Плюсы и минусы умного дома

ZigBee и Z-Wave

В начале двухтысячных всем стало ясно, что домашняя автоматизация неистово грядёт, а встраивать в каждую лампочку Wi-Fi нерационально. Так появились два протокола — ZigBee и Z-Wave. Оба супер-дешевы ($1 за чип), энергоэффективны и для потребителя по сути одинаковы. Разница лишь в лицензировании и частотах, но такая незначительная, что даже гикам на это насрать.


В них есть плюшки специально для IoT-зоопарка. Оба, например, умеют строить децентрализованную сеть между устройствами. Не надо думать в какой комнате ставить точку доступа, чтобы была нормальная зона покрытия — устройства (но не все) умеют сами передавать сигналы друг другу. Теперь вы живёте не только в киберпанке, но и в блокчейне. Модно.

В общем, выбирайте любой, в крайнем случае никто не запрещает использовать сразу оба. Я выбрал ZigBee по одной причине: европейские производители типа IKEA, Bosch, Phillips, Siemens делают всё на ZigBee и в ближайших ТЦ все полки завалены именно ими. Когда мне будет грустно, я пойду в ближайший супермаркет, наберу корзинку свежих гаджетов и буду играть. Китай, кстати, тоже почти весь щас идёт на ZigBee.

Z-Wave же больше популярен в Штатах, из-за чего часто возникает диссонанс — во всех обзорах на модных сайтах пишут про гаджеты Z-Wave, ализары с хабра, не особо задумываясь, их переводят, а потом в комментах все сидят удивляются почему это у нас ничего на Z-Wave не делают. Не тупите и имейте это в виду. Если вдруг вам захочется заказать модный термостат с Кикстартера, велика вероятность, что он будет на Z-Wave.

Однако у тандема ZigBee + Z-Wave есть один существенный минус. Точнее был — ублюдошные производители ранних гаджетов, придумавшие «гениальный» ход: а давайте навернём поверх немного говнокода и запретим нашим гаджетам общаться с гаджетами других производителей. Купил лампочку Phillips и теперь хер перейдешь на более дешевые Bosch и OSRAM. Нельзя, хотя по факту они работают на одном протоколе.

Когда всех мудаков прижали, они хором закукарекали, мол, «мы делали это ради вашей же безопасности», ВЗЛОМАЮТ и ко-ко-ко. Сейчас все стали более либеральными, та же IKEA вполне поддерживает лампочки Phillips. Но репутация ZigBee подорвана и если вы всё еще не разбираетесь — просто берите умную колонку и собирайте те гаджеты, на которых написано «HomeKit Compatible» или «Works with Alexa» (об этом всём будет ниже).

В статье я не буду подробно описывать совместимости устройств, потому что их очень много. Просто вбиваете в гугле запрос «does XXX light switch work with YYY hub» и выходите на треды на реддите, где всё уже проверили.

Apple HomeKit — чуточку не говно

HomeKit доступен только эпплоёбам типа нас (что минус), но при этом самый универсальный и нормальный SDK. Он позволяет управлять устройствами, создавать скрипты, программировать сцены и по защищенным каналам пробрасывать всё это наружу хоть через пять фаерволлов в один клик. Он не привязан к производителю устройств и не закроется через полгода как ваш любимый IoT-стартап, который, естественно, в десять раз лучше этого вашего хоумкита.

Конечно, в идеальном мире хотелось бы чтобы Apple заопенсорсил HomeKit, дал возможность поднимать его локально и сделал приложение под Android, но это всё влажные сны динозавров.

Технически HomeKit — это приложенька на вашем iPhone, iPad, Apple TV или HomePod, которая через обычный Wi-Fi по кондовому советскому HTTP общается с устройствами через шифрованный канал. Внутри это база данных со скриптами, которые можно безопасно шарить с друзьями и добавлять новые устройства с помощью чтения QR-кода на упаковке, который создает ключи для end-to-end шифрования. Десять RSA из десяти, короче.

