أتمتة كاملة للمنزل في مبنى جديد

منذ ثلاث سنوات، بدأت في تحويل حلمي القديم إلى حقيقة واقعة - الحد الأقصى من أتمتة المنزل لشقة تم شراؤها في مبنى جديد من الصفر. وفي الوقت نفسه، كان لا بد من التضحية بـ "التشطيب من المطور" لصالح المنزل الذكي وأعدها بالكامل، وكل الكهرباء التي لا علاقة لها بالأتمتة جاءت من موقع صيني معروف. لم تكن هناك حاجة إلى مكواة لحام، لكن العثور على حرفيين وكهربائيين ونجارين ذوي خبرة استغرق وقتًا طويلاً.

لوحة تحكم الشقة لشهر فبراير 2020 (مساعد المنزل)

سأتحدث في هذه المقالة عن اختيار تقنيات المنزل الذكي المستخدمة في الشقة، وسأقدم أيضًا مخططات الأسلاك الخاصة بي، وصورًا لكل ما تم القيام به، واللوحات الكهربائية الناتجة وتكوينات جميع الأجهزة، وسأقدم رابطًا إلى جيثب.

جاري بناء منزلنا - نوفمبر 2016

ماذا أردت في عام 2017؟

منذ أن أصبحت مالك الشقة في مرحلة التنقيب في عام 2015، كان لدي وقت قبل أن يتم تشغيل الشقة في عام 2018 لأقرر بالضبط ما هي تقنية الأتمتة التي سأستخدمها في شقتي، والأهم من ذلك، ما الذي سأستخدمه يدير.

أردت أن أختار الخيار الأفضل ولدي الخيارات التالية:

الكهرباء:

• التحكم في مستويات الإضاءة في جميع الغرف.
• التحكم في الإضاءة حسب الوقت من السنة واليوم؛
• تقليد حضور أصحابه (في غيابهم)؛
• التحكم في الستائر والستائر بمحرك كهربائي.

تعد لوحة التحكم في الشقة الناتجة والمعتمدة على Home Assistant في عام 2020 بمثابة نسخة محمولة للتحكم في الإضاءة

لحساب الطاقة:

• تنظيم جمع القراءات من جميع أجهزة القياس في لوحة تحكم واحدة.

وفقا لنظام معدات الصوت والفيديو. غرفة متعددة:

• أن يكون لديك بنك مركزي واحد للمعلومات الصوتية والمرئية؛
• كتم صوت الموسيقى تلقائيًا عندما يرن الهاتف أو جرس الباب؛
• عرض رسائل الحالة تلقائيًا على الشاشات؛
• التحكم في عرض كاميرا المراقبة في الردهة على التلفاز في غرفة النوم؛
• إدارة جميع أجهزة المسرح المنزلي.

لأنظمة الكمبيوتر:

• إدارة جميع الأنظمة من أي مكان في العالم؛
• إدارة جميع الأنظمة من أي جهاز كمبيوتر في المنزل؛
• تلقي الصور من أي كاميرا CCTV من أي مكان في العالم؛
• قراءة رسائل النظام من أي لوحة تعمل باللمس في الشقة؛
• تتبع تواجد أشخاص محددين ووقت وصولهم/مغادرتهم؛

لوحة التحكم في الشقة الناتجة والمعتمدة على Home Assistant في عام 2020 هي نسخة محمولة للتحكم في المكنسة الكهربائية الروبوتية

وفقا لنظام المراقبة بالفيديو:

• إدخال إشارة من كاميرات المراقبة إلى نظام متعدد الغرف؛

لقطة شاشة لـ Home Assistant في 2020 - الكاميرا وأجهزة استشعار الباب

لنظام التهوية وتكييف الهواء. نظام التدفئة:

• إدارة درجة الحرارة أو الرطوبة في جميع الغرف؛
• التحكم في التهوية حسب درجة الحرارة والرطوبة؛

لقطة شاشة للوحة تحكم الشقة عام 2020 (Home Assistant)

حسب نظام التحكم بالطقس:

• جمع معلومات الطقس داخل المنزل وخارجه (درجة الحرارة، الرطوبة، الرياح، الضغط الجوي)؛
• عرض المعلومات اللازمة على أجهزة التصور.

لنظام إمدادات المياه الباردة والساخنة:

• معلومات حول التسريبات وتوطينها؛

تبين أن القائمة مثيرة للإعجاب، لكنني أردت الحصول على كل عنصر.

