Ahoj! Roman Lyukshin, systémový expert-analytik skupiny BARS, je v kontaktu. Vzděláním jsem inženýrem ASOIU (Automatizované systémy pro zpracování a řízení informací) a mistrem radiofyziky.
Dnes budu pokračovat v příběhu o tom, jak vytvořit inteligentní domácí systém vlastníma rukama.
В první и druhý části článku si můžete přečíst o potřebném vybavení a nastavení různých scénářů chytré domácnosti pomocí hlasové asistentky Alice. Níže budu hovořit o schématech ovládání osvětlení, záclonách a podlahovém vytápění, stejně jako o nevyhnutelných potížích při implementaci systému SMART a jak je překonat.
Co by se mělo koupit?
1. Osvětlení
Nejprve bylo zakoupeno několik „chytrých přepínačů“, které fungovaly bez fyzických přepínačů, tzn. Napájení bylo napájeno pouze tehdy, když bylo zařízení zapnuté.
Protože toto rozhodnutí bylo nepohodlné a nelze jej nazvat „chytrým domem“, byl proveden první upgrade zařízení, které muselo neustále pracovat (napájeno z obecné elektrické sítě, nikoli z přepínačů).
Zařízení bylo zakoupeno s novým firmwarem a novými režimy provozu:
Spínače inteligentního relé:
Smart Dimmer (nastavení jasu LED):
Správa/inicializace prostřednictvím aplikace “Tuya”.
2. Záclony
Byly vybrány garnýže od Onvizu s wi-fi ovládáním.
Správa / inicializace prostřednictvím aplikace “Mi Home” pouze prostřednictvím regionu “Čína”.
3. Regulace podlahového vytápění
Správa/inicializace prostřednictvím aplikace “Tuya”.
4. Chytré rozšíření
5. Vybavení Zigbee
Senzory vlhkosti a teploty, chytré tlačítko:
Problémy při výběru vybavení
Nyní popíšu slibovaná „úskalí“, na která jsem při realizaci projektu narazil. Poučte se z mých chyb a nepříjemných zjištění.
1. Integrace s Alicí
Ne všechna zařízení jsou integrována do aplikace Smart Home. Pokud je uvedeno, že existuje wi-fi, neznamená to, že existuje podpora Alice. Například senzor vlhkosti a teploty Tuya se neintegruje s Alice:
2. Povrchový popis funkčnosti zařízení
Tuto nevýhodu nejčastěji najdeme u zařízení spojených s osvětlením. Při výběru chytrých minispínačů pro mě byla důležitá jedna z funkcí, která nebyla v popisu charakteristik – jedná se o provozní režim spínače “impulsní spínač”:
Proč je pro mě tento parametr důležitý? Pokud má fyzický spínač více než jednu klávesu, pak při vypnutí osvětlení prostřednictvím aplikace nebo Alice zůstane stav kláves nezměněn, tj. jedna klávesa bude ve stavu „zapnuto“ a druhá „vypnuta“. Stává se nejasným, kterou klávesu stisknout pro zapnutí / vypnutí. Příklad je na obrázku níže (osvětlení je vypnuté, ale klávesy zůstávají v této poloze):
Proto jsem se rozhodl převést fyzický spínač na samovratný (typ vyzvánění), abych nepřemýšlel, kterým směrem klávesu stisknout. V “pulsním režimu” jsou tlačítka vždy ve stejné poloze (například vždy vypnuto).
3. Design
Je těžké vybrat vybavení podle designu (i jen podle barvy), v podstatě se vše vyrábí v bílé barvě. Místo vypínačů se proto při stavbě chytré domácnosti zvolila chytrá relé.
4. Zapojení s “nulou nebo bez”
V zásadě jsou všechna zařízení vyráběna s napájením přes “fáze” a “nulu”. Ale ve standardním zapojení pro spínače podle klasického schématu se zobrazuje pouze „fáze“, to znamená, že ve standardním spínači není žádný nulový vodič.
Pokud se byt stále rekonstruuje, je lepší okamžitě položit další “nulový” drát. Pokud ne, pak navrhněte a vyberte zařízení podle vaší elektroinstalace – to je buď chytré relé ze spojovací krabice, nebo spínače bez nulového vodiče přes bypass (ale je lepší ho nepoužívat).
