Как сделать умный дом своими руками?

Как сделать умный дом своими руками на Arduino и Яндекс.Алиса — пошаговая инструкция

Уже больше года Яндекс развивает систему управления умным домом через Алису. Благодаря ей вы сможете включать свет, переключать каналы телевизора, заваривать кофе, изменять цвет подсветки, будить умные пылесосы и контролировать температуру в помещении.

Чтобы создать такую продвинутую экосистему умных устройств, совсем не обязательно штурмовать магазины электроники. Яндекс предоставляет API для интеграции ваших собственных решений через платформу навыков.

В этой статье расскажем, как с помощью микроконтроллера и обычного реле сделать умную лампочку и управлять ей с помощью Алисы.

Как работает такой умный дом?

Чтобы создать умный дом своими руками, потребуется навык Домовёнок Кузя. Через него можно не только контролировать умный дом, но и интегрировать виртуальные устройства напрямую в Яндекс.Алису. Это значит, что вам не придётся постоянно открывать навык, чтобы просто выключить лампочку. С микроконтроллером навык будет связываться через веб-хуки.

Для веб-хуков отлично подходит платформа Blynk — панель управления устройствами на Arduino и Raspberry Pi. Там вы сможете без труда создать графический интерфейс, через который можно будет управлять устройством по Wi-Fi (а ещё по Ethernet, USB, GSM и Bluetooth).

Какие устройства можно интегрировать в умный дом?

Через навык можно взаимодействовать с обширным количеством устройств: лампочки, розетки, шторы, замки, роботы-пылесосы, термостаты, очистители воздуха, кондиционеры и чайники. Кроме этого, можно переключать каналы на телевизоре (через универсальный пульт) и менять цвета RGB-ламп.

Все устройства имеют базовую пару функций: включение и выключение (открытие и закрытие для штор и замков). Некоторые из устройств могут работать с диапазоном значений (яркость лампы, температура поддержки тепла для чайника).

Аппаратная и программная часть

Для того, чтобы собрать умный дом своими руками, мы будет использовать Wi-Fi модуль ESP8266. Процесс разработки на нём почти не отличается от традиционной разработки на Arduino.

Для начала нужно скачать приложение Blynk из GooglePlay или AppStore и зарегистрироваться в нём. После этого нужно создать новый проект и выбрать соответствующий микроконтроллер. Перед вами появится пустая панель, на которой можно размещать элементы управления. Это могут быть кнопки, иконки, слайдеры, индикаторы, выпадающие списки и многое другое.

После создания проекта на вашу почту придёт токен доступа. Его нужно будет указать в скетче и веб-хуках.

К элементам управления можно подвязать физический пин микроконтроллера или же виртуальный порт. При взаимодействии с каким-либо элементом, его новое значение будет сразу отправляться на микроконтроллер.

Примечание Виртуальные порты в Blynk можно представить как переменные, которые синхронизируются между устройством и сервером.

На этом сайте можно найти много примеров кода для Blynk под разные платформы микроконтроллеров. Ниже приведён скетч, который будет управлять пином. Тот, в свою очередь, будет управлять реле, к которому будет подключена лампа:

Для этого скетча в панели управления Blynk нужно добавить элемент «Button». В его настройках OUTPUT выставить V0, а режим работы переключить в Switch.

Теперь к указанному порту можно подключать реле. Если всё правильно, то при нажатии на кнопку в панели управления реле будет открываться и закрываться.

Голосовое управление светом не мешает управлению им аппаратно. К микроконтроллеру можно подключить физическую кнопку или выключатель, которые тоже будут включать и выключать свет. Если это необходимо, то изменять состояние виртуального порта можно методом Blynk.virtualWrite(port, value) . Тогда изменения будут отображаться и на панели управления.

Примечание При работе с механическими кнопками и выключателями не забывайте про дребезг контактов.

Всё работает? Тогда можете переходить к следующему этапу.

Получение веб-хуков

От Blynk вам потребуется не панель управления, а контроль виртуальных портов через GET-запросы. Вот так выглядит веб-хук на изменение состояния порта:

Чтобы включить виртуальный порт, нужно указать как 1, чтобы выключить — как 0.

Помимо этого, значение с порта можно получить таким запросом:

Настройка навыка «Домовёнок Кузя»

Перейдите на сайт навыка и авторизуйтесь там через Яндекс. Далее жмите на Добавить правило HTTP (GET). Перед вами откроется форма настройки правила.

Активационная фраза — название запроса, которое будет отображаться в списке (например «свет на кухне, включение»). Если вы не планируете контролировать умный дом конкретно изнутри навыка, то больше фраза нигде не понадобится. Поле Ответ Кузи тоже оставляйте пустым. В поле URL вставляете соответствующий веб-хук на включение света (виртуального порта). Остальные параметры можно не изменять. После этого нужно сделать идентичное правило на выключение света.

Пример настройки правила на включение света

Дальше нужно перейти во вкладку виртуальных устройств и добавить устройство «Лампа». Тут нужно дать название устройству, по которому его будет идентифицировать Алиса. Например: свет, бра, подсветка, лампа или торшер. Место расположения — комната, в которой будет установлено устройство. Это нужно на тот случай, если в нескольких комнатах будут одинаковые по названию элементы. К тому же, одной голосовой командой можно включать и выключать все устройства в определённой комнате.

