использования:Lazyhome.

Один из вариантов центрального устройства Lighthub Shield V2.0 стоит всего 900р.

1М.

Интересным решением является украинский проект 1М, основными продуктами которого являются бесплатное ПО Ядро 1-М CORE и Наносервер 1М NS1011 за символическую цену.

Ядро 1-М CORE интегрируется в разные устройства и получается центральный контроллер Умного Дома.

Например, программное обновление (пакет) 1-M Core от «1-М Умный Дом», превращающее серийный роутер Keenetic в центральный контроллер домашней автоматизации.

1-М Умный Дом предполагает работу с устройствами сторонних производителей, но есть несколько собственных устройств.

Работает как локально, так и через облако.

Цены на сайте в гривнях или долларах.

Наносервер 1М NS1011 можно использовать как центральный прибор системы за 700 грн.

Реле 1М Relay200WC-220 (2 входа 2 выхода) 800 грн.

SONOFF BASIC (с прошивкой 1М) 280грн.

Шлюз 1М Gate100-5. Преобразовывает один тип связи (WiFi) в другой (RF, IR) и наоборот. Связь с центральным контроллером Умного Дома по WiFi. 800 грн.

1-М ОБЛАКО платное и стоит $2 или $5 в месяц.

KaScada.

Заслуживает внимание деятельность энтузиаста по созданию проекта KaScada, превращающего при помощи приложения Android любой планшет в HIM-панель управления с облачным сервисом для программируемых реле ОВЕН.

Кроме самого приложения для HIM-панели, есть облачный сервис Cascada Cloud, а также шлюзы для этого облачного сервиса, реализованные для оборудования Owen и Arduino.

Очень сложно будет энтузиастам конкурировать с рассмотренными выше вариантами умного дома. Последняя новость 1-М Умный Дом датируется апрелем 2017г.

8. Российские производители контроллеров и периферии оборудования для умного дома.

Граница между энтузиастами и промышленными производителями в российских условиях зыбкая и деление на пункты 7 и 8 может быть и условное.

MegaD.

Используется блочно-модульный подход и предлагается большой выбор модулей и компонентов Умного Дома собственного производства.

Контроллер MegaD-2561 может работать автономно (без сервера).

В качестве серверного программного обеспечения могут использоваться некоторые бесплатные открытые платформы.

Есть собственное серверное по: Демо-интерфейс.

Контроллер с часами реального времени MegaD-2561-RTC стоит 4160р.

WIRENBOARD.

WIREN BOARD 6 стоит 14850р.

Работает с несколькими облачными сервисами.

MegaD-2561 первый продукт для домашней автоматизации, который мне захотелось купить — это, на мой взгляд, самые перспективные наработки.

Wiren Board 6, хоть и стоит в 3 раза дороже, но это устройство другого уровня. И если подобный функционал собрать на блоках MegaD выйдет не дешевле.

9. Домашняя автоматизация на оборудовании адресных систем безопасности.

Все буквы выше были введением. Теперь приступим к сути.

Действительно, производители адресного оборудования адресных систем охранной и пожарной сигнализации имеют большие объемы выпуска всевозможных, датчиков, контроллеров, интерфейсов и т. д. и у них есть инженеры, лаборатории, наработки — кому как не им производить оборудование домашней автоматизации.

Пусть платы и корпуса датчиков и заказаны в Китае, но это именно российские разработчики.

Я думаю что такая строгая нормативная база по пожарной автоматике существует именно для поддержки собственных производителей инженерных систем.

В рассматриваемом контексте могут быть интересны три адресных систем из десятка адресных систем сигнализации, рассмотренных ранее -Болид, Рубеж, Астра.

Центральные контроллеры этих систем стоят до 10000р.

Адресные проводные устройства ввода-вывода стоят около 500р, адресные датчики около 1000р.

Радиоканальные датчики от 1500р.

Расширители емкости функций системы от 2500р — и это полноценные приборы, содержащие много входов или выходов.

Вот только никак домашнюю автоматизацию не организовать. Даже светом в курятнике по времени нельзя управлять.

Адресная система Болид и домашняя автоматизация.

Казалось бы, есть куча всевозможного оборудования: пожарная сигнализация, охранная сигнализация, учет ресурсов, контроль доступа — почему бы не собрать систему домашней автоматизации.

Но нет. Объединить все подсистемы в единое целое можно при помощи АРМ на персональном компьютере при помощи ОРС-сервера.

И остается только облизываться, рассматривая самый дешевый адресный датчик температуры и влажности, зная, что никак его не применить. Контроллер С2000М мог только отображать значение температуры, но о чем вы говорите — обычный человек даже снять тревогу не может при помощи этого контроллера.

С появлением технологического контроллера С2000-Т ситуация стала немного лучше. Технологический контроллер стало возможно применять для решения локальных задач домашней автоматизации.

Но цена 11000р … При подходе «одна задача — один контроллер» это слишком дорого.

Никакой сетевой работы и никакого мониторинга при помощи мобильного приложения и облачного сервиса.

И никаких нормальных сценариев в контролере.

Недавно начал продаваться Термогигрометр с индикатором радиоканальный:

К сожалению кнопки не регулируют температуру, как хотелось бы.

Адресная система Рубеж и домашняя автоматизация.

У прибора Рубеж-20П со сценариями обстоит все просто отлично — каждый раз открываю для себя что-то новое.

Вот только в сценариях нет никакой возможности использовать системное время.

И нет никакой периферии.

Радиоканальное оборудование никак нельзя применить в одной системе с адресным — все оборудование распалось на три несовместимых между собой подсистемы: R3, Глобол, Алекса.