5. Rychlost aktualizace dat (senzory)
Mnoho výrobců neuvádí frekvenci aktualizace dat ze senzorů. V prodeji je například mnoho senzorů vlhkosti a teploty, které by podle popisu měly fungovat ve scénářích chytré domácnosti. Napadlo mě ale pouze jedno čidlo „Aqara Temperature and Humidity Sensor“, které přenáší data v reálném čase:
Zbývající senzory vysílají informace každých 30 minut nebo jednou za hodinu, což je velmi důležité při provádění scénáře.
Problémy a potíže při budování „chytrého domu“
1. Negativní vliv zařízení na sebe
Pro testování bylo instalováno asi tucet „chytrých mini relé“ pro ovládání osvětlení. Zkušební provoz trval několik měsíců a nebyly zjištěny žádné nedostatky.
Poté, během přechodu na „průmyslový provoz“ a nárůstu několika zařízení, došlo k neočekávanému a práce na modernizaci chytré domácnosti se na téměř dva měsíce zastavily.
Problém byl v tom, že některá zařízení v náhodném časovém úseku samovolně zapínala a vypínala osvětlení. Téměř dva měsíce jsme zjišťovali důvod tohoto chování (kontrolovali jsme každé zařízení, volali zapojení, měřili napětí a proudy v různých intervalech), dokonce jsme museli otevírat stropy, abychom se dostali ke každému spoji.
Ukázalo se, že důvodem tohoto chování byl negativní vliv zařízení na sebe, pracujících podle níže uvedeného schématu:
V tomto obvodu jsou nulové kontakty “N” (příchozí), “N” (výstup do lampy / zařízení) a signální kontakt “S1” paralelní. V součtu všech připojených zařízení prošel signálnímu kontaktu impuls, který stačil k samovolnému zapnutí / vypnutí zařízení.
Netvrdím, že tento problém je spojen se všemi zařízeními pracujícími podle tohoto schématu.
Řešením bylo nahradit značný počet zařízení jinými fungujícími podle klasického „fázového“ schématu ovládání (na přepínači):
2. Nekompatibilita hardwaru
Při návrhu schématu zapojení je nutné vzít v úvahu, jaké napětí bude mít ovládání zapnutí/vypnutí z fyzického spínače. Pokud má například dvoučlenný spínač standardní kabeláž (přicházejí tři vodiče: společná fáze a fázový zlom pro každou linku / klíč), pak je nepřijatelný pro střídavé proudy (připojení přímo ze sítě) a stejnosměrné proudy ( připojení přes napájecí zdroj, např. LED osvětlení zdroje 12V).
Ale v tomto případě nebylo možné současně připojit chytré relé (220V, AC napětí) k jednomu klíči a stmívač (12V, DC napětí) k jinému klíči k fyzickému dvoudílnému spínači (pro ovládání zařízení).
3. Umístění zařízení:
Obrázky a návod naznačují vhodné umístění zařízení, ale ve skutečnosti je téměř nemožné je takto nainstalovat.
Například inteligentní relé doporučuje výrobce k instalaci do spínací/zásuvkové skříňky. Ve skutečnosti však standardní krabice “klasické” elektrické krabice mají zpravidla malou hloubku. V důsledku toho musíte hledat alternativní způsoby umístění (například pod napínacím stropem v blízkosti odnímatelné lampy).
Závěry / Doporučení / Life hacky
1) Systém “Smart Home” je třeba považovat za alternativní / doplňkový způsob ovládání zařízení, nikoli za hlavní.
Při navrhování, výběru vybavení, psaní scénářů je třeba počítat s negativními situacemi. Minimálně simulujte scénáře:
vypnout elektřinu a zapnout ji,
některé zařízení není k dispozici (například brána pro provoz zařízení využívajících protokol „zigbee“),
zařízení chytré domácnosti je mimo provoz.
Pokud je například skript nakonfigurován pro vypnutí digestoře v koupelně v případě změny vlhkosti ze senzoru, pak při absenci dat ze senzoru je nutné zajistit, aby digestoř nefungovala po neomezenou dobu. .
2) Je nutné si okamžitě udělat seznam úkolů, které je potřeba vyřešit. Nemá smysl automatizovat každou zásuvku v bytě / domě – to povede pouze ke zvýšenému zatížení sítě a negativnímu vlivu zařízení na sebe navzájem.
3) Při výběru finálního vybavení (TV, klimatizace apod.) je vhodné volit modely, které podporují některý z výměnných protokolů (například „wi-fi“) s možností ovládání přes vlastní aplikaci výrobce . I když v tuto chvíli Alice nepodporuje integraci s tímto modelem, je pravděpodobné, že v budoucnu výrobce pro Alici naprogramuje příslušnou dovednost.