عن طريق الأسلاك أو عن طريق الجو؟

من الناحية النظرية، في عام 2017 لم تكن هناك مشاكل في اختيار تكنولوجيا المنزل الذكي. إليكم تقرير من إحدى الشركات الأوروبية:

صورة من تقرير 2017 - التقنيات المستخدمة في المنازل الذكية

أود أن أشير إلى أنه بحلول عام 2017، كان لدي خمس سنوات من الخبرة في أن أكون شغوفًا بالمنازل الذكية، بدءًا من معيار Z-Wave المتخصص، والذي لا يتطلب تركيب أسلاك إضافية وأعمال الإصلاح، وانتهاءً بـ MegaD- بأسعار معقولة. مشغل سلكي 328، والذي لا يمكن استخدامه بدون تقطيع الجدار. فقط بين هذين القطبين كان لدي خبرة إضافية مع غير مكلفة أشكال مختلفة من وحدات التحكم الدقيقة الصينية ESP8266 مع واجهة Wi-Fi في مختلف مرحلات المصنع وأجهزة الاستشعار. ولكن نظرًا لوجود فرصة للقيام بكل شيء في الشقة من الصفر، فقد فكرت أولاً في الخيار السلكي وكانت هذه هي الواجهات والمنتجات التالية:

1. كنكس
2. لوكسون
3. مجلس ويرن
4. برج الحمل PLC
5. ميجاد 2561

لفترة طويلة جدًا، نظرت عن كثب إلى حافلة KNX اللامركزية، والتي لا ترتبط ببائع معين. حتى أنني قمت بزيارة العديد من القائمين على التركيب في بيرم وموسكو، لكن المبالغ المعلن عنها للمعدات وحدها (حوالي 700 ألف روبل) كانت مذهلة. ونتيجة لذلك، كان لا بد من التخلي عن KNX.

كما انسحب كل من Wiren Board وLoxone لأسباب مالية.

بدا لي ARIES PLC خرقاء للغاية بالنسبة للمهام المعلنة - فهذه أتمتة صناعية.

لذلك لم يتبق سوى خيار واحد - وحدة التحكم MegaD 2561 من سمارة. علاوة على ذلك، كان لدي بالفعل خبرة في العمل معه.

أحاول جذب مطور لفكرتي

لقد قمت بمحاولة تغيير الأسلاك الكهربائية للشقة من قبل المطور، وقدمت طلبًا من أجل ذلك:

Прошу сообщить о возможности изменить прокладку осветительных сетей с обычной схемы освещения на прокладку для последующего использования в системе проводной домашней автоматизации по объекту долевого строительства 1-комнатная квартира № XXX, расположенная во XXX подъезде на XXX этаже дома по адресу г. Пермь, Свердловский район, квартал 179, ул. Революции, 48а, расчетной площадью 41,70 кв.м.

Прокладка сети электроосвещения для последующего использования в системе проводной домашней автоматизации подразумевает, что от каждого светильника, выключателя, розетки или потребителя электроэнергии идет отдельный электрический кабель до квартирного электрического щитка, где он маркируется во избежание путаницы и коммутируется необходимым образом. Электрический щиток при этом необходим размером не менее 48 модулей.

تم إرسال الرد السلبي بسرعة.

رد المطور

إعداد مشاريع العمل

بعد أن رفض المطور التعاون في عام 2017، قمت بتجميع ما يلي:

1. مشروع وضع الأثاث.
2. مشاريع لجميع الكابلات.
3. مشاريع درع الطاقة؛
4. مخططات الأسلاك لمشغلات لوحة المفاتيح.

مشروع ترتيب الأثاث في شقة بمساحة 41 متر مربع. م (مرسوم في Sweet Home 3D)

بدأ الأمر كله بمشروع ترتيب الأثاث والأجهزة المنزلية، ومن ثم تم تطوير مشروع سحب جميع الكابلات (أدناه اثنتين من الأوراق الثمانية المطورة).

تخطيط كابلات الطاقة VVG 3x2,5؛ ففج 3x1,5؛ في في جي 5x1,5

مخطط الأسلاك الزوجية الملتوية UTP 5e

ثم بدأت بالتعمق في الموضوع ورسم تصميمات لدروع الطاقة، وفيما يلي مثال لواحدة من الأوراق الخمس المطورة.

واحدة من ثلاث لوحات كهربائية

بعد ذلك، بدأ تصميم الأتمتة: ما يجب الاتصال به وأين وإلى أي منفذ - كان هناك الكثير من الكابلات. الأتمتة مع MegaD-2561. يوجد أدناه ورقتان من الأوراق الثمانية لمشروع "الأسلاك".

توصيل جزء الطاقة على المحرك MegaD-2561

يتم تمديد جميع خطوط الطاقة تقريبًا من المستهلك مباشرة إلى اللوحة - مما أدى إلى زيادة كبيرة في طول مسارات الكابلات، لكنني أردت إجراء أقصى قدر من الاستعداد للأتمتة.