В Правило на включение/выключение из списка выбираете соответствующие запросы. В лампе имеется возможность управления яркостью. Для этого нужно создать ещё одно правило, но значение параметра value установить как . Тогда в запрос будет подставляться число от 0 до 100, которое будет обозначать требуемую яркость. Вам лишь остаётся обработать это значение в скетче.

Пример настройки виртуального устройства

Примечание Если вы планируете изменять яркость, то параметр value в веб-хуке на включение нужно изменить с 1 на 100.

Настройка Алисы

В приложении Яндекс перейдите в раздел Устройства→Управление устройствами. Нажмите на кнопку «Добавить»→«Другое устройство». В открывшемся списке найдите навык «Домовёнок Кузя».

Авторизуйтесь в нём. Возможно, нужно будет ввести код объединения устройств, указанный в панели управления умным домом. Потом нажмите на Обновить список устройств.

На этом этом этапе вы уже создали умный дом своими руками. Теперь система полностью готова к голосовому контролю. К ней имеет доступ лишь ваш аккаунт. В настройках виртуальных устройств можно расширить доступ на другие аккаунты.

— Алиса, включи свет.

Хинт для программистов: если зарегистрируетесь на соревнования Huawei Cup, то бесплатно получите доступ к онлайн-школе для участников. Можно прокачаться по разным навыкам и выиграть призы в самом соревновании.

Перейти к регистрации

Я его слепила из того, что было. Как я собрала умный дом из подручных средств и сколько это стоит

Эта история про то, как я случайно собрала себе «умный дом» на базе сервисов Яндекса. А еще она про подводные камни, неожиданные проблемы, появившиеся из-за «не подумала», и про то, как их избежать.

Когда я только переехала в новую съемную квартиру, то первый месяц была занята изучением ее возможностей. Владелец квартиры подошел с умом к ремонту: развел разные комнаты и группы потребителей на отдельные автоматы и вывел везде дополнительные группы розеток — например, только около кровати их 15 (. ). Для верхнего же освещения владелец квартиры установил два типа люстр:

1. В кухне и гостиной встали бюджетные светодиодные люстры с круглым плафоном и ИК-пультом управления: в магазинах их можно найти от 3 000 рублей. Такие светильники умеют менять яркость, цветовую температуру и включать «режим ночника».
2. В коридоре и спальне обнаружились светодиодные RGB люстры со встроенными Bluetooth-колонками и управлением через приложение со смартфона, примерно такие:

Разумеется, в первый же день я к ним подключилась и в дальнейшем возлагала на них особые надежды. Забегая вперед, скажу — так я еще ни разу не ошибалась.

Кроме этого, в доме были:

• Кондиционер
• Светодиодный занавес с ИК-пультом
• RGB-лента с ИК-пультом
• Увлажнитель воздуха с ИК-пультом
• Умная лампочка Xiaomi Multicolor
• Робот-пылесос Xiaomi
• Телевизор

Первое время я упоенно подключала, переключала и жонглировала десятком пультов и приложений, но надоедает это очень быстро — примерно за две недели, после чего все равно возвращаешься к старым добрым клавишным выключателям. А потом я обзавелась Яндекс Станцией с Алисой на борту, и понеслась.

Этап первый. Начинаем с самого легкого

Первым делом я попыталась подключить к Алисе умную лампочку и пылесос – оба из экосистемы MiHome, оба заточены под умный дом, что тут сложного? Тут же я наткнулась на первый подводный камень.

Так получилось, что пылесос (Roborock S6) прошит для российского региона, а лампочка — для европейского, хоть и приобреталась в России – оставим за кадром все возникшие к продавцу неудобные вопросы. Алиса же тянет информацию об устройствах из привязанного аккаунта MiHome, причем воспринимает только регионы Россия или Китай. Жонглирование регионами показало, что:

• MiHome европейского региона видит и пылесос, и лампочку, зато не дружит с умным домом Яндекса
• MiHome российского региона видит только пылесос, лампочка ему недоступна
• MiHome Китая видит только лампочку, пылесос в приложении не отображается — зато умный дом Яндекса его подцепил и успешно управляет. Но карту дома и прогресс уборки теперь не посмотреть.

С горем пополам подключила этих двоих, наигралась, задумалась о расширении возможностей. И тут кроется второй подводный камень: «из коробки» умный дом Яндекса может управлять устройствами только через Wi-Fi. Если гаджеты умеют самостоятельно подключаться к домашней сети без шлюза — то вы на коне. Нет — ставьте промежуточные узлы.

Первоначально мне в голову пришла идея собрать в шкафу одноплатный контроллер, обвешать его свистками и протянуть по дому ИК-передатчики, но оказалось, что все уже придумано до нас. Тот же Яндекс выпустил умный пульт — всенаправленный ИК-передатчик в виде черной шайбочки, который цепляется к домашней сети и эмулирует команды с пульта.

Ну не то, чтобы выпустил… На Али таких пультов полно на любой вкус. Говорят, они даже полностью совместимы с Яндексом, но я не проверяла.

