Integrirana kontrola pametnog doma. Instalacija sistema iz Homee

Upravljanje pametnim domom sa računara

3,3 (66,67%) 3 glasa

Stanovnici stanova i kuća provode dosta vremena regulirajući mnoge procese u svojim domovima: paljenje i gašenje električnih uređaja i svjetla, video nadzor. Međutim, ne znaju svi da se ovi i drugi procesi mogu automatizirati kontroliranjem odgovarajuće opreme iz obične desktop računar koje svi imaju.

Kontrola vašeg doma sa računara je logična ideja. A pojavio se čak i prije početka masovne prodaje u trgovinama kompleksa automatizacije. Dakle, konstruirajte " smart House Sada svaki vlasnik kuće to može učiniti vlastitim rukama - računar u ovom sistemu je ključni čvor. Može se ugraditi direktno u prostoriju ili u poseban ormar.

Korisnički računar će obavljati sve “pametne” funkcije, a signal sa eksterni senzori prolazi preko standardnih TCP/IP ili USB kanala. Pogodnost stvaranja takve jedinice objašnjava se i činjenicom da više od polovine proizvođača proizvodi opremu zasnovanu na žičana veza, koji je opremljen adapterima (za povezivanje sa računarom ili laptopom). Moguća varijanta rad sa analognim ili digitalni signali- modul za izlaz i ulaz, povezan preko USB-a. Mogućnosti takvog uređaja su nedovoljne, a sama automatizacija je prikladna za signale s razinom od 0-5 volti. Za pretvaranje primljenog signala, takav kompleks koristi oblikovalce i pretvarače.

Upravljanje domom sa kompjutera

Prednosti i nedostaci

Za korisnike računara, pametna kuća zasnovana na računaru izgleda kao obećavajuća ideja iz sledećih razloga:

• dostupnost čvora za inteligentna kontrola. Vlasnici kuća imaju najmanje jedan računar kod kuće, a ako je potrebno, kupuje se čak i proračunski netbook za te svrhe;
• pristupačna cijena ulaznih i izlaznih modula (u usporedbi s uređajima koji se koriste s industrijskim kontrolerima);
• nema ograničenja u broju povezanih uređaja (in gotovih kompleta Obično postoji mala količina opreme za kontrolu svjetla i sigurnosti, a kontroler nije dizajniran za mnoge uređaje). Nakon što ste sami sastavili pametni dom, možete ga konfigurirati da izvodi opcije koje su vam potrebne, kao i zgodan način kontrola, bilo da se radi o glasovnim komandama ili pametnom telefonu;
• mogućnost komponovanja kompleksan kompleks sa širokim spektrom funkcija.

Ne zaboravite na moguće nedostatke sistema, među kojima su sljedeće:

• potreba za odabirom pouzdanog čvora (sam kompjuter) sa dovoljno pouzdanim operativnim sistemom i širokom funkcionalnošću;
• zavisnost komponenti kompleksa od laptopa, koji se kvari tokom upotrebe zbog mehanički kvar, trošenje ili gubitak svjetla;
• potreba za ličnim planiranjem šema i njihovom implementacijom.

Tehnologije upravljanja

Teško je zamisliti da kontrolišete svoj dom sa računara bez kontrole napajanja. Za implementaciju ove tehnologije, stručnjaci preporučuju korištenje 1-wire kompanije Maxim/Dallas. Ova tehnologija se koristi u industrijskim i kućnim sistemima i tamo se dobro dokazala.

Osim toga, zgodno je upravljati i kontrolirati sigurnosni kompleks sa računara - u daljinski način rada možete pregledati podatke sa video kamera i informacije sa senzora kako biste saznali kako se djeca ili životinje ponašaju, a također i provjerite da li je došlo do neovlaštenog ulaska u stan. Pored računara, za realizaciju ove ideje biće vam potrebne video kamere sa senzorima pokreta ili otvaranja vrata, koje se mogu povezati sa opremom preko USB konektora. Ako ste zabrinuti standardno ograničenje dužina žice 5 m, kupi aktivnu dugačak kabl ili spojite žice preko posebnih čvorišta koje imaju eksterno napajanje(moguće su i druge opcije).

Naučiti sistem" pametna kuća»Shvatite vlasnika, pa čak i razgovarajte s njim, možete iskoristiti najviše pristupačna metoda i prilagodite funkcionalnost prepoznavanja govora iz Google. Milioni ljudi širom svijeta već su cijenili njegov pristojan nivo glasovni prevod i traži.

Tehnologije upravljanja pametnim domom sa računara

Za koordinaciju i kontrolu sistema pomoću računara, najbolje je pisati poseban program za sve njegove komponente ili koristite gotova rješenja (Ardublock). Ovo softversko okruženje za automatizaciju opreme dolazi u kompletu sa nekim elektronskim kompletima. Osim upravljanja alarmima i strujom, takav program će moći:

• upravljati statusom električnih uređaja (priključiti i isključiti opremu putem pametne utičnice, programirati vrijeme uključenja i način rada);
• mjeriti i kontrolirati stalnu temperaturu u kući.

Automatizacija se sve više uvodi dnevni život savremeni ljudi. I ako se ranije automatizirana proizvodnja mogla smatrati vrhuncem napretka, sada čak i svakodnevni život, stan odn privatna kuća, možete ga jednostavno radikalno poboljšati uvođenjem koncepta „pametne kuće“. Na kraju krajeva, danas su sistemi „pametne kuće“ dizajnirani ne samo da optimiziraju troškove energije, već, prije svega, da učine život osobe ugodnijim. O mogućnostima modernih sistema pametnih kuća i razgovaraćemo u našem članku.