Poznámka
Donedávna nebyly v aplikaci Smart Home detekovány senzory teploty a vlhkosti.
4) Pokud na zařízení běží aplikace podobná „Tuya“, pak budou s vysokou pravděpodobností přidány do jedné z aplikací „Tuya/SmartLife/Digma SmartLife“ (lze například přidat chytrou prodlužovací šňůru od EKF přímo do aplikace “Tuya”, obcházení vlastní aplikace).
5) Zařízení je nutné umístit s ohledem na jeho další údržbu (např. zařízení se odpojilo od účtu a pro opětovné navázání je třeba podržet tlačítko na zařízení po dobu pěti sekund), musí být přístup k zařízením.
6) Zařízení se během provozu zahřívají, s tímto faktorem je třeba počítat a zajistit ventilaci / ventilaci, tedy neumisťovat je v uzavřeném, stísněném prostoru.
K těmto závěrům jsem došel v současné fázi projektu. Budu rád za dotazy a rady od odborné komunity!
Díky systému chytré domácnosti je domácnost mnohem bezpečnější a život domácnosti pohodlnější. Speciální senzory upozorní na únik plynu nebo vloupání do bytu a tandem chytrých žárovek a chytrých závěsů probudí majitele šetrněji než budík. Sestavit takový systém ale není jednoduché. Proč? Odpovíme v našem materiálu. A vybereme ty nejlepší gadgety a senzory pro nejchytřejší domácnost.
Obsah
- Co je to systém „Smart Home“.
- Jak funguje chytrá domácnost
- Co je systém chytré domácnosti
- Vlastnosti a výhody chytré domácnosti
- Kolik stojí udělat váš domov chytrým
- Už mám chytrou domácnost: jak ji mohu upgradovat?
- Jaké jsou nevýhody chytré domácnosti
Co je to systém „Smart Home“.
Takzvaný „systém ovládání chytré domácnosti“ je pouzdro vybavené moderními zařízeními a senzory se síťovým připojením. Schopnost domácích spotřebičů připojit se k síti, dálkové ovládání a vzájemná interakce gadgetů činí dům chytrým.
Kvůli velkému množství chytrých zařízení se objevil samostatný termín – „Internet of Things“. Prostřednictvím sítě se jednoduché žárovky, zásuvky, vypínače, lednice, mikrovlnné trouby, zámky, klimatizace a další zařízení vzájemně ovlivňují, získávají nové funkce a odstraňují závady u starých díky instalaci aktualizací od výrobce.
Chytrý dům je stručně řečeno systém připojených zařízení, který si uživatel přizpůsobil tak, aby vyhovoval jeho životnímu stylu. Různá zařízení jsou schopna si mezi sebou vyměňovat informace a tak interagovat.
Technologie chytré domácnosti také znamená, že všechna zařízení k ní připojená mají dostatečné sady senzorů pro zajištění správného provozu v měnících se podmínkách. Pro správný chod klimatizace a udržování optimální úrovně vlhkosti a teploty v místnosti můžete použít samostatný chytrý senzor Rubetek RC-3601 a chytrý zámek dveří musí přesně rozumět, komu se má otevřít. S tímto úkolem si poradí například model Aqara Door Lock D100, který si zapamatuje potřebné smartphony a tablety, se kterými se uživatelé pohybují po bytě.
Snímač teploty a vlhkosti Rubetek
Chytrý dveřní zámek Aqara Door Lock D100
Jak funguje chytrá domácnost
Ke komunikaci mezi zařízeními se používají různé protokoly. Výrobci zařízení nejčastěji poskytují podporu pro tři hlavní možnosti: Wi-Fi (2,4 nebo 5 GHz), Bluetooth a Zigbee. Pokud jsou první dvě jména všem známá, pak je Zigbee standard speciálně vyvinutý pro systémy chytré domácnosti, díky kterému mohou zařízení různých značek spolupracovat.
Jakýkoli systém chytré domácnosti funguje pro uživatele, který si sám konfiguruje jeho možnosti. Zpravidla člověk vše ovládá pomocí jedné aplikace nebo hlasových asistentů, ze kterých se stává „dálkový ovladač“. Jako taková asistentka může fungovat Alice z Yandexu, s jejíž pomocí si i nezkušený uživatel může nastavit pár jednoduchých scénářů pro fungování chytré domácnosti.
Například robotický vysavač Redmond RV-R650S podporuje Alice. Můžete si nastavit jeho rozvrh – stačí hlasovému asistentovi říct, jaké termíny plánujete uklízet. Pokud jdete ráno na procházku se psem nebo vezmete děti do školy, systém nastaví rozvrh tak, že vysavač automaticky začne uklízet, když jste pryč, a skončí, než se vrátíte.
Robotický vysavač Redmond RV-R650S
Dříve jsme řekli:
Co je systém chytré domácnosti
Abyste mohli připojit chytrou domácnost a také ji úspěšně nakonfigurovat a spravovat, budete potřebovat:
- Připojení k internetu a Wi-Fi router, přes který budou zařízení komunikovat se servery výrobce, aby přijímaly aktualizace a vykonávaly příkazy majitele, když není doma.
- Aplikace chytré domácnosti platformy, na které postavíte svůj systém.
- Zařízení, ze kterého budete chytrou domácnost ovládat, je prostřednictvím aplikace v tabletu, chytrém telefonu, počítači nebo pomocí hlasového asistenta zabudovaného v chytrém reproduktoru.
- Samotná chytrá zařízení, která podporují potřebné protokoly: chytré žárovky, zámky, teploměry, reproduktory, kamery, zásuvky a tak dále.
Navzdory tomu, že většina chytrých zařízení má vlastní aplikace pro správu, postupem času se ukazuje, že je mnohem pohodlnější ovládat vše z jednoho místa. Zejména s hlasovým ovládáním.
Tato příležitost se objeví při použití chytrého reproduktoru – ať už je to Yandex Station 2 s Alice nebo SberBox Time s hlasovým asistentem Black. Obě možnosti budou fungovat jako tzv. hub a spojí chytrá zařízení různých výrobců.
Chytrý reproduktor Yandex Station 2 s Alicí
Chytrý reproduktor / TV set-top box Sber SberBox
Vlastnosti a výhody chytré domácnosti: proč ji potřebujete
Co všechno chytrý dům umí, čím je pro kupující populární a zajímavý? Podívejme se na hlavní výhody takového systému:
- Security. Pokud se o narušení vetřelce dozvíte, ale nejste doma, můžete například na dálku zamknout chytrý zámek, nastavit scénář pro přivolání policie a dokonce pomocí chytrého světla vytvořit zdání, že jste doma. plán. Další možností je únik vody nebo úniku plynu. Existují senzory, které rychle odhalí problém a okamžitě upozorní majitele.
- Energetická účinnost. Dobře nakonfigurovaný chytrý dům pomůže ušetřit na účtech za energie a také ušetřit přebytečnou elektřinu. Četné senzory zajistí, aby ventilátory a klimatizace neběžely celý den naprázdno. Chytré žárovky fungují pouze tehdy, když je to opravdu nutné. Stejně tak lednička, která ví, že nebude nikdy otevřena mezi XNUMX:XNUMX a XNUMX:XNUMX, může zvýšit teplotu.
- Pomoc v domácnosti. Jednoduchý robotický vysavač má stále nevýhody: musíte ho zapnout sami. Pokud jej ale zkoordinujete se systémem chytré domácnosti a dalšími zařízeními, pak se automaticky zapne podle harmonogramu v těch okamžicích, kdy nepřekáží žádnému z členů domácnosti.
- Pohodlí. Řekněme, že často zapomínáte své klíče a někdy žádáte příbuzné, aby přinesli náhradní sadu nebo vytvořili ještě složitější schémata, jak se dostat domů. Tento problém vyřeší inteligentní zámek dveří, protože dveře se odemknou, když se přiblíží určitý smartphone, pomocí hesla nebo otisku prstu. Také pokud spící dítě často budí zvonek, pak například Xiaomi Smart Doorbell 3 tento problém vyřeší pomocí rozvrhu, během kterého se na chytrém telefonu přepne do notifikačního režimu. Takových scénářů jsou desítky, což vede k dalšímu bodu.
Xiaomi Smart Doorbell 3
- Chytrý dům je zábava! Přemýšleli jste někdy, jak můžete zlepšit svůj každodenní život? Díky rozmanitosti zařízení na trhu a četným možnostem jejich automatizačních scénářů lze realizovat jakýkoli nápad. Hlavní je vědět, co dělat.
Kolik stojí udělat váš domov chytrým
Nyní, když jsme rozebrali zařízení pro inteligentní domácnost a jeho hlavní výhody, pojďme shromáždit několik možností inteligentního domu pro různé možnosti rozpočtu:
Nejdostupnější – až 10 tisíc rublů. Skvělý začátek pro ty, kteří teprve uvažují o modernizaci svého domova. Za relativně malou částku můžete zjistit, zda jste připraveni jít dále a automatizovat ještě více procesů v domě.