Киллер-магическая-фича — всё это максимально использует имеющиеся у вас дома устройства и эппловский iCloud. Так, например, можно добавить лампу в туалете в HomeKit, уехать в другой город и нажать «выключить». HomeKit пошлет сигнал через iCloud, тот пошлет пуш-уведомление на лежащий дома iPad или AppleTV, который по шифрованному Wi-Fi-каналу выключит эту лампу пока кто-то там сидит. Браво, Мориарти!

Связь: проводная или беспроводная

Все элементы системы могут быть соединены между собой посредством проводной, либо беспроводной связи. Применение проводов может показаться архаичным, зато это обеспечивает высокий уровень надежности. Поэтому кабельное соединение используют даже самые передовые флагманы индустрии, такие как AMX и Evika.

С другой стороны, беспроводная связь по Bluetooth и Wi-Fi – гораздо современнее, удобнее и дает больше возможностей. Включая, увеличенную дальность управления актуаторами. Некоторые производители Smart Home предлагают комбинированные решения, сочетающие как проводную, так и беспроводную связь.

Вечер

Первый сценарий: пятничный вечер. Система загружает список ивентов в городе на сегодня из фейсбука и выбирает лучшие возможности. Сеты любимых диджеев, световые шоу или литературные посиделки — в зависимости от интересов и прошлых чекинов.

Второй: диванная картошка. Освещение приглушается, включается цветовая схема «тупёжь», запускается Plex, Kino.pub, Netflix или что у вас там для этого. Под каждый фильм скачивается собственная тема освещения. Удачного разложения.

Третий: блоггинг или кодинг. Отключаются все уведомления, освещение становится максимально комфортным для работы, включается ритмичная музыка без слов и дальше всё старается минимально меня раздражать. А то ща как выгорю!

Четвертый: патихард. Постоянная проблема: приходишь домой уже прибухенький, но хочется продолжать. Сцена включает одобренный плейлист для патихарда на шаффле и заставляет освещение мигать в такт. Дым-машина вот там в углу.

Определение термина «умный дом»

Устойчивый термин «умный дом» пришёл от английского «smart home». Сразу вспоминается смартфон (smart phone), в переводе – умный телефон. По аналогии с телефоном, дом теперь имеет больше функций и возможностей. Однако, как наличие мышц век, позволяющих открывать и закрывать глаза, не делает нас интеллектуалами, так и наличие моторизированного привода штор на окнах не переводит жилище в категорию «smart».

Нужно понимать, что датчики – это органы чувств умного дома. Если система «почувствовала» воду сенсором протечки, то она перекрывает трубы с помощью привода-задвижки. Благодаря таким рефлексам можно избежать несчастных случаев. А чтобы добиться более сложного поведения потребуется мозг. В нашем случае – это блок контроллер, который принимает от датчиков сигналы о происходящем, а связь с владельцем поддерживает посредством Интернета. В отличии от Скайнет из фильма терминатор, наш умный дом не сам придумывает себе задачи, а получает их от человека.

О проекте

Здравствуйте друзья!

Несколько лет назад, когда я только задумал сделать свой дом умным, я обнаружил, что в мире существует огромное множество решений, от бесплатных до сверх-дорогих. Чем больше я разбирался в данном вопросе, тем больше понимал, что дорогие решения абсолютно не оправданы, так как опираются на стандарты и технологии 10-20 летней давности. А возможности, которые в 21-м веке кажутся само собой разумеющимися, например, управление всем домом с планшета, преподносятся как ноу-хау и Premium с гигантским ценником. 

Одновременно с этим, начался рост новой индустрии под названием «Интернет Вещей» или IoT. Уже со своим набором стандартов и более современными подходами.

Также, рынок наводнили, в основном, китайские решения, которые позиционировали себя как «Системы Умного дома» и «IoT», но на поверку, оказывались закрытыми системами (вещами в себе), хоть и содержащие мобильное приложение, но напрочь завязанные на китайское облако. И для того, чтобы соединить такие решения между собой, приходилось мучительно перешивать устройства, отвязывать от облака и пересаживать на какие-либо открытые системы (Хорошо, если это было возможно)

Поэтому я поставил перед собой задачу, разобраться в стандартах и сделать простой, надежный и дешевый контроллер Умного Дома, который, с точки зрения протоколов,  был бы совместим с современной индустрией но использовал бы в качестве переферийных устройств простые и стандартные и довольно надежные компоненты с Али-Экспресс. А для управления этим контроллером использовать Открытое ПО, которое, также, в ассортименте появилось в мире.

После публикации 5 ноября 2017 года статьи на Хабре: https://geektimes.ru/post/295109/ , у проекта появились последователи, при помощи которых была разработана электронная часть устройства и радикально переработана прошивка. Проект открытый и каждый может принять участие в его развитии.

Сегодня Контроллер умного дома LightHub — это неубиваемая железка, которая может обслужить квартиру 100-130 кв. м или этаж коттеджа, включая весь свет (RGBW или диммируемые лампы), управление отоплением, теплыми полами, вентиляцией, с контролем протечек и подключением датчиков движения.


Контроллер не использует Wi-Fi (*) и не содержит у себя на борту флешек и операционных систем.  Это позволяет ему просто работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Неограниченное время

Просто обеспечивая жизненно важное локальное управление (обычные выключатели управляют светом, термостаты управляют теплом, датчики протечек работают — и это не требует интернета или даже включенного роутера)

Самое главное, это решение не приковывает вас к Облаку и Производителю, которые, скорее всего, проживут меньше чем Ваш дом.

Для хитрых автоматических сценариев и удаленного управления к контроллеру можно добавить мини-сервер (например Raspberry) с открытым ПО (NodeRed, Openhab, HomeAssistant, Majordomo, ioBroker), или вообще обойтись без сервера и использовать облачный брокер MQTT с каким либо мобильным приложением, поддерживающим этот протокол.

Если с этим хозяйством что-то случится — дом станет менее умным, но не станет неуправляемым. 

(*) Wi-Fi не используется в оригинальной системе LightHub — так как по проводу, конечно, надежнее, но прошивка успешно перенесена на ESP 8266 и ESP32 и (хоть с некоторыми ограничениями), может быть использована без  контроллера и при этом подключаться по WiFi.

— Проект Контроллера умного дома LightHub — системы с открытым кодом и открытой схемотехникой, доступный для использования и самостоятельного развития уже сегодня.

— Статьи, материалы и перечень стандартов по теме IoT

— Технологии и практики по устройству умного дома

— Поймете из каких недорогих компонент можно сделать то, что нужно и сразу же их заказать

— Сообщество единомышленников.

Правила использования:

Вы можете абсолютно бесплатно использовать Проект для личных целей по своему усмотрению, включая, исходные коды, схемы, инструкции. Если вы вносите изменения и улучшения в схемотехнику и/или программный код Проекта, вы обязаны сделать эти изменения доступными для Сообщества проекта, публикуя их в репозитории GitHub либо на данном сайте (в соответствии с условиями лицензии Apache). Если вы планируете использовать Проект как часть коммерческого продукта — пожалуйста, свяжитесь с нами через форму обратной связи.

Еда

Рассовываю покупки по холодильнику, сканирую чек. Новые электронные чеки в России позволяют получить всю информацию о покупках, я как-то рассказывал об этом в рассылке. Можно и по-старинке — распознавая текст на камеру. Список покупок заносится в сраную домашнюю бигдату, где анализируется всё — от (без)полезности купленных продуктов до возможных скидосиков на лапшу в ближайших супермаркетах. Тут хоть стартап затевай — дата-майнинг на Пятерочках. Бомжуем с помощью машинного обучения.

Список покупок полезен не только чтобы помнить что покупать. Полезно следить за тем, что уже есть — это я понял, когда три дня подряд покупал морковь, думая, что она закончилась. Плюс, можно подключить API какого-нибудь сайта с рецептами, чтобы из имеющихся помидоров-огурцов оно собирало блюда на ужин по времени их приготовления — 15-20-40 минут. Отдельной киллер фичей вижу советы типа «если надыбаешь куркуму в супермаркете, твой список возможных блюд увеличится на 15%».

Хорошо бы всё это подключить к весам и браслетам через Mi Fit и Apple Health, чтобы оно еще и мотивировать умело, мол, вот, скотина, на прошлой неделе одну куру-гриль жрал, а теперь разжирел на 1.250 кг. Ну мааам…

Что делает комплекс умный дом?

Комплекс умный дом стоит на страже безопасности и комфорта окружающей обстановки в доме. Благодаря автоматизированным процессам управления удается экономить ресурсы, получая при этом максимум пользы и удовольствия от проживания в интеллектуальной среде.

Все системы делятся на несколько категорий, в зависимости от основополагающего критерия:

  1. Централизованные или децентрализованные.

Централизованные системы управляются единым модулем, который представлен контроллером с заложенной в него программой и большим количеством выходов. Всего один софт, а управление переносится сразу на все инженерные сети и исполнительные устройства в доме.

Главное преимущество централизованной системы заключается в возможности управления с одного места. Благодаря единому контроллеру задаются сложные программы, которые базируются на конкретных действиях, временных показателях.

Недостаток такой системы  — зависимость работы всего комплекса устройств от работоспособности контроллера и его программного обеспечения. Если «мозг» системы сломается или «зависнет» программа, то все сопряженные с ними модули также выйдут из строя.

Децентрализованные системы устроены иным образом, и каждый исполнительный прибор в комплексе это отдельная подсистема со своей памятью и микроконтроллером. Если один модуль децентрализованного умного дома выйдет из строя, все остальные будут работать в штатном режиме. Благодаря такой технологии повышается работоспособность и надежность всего комплекса.

Еще один плюс такого типа системы  — возможность подключать новые, дополнительные блоки, несущие свои сценарии управления. Однако у них также есть и существенный минус, который заключается в большом количестве оборудования, требуемого для управления.

  1. Проводные и беспроводные.

 Для передачи данных и команд от контроллера к исполнительным устройствам в комплексе проводной системы используется шина. Благодаря такому типу соединения возникновение помехов в сети исключено. Скорость отклика при передачи данных высокая, что делает работу всего комплекса и безопасной, и быстрой.

Главный недостаток проводной интеллектуальной системы кроется в необходимости прокладки большого количества проводников. Осуществлять монтаж комплекса можно  только на стадии капитального ремонта дома. В противном случае придется разрушать всю ту красоту, которая была сделана ранее.


Беспроводные технологии интеллектуальной системы позволяют сохранять ремонт без изменений, так как обмен данными и командами между устройствами осуществляется по принципу передачи радиосигнала. Главное условие для бесперебойной работы комплекса — качественная сеть интернет.

Управление каждым модулем по беспроводной сети идет с единого контроллера, который связан со всеми исполнительными устройствами.

Организация умного дома

Организовать автоматизированное управление всеми важными системами в  доме может каждый, у кого есть желание и финансовые возможности. Установкой системы умный дом сегодня занимаются многие независимые компании, предлагая данную услугу потребителю. Однако, выбирая подрядчика, который будет заниматься монтажом всех устройств и программного обеспечения, стоит очень хорошо изучить квалификацию мастеров.

Если у владельца есть желание самостоятельно установить комплекс, то сделать это вполне реально. Есть два варианта, как организовать умный дом в своем жилище.

Первый — приобрести уже готовые к монтажу модули. На первый взгляд способ менее трудоемкий и безопасный, однако, в нем скрыт большой недостаток, который заключается в невозможности вносить какие-либо изменения в функционирование системы. Иными словами, если человеку захочется дополнить комплекс новой подсистемой с набором устройств, то сделать это будет невозможно.

Второй вариант заключается в разработке собственного проекта по сбору умного дома. Для этого необходимо приобрести все устройства по отдельности и укомплектовать их воедино. Главный подвох кроется в следующем: подключить в единый комплекс оборудование от разных производителей не получится. Здесь придется выбрать, или покупать все устройства одного бренда, или покупать понравившиеся подсистемы и управлять каждой из них по отдельности.

Сам процесс организации умной системы в своем доме делится на несколько этапов:

  1. Выбор и покупка оборудования, устройств, датчиков, проводов и других комплектующих элементов.
  2. Прокладка кабеля — самый шумный и трудоемкий процесс.
  3. Настройка всего оборудования — сначала запускается каждая подсистема по отдельности для проверки работоспособности устройств. Затем все узлы соединяются в единую сеть и тестируется корректность ее функционирования.
  4. Программирование системы — сложный интеллектуальный этап, требующий предварительной подготовки. Если приобреталась уже готовая система, то программа к ней уже написана и ее нужно только установить. Если умный дом собирался по частям, то для такой системы потребуется написание собственного оптимизированного ПО. Конечно, можно найти готовые модули в Интернете и собрать из них софт.
  5. Конечный этап — запуск комплекса и проверка исполнения функций.

За что может отвечать система умный дом?

Управление разными подсистемами с единого пульта, то есть централизованное управление. Количество и состав этих систем может быть разным в зависимости от задачи и объекта. Как правило, среди них освещение, водяное и электрическое отопление, кондиционирование, вентиляция, шторы, звук, охранная система и прочие то есть системы, никак друг с другом не связанные и имеющие разные интерфейсы, благодаря «Умному дому» дают пользователю возможность контролировать и управлять ими с единого пульта, которым может являться смартфон, планшет или специальная настенная панель.

Световые сцены в зависимости от Вашего настроения (отдых, романтика, просмотр фильма, ночь, день, гости, домашняя дискотека, детский праздник и т.д.)

Автоматическое включение/выключение света (при нахождении кого-либо на контролируемой территории, при смене времени дня, по программе)

Диммировать (плавно регулировать) свет для комфортного его восприятия глазом

Умный дом поддерживать нужную температуру в каждой комнате (климат контроль)

Теперь не нужно постоянно нажимать кнопки пульта кондиционера, закрывать/открывать окна. Вы устанавливаете любимую температуру на маленьком экране (термостате) в каждой комнате и наслаждаетесь комфортной температурой.

Ночью температура автоматически понижается на 2-3 градуса для комфортного сна, утром снова повышается.

Умный дом днем, если все уехали на работу/учебу, для экономичности температуру понижает на 3-5 градусов.

Когда Вы уезжаете в командировку/отпуск, умный дом не замерзнет. Температура будет достаточной для того чтобы дом зимой не промерз и в то же время сэкономит расходы на отопление.

Сколько стоит установка системы умный дом и ее выгода для человека

Как свидетельствует зарубежная статистика, невзирая на высокую стоимость проекта умного дома, он окупается относительно быстро. Кратко стоит упомянуть о главном преимуществе системы. Умный дом позволяет уменьшить эксплуатационные расходы на все виды коммунальных услуг. Представим две части одного дома. В одной половине без систем «Умного дома», а во второй половине с системами «Умного дома». На рисунке убедительно видно преимущество «Умного дома» перед классическим вариантом эксплуатации домовых систем. Как показывают многолетние наблюдения, сэкономить можно до 30 % на электроэнергии, 40 % – на воде, до 50 % – на обогреве.

Управление климатом, особенно в загородном доме, представляет собой самую быстро окупаемую систему для заказчика. В зависимости от времени суток и текущего сценария «Умный дом» поддерживает минимально необходимую температуру во всех помещениях. При уходе из дома электрические обогреватели, теплые полы, кондиционеры и вентиляция отключаются, остается только радиаторное отопление на минимальном уровне. Если хозяева уезжают на несколько дней, вентиляция включается периодически для быстрого проветривания. Запуск систем происходит либо по расписанию, либо вручную со смартфона через Интернет. Например, если человек знает, что приедет домой и ляжет спать, то он прогревает спальню и ванную, остальные комнаты остаются в режиме «не замерзания». Такая работа приводит к значительной экономии, вплоть до 50%.

Часто спрашивают такую вещь как «стоимость системы за квадратный метр». В системах «Умный дом» такой характеристики не может быть. Клиент может выбрать выключатели обычные недорогие, а может выбрать специальные «умно-домные» панели KNX в 20-30 и более раз дороже. Та же самая аудиосистема музыки «мультирум», которую обычно считают вместе с автоматикой в одной смете, может стоить дороже всей автоматики. Есть системы на базе центрального элемента, который может стоить не меньше, чем периферийное оборудование. А есть распределенные системы без центрального элемента, но вся периферия (датчики, выключатели) имеют свой дорогостоящий «мозг». Для понимания конечной стоимости нужно обсуждать конкретно каждый элемент каждой системы дома. Это будет залогом того, что результат удовлетворит клиента. Более 25 % загородных домов за пределами МКАД на конец 2017 года уже полностью или частично были оснащены интеллектуальным управлением. При этом цифра продолжает уверенно расти.

Положительное восприятие большинством россиян концепции «Умного дома» говорит о высоком потенциале данной технологии. Более половины респондентов при опросе считают, что технологии «Умного дома» окажут сильное влияние на их жизнь в ближайшие несколько лет.

Почему же данное технологическое предложение до сих пор не пользовалось должным спросом в нашей стране? Проанализировав мнения респондентов, можно выделить несколько основных барьеров при покупке устройств «Умный дом»:

  • Высокая стоимость устройств. Традиционно новые технологии в сознании потребителей соотносятся с большими затратами.
  • Нехватка информации о возможных технологиях, решениях, сферах применения, а также кажущаяся сложность использования. Многие домовладельцы просто не знают предложений рынка «умных домов», считают их прерогативой элитного жилья, требующей сложных установочных мероприятий и мудреного управления.
  • Угроза защищенности персональных данных.

В реальности же эти причины не имеют под собой никаких оснований. Раньше подобные системы действительно требовали сложного монтажа, а иногда и специального обслуживающего персонала. Но сегодня технологии стали намного доступнее и удобнее: системы «Умный дом» становится с каждым годом дешевле и доступней. Сегодня пользоваться подобными устройствами могут даже дети или наши любимые бабушки. Подобные системы являются многокомпонентными решениями, покупатель может сам выбрать необходимые ему устройства и датчики, тем самым полностью самостоятельно спланировав собственный бюджет.

Умная розетка

Полезный и относительно простой гаджет раз и навсегда снимет мучительный вопрос, возникающий у вышедшего рано утром из подъезда человека: «Выключил ли я утюг?». Умная розетка выглядит, как переходник к обычной. Пользователь может отключить питание, нажав на соответствующий значок в своем смартфоне.

Возможность дистанционно обесточить комнату, в которой работают электроприборы, весьма полезна при угрозе пожара, которая нередко возникает у забывчивых граждан. Некоторые умные розетки умеют экономить деньги, подсчитывая расходы электричества от конкретных приборов и отправляя данные на смартфон владельца.

Как это работает

Вы задаете сценарии работы. Например, в 19:00, когда вы обычно возвращаетесь домой, в прихожей должен зажечься свет. Если в квартире к тому времени будет жарко, включится система кондиционирования. В 19:00 контроллер отправит на «умную» лампу, установленную в прихожей, команду, по которой она включится. Термодатчик сообщит контроллеру температуру в квартире. Достаточно прохладно? Кондиционер не нужен, лучше поберечь электроэнергию. По возвращении домой вы можете внести изменения в сценарии, если это необходимо.

В большинстве случаев все датчики и связанные с ними устройства работают по простому принципу: если (условие), то (нужно выполнить действие). Например, если (настало 19:00), то (нужно включить свет в прихожей). Все это позволяет не только повысить уровень комфорта, безопасности и уменьшить расход электричества, но и сэкономить время. Теперь нет необходимости покидать уютное кресло, чтобы включить музыку, зажечь свет, воспользоваться кондиционером. Все делается через мобильное приложение на смартфоне или при помощи простых голосовых команд.