Kombinujte u jedan sistem kućni bioskop, upravljanje rasvjetom, vodosnabdijevanje, sistem video nadzora, kontrola klime, napajanje i kontrola pristupa, opskrba plinom i multiroom - to je zadatak koji sustav pametne kuće danas rješava. Prođimo kroz svaku od tačaka uzastopno, razmotrimo šta oni mogu učiniti savremeni sistemi automatizacije u odnosu na naš svakodnevni život.

Kontrola klime

Mikroklima javnih i stambenih prostorija uvelike utiče na naše performanse, ali i na naše zdravlje uopšte. Uslovi vazduha u zatvorenom prostoru variraju u zavisnosti od režima rada opreme za kontrolu klime. Oprema za grijanje i ventilaciju, oprema za rasvjetu i drugi uređaji - sve to zajedno ima određeni ukupni učinak na ljudski organizam, na dobrobit, na zdravlje na kraju. A tehnologija postaje sve složenija.

Automatizovani sistemi ne samo da nam omogućavaju da brzo nadgledamo i upravljamo svom ovom opremom, već se na kraju brinemo i o našem zdravlju. Monitori pomoću senzora Trenutna drzava vazduha u prostoriji, a preko komandnih panela se podešavaju režimi rada klima uređaja, dovodne ventilacije i grejanja. Odnosno, klima se automatski prilagođava potrebama osobe, koje su određene preliminarnim postavkama.

Dakle, kontrola klime dozvoljava sljedeće. Kontrola kvaliteta vazduha u zavisnosti od vremena napolju i doba dana. Pravovremeno provetravanje prostorija kontrolom grejanja i otvaranjem prozora.

Kontrola rada grijanog poda. Održavanje optimalne temperature i vlažnost pojedinačno u svakoj prostoriji. Na primjer, prostorija za skladištenje hrane zahtijeva svoju posebnu klimu, koja se razlikuje od klime u dnevnoj sobi ili kuhinji itd.

Kontrola temperature, vlažnosti, intenziteta dotoka svježi zrak, sistem za prečišćavanje zraka i ozoniranje. U svakoj prostoriji uvjeti bi trebali biti različiti, najprikladniji za svakog člana porodice, uzimajući u obzir mjesto u kući gdje se ova soba nalazi: neki na sjeveru, neki na jugu - i upravljanje će u svakom slučaju biti individualno.

Promaja u dječjoj sobi nije dozvoljena, spavaća soba treba da bude toplija, pod u kupatilu treba biti zagrijan na vrijeme i nema potrebe da ga stalno grijete. Odnosno, kontrola je optimalna tako da se postiže i efekat uštede energije.

Postavka se razlikuje u zavisnosti od stila života porodice ili grupe. Vikendom se smanjuje ili isključuje dovod topline u radna područja.

Autonomni sistem grijanja seoska kuća— naprotiv, pali se vikendom. Kotao se uključuje daljinski ili prebacuje na ekonomičan način rada itd. Sve je racionalizirano kako bi se spojila efikasnost i udobnost života. Ovo se posebno odnosi na vodosnabdijevanje, snabdijevanje električnom energijom i toplinom.

Zabava

Prošlo je dosta vremena otkako nikoga niste iznenadili kućnim bioskopom. Ali za kontrolu zvuka i videa s različitih mjesta, kao i stereo sistema koji se nalaze u cijelom stanu - ove funkcije se implementiraju pomoću sistema "pametne kuće".

Kućni bioskop priključen na automatizovani sistem, i cijeli kompleks multimedijalna oprema zajedno sa pomoćnim uređajima, skladno je uklopljen u stan. Izvora zvuka i videa može biti više, a mogu biti višekanalni: sistemi zvučnika, prijemnici, plazma paneli, projektori - sve se kontroliše direktno ili daljinski sa bilo kojeg mjesta u prostoriji.

Možete gledati filmove i emisije, slušati muziku u svim sobama ili samo u nekoliko, programirati scenario i aktivirati ga jednim dugmetom touchpad ili sa daljinskog upravljača. Program scenarija se može prilagoditi individualnim uslovima: roletne se zatvaraju, svetla se gase ili postaju manje intenzivna, pale se plazma panel, projektor se produžava, plejer počinje.

Programi scenarija se mogu uređivati, prilagođavati u vremenu za automatski start, instalirati povezane postavke za gledanje filma, na primjer, uključite klima uređaj u blizini mjesta gdje je postavljen kućni bioskop ako je vruće vrijeme.

Funkcija „multiroom“ je upravo ona funkcija koja vam omogućava da čujete zvuk ili gledate video u nekoliko nezavisnih dijelova stana. Postaje moguće podesiti glasnoću iz bilo koje prostorije, od kojih svaka ima tipke ili dodirne, zidne ili stolne kontrolne ploče, a također ima i daljinske upravljače.

Šta može biti izražajniji znak inteligencije sistema pametne kuće od pametna kontrola osvetljenje? Rasvjeta u pametnoj kući je zaista pametna i stoga ekonomična. Resursi električne energije u stanu, kući ili kancelariji koriste se što je moguće ekonomičnije, bez nepotrebnog otpada.

