Мужик построил умный дом

Как я дешево собрал «умный дом» своими руками: пошагово, с фото

История участника FORUMHOUSE о том, как он сам сделал «умный дом»: от идеи до сборки системы.

Большинство загородных жителей думает, что умный дом — дорогая игрушка, которая по карману лишь единицам. Однако, если подойти к делу с выдумкой, фантазией и прямыми руками, можно сократить затраты в разы, и собрать «умный дом» за копейки. Как это сделать, вы узнаете из нашей истории.

Содержание:

  • Мой «умный дом» — хотелки
  • Выбор компонентов системы
  • Освещение
  • Система «свой-чужой»
  • «Умное» вентилирование санузла
  • Удалённое снятие показаний счетчиков воды и газа
  • Защита от протечек воды в квартире
  • Автоматизация закрытия мансардных окон при дожде
  • Сколько стоит сделать «умный дом» своими руками

Умный дом, который я полностью сделал сам

Именно так назвал свою тему пользователь FORUMHOUSE с ником tvema. Его рассказ — настоящая кладезь информации для самодельщиков, решивших собрать «умный дом» своими руками. В статье мы расскажем о ключевых этапах создания нестандартного автоматизированного дома. Ссылка на тему tvema в конце статьи. Итак, поехали!

tvema

Я увлекаюсь изготовлением всяких электронных устройств, а в прошлом есть опыт разработчика. Подумал, и захотел превратить свою квартиру в «умную». Проект я начал с постановки задач. И вот, что я хочу:

  • Чтобы свет в прихожей и коридоре плавно включался и отключался.
  • Чтобы свет включался, если открывается входная дверь.
  • Если нет движения, свет должен выключаться через 15 минут.
  • Если кто-то встал ночью, по датчику движения, включается ночная подсветка.

Это — лишь начало «хотелок» пользователя. Продолжим.

Освещение санузла:

  • Свет, в санузле, также должен плавно включаться и отключаться.
  • При выключении света — в коридоре включается ночная подсветка.

Входная дверь:

  • Освещение включается, если кто-то вошел в дом.
  • Система выдаёт предупреждение, если входную дверь забыли закрыть.

Безопасность:

  •  Если дома никого нет, то автоматически перекрывается вода, отключается теплый пол, а термостат котла ставится на минимальную температуру.
  • Также закрываются окна на мансардном этаже.
  • Если в доме замечено постороннее движение — система присылает уведомление о проникновении в жилище.

Вентиляция:

  • Вытяжка в санузле включается через 1 мин после включения света.
  • Вытяжка выключается через 5 мин после выключения света в санузле.

Теплый пол

Удалённое управление.

Снятие показаний со счетчиков воды и газа:

  • Ежедневный контроль и удалённое снятие показаний со счётчиков.
  • Ежемесячная автоматическая рассылка показаний счётчиков в управляющую компанию.
  • Автономная работа при отключении электричества.

Водоснабжение:

  • При обнаружении протечки автоматически срабатывает звуковая сигнализация, а вода перекрывается.
  • Отправка уведомления при аварии.
  • Удалённый доступ к крану, для перекрытия общей подачи воды.

Источник бесперебойного питания:

  • От ИБП работают — газовый котёл, освещение в коридоре и санузле.
  • Если электричество отключили, система присылает уведомление.
  • Удалённый контроль ИБП.

Термостат

Удалённое управление, установка температуры и считывание параметров.

Контроль газового котла:

  • Система присылает уведомление об аварии.
  • Возможность удалённой перезагрузки котла.

Мансардные окна:

  • Удалённое управление.
  • Автоматическое закрытие при дожде.
  • Автоматическое закрытие при включении режима охраны дома.

Фильтры для воды:

  • Автоматический подсчет объёма прокаченной воды с момента замены фильтра.
  • Автоматический подсчёт времени с момента замены фильтров.
  • Отправка уведомления о необходимости замены фильтров.

Интерфейс «умного дома»:

  • Графический интерфейс системы доступен через интернет.
  • Резервный канал в виде GSM терминала и управления через SMS.