За и против «умного дома» в квартире


Каждая система или устройство обладает как достоинствами, так и недостатками. Имеет свои умный дом плюсы и минусы.  Среди основных преимуществ интеллектуальной системы можно назвать следующие плюсы:

  • в случае возникновения какой-либо угрозы обеспечивает безопасность посредством контроля доступа и оповещения;
  • возможность управлять приборами на расстоянии с использованием единого пульта в составе системы (для этого есть условия применять различные устройства, например, мобильные телефоны, сенсорные панели и т.д.);
  • наличие очень гибких возможностей настройки системы;
  • высококачественный контроль над процессами работы отопительной системы и потребления электрической энергии;
  • возможность автоматизировать работу большого числа бытовых приборов.

Это основные плюсы умного дома. Можно назвать и еще, но необходимо и затронуть и некоторые минусы системы, чтобы иметь более полное и объективное представление о ней.

  • Высокие цены на покупку необходимого оборудования, а также на его монтаж и техническое обслуживание (по утверждениям рекламы они окупаются  по истечении пяти лет).
  • Необходимость установки в помещении большого количества дополнительного оборудования, включая датчики, провода, сенсоры и т.д. Это доставляет не только большие хлопоты, но и, возможно, будет не совсем безопасно для здоровья, правда, реклама об этом умалчивает.
  • Оборудование должно функционировать безотказно и без поломок. В случае каких-то непредвиденных обстоятельств для обеспечения бесперебойной работы системы «умный дом» потребуется резервный источник питания. Что, несомненно, повлечет дополнительные расходы и поиск места для его установки. В данном качестве, как правило, используются генераторы, которые работают на дизельном топливе или бензине. Для них необходимо выделять специально оборудованные помещения, их к тому же необходимо обслуживать. А если у вас квартира, не отдельное строение …
  • Не нужно, наконец, забывать, что при монтаже системы потребуется проведение капитального ремонта. А это занятие, как известно, не из легких.

Заключение

Взвесив основные достоинства и недостатки, у каждого есть право выбора. Главное, нужно всегда ясно представлять общую картину и знать, что может ожидать, если вы решитесь на монтаж интеллектуальной системы. Тогда не возникнет никаких неожиданных и неприятных моментов в процессе установки, и можно оптимально использовать финансы и время. И меньше доверять рекламе, которая не всегда бывает правдивой.

Что такое система умный дом?

Система «Умный дом» в основном ассоциируется с несколькими основными характеристиками: удобство, экономия, безопасность, автоматизм и функциональность. Но кроме этих известных свойств, система проявляет заботу о жильцах дома, регулирует свою работу согласно их привычкам. Она самостоятельно отключает освещения и ненужные электрические приборы, когда все спят, нагревания пола и вентиляцию в экономичный режим. Также хозяева могут не беспокоиться о безопасности, все ворота автоматически закрываются и активирует охрана дома. Кроме этого, с утра вас разбудит приятная мелодия и даже готовый кофе. Сделав денежное вложение раз, вы замените много будущих затрат, таких как охранная система, горничная и даже дворецкий (с функцией предупреждения о прибытии гостей). Удивляет? Но это действительно работает, многие жители Европы, США и в том числе Украины уже используют такую систему, и сделали пребывание в доме максимально комфортным.

Основной особенностью такой системы есть соединение всех нужных функций в одно целое. За счет этого вы получаете своего рода «интеллектуальную» проводку, что имеет специальные программы управления сведены к автоматизму. «Умный дом» может контролировать работу всех приборов и систем, установленных в доме. Если более доступно, с помощью пульта можно открыть жалюзи или двери, управлять электрическими приборами или вентиляцией. Установить функцию приветствия или оповещения о выполненной задачи. Все это с помощью небольшой панели управления в виде сенсорного пульта.

Сборка «умного дома»: пошаговая инструкция

Вот в какой последовательности необходимо действовать.

Подключение исполнительных и сенсорных устройств

Подключаем все компоненты согласно схеме.

