Статья заимствована и переведена с сайта Control4.

Автоматизация дома - это гораздо больше, чем просто узконаправленная система, способная продемонстрировать всего один фокус. Ее функционал и возможности практически безграничны. Они станут вам доступны после построения мощного фундамента, такого как усовершенствованная операционная система, которая сможет командовать всем домом. Идеи применения автоматизации домашних систем можно перечислять круглые сутки (многие из них приведены в нашей «галерее вдохновения»

mood lighting scenes

Теплый дом, прохладный дом - Hot House, Cool Home

Automated Wine Cellar

ИДЕИ КЛИМАТ-КОНТРОЛЯ

78. Запрограммируйте разбрызгиватели на газонах на автоматическое включение в зависимости от погодных условий (таким образом, разбрызгиватели не будут поливать газоны и в дождливую погоду).
«галерее вдохновения»), но в данной статье приведем для начала лишь 78 из них.

ИДЕИ ДЛЯ ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1. Одним нажатием кнопки включите или выключите все освещение в комнате, а не только одну лампу.
2. Дважды нажмите ту же кнопку для выключения всех устройств (освещения, электроники и т.д.) в комнате.
3. Если посетитель позвонит в дверь, то свет в гараже начнет мигать.
4. Если вы в темноте открываете гаражную дверь, то автоматически включится освещение, помогая вам добраться до входной двери.
5. Установленные в ключевых зонах датчики движения подают сигнал системе для выключения освещения в комнатах, пустых в определенное время.
6. Освещение двора может автоматически включаться при заходе солнца и выключаться при его восходе.
7. Настройка “Bedtime” позволит настроить вечернее освещение на более слабое, достаточное лишь для комфортного чтения в постели.
8. Кнопка “All Off” обеспечивает выключение освещения во всем доме одним нажатием.
9. Полуночные перекусы - система осветит дорогу к холодильнику и назад в комнату, не потревожив остальных членов семьи.
10. Ночью датчики движения сработают, осветив комнату лишь на 15%, что будет достаточным для передвижения и не ослепит вас после сна.
11. Система автоматически выключит все освещение в доме после ухода детей в школу.
12. Если естественное освещение в комнате будет ниже 50%, то система добавит искусственное освещение до 50%. Если естественное освещение будет ниже 40%, то система добавит освещение до 60% и т.д. Это очень удобно во время заката или в пасмурный день.
13. Освещение двора - лампы будут гореть ярче во время заката, но для энергосбережения после 23 часов лампы будут гореть лишь на 20% мощности.

Узнайте несколько вариантов декоративной подсветки – под настроение mood lighting scenes

ИДЕИ ДЛЯ ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ МУЗЫКИ

14. Потоковое воспроизведение музыки во всех комнатах вашего дома с помощью панели управления в каждой комнате.
15. Воспроизведите любые сохраненные музыкальные файлы во всех комнатах дома с помощью распределенных аудио зон, доступ к которым вы можете получить со своего смартфона, планшета или сенсорной панели управления.
16. Прикоснитесь к кнопке на панели управления для активации зоны воспроизведения музыки. При выборе музыки вы можете настроить изменение цвета подсветки для каждого члена семьи (при выборе их любимых списков воспроизведения/настроек).
17. Дважды прикоснитесь к кнопке настройки уровня громкости для выключения определенной зоны прослушивания.
18. Автоматический запуск воспроизведения музыки в ванной при включении освещения в душе.
19. Установите сенсорную панель за водонепроницаемой стеной в душе и управляйте воспроизведением музыки во время купания.
20. Запрограммируйте собственные настройки аудио воспроизведения - “His and Her”. Настройте время для различных дней, определенных кнопок или аудио зон.

Теплый дом, прохладный дом - Hot House, Cool Home

21. Выберите рояль в качестве источника аудио сигнала, воспроизводимого через все встроенные в потолок акустические системы в доме.
22. Подсоедините ваш рояль к системе Control4 и к мировой сети, и ваше исполнение услышат в любой точке планеты при подключении к вашей домашней системе.
23. Создавайте музыкальные сцены “Music”, в которых будет определена яркость освещения, например, 30%, и желаемый уровень громкости - оптимально подходящий для ночной работы над проектом.

ИДЕИ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РАЗВЛЕЧЕНИЙ

24. Сценарий “Party” предназначены для создания соответствующей празднику обстановки одним нажатием кнопки. В каждой сцене предусмотрено автоматическое включение освещения, декоративных элементов и определенного музыкального сопровождения.
25. Гость пришел без приглашения? Не волнуйтесь. Система сообщит вам о приближении гостей через встроенные акустические системы в выбранной зоне.
26. Встроенные микрофоны в мультирумной аудиосистеме в доме позволят передавать сообщения из всех комнат.
27. Воспользуйтесь вашим iPad чтобы сообщить холодильнику о том, что, например, у вас закончился лед. Тогда он сможет повысить объем его производства.

Автоматизация винного погреба - Automated Wine Cellar

ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДОМАШНЕГО КИНОТЕАТРА/ВИДЕО

28. Поиск пульта - трижды прикоснитесь к выключателю, и ваш пульт начнет издавать сигналы.
29. Возможность автоматической блокировки дверей дома в момент начала воспроизведения фильма.
30. При запуске воспроизведения свет постепенно будет затухать в течение 7 секунд.
31. А при остановке воспроизведения свет станет ярче до 30%.
32. При нажатии кнопки телевизор с разрешением 4K Ultra High Definition медленно будет поднят из тумбочки, встроенные в потолок акустические системы будут повернуты вниз, акустические системы окружающего звука будут активированы, жалюзи закрыты и свет будет приглушен.
33. Запрограммируйте настройки комнаты с имитатором игры в гольф на те же настройки, что домашний кинотеатр.

Автоматизация дома для всей семьи! - Home Automation for the Whole Family!

34. Запрограммируйте каждый телевизор в доме на включение любимого канала по возвращении домой с работы, после открытия вами гаражной двери.
35. Настройте громкость телевизора в детской комнате на определенный уровень.
36. Настроенная вами сцена “Good Night” передает напоминание на детский iPad о необходимости выключения их телевизора. Освещение в каждой спальне мигнет в виде напоминания, и через 10 минут автоматически выключится телевизор, а все панели управления в детской комнате будут отключены до утра.

ИДЕИ ДЛЯ ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

37. Настройте сенсорный экран в вашей спальне на отображение посетителя у входной двери.
38. После звонка вы услышите через акустические системы сообщение “Who can it be now” (Кто же это может быть?), камера безопасности развернется к двери, а вещание телевизора или фильма будет остановлено. В ночное время освещение во дворе будет включено с яркостью в 20% - 75%.
39. Вы смотрите телевизор во время звонка в дверь? Настройте систему на отображение данных камеры на экране телевизора после остановки его вещания или воспроизведения фильма на 15 секунд.
40. Система напомнит вам о незакрытой более пяти минут входной двери или о распахнутых более десяти минут воротах.
41. Картинка с камер безопасности может отображаться на вашем смартфоне в любой точке планеты.
42. Получайте текстовые сообщения об обнаружении движений камерами безопасности.
43. Создавайте сценарий “Cat”, которые позволят временно отключить систему безопасности и не включать освещение и камеры при ночных кошачьих прогулках.
44. Запрограммируйте освещение (включая свет в душе) на сообщение об открытии входной двери тройным миганием.
45. В случае обнаружения какого-либо нарушения безопасности запрограммируйте систему на включение освещения во всех комнатах на максимальную яркость. Одновременно с автоматической блокировкой входной двери будут открыты жалюзи, и на каждом телевизоре будет отображаться видео с камер наблюдения.

Идеи безопасности для всей семьи - Smart Security Ideas for the Whole Family

46. Запрограммируйте стратегически расположенные камеры для потокового отображения видео на выбранном телевизоре или сенсорных экранах.
47. Сцены “Mockupancy” содержат настройки освещения, которые позволят показать, что в доме как будто бы кто-то есть во время вашего отсутствия.
48. Вы уехали, но хотите впустить в дом гостей? Создайте временные коды доступа для гостей, которые они должны будут ввести в "умные замки", сообщая вам тем самым о прибытии в ваш дом.
49. Создайте персональные коды доступа для отдельных членов семьи.
50. Настройте таймер, которое активирует автоматическое закрытие гаражных дверей, которые открыты более 10 минут. Датчик движения используется для того, чтобы двери гаража оставались открытыми в том случае, если вы там работаете.

Проект автоматизации домашней системы со звонками и сигналами A Home Automation Project with All the Bells and Whistles

51. Датчики движения - в случае обнаружения движения камеры возвратятся в исходное положение и запустят запись, будет включено внешнее освещение, и текстовые сообщения будут переданы на ваши смарт-устройства.
52. Вы забыли закрыть двери? - Запрограммируйте автоматическую блокировку дверей через три минуты после вашего ухода на работу и закрытия гаражных ворот.
53. Если задняя дверь гаража открывается, запрограммируйте включение при этом освещения яркостью менее 50%.
54. Если дверь гаража закрыта, а установленный в зоне гаража датчик движения не определяет какие-либо движения, то освещение будет выключено и дверь будет заблокирована через десять секунд.

ЕЖЕДНЕВНЫЕ СООБЩЕНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

55. Установите доступ к почтовому ящику - в случае получения письма вы услышите сигнал через все акустические системы в доме, светодиодные индикаторы будут гореть красным, и на смарт-устройства будут переданы текстовые сообщения.
56. Система передает сообщения с предупреждением о незакрытой двери гаража.
57. Система передает сообщения с предупреждением о различных возникших проблемах, например, о протекающей трубе в подвале.
58. Вам нужно напомнить вынести мусор? Запрограммируйте напоминания, которые будут отображаться на сенсорном экране и на мобильных устройствах в одно и то же время раз в неделю.
59. Запрограммируйте получение сообщений на смарт-устройства о перегреве духовки.
60. Вместо непрерывного ожидания подростков поздней ночью запрограммируйте автоматическое включение света в их комнатах при открытии входной двери. Вы также можете настроить передачу сообщений на ваш телефон о закрытии входной двери.
61. Запрограммируйте получение сообщений о возвращении детей из школы.
62. Запрограммируйте получение сообщений об открытии детьми домашнего бара.
63. Запрограммируйте передачу сообщений об обнаружении движений в определенной комнате (например, в вашем кабинете или винном погребе).
64. Получайте электронные письма или текстовые сообщения с напоминанием о необходимости приема лекарств.
65. Получайте сообщения с напоминанием о необходимости периодической замены фильтров системы кондиционирования и отопления (HVAC), фильтров встроенного центрального пылесоса и т.д.

ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ ЕЖЕДНЕВНОГО КОМФОРТА И РОСКОШИ

66. Запрограммируйте сенсорную панель на запуск воспроизведения потокового музыкального сигнала или любимого телевизионного канала в кухне одним нажатием кнопки.
67. Создайте персональную сцену для каждого персонального кода замка. Например, если один из членов семьи вводит на входной двери персональный код, то на телевизоре будет включен его любимый канал и громкость телевизора будет установлена на 50%.

Прекрасные идеи автоматизации на Багамах - Beautiful and Brilliant Home Automation in the Bahamas

68. Подогрев полотенцедержателей во время раннего приема душа.
69. Подогрев пола в зависимости от внешней температуры: Установите температурный датчик на чердаке или в гараже. Если на улице температура ниже +4 С, то автоматически будет включен подогрев пола в ванной с 4 до 9 утра. Затем в 9 часов подогрев будет автоматически выключен.

ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ НЕЕ И ИДЕИ АВТоМАТИЗАЦИИ ДЛЯ НЕГО - Home Automation Ideas for Her & Home Automation Ideas for Him

ИДЕИ КЛИМАТ-КОНТРОЛЯ

70. Запрограммируйте автоматическое открытие и закрытие жалюзи и штор в зависимости от положения солнца и расположения дома.
71. Сценарий “Wakeup” – «Пробуждение» открывает шторы, постепенно увеличивая освещение в комнате в течение пяти минут и подстраивает температуру в комнате до комфортного уровня.
72. Автоматически отключается отопление после вашего ухода из дому.
73. Система разожжет камин после получения сообщения с вашего смартфона или планшета. Вам даже не придется вставать с дивана.
74. Сценарий “Exercise” понижает температуру в помещении для занятий спортом, включит любимый канал телевизора или запустит воспроизведение любимой музыки.

Насладитесь настройками климат-контроля - Get Comfortable With Beautiful New Climate Control

ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

75. Возможность управления энергопотреблением в результате непрерывного отслеживания системой работы солнечных батарей.
76. Автоматическое выполнение измерений энергопотребления каждой схемы по отдельности.
77. Автоматизация домашнего освещения. Лампы теперь не будут без необходимости гореть на полную мощность.
78. Запрограммируйте разбрызгиватели на газонах на автоматическое включение в зависимости от погодных условий (таким образом, разбрызгиватели не будут поливать газоны и в дождливую погоду).

chouck 4 декабря 2012 в 18:16

От домашней автоматизации и умных домов в общем к конкретному примеру

• DIY или Сделай сам

Основная причина того что системы домашней автоматизации всё ещё не стали так популярны это акцент на освещении, который обычно делают при их продвижении. Ведь мигать светом (как светодиодами на Ардуине) не вставая с дивана это баловство, которое не имеет никакого практического значения и отталкивает людей от серьёзных мыслях о внедрении и использовании систем домашней автоматизации у себя в домах и квартирах. Мигать светом (на что обычно заточено 90% функционала) никому не нужно а вот например управлять отоплением индивидуально в каждой комнате это удобно и экономит энергию=деньги. Заоблачные цены на сами (копеечные по себестоимости) компоненты готовых продающихся систем домашней автоматизации вместе с ценами на интеграцию их только подливают масла в огонь. Спешу заверить что самым дорогим компонентом у нас будет 20 долларовая Arduino Megа. Если рассматривать вопрос в целом то мне видится только следующий список задач которые имеет практический смысл централизованно автоматизировать:
> управление климатом температурой (отопление/кондиционирование) и влажностью (увлажнитель/осушитель),
> управление естественным освещением (жалюзи, ставни, навесы)
> и управление поливом газонов, цветников и лужаек вокруг дома (если таковые имеются и их таки надо поливать).
Из децентрализованных систем удобно иметь локальную (без центрального управления 1-2 датчика управляющие напрямую включением подсветки) срабатывающую от датчиков движения(присутствия) маломощную светодиодную подсветку лестниц (иногда пола) и частей столов на кухне которые затенены от обычного потолочного освещения навесными шкафами и полками. Эта же подсветка в комбинации с перечисленными выше незаменима ночью когда надо, не разбудив никого и в первую очередь себя, пробраться на кухню (и отрезать там что-то от чего-то и съесть ни с кем не делясь) или в другое заведение не спотыкнувшись об предусмотрительно разбросанные детские игрушки. Также имеет смысл включать датчиками движения основное освещение ТОЛЬКО в технических помещениях: шкафы, кладовки, гараж, прачечные и тп. Датчики движения и централизованные системы не практично использовать для основного освещения в жилых помещениях. Внешняя и декоративное праздничная подсветка дома удобнее всего включается от копеечных готовых блоков с датчиками освещения и/или таймерами. Настоящие охранные системы подключённые к службам реагирования (не просто разбросанные по дому датчики и веб камеры) обычно не имеет смысла смешивать с системами умного дома из многих соображений.

Таким образом начнём с самого актуального. Идеальным объектом является отопление которым можно управлять например: электрическое(батареи на колёсиках в розетку и настенные батареи) и централизованное или не очень отоплением частного дома. В моём примере мы рассмотрим работу с системой Термо Помпы (Heat Pump в северной Америке) с мазутным отоплением по средствам прямого подключения к имеющемуся Блоку Управления (термостату) и дополнительно устройствами. В первой версии системы я использовал устройтва и разетки протокола Х10. Но к сожалению они плохо зарекомендовали себя, изза медленного интерфейса и очень громких счелков при переключении, котрые будили всех домашних. В последствии я перевйл систему на радио разетки, что оказалось гораздо проще и тише чем x10. Эти разетки имеются в огромном асортименте радиочастот и напряжения. Всё это, применимо для огромного множества других систем. Всё началось с того что мой приятель вместе с соседом ненавязчиво капали мне на голову про огромную роль чуда чудного - Arduino в современном обществе и что я как человек умеющий и любящий держать паяльник просто обязан заразиться этой Ардуино манией как можно скорее. Я всячески отмахивался и говорил что область практического (не робото-игрушки) применения её дома очень сомнительна и делать на основе мощного микроконтроллера последовательно загорающиеся светодиодные линейки для подсветки ступенек лестницы (вместо одного сдвигового регистра и генератора) это просто из пушки по воробьям а остальное баловство. Но всё-таки зерно Arduino им удалось заложить в мою голову и как все зёрна с приходом весны и на подступах лета росток начал пробиваться. Я не люблю хобби проекты ради самих проектов. Какая-то практическая сторона должна присутствовать а тем более что ресурсо ($ и время) ёмкие проекты для семейного человека должны ещё иметь высокийWAF (Wife acceptance factor) или как говорит мой Папа его легко легализовать.

И как всегда лень явилась двигателем прогресса. Сидели мы чуть позже полудня на веранде, солнце приятно припекало а в тоже время в спальне на верхнем этаже спал сынишка и судя по китайскому термометру за 2 доллара (до которого надо было ещё дойти и посмотреть не разбудив сына) температура была за 26. Значит надо теперь идти в гостиную и включать центральный кондиционер, а потом надо его ещё и выключать чтобы он не включался каждый раз когда температура немного подымится. Особенно это неприятно делать летом ночью, замёрзнув под лёгким одеялом надо вскакивать и опять же не перебудив всех домочадцев бежать в гостиную к пульту и вырубать это достижение прошлого века. Тут то я и смекнул что пора прекратить такое безобразие и звонить другу со словами "Где там твоя хвалёная Ардунья, Давай её сюда щас мы посмотрим на что она способна!". Сразу скажу что совсем не выбирал именно её и не думал что она окажется такая никчёмная(например в работе со строками) и даже от злости и бессилия бороться с ней дальше чуть не переехал посреди проекта на STM32. В конечном итоге всё-таки остался с ней, но обо всём по порядку.

Чтобы проще было понять почему всё сделано так и как Вам намазать на хлеб мой опыт и наработки, начнём с описания того что есть/было у меня под рукой:
1) Частный дом в Канаде (хотелось бы сказать что он мой, но конечно же он принадлежит банку и как бы это абсурдно не звучало но иметь его полностью выплаченным при текущих ставках даже не выгодно) 1959 года постройки как тут их называют Split Level те дом двух этажный но половина его сдвинута вертикально относительно другой половины на пол этажа.
2) Arduino Uno (в последствии изза малого числа Вх/Вых для X10 и радио потребовалась Mega)
3) дорогой и родной Ethernet Shild. Что-то запустить и найти адекватную библиотеку для ENC28J60 мне так и не удалось
4) Желание, время и немного денег.
Как здесь принято, спальни находятся на верхнем этаже и для меня получается это на пол этажа выше гостиной где и находится прикрученный к стене зловещий пульт управления системой отопления охлаждения. Тут такие систем называются HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) на самом же деле это обычный огромный (десятки тысяч BTU или они их тут в тоннах чего то меряют) сплит кондиционер внешний теплообменник и компрессор которого находятся на улице а внутри теплообменник встроен в систему центрального вентилирования, которая полтора кило ватным вентилятором забирает воздух с уровня пола гостиной прогоняет через два теплообменника (один до кондиционера другой от мазутной или газовой горелки) и по системе коробов гонит в каждую комнату. Удобство и собственно само название тепловой насос вызвано тем что этот аппарат может гонять фреон в обе стороны и соответственно не только охлаждать но и нагревать воздух в доме. Надо заметить что нагревать он его может более менее эффективно только если на улице достаточно тепло больше 0 или -5 (зависит от модели и конструкции). Если же холодно то тепловой насос работать не будет и для этого как раз то и нужен бак с мазутом или газ.

Я начал свой проект и амбиции с малого, так давайте и мы разберём как же сделан этот HVAC и как им управлять. На поверку оказывается не так страшен чёрт. Одним из удобств является жидкая стандартизация всего домашнего и не очень в Америке это позволяет скрещать ежей с ужами по открытому, простому (иногда слишком) и общеизвестному (как правило древнему, кондовому) протоколу/стандарту. В нашем случае саму систему (вентилятор горелки теплообменники можно купить одного производителя кондиционер второго, увлажнитель у третьего а Блок Управления всем этим у четвёртого. Честно говоря не знаю также ли называются/управляются подобные устройства в Европе, но думаю что всё либо слизано либо очень похоже. Насколько я понял такие системы уже есть в России и возят их откуда попало/дешевле, так что у вас есть большие шансы столкнуться именно с такой системой. Давайте посмотрим на схему типичного подключения системы до того как мы начнём врезаться в систему.

Как мы видим почти всё понятно с первого взгляда. Единственное что надо пояснить что БУ питается и сам тепло насос управляется переменными 24 вольтами. которые подаются с входного трансформатора R и С. Линия С это общая и всегда соединена. Соответственно при подаче R(замыкании) на Y, O, W или G включается соотв. блок. От этого и будем отталкиваться. Значит если они включают то чем хуже мы? Сделаем так что наша новая система будет дополнять уже имеющуюся. Те управление можно осуществлять со старого пульта и контроллера как и раньше, но только когда надо, Arduino может отключить старую систему от управления и взять борозды в свои руки и потом отдать их обратно.Ставим релюшки.


Причем ставим их так чтобы без питания и вообще отключенные они сохраняли прежнюю конструкцию. R-0 отключает стандартный модуль управления и передаёт управление нашему Ардуину. R-1-4 подают нужное напряжение на соответствующую линию. Это управляющее напряжение R подаётся на каждое реле зелёным проводом. Управлять конечно хорошо, но система серьёзная и если мы случайно или не очень что-то не так включим или в неправильной комбинации. Например теплообменник будет греться а вентилятор не будет гонять воздух и отводить тепло с него, он может перегреться и привести к возникновению пожара, а нам это совсем не зачем. Во избежание подобных ситуаций давайте сделаем тройную защиту. И так первым бастионом будут сенсоры напряжения на каждой линии S1-4 (те их должно быть 4ре).


Они представляют из себя диод два резистора(делитель) и маленький электролит. Это может быть навесная сборка как на фотографии. В результате мы можем в Ардуине знать есть ли на самом деле на каждой из линий управления напряжение или нет. Соответственное если текущее состояние линий управления (Y, O, W, G) не соответствует тому что должно быть мы выводим код ошибки и отключаем систему. Следующим бастионом является наш дополнительный датчик температуры в камере теплообменника (plenum sensor). Если там слишком горячо или холодно (близко к 0С) то мы опять же выводим код и отключаем систему. Очевидно что запитывать реле напрямую от выходов ардуины нельзя поэтому надо либо громоздить по транзистору на каждое реле или купить готовый модуль с несколькими реле и транзисторами на одной плате. 99% компонентов я покупаю на ибее. Например на ибее полно таких 8 канальных модулей (8 Channel Electronic Relay Module) примерно по 9$. или же можно купить 4+2 (так как на самом деле нам надо всего 5 и одно запасное)

В качестве датчиков температуры и влажности я использовал китайские цифровые DHT22 которые неплохо зарекомендовали себя. Им надо всего три провода +5, GNd и Data. Провода могут быть достаточно длинными без потери точности и сигнала. Один датчик выкидывается на улицу в тень и под навес от прямого попадания влаги. Один датчик в доме.
В уже построенном много лет назад доме обычно самая большая проблема это провести новые провода, поэтому я старался по максимуму использовать текущую проводку. Для DHT22 есть несколько библиотек. У меня были проблемы со всеми кроме этой . Я поставил внутренний DHT22 рядом с настенным пультом управления. Если В вашем доме как и в моём когда-то стояла система управления HVAC то у вас должно быть аж 6 жильный кабель идущий от БУ к месту где висит сам пульт с индикатором и кнопками. Современные пульты (как мой) требуют всего 2х проводов. Таким образом у нас в распоряжении получается 4 уже проложенных провода. В них мы запускаем +5V, GND, Data для внутреннего DHT22 и на последний Serial(UART) Tx с Ардуины для вывода информации на дисплей.

В качестве дисплея я использовал маленький (2.5 см) OLED экранчик с серийным интерфейсом .
ДА он немного дороговат, но есть несколько уникальных отличия от подобных доступных: Наличие Serial(UART) интерфейса, что позволяет использовать всего один провод для его подключения, наличие пяти цифровых выводов на контроллере экрана (куда мы подключим RGB светодиод для дополнительного отображения состояния системы) и наконец компактность в сочетании с контрастом и отличной читаемости как при ярком свете так и ночью и он не освещает весь коридор ночью как любой ЖК с постоянной включённой подсветкой.

Далее встала проблема как поместить в каждую комнату, без дополнительных проводов, питания и радио модулей датчики температуры. В качестве датчика я выбрал цифровой DS18B20, (имея хорошую точность +- 0.5C) которому надо всего два провода (земля и сигнал). Их можно на эти 2 провода вешать много параллельно (каждый имеет свой уникальный MAC адрес). Но даже протянуть два провода во всем комнатам это адский труд. У тут меня осенило. Ведь по всем комнатам проложен телефонный кабель и он 4х жильный и в лучшем случае используется 2 жилы для телефона (как правило красный и зелёный) а остальные (жёлтый и черный) проходят по всем нужным мне местам и остаются свободными. Таким образом не разрезая провода а лишь оголив нужные два я подпаял к ним в каждой комнате по DS18B20.
Общая длинна проводов получилась достаточно большая и если сигнальный провод подпирать (на +5В) рекомендуемыми 4.7 кОм, то в моём случае датчики практически не читались и я сократил подпирающее сопротивление вдвое до 2.3 кОм и всё прекрасно заработало.

Потом я заморочился датчиком давление и остановился на недешёвом BMP085 зато он имеет I2C интерфейс, что опять же экономит ножки и количество проводов. Так как он ещё может читать температуру eго я поставил в подвале, куда было ближе и проще всего тянуть новые провода (аж 4). Я старался по максимуму использовать стандартные телефонные кабели и разъемы(RJ11) чтобы конструкция была разбираемой и ремонтно - замено пригодной.
При подключении этого барометра на туже I2C шину что и RTC (модуль энергонезависимых часов) возникли не очень понятные проблемы. Они мешали друг другу и пока я не поставил небольшую задержку перед чтением барометра работало всё не стабильно. Так как коротко временное отключение электричества не такая уж редкость да и модуль RTC стоит копейки я добавил его для энергонезависимого времени. в основном нужного при использовании х10. Используя его возникло желание автоматически синхронизовать его с NTP через интернет (раз уж он у нас есть), но у меня что-то не получилось скрестить webduino сервер и NTP. В итоге NTP время (Unix epoch) посылается на Arduino (и обновляется RTC) каждый раз при изменении каких либо настроек или режимов в web интерфейсе. Что имеет свои недостатки так как оно берётся JavaScript из времени на текущем компьютере или мобильном устройстве и не всегда точное и в правильной временной зоне.

Команды моим радио розеткамс Ардуины в эфир я посылаю с помощью копеечного (2$) передатчика модуля. Их прудом пруди на ибее (поиск «RF transmitter 315 Mhz..») и в любом магазине. Единственное надо правильно выбрать радио частоту соответветствующую вашим разеткам. К сожалению мои разетки не корректно поддерживались стандартной библиотекой RCswitch. в описании библиотеки есть список поддерживаемых чипов , но не стоит расстраиваться если ваш не в списке, у меня заработало после анализа эфира в ручную и без библиотеки. Про подобнве разетки, работы с библиотекой много написано. В частности cдесь: http://habrahabr.ru/post/213425 http://habrahabr.ru/post/212215 Я использовал 110В розетки
. Несмотря на то что управление радио требует нестандарного решения, оно является самым простым и бюджетным решением стоящей задачи. A именно включать и выключать электрические батареи или любой другой прибор (не обязательно резистивный) по времени или в ручную и иногда включать- выключать наружный свет. Insteon, Zwave и другие имеют много подчас не нужных дополнительных функций но на порядок дороже и имеют проблемы с открытостью интерфейса для того чтобы Ардуино могла посылать устройствам простые команды. Единственная проблема с розетками x10, Insteon и другими это то что они очень громко щёлкают во время переключения. Особенно это раздражает тихой ночью. Ещё один нюанс: x10 был заточен и популярен в северной америке и соответственно под 110 Вольт. Тут каждый выбирает для себя сам. Либо платить много за:
Z-Wave - розеток готовых нет, есть странной формы модули реле которые также но по тише щёлкают и их куда-то, как-то в стены надо прятать, потом замурованные, непонятно как их обслуживать – менять/чинить. Зато появились USB модули для посылки команд. Но для этого ещё нужен микрокомпьютер (возможно роутер подойдёт) с правильной OS драйверами и тд;
Insteon - розетки есть, но также противно щёлкают как x10 и насколько я понял открытого модуля для посылки команд нет и система опять-же заточена под 110В;
Вам решать заморачиваться с интеграцией и посылкой команд в эту сеть или платить меньше в 5-10 раз за каждое радио устройство и при необходимости подтачивать код под него. Как и любая другая вещь всё для 110В стоит дешевле. Конечно есть ещё экстремальные пути, как например описанная несколькими авторами тут, идея опутать всю квартиру (дом) парой (а на поверку пучком) молоточных проводов и собирая каждое управляющее и управляемое устройство с нуля в ручную использовать 1-Wire протокол. Некоторые пошли ещё дальше и разрабатывают свои протоколы…

Также я как кайтер прикрутил анемометр (датчик скорости ветра). Для её измерения я использовал имевшийся под руками чашечный датчик с герконом замыкающим 1 кОм между двумя контактами при вращении чашечек. В программе используется прерывание и замеряется количество раз +5В подаётся(переход из 0 в 1) на цифровой вход (подпряжённый 5 кОм ами на теже +5В). Данное значение умножается на подходящий для вашего датчика коэффициент и из количества замыканий за одну секунду получается скорость ветра в узлах. Также за каждый час меряется максимальное и минимальное значения скорости (порывы) и отображается максимальное за час. В веб отдаются текущее и максимальное. Каждый датчик надо калибровать индивидуально и подбирать правильный коэффициент. Для управления гаражной дверью я использовал запасной радио пульт от неё и с помощью дополнительного реле (шестого) эмулировал нажатие кнопки на пульте (вскрыв пульт и подпаявшить в контактам кнопки).

Протокол общения стандартного БУ термопомпы с её пультом (обычно 2 провода) как правило закрытый и наша ардуина не может знать какой режим и настройки выставлены в стандартном блоке управления, но с помощью наших сенсоров мы можем знать в каком режиме сейчас HVAC и хотя у них тоже есть датчик температуры в теплообменнике дополнительная защита с помощью Ардуины не помешает. Меня часто спрашивают: А не страшно ли мне доверять Ардуине управление такой ответственной системой с своём то доме? Мой код открытый и прозрачный. Я понимаю что происходит и всегда могу отловить и исправить неточность (если такие остались после полугода пользования системой). И самое главное я могу добавлять любые функции которые мне потребуются. В той-же коробочке скорее всего менее мощный контроллер и конечно нечего уже поменять и добавить нельзя. Без ардуины добавление опять же ограниченных функций как доступ из интернета к стандартному БУ стоит новой коробочки сотен долларов. Всё началось не с того что я хотел сэкономить а мне нужны были удобные для меня функции которые не за какие деньги не купить у производителей оборудования. Но конечно если взять в расчёт цену человеко часов затраченных мной, да и даже вами если вы просто решите сделать подобное на базе моих и других наработок, на этот проект то конечно дешевле купить готовое но попрощаться с гибкостью и нужными функциями. Это примерно как поставить FreeBSD и кропотливо долго и по каждому поводу копаться в барахолке знаний интернета и в ручную из командной строки подкручивать её под себя в сравнении Mac OS, красивой готовой но ограниченной на базе той же BSD. Основная из них это включение обогрева/охлаждения до нужной температуры не навечно или по расписанию а всего лишь на час-2-4. Звучит просто и удобно но никак не присутствует в стандартных БУ.

Если вы хотите управлять только термонасосом без RF, RTC, барометра и прочих заморочек памяти и ног хватит и у Uno(я так и сделал в первой фазе своего проекта). В полной же версии без Mega не обойтись. Давайте посмотрим на получаемые функции и интерфейс.

Сам интерфейс сделан в рамках всего одной html странички с использованием технологии Ajax для обмена данными с Arduino web server (webduino) и основана на библиотеках JQuery Mobile. Поэтому для работы нужны несколько файлов картинок и сами библиотеки, которые могут быть заменены ссылками.

В верхнем левом углу, мы видим луну, это значит что по настройкам дня и ночи (в первой строке синего блока) сейчас ночной режим. Если дневной режим там будет солнышко. Дальше мы видим наш домик. В домике куча температур в каждой комнате и в центре температура с десятыми, это температура в гостиной на основном уровне. Зелёным внизу домика мы видим относительную влажность внутри дома. Справа от неё снежинка, это индикатор того что сейчас работает кондиционер. На этом месте отображается разными иконками остальные режимы работы (отопление термопомпой или AUX или же х10). Если иконка приглушена (полупрозрачная) значит система в этом режиме но не активна. Т.е. например в режиме кондиционирования до температуры 21 градус, но так как сейчас 20 градусов кондиционер не активен. Если одновременно работают два режима, например отопление х10 и отопление термопомпой, то будут последовательно мигать две иконки. Слева и справа у домика мы видим лучики, при нажатии на которые они становятся яркими и при последующем нажатии опять приглушаются. Это включение внешнего освещения у дома. У меня есть внешний свет на заднем дворе и впереди дома. Управление передаётся по х10 и номера соответствующих устройств прописаны в html(JS) коде, Ардуина лишь посылает команды на переданные ей из HTML номера устройств. Справа домика мы видим автоматическую гаражную дверь. которая открывается и закрывается при нажатии на неё. Сверху справа от домика мы видим текущую (усреднённую за 1-2 минуты) или максимальную за час скорость ветра в узлах. Значение скорости ветра подсвечивается разными цветами от голубого до красного в зависимость от скорости и в соответствии с международно принятыми цветами шкалы Бофорта. Справа сверху мы видим температуру на улице и ниже текущее атмосферное давление. Розовым фоном для значения давления служит график его относительного изменения за последние 24 часа (x-время, у- относительное значение давления). Под давлением зелёным относительная влажность на улице.

Теперь рассмотрим группу белых селектов и кнопку SET. Левым селектом выбирается нужная температура/режим. Правым на какое время включать этот режим. Если режим активный то надписи немного поменяется, как в этом примере
Если активен режим отопления то дополнительно кнопка подкрасится красным а если охлаждения голубым. Чтобы выключить надо оставить температуру и выбранный режим слева и оставшиеся минуты справа и тогда кнопка SET поменяется на OFF и её нажатие выключит режим. Режим охлаждения или отопления выбирается автоматически в зависимости от температуры на улице. Если на улице меньше чем значение константы heat_temp описанной в html(JS) файле, то будет предлагаться только отопление иначе только охлаждение.

Теперь давайте рассмотрим синий х10 блок. Нажатие на первую строку открывает общие настройки: ON - Все Розетки Всегда Включены (например летом), OFF все розетки всегда выключены (например если вы в отпуске), Split - в силу вступают индивидуальные настройки групп и комнат. Далее вы можете выбрать с какого часа начинается день и с какого ночь. Для сохранения настроек не забывайте нажать кнопку Apply внизу. далее каждая строка отражает группу комнат которая может состоять из одной и более комнат. Я сделал группировку по этажам в своём доме. На некоторых этажах только одна комната а на некоторых больше. У каждой группы мы можем установить режим ON - все розетки этой группы всегда включены, OFF все розетки этой группы всегда выключены (например вам надо включить пылесос и если одновременно будет работать батарея то выбьет предохранитель), Split(доступно только для групп с более чем одной комнатой)- в силу вступают индивидуальные настройки комнат внутри группы, Day - поддерживать указанную температуру только днём (ночью всегда выключено), Day&Night - поддерживать указанную температуру для дня и другую температуру ночью. У каждой комнаты доступно всё вышеперечисленное за исключение Split. Для вступления изменений в силу не забывайте нажать Apply внизу.

Самой последней строчкой является установки режима Override. Этот режим был сделан для принудительного включения розеток в выбранной комнате или светильника на некоторое время. Например вам надо нагреть максимально комнату на некоторый период для того чтобы ребёнку делать там массаж и через час продолжить поддерживать обычную температуру в ней. Или включать свет на улице на пол часа. Слева вы выбираете комнату справа на сколько включать режим и нажимаете кнопку Overrride. Если вам надо досрочно отключить режим справа выбирайте OFF и жмите Override. Вся информация обновляется каждые upd_interval (константа из html файла) секунд. По умолчания = 60 секунд. Когда информация обновляется вся верхняя часть странички с домиком моргает.

Ещё хотелось бы рассказать о концепции объединения розеток (pool). Допустим у вас одна большая комната обогреть которую в в -5 за бортом одна батарея не в состоянии или нагреваться она будет ооочень долго. Вы можете поставить вторую RF розетку с тем же кодом/адресом и вторую батарею воткнуть в неё и они обе всегда будут включаться. Что при относительно теплой температуре приведёт к частому щёлканью и включению и выключению этих двух и более батарей. Есть и другой вариант вы объединяете эти батареи в pool в коде ардуины x10pools={0,0,0,0,0,12,0,0,13,0,0,0,0,0,0,0,0}. Ноль значит отсутствия пула у данного адреса розетки число значит адрес дочерней розетки пула. Дочерняя включается если на улице холоднее чем poolt (константа из html файла) или разрыв между нужной температурой в комнате и текущей больше чем delta_temp * poolf (константы из html файла). Хотелось бы сказать больше о delta_temp (константа из html файла) это Делта температуры. Она нужна для того чтобы режимы часто не включались не выключались так как показания датчиков могут немного скакать +-. Обогрев включается если текущая температура меньше чем (нужная - delta_temp) и выключается если больше (нужная + delta_temp). По умолчанию это 0.5 Град С.

Теперь рассмотрим вопрос безопасности. Конечно нельзя оставлять доступным для всех управление вашим домом. Так как наша система состоит из клиента(JS Ajax html страничка) и сервера (Arduino) вы можете организовать различные уровни безопасности. Например вы можете положить HTML страничку на свой компьютер, телефон планшет и тд. (не выставляя её на публичный хостинг) и тогда только вы(с устройств обладающих этим файлом) сможете открывать эту панель управления своими домашними системами. Arduino web server весит на внутреннем IP и поэтому если вы его не зафорвардите на роутере во внешний мир, то к самой ардуине можно будет достучаться только из вашей внутренней сети. Доступ к самой HTML страничке можно запаролить на Web сервере где вы её захотели выложить. Также модно поднять HTTPS сервер в отношении её. Самым простым и по моему мнению достаточно надёжным является публичный хостинг странички, но сама страничка при запуске никуда не подсоединяется если ей параметром не передать адрес сервера Arduino (предварительно настроенным Dinamic DNS и Port Foewarding). Выглядит это так в браузере вводится такая ссылка http://myhosting.com/index.html?http://myhome.slyip.net:8081/hvac. Если злоумышленник и случайно наткнётся на вашу клиентскую страничку то ничего он с ней сделать не сможет не зная адреса Arduino сервера. Это самый простой и удобный компромиссный вариант, которым я сейчас пользуюсь. Да мне тоже вся эта конструкция с убогим (медленный не поддерживающий HTTPS и тд) Arduino Web Shield сервером в дополнение к которому ещё надо где-то отдельно хостить клиентскую страничку с иконки НЕ нравится. И как только я получу из китая знаменитый TP-LINK TL-WR703N
роутер который в мгновения ока превращается в wifi bridged web сервер с Serial(UART) интерфейсом к Arduine, я сразу же прикручу его к ардуине (или её к нему) и выкину это шилд и изернет провод. Таким образом получится даже больше того что я хотел так безуспешно добиться от STM32 контроллера а именно чтобы всё было в одном устройстве (не отдельно захощенная страничка клиента и отдельно исполнительный сервер) и нормальным веб сервером на котором можно реализовать достойную степень удобства скорости и безопасности.

B на последок

Доброго времени суток! В сегодняшней статье речь пойдёт о домашней автоматизации.

Благодаря внедрению автоматизация, мы можем контролировать различные приборы и устройства с мобильного телефона или другого устройства в любой точке мира. Сердцем такой системы выступает контроллер. Это может быть Arduino, Raspberry pi, BeagleBone Black, Spark Core, DigiSpark или ExtraCore.

Для ручного управления такой системой можно использовать технологию инфракрасного дистанционного управления. С её помощью вы сможете управлять любым устройством (АC/DC) используя для этого простой пульт от телевизора.

Шаг 1: Необходимые детали

• Arduino Nano;

• 5В реле;

• Светодиоды;

• Транзистор BC548;

• Штекер/гнездо;
• 5В блок питания;
• Корпус;
• Винтовые клеммники;
• Панелька;

• IR радиоприёмник;

• Фольгированный текстолит;

• DipTrace — система автоматизированного сквозного проектирования электрических схем и разводки печатных плат.

Шаг 2: Изготавливаем плату методом ЛУТ

Разводим плату. Распечатываем схему на фотобумаге используя лазерный принтер. Очищаем поверхность заготовки (фольгированный текстолит) от жира и пыли. Переносим схему с фотобумаги на плату, а затем травим её хлорным железом. После этого сверлим отверстия мини-дрелью (диаметр отверстий должен соответствует выводам радиодеталей). Более подробнее процесс изготовления описан в статье.

Шаг 3: Закрепляем компоненты

Первое с чего следует начать – это ознакомится с распиновкой выводов транзистора, соединение с реле, выводами светодиодов, блоком питания и ИК радиоприёмником т.д. Далее расположим все детали и очень аккуратно припаяем их на плату.

На печатной плате линия, к которой подключается эмиттер транзистора всегда соединяется с землей.

Arduino nano выдаёт 5В, поэтому положительный вывод LED соединяется с выводом Arduino.

Отрицательный вывод LED соединяется с базой транзистора (светодиод используется в качестве индикации состояния вкл/выкл).

Выводы 7,8,9 используются для подачи выходных сигналов вкл/выкл на релюшки.

11 вывод используются для приёма сигнала с ИК приёмника.

В последнюю очередь подключаем 5В источник питания.

Шаг 4: Считываем контрольные значения

Скачиваем библиотеку для ИК и устанавливаем её в Arduino IDE. Открываем Arduino IDE и жмём на File—Example—IRremote—IRrecvDemo.

Система «умный дом» создана для максимального комфорта в квартире или частном доме. Полная или частичная автоматизация дома позволит забыть о больших счетах за электроэнергию и отопление, заставить бытовую технику работать без участия владельца и повысить эффективность охранной системы. Возможность управлять всем домом с одной панели или даже удаленно дает гарантию уюта в своем жилье. Возвращаясь домой, можно быть уверенным, что в помещении тепло, набрана горячая ванна, а робот-пылесос навел уборку без напоминаний. Все эти и многие другие функции доступны в системе «умный дом».

Возможности автоматизации

Уникальная система автоматизации дома позволяет не только добиться комфорта , но и сэкономить расходы на коммунальные услуги. Свет включается лишь при появлении человека, а отопление работает на полную мощность только в запрограммированное время или в присутствии владельца – это далеко не все, что может «умный дом».

Основные преимущества автоматизации:

1. В помещении всегда будет микроклимат, идеальный для владельца жилья. Температура воздуха, влажность и другие параметры поддерживаются постоянно или настраиваются в каждом помещении в определенное время. Это позволяет забыть о дискомфорте после пробуждения или раздражении по возвращению с работы.
2. Под контролем находится каждый объект, а управлять можно даже с большого расстояния. Настроив систему под себя, можно получать с утра горячий кофе с тостами без каких-либо усилий, наслаждаться сауной сразу после возвращения с работы, не ожидая ее нагрева, подогревать воду в бассейне не выходя из дома.
3. При возникновении любой неисправности, система не допустит включения объекта и отправит данные о поломке владельцу. Это позволяет избежать короткого замыкания и других неприятностей.

Постоянно совершенствующийся процесс производства позволяет установить систему в доме или квартире без проведения капитального ремонта. Всю систему проводки теперь заменят выключатели с радиодатчиками, которые и передают информацию в центр управления.

Затраты на систему «умный дом»

Установиться систему умный дом можно в любом помещении : в квартире, на даче, в частном доме или даже офисе. Автоматизировав место, в котором приходится находиться чаще всего, можно сэкономить много времени и не отвлекаться от важных дел по мелочам, вроде варки кофе.

Затраты зависят от многих факторов:

• тип системы и используемое оборудование;
• способ управления «умным домом»;
• количество бытовой техники и другие особенности помещения;
• площадь жилья и наличие придомовой территории.

Вполне логично, что автоматизация частного дома обойдется его владельцу гораздо дороже, чем установка системы в небольшой квартире. Это связано с тем, что свой дом часто содержит больше оборудования, система отопления индивидуальна.

Дополнительные расходы связаны с обслуживанием придомовой территории:

• часто необходимо видеонаблюдение, охрана распространяется не только на входную дверь и окна, а на всю площадь участка;
• требуется уход за садом, полив растений;
• баня или бассейн, подключенные к системе, также требуют дополнительных затрат.

Плюсов у автоматизации больше, а все расходы окупаются небольшими счетами от ресурсоснабжающих организаций и экономией времени, которое можно провести, занимаясь любимым делом.

Из чего складываются расходы

Стоимость готовой системы зависит от возможностей и фантазии владельца дома. Итоговая цена складывается из следующего:

1. Стоимости выбранного оборудования. Потребности людей в автоматизации жилья и офисов постоянно возрастает, поэтому производители стараются развиваться и выпускать новинки. Владелец дома или квартиры изначально должен решить, устроит ли его не самое современное, но бюджетное оборудование или хочется обустроить дом по последнему слову техники.
2. Готовая модель системы или индивидуальный подбор. Готовые системы включают ограниченный спектр возможностей, которые необходимы в каждом помещении. При желании автоматизировать дом до мельчайших деталей, потребуется индивидуальное проектирование, за которое придется доплатить.
3. Монтаж оборудования. Более старые и дешевые варианты требуют монтажа кабелей, поэтому их лучше устанавливать в процессе ремонта. В противном случае, после автоматизирования дома придется повторно клеить обои. Современное оборудование работает при помощи радиопередатчиков и не требует монтажа кабелей.
4. Установка программного обеспечения. Сложность зависит от выбранного способа управления. Бюджетные варианты, управляемые при помощи разных пультов, не так затратны, как обеспечение своего комфорта с единой сенсорной панелью или через компьютер.

Возможны и дополнительные расходы , связанные с нестандартым размещением инженерных сетей, которые придется обходить в процессе монтажа.

Простой вариант «умного дома» допускает самостоятельную его установку, при этом расходы будут значительно меньше. Минус у такого варианта один – контролировать он сможет не все процессы в доме, а только основные: свет, обогрев, закрытие штор в темное время суток. Это минимальный набор, некоторые производители предлагают более широкий спектр. Установка «под ключ» требует уверенности в своих умения, внимательности и аккуратности, поэтому при малейшем сомнении в результате следует доверить работу специалистам.

Итог автоматизации

Автоматизация своего дома или квартиры позволит освободить много времени , не отвлекаться на бытовые дела и наслаждаться полноценным отдыхом после работы. Затраты, которых требует приобретение и установка оборудования, быстро окупятся существенно уменьшенной суммой в счетах. Собственный комфорт и уверенность в том, что вся техника, осветительные и отопительные приборы работают исключительно в соответствии с пожеланиями владельца, не дадут сомневаться в правильности принятого решения.

Советы начинающим

Технологии "умного дома" позволяют сегодня контролировать практически все. Некоторые вещи, такие как, например, устройства для включения/выключения света по команде, просты и недороги, другие, например, системы видеонаблюдения, требуют более значительных вложений. Еще недавно системы Smart Home привлекали исключительно богатых чудаков, сегодня это уже, как говорят, мейнстрим, т.е. привычные многим устройства. И развитие этих технологий, получившее мощный толчок за счет широкого распространения широкополосного мобильного Интернета, идет очень быстро, недаром на этот рынок один за другим пошли электронные гиганты, такие как Apple, Google и Samsung.

Естественно, сложные и объемные системы, которые контролируют все в доме и вокруг него, к которому вы получаете доступ через смартфон или планшет, есть в продаже и, если у вас достаточно денег, вы вполне можете их установить у себя. При этом сегодня практически каждая компания, занимающаяся домашними устройствами и системами, или системами безопасности, хотят откусить кусочек пирога рынка домашней автоматизации и начинают выпускать дистанционно управляемые продукты. Но пока, к сожалению, нет систем, которые могли бы объединить все устройства, вне зависимости кто их производит и по какому принципу они работают. Может Apple или Google нас осчастливят?

Тем не менее, давайте разберемся с тем, что уже можно использовать. И в первую очередь поймем, а зачем это нужно.

Зачем мне нужен "умный дом".

Автоматизация облегчает и улучшает вашу жизнь в доме или квартире, более того, она позволяет экономить время и деньги. Вот несколько доводов в пользу начала создания своего умного дома.

1. Автоматизация повышает эффективность. Это относится как к эффективности отдельных систем в вашем доме, так и к эффективности всего хозяйства. Например, поскольку система автоматизации способна управлять несколькими устройствами, вы можете одним нажатием кнопки отключить термостаты и выключить свет, когда решите поехать в отпуск. Не надо будет волноваться, что вы что-то забыли сделать.
2. Автоматизация экономит ваши деньги. Только умное управление освещением, отоплением, вентиляцией или кондиционированием позволяет снизить затраты на электроэнергию на 15-20%, по утверждениям разработчиков систем автоматизации. Для владельцев собственных домов сюда добавляется и возможность использования нестандартных систем обогрева или охлаждения, что также резко уменьшает затраты на электричество и позволяет быстро окупить инвестиции в "умный дом".
3. Автоматизация удобна. Возможность контролировать множество электронных устройств (свет, отопление, аудио/видео, шторы и двери, замки, системы безопасности и т.д.) с помощью одного сенсорного устройства на стене или просто смартфона - уже одно это заставляет задуматься об автоматизации дома.
4. Автоматизация создает комфорт. Возможность активно контролировать различные электронные элементы дома обеспечивает комфорт, при котором окружающая вас среда - от установки освещения до включения музыкального центра - начинает вам подчиняться.
5. Автоматизация обеспечивает спокойствие . Система контроля домашних устройств позволяет избежать проблем, которые могут возникнуть по забывчивости или из-за неумения. Вы из любого места можете проверить, все ли нормально в вашем доме и, при необходимости, провести коррекцию с помощью смартфона.

Технологии "умного дома"

Прежде, чем заниматься покупкой устройств для "умного дома", давайте немного разберемся в технологиях, которые используются в этих устройствах. Есть несколько разных стандартов или протоколов связи, которые используют эти устройства для коммуникаций между собой и управляющими контроллерами. Некоторые устройства соединяются проводной связью, некоторые - беспроводной, какие-то используют и то, и другое. Обязательно проверьте, какой протокол использует устройство, прежде чем покупать его, чтобы все ваши покупки были совместимы друг с другом.

X10. Это самый старый из протоколов домашней автоматизации, который появился еще в 70-х года прошлого века (звучит ужасно, но это всего лишь около 40 лет назад, а не во времена Шерлока Холмса и деятельности народовольцев). Теперь он используется и для проводной связи и беспроводной. X10 не отличается безумной скоростью или сверхнадежной связью между устройствами в сети домашней автоматизации, тем не менее, этот стандарт давно отлажен и до сих пор многие предпочитают применять именно X10.

ZigBee. Это другое имя беспроводного стандарта IEEE 802.15.4, который используется группой производителей, входящих в ZigBee Alliance. Основным достоинством в этом стандарте является то, что создается меш-сеть (ячеистая сеть), в которой большинство устройств равноправны и связываются друг с другом на равных условиях. Ячеистая сеть предлагает повышенную надёжность и устойчивость. Когда один из узлов перестаёт функционировать, другие узлы продолжают работу, соединяясь между собой напрямую или через другие промежуточные узлы. Кроме того, эта связь потребляет очень мало электроэнергии.

Z-Wave. Еще один беспроводной протокол, принадлежащий одной компании – производителю микросхем, в том числе, и для систем «умного дома» Sigma Design.

Insteon . Это, возможно, самый лучший протокол, который комбинирует протокол обмена данными по электросети с беспроводным протоколом. Оба работают как ячеистая сеть. Все узлы сети Insteon равны и могут связываться друг с другом. Если один узел выходит из строя, связь идет через другие. Разработчик протокола - компания Smartlabs. Протокол совместим с X10.

WiFi. Этот сетевой протокол, используемый теперь не только компьютерными системами. Очень быстрый, хорошо работающий. И неудивительно, что часть производителей стали делать продукты для "умного дома", использующие достоинства этого протокола. Другие протоколы потребляют меньше энергии и используют меньшую полосу пропускания, но возможности WiFi намного обширнее.

HAI . Это протокол, используемый при профессиональных установках стоимостью более $50 тыс. Мы его пока оставим в стороне.

Планирование «умного дома»

Прежде, чем вы броситесь покупать те интересные устройства, которые мы опишем ниже, необходимо все заранее спланировать и определиться со своими целями. Для этого надо составить краткий список своих действий.

Определите свои цели. Что вы хотите, контролировать свой дом по телефону и проверять температуру ванной комнаты из любого уголка планеты, или вы несколько более скромны в своих желаниях? Напишите подробно, что в идеале вы хотите получить. Правильный подход - начинать с малого, но знать, что вы хотите получить в конце, это ключевой фактор успешного завершения проекта. Попытайтесь понять, что вам будет наиболее полезно. Начните, например, с системы безопасности. Или вот несколько других примеров.
Система "Отпуск". Нажатие одной кнопки на клавиатуре и будет отключено отопление, система безопасности встанет в режим "Включено", а освещение будет включаться вечером в определенном порядке для имитации наличия дома людей. Или режим, при котором, в случае звонка во входную дверь, на ваш телефон приходит изображение звонящего, а вы получает возможности двухстороннего разговора с ним. И вы можете решить, открыть ли ему дистанционно дверь (а затем запереть после его ухода).

Выберите стандарт для автоматизации дома. В принципе, можно использовать любой. Главное определиться, чтобы подбирать нужные устройства. Сейчас доминируют X10 и Insteon. Оба несложны, X10 - несколько дешевле, а Insteon может работать с большим объемом данных.

1. Определить фазы инсталляции систем. Устройства для "умного дома" делают жизнь лучше, но если вы решитесь сразу на масштабную инсталляцию устройств, то через какое-то время можете решить, что зря вы за это взялись. Разбейте процесс на стадии, убедитесь, что все устройства, которые вы установили на данном этапе, работают, и только потом приступайте к следующей стадии. Чем подробнее вы нарисуете схему установки, тем проще ваша жизнь будет при проведении работ.
2. Выберите систему управления. Например, Activehome для стандарта X10 - это легкое в использовании решение, но с несколько ограниченной функциональностью. Или Powerhome - это хороший выбор, но сложный в освоении. Некоторые системы позволяют использовать управление голосом, но с русским языком они дружат не очень. Отдельные решения позволяют получить дистанционный доступ к управлению.
3. Установите компьютер, управляющий системой . Этот компьютер должен работать в режиме 24/7, поэтому выберите для него место, где он не будет никому мешать. Инсталлируйте ПО, подсоедините контроллер X10 (или другого выбранного вами стандарта).
4. Установите устройства и модули домашней автоматизации. Количество и список устройств и управляющих модулей зависит от вашего плана. Их много, мы здесь не будем останавливаться на конкретных устройствах, например, если вы используете X10, то для управления, скажем, гаражными воротами можно использовать универсальный модуль. Есть модули для ламп, или стенные выключатели, большинство из них подключается очень легко. О некоторых устройствах мы расскажем ниже.

И пара замечаний.

1. Для экономии электричества используйте дополнительные датчики, которые позволят, например, системе автоматически выключать свет, когда вы выходите из комнаты.
2. Там, где возможно, используйте проводные модули типа выключателей, а не встраиваемые модули. Это позволит вам управлять светом и устройствами без использования системы управления умным домом, если, не дай Бог, что-то в ней сломается.
3. Имейте в виду, что автоматизация требует понимания того, что вы делаете, особенно когда вы имеете дело с электричеством. Неправильные действия могут быть опасными для вас.

Устройства для «умного дома»

Статистика говорит, что наиболее популярным проектом автоматизации дома является создание системы обеспечения безопасности. Создание домашних кинотеатров и систем управления музыкой дома стоит на втором месте, за ними следуют управление светом, энергетикой. Затем идет интеграция нескольких систем друг с другом.

Обучающийся термостат Nest

Термостат фирмы Nest (принадлежит Google) не только контролирует температуру в доме, но и украшает его. Его дизайн создавал человек, который разрабатывал iPod фирмы Apple. Он работает в сети WiFi и вы можете удаленно контролировать температуру с помощью смартфона или компьютера. Он не очень дешевый, но не будет лишним в любом «умном доме». Кроме того, Nest имеет открытый интерфейс, что позволит в будущем подключать к нему новые устройства, как это обещает Google.

Беспроводной термостат Honeywell

Беcпроводной термостат Honeywell

Это другой термостат, работающий по протоколу WiFi, от компании Honeywell, которая изготавливает домашние устройства уже десятилетиями и ее линия термостатов предлагает множество опций подключения.

Термостат имеет цветной сенсорный экран и программное обеспечение, способное обучаться привычкам пользователей, а также может контролировать внутренние и внешние условия для оптимизации производительности систем обогрева и охлаждения. Настройки термостата могут быть заданы заранее по графику, либо введены непосредственно через сенсорный экран, компьютер или мобильное устройство. На экране отображаются комнатная и уличная температура, значение влажности, а также местный прогноз погоды. Кроме того, несколько версий этого устройства могут управляться голосом.

Insteon

Система автоматизации дома Insteon

Insteon - это имеющая много хороших отзывов система автоматизации дома, которая использует для коммуникаций как электропроводку, так и беспроводной канал. Insteon комбинирует двухполосную и ячеистую технологии для создания быстрой и надежной сети, которая совместима с чем угодно, начиная от термостатов и заканчивая домашним кинотеатром.

Набор Insteon для начинающих (Insteon Starter Kit) включает в себя хаб и один модуль - диммер для регулирования света. Хаб подключает всю систему к Интернет (через домашний маршрутизатор) и работает с мобильным приложением, позволяющим управлять системой откуда угодно, программировать таймеры и собственные "сценарии", а также контролировать статус системы. Хаб также может отправлять email и текстовые сообщения, когда в доме срабатывают датчики. По словам производителей, Insteon предлагает практически все, от выключателей света и датчиков движения, до систем открывания гаражных дверей, камер ночного видения, датчиков утечки воды и т.п.

Kevo Smart Deadbolt

Если вы можете открыть свою машину без ключей, почему бы вам не делать это же с домом или квартирой? Один из вариантов - это Kevo Smart Deadbolt компании Kwikset, ригельный замок с сенсорным кольцом снаружи и умным механизмом на базе Bluetooth 4.0 внутри. Kevo использует сразу несколько методов для открывания: брелок, iPhone с приложением Kevo, прикосновение к упомянутому кольцу пальцем, а также слово-пароль для открывания. Правда, согласно отзывам пользователей, приложение пока работает не очень хорошо.

Belkin WeMo

Belkin WeMo. Умная розетка

Это простое в установке устройство, которое может служить отличным стартом для создания «умного дома» и которое может начать работать уже через несколько минут после инсталляции. Розетки Belkin, работающие в сети WiFi, позволяют дистанционно включать или выключать приборы, подключенные к электрической сети через них. Компания Belkin выпустила еще несколько очень удобных устройств - это, например, выключатель WeMo Home Light Switch, датчик движения, который позволяет активировать приборы, включенные в розетку WeMo, видео-няня с доступом в WiFi. Все это контролируется через мобильное приложение на базе iOS или Android.

Система освещения Philips Hue

Система освещения Philips Hue

Hue - это система освещения, состоящая из ламп, световых лент и беспроводного моста, которые контролируются через приложение на базе iOS. Согласно информации компании, "каждая лампа HUE имеет 600 люмен светового потока и может производить все варианты белого света, от теплого до холодного, а также различные варианты цветного света. Каждая лампа использует на 80% меньше энергии, чем традиционная лампа". Свет можно плавно уменьшать и увеличивать, перестраивать его цвет и все это возможно из любого места, где вы можете войти в Интернет. Кроме того, приложение содержит ряд "рецептов" от экспертов по свету, которые помогут вам лучше концентрироваться или расслабляться. Система Hue совместима с рядом других устройств для "умного дома", в частности с выключателями Belkin MeMo.

Насколько можно доверять "умному дому"

Важный вопрос: какова надежность таких систем, объединяющих множество «умных» устройств, насколько можно быть уверенным, что после того, как вы скомандуете ему через свой смартфон закрыть входную дверь, замок действительно защелкнется? Есть ли у такой системы «защита от дурака»?

Все системы в доме, такие как свет, отопление и безопасность, являются подсистемами единой системы автоматизации. Достоинство этой системы заключается в том, что она обеспечивает очень надежный контроль и интеграцию всех подсистем. При этом почти всегда, когда система автоматизации выходит из строя, подсистемы продолжают работать. Это создаст для вас только некоторое неудобство. Например, вы не сможете одновременно выключить 20 ламп освещения нажатием одной кнопки, но вы все равно сможете это сделать поодиночке и обычным способом.

Отметим, что система "умного дома" использует обратную связь со своими подсистемами и получает сигнал, если что-то пошло не так. При этом на телефон пользователя приходит сообщение и он может принять решение, что ему делать в этом случае.