الأسلاك لتوصيل أجهزة الاستشعار على جهاز MegaD-2561

أعمال الترميم والتشطيب

وبعد الانتهاء من الانتهاء من كافة المشاريع والتسليم النهائي للمنزل من قبل المطور، بدأ العمل في تفكيك “الإصلاحات” القائمة والشبكات الكهربائية الخاصة بالمطور.

تفكيك التجديدات في غرفة النوم

بعد التفكيك، بدأت أعمال البناء، بما في ذلك سحب الكابلات، إلى جانب بوابات الجدران.

سحب كابلات جديدة

أثناء عملية التجديد، كان علينا في كثير من الأحيان إجراء تغييرات على تصميمات الأسلاك، وتعديل كل شيء محليًا.

الصورة مع الكابلات الخام

أهم شيء بالنسبة لأتمتة المنزل هو تنظيم جميع الكابلات في مكان واحد ومريح. لهذا المكان، اخترت مكانًا صنعه البناة - خزانة للأشياء - يقع في الردهة بجوار الباب الأمامي.

ثلاث خزانات كهربائية - مكان واحد لتوصيل جميع الكابلات

صعوبات إعداد البرمجيات

بعد الانتهاء من التجديد في بداية عام 2018، بدأ الجزء الأكثر إثارة للاهتمام - إعداد جميع الأنظمة واختيار برامج التحكم للمنزل الذكي.

وكانت هناك بعض الصعوبات في كل هذا. لأنه إذا قام البناؤون بإجراء جميع الإصلاحات في حوالي 4 أشهر، والعمل في موقع البناء كل يوم، فقد خصصت لذلك بضع ساعات فقط، ثم ليس كل يوم. لذلك استغرق الأمر مني ثلاثة أشهر أخرى لإنهاء الإعداد.

في البداية، تباطأت العملية بسبب حقيقة أنني لم أتمكن من تكوين أي شيء عن بعد: قام مشغل الاتصالات بتوصيل الشقق عبر GPON (شبكة جيجابت الضوئية السلبية) وكانت هناك نقطة نهاية اتصال على شكل جهاز توجيه Huawei، لكنني أردت تثبيت MikroTik، لأنه، في رأيي، هو أحد الأفضل من حيث نسبة السعر إلى الجودة اليوم. ونتيجة لذلك، أصبح الحلم حقيقة، ولكن لا يزال هذا بضعة أسابيع بالإضافة إلى الوقت الذي يقضيه في الإعداد.

إعداد Huawei HG8245H في 2018 للعمل جنبًا إلى جنب مع MikroTik

كان لدي خزانة تبديل منظمة بشكل منفصل داخل الشقة أسفل السقف لمعدات مزودي الاتصالات - تم تضمينها في التجديد مسبقًا (يمكنك رؤيتها في الرسم البياني أعلاه)، وفي مرحلة التجديد ليس فقط الكابلات الزوجية الملتوية، ولكن تم أيضًا تمديد كابل ضوئي إليه.

أتمتة المنزل مع openHAB وHome Assistant

في البداية، بدأت في إجراء جميع عمليات التشغيل الآلي للمنزل على openHAB. ولم تكن البداية سريعة، على الرغم من أن لدي خبرة بالفعل في استخدام openHAB. ما هو نظام التشغيل الآلي للمنزل هذا؟

يعود تاريخ openHAB (يرمز إلى حافلة أتمتة المنزل المفتوحة) إلى عام 2010، عندما بدأ تطويرها بواسطة Kai Kreuzer في ألمانيا كمنصة مفتوحة لأتمتة المباني. في عام 2010، لم يكن هناك عمليا مثل هذه الحلول وأصبح OpenHAB من نواح كثيرة نموذجا أوليا لمجموعة متنوعة من أنظمة المنزل الذكي التي نراها الآن. فكرته بسيطة: الجمع بين الحلول من مختلف الشركات المصنعة، بغض النظر عن البروتوكول والميزات التقنية، في منصة برمجية واحدة مفتوحة. يتيح لك ذلك تجنب أي مصنع محدد واستخدام جميع المنتجات من خلال واجهة تحكم واحدة.

كود الاستوديو المرئي. ملحق كود openHAB VS

كان أهم مشغل لأتمتة المنزل في الشقة هو وحدة التحكم السلكية MegaD-2561 - التي تعمل على تشغيل وإطفاء الأضواء، وتستقبل القراءات من جميع أجهزة الاستشعار والعدادات.

