Na internetu je poměrně hodně recenzí a videí o stavbě chytrých domů. Existuje názor, že to vše je poměrně drahé a obtížné organizovat, což je obecně spousta geeků. Pokrok ale nestojí na místě. Zařízení jsou stále levnější, ale funkčnější a design a instalace jsou poměrně jednoduché. Obecně se však recenze zaměřují na 1-2 příklady použití, prakticky nepokrývají nuance a nevytvářejí holistický obraz. Proto v tomto článku chci zhodnotit dokončený projekt, demonstrovat případy použití a úskalí, se kterými se setkáváme při budování chytrého domu pomocí zařízení Xiaomi na příkladu lázeňského domu. Popsané nápady lze s drobnými obměnami uplatnit i při automatizaci bytu.
Pozadí aneb proč je to všechno potřeba
Nejprve trochu pozadí, aby byl jasný kontext. Začátkem podzimu 2018 byla dokončena finální úprava lázeňského domu a byla uvedena do provozu. Lázeňský dům je autonomní kapitálová struktura s celoročním vytápěním a zásobováním vodou.
Z pochopitelných důvodů v lázních nikdo trvale nebydlí ani nekontroluje stav areálu. Jak bych chtěl, návštěva lázní také není příliš častou událostí. V souladu s tím byly myšlenky na vytvoření „inteligentního“ lázeňského domu přítomny od samého začátku projektu. Především z důvodu bezpečnosti (požár, záplavy, kontrola přístupu). Například vypnutí topení při -35 stupních venku (bydlím v Novosibirsku) je velmi nebezpečná situace. Na rozdíl od hlavního domu jsem však od samého začátku nepromyslel projekt automatizace lázeňského domu a neprovedl další kabeláž na potřebná místa. Na druhou stranu byl v lázeňském domě nainstalován internet a ze zbylých dvou budov probíhá video dohled z exteriéru (vizuálně můžete posoudit, co se děje).
Když jsem se v listopadu 2019 vrátil ze služební cesty, večer jsem šel do lázní, otevřel přední dveře a byl jsem šokován tím, co jsem viděl. LEDky WiFi bodu blikaly ze tmy a na nohy se mi valil proud vody. To znamená, že došlo k zaplavení, ale elektřina nebyla vypnuta. Voda v lázních je dodávána pomocí vlastní studny, ponorného čerpadla a automatiky, která proces řídí. Jak se později ukázalo, došlo k utržení jednoho z armatur ve spojce na toaletě a zaplavení celé místnosti. Nikdy jsem nezjistil, proč se automatika slitovala a přesto se vypnula, ale podařilo se jí načerpat 15 cm vody na 30 metrů čtverečních. Ten den bylo venku -14 stupňů. Teplá podlaha si poradila, i nadále udržovala teplotu v místnosti na správné úrovni, ale stoupla 100% vlhkost. S organizací chytrého domu nebylo možné dále otálet – musíme to začít dělat.
Výběr vybavení
Při stavbě hlavní budovy jsem získal zkušenosti s prací s přístroji (odpovídající kabeláž byla vytvořena). Část automatizace se provádí na . Další část je na zařízeních . Varianta s Raspberry PI pro mě byla nejatraktivnější a zpočátku jsem ji zvažoval pro lázeňský dům. Ale bohužel to vyžaduje podstatně více úsilí na organizaci. Stále se nejedná o zařízení typu plug-and-play – od cvičení s hardwarem po psaní softwaru pro vaše vlastní potřeby. Z určitých důvodů nevyhovovalo mi. Křížení Raspberry PI, ZigBee Adapter (pro využití bezdrátových senzorů Xiaomi) a Apple HomeKit vyžadovalo učení (a rozhraní Apple HomeKit není v tuto chvíli nijak zvlášť vzrušující). Bylo málo času (nechtěl jsem, aby se situace opakovala) a neexistovala kabeláž pro každý potřebný bod, takže jsem se rozhodl udělat vše na zařízeních Xiaomi.