Ну, как вам объём задумок и сценариев? Глобально? А теперь расскажем, как пользователь решил эту задачу.

«Умный дом» своими руками: выбор компонентов системы

На базе чего сделать «Умный дом»? Рынок предлагает множество готовых решений, устройств и программного обеспечения. Tvema решил идти своим путём, и вот, почему.

tvema

Я профессионально занимался технологиями беспроводной передачи данных. Умею программировать под Windows. Поэтому я решил, что мой «умный дом» будет проводным, под управлением Windows 7, а контроллер изготовлю на базе процессора Intel Atom Z530. Плюсы проводной системы:

  • надёжность;
  • простота реализации;
  • в устройствах, кроме ИБП, нет аккумуляторов.

Для электропитания всей системы, включая роутер, Ethernet коммутатор, USB хаб и PC я использовал единый блок питания на 12 вольт мощностью 60 Вт. Я не стал ставить несколько раздельных блоков питания, т.к. общий КПД будет ниже, и это бы увеличило счета за пользование электроэнергией, т.к. система «Умный дом» должна работать в режиме 7 дней в неделю, 24 часа в сутки.

Определив задачу, пользователь разбил всю систему на несколько простых узлов — блоков. Так проще всё изготовить и отладить. Затем, для каждого блока tvema нарисовал печатную плату. Объединил всё в одну заготовку и, в таком виде, послал в компанию, которая специализируется на изготовлении печатных плат на заказ.

Читайте также:  Как построить дом из досок сайдинга

Два комплекта плат обошлись в 3000 рублей.

Оцените «мозг» системы умного дома, установленный в электрическом шкафу.

На всю систему ушло несколько сотен метров четырёхпроводной медной витой пары. Кабели закладывалась ещё на этапе ремонта квартиры, вместе со всей электрикой.

Для системы и вводных коммуникаций, пользователь выделил место в санузле, в техническом шкафу.

Ниша закрывается рольставней.

Особенности реализации функций «умного дома»

В рамках одной статьи, рассказать обо всех нюансах элементов автоматизации «умной квартиры» tvema невозможно, поэтому, кратко остановимся на самых интересных моментах этого проекта.

1. Освещение в «умном доме»

Для плавного включения и выключения и, для ночной подсветки, пользователь использовал встраиваемый точечный светильник на светодиодных лампах с цоколем GX53. Но, переделал их на работу с пониженным постоянным напряжением. Яркостью ламп управляет ШИМ-регулятор. Лампы запитаны от отдельного AC/DC преобразователя мощностью 155 Вт, который имеет регулируемый выход 48..58 вольт.

Лампы также пришлось доработать.

Схема установки светильников.

Особенности работы «умных» светильников:

  • В коридоре установлены клавишные выключатели без фиксации (на схеме отмечены точками).
  • В санузле выключатели с фиксацией. Управление от них идет на контроллер.
  • На контроллер также идет сигнал от пассивного инфракрасного датчика движения (PIR датчика).
  • По сигналу датчика движения, контроллер включает ночную подсветку в коридоре, а также выключает свет в коридоре и прихожей, если там никто не появляется в течении 15 минут.
  • Когда дверь открывается, в коридоре и прихожей включается свет.

2. Режим «никого нет дома»

При постановке квартиры на охрану, при открытии входной двери, срабатывает датчик движения и отсылается сообщение.

tvema

Ещё у меня была идея установить на входную дверь USB камеру. Если «чужой» зашел в квартиру, его фотографируют и снимают на видео.

 3. Вентиляция

Включением и выключением вентиляции в ванне и туалете управляет контроллер освещения.

Вентиляция включается через 1 минуту после включения света санузле и выключается через 5 минут после выключения света.

4. Снятие показаний со счетчиков воды и газа

Сначала tvema думал поставить перед счётчиками USB Web камеры с подсветкой, которые делали бы фото и оправляли картинки с показателями с текстом по заданному шаблону в управляющую компанию. Пользователь даже написал специальную утилиту для камер под Windows XP/7/8/10. Но, газовый счетчик поместили в короб и закрыли рольставней. 

tvema

Теперь камера не сможет сделать фото счетчика. Стал думать, как решить задачу. Хотел:

  • Автоматизировать открытие рольставни, а камеру поставить на роботизированный складывающийся кронштейн.
  • Сделать из обычного планшетного сканера сканер счетчика.