С дистанционным мониторингом тоже не сложилось.

Мы можем смотреть температуру в помещении, где установлен тепловой пожарный датчик. И все.

Прибор настолько соответствует пожарным нормам, что никто не сможет при помощи него чем-то поуправлять. Кроме специально обученных людей.

За 5 лет трижды полностью поменяв протокол работы оборудования, в плане не-пожарной сигнализации так ничего и не родили. Конечно, потесненные Болид — священная задача. Но она решена и пора браться за новую цель.

Адресная система Астра и домашняя автоматизация.

К облачному сервису Security Hub можно подключить целую адресную систему безопасности и управления на базе прибора Астра-812 Pro.

Этот прибор стоит всего 6385р.

К прибору уже можно подключать родные (!) радиоканальные датчики, а с использованием расширителей — контактные и адресные датчики. Прибор осуществляет связь с облачным сервисом при помощи GPRS или LAN.

На основе этого оборудования уже можно создать подобие умного дома, который более чем другие близок к нашим требованиям. По крайней мере это следует из рекламных брошюр Умный дом Астра.

Отмечу интересную особенность радиоканальных датчиков системы Астра. Значение температуры можно получать и использовать в сценарии не только от датчиков температуры, но и от датчиков движения и пожарных датчиков.

10. Домашняя автоматизация от производителей систем мониторинга.

В данном контексте нас интересуют два производителя из множества производителей устройств контроля и управления с облачным сервисом.

Эти системы максимально приблизились к возможности решать задачи домашней автоматизации из всех систем, заточенных под мониторинг.

Есть шина расширения и некоторый ассортимент сетевых устройств.

Есть радиоканальные датчики и не только пожарной и охранной сигнализации.

Есть облачный сервис и в идеологии систем есть место словам «умный дом».

Ритм Контакт.

Navigard.

Теоретически из оборудования этих систем можно что-то слепить под конкретную задачу.

11. Домашняя автоматизация, как расширение в уже используемом облачном сервисе.

Изучая облачные сервисы для статей Обзор моделей терморегуляторов с WiFi и облачным сервисом и Обзор облачных сервисов от производителей охранных и IoT приборов обратил внимание на несколько перспективных сервисов.

Платформы вроде как заточены под одну конкретную задачу, но что мешает добавлять функционал в уже пользующиеся спросом системы.

Zont-online позволяет добавлять устройства разного назначения: мониторинг автомобиля, климатконтроль, охрана, управление домашней автоматикой — уже не плохо.

SST-cloud позволяет управлять и контролировать только два типа устройств: контроль утечки воды и комнатный терморегулятор. Но есть возможность добавлять устройства, по крайней мере трех производителей: Открытое API — и любой производитель может им воспользоваться.

my.terneo — только терморегуляторы и только одного производителя, но стабильная работа и учтены все самые необычные функции.

12. Совместные усилия.

Как видим, если гипотетически объединить плюсы хотя бы двух рассмотренных выше систем, то получим нужную нам систему.

Мы уже видели объединение системы мониторинга Ритм Контакт и адресной системы пожарной сигнализации Рубеж для успешного решения задачи Дистанционного мониторинга состояния адресной системы Рубеж. Всего-то нужно было разработать устройство сопряжения «Рубеж УОО-ТЛ».

Также же можно видеть, что многие производители не придумывают собственную радиоканальную систему, а добавляют в свои системы низкоуровневую поддержку радиоканальных датчиков «Астра-РИ М», как родных.

Болид начал выпуск преобразователя протоколов С2000-ПП для работы по ModBUS с устройствами сторонних производителей и даже начал встраивать его в С2000-КДЛ.

А Xiaomi создает универсальные устройства с протоколом ZigBee.

13. Z-Wave и подобные.

А это удачный пример и удачной Идеи и удачных совместных усилий.

Z-Wave — это всего лишь протокол, разработанный для обмена данными по радиосети устройствами домашней автоматизации.

И такой протокол не один. Уже упоминался протокол ZigBee.

Любой производитель может вступить в Z-Wave Альянс и получил право использовать запатентованный протокол Z-Wave.

Это настолько удачный протокол, что на данный момент Z-Wave Альянс объединяет более 700 членов.

Большой выбор центральных контроллеров за 5000р-50000р и огромный выбор совместимых устройств.

Самые дешевые контроллеры являются просто шлюзами устройств к облачному серверу. Самые дорогие весь функционал несут в себе.

Покупатель выбирает нужный ему баланс.

Или умный дом, который будет радовать. Или контроллер, который будет учить языкам программирования. Радующие контроллеры стоят, начиная с 25000р.

Есть возможность превращать любой компьютер, хоть одноплатный, в сервер умного дома с поддержкой Z-Wave, вставив в него USB Z-Wave адаптер и установив специальное ПО.

Есть плата-расширение RaZberry для популярного одноплатного компьютера Raspberry Pi за 6000р.

Есть плата-расширение Z-Uno за для Arduino 3600р, позволяющая создать свое Z-Wave устройство.

Цена простого Z-Wave устройства начинается от 3500р. На AliExpress можно найти и за 1800р, но не знаю что это за устройства.

Устройства, сложнее розетки или выключателя, стоят уже дорого.

Комнатный терморегулятор Z-Wave стоит 7650р.

Совместные усилия множества производителей привели к тому, что умный дом на платформе Z-Wave почти удовлетворяет моим требованиям. За исключением цены и полного отсутствия проводных устройств.

Бегло ознакомившись с ZigBee, сделал вывод, что этот протокол не так распространен, но его упоминают уже в контексте систем промышленной автоматизации.

Еще записи по теме

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *