Схема умного дома своими руками – Пробуем своими руками сделать умный дом из обычной «двушки»

Содержание

Умный дом своими руками — схема, пульты управления, на базе пк, пошаговая инструкция, особенности установки в квартире, на даче и в других п

Высокие технологии перестают быть чем-то недоступным, принадлежащим только учёным в их лабораториях. Они входят в быт человека всё плотнее, обеспечивают уют и комфорт. Одним из наглядных примеров, ранее встречавшихся только в фантастических романах, является система «умный дом», позволяющая снять с владельца массу забот: автоматизировать управление всеми коммуникациями, снизить расходы на отопление и электроснабжение, увеличить удобство и безопасность жилища. В реальности это компьютерная технология, логичная и понятная всем желающим разобраться в её устройстве, позволяющая создать эту систему своими руками.

Что такое «умный дом»

Это высокотехнологичная система автоматизации, управляющая всеми системами, инженерными коммуникациями или устройствами жилого помещения. Проще говоря, это процессор, осуществляющий надзор и согласование работы всех подключённых к нему устройств.

Большинство проблем, возникающих перед жителями, происходит из-за недостатка внимания, проявленного к тому или иному коммуникационному узлу или подсистеме. Отопление, водоснабжение, электрические сети дома — все эти группы оборудования периодически выходят из строя вследствие не обнаруженных вовремя мелких неисправностей, понемногу выросших до размеров серьёзной проблемы. Комплекс же осуществляет постоянный контроль за функционированием коммуникаций, вовремя предупреждает о возникающих угрозах или возможных неисправностях.

Структура комплекса рассчитана на максимальное удобство для пользователя, например, есть возможность управлять всей системой с помощью смартфона

Благодаря этой технологии становится возможным запрограммировать время включения или отключения того или иного узла, переход с одного режима работы на другой. Например, организовать ежедневное включение/отключение уличного освещения, увеличение или снижение температуры в отопительной системе в зависимости от погодных условий. Появляется возможность управлять электронными устройствами всего дома при помощи одного пульта, позволяющего включить ДВД-диск в гостиной, но смотреть его по телевизору, установленному на кухне, если так удобнее владельцу.

Возможности такой системы велики и зависят только от видов и вариантов реализации.

Виды

Существует множество разновидностей комплекса, каждая со своими плюсами и минусами, которые удобней всего рассмотреть в таблице.

Разработка новых, усовершенствованных видов этой технологии происходит непрерывно. Постоянно появляются обновлённые или созданные заново варианты программного или конструктивного решения, способные выполнять более сложные и ответственные задачи.

Преимущества и недостатки

«Умный дом» — сложная и многофункциональная система, несомненно обладающая рядом достоинств:

  • Возможность установить в помещении и настроить по собственным параметрам любой её вид, от безопасности до водоснабжения или отопления.
  • С первых дней функционирования этот комплекс позволяет экономить до 30% расходов на содержание дома.
  • Высокий уровень комфорта.
  • Возможность использовать эту систему не только как управляющего, но и как источник развлечения.

В рамках этой технологии можно настраивать не только работу аудио- и видеотехники, но и, например, температуру воды в бассейне

Однако с ней связаны и не самые приятные моменты:

  • Высокая стоимость. Это основная проблема, ограничивающая распространение технологии. Расходы на приобретение и монтаж слишком высоки, а выход из строя некоторых узлов системы иногда не подлежит восстановлению по причине неподъёмных цен.
  • Сложность прокладки проводов для системы. Эта процедура является весьма трудоёмкой, доступна только на этапе строительства (внутренней отделки). Если заменить систему на беспроводной вариант, её стоимость мгновенно увеличивается в несколько раз.
  • Необходимость иметь отдельное помещение или пространство для установки оборудования. Для небольшого жилища этот момент становится не менее проблематичным, чем остальные. Понадобится резервный источник питания, стабилизаторы напряжения, защищающие узлы с блоком управления от перепадов напряжения. Все это необходимо где-то установить, обслуживать или ремонтировать.

Несмотря на существующие сложности, установка этой системы становится все более востребованной и распространённой.

Подготовительные работы перед монтажом своими руками

Прежде чем приступить к непосредственной установке системы, необходимо произвести некоторые подготовительные работы:

  1. Выбрать определённый тип, доступный по техническим и финансовым позициям.
  2. Создать подробный проект, рабочий чертёж всей системы.
  3. Обследовать дом и оценить состояние коммуникаций, их готовность к установке элементов управления и датчиков контроля.
  4. Определить наиболее удобное место для монтажа, установки и расположения основных узлов и элементов комплекса.

Некоторые разновидности системы нуждаются в наличии компьютера, на котором устанавливаются необходимые программы, создаётся сайт дома, отображающий схему системы и основные элементы управления. Настройка и регулировка такого комплекса производится с пк, планшета или смартфона.

Подобное расположение иконок, отвечающих каждая за свой «участок», делает управление системой значительно проще

Выполнение подготовки требует чёткого понимания принципов работы, конфигурации, особенностей или устройства выбранного комплекса. Если познаний не хватает, придётся ознакомиться с устройством системы и получить необходимую информацию или отказаться от затеи организовать настолько сложный комплекс, задействуя только свои руки и голову, и обратиться за помощью к специалистам.

Схема «умного дома»

Перед началом работ по установке необходимо составить схему, позволяющую определить все точки монтажа, способы соединения, коммуникации и контроля за элементами.

Схема комплекса включает в себя множество элементов, например, камеры, видеосервер, датчики исполнители

Схематическое изображение позволяет наглядно представить себе конфигурацию, принцип действия системы, определить наиболее ответственные её узлы и участки. Она состоит из трёх основных групп элементов:

  • Датчики. Они являются «органами чувств» системы, сигнализирующими об изменениях или обнаруженных нарушениях.
  • Исполнительные элементы, механизмы. Эти устройства осуществляют непосредственное воздействие на коммуникации, изменяют режим работы, переключение или регулировку.
  • Приборы управления, контроллеры, серверы. Это центральная часть системы, производящая контроль, выполняющая установленные программы и управляющая её функционированием.

Это поможет наглядно представить себе конфигурацию, обнаружить допущенные ошибки, составить спецификацию на состав системы.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Для сборки системы своими руками лучше всего приобрести готовый набор, соответствующий потребностям и возможностям дома или квартиры. Порядок монтажных работ подробно изложен в руководстве пользователя, с которым необходимо внимательно ознакомиться перед началом работ и постоянно сверяться во время практических действий.

Процесс установки комплекса состоит в подключении к центральному процессору исполнительных элементов и датчиков. Порядок действий следующий:

  1. Установка датчиков контроля.
  2. Монтаж исполнительных элементов — сервомоторов, переключателей, кранов и т.д.
  3. Подключение устройств к соответствующим разъёмам платы процессора.

После завершения монтажа производится пробный запуск, настройка системы.

Для некоторых подсистем разрабатываются отдельные небольшие схемы

Рекомендуется начинать с простейших функций и постепенно переходить к более сложным операциям. Сразу программировать многоступенчатые режимы работы не следует, сначала надо отрегулировать, настроить систему при помощи элементарных действий.

Особенности установки в коттедже и квартире

Состав и конфигурация комплекса в значительной степени привязана к типу или размерам помещения.

  • Для частного дома, коттеджа или дачи актуальны подсистемы отопления, водо- и электроснабжения, которые нередко используются в автономном режиме.
  • Для квартиры, подключённой к централизованным сетям, управление этими элементами сводится к своевременному включению или отключению. Нередко эти элементы вообще не включаются в состав системы.

Количество исполнительных механизмов, задействованных в комплексе, возрастает с увеличением автономности жилища. Чем меньше зависимость от сетевых или прочих ресурсов, поставляемых со стороны, тем больше наполненность комплекса управления, выше его ответственность и значимость для жизнеобеспечения жилища.

Элементы управления: голосовые и ручные

Существует две группы этих элементов:

  • Беспроводные. Используют для связи теле- или радиотехнологии.
  • Проводные. Присоединяются посредством специального кабеля (иногда — с помощью обычной витой пары), имеют быстрый отклик на команды, высокую степень надёжности.

Управление функциями системы может производиться с разных устройств:

  • Пульт управления.
  • Панели управления.
  • Блок управления, щит — все эти три вида подразумевают использование кнопок или сенсорного экрана.
  • Планшет, смартфон, пк — здесь можно задействовать и голосовой способ.

Пульты относятся к беспроводным устройствам и в основном применяются на комплексах с закрытым кодом. Панели управления имеют стационарный тип установки, обычно оборудуются сенсорным экраном.

По желанию заказчика может устанавливаться стационарная система корректировки работы комплекса

Способ коммуникации с исполнительными элементами одинаков для всех видов устройств, поскольку в конечном счёте команды приходят на процессор, который передаёт их определённому механизму.

Монтаж системы «умного дома» доступен подготовленным людям, представляющим себе принципы и особенности устройства комплекса. Неуверенность в своих силах, непонимание каких-либо моментов являются основаниями для обращения к специалистам. Ошибки, допущенные при монтаже этого сложного комплекса на даче или в квартире, могут вызвать серьёзные последствия, поэтому надо реально оценивать свои возможности, чтобы созданная система могла принести лишь дополнительный комфорт.

elektro.guru

Как работает умный дом — схема, принцип работы системы умный дом

Система «умный дом» представляет собой интегрированное устройство управления всеми сетями инженерии.  Благодаря современным технологиям, при помощи которых создаются инженерные системы, можно объединить их при помощи единого центра управления. Если вы не знаете, как сделать «умный дом» своими руками и настроить его работу максимально эффективным образом, можно ознакомиться с подробным описанием особенностей функционирования системы с помощью выложенных в интернете инструкций и видео.

Преимущества использования беспроводных технологий для системы «умный дом»

К основным преимуществам использования системы «умный дом» можно отнести следующие:

  • небольшое время установки и отладки схемы — при создании системы не нужно прокладывать провода, за счет этого снижается стоимость расходных материалов и работы
  • минимальные повреждения отделки квартиры — использование беспроводных технологий позволяет практически полностью исключить монтажно-строительные работы
  • «умный дом» работает при установке датчиков в любых точках — данная особенность позволяет получать наиболее точные показатели состояния каждого объекта
  • гибкость конфигурации сети — благодаря отсутствию проводов нет привязки объектов интерьера и рабочих групп к определенному месту
  • простота увеличения системы — монтаж новых сенсорных датчиков не влечет за собой глобальных изменений в интерьере
  • мобильность системы — систему «умный дом» можно легко демонтировать и перенести на другой объект, например, в случае переезда
  • высокая скорость работы и защита данных — современные беспроводные технологии имеют более защищенные протоколы, а скорость их работы очень высокая

Это лишь основные достоинства системы «умный дом», к которым можно также отнести удобство использования, высокий имиджевый уровень, возможность следить за происходящим даже в момент отсутствия (при помощи видео, снятого камерами).

По какой схеме работает система «умный дом»

Структура «умного дома» достаточно проста, но при этом она позволяет охватить максимальное количество необходимых объектов (используются датчики и камеры для съемки видео). Чтобы эффективно обустроить «умный дом», схема должна выглядеть таким образом:

  • управление светом и электронагрузками
  • климатический контроль (отопительная и вентиляционная система, система кондиционирования)
  • безопасность (система наблюдения при помощи видео, снятого на камеры, техническая и пожарная безопасность, охранная сигнализация)
  • электроприводы (управление воротами, жалюзи, прочим автоматическим оборудованием)
  • система развлечений (видео, аудио)
  • погода и полив растений

Наиболее востребованным у потребителей является блок управления светом и электрическими нагрузками. Данная функция позволяет не только отключать освещение во всех помещениях одновременно, но и приводить уровень освещенности к необходимому значению (минимум, средний, максимум).

Контроль над климатической обстановкой в жилье позволяет получить необходимую температуру, единожды настроив систему. В дальнейшем «умный дом» самостоятельно будет регулировать работу подсистем инженерии для создания благоприятного микроклимата.

Охранная сигнализация предполагает защиту от проникновения на придомовую территорию, а также непосредственно в сам дом через окна и двери. Чтобы данная система функционировала более отлаженно, по всему периметру устанавливают камеры, которые круглосуточно осуществляют запись видео. Система развлечений предполагает просмотр видео в оборудованных комнатах, а также прослушивание любимых аудио во всех помещениях жилья.

Для чего стоит установить метеостанцию

Для контроля над погодой и поливом растений, необходимо установить метеостанцию локального характера, которая будет информировать жильцов о таких показателях:

  • температурные изменения
  • уровень влажности
  • сила и направление ветра
  • осадки

Если уровень выпавших осадков ниже нормативного значения, «умный дом» сможет включить систему полива.

Как правильно создать «умный дом» своими руками

Что можно получить, если знать, как сделать «умный дом» своими руками:

  • сбалансированное функционирование всех интегрированных устройств
  • детальное протоколирование всего происходящего
  • мониторинг работы каждого устройства отдельно, а также системы в целом
  • сокращение времени реагирования системы на изменения, а также подробный анализ происходящего
  • предотвращение аварийных ситуаций, а также работы по ликвидации последствий
  • надежная обратная связь «умного дома» с жильцами
  • простота управления

Для установки системы «умный дом» можно приобрести ее уже в готовом виде или ознакомиться с инструкциями, расположенными в интернете (видео, текстовые), в которых расписано, как сделать «умный дом» своими руками.

Как выполняется работа по установке

Что необходимо сделать для создания системы «умный дом» своими руками:

  • оборудовать сервер
  • настроить веб-сервер
  • организовать компьютерное видеонаблюдение для повышения уровня безопасности
  • подключить охранные аналоговые веб-камеры и систему сигнализации
  • настроить интернет-соединение
  • смонтировать сеть при помощи подключенных датчиков и прочих исполнительных устройств
  • подключить температурные датчики и систему освещения
  • создать управление отопительной системой
  • подключить все инженерные сети к единой системе «умный дом»

Прежде чем приступить к созданию «умного дома», необходимо выбрать центральный блок управления (желательно компьютер). Данное устройство поможет обеспечить универсальность и простоту использования системы. При помощи компьютера можно выполнять большое количество разноплановых задач в пределах одной системы, а также мелких подсистем. Благодаря развитости современного оборудования, а также оснащения его наиболее распространенными протоколами, интеграция подсистем в единую систему «умный дом» становится очень простой.

После того как вы определились с устройством управления, необходимо подключить к нему камеры, обеспечивающие запись видео для повышения безопасности жильцов. После таких процедур подключиться к видеонаблюдению можно при помощи удаленного рабочего стола, даже не находясь дома. Помимо камер, необходимо подключить сигнализацию и специальные датчики.

Также к серверу можно подключить 1-wire датчики, при помощи которых можно автоматизировать включение и отключение придомового освещения в зависимости от климатических особенностей; полученную информацию можно использовать для контроля температурного режима внутри квартиры или дома.

remont.youdo.com

Умный дом (Самое начало) — ч.1 / Habr

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

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

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

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

Теперь термин.

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

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

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

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

Возвращаемся к теме.

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

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

На что следует обратить внимание?

1. Пользователи

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

2. Технология

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

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

3. Исполнитель

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

4. Автономность

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

Вот пример:

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

Второй пример:

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

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

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

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

6. Размещение ядра

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

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

7. Расходы

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

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

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

Пример:

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

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

Итог

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

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

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

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

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

habr.com

Умный дом своими руками — как сделать умный дом

Построить умный дом своими руками может быть тяжело человеку, который не имеет специального образования. Конечно, все можно сделать намного проще, купив готовые модули умного дома. Однако лучше создавать систему самостоятельно.

Что такое «умный дом»

Что такое умный дом

Прежде чем начинать работу по самостоятельному созданию различных удобств, надо разобраться, что такое система умный дом и на что она способна.

Умный дом нельзя охарактеризовать двумя-тремя функциями. Для более короткого определения следует сказать, что в такой системе все коммуникации подключены к компьютеру и управляются с его помощью. Система тщательно отслеживает температуру в комнатах дома, наблюдает и фиксирует изображения с видеокамер. С помощью компьютерных технологий можно регулировать свет, температуру пола или батарей, включать различные электроприборы и многое другое.

Степень оснащенности дома различными модулями определяется подключенной комплектацией или же фантазией и творческими умениями мастера.

Почему лучше начинать обустройство такой системы в доме самостоятельно? Потому что при этом хозяин сам сможет регулировать различные модули, усложнять и модифицировать их. Он будет иметь на руках открытый код системы, который сможет исправлять по своему усмотрению. Готовые модули и комплекты не дают такой свободы действий. Они полностью зависят от компании-разработчика.

Еще один плюс самостоятельной разработки в том, что мастер не затратит больших средств ни на установку модулей, ни на ремонт. Если будет поставлен готовый комплект, то любая доработка будет стоить довольно дорого. В придачу, сам комплект тоже станет значительной статьей расходов.

То, что умеет система умный дом, во многом зависит от фантазии ее создателя.

С чего начинать

Начало обустройства умного дома

Начинать обустройство умного дома надо с самых основных вещей.

  1. Понадобится компьютер.
  2. Придется создать сайт своего дома, где будут отражаться различные функции.
  3. Надо будет установить специальный софт (программы). Для этого потребуется уточнить совместимость программного обеспечения с компьютером».
  4. Составить схему.
  5. Первые подключаемые функции могут быть самыми простыми. Начать можно с системы наблюдения за домом и контролем температуры в помещениях.

Детали обустройства

Детали технологии умного дома

  1. Установка локального сервера на Linux.
  2. Настойка сервера Apache.
  3. С помощью Linux можно организовать систему видеонаблюдения. Для этого потребуется ZoneMinder.
  4. На Apache нужно создать сайт для умного дома.
  5. Для наблюдения можно установить различные сигнализации, USB — камеры. Также надо поставить датчики температуры и установить соответствующее ПО.

Это минимальный набор, с которого может начаться обустройство умного дома. Разобравшись в деталях таких операций, можно переходить к более сложным вещам. Для того чтобы недорого создать полноправную систему управления различными коммуникациями и функциями оборудования в помещениях дома, нет необходимости что-то изобретать. В интернете можно найти массу решений для создания комфорта и уюта.

Некоторые мастера уже давно выкладывают свои разработки и предлагают опробовать их пользователям.

Создание сайта

Создание сайта своего дома может показаться одним из самых сложных пунктов. На самом деле готовый модуль сайта можно найти сегодня в интернете. Тем, кто хочет заняться разработкой самостоятельно, надо сделать следующее.

  1. Разобраться в php и научиться работать с MySQL.
  2. В основе системы управления функциями умного дома будут лежать различные скрипты. Их не надо разрабатывать, большинство из них доступны пользователям. Надо только понять последовательность установки.
  3. Скрипты будут регулярно работать и обновлять информацию о состоянии системы.
  4. Пригодится в работе также библиотека JQuery. С ее помощью можно даже создать отличный внешний вид сайта, не изучая каскадных таблиц стилей.
  5. Работу с базами данных можно облегчить, если использовать движок для управления сайтом.

Функции умного дома

Функциональность проекта

Функции и возможности умного дома почти безграничны. Поэтому рассмотреть придется только некоторые из них.

Управление светом

Свет можно регулировать при помощи нескольких устройств. Например, для регулирования уровня освещенности можно установить диммеры. Такие устройства, правда, будут работать только в определенных случаях. Они не станут срабатывать в лампах дневного света.

Недостаток диммеров — постоянный легкий шумовой фон.

Выключатели устанавливаются на том месте, где обычно находятся выключатели света. С их помощью свет можно включать и выключать.

Бытовые приборы

Управление электроприборами

Бытовую технику можно включать и выключать с помощью таких же выключателей, как и в случае с регулировкой света.

Не стоит делать все системы дома полностью автоматическими. Лучше оставить возможность обычного ручного управления. Иначе в случае неполадок придется потрудиться.

Наблюдение

Система наблюдения Систему наблюдения можно оборудовать так, что за камерами, расположенными в доме, появится возможность следить даже с рабочего места. Это не очень сложно, систему видеокамер можно установить в качестве первой функции будущего умного дома. Суть такой технологии в том, что сигнал от камер передается на определенный компьютер. Данные с датчиков и камер можно получать даже на портативные устройства.

Одновременно с видеокамерами можно установить и датчики движения. Они будут работать по тому же самому принципу. Чтобы наладить ПО в компьютере, надо только скачать соответствующие модули с открытым кодом. Для того чтобы в будущем уметь регулировать и модифицировать код, придется немного разобраться в устройстве таких систем. Это проще, чем изучение программирования.

Желание и труд помогут преодолеть препятствия в освоении увлекательной науки по созданию умного дома. Надо только не бояться нового, и со временем появится даже увлеченность процессом.

Видео

Предлагаем вашему вниманию следующие видеоматериалы на тему создания умного дома:

kakpravilnosdelat.ru

Умный дом своими руками — как самостоятельно сделать систему

В последнее время словосочетание «умный дом» встречается все чаще, но далеко не все понимают, что прячется за этими словами. Охарактеризовать такую систему довольно сложно, поскольку различные фирмы предоставляют комплекты, нацеленные на разные области. Но в общем и целом умный дом предполагает повышенный комфорт, высокую безопасность и практичность. Несмотря на высокую стоимость установки и обслуживания систем, вовсе не нужно быть очень богатым человеком, чтобы оснастить свою квартиру или дом всем необходимым.

Проектирование умного дома

Прежде всего вам нужно определиться с необходимыми функциями. Компании по установке подобных систем предлагают цельные комплекты, которые обычно оснащены не только всем необходимым, но и массой дополнительных (и зачастую совершенно бесполезных) вещей. В самостоятельной сборке системы есть определенный плюс — вы можете установить исключительно те функции, которые вам нужны. Чаще всего людей интересует управление светом и отоплением, блокировка дверей и сигнализация, пожарная безопасность. Второй очень важный момент — способ управления этими функциями. Если раньше доступ к ним был возможен исключительно через панель управления, то теперь появилась возможность дистанционной настройки и регулировки.

Исходя из требований, нужно рассчитать количество необходимых материалов. Сюда входит не только сам сервер, но и контроллеры, провода, wi-fi. Закупка всех этих важных элементов, безусловно, потребует вложений. Но сумма, которую вы потратите, окажется намного меньше стоимости готового варианта.

Умный дом: сервер или компьютер

Этот вопрос обязательно встанет перед вами в процессе планирования. Дело в том, что сервер непременно потребует больших вложений, чем обычный персональный компьютер с соответствующей программой. Но и функционал у него больше. К тому же ПК хотя бы иногда нужно перезагружать, что будет вызывать сбой в системе. Постоянно работающий компьютер быстрее выходит из строя, серверу же это не грозит.

Что бы вы ни выбрали, следует позаботиться и о специальном программном обеспечении для создания умного дома. Вы можете компоновать несколько систем или же пользоваться только одной — это зависит исключительно от потребностей и готовности разбираться с постоянно появляющимися новыми программами.

Системы безопасности

Очень часто создание такой системы начинается с желания владельца квартиры или дома контролировать происходящее вокруг. В нужных местах устанавливаются видеокамеры, сигнал от которых передается прямо на компьютер. Таким образом вся информация может храниться на жестком диске и перезаписываться, например, через десять дней. Если у вас есть такое желание, то можно подключить удаленный доступ. Так, находясь на работе, вы точно будете знать, что происходит рядом с вашим домом.

Ещё одна очень удобная вещь — управление замком. Вы можете настроить его так, чтобы он открывался или закрывался с панели управления или же смартфона. Это функция очень удобна, но имеет и свои «подводные камни». Внимательно изучите замок, он должен иметь возможность механического доступа. Иначе в случае отключения электроэнергии вы не сможете попасть в дом или выйти из него.

Умный дом своими руками: комфорт

Сколько раз вы сталкивались с тем, что выключатель располагается в неудобном месте. Как же не хочется вставать с кровати, чтобы потушить свет. Эту проблему система умный дом решает очень просто. На всех выключателях в комнатах устанавливаются специальные приборы, позволяющие удаленно управлять светом. Если же вы хотите менять уровень освещенности, то не обойтись без диммеров. Плавно регулировать работу светильников также можно с пульта или смартфона.

Профессионалы рекомендуют позаботиться об уровне влажности в вашем доме. Эта функция не всем кажется нужной, однако, правильно подобранный уровень влажности обеспечит вам не только здоровый крепкий сон, но и меньшее количество пыли. К тому же в комнатах, окна которых выходят на солнечную сторону, а также во всем доме во время работы системы отопления воздух значительно суше рекомендуемого минимума.

А выгодно ли?

Трата немаленьких сумм на возможность удаленно наблюдать за домом и переключать свет может показаться неоправданной. Но дело не только в удобстве. Система «умный дом» позволяет вам даже контролировать все розетки. Забыли отключить утюг или электрическую плиту? Не проблема. Вы можете сделать это удаленно.

К тому же через панель управления можно настроить специальное расписание для некоторых приборов. Например, включать кофеварку в семь утра. Разумеется, положить все необходимые ингредиенты придется самостоятельно с вечера. Также вы можете составить расписание и для кондиционера.

Такие моменты позволяют экономить электричество. Пусть сумма вначале и покажется вам небольшой, но постепенно она будет накапливаться.

Особого внимания заслуживает регулировка системы отопления. Разумеется, для её установки потребуются специальные термодатчики в каждой комнате. Но зато вы сможете задавать точную температуру для спальни, ванной или гостиной. К тому же вам не придется впустую расходовать тепло. Умный дом может отключить обогрев сразу же после вашего выхода из дома, а включить — за один-два часа до возвращения.

Простые удобства

Если же вы понимаете, что создавать такую систему у вас нет желания, необходимости или возможностей, то обратите внимание на отдельные элементы. Так, например, управляемый замок синхронизируется напрямую с вашим смартфоном. Подобрав нужное приложение, вы сможете не только открывать дверь одним нажатием пальца, но и высылать друзьям специальные приглашения. Они спокойно откроют дверь в указанный период с помощью сообщения, не отвлекая вас от готовки.

Существуют и специальные «умные» лампы, также способные получать сообщения от вашего смартфона. Они не только долговечны, но и просты в управлении, однако, стоимость довольно высока.

home-ideas.ru

Как сделать умный дом своими руками

В зарубежных фильмах мы видим дома, которые как будто «живые». Музыка начинает играть после слова, свет загорается от взмаха руки, шторы закрываются сами. Такие возможности предоставляет система умный дом.

При появлении системы цены на нее были довольно высокими, поэтому распространения она не получила. Но сейчас стоимость стала приемлемой и выбор увеличился.

Основное преимущество такого оборудования — автоматизированное, комфортное жилище. В таком доме установлены всевозможные датчики и устройства, с их помощью происходят автоматические повседневные действия — регулировка температуры, отопления, включение/выключение света и прочее.

В статье попробуем рассказать, что же это за интеллектуальная система, как можно создать умный дом своими руками и для чего это нужно.

Элементы умного дома

Если говорить кратко, то умный дом — набор устройств, которые управляются с помощью единого пульта. Как бы заумно ни называлась система, она представлена просто.

Без подробностей в состав войдут: различные датчики электропитания, освещения, отопления, розеток и подобного, чем человек пользуется ежедневно; умные устройства, которые всем этим управляют: системы связи, пульты.

Конечно, дополнительно это все подразделяется на категории и довольно объемные, которые постоянно совершенствуются. Но, чтобы соорудить систему самостоятельно знать обо всех мелочах необязательно. Вот основные пункты.

Следует отметить, что некоторым людям — пожилым или инвалидам, такие установки могут стать просто необходимостью.

Что конкретно будет входить в содержание зависит только от хозяев помещения. И какими бы привлекательными ни были рекламные кампании, безопасность данной системы преувеличена. На электрощиток осуществляется сильнейшая нагрузка и это даже опасно для квартиры, если проводка недостаточно новая. Поэтому во избежание неприятностей, советуем поменять проводку.

Управление

Дальше рассмотрим описание устройства, с помощью которых происходит управление. К этому относятся системы, которые есть в абсолютно каждом доме: Безопасность, освещение, электропитание, отопление, кондиционирование.

Для автоматизации процессов используют специальные устройства и датчики, которые можно приобрести вместе со всем комплектом оборудования. Если умный дом делаем своими руками, то каждый датчик покупается отдельно.

Очень распространена автоматизация освещения, для этого требуются розетки и лампочки. Такая технология позволяет управлять световыми приборами на расстоянии. Можно отключать или включать свет, подстраивать под себя режим работы, к тому же выходит неплохая экономия бюджета.

В основном создавая своими руками «умный» свет, пользователи настраивают систему так, чтобы свет включался тогда, когда люди в доме. А если добавить к этому датчики движения, то световые приборы сработают только тогда, когда жильцы находятся в какой-то из комнат.

Для загородных домов и дач удобны автоматизированные системы отопления. В этом случае покупают температурные датчики, чтобы с их помощью температура помещения поступала на центральное устройство управления. А уже по результатам показания система самостоятельно или по установке решает, в какой промежуток включать отопление.

Также в состав умного дома подключает вентиляцию и кондиционеры. Управлять можно как самими кондиционерами, так и окнами, которые будут открываться автоматически, когда система определит, что требуется проветрить помещение.

К «умной» системе подключают и электроприборы. С такими установками вы сможете включать/отключать чайник, стиральную машинку или переключить канал на телевизоре.

Согласитесь, с утра, еще находясь в постели, очень удобно включить кофеварку и приготовить чашечку ароматного кофе.

Еще одной нужной функцией является автоматическая система безопасности. Это позволит соединить пожарные оповещатели и видеонаблюдение. При этом информацию о происходящем в доме, пользователь сможет получить в любом месте и в любое время, пульты поддерживают дистанционную связь.

Это основные, но далеко не все возможности, которые предоставляет умный дом. Технологии расширяются и усовершенствуются постоянно. Такое управление способно избавить жильцов от лишних действий, а порой и защитить жилище от непредвиденных обстоятельств.

Устройства

Устройства для управления системой можно разделить на две категории:

  • Единая система
  • Управление определенными датчиками

В первом варианте подразумевается управление сразу несколькими гаджетами умного дома. Для такого случая потребуются специальные пульты, которые будет отвечать за каждую в отдельности.

Во втором варианте предполагается использование чего-то одного, к примеру, системы безопасности, которое будет происходит при помощи смартфона или пульта.

Как правило, пульты — некие устройства с экраном, чтобы наблюдать за состоянием систем, менять функции и контролировать процесс работы каждой из них. Установить его можно в любом месте, также к ним идут доп пульты, которыми сможет воспользоваться каждый жилец.

Для подключения пульта к основной система используют провода, а для управления — беспроводные пульты, которые поддерживают Wi–Fi, радиосвязь или Bluetooth. Есть модели, которыми управляют с ПК или смартфона, куда установлена специальная программа. Это сподручно, потому что находясь даже за сотни километров можно контролировать безопасность, отопление или освещения в доме.

Определение начальных условий или что будем делать

На первом этапе ставим конкретные задачи, что требуется от системы, каким функционалом она должна обладать.

К примеру, возьмем однокомнатную квартиру, которую делим на зоны:

  • прихожая
  • туалет и ванная комната
  • кухня
  • жилая комната

Задача — автоматизация систем.

Дальше определим задачи для каждого помещения квартиры.

Прихожая

В этом помещение освещение можно организовать так, чтобы свет загорался, когда человек подходит к входной двери или уже когда открывается дверь. Для такого варианта нужен датчик движения. И обязательно учитывайте уровень освещенности. Датчик срабатывает в темное время суток, когда свет действительно необходим. Тут подойдет типовой дверной геркон.

Туалет и ванная комната

Для подключения бойлера в этой зоне используем модуль SSR-25DA. Получается, что включение/отключение прибора будет взаимосвязанно с тем, находится ли кто-то в квартире. Если хозяев нет, то гаджет отключит нагреватель.

Отслеживание конкретной температуры бессмысленно в этом случае, потому что такие устройства уже настроены на самоотключение при достижении определенного порога.

Что касается вытяжки и света, то они должны срабатывать на датчик движения, когда кто-то заходит и отключаться через  время, если нет движения в помещении.

 Кухня

В зоне кухни освещение может оставаться под ручным управлением, но дополнительно дублироваться автоматической технологией, которая выключит свет, когда движение будет отсутствовать продолжительное время.

Если включена плита для готовки, то подключается вытяжка и прекращает работу после отключения плиты. Вытяжка должна реагировать на повышенную температуру, которая создается при включении электро или газовой плиты.

Жилая комната

В комнате приветствуется ручное управление светом, но добавляем автоматику, чтобы отключение света происходило в моменты достаточной освещенности помещения.

Такой пример не является готовым шаблоном для всех, это довольно условно и индивидуально. Ведь у каждого хозяина, который хочет создать умный дом — свои предпочтения, вкусы и понимания комфорта.

Особенности терморегуляции

Так же примите к сведенью несколько простых, но нужных советов по технологии управления отоплением. Обязательно учтите тот факт, что система обладает инерционностью. Поэтому, вероятно, что если использовать только простой автоматический вкл/выкл отопления, в заданном температурном диапазоне, могут возникать дискомфортные условия в помещении.

В такой ситуации подойдет алгоритм PID-регуляции, а в интернете есть библиотека с установкой для Ардуино.

Если опустить подробности, то алгоритм представляет из себя вот что:

  • Происходит оценка температуры, которая сейчас и той, которая необходима, а по результату проведенного анализа определяется требуемая мощность, с которой должны работать отопительные приборы.
  • Рассматриваются регулярные теплопотери. На этот фактор влияет погода на улице и прочее. И получается, что когда достигнута заданная температура, отопление переходит в другой режим, а не отключается. Устанавливается необходимая мощность, чтобы компенсировать теплопотерю.
  • На работу влияет и фактор инерционности, который не даст температуре выйти за установленный, комфортный температурный режим.

Инструкция создания умного дома

Чтобы самостоятельно разобраться с установкой умного дома, необходимо обладать некоторыми навыками и знаниями.

Что нужно:

  1. Быть на «ты» с электрикой. Потребуются хотя бы базовые знания. Иметь опыт установки электрических проборов, знать и соблюдать технику безопасности и понимать, как правильно соединяются кабели.
  2. Понимание ключевых принципов выстраивания автоматизированной системы.
  3. Знания программирования системы, чтобы создать управляющий интерфейс.

Ну и, конечно, в голове иметь четкое представление о том, что устанавливаете и что нужно для качественного функционирования оборудования.

Технологии и оборудование

Система заключается в конструкции модульного типа. В нее входят блоки, которые наделены разным функционалом, но взаимодействуют между собой. Блоки могут совмещаться в общую сеть.

Базовая схема системы умного дома это:

  1. Управляющий центральный контроллер, который обеспечивает единство и взаимодействие элементов системы. Это может быть компьютер со специальным ПО.
  2. Система климатического контроля. Которая отвечает за создание комфортных условий в помещении. Управление и контроль датчиков выстраивается на основе анализа данных температурных приборов.
  3. Система управления и контроля энергии.
  4. Охрана и безопасность. Пожарная безопасность, датчики температуры, видеонаблюдение и прочее.

Для корректной работы прокладывают локальную сеть, управляет сетью маршрутизатор. Это дает возможность контроля, наблюдения за каждым из приборов и защитит от доступа третьих лиц.

Что покупать

Покупка отдельных модулей или систем, которые готовы к установке — самое простое решение. Такое оборудование без труда устанавливается и помощь специалистов не требуется.

Но недостатком будет то, что в такую систему уже нельзя внести изменения.

А чтобы умный дом был сделан по собственному проекту, придется покупать отдельные элементы и уже объединять в комплекс.

Но имейте в виду, что устройства разных брендов невозможно объединить. То есть, придется докупать все гаджеты одного производителя или приборы разных фирм, но управление будет различным для каждого.

Поэтому, когда будете проектировать системы для своего умного дома, выберете оптимальные именно для вас вариант.

Прокладка кабеля и монтаж оборудования

Этот этап трудоемкий, поэтому оптимальным считается проводить его на этапе строительства или в процессе глобального ремонта.

Система умного дома подразумевает интеллектуальный кабель, которые предполагает две линии. Одна из которых информационная, вторая — силовая. Обе подключены к щитку.

Как будет подключена информационная шина зависит от типа системы и ее вида.

Важно помнить, что прокладывая интеллектуальный кабель, требуются логические контроллеры между управляющим элементом и оборудованием.

Помните, что оборудование должно быть установлено в соответствии с инструкцией, которую дает производитель.

Настройка оборудования

Следующим этапом идет подключение устройств, объедение сетью и тестирование приборов. Необходимо поочередно включить и протестировать каждый шаг. После того как работа отлажена — запускаются все устройства.

Если на каком-то этапе возникают неполадки — устранять сразу.

Программирование системы Умный Дом

Если выбрали для себя «коробочное» решение, то с запуском трудностей быть не должно. А в остальных вариантах, пользователю придется разработать собственное уникальное ПО.

Облегчить работу можно с помощью готовых модулей, которые достаточно просто найти в интернете.

Когда работа проделана — запуск системы и проверка функционала.

Такое оборудование позволяет создавать оптимальные, комфортные решения для автоматического управления. Технология умного дома может быть использована как в квартирах, так и в больших загородных домах.

Отметим, что из-за проблемной концепции, веб-платформы не развиваются. Поэтому покупатели устанавливают локальную систему на базе ПК или же создают частные облака, которые управляются созданными приложениями. Каждый хозяин умного дома может подобрать оптимальное решение управления.

Важно! Перед тем как решиться на установку умного дома, следует обдумать и взвесить плюсы и минусы. А начинать работу только в том случае, если преимущества окажутся весомыми.

techsad.com

«Умный» дом на Arduino – как сделать проект и внедрить своими руками?

Плата Arduino

Arduino — популярная платформа для создания автоматики своими руками. Она подходит для изготовления автоматики в сельском хозяйстве, в рекламной деятельности, в сфере игровых развлечений и других видах деятельности.

Можно ли изготовить на платформе Arduino систему «умного» дома своими руками? Стоит рассмотреть и этот вопрос подробно, на примере одного проекта.

Начальные условия

Умный дом на Ардуино

Необходимо сделать автоматику в однокомнатном доме. Всего в доме пять зон: крыльцо, прихожая, санузел, кухня и комната проживания. На крыльце есть свет, который хозяева включают в тёмное время суток при входе или выходе из дома. В прихожей свет включается, когда хозяева приходят или уходят из дома. В санузле находится бойлер для нагрева воды, а также система вентиляции и освещения.

На кухне и в комнате в зимнее время включаются нагревательные приборы — электрические конвекторы. На кухне есть вытяжка, которая включается при приготовлении пищи. Также в доме установлена пара рекуператоров: на кухне и в комнате.