Этап второй. Избавляюсь от пультов

Вопреки опасениям, загнать в Яндекс устройства с ИК-пультами оказалось быстро и просто — в приложении дана пошаговая инструкция, как записать в память устройства команды. Но и тут нашлось несколько подводных камней:

1. Поскольку устройств много, а команд мало, последние часто дублируются. И одна и та же команда используется в нескольких местах. Так, у меня обнаружились одинаковые коды для люстр в гостиной и на кухне. А еще — у увлажнителя и люстры в спальне. Пока в деле были слабенькие штатные пульты, проблем это не создавало. Но:
2. Пульт Яндекса СЛИШКОМ мощный (из центра квартиры он дотягивается до всех – правда, и дом у меня в обтяжку). А еще он всенаправленный, то есть, «стреляет» сразу во все стороны. В результате — свет в кухне и гостиной включается одновременно (не знаю, как, но сигнал проходит через стену!), а запуск увлажнителя в спальне включает и верхний свет там же. И если первую проблему можно решить, ослабив сигнал передатчика (например, спрятав его за полупрозрачную преграду) в одной комнате и поставив второй передатчик в другой, то решить задачку «Как включить ночью увлажнитель, не перебудив домочадцев» мне пока не удалось.
3. Некоторые устройства используют одну и ту же команду и на включение, и на выключение. Сначала на это не обращаешь внимания, но на этапе постройки сценариев становится очень неудобно.
4. Нужно больше розеток! Чем больше в доме RGBT-подсветки, тем меньше свободных розеток. А еще Станция. А еще Пульт. А еще… В общем, разветвители точно не помешают.

Зато кондиционер и телевизор подтянулись из базы устройств, и пульт теперь умеет эмулировать все функциональные кнопки.

На этом этапе я вспомнила, что телевизор тоже вроде бы «умный», и попыталась подключить его к умному дому напрямую, но потерпела сокрушительное поражение. Оказалось, что нищебродам здесь не место телевизоры LG дружат с Алисой только в версии WebOS 5.0 и выше. У меня же в ТВ 2019 года выпуска стоит версия WebOS 4.9.3. И нет, обновления ОС LG не делают. Покупайте новый. Привет, LG!

Этап третий. Слишком умные люстры. Или нет

После успешного подключения всего мелкого китайского зоопарка я перешла к люстрам с BT-колонками. И тут случилось то самое разочарование: китайские noname-люстры подключить к Яндексу невозможно. По Bluetooth он ими управлять не умеет, в Wi-Fi не умеют уже они, а ИК-пульт оказался только у одной (и то эмулируется калечно: диммирование и плавное изменение цвета вам будет недоступно). Теперь я выбираю между двумя стульями путями: снять их к чертовой матери и купить Xiaomi или же поднять на домашнем сервере Android, в котором эмулировать нажатия пользователя, а уже его пытаться подружить с Яндексом. Оба варианта не очень, если честно.

Этап четвертый. Сценарии

После подключения зоопарка настройка сценариев оказалась проще пареной репы: с точки зрения UI умный дом Яндекса, конечно, крайне прост в освоении. Без нюансов не обошлось и тут — как я уже говорила, по одной команде может срабатывать сразу несколько устройств, а у некоторых одна команда на вкл/выкл.

Поэтому от сценария «Выключить вообще все устройства в доме по фразу «Я ухожу» я отказалась: пришлось бы каждый раз проверять, что все устройства выключились или выключать после отработки сценария вручную.

Этап пятый. Кто хозяин в доме?

Последней задачей стало расшарить всю эту автоматизацию домочадцам. Так вот: это невозможно. Совсем. Если ваш умный дом заведен на ваш аккаунт, домашние смогут только командовать Алисой голосом, управление со смартфона им недоступно.

Выходом может стать заведение нового пустого аккаунта, подключение всех устройств на него и выдача пароля семье, но если вы (как я) купили Станцию по подписке — перепривязать ее к другому аккаунту не получится, пока подписка не истечет.

Сколько стоит?

Если считать все устройства (кроме кондиционера, пылесоса и ТВ), то на август 2021 года:

• Яндекс.Станция с Алисой — от 3 000 рублей
• Яндекс.Пульт — 1 500 рублей
• Люстры — около 3 000 рублей за каждую, всего 12 000
• Светодиодный занавес — 600 рублей
• RGB-лента — 600 рублей
• Увлажнитель воздуха — от 3 000 рублей
• Умная лампочка Xiaomi Multicolor — около 1 000 рублей

Суммарно получилось около 22 000, из которых больше половины — это потолочные светильники. Сама же автоматизация обошлась мне в 4 500 рублей за Станцию и Пульт. Без них, в общем-то, тоже можно обойтись, сама по себе платформа умного дома в Яндексе бесплатная и общедоступная. Но с ними задорнее.

Как не быть мной?

Можно было бы посоветовать «сначала думать, потом только делать», но это не про меня. Поэтому:

1. Не берите Станцию по подписке, если вы живете не одни. Вам потом наверняка захочется ее перепривязать к семейному аккаунту – а вот нет! Придется ждать 2-3 года.
2. Не покупайте люстры с Bluetooth-колонками, даже если очень хочется. Даже если вам мамой поклялись, что эти люстры вчера получили Нобелевскую премию, настолько они умные. Во-первых, звук у них — «очень не очень». А во-вторых, задолбаетесь с управлением.
3. Проверяйте регионы! Иначе будете жонглировать регионами в MiHome и костылить мосты, как я.
4. Если вам кажется, что розеток хватит, делайте больше розеток. Раза в два. Или даже в три. И еще можно разветвители купить.
5. Если вы планируете сначала сделать ремонт, а потом протянуть управление – не надо так. Спланируйте все заранее и заведите внутрь стен. Да и наверняка же захотите потом и датчики завести.

Ну, а если вы задались вопросами «Зачем это все?» и «Почему Яндекс?», то ответ прост: потому что могу. Было скучно, а компоненты оказались под рукой. В конце концов, кто-то же должен был написать этот пост.

Делаем безоблачный умный дом на базе Home Assistant

Я ни разу не параноик и никогда не переживал, что мой аккаунт в соцсети взломают злодеи и прочтут всю ту ахинею, которую я пишу друзьям. Но подключение «мозгов» умного дома к облаку, будь то китайское или американское, да хоть русское- это выше моего пофигизма. С другой стороны, сейчас на рынке много доступных предложений по автоматизации, которые достойны внимания, но работают через облака. К примеру, Xiaomi.
В этой статье я покажу, как организовать работу в локальной сети устройств Zigbee от разных производителей без подключения к непонятным облакам

Начинаем, как всегда, с постановки задачи: устройства Zigbee должны работать с Home Assistant локально без доступа к облаку производителя.
Изначально важно понимать, что все производители используют единый стандарт беспроводной передачи данных, поэтому устройство одного производителя может спокойно подключаться к сети Zigbee и обмениваться данными с другими устройствами разных производителей. Все ограничения, как правило, прописываются в шлюзах, приложениях и облаках — тут уж кто на что горазд. Поэтому задача сводится к созданию своего zigbee шлюза.
Для Zigbee-устройств используется в основном 3 вида чипов компании TI (есть и другие, но эти наиболее популярны):
cc2530 — дешевый и проверенный чип с 8Кб памяти
cc2531 — такой же дешевый и проверенный чип с 8Кб памяти, но имеющий контроллер USB на борту
cc2538 — с процессором Cortex-M3 и 32Кб памяти
В целом семейство чипов cc253x привлекательно своей низкой ценой. Поэтому большинство китайских устройств сделано именно на них.
Плавно мы подошли к тому, что можно сделать устройство с чипом cc253x и с помощью него слушать/ посылать в эфир команды по протоколу zigbee. И такие устройства, конечно, есть. Самый популярный вариант Zigbee-стика с подключением в USB порт реализован на чипе cc2531. Его преимущество в том что он продается в готовом для эксплуатации виде (нужно только прошить прошивку). Выглядит так:

Стоит такой стик порядка 350 рублей (без доставки) Ссылка на Aliexpress
Следующий шаг — объяснить чипу, что в этой жизни он будет шлюзом сети Zigbee, другими словами прошить устройство с помощью программатора CC Debugger. Выглядит он так:

Стоит такой порядка 370 рублей (без доставки) Ссылка на Aliexpress
Прошивка zigbee стика
Прошивать будем прошивку с популярного проекта zigbee2mqtt.io Суть заключается в том, что стик, являясь координатором сети Zigbee будет пересылать сообщения из zigbee сети в MQTT и обратно. Стик поддерживает работу одновременно до 25 конечных устройств. Для бОльшего количества потребуется устройство с ролью ретранслятор. Как правило, это устройство, включающееся в розетку.
На момент написания статьи поддерживается 785 устройств от 140 различных производителей! Ссылка на страницу с перечнем устройств
Процесс прошивки (на ОС Windows):
— Скачиваем с сайта TI программное обеспечение SmartRF Flash programmer (НЕ v2). Предварительно попросят зарегистрировать бесплатный аккаунт
— Устанавливаем CC debugger driver
— Соединяем CC debugger —> Downloader cable CC2531 —> CC2531 USB стик

— Вставляем CC2531 USB стик в порт компьютера
— Вставляем CC debugger в порт компьютера
— Если лампочка на CC debugger горит красным — нажмите кнопку reset. Лампочка должна гореть зеленым.
— Скачиваем прошивку CC2531_coordinator_firmware
— Запускаем SmartRF Flash Programmer, устанавливаем настройки, как на картинке и нажимаем «Perform actions». Проверьте, что файл выбран с расширением .hex!

Поздравляю, с железной частью мы закончили.
Настраиваем сервер MQTT.
Если он у вас настроен, то это шаг можно пропустить. Я использую аддон hassio, который называется Mosquitto broker. Для его установки переходим на вкладку Supervisor на закладку ADD-ON STORE и выбираем этот аддон из списка

Настройки брокера описаны на вкладке Documenation. В целом mqtt будет вполне корректно работать с дефолтовыми настройками. После настройки необходимо запустить аддон. Если в логах нет ошибок, то переходим в Настройки -> Люди -> Пользователи (Configuration -> Users) и создаем нового пользователя mqtt.
Переходим в Настройки -> Интеграции (Configuration -> Integrations), выбираем интеграцию MQTT и ставим галочку «Добавлять новые объекты». Это включит автоматическое добавление mqtt устройств в Home Assistant Подробнее тут

Устанавливаем и настраиваем Zigbee2mqtt
Для этого подключаем стик к серверу умного дома Home Assistant. Я использую версию Hassio на Raspberry PI3
Устанавливаем аддон zigbee2mqtt GitHub. Для этого переходим на вкладку Supervisor на закладку ADD-ON STORE и добавляем новый репозиторий и устанавливаем аддон

Для корректной работы аддона необходимо определить путь к нашему свистку. Заходим в закладку System и нажимаем кнопку Hardware. У меня он находится по адресу /dev/ttyACM1. Предварительно настоятельно советую отключить остальные устройства из usb для чистоты эксперимента.

Теперь необходимо настроить аддон zigbee2mqtt. Для этого переходим на вкладку Configuration аддона. Я настраивал секции mqtt (подключение к серверу mqtt) и serial (путь к стику).

Запускаем аддон и переходим на вкладку Log. Проверяем, что аддон запускается без ошибок
Создаем объекты в Home assistant для подключения устройств Zigbee. В файле Configuration.yaml добавляем код

В файл automations.yaml добавляем код

Добавляем на основной экран (Lovelace) объекты » Allow devices to join «, Time remaining, и Bridge state.

Теперь для запуска режима подключения нового устройства достаточно перевести переключатель Allow devices to join в положение «Включено»
Подключение устройств Zigbee к шлюзу cc2531
Сделаем подключение на примере Xiaomi Aqara Window Door Sensor

— Включаем Allow devices to join в Home Assistant. Шлюз включит режим сопряжения устройств на 10 минут

— Открываем лог аддона ZigBee2MQTT
— Нажимаем кнопку сопряжения на Aqara Window Door Sensor где-то на 3 сек. Синий огонек начнет мигать.
— Ждем появления записей об подключении в логе аддона ZigBee2MQTT
В итоге у вас появляется устройство binary_sensor.<номер>_contact

В интерфейсе у меня датчик контролирует открытие окна. Выглядит следующим образом:


Аналогично подключаются и другие устройства Zigbee, указанные в списке поддерживаемых устройств

В итоге, решение поддерживает локальное подключение zigbee устройств от порядка 140 производителей без подключения к интернету и не подконтрольным облакам.

В заключение нельзя не упомянуть об еще одной возможности интеграции Zigbee устройств в Home Assistant — ZHA. Это библиотека Python с открытым исходным кодом, реализующая стек Zigbee. На момент написания статьи библиотека поддерживает семейство стиков CC253х экспериментальном режиме. К достоинству этого решения можно отнести отсутствие моста zigbee-mqtt, но, судя по отзывам на форумам, решение еще относительно сырое. Планирую его попробовать на тестовом стенде.

Умный дом на даче своими руками с минимальными затратами

С овременный рынок насыщен разнообразными системами и комплексами, превращающими обычный дом в «умный», или «интеллектуальный». Послушать производителей, так их девайсы сделают гениальным даже скворечник.

Что собой вообще представляет умный дом и в чём этот ум выражается, и сложно ли научить своё жилище «уму-разуму» самостоятельно. В статье мы расскажем что такое умный дом и о том, как сделать умный дом на даче своими руками с минимальными затратами, то есть дёшево.

Что такое умный дом и как сделать умный дом на даче своими руками, с минимальными затратами

Что такое умный дом

Так как мы делаем умный дом на даче, для примера его мы и будем рассматривать, рассказывая, что такое умный дом. Он иногда подолгу стоит без хозяев, либо в нём проживают постоянно и немного интеллекта ему не помешает.

В наше отсутствие, самостоятельно либо при нашем минимальном участии наш умный дом должен:

• защищаться от злоумышленников,
• ухаживать за придомовой территорией (хотя бы поливать клумбы, газоны и огород),
• осуществлять климат-контроль,
• в случае критической, форс-мажорной ситуации, как-то пытаться с ней справиться, одновременно информировать нас,
• обеспечивать возможность управления и настройки всем вышеперечисленным, где бы мы не находились.

Большинство систем «умных домов» существующих на рынке позволяют всё это и ещё сверх того.

Современный умный дом завязан на центральный процессор и внешнее управление

Само устройство существующих систем умного дома сходно с живым существом:

Специальные электронные датчики — это глаза и уши дома. Электрические импульсы от них по проводам-нервам передаются в контроллер — мозг системы. Контроллер в зависимости от сигнала выбирает подходящую программу действий и включает двигатели-мышцы соответствующих исполнительных механизмов.

Внешне всё просто, понятно и неплохо работает. Но есть и вопросы. Начнём с цены.

Современные системы «умный дом»

Цены на интеллектуальные системы на порядок снизились даже по сравнению с началом века, и продолжают снижаться. Но все равно «кусаются». На сегодня смета на систему «умного дома» в минимальной комплектации начинается где-то от 120 тыс. рос. руб. (2018 год).

Дальше — надёжность. Замыкание всего комплекса на общем контроллере приводит к тому, что даже небольшой сбой или поломка центра управления может вывести из строя весь комплекс.

Последний из серьёзных недостатков — избыточность функций.

Один из недостатков современных систем умного дома — избыточность функций

Статистика, собранная на основании опросов владельцев говорит, что возможности современных систем хозяева используют в лучшем случае на 60-70%. То есть, из заплаченных за систему денег, треть оказываются потраченными зря.

Умный дом на даче своими руками с минимальными затратами — вариант «амёба»

Как мы видим, основные проблемы происходят из самого факта наличия центрального процессора и дороговизны всего комплекса устройств. А можно ли обойтись без центрального процессора? Давайте посмотрим.

Практически во всех случаях домашней автоматизации нужно простое и конкретное действие в ответ на конкретный сигнал.

В живой природе по принципу «сигнал — реакция» действует амёба. И то, что за миллионы лет она не удосужилась обзавестись даже подобием мозгов, заставляет хотя бы рассмотреть возможность и целесообразность подобного подхода.

Поэтому не будем замыкать всю автоматику на общий центр, а создадим комплекс из относительно простых, независимых друг от друга устройств, каждое из которых умеет делать что-то одно.

Минусами такой системы будут:

• сложность управления,
• сложность наладки и синхронизации действий отдельных элементов в процессе развития системы.

Преимущества такой системы умного дома на даче с минимальными затратами в отсутствии недостатков систем с центральным управлением и возможности добавлять блоки умного дома поэтапно, экономя и растягивая трату средств:

Блочная структура не имеет общего процессора который может выйти из строя

• выход из строя одного или даже нескольких устройств в большинстве случаев не отразится на действиях остальных,
• устройства, обеспечивающие работу каждого узла на порядок проще, а значит надёжнее общего процессора,
• сеть можно наращивать постепенно, добавляя элементы по мере необходимости, что устраняет вопрос избыточности функций и снижает единовременные затраты.

Пример системы умный дом с минимальными затратами

Для примера описания системы умного дома на даче, которую можно сделать своими руками и с минимальными затратами возьмём следующую задачу: грунт на нашей грядке с сельдереем должен иметь определенную влажность, а значит, её нужно поливать. Причем поливать только если земля на грядке высохла и никак иначе.

Для подачи воды проложим пластиковые трубы и шланги, подсоединив их к водопроводу или через насос к баку с водой. Открывать и закрывать воду вместо обычного крана будем электромагнитным клапаном, который работает от электричества.

Для контроля влажности используем датчик влажности почвы. Этот прибор пошлет электрический сигнал, если её влажность упадет ниже определенного уровня.

К датчику подсоединим еще один электрический механизм — реле. При подаче на него сигнала от датчика, реле замкнет контакты электрической цепи, в которую мы включим насос и (или) электромагнитный клапан.

Теперь при высыхании грунта датчик подаст ток на реле, реле замкнет контакты силовой цепи. Заработает насос, откроется клапан, вода пойдёт на грядку.

Но это ещё не всё. Как только влажность достигнет нормы, датчик перестанет подавать электрический ток на реле, и оно отключит полив.

Система автоматического полива из датчика, реле, эл. магнитного крана (клапана) — просто и не требует центрального процессора. На фото система из 4-х независимых линий.

С автоматизированным поливом в подробностях вы можете ознакомиться в специальной статье. Для нас же важно, что описанное устройство проявляет вполне достаточный для наших целей рассказа об умном доме на даче «интеллект». То есть отслеживает ситуацию, при изменении ситуации осуществляет корректирующее действие, а когда заданные параметры достигнуты, снова переходит в режим ожидания.

Датчик времени

Опытный садовод заметит, что подачу воды нужно привязывать не только к влажности. Как правило, полив желательно выполнять ранним утром или вечером.

Поможет ещё одно устройство — таймер. Он способен размыкать или замыкать контакты в заданное время.

Добавим его в цепь датчика влажности и настраиваем так, чтобы цепь была замкнута, к примеру, с восьми вечера до пяти утра. Этим мы добьёмся, что поданный датчиком влажности сигнал дойдёт до реле, лишь когда наступит подходящее для полива время.

Возможности блочной системы «умный дом»

Художник имеет палитру из нескольких красок, смешивая которые получает безграничное количество цветов и оттенков.

Нашу палитру умного дома своими руками, или, скорее, даже мозаику составят электронные устройства, каждое из которых способно к определенным действиям.

Некоторые устройства мы упоминали в примере с автоматизацией полива. Рассмотрим их названия и возможности подробнее:

• Датчики. Устройства способные реагировать на освещение, температуру, давление, влажность и ещё кучу явлений. Результатом будет электрический сигнал. Он может быть как простым «есть – нет», так и сложным, учитывающим интенсивность явления, его частоту и другие параметры (аналоговые датчики).
• Реле. Получив электрический сигнал, реле замыкает или размыкает контакты мощной цепи. Реле могут действовать по разному. Скажем, размыкать или замыкать контакты, если на реле подан ток. Замыкать при подаче, а при отсутствии тока размыкать контакты или, наоборот — размыкать при наличии тока, а замыкать при отсутствии.
• Таймер. Механическое или электронное устройство, подающее электрический сигнал, или замыкающее контакты в заранее установленное время, либо через установленные промежутки времени.

Программируемые таймеры могут выполнять сложные задачи — например, замкнуть контакты с пяти утра до половины шестого, затем разомкнуть, спустя три часа пятнадцать минут опять включить, но уже на шестьдесят пять минут и т.д. и т.п.

Устройство, сочетающее таймер и реле называют реле времени.

Реле времени — один из базовых узлов системы «умный дом»

• Исполнительное устройство. Механизм, выполняющий какое-либо действие, при подаче на него эл. тока.

Исполнительные устройства могут быть относительно простые — электромагнитный клапан, нагревательный элемент, а так же более или менее сложные, например кондиционер, видеокамера или автоматические жалюзи.

• Мультимедийные устройства — микрофоны, видео камеры, громкоговорители.
• Устройства, передающие и принимающие сигналы на значительном расстоянии с помощью электромагнитных волн.
• Запоминающие и записывающие устройства.

Имеющиеся в продаже устройства нередко совмещают несколько возможностей. Видеокамеры имеют встроенный микрофон, умеют записывать изображение и звук на флешкарту или встроенный жесткий диск, передавать данные в интернет или с помощью сотовой связи.

Схемы систем умного дома — сочетание приборов

Используя различные сочетания возможностей приборов, мы можем научить своими руками наш дачный дом многим интересным трюкам.

Например, зимой, перед нашим приездом автоматически включить отопление. Закрыть окна шторами, когда встало солнце или ставнями, когда пора ложится спать, заранее подогреть воду для душа, воспрепятствовать проникновению на дачу злоумышленников, использовать автоматическое освещение.

Такие устройства не особо сложно собрать, соединив готовые блоки. Скажем, реле времени и автоматические шторы, датчик движения и освещение и т.д.

Спаять узел умного дома по готовой схеме не столь сложно, как может показаться

Кто хоть немного дружит с паяльником и знает основные обозначения электронных деталей, может собрать ряд узлов самостоятельно. Достаточно найти в сети подходящую схему и купить необходимые реле, датчики и прочие детали. Мы так же в серии статей расскажем как сделать автоматическое отопление, автоматическое освещение, как сделать автоматическую противопожарную защиту и защиту от проникновения злоумышленников своими руками.

Такой подход, кроме того, что интересен, будет минимален и по финансовым затратам. Так, к примеру, вполне реально собрать описанную выше систему полива.

В результате ваш дом постепенно наполнится различными устройствами, не зависящими или мало зависимыми друг от друга. Каждое, из таких устройств будет выполнять одну или несколько функций.

В целом же такая сеть самостоятельно будет решать задачи, которые входят в обязанности умного дома. Если самостоятельно справиться с проблемой у неё не получится, она подаст сигнал хозяевам, позовет на помощь полицию или пожарную команду. Но об этом мы поговорим в других статьях об умном доме на даче своими руками.

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

Умный дом своими руками в квартире

Умный дом

Как сделать умный дом своими руками в вашей квартире?

Развитие умных домов в нашей стране становится более популярным. С каждым годом новые технологии все чаще используются в бытовых сферах, но данное удовольствие достаточно дорогое и поэтому создать умный дом своими руками становиться целью тех, кто умеет рационально и эффективно использовать денежные средства.

Полки магазинов встречают ассортиментом умных вещей для дома всевозможных брендов, в том числе по бюджетным ценам. Такие компоненты делают возможным самостоятельное создание бюджетного умного дома своими руками. Умные чайники, увлажнители воздуха.

Датчики протечки, дыма, система охраны и другие приспособления предлагают бюджетную автоматизацию тех или иных бытовых сфер.

При использовании таких компонентов жизнь становится проще и приятнее, автоматизируя рутинные процессы. Дома поддерживается микроклимат, в котором комфортно жить. Свет автоматически включается и гаснет при присутствии человека в помещении.

Чайник подогревает воду утром к моменту подъема. Такие устройства предлагают неоспоримые плюсы, поддерживая комфортные условия нашего пребывания. Построив умный дом своими руками мы получаем много преимуществ.

Услуги по обустройству умных домов в интернете предоставляет громадное количество компаний. Такие компании предлагают проведение полной автоматизации дома или квартиры. Цены на это удовольствие не обоснованно завышены, бюджетным этот вариант назвать сложно.

Умный дом «под ключ» предполагает автоматизирование части функционала, которая в конкретном месте будет неуместной, либо не востребованной. В этот момент возникает вопрос – как провести автоматизацию самостоятельно и сделать простой умный дом самому.

Функционал умного дома

Чтобы построить умный дом своими руками с нуля разберемся с отдельными системами и функционалом, который на них возложен. Самыми востребованными являются:

1. Климатическая техника (обогреватели, увлажнители воздуха, кондиционеры, вентиляторы, мониторинг температуры и влажности) – поддержание микроклимата и контроль за ним.
2. Освещение (лампы, светильники, LED ленты) – свет нашего дома.
3. Аппаратура безопасности (датчики движения, открытия дверей и окон, протечки воды, замки) – контроль доступа (проход через двери), положение дверей и окон (открыто или закрыто), постановка помещения на охрану.
4. Системы энергосбережения и энергопотребления (умные розетки, беспроводные реле, мониторинг потребляемой энергии).