Сборка системы в основном сводится к подключению исполнительных устройств к соответствующим контактам процессорной платы

Разработка программного кода

Пользователь пишет всю программу целиком в оболочке Arduino IDE, для чего последняя оснащена текстовым редактором, менеджером проектов, компилятором, препроцессором и средствами для заливки программного кода в микропроцессор платы Arduino. Разработаны версии IDE для операционных систем Mac OS X, Windows и Linux. Язык программирования — С++ с некоторыми упрощениями. Пользовательские программы для Arduino принято называть скетчами (sketch) или набросками, программа IDE сохраняет их в файлы с расширением «.ino».

Функцию main(), которая в С++ является обязательной, оболочка IDE создаёт автоматически, прописывая в ней ряд стандартных действий. Пользователь должен написать функции setup() (выполняется единоразово во время старта) и loop() (выполняется в бесконечном цикле). Обе эти функции для Arduino являются обязательными.

Заголовочные файлы стандартных библиотек вставлять в программу не нужно — IDE делает это автоматически. К пользовательским библиотекам это не относится — они должны быть указаны.

В IDE предусмотрен минимум настроек, а возможность настройки компилятора отсутствует вовсе. Таким образом, начинающий программист застрахован от ошибок.

Вот пример самой простой программы, заставляющей каждые 2 секунды мигать подключённый к 13-му выводу платы светодиод:

Однако в настоящий момент перед пользователем далеко не всегда встаёт необходимость лично писать программу: в сети выложено множество готовых библиотек и скетчей (загляните сюда: http://arduino.ru/Reference). Имеется готовая программа и для системы, рассматриваемой в этом примере. Её нужно загрузить, распаковать и импортировать в IDE. Текст программы снабжён комментариями, поясняющими принцип её работы.

Все программы на Arduino работают по одному принципу: пользователь посылает запрос процессору, а тот загружает необходимый код на экран компьютера или смартфона

Когда пользователь нажимает в браузере или установленном на смартфоне приложении кнопку «Refresh» (Обновление), микроконтроллер Arduino осуществляет отсылку данных этому клиенту. С каждой из страниц, обозначенных как «/tempin», «/tempout», «/rain», «/window», «/alarm», поступает программный код, который и отображается на экране.

Установка клиентского приложения на смартфон (для ОС Android)

Для получения данных от системы «умный дом» в сети можно скачать готовое приложение.

Вот что необходимо сделать владельцу гаджета:

  1. Скачайте файл SmartHome.apk.
  2. Отправьте его на телефон.
  3. Открыв «Менеджер файлов», разместите этот файл.
  4. Щёлкните на нём и выберите «Установить» (должна быть отмечена «галочка», позволяющая осуществлять установку программ вне сервиса Google Play).
  5. Когда установка будет завершена, активируйте приложение.
  6. Выполните его настройку.

С помощью этого приложения можно не только получать информацию от системы «умный дом», но и управлять ею — включать и отключать сигнализацию. Если она включена, то при срабатывании датчика движения приложению будет отправлено уведомление. Опрос системы Arduino на предмет срабатывания датчика движения приложение выполняет с периодичностью раз в минуту.

Активировав иконку «Настройки», можно отредактировать свой IP-адрес.

Настройка браузера на работу с «умным домом»

В адресной строке браузера следует ввести XXX.XXX.XXX.XXX/all, где «XXX.XXX.XXX.XXX» — ваш IP-адрес. После этого появится возможность получать данные от системы и осуществлять управление ею.

Представленный здесь программный код позволяет через браузер включать и выключать свет, тогда как в приложении для Android-смартфона такая функция не реализована.

Работа с роутером

Далее на маршрутизаторе необходимо открыть порт:

  • открываем настройки маршрутизатора;
  • прописываем адрес Arduino IP;
  • открываем порт 80.

Настройка учётной записи на noip.com

Этот этап не является обязательным, но он необходим, если вы хотите присвоить адресу доменное имя. Для этого надо зарегистрироваться на сайте https://www.noip.com/, перейти в раздел «Add host» и ввести IP-адрес системы.

После регистрации на сайте noip.com доступ к системе можно получать не только по IP-адресу, но и по полному доменному имени

Создание проекта завершено, можно проверять работоспособность системы.


С этим читают