Prednost automatizovanog sistema za upravljanje rasvetom je u tome što na osnovu podataka eksternih i eksternih senzora osvetljenja, kao i tajmera, omogućava uključivanje i isključivanje svetla željene jačine i samo tamo gde je to zaista neophodno. Osim toga, otvaraju širok prostor za kreativnost. Dodatno, dostupna je opcija simulacije prisustva hostova.

Savremeni sistem "pametne kuće" je kompleks tehnologija za udobnost, sigurnost i efikasnost. Stabilnost je osigurana integracijom u slučaju nestanka centraliziranog napajanja, tako da elektronika ostaje u funkciji u svakom trenutku.

baterije i inverteri, uređaj za punjenje a generatori na tečna goriva su ugrađeni u sistem i integrisani softver. U slučaju nestanka struje, sistem će se automatski prebaciti na rezervni izvor; u ekstremnim slučajevima, baterije će ostati napajane sigurnosnim sistemima i najvažnijom opremom.

Automatski sigurnosni sistem

Sistem pametne kuće uključuje, kao dio, sigurnosni i protivpožarni alarm i video nadzor, kako bi boravak vlasnika u kući i njihov izostanak bili sigurni i za kuću i za same vlasnike. Ovdje se može instalirati video interfon i sigurnosni sistem perimetra radi zaštite od nepozvanih gostiju.

Što se tiče bezbednosti uopšte, sistem „pametne kuće“ može da obezbedi: zaštitu od kratki spojevi u elektroinstalacijama, zaštita od curenja vode, zaštita od curenja gasa aktiviranjem detektora dima i uključivanjem autonomnog sistema za gašenje požara, autonomno napajanje, alarm, automatski poziv spasilačkoj službi.

Tako će „pametna kuća“ zaštititi sebe i svoje vlasnike od bilo kakvih opasnih situacija, jer sistem može uključivati: automatske kapije i vrata, automatske sigurnosne roletne, sistem video nadzora, sigurnosni alarm, senzore prisutnosti, senzore dima, curenja plina. , itd.

Kontrola pristupa prostorijama, video nadzor susednih prostora, paljenje reflektora pri prodoru u perimetar još su tri plusa u riznici prednosti. Vlasnik će putem interneta moći daljinski primiti sliku sa bilo koje kamere sistema video nadzora, što uključuje i funkciju video nadzora bebe.

Video nadzor kao takav

Inteligentni video nadzor je jedna od glavnih komponenti modernog “ pametne kuće" Video kamere se povezuju na Internet i omogućavaju vam da im pristupite s bilo kojeg mjesta na svijetu.

Vlasnik može biti u inostranstvu, brzo posmatrajući bilo koju zonu, a video kamere ovdje se mogu kontrolisati. Na primjer, kamere koje se mogu kontrolirati obično su opremljene kapijama, dvorištima, obližnjim zgradama i područjima u blizini vrata stanova. Rad video kamere može biti povezan sa senzorom pokreta, a signali se mogu slati u kontrolni centar.

Internet i satelit televizijske mreže, kao glavni izvori informacija, danas su zgodno integrisani u sisteme pametnih kuća. Dok je u kući, vlasnik može primati informacije i slati ih u razne prostorije, televizore i monitore. Ovo se odnosi i na prenos informacija dobijenih od sistema video nadzora. Zahvaljujući multiroom funkciji otvaraju se sve ove mogućnosti. Naravno, po želji je moguće podesiti daljinsko upravljanje putem interneta.

Kontrolirajte sa mobilni telefon putem direktnih glasovnih komandi i SMS-a danas je dostupna vlasnicima pametnih kućnih sistema. Također možete podesiti prosljeđivanje telefonskih poziva na svoj mobilni telefon ako niste kod kuće, čak i ako ste u drugoj zemlji.

Ako je potrebno, možete pustiti goste u kuću jednostavnim slanjem odgovarajuće komande sa svog mobilnog telefona u vaš automatizovani sistem. Slične mogućnosti se mogu praktično implementirati putem interneta; sve što trebate učiniti je pronaći Wi-Fi za svoj pametni telefon ili laptop.

Andrey Povny

Potrebno je postaviti oko kuće ozvučenje, koji se sastoji od visoko osjetljivih mikrofona i zvučnika za upravljanje sistemima pametne kuće

Obično korisnik dobije sistem sa standardnim komandama, koje može dodati vlastitim rukama preko računara. Bilo koja programirana funkcija opreme koja je povezana sa scenarijem će se izvršiti glasovnom komandom.

Uloga arduina u programiranju

Personalni dizajn sistema pametne kuće uključuje odabir opreme koja će zadovoljiti sve očekivane zahtjeve. Konkretno, bit će potreban kontroler koji će vam omogućiti da prikupite cjelokupno upravljanje kućom na jednom uređaju, s kojeg će se vršiti upravljanje.

Među hobistima, Arduino kontroleri, koji su prazni štampana ploča, čija su periferija i zaštita od oštećenja na korisniku. Možete povezati bilo šta - program je lako napisati. Generalno, Arduino ima mnogo prednosti:

• moguće je dodavanje ili kopiranje;
• veliki broj dostupne informacije O moguća upotreba kontroler, opcije kola za različite rezultate;
• fiksni raspored pinova (ovo omogućava proizvodnim kompanijama da lako izdaju nove uređaje za dodavanje funkcija - štitove);
• Arduinu nije potreban programer ili opsežno znanje programiranja.

Izgled glavnog uređaja za kontrolu kućnih sistema - arduino kontrolera

Ovaj kontroler se može povezati sa računarom i često se koristi u robotici i stvaranju autonomnih uređaja.