Hlavním zařízením v takové situaci je rozbočovač. V případě Xiaomi existují dvě možnosti hub: Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2 a Xiaomi Aqara Gateway. Poslední jmenovaný je zhruba dvakrát dražší, je vhodnější pro místní trh a umí integrovat zařízení do Apple HomeKit. Pokud si ale nainstalujete aplikaci Aqara Home a vyberete region “Rusko”, tak v době psaní těchto řádků bude k dispozici pouze 13 různých zařízení (spínače, zásuvky, senzory). Pokud si nainstalujete aplikaci Xiaomi Home a vyberete region „China Mainland“, budou k dispozici stovky zařízení pro připojení. Zároveň, pokud jste zvolili region “pevninská Čína”, nebudete moci připojit evropskou zásuvku a naopak. Výběr regionu „China Mainland“ v aplikaci Aqara Home neposkytuje stejnou úplnost zařízení, která jsou přítomna v Xiaomi Home se stejným regionem. Ze strachu z nekompatibility jsem se rozhodl jít s rozbočovačem Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2. Cena je asi 2000 rublů. Mimochodem, samotný náboj funguje jako lampa - to lze vzít v úvahu při instalaci.
Samostatnou zajímavou otázkou je, jak dlouho to všechno bude fungovat. Nemluvíme ani tak o senzorech a bateriích v nich, ale o synchronizaci a ukládání dat v cloudu. V tuto chvíli je účet zdarma. Veškeré informace jsou uloženy na serverech Xiaomi. Pokud se zítra kluci rozhodnou, že uživatelé z Ruska by neměli ukládat data v oblasti „pevninské Číny“ nebo Roskomnadzor z nějakého důvodu zakáže jejich servery, riskuje, že se celá chytrá domácnost promění v dýni. Sám jsem se rozhodl, že v tomto případě senzory zůstanou a rozbočovač bude nahrazen Raspberri PI + ZigBee Adapter.
Kontrola a prevence úniku
Prvním a nejdůležitějším scénářem automatizace bylo přirozené pokračování vzniklého problému – v případě úniku je třeba vypnout přívod vody, tedy čerpadlo, a odeslat upozornění o problému na váš telefon. Potenciálně nebezpečná místa, kde mohlo dojít k úniku, byla dvě.
Kromě rozbočovače tento scénář vyžadoval dva senzory úniku a nástěnnou chytrou zásuvku. Cena snímače úniku je přibližně 1400 rublů. Cena chytré zásuvky pro montáž na stěnu je přibližně 1700 2 rublů. Senzory úniku jsou autonomní a fungují na baterie. Výrobce tvrdí, že jedna baterie vydrží XNUMX roky.
Instalace chytré zásuvky byla trochu komplikovaná tím, že čínské zásuvky vyžadují čtvercové zásuvkové krabice, které se v našich běžných obchodech neprodávají (ale lze je dovézt na objednávku). Vrtání čtvercových děr je velká zábava. Navíc opravdu potřebujete adaptér, i když je zde i zásuvka pro evropskou zástrčku. Verze Aqara pro místní trh v současné době nemá nástěnnou zásuvku, což nás váže k regionu „pevninská Čína“. Případně bylo možné nainstalovat běžnou zásuvku a zapojit chytrou zásuvku se zástrčkou od Xiaomi, ale to by vyžadovalo další dva adaptéry. Další alternativou je relé. Ale rozhodl jsem se pro nástěnnou zásuvku.
Do aplikace Xiaomi Home byla přidána zásuvka a senzor. Následuje skript „v případě úniku“ pro dvě akce: vypněte zásuvku a odešlete výstrahu.
První snímač úniku byl instalován vedle čerpadla (a ve skutečnosti vedle náboje). Pro test se nalila voda do malého talířku a senzor se do něj spustil. Veškeré úkony jsem prováděl přímo na místě, kde byl senzor instalován, abych situaci co nejvíce přiblížil realitě. Test byl úspěšný: zásuvka se vypnula, na telefon přišla notifikace a navíc v nouzovém režimu zablikal hub.
Druhý snímač úniku byl plánován na instalaci na toaletě v blízkosti spojky potrubí. Ale s jeho instalací se objevily některé nuance - rozbočovač neviděl senzor, ačkoli vzdálenost byla malá. Je to dáno konfigurací prostor.
Mezi místem instalace náboje (odpočívadlo) a místem instalace druhého snímače úniku (toaleta) byla parní komora. Parní místnost je podle nejlepších tradic šitá do kruhu fólií, což způsobuje problémy s přenosem signálu.