Проведение анализа или хочу, чтобы дом или квартира …

Перед началом действий по внедрению автоматизации проанализируем части нашего дома, которые хотим сделать умными. Для начала схематично нарисуйте руками план схему помещений с отражением дверей, окон, имеющегося освещения и розеток.

Дальше отмечаем участки, где дом начнет становиться умным. Не стоит автоматизировать все и сразу, начните с отдельных зон.

Например: освещение в квартире должно автоматически включаться при присутствии человека в комнатах. Если в квартире никого нет в течении одного часа поставить квартиру на охрану. При наличии движения отправить уведомление на смартфон.

Есть ли отличия в автоматизации дома от квартиры?

Преобладающим типом жилья среди наших граждан остается отдельная квартира — в них проживает более 96 миллионов человек. В частных домах проживает более 37 миллионов человек.

Таким образом, число проживающих в квартирах больше в 2.6 раз чем проживающих в домах.

Реализация умного дома своими руками в квартире не отличается от большого особняка. Принцип построения одинаковый, разница в количестве используемых компонентов.

Реализовать умный дом своими руками в квартире проще, чем покупка готового решения. Лучше начать автоматизацию самых простых действий при минимальных денежных затратах и постепенно расширять систему, наращивая функционал.

Составные части для самостоятельного создания умного дома

На этапе интернет поиска как правило приглядываются бренды или экосистемы. Допустим выбрали датчик движения Xiaomi и WiFi лампы Philips.

При подготовке к работе производители предлагают настроить их работу с использованием фирменных приложений. Скачали приложения, добавили датчик, лампы.

Умные устройства отобразились в приложениях. Посмотрели настройки, убедились, что работает. Управляем умными компонентами с экрана смартфона везде, где есть подключение к интернету.

Дальше возникает вопрос – как включать лампы при наличии движения на датчике. Горькая правда в том что это сделать невозможно. Для настройки взаимосвязи приходится работать в рамках одной экосистемы, что не всегда оправдано.

В готовых экосистемах не возможно получить функционал, который хотелось бы видеть у себя дома.

Экосистема в понятии умного дома — это набор устройств, разработанных одним производителем, которые взаимодействуют между собой и управляются из разработанного производителем приложения (системы домашней автоматизации).

Минусы готовых экосистем

Минус работы приложений производителей это отправка команд на удаленные сервера, которые установлены за пределами страны. Это отражается на задержке отклика.

Например: подаем команду из приложения на включение вентиляции, а обмен информацией с Китайскими серверами идет до наших умных приборов с задержкой. Не критично, но вызывает дискомфорт. Попадая в квартиру, свет в которой включается самостоятельно, хочется, чтобы он загорелся сразу, а не через 2-3 секунды.

Пару раз я попадал в ситуации когда эти “сервера” вовсе не работают и тогда квартира или дом вновь становятся глупыми, заставляя работать ручками.

В работе участвуют алгоритмы, заложенные производителями и мы должны этим довольствоваться. При использовании альтернативных концепций автоматизации получаем дополнительный функционал, который реализуем самостоятельно.

Выключатель Xiaomi Aqara на две кнопки в приложении производителя Mi Home имеет положения «нажата кнопка 1» и «нажата кнопка 2», в то время как при добавлении в Domoticz получаем 6 положений (добавляются такие варианты как долгое нажатие каждой из кнопок, зажаты две кнопки сразу и так далее).

Главная задача при обустройстве умного дома в квартире своими руками – это подбор компонентов таким образом, чтобы была возможность реализовать взаимодействие между ними. Использовать два и более приложения для управления рутинными процессами не доставляет удовольствия.

Крайне популярная на сегодня экосистема для построения бюджетного умного дома в квартире выпускается компанией Xiaomi на Китайском рынке. Подавляющая часть экосистемы на Российский рынок не поставляется.

Сделать заказ возможно только из Китая. В сравнении с тем что предлагают фирмы цены на данную продукцию приятно удивят. Два года использования у себя дома компонентов бренда Xiaomi принесли только положительные впечатления.

На этой экосистеме своими руками построены сотни тысяч умных квартир и домов, поэтому для начала понимания процессов автоматизации рекомендую начинать с покупки умного шлюза и пары датчиков к нему, либо стартового комплекта который предлагает производитель.

Заключение

Работа над улучшением дома своими руками увлекательное занятие. С каждым новым установленным устройством понимаешь какую конкретную задачу выполняет умный гаджет.

С расширением количества компонентов системы процесс начинает больше затягивать и приносить удовольствие. Когда начальный этап пройден начинается творческая составляющая – написание сценариев, под конкретные задачи.

Большинство пользователей не испытывают серьезных трудностей на этом этапе, ввиду обширного наличия материала и готовых путей решения.

Надеюсь данная статья была полезна для вас, буду рад если оцените ее по 5 бальной шкале ниже.