Составление проекта Arduino

  • Крыльцо. Здесь необходимо сделать включение света при приближении хозяина к дому в тёмное время суток. Также необходимо сделать автоматическое включение света при открывании входной двери при выходе из дома.
  • Прихожая. Автоматическое включение света при наступлении тёмного времени суток и обнаружения движения. В ночное время включаться должна маломощная лампочка, чтобы резким светом не будить других проживающих.
  • Санузел. Нагревание воды в бойлере происходит в зависимости от того, обнаруживает ли автоматика нахождение в доме хозяина. Сам бойлер снабжён внутренним выключателем электричества — при достижении водой предельной температуры он отключается. Когда заходит человек в санузел, то необходимо автоматически включать вытяжку и свет.
  • Кухня. Свет на кухне включается и выключается вручную. Но имеется возможность выключения света при фиксации длительного отсутствия движения. При готовке пищи автоматически включается вытяжка.
  • Комната. В комнате, как и на кухне свет включается вручную, но при фиксации отсутствия движения есть возможность автоматического выключения света.

Отопительные приборы и рекуперация воздуха. Отопительные приборы работают на поддержание заданной температуры в доме. При фиксации отсутствия хозяина, минимальная поддерживаемая температура снижается на определённое количество градусов. Как только происходит фиксация присутствия хозяина в доме, автоматически нижний порог переключается в нормальный режим поддержки температуры. Рекуперация воздуха происходит при фиксации присутствия хозяина, но не реже чем 10 минут в час.

Какие решения предлагает Arduino

Базовый набор Arduino Start

Как видно из данной постановки задач нам, кроме платы Arduino, понадобятся: датчики движения, датчики открывания двери, датчики температуры и освещённости. Для включения электрических приборов нам могут понадобиться реле. В качестве датчика фиксации открытия двери может быть применён обычный геркон. Все датчики можно купить для платы Arduino.

Так как количество датчиков достаточно большое для такого маленького дома, то для платформы Arduino существуют платы расширения. Всё, что необходимо, это правильно подключить датчики к прибору и написать программу, которая будет являться «сердцем» «умного» дома.

Прошить плату Arduino легко с помощью специальной программы, которая выпускается для любой операционной системы, а также кабеля USB. Не нужно никаких программаторов, как в случае разработки автоматики на микроконтроллерах.

Программа, которая прошивается в Arduino, пишется на языке Си. Безусловно, есть ограничения на количество байт этой программы. Для реализации поставленной задачи объёма памяти вполне хватит.

Визуализация «умного дома» и расширение возможностей на Ардуино

Безусловно, для визуализации процессов «умного» дома можно было бы использовать ЖК-дисплей, любые цифровые табло. Но всё-таки, для «умного» дома это не является хорошим решением.

Для визуализации процессов и состояний автоматики на платформе Arduino лучше всего использовать отдельный сервер обработки состояний. Этот сервер может быть реализован на программной технологии Node.js, позволяющей реализовать любой сервер, в том числе и для обработки состояний платы Arduino.

Node.js используется для решения задач Интернета вещей, поэтому для визуализации автоматики «умного» дома он точно подойдёт. Достаточно создать сервер и обработчик на языке JavaScript, и можно будет отображать результат в браузере компьютера или планшета.

Микрокомпьютер одноплатный Raspberry Pi

В качестве «железа» сервера можно использовать микрокомпьютер Raspberry Pi или обычный стационарный компьютер или ноутбук. При этом расширяются возможности самой системы автоматизации.

Если на плате Arduino ограниченный объём физической памяти, то на сервере этот объём ничем не ограничен. Саму программу сервера можно написать так, что она будет полностью управлять платформой Arduino.

Например, можно расширить функционал нашего «умного» дома и приблизить его к умному дому без кавычек. Есть возможность написать такой алгоритм, который будет вести статистику нахождения хозяина в доме и его возвращение домой. Если хозяин обычно возвращается домой в районе 17:30, то за час можно включить бойлер для нагрева воды. Также, ориентируясь на это время, можно заранее включить отопительные приборы, чтобы возвращение было уже в тёплый дом, а не в тот, где температура ниже на 10 градусов из-за экономии электричества в отсутствии хозяев. Программа может понять когда хозяева обычно ложатся спать и заранее переставать греть воду, так как ею уже никто не будет пользоваться до утра. И таких нюансов может быть множество. Именно внешний компьютер может дать продвинутые «мозги» контроллеру на Arduino, который превратится больше в исполнительный механизм.

Дистанционное управление «умным» домом

Home Automation Arduino и Raspberry Pi

Как уже упоминалось выше, с помощью сервера на Node.js можно связать вещи друг с другом. Это касается и визуализации процессов автоматики дома в Интернете через облачные сервисы. Это один способ управления своим домом через Интернет. Можно включить бойлер или отопительные приборы вручную заранее перед приездом в дом.

Другой способ — это получение данных и управление «умным» домом на платформе Arduino с помощью SMS и MMS сообщений. Ведь далеко не всегда может быть Интернет под рукой. И, если включение какого-либо прибора может быть не критичным, то получение сообщения о протечке воды может оказаться просто необходимым. И здесь, на помощь в разработке своими руками полнофункционального «умного» дома на платформе Arduino может прийти плата Edison компании Intel.

И что же мы получаем?

Как видно, Arduino — это не просто плата для разработки каких-то простых устройств автоматики. На платформе Arduino можно легко создать своими руками даже автоматику «умного» дома. При этом нет необходимости переплачивать деньги за устройства от компании Simens, которые дороги и обойдутся в 5-10 раз дороже Arduino.

Arduino можно подключить к компьютеру и получить визуализацию процессов на экране монитора или планшета. Автоматикой «умного» дома на платформе Arduino можно управлять через Интернет или с помощью SMS и MMS сообщений. На Arduino можно создавать своими руками достаточно сложные устройства.

umniedoma.ru