Výrobce tvrdí, že zařízení jsou schopna vytvořit síť mesh, to znamená, že jedno zařízení může přenášet data do rozbočovače prostřednictvím jiného zařízení. Někde jsem narazil na informaci, že jako takové vysílače v mesh síti mohou fungovat pouze zařízení připojená k síti (a nikoli bateriová). Stačilo mi však nainstalovat teplotní čidlo do rohu umývárny, aby signál z čidla úniku přestal mizet. Možná je to náhoda, protože níže v umývárně bylo pod stropem instalováno relé pro ovládání pouličního osvětlení (možná funguje jako vysílač v síti ok). Problém se ztrátou signálu ze snímače úniku na toaletě byl ale vyřešen. Kromě toho můžete zkontrolovat spojení mezi zařízením a rozbočovačem stisknutím senzoru uprostřed. Pokud je vše v pořádku, pak z hubu zazní příslušná informace v čisté čínštině (v případě hubu Aqara bude komunikace probíhat příjemnou angličtinou).
Kontrola vypnutí a následné zapnutí elektřiny pomocí stroje ukázalo, že chytrá zásuvka přechází do vypnutého stavu. Aby se přepnul do zapnutého stavu, když se objeví elektřina, existuje odpovídající nastavení:
Dalším příznakem zaplavení místnosti bylo zvýšení vlhkosti na 100 %. Ovládání této funkce je popsáno v další části.
Ovládání kouře a teploty
Lázeňský dům je místnost s nebezpečím požáru, takže dalším scénářem bylo určit příznaky požáru.
Pro tento scénář byly potřeba dva teplotní (a vlhkostní) senzory a kouřový senzor. Cena teplotního senzoru je přibližně 1000 rublů. Detektor kouře stojí přibližně 2000 rublů. Ve verzi Aqara pro místní region v současné době chybí senzor kouře, což nás opět váže k regionu „pevninská Čína“.
Kouřové čidlo bylo namontováno na strop chodby v umývárně (ve skutečnosti nedaleko kamen a východu z parní komory). Dále bylo přidáno zařízení do aplikace Xiaomi Home a vytvořen scénář „v případě detekce kouře“ s následným odesláním upozornění na telefon. Zkouška byla provedena s krbovou zápalkou. Snímač úspěšně prošel testem. Hub zablikal alarmem a zvukové upozornění fungovalo. Samotný senzor také velmi ošklivě a hlasitě pípal a varoval před problémem.
Dalším příznakem požáru je zvýšení teploty. Pro řízení teploty byly instalovány dva senzory: jeden v odpočívárně a druhý v umývárně. Dále aplikace nastavila scénář „v případě, že je teplota vyšší než nastavená“ s odpovídajícím upozorněním na telefonu. Momentálně jsem nastavil spouštěcí práh pro odpočívárnu na 30 stupňů (v létě to bude asi nutné přenastavit).
Byl také nastaven scénář „pro případ, že by teplota klesla pod nastavenou hodnotu“ s prahovou hodnotou 18 stupňů a upozorněním na telefonu. Pokud z nějakého důvodu přestane fungovat topení, rád bych o tom věděl co nejdříve. Podobně byly vytvořeny scénáře „při zvýšené vlhkosti“ pro oba senzory s prahem odezvy 70 %, upozorněním na telefon a vypnutím vodní pumpy.
Jako příjemný bonus pro senzory teploty a vlhkosti jsou v aplikaci dostupné historické grafy. Můžete například určit, ve kterých okamžicích byla sauna používána k zamýšlenému účelu (teplotní špičky v grafu níže) nebo porovnat, zda je aktuální teplota abnormální.
Ovládání ventilace
Parní místnost má nucený výfukový systém z místnosti. Po dokončení procedur je vhodné místnost vyvětrat. Větrání se zapíná pomocí klíčového spínače a samotné větrání vyžaduje minimálně 30 minut, ale často shromáždění v lázních končí v jednu nebo dvě hodiny ráno. Ne vždy je možné udělat vše předem a sedět na konci dalších 30 minut a čekat, až se pára vyvětrá, je podprůměrná radost, protože už se vám chce spát.
Pro tento scénář jsme potřebovali klíčový spínač od Xiaomi s nulovou linií a montáží na stěnu. Emisní cena je přibližně 1900 rublů. Spínače jsou dostupné ve verzi Aqara pro místní trh.
V mém případě nemůžete jen vyměnit běžný spínač za chytrý - je vyžadováno elektrické vedení. V souladu s tím jsem musel prodloužit nulovou linku k montážnímu otvoru pro spínač, naštěstí taková příležitost byla. V případě spínače bez nulové čáry by byla instalace jednodušší.
Po instalaci byl chytrý přepínač přidán do aplikace jako zařízení a byl testován výkon. V nastavení spínače je časovač a můžete nastavit dobu vypnutí. To znamená, že nyní před opuštěním lázeňského domu je časovač vypnutí nastaven na dalších 30 minut ventilace a můžete bezpečně jít spát.