Mogućnosti glasovne kontrole

U zoru svog razvoja, glasovna kontrola je imala određeni okvir, i bilo je teško zamisliti njegov trenutni interfejs. Ovo je izgledalo kao nešto iz naučnofantastičnog filma. Ali sada se situacija promijenila i prilika alternativna opcija kontrolu pored već postojeće metode(daljinski i digitalnih uređaja) čini ga vrlo atraktivnim za korisnika.

Svojevrsna garancija bolje interakcije između ljudi i automatizacije bit će snimanje nekoliko verzija jedne narudžbe (“Upali svjetlo u spavaćoj sobi”, “Upali svjetlo” i tako dalje), tada će sistem tačno razumjeti šta se od toga traži.

Takva kontrola, čak i koju ste sami kreirali, najčešće uključuje sljedeće uobičajene radnje:

• uključivanje i isključivanje kućanskih aparata;
• kontrola klime i zavjese;
• program navodnjavanja u prostoru ispred kuće;
• slušanje vijesti, vremenske prognoze i drugih informacija koje će kontrola biti konfigurirana da prima i reprodukuje.

Neki programi vam omogućavaju da uvedete razliku za svaku fazu scenarija: kontrola se može izvršiti u jednoj prostoriji, a naredba će raditi u drugoj.

Možete programirati bilo koju riječ vlastitim rukama kao naredbu. Neki programeri nude standardne opcije, u kojem su u formi ispisane komande za upravljanje pametnom kućom običan tekst. Ovo je veoma zgodno za prosečnog korisnika.

Opis jedne od mogućih opcija

Glasovna kontrola nad sistemom pametne kuće neće se aktivirati dok ga vlasnik ne aktivira od strane određenog tima ili radnju (prepoznavanje glasa je takođe dostupno). U zavisnosti od područja na kojem se očekuje operacija, za bolju funkcionalnost kuća može biti opremljena sa nekoliko kontrolera podređenih jednom uređaju. Korištenje “pametne” opreme je jednostavno, program uključuje nekoliko jezika koje lako prepoznaje.

Ne morate vikati da biste kontrolirali kućne sisteme. Visoko osjetljivi mikrofoni hvataju tihe glasove. U zavisnosti od vrste mikrofona i oblika prostorije potrebno je ugraditi 1 mikrofon po površini od 20-30 m2

Između ostalih navodnih pogodnosti, postoji trenutni odgovor na narudžbe, postoji interaktivna veza, koja stvara utisak da je kuća zaista pametna i da samostalno razgovara sa vlasnikom (iako se u stvari radi o kvalitetno snimljenom govoru uživo) . Automatizacija može prijaviti da su ukućani zaboravili zatvoriti kapiju ili obavijestiti o kršenju sigurnosti lokacije.

Jedna od mnogih prednosti je nevidljivost. Svi zvučnici i mikrofoni se nalaze van vidokruga vlasnika (na ormariću, ispod police, skriveni u komadima namještaja). Ovo je vrlo estetski ugodno jer nema žica.

Oprema se ugrađuje u spuštene stropove ili pregrade u fazi prije ugradnje; u kućama s finom završnom obradom koristi se vizualna dekoracija za kućanske aparate

Snažan sigurnosni sistem obavještava o neovlaštenom ulasku u prostorije putem poruke na pametnom telefonu ili usmeno, te adekvatno reaguje u slučaju nužde.

Ovaj sistem se može kontrolisati pomoću pametnog telefona. “Pametna kuća” je povezana sa svojim operativnim sistemom, a preko njega vlasnik može dati potrebna uputstva kontroleru.

Općenito je prihvaćeno da koncept „pametne kuće“ (od engleskog smart house) potiče sredinom prošlog stoljeća, ali zbog visoka cijena Ovakvi projekti nisu bili široko implementirani. Situacija se radikalno promijenila razvojem elektronike i trenutno se takvi sistemi, iako još uvijek nisu svuda implementirani, više ne doživljavaju kao kuriozitet. Predlažemo da razmotrimo šta je "pametna kuća", njen spektar zadataka, kao i mogućnost samostalnog sprovođenja takvog projekta.

Šta je sistem Smart Home?

Ovaj izraz označava softverski i hardverski kompleks koji vam omogućava automatizaciju i pojednostavljenje upravljanja razni sistemi, kao i ostala oprema kuće ili stana.

Kao primjer, evo funkcija koje se mogu dodijeliti "Pametnoj kući" (u daljem tekstu SH):

Kontrola sistema rasvjete, na primjer:

• upaliti svjetlo na osnovu signala senzora pokreta;
• imitacija prisustva vlasnika (svjetla se povremeno pale u različitim prostorijama);
• promijeniti razne opcije unutrašnja rasvjeta;
• daljinsko upravljanje svjetlom pomoću tableta ili pametnog telefona itd.

Opcija funkcionalnog seta sigurnosnog sistema:

• primanje SMS poruke u slučaju aktiviranja, deaktiviranja i rada sistema;
• slanje MMS poruke od video kamera kada se signali primaju od senzora pokreta;
• mogućnost gledanja video zapisa putem interneta itd.

Sistem kontrole klime:

• održavanje temperature na određenom nivou, uz mogućnost daljinskog podešavanja (na primjer, korištenjem pametnog telefona);
• postavljanje maksimalnog ekonomskog režima u odsustvu vlasnika itd.

Ovo je daleko od potpunog funkcionalnog skupa, može se proširiti ovisno o željama i financijskim mogućnostima. Zahvaljujući razvoju bežične tehnologije skalabilnost sistema ne zahtijeva veliku reviziju.

Koji su nedostaci pametne kuće:

• Bilo koja elektronika nije imuna od kvarova ili smrzavanja. Morate biti spremni na činjenicu da ćete u svakom trenutku morati rekonfigurirati pojedinca elektronski sistemi i komponente ručno;
• Skupo. Na tržištu Rusije i CIS-a, proizvođači prodaju sisteme na minimalna cijena od 2000 dolara do 5000, u zavisnosti od “punjenja” i želja kupca.

Kako svoj dom učiniti “pametnim”?

U idealnom slučaju, implementaciju takvih rješenja treba provesti u fazi izgradnje, ali ova opcija je zbog raznih razloga nije popularan među programerima. Kao rezultat, preostale su dvije opcije automatizacije:

1. Obratite se specijalizovanoj kompaniji, gde će se, na osnovu specifikacija kupca, izraditi projekat sa njegovom naknadnom implementacijom. Minimalni trošak takvog rješenja varira, kao što je gore spomenuto, u rasponu od 2000 do 5000 dolara, a maksimum ovisi o funkcionalnom setu i korištenoj opremi.
2. Samostalno razvijajte i implementirajte sistem Smart Home.

U prvom slučaju kupac prima gotovo rešenje, Kompletna gradnja. U drugom, trošak implementacije može se značajno smanjiti, ako ne za red veličine, onda nekoliko puta, posebno ako u tu svrhu koristite Arduino platformu (o tome ćemo govoriti malo u nastavku). Moramo vas upozoriti da će za implementaciju projekta biti potrebne vještine programiranja, ali programeri su pokušali da pojednostave ovaj zadatak što je više moguće.

Ukratko o platformi

Osnova platforme je ploča sa mikrokontrolerom (u daljem tekstu MK) i elektronski body kit za nju. Mnogo ih je izdato kontroloru razni senzori i kartice za proširenje sa određenim funkcijama.

Oznaka:

1. Port za flešovanje (standardni USB).
2. Dugme za hard reset.
3. Referentni naponski signal.
4. Kontakti za digitalne signale.
5. TX signal.
6. RX signal.
7. Port za povezivanje eksternog programatora.
8. Kontakti za analogne signale.
9. Povezivanje eksternog napajanja.
10. +5 V.
11. +3,3 V.
12. Reset signal.
13. Konektor za napajanje.
14. Mikrokontroler.

Posebnost platforme je u tome što je proces programiranja MK-a maksimalno pojednostavljen. Firmware koristeći ugrađeni program za pokretanje preko onog na ploči USB port. U slučaju slučajnog "prepisivanja" ovog programa, moguće ga je flešovati standardnim programatorima.

Za programiranje se koristi besplatna ljuska ( Arduino IDE), kompatibilan s najčešćim operativni sistemi(Windows, Linux, Mac OS). Ova ljuska uključuje uređivač teksta za pisanje programa, kompajlera i biblioteka. As osnovni jezik Za programiranje se koristi pojednostavljena verzija C++. Više pune informacije Informacije o MK programiranju možete pronaći na web stranici programera i na tematskim forumima. U tim istim izvorima možete naučiti sve o vizualizaciji upravljanja sistemom.

Arduino programska školjka

Procijenjeni trošak originalnog osnovnog modula je 30 – 50 USD (u zavisnosti od modifikacije), Kineski analozi – $10-$16.

Primjeri kartica za proširenje i senzora

Hajde da damo Kratki opisštitovi koji mogu biti potrebni prilikom razvoja vlastitog SH projekta.

Modul za povezivanje na lokalna mreža ili Internet koristeći standardni TCP/IP protokol. Glavni element je ENC28J60 kontroler. Ovaj uređaj omogućava vam da organizirate vizualizirano upravljanje sistemom sa web stranice.

Veza mrežni modul na Arduino

GPRS/GSM SIM900 modul vam omogućava da upravljate sistemom razmjenom podataka putem mreže bilo kojeg mobilni operater. Za povezivanje na mrežu, standard SIM kartica. Postoji mogućnost slanje SMS-a I MMS poruke, biblioteka modula podržava druge funkcije.

Elektromehanički relej 10 A 250 V, može se koristiti za kontrolu rasvjete ili drugih povezanih opterećenja. Kada je napajanje uključeno, crvena LED dioda se pali; ako je relej aktiviran, dodatno svijetli zeleni indikator. Signal se može isporučiti sa bilo kojeg digitalnog izlaza MK-a.

Nažalost, pri maksimalnom opterećenju ili blizu njega sa elektromehaničkim relejima, nakon nekoliko sedmica rada kontakti mogu početi zalijepiti, pa nisu pogodni za upravljanje radom kotlova na električnim sistemima grijanja. Ali nemojte se uzrujati, možete pronaći module za Arduino platformu za sve prilike; u ovoj situaciji možete riješiti problem pomoću solid-state releja, na primjer SSR-25DA.

Oznake:

1. GND to osnovna ploča.
2. Na digitalni izlaz, npr. D
3. Napajanje: 220 V.
4. Učitavanje veze.

Imajte na umu da ovaj modul implementiran na triac, i za njega stabilan rad potrebno je odvođenje topline, pa preporučujemo kupovinu standardnog radijatora uz modul.

Senzori

Pogledajmo sada nekoliko tipova senzora koji takođe mogu biti korisni za projekat, počevši od HC-SR501 IR detektora pokreta.