سعره منخفض إلى حد ما مقارنة مع نظائره ~ 3 روبل. (في نهاية عام 500) بالنسبة لوحدة التحكم الإضافية، يلزم وجود وحدتين إضافيتين للتشغيل، على سبيل المثال:

• الوحدة الأولى: لـ 7 مدخلات قياسية، 7 مخرجات مرحل 0-220 فولت (7*2300 واط/10 أمبير): ~3 روبل (في نهاية عام 000)؛
• الوحدة الثانية: 14 مدخلاً عالميًا قابلاً للتكوين + مخرج مرحل واحد مع القدرة على توصيل كل من الأزرار وأجهزة الاستشعار الرقمية I1C وسلك واحد وما إلى ذلك: ~ 2 روبل (في نهاية عام 1)؛

لدي مجموعتان مثبتتان في شقتي، أي وحدتي تحكم وأربع وحدات إضافية.

بالنظر إلى سعره المنخفض نسبيًا، قد تعتقد أن هذا جهاز مثالي لأتمتة المنزل، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. هذا هو جهاز Geek DIY أولاً وقبل كل شيء، وإذا لم يكن لديك الوقت والصبر للإعداد الأولي والاتصال الفعلي، فهو ليس مناسبًا لك. أيضًا، لن يعمل MegaD-2561 خارج الصندوق، مثل Xiaomi Mi Home.

وإذا لم يتم تنفيذ الأتمتة في شقتك أو منزلك بواسطتك، ولكن بواسطة منظمة خاصة، فمن غير المرجح أن يُعرض عليك هذا الجهاز، لأنه هامش منخفض جدًا بالنسبة لمثبت محترف.

ولكن كان لدي الرغبة والوقت لاكتشاف ذلك بمفردي وفي نفس الوقت الحصول على وظيفة "للبالغين" (والتي يمكن لهذا الجهاز توفيرها بالتكوين المناسب)، لأنه وفقًا لـ KNX، الذي كنت أتطلع إليه في البداية، تم نقلي فقط مثل هذا السعر للمعدات، والذي انتهى بي الأمر بدفعه مقابل جميع أعمال التجديد والأثاث وجميع الأعمال الكهربائية، بما في ذلك معدات التشغيل الآلي وأجهزة الاستشعار. وبالنسبة لـ KNX كان هذا فقط سعر المعدات بدون التثبيت والتكوين.

تكوين شقتي في openHAB 2.2 على GitHub:
https://github.com/empenoso/openHAB_one-room-apartment/

في البداية، كان كل شيء على ما يرام في الشقة، ولكن بعد عام واجهت صعوبات لا يمكن التغلب عليها مع openHAB في أبسط الأشياء، وهو ما قمت به بالفعل عدة مرات في الماضي. لذلك قررت في عام 2019 التبديل إلى Home Assistant.

لكن هذه ليست نهاية القصة، بل الجزء الأول فقط من المقال. سأقوم بإعداد الجزء الثاني من المقال خلال أسبوعين.

محدث. تمديد نشرت بالفعل.

مجموع

في الجزء الأول من المقال أقول لك ما حلمت به في عام 2016 وما حصلت عليه بحلول منتصف عام 2018. أتحدث أيضًا عن محاولتي الفاشلة لجذب مطور إلى موضوع التشغيل الآلي للمنزل وما دفعني إلى إعداد جميع مشاريع التشغيل الآلي بشكل مستقل.

أقدم في المقالة صورًا من موقع البناء مع أعمال الإصلاح والتشطيب. أشكو أيضًا من الصعوبات البرمجية في الإعداد والحديث عن نظام التشغيل الآلي للمنزل openHAB.

في الجزء الثاني سأعرض جميع الصور النهائية للشقة وجميع اللوحات الكهربائية الناتجة، وسأتحدث أيضًا عن الصعوبات التي واجهتها في نظام آخر لأتمتة المنزل - Home Assistant.

المؤلف: ميخائيل شاردين.

الرسوم التوضيحية: ميخائيل شاردين.
الرسوم التوضيحية المتعلقة بالمساعد المنزلي: أليكسي كرينيف xMrVizzy.

5-25 فبراير 2020

يمكن للمستخدمين المسجلين فقط المشاركة في الاستطلاع. تسجيل الدخول، من فضلك.

هل تعيش في شقة/منزل به أتمتة منزلية؟

• 2,0%الأتمتة الكاملة34

• 20,9%الأتمتة الجزئية348

• 58,3%لا يوجد أتمتة (لكنه مطلوب)969

• 2,3%أنا ضد أي أتمتة!38

• 0,8%شيء آخر (اكتب في التعليقات) 14

• 15,6%لا يوجد أتمتة (ولم أرغب في ذلك) 259

صوّت 1662 مستخدمًا. امتنع 135 مستخدما عن التصويت.

المصدر: www.habr.com