Vyplatí se začít se dvěma základními věcmi: chytrými žárovkami a zásuvkami. Chytrá žárovka HIPER E27 IoT A61 RGB ovládá osvětlení a vytváří různé scénáře jejího použití. Představte si: chladné, tmavé ráno, ve kterém je tak nepříjemné vstávat do práce. Ale místo toho, abyste byli náhle probuzeni hlasitým budíkem, postupně se probouzíte v ložnici plné žluté (bílé, modré, zelené atd.), jejíž jas se postupně zvyšuje.
Chytrá lampa HIPER E27 IoT A61 RGB (HI-A61 RGB)
Další možností je místo chytrých žárovek použít chytrý vypínač HIPER HDY-SM02, který bude koordinovat práci starých „hloupých“ zařízení. Zařízení pracuje s různými typy lamp s celkovým výkonem až 2300 wattů.
Chytrý vypínač HIPER HDY-SM02
Pokračujme v tématu perného rána vysvětlením, proč má smysl instalovat místo běžných zásuvek chytré. Po probuzení obvykle následuje šálek horké kávy, kterou je také potřeba připravit sami. Chytrý kávovar je zjevně mimo náš rozpočet, ale chytré zásuvky jako HIPER IoT PL02 stojí rozumné peníze a při správném nastavení po ránu bude konvice již uvařená, než se objevíte v kuchyni.
Chytrá zásuvka HIPER IoT PL02
Do tohoto rozpočtu se vejde i konkrétní nízkonákladová zařízení, která řeší konkrétní problémy. Pokud jste například často mimo domov a trápíte se se stravou svého mazlíčka, pomůže vám chytré krmítko. Dá zvířeti porci jídla buď na váš příkaz, nebo podle plánu. Totéž platí pro vodu pro vašeho mazlíčka – s tím pomohou automatické napáječky jako HIPER IoT Pet Fountain, díky kterým nikdy nenecháte psa ani kočku bez vody.
HIPER IoT Pet Fountain
Průměrná možnost rozpočtu je až 40 tisíc rublů. Druhá verze chytré domácnosti obsahuje vzhled chytrého hubu (v prvním případě jsme si vystačili s ovládáním chytrým telefonem) a více chytrých zařízení. Není nutné brát drahé modely, pokud nepotřebujete výkonný reproduktor: můžete se omezit na malý Yandex Station Mini.
Chytrý reproduktor Yandex Station Mini s hodinami s Alice, šedý opál (YNDX-00020G)
V rámci tohoto rozpočtu má smysl přidat chytrou součást k těm domácím spotřebičům, které používáte nejčastěji – například připojit elektrická topidla a podlahové vytápění k termostatu, jako je HIPER IoT Thermostat S1, bude řídit provoz a poskytovat příjemnou teplotu. v chladném období.
Chytrý termostat HIPER IoT Thermostat S1 (HI-TSTS1)
Na léto se vyplatí pořídit si chytrou klimatizaci jako Hisense AS-07HR4RYDDL03G, která pokoj připraví na váš příchod. Provoz i běžné klimatizace lze však konfigurovat prostřednictvím hromady chytrých zásuvek a teplotního senzoru.
Кондиционер Hisense AS-07HR4RYDDL03G/AS-07HR4RYDDL03W
Ideální variantou je neomezený rozpočet. Předpokládejme, že jste ochotni utratit značnou částku za chytrý dům. Co je v tomto případě potřeba pro systém chytré domácnosti?
To je skvělá příležitost k optimalizaci téměř každého rohu v domě – a dokonce i okna. Chytré rolety HIPER Curtain 3M vám poskytnou množství světla, které preferujete (a předem nastavené) v kteroukoli denní dobu.
Inteligentní závěsová dráha HIPER Curtain 3M (HI-CUN03M)
Chytré kamery, jako je Rubetek RV-3411, budou monitorovat každý kout vašeho domova, čímž zvýší bezpečnost i pohodlí. Například nemusíte pokaždé chodit kontrolovat spánek svého dítěte, pokud se můžete jen dívat.
IP kamera Rubetek RV-3411
Dalším dobrým způsobem, jak se chránit, je instalace senzorů úniku vody (například Rubetek RS-3222), senzorů plynu (Rubetek KR-GD13) a dalších podobných zařízení, která pomohou odstranit případné nouzové situace nebo v extrémních případech rychle zasáhnout. .