Oznake:

1. Napajanje iz izvora u rasponu od 5-12 V (može se spojiti na +5 V na kontrolnoj ploči).
2. Signal koji dolazi sa senzora (povezuje se na bilo koji digitalni ulaz MK)
3. GND je spojen na odgovarajući pin na osnovnoj ploči.
4. Vrijeme kašnjenja (držanje logičkog na izlazu) – od 5 do 300 sec.
5. Osetljivost senzora (može se podesiti od 3 do 7 metara).
6. Prebacite se na “H” način rada (uz niz operacija postavlja se logička jedinica).
7. Postavljanje “L” načina rada (kada je aktiviran, šalje se jedan impuls).

Ništa manje koristan nije ni digitalni temperaturni senzor DS18B20 (proizveden u zatvorenim i redovnim verzijama). Njihova posebnost je u tome što uređaji ne zahtijevaju kalibraciju i svaki od njih ima svoj jedinstveni identifikator. To jest, senzor prenosi podatke o temperaturi i svoj jedinstveni broj. Zahvaljujući tome, nekoliko senzora se može instalirati na jednu petlju, a dolazne informacije se mogu programski obraditi. Ograničenje dužine signalnih žica je 50 metara.

Završavajući temu senzora, predstavljamo modul za mjerenje vlažnosti koji se može koristiti kao indikator curenja vode ili za organizaciju zalijevanja sobnih ili stakleničkih biljaka.

Oznake:

1. Digitalni izlaz, povezuje se na bilo koji odgovarajući konektor na MK osnovnoj ploči. Signali o vlažnosti koji odgovaraju pragu odziva.
2. Analogni izlaz informiše o trenutnoj vlažnosti.
3. Napajanje +5 V.
4. Kontrola praga osjetljivosti.

Obezbedili smo samo tri tipična senzora kompatibilna sa platformom; u stvari, ima ih mnogo više. S raznovrsnošću ovih proizvoda možete se upoznati na web stranicama proizvođača.

Nakon što smo završili sa pregledom opreme, pređimo na projektovanje sistema upravljanja i automatizacije, treba da počnemo od navođenja problema.

Definicija početnih uslova

Prije svega, potrebno je odlučiti se o konstataciji problema, odnosno o funkcionalnosti sistema. Recimo da imamo jednosoban stan koji se može podijeliti na sljedeće zone:

• Tambour.
• Hodnik.
• Toalet u kombinaciji sa kupatilom.
• Kuhinja.
• Dnevna soba.

Zadatak: automatizirati upravljanje rasvjetom, kotlom i ventilacijskim sistemom.

Postavimo zadatke za svaku od zona.

Tambour

IN u ovom slučaju Možete automatski upaliti svjetlo kada se približavate ulaznim vratima. Odnosno, trebat će vam senzor pokreta. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir razinu osvjetljenja, shodno tome, automatizacija bi trebala raditi samo u mraku. Da biste to učinili, trebat će vam senzor GY302 ili sličan (nismo ga uključili u recenziju, ali pronalaženje opisa neće biti problem). Uključivanje i isključivanje sijalice (nakon vremena navedenog u programu) može se povjeriti solid-state releju male snage, na primjer G3MB-202P , dizajniran za struju opterećenja od 2 A.

Hodnik

Upravljanje rasvjetom u ovom prostoru može se organizirati po istom principu kao i u predvorju. Možete dodati svjetlo da se pali kada otvorite ulazna vrata. Kao senzor je prikladan standardni prekidač za vrata.

Toalet i kupatilo

Uključivanje bojlera može biti povezano sa prisustvom vlasnika u stanu. Ako niko nije prisutan, automatizacija nasilno isključuje bojler pomoću modula SSR-25DA. Nema smisla pratiti temperaturu grijanja, jer se ovi uređaji automatski isključuju kada se dostigne navedeni prag. Svjetla i nape bi se trebale automatski uključiti kada osoba uđe u ovo područje, a nakon toga se isključiti određeno vrijeme, ako nije detektirano kretanje.

Automatizacija kuhinje

Upravljanje rasvjetom ove zone može se ostaviti ručno, ali se može duplicirati sa automatskom kontrolom koja isključuje svjetlo ako se ne otkrije kretanje dugo vrijeme. Kod rada na struju ili šporet na plin Napa bi se trebala uključiti i isključiti neko vrijeme nakon kuhanja. Rad nape možete kontrolirati pomoću temperaturnog senzora, koji detektira porast temperature kada se peć uključi.

Dnevna soba

U ovoj prostoriji je bolje ručno kontrolisati rasvjetu, ali možete implementirati opciju automatsko isključivanje osvetljenje na dovoljnom nivou osvetljenja.

Navedeni primjer je prilično proizvoljan, jer svako razvija algoritam za rad Pametne kuće ovisno o ličnim preferencijama.

Osobine termoregulacije

U zaključku ćemo dati neke preporuke za kontrolu grijanja. Treba uzeti u obzir veću inerciju ovog sistema. Velika je vjerovatnoća da će doći do kontrole jednostavno uključivanje a isključivanje grijanja, u skladu s navedenim temperaturnim rasponom, može stvoriti prilično neugodne uvjete. U ovom slučaju treba koristiti PID regulacijski algoritam; biblioteka sa njegovom implementacijom za Arduino dostupna je na Internetu.