Je možná další možnost automatizace procesu. Po dokončení koupelových procedur se kromě větrání zcela otevřou dveře do parní místnosti. To vede ke zvýšení teploty v mycí místnosti, kde je instalován teplotní senzor. Na základě hodnot tohoto senzoru můžete vytvářet scénáře pro zapnutí/vypnutí ventilace. Ale tuto možnost jsem ještě nezkoušel. Kromě toho jste mohli experimentovat se senzorem pro otevírání dveří do parní komory. Ale obávám se, že to rychle zemře nebo spadne, protože dveře jsou skleněné a v parní komoře to může být 120 stupňů.
Ovládání pouličního osvětlení
Dalším úkolem, který jsem chtěl automatizovat, bylo ovládání pouličního osvětlení na verandě. Jeden z typických scénářů: zapněte světlo na verandě, když jste blízko budovy a venku je tma. Lázeňský dům je zamčený, vypínač veřejného osvětlení je umístěn uvnitř místnosti. Musel jsem jít pro klíč, abych otevřel dveře a rozsvítil světlo. Vypnutí světel vyžadovalo podobný postup. Dalším scénářem, který se pravidelně objevoval, bylo zapínání a vypínání světla na verandě v hlavní budově. Dost často jsem při odchodu z lázní zapomněl zhasnout světlo na verandě a zjistil jsem to už, když jsem byl v domě: buď pohledem z okna, nebo pohledem na bezpečnostní kamery. V tuto chvíli obvykle není chuť nikam jít, takže světlo svítilo celou noc.
Pro realizaci této myšlenky bylo zakoupeno dvoukanálové relé. Emisní cena je přibližně 2000 rublů. V současné době nejsou ve verzi Aqara pro místní trh k dispozici žádná relé. Lze jej však nahradit klíčovým spínačem (je jasné, že jeho instalace do rozvodné skříně je obtížnější proces).
Původně jsem měl v úmyslu namontovat relé za klíčový spínač, ale dosáhnout elektrického vedení na požadované místo (relé opět vyžaduje napájení) se ukázalo jako velmi problematické. Ideální umístění je rozvodná skříň, kde se sbíhají elektrické vedení, vedení od vypínače a vedení od pouličního osvětlení. Byl umístěn pod podhledem, proto bylo nutné demontovat několik lamel ostění. Bylo by vhodné si tento bod předem promyslet. Instalace však byla úspěšně dokončena. Schéma zapojení je znatelně složitější než u zásuvek a vypínačů (v mém případě jsou na samotném relé čtyři 3žilové vodiče a 8 svorek). Aby se mi to nedrželo v hlavě a nic se nepletlo, obvod jsem si před instalací nakreslil na papír. Dále jsem provedl testovací instalaci, abych zkontroloval vše:
Zařízení bylo připojeno v aplikaci a začala testovací fáze. Pouliční osvětlení se muselo zapínat/vypínat buď pomocí již existujícího klíčového spínače, nebo pomocí aplikace. Na ulici jsou dvě lampy – jedna vlevo, druhá vpravo. Relé má dva kanály, ale nemělo smysl je zapínat samostatně. Na druhou stranu jsem je také nechtěl zapínat jeden po druhém dvěma kliknutími v aplikaci. Proto bylo řízení provedeno na jednom reléovém kanálu. Zvláštní shodou okolností tato možnost nefungovala normálně – zasekla se v té či oné poloze. Na experimenty už nebylo moc času, protože denní světlo docházelo a já chtěl obložení stropu znovu poskládat. Jednoduše jsem proto připojil světla paralelně k oběma kanálům a vše fungovalo tak, jak jsem chtěl. Aby fyzické a softwarové spínače fungovaly jako průchozí, byla v nastavení relé povolena možnost Blokování.
Bylo by také možné organizovat zapínání a vypínání světel pomocí časovače. Ale tento scénář mě zatím nezajímal.
Kontrola vstupu do areálu
Dalším zajímavým bodem byla kontrola otevírání uličních dveří. V první řadě určit a upozornit, že právě tyto dveře někdo zapomněl pořádně zabouchnout nebo je nechal úplně otevřené.
Pro tento scénář byl zapotřebí okenní/dveřní senzor. Požadovaná cena je přibližně 1000 rublů. Pro místní trh existují snímače od firmy Aqara (mají méně zaoblené hrany).