Всё — не то. Слишком сложно и, — не надёжно. В результате, я отказался от камер в пользу классического подсчета импульсов.

Для этого tvema купил, для газового счётчика, внешний геркон — датчик с магнитоуправляемым герметичным контактом.

А водяной счетчик, когда подошло время поверки, пользователь заменил на модель с импульсным выходом и сделал устройство для подсчёта импульсов.

Устройство считывает и обновляет показания на экране интерфейса каждые 5 мин. А также снимает данные со счётчиков и раз в месяц рассылает письма с показаниями в управляющую компанию.

5. Защита «умного дома» от протечек

Если прорыв водопровода или батареи отопления в частном доме это — ремонт + порча имущества, то в многоэтажке к этому добавляется ремонт квартиры залитых вами соседей. Поэтому устройства контроля протечек — важные элементы «умного дома». tvema использовал стандартное решение:

Купил датчик протечки воды. Установил его контактами вверх, врезав заподлицо в напольное покрытие.

Датчик можно и просто положить на пол, контактами вниз.

tvema

Я поставил 3 датчика протечки воды:

  • под котлом;
  • под разводкой отопления;
  • под мойкой на кухне и в туалете.

А это шаровой кран с электроприводом.

Система работает так: если сработал датчик протечки, то он начинает пищать, пока воду не перекроют. Одновременно автоматически закрывается шаровой кран. Протечка останавливается. Также посылается уведомление. Кроме этого, можно дистанционно открыть или закрыть кран, например, чтобы не волноваться, если нужно надолго уехать из квартиры.

6. «Умное» управление мансардными окнами

Зачем нужна автоматизация мансардных окон? Всё просто — если они открыты и пошел дождь, то вода испортит мебель и отделку. Окна можно просто забыть закрыть, или ливень пошел, когда жильцы находятся не дома.

Tvema решил проблему так:

Установил приводы на окна, датчик дождя и концевики закрытия окна.

Приводы смонтировал на уголок, т.к. штатного крепежа не было.

Датчик дождя установил на крыше, возле фартука, чтобы датчик не снесло снегом, сходящим с кровельного покрытия.

tvema

Для автоматизации закрытия окон в подрозетники выключателей управления я вывел витую пару, к которой подключил реле, которое, пока идет дождь, замыкает клавишу закрытия окон, отключая при этом клавишу открытия. Все коммуникации выведены в щитовую и подключены к контроллеру.

Практика показала, что, датчик дождя работает как надо.

Читайте также:  Игра построить и обустроить дом

Выводы

Подведём итоги в виде ответов пользователя на вопросы.

Во сколько вам обошлась система «умного дома» сделанная своими руками?

tvema

На всё я потратил не больше 40 тыс. руб. Готовое решение стоили бы намного дороже.

В чём достоинство вашей системы по сравнению с фирменными решениями?

tvema

Плюсы моей системы «Умного дома»:

  • Можно наращивать систему как мне надо, ограничений нет.
  • Если что-то выйдет из строя, систему можно недорого и легко починить, т.к. я знаю её от и до.
  • Система устойчива к «взлому», т.к. он нестандартна.

Вы довольны своим «умным домом»? Что показала эксплуатация?

tvema

В целом, система полностью оправдала мои ожидания. У меня два дома, и мне есть, с чем сравнить. Освещение в «умной квартире» заметно повышает комфортность проживания. Так говорят домочадцы и гости, которые к нам приходят. Удалённый мониторинг полезен, когда надолго уезжаешь из дома. Данные со счётчиков «сами» отправляются в управляющую компанию. А значит, — нет штрафов за несвоевременную передачу показаний или начисления усреднённых, а не фактических показаний. Также все инженерные системы в доме можно контролировать через один общий интерфейс, что, согласитесь, очень удобно.