Ne ulazeći u detalje, možete opisati rad ovog algoritma na sljedeći način:

• Radi se analiza između potrebne i trenutne temperature u prostoriji i na osnovu rezultata se postavlja određena snaga sistema grijanja.
• Uzimaju se u obzir stalni gubici toplote. Mogu ovisiti o vanjskoj temperaturi ili drugim faktorima. Stoga, kada se postigne podešena temperatura, grijanje se ne isključuje u potpunosti, već se smanjuje na nivo koji je potreban da se nadoknadi gubitak topline.
• Posljednji faktor koji utječe na rad algoritma uzima u obzir inerciju sustava grijanja, koji ne dozvoljava da temperatura pređe zadani raspon.

Čuo si? Oni kazu, umjetna inteligencija već kreirano! A ovo svetsko čudo se bavi... Ne, ne predviđanjem zemljotresa. Pa čak ni vremenska prognoza. Prvi AI na svijetu po imenu Jarvis (kao u Iron Manu) “radi” kao upravitelj kuće za izvjesnog Marka Zuckerberga. I iako mi se čini da bi pravi AI mogao pronaći dostojnije zanimanje od brige o Zuckerbergu, učiniti vaš dom „pametnim“ danas ne samo da kreator Facebooka. Testirao sam nekoliko Rubetek pametnih kućnih uređaja i moram reći da je za mene, poput Marka Zuckerberga, budućnost već stigla.

Šta Rubetek pametna kuća može

"Pametna kuća" je sistem koji čoveka rasterećuje od svakodnevnog života rutinske radnje i obavještavanje o svim događajima koji se dešavaju u njegovoj kući. Ako u vašem odsustvu u kuću uđu nepozvani gosti, otvore se prozori, ormari i vrata, dođe do dima, curenja vode ili plina, u svakom slučaju odmah ćete dobiti obavijest i požurite da odmah otklonite problem. A uz pomoć glasovnih komandi možete uključiti i isključiti “pametne” releje i utičnice, naoružati kuću, saznati nivo temperature, vlažnosti i svjetlosti u prostoriji, itd. Čak i ako vam tako napredni ne trebaju stalno nadgledanje, složite se, barem Tokom vašeg odmora, ne škodi da budete sigurni da niste nikoga poplavili i da vam lopovi nisu provalili u stan.

Kompanija Rubetek proizvodi mnoge pametne kućne uređaje od kojih se može sastaviti pojedinačnih uređaja, ali već ga možete kupiti gotovi setovi.

Instalacija i konfiguracija

“Control Center” (radi kratkoće nazvaćemo ga CC) je sličan Wi-Fi ruter uređaj s kojim možete komunicirati s telefona ili tableta (Android ili iOS) nakon što instalirate njegovu aplikaciju. Za kompjuter slična aplikacija ili web interfejs, nažalost, nije obezbeđen, ali pristup kontrolnom centru mogu da dobiju i ostali članovi porodice instaliranjem iste aplikacije na svoje pametne telefone.

Slijedi faza integracije kontrolnog centra u kućnu lokalnu mrežu - to se može učiniti putem Wi-Fi (802.11b/g/n je podržan, ali samo 2,4 GHz), ili možete direktno povezati kontrolni centar na ruter sa kablom. Ako ne postoji lokalna mreža (na primjer, želite osigurati odvojenu garažu), možete direktno povezati 3G USB modem na kontrolni centar tako da može pristupiti Internetu putem mobilne mreže. Ako u potpunosti pratite jasna uputstva, ne bi trebalo biti nikakvih problema - ovdje je sve krajnje jednostavno.

Nakon što smo kreirali novu "Pametnu kuću" u aplikaciji Rubetek (a može ih biti nekoliko: garaža, stan, vikendica itd.), počinjemo se povezivati pomoćni uređaji- to mogu biti kućne i vanjske video kamere, video interfoni, pametne utičnice, senzori temperature, svjetla, dima, plina i vode, kao i kontrolni releji za roletne, zavjese, rolete, grijane podove, kućanskih aparata ili kapiju.

Prvo morate sve senzore opremiti svježim baterijama - u mom slučaju to su bile baterije 23A za senzor curenja i baterije "Krona" za plinske i dimne. Zatim morate „sprijateljiti“ senzore sa kontrolnim centrom. Jedan od načina je skeniranje QR koda sa svakog senzora direktno iz Rubetek aplikacije klikom na dugme “+” u odjeljku “Uređaji”.

Na kraju, morate biti sigurni da svi senzori rade. Da biste to učinili, trebate pritisnuti ili pritisnuti i držati tipku "Test" nekoliko sekundi na svakom od njih, s izuzetkom senzora curenja - tamo ćete morati staviti mokri prst na osjetljive ploče. Potrebno je provjeriti senzore kako u blizini kontrolnog centra tako i neposredno na mjestu njihove instalacije kako biste bili sigurni da je domet senzora dovoljan da se „dovrši“ kontrolni centar. Senzori koje imamo rade po standardu RF 433 MHz, a njihov raspon djelovanja, kako se pokazalo, prilično je širok i primjetno premašuje (zbog niske radio frekvencije) radijus Wi-Fi radnje. Tako je u trosobnom ljuljačkom stanu panelne kuće bilo moguće razdvojiti kontrolni centar i senzore na najveću moguću udaljenost, a komunikacija kroz nekoliko armirano-betonskih zidova nikada nije izgubljena. Međutim, u teškoj situaciji (na primjer, ako vaši susjedi često imaju neke uređaje koji rade na frekvenciji od 433 MHz), slika može biti drugačija, zbog čega je neophodna provjera.