Instalace je velmi jednoduchá - snímače se připevňují oboustrannou páskou. Před montáží je lepší připojit snímač v aplikaci, abyste viděli, na jakou vzdálenost ke spouštění dochází. V návodu se píše o mezeře až 20 mm, ale to mírně řečeno není pravda - snímač a odezvový magnet se musí namontovat téměř těsně. Hlavní dům má podobný senzor nainstalovaný na garážových vratech. Mezi vodítkem a límcem je těsnící gumička o šířce 1 cm.V této vzdálenosti snímač ukazoval polohu „otevřeno“ a bylo nutné zvětšit odezvový magnet.
Po přidání nového zařízení do aplikace můžete přejít k automatizaci. Nastavili jsme scénář „pokud jsou dveře otevřené déle než 1 minutu“ s upozorněním na telefonu. V anglické lokalizaci není část fráze o 1 minutě vidět, ale spouštěcí práh je přesně takový. Ve verzi senzoru Aqara a aplikace Aqara Home můžete nakonfigurovat další intervaly odezvy. V rámci aplikace Xiaomi Home to bohužel zatím nelze provést. Praxe ale ukázala, že interval 1 minuty je více než dostatečný – neexistují žádné falešné poplachy, všechny poplachy byly správné. Můžete také zobrazit protokoly ze senzorů. Tento senzor není výjimkou. Z deníku můžete například určit, kdy jste přišli do lázní (první otevření dveří v daný den) a kdy jste z nich odešli (poslední zavření dveří), a odhadnout tak celkový čas strávený v lázních. pokoj, místnost.
Dojmy z operace
Celkové dojmy z provozu jsou veskrze pozitivní. Samozřejmě existují některé drobné nuance, ale hlavního cíle automatizace bylo dosaženo. Za prvé je to psychologický klid, potvrzený výsledky testů. Důležitý je také komfort - bylo získáno dálkové ovládání pouličního osvětlení a digestoří a objevila se přídavná noční lampa. Když jedete na dovolenou, můžete si vzpomenout a vypnout vodu na dálku.
Náklady na všechna výše popsaná zařízení jsou uvedeny níže v přibližné podobě (bez odkazu na konkrétní prodejnu). Při objednávce na AliExpress se ceny budou lišit méně.
Při výběru sady zařízení je nutné vzít v úvahu kompatibilitu (pro jaký region bylo toto zařízení vyrobeno a do jaké rodiny patří). V rámci aplikace nebude možné vytvořit skript, který bude např. řídit zásuvku pro evropský region na základě události kouřového senzoru (pro region „pevninská Čína“). Pokud nepotřebujete něco exotického, jako je detektor kouře, pak je lepší podívat se na zařízení Aqara pro místní trh. Relé lze nakonec nahradit např. dvouklíčovým spínačem. Řada obchodů prodávajících zařízení Xiaomi je zřejmě dováží v šedém provedení (tato zařízení jsou určena pro čínský region). Ale například Svyaznoy nese zařízení určená pro náš trh. Kromě kompatibility stejných zásuvek budou obsahovat i návod v angličtině a ruštině. Níže je fotografie dvou identických senzorů, ale pro různé regiony (vnitřní čínština - vlevo a vnější evropský - vpravo):
Odezva ovládacích prvků aplikace není vždy dobrá. Někdy se například můžete setkat se situací, kdy se znovu a znovu místo rozsvícení světla zobrazí chyba jako „požadavek se nezdařil. Experimentálně zjištěná léčba – vyjmutí aplikace z paměti a její opětovné spuštění – řeší tento problém rychleji než čekání na odpověď při dalším pokusu. Někdy také dochází ke znatelnému zpoždění (až 20-30 sekund) při aktualizaci stavu konkrétního senzoru. V těchto chvílích je lepší znovu nemačkat tlačítka zapnutí/vypnutí zařízení, ale jednoduše počkat na aktualizaci stavu. Při spuštění aplikace se v některých situacích může místo seznamu zařízení zobrazit prázdný seznam. Zde není třeba panikařit - obvykle se objeví během několika následujících sekund. Upozornění do telefonu nejsou lokalizována a ukládají se správným pojmenováním samotných událostí. Autoři aplikace navíc pravidelně využívají kanál push notifikace pro reklamu (opět v čínštině). To se mi samozřejmě nelíbí, ale nemám na výběr.
Doufám, že tento článek pomohl k dostatečnému pochopení možností řady zařízení Xiaomi pro stavbu chytré domácnosti a scénářů jejich praktického využití. Pokud máte ještě nějaké dotazy, úpravy nebo doplnění, rád je prodiskutuji v komentářích.
Zdroj: www.habr.com