Задать вопрос автору «умного дома» и узнать обо всех деталях этого проекта можно в теме Умный дом, который я полностью сделал сам.

Рекомендуем статьи:

  • Система «Умный дом» в вопросах и ответах: что такое «Умный дом»; какую систему можно считать «Умным домом»; на какой технологии основан «умный дом»; выгода от использования «умного дома».
  • Особенности системы IP-видеонаблюдения и её программного обеспечения: особенности системы видеонаблюдения на IP-камерах; выбор ПО и оборудования для «умного дома».

В видео — Конструктивные особенности «умного дома» с плоской кровлей и домашним кинотеатром.

Источник

Как я построил умный дом с поддержкой Сири в России

Как я построил умный дом с поддержкой Сири в РоссииНекоторое время назад я заинтересовался устройствами умного дома. Но раньше все это казалось чем-то далеким, недешевым и явно не для квартиры.

Мои первые шаги начались с простых датчиков движения для включения света в коридоре и туалете. В то время сыну было около 5 лет, и, как все малыши, он боялся ходить по темному коридору. Оставлял включенным свет.

Датчики движения хорошо справлялись — они включали свет, как только кто-то входил в коридор или туалет. И выключали освещение через заданное время после последнего зафиксированного движения.

С тех пор прошло лет десять, и я решил возобновить идею «умного дома». Первым и возможно опрометчивым шагом была покупка умного замка August SmartLock с поддержкой Apple HomeKit. По принципу «мужик решил — мужик сделал, а потом подумал», я разместил заказ, предвкушая, как круто будет открывать дверь со смартфона.

Для справки: доставить товары с Amazon в Россию поможет сервис посредников. Товар примут в США и перевезут в Россию. Останется забрать посылку около дома.

Всё началось с умного замка. И завертелось

Когда посылка была доставлена и распакована, пришло первое разочарование — August SmartLock не мог работать с нашими замками.

И не потому что у него нет переходника для личинок типа Mottura. А просто потому, что в США (на чей рынок ориентированы 99% всех умных устройств, в том числе замков) все замки — типа Deadbolt.

Deadbolt — это простые щеколды с 12 — 34 оборота ключа. Естественно, August SmartLock в силу своей конструкции не мог открыть замок с тремя полными оборотами ключа.

Немного подумав, я все-таки решил установить смарт-замок на место ручки для ночной задвижки (как правило, такая есть на многих стальных дверях). Она и является аналогом Deadbolt. Пришлось поколхозить. Но умный «кругляш» всё-таки занял свое место на двери. Смотрелся симпатично.

Далее был процесс установки фирменной программы August (App Store), регистрация в их сервисе, сопряжение замка с программой Дом для iOS. Спустя минут 7 я уже мог управлять замком со смартфона.

При первом запуске программа Дом предложила использовать Apple TV или iPad в качестве центра управления. У меня как раз было и то, и другое — и я решил использовать Apple TV 4. Теперь я мог управлять замком удаленно — хоть с работы, хоть с другого конца планеты, лишь бы был доступ в интернет, а домашний роутер был включен.

Следующим шагом было создание автоматизации на закрытие и открытие замка по расписанию. В родном приложении для iOS можно видеть, кто и когда открывал замок, приглашать родных к управлению или даже давать временный контроль через Airbnb в случае сдачи квартиры. В последнем варианте не придется опасаться за потерю или изготовление дубликатов ключей гостями.

Это было только начало.

Как я готовился к установке и подбирал «мозги» дома

Прошло несколько месяцев, а мне хотелось большего от нашего будущего умного дома. Я никак не мог решить, на какой стандарт управления умного дома мне ориентироваться, покупая следующие устройства: ZigBee, Z-wave, HomeKit и т.д.

С Apple-совместимыми устройствами пока всё не очень хорошо в плане их наличия, разнообразия и опять же совместимости с нашими 220 вольт. То есть датчики открытия окондверей, датчики движения и освещения — в общем, всё, что работает от батареек — можно покупать смело. Но нужно искать именно европейские умные розетки, диммеры и выключатели.

Следующим шагом была покупка пары умных розеток Koogeek HomeKit. Они сделаны в стиле Apple, собраны качественно и их подключение к «Дому» не составило никакого труда.

Розетками можно было управлять удаленно и создать автоматизацию по различным сценариям — ухожу из дома или прихожу и по времени суток. А ещё у них есть собственное приложение для iOS, в котором отображается текущее потребление энергии. Есть график потребления по дням.

Но чего-то не хватало. Начал изучать варианты с устройствами z-wave.

По уже проторенному пути «мужик сказал — мужик сделал» я опрометчиво заказал на eBay контроллер умного дома VeraPlus (ставлю ссылку на официальный сайт, советую версию для Европы). Подкупила цена и что устройство практически новое.

Читайте также:  Как построить дом по данным человека

Я не обратил внимания, что продавец предлагал US-версию.

Совсем не подумал, что у устройств стандарта z-wave есть свои частоты для каждого региона, и девайсы из разных регионов не совместимы между собой. Выяснилось, что есть возможность переключить частоту z-wave с EU (европейские) на RU (русские) или обратно. Но вот с US на EU это сделать невозможно.

Единственный вариант — использовать внешний UZB stick. Да, через Z. Это кулуарное название USB-адаптера для z-wave контроллеров.

Пришлось срочно искать варианты покупки адаптера с европейской частотой. Продавец с eBay порекомендовал UZB1 (ZMEUUZB) и уверил, что это лучший вариант, так как адаптер может программно переключаться в любую частоту.

Это был мой очередной промах, так как для стика родной была частота US. Он мог переключаться на EU или RU, но с сильной потерей радиуса действия — с 30 метров до всего двух метров!

Заказывайте стик именно с европейской частотой.

Оказалось, что HomeKit можно подружить через homebridge

По прошествии нескольких недель я уже лучше разбирался в устройствах z-wave. Владел парой оконных датчиков Everspring HSM02 и датчиком протечки воды Fibaro FGFS-101.

Всё это добро удалось подключить к контроллеру VeraPlus и играться с ними в пределах письменного стола. Продолжал ожидать доставки пары очередных UZB стиков, но уже с европейскими частотами — всё тот же UZB1, модель ZMEEUZB, и второй AEON Z-Stick Gen5. Пока заказы колесили по сортировочным центрам, изучил тему, как можно соединить контроллеры умного дома z-wave VeraPlus и Apple HomeKit.

Для этого требовалось установить на почти любой Linux так называемый homebridge — мост для связи с умным Домом от Apple. И ещё соответствующий плагин homebridge-vera.

Подобных плагинов существует очень много: какие-то работают хорошо, другие не работают вовсе, а некоторые не полностью. Во многих гайдах рекомендуют использовать плату Raspberry PI в качестве микрокомпьютера для homebridge. Я пошел другим путем и нашел в интернете инструкции, как установить нужный мне мост в контейнер Docker на Synology.

Забегая вперед скажу, что связка VeraPlus и HomeKit работает, но не совсем корректно — неправильно определяет мой датчик протечки воды Fibaro.

Как я соединил несовместимое: HomeKit подружился с Raspberry PI3
Нормальной любви с VeraPlus и HomeKit как-то не складывалось. Пришлось приобрести микрокомпьютер Raspberry PI3. К моменту его доставки у меня уже был UZB1-стик с настроенной частотой EU. Логичным шагом была установка z-way сервера на Raspberry PI — это собственный программный центр управления умным домом по протоколу z-wave от производителя z-wave.me.

Тут выяснилась очередная проблема. UZB1 стики продают по цене около 30$, и они не включают в себя лицензию z-way сервера. А без нее вам не удастся добавить ни одного датчика!

Пришлось покупать лицензию отдельно.

Спустя 50$ и пару дней лицензия прошита в UZB1-стик, датчики добавлены в z-way сервер, на Synology в Docker установлен контейнер с Debian, в которой инсталлированы все нужные пакеты (NodeJS, NPM, homebridge, homebridge-zway), все настройки сделаны.

Настал момент истины: приложение Дом на iPhone нашло мою систему — z-way сервер и вместе с ним все подключенные датчики. Оставалось раскидать их по комнатам дома и при необходимости переименовать.

Убедившись, что все датчики работают и уведомления на iPhone приходят, я занялся созданием автоматизаций. Например, «Датчик обнаружил что-то»: датчик протечки сработал и тогда выключается розетка в ванной, к которой подключена стиральная машинка.

Я радовался как ребенок, опуская датчик протечки в воду и наблюдая, как выключается розетка. Ура, наконец-то у меня стало что-то получаться, и всё работает!

Скоро должен был приехать диммер Koogeek и двойной выключатель этой же фирмы, все с поддержкой HomeKit. Но они американские, в плане форм-фактора и напряжения питания. Продавец на AliExpress утверждал, что не стоит обращать на наклейку «120v» внимания, и что устройства хорошо работают в 220в. Это подтверждали предыдущие покупатели.

Увы, дальше пришлось работать руками по-полной

Установка диммера Koogeek не обошлась без проблем. Первое — это конечно то, что в Штатах все стандартизировано: в плане выключателей и розеток и вы не встретите такого разнообразия, как у нас в Леруа Мерлен.

Второе — это то, что большинство подобных устройств работают, используя нейтральный провод (он же «0»), а в домах советской постройки выключатель света разрывает фазу и «0» не подведен к выключателю.

Первую проблему решил перфоратором, расширив лунку для установки диммера. Вторую проблему решил так. От люстры вернул по одному проводу «0», который использовался для включения половины рожков (у меня же диммер, нет нужды включать только часть ламп).

Первое включение — и опять радость, что все работает. Диммер подружился с приложением Дом на iPhone. И теперь можно управлять светом в комнате удаленно или создать автоматизацию по какому-нибудь сценарию.

Совсем забыл про Siri — она работает!

Говоришь: «Привет СИРИ, включи свет в гостиной на 30%», и спустя пару секунд все исполнено.

«Привет СИРИ закрой задвижку» — дверь закрыта. Конечно, не всегда с первого раза понимает сказанное: иногда вместо того, что бы выставить свет на половину (50%), она прибавляет эти 50% к текущим 30%.

Вместо заключения. Мои выводы

Что я понял из всей моей практики обустройства умного дома — это то, что одной системой управления обойтись можно, но только если это не Apple HomeKit. Объясню почему:

сейчас очень мало устройств с поддержкой HomeKit

очень скудные возможности автоматизации — например, мне не хватает таймеров задержки. Скажем, при открытии входной двери включается свет, а гаснет только через 5 минут

Стоимость устройств с поддержкой HomeKit выше аналогичных z-wave

Соединить устройства z-wave и HomeKit можно. Но только в одну сторону, в сторону HomeKit, а не наоборот.

Поэтому надо тщательно продумывать все варианты использования и сценарии. При выборе Z-wave нужно все проверять: чтобы контроллер и будущие устройства были на одной частоте, чтобы в стик UZB1 была прошита лицензия.

Я остановил свой выбор на устройствах с частотой EU, потому что они явно совместимы с 220в, и их выбор больше, а стоимость даже с учетом доставки будет выгоднее покупки аналогичных на RU частоте в России.

Сейчас продолжаю потихоньку расширять возможности умного дома и уже планирую следующие приобретения: датчики дыма, выключатели и диммеры в остальные комнаты, датчики движения и освещения в коридор, умные краны на воду в стояк, термостаты для управления кондиционерами. А также, возможно, умные шторы.

И наконец-то жду старта продаж Danalock V3 Z-wave — замок, который по заверениям производителя сможет работать с любыми механическими замками на любое количество оборотов.

Знаю, что моя история может кому-то показаться слишком сложной. Но таковы реалии кустарного умного дома, поддерживающего экосистему Apple. Пока в России не появится широкий выбор адаптированных для нас аксессуаров, нам остаётся либо колхозить, как я, либо с завистью наблюдать, как работает правильный «умный дом» в очередной рекламе Apple.

Источник