RF senzori od 433 MHz proizvode radio signal samo kada se aktiviraju (u tom trenutku, ako otvorite svojstva senzora u aplikaciji, možete vidjeti nivo signala), tako da bi baterija trebala trajati dugo. Osim toga, kontrolni centar može raditi i prema Z-Wave standardu (869 MHz), koji se također koristi u nekim senzorima (na primjer, u pametnim utičnicama). Podržava CC i Bluetooth.

Kućna sigurnosna kamera RV-3404, koju sam također imao, povezuje se sa kontrolnim centrom preko Wi-Fi mreže i na isti način se dodaje u mobilnu aplikaciju Rubetek. Ali čak i bez kontrolnog centra, kamera se može u potpunosti koristiti snimanjem videa microSD kartica. DCU je neophodan ako želite da snimate video u oblak.

Sada kada su svi uređaji dodani, možete proći kroz njihova svojstva u aplikaciji i prilagoditi nešto po svom ukusu. Na primjer, u svojstvima kontrolnog centra možete odrediti brojeve telefona na koje treba poslati SMS o aktiviranju senzora. Vrlo je preporučljivo to učiniti, jer se Push obavijesti šalju na pametni telefon samo ako postoji mobilni internet, a SMS gotovo uvijek stiže odmah.

Pogodnost i funkcionalnost

Dakle, svi senzori su povezani i okačeni na pravim mestima apartmani. Plin u kuhinji, dim u hodniku, curi u kupatilu. Kamera je usmjerena prema ulaznim vratima. Senzori su testirani - njihov signal bez problema prolazi do kontrolnog centra, dobro reaguju i na vodu, plin i dim (da, morao sam popušiti cigaretu, pa čak i otvoriti gorionik). Neki takođe emituju veoma glasnu sirenu. Odnosno, Smart Home je počeo sa radom. Sada, ako se aktivira alarm, odmah ćete dobiti Push obavještenje i SMS na svoj pametni telefon. Možete ići na odmor.

Ali, naravno, funkcionalnost Rubetek sistema nije ograničena na ovo. IN mobilna aplikacija Postoji “Sigurnosni” način rada i mogućnost kreiranja scenarija. Na primjer, ako imate senzor na vratima, nema smisla ga aktivirati kada ste kod kuće, baš kao i senzor pokreta na kameri. U tu svrhu je obezbeđen režim „Sigurnost“. Ostavite kuću praznu - uključite je jednim pritiskom na dugme na pametnom telefonu ili čak glasovnom komandom full mode zaštita. Sada, čak i ako se otvore ulazna vrata ili recimo sef, dobit ćete obavijest.

Scenariji su namijenjeni nečemu drugom – prvenstveno stvaranju udobnosti. Oni takođe imaju smisla u slučaju dalje nadogradnje „mozga“ vašeg doma. Na primjer. Ugrađujemo pametni relej na garažna vrata i nekoliko pametnih utičnica. Sada, kada se približavate kući, sve što trebate učiniti je dati glasovnu komandu za automatsko otvaranje garaže upaliti rasvjetu u dvorištu, garaži i kući, isključiti sigurnosni režim i uključiti klimu. Parkirali su auto - još jedna komanda da se zatvore garaža i ugase svjetla tamo gdje više nisu potrebna. Sve je ograničeno samo maštom i dostupnom listom „pametnih“ uređaja.

Kompatibilnost

Još jedna bitna prednost Rubetekovog sistema je to što je otvoren za povezivanje uređaja drugih proizvođača (lista kompatibilnosti je sasvim pristojna: https://rubetek.com/compatible-devices), a kontrolna jedinica je kompatibilna sa Apple HomeKit. Istina, malo je vjerovatno da će se koristiti jeftini RF 433 MHz uređaji drugih proizvođača zbog nedostatka jedinstveni standard. Zato je najbolje da se odmah fokusirate na Z-Wave.

Ograničenja

Mora se reći nekoliko riječi o ograničenjima ovog sistema, koji je ipak kućni. Prije svega ovo temperaturni režim. Imajte na umu da ne možete instalirati kontrolnu jedinicu u prostoriji u kojoj temperatura pada ispod nule: radna temperatura+5 ºS.+40 ºS. Ostali uređaji imaju približno isti domet (senzor plina, međutim, radi od -10). Drugi važna tačka: RF 433 MHz senzori moraju biti provjereni za funkcionalnost s vremena na vrijeme, jer vječne baterije još nisu izmišljeni (u naprednijim Z-Wave uređajima moguće je daljinsko ispitivanje statusa).

Sažetak

Međutim, prednosti sistema, po mom mišljenju, jasno nadmašuju sva ograničenja. Glavna je njegova dostupnost. Da biste instalirali Rubetek "pametnu kuću" i koristili ga, ne samo da nije potreban stručnjak, već čak i znanje na engleskom nije potrebno - sve i svuda je samo na ruskom. Sistem, jednom instaliran (što traje oko 30 minuta), ne zahtijeva ništa pretplatu. Instalacija ne zahtijeva nikakvo ožičenje, preopremanje doma ili slično. slični radovi- svaka osoba koja je manje-više upućena u tehnologiju može to podnijeti. I, zapravo, nema potrebe za održavanjem – osim, možda, brisanja prašine sa fotoaparata. Istina, postoji veliki rizik da postanete ovisni: biće izuzetno teško odoljeti nadogradnji sistema. A onda će, vidite, pravi AI sazreti...

Referentni članak na osnovu stručnog mišljenja autora.