Der er en del anmeldelser og videoer på internettet om at bygge smarte hjem. Der er en mening om, at alt dette er ret dyrt og besværligt at organisere, det vil sige i almindelighed mange nørder. Men fremskridtet står ikke stille. Enheder bliver billigere, mere funktionelle, og design og installation er ret enkle. Men generelt fokuserer anmeldelserne på 1-2 use cases, næsten uden at dække nuancerne og uden at skabe et komplet billede. Derfor vil jeg i denne artikel gennemgå det afsluttede projekt, demonstrere brugssager og faldgruber, man støder på ved at bygge et smart hjem ved hjælp af Xiaomi-enheder ved hjælp af en sauna som eksempel. De beskrevne ideer med små variationer kan anvendes i automatiseringen af en lejlighed.
Baggrund eller hvorfor alt dette er nødvendigt
Først lidt baggrund, så sammenhængen er klar. I begyndelsen af efteråret 2018 stod færdiggørelsen af saunaen færdig og den blev sat i drift. Badet er en selvstændig hovedbygning med varme og vandforsyning året rundt.
Af indlysende grunde bor ingen permanent i badehuset og kontrollerer ikke lokalernes tilstand. Så meget som jeg gerne vil, men at besøge badet er heller ikke en særlig hyppig begivenhed. Derfor var tanker om at skabe et "smart" bad til stede lige fra begyndelsen af projektet. Først og fremmest af hensyn til sikkerheden (brand, oversvømmelse, adgangskontrol). For eksempel er det en meget farlig situation at slukke for varmen ved -35 grader udenfor (jeg bor i Novosibirsk). Men i modsætning til hovedhuset tænkte jeg ikke over badeautomatiseringsprojektet fra begyndelsen og lavede ikke yderligere ledninger til de rigtige steder. Til gengæld var internettet forbundet med badehuset, og der bliver foretaget videoovervågning fra de to andre bygninger (man kan vurdere, hvad der sker visuelt).
Da jeg vendte tilbage fra en forretningsrejse i november 2019, gik jeg om aftenen til badehuset, åbnede hoveddøren og blev chokeret over, hvad jeg så. Fra mørket blinkede LED'erne fra WiFi-punktet til mig, og en strøm af vand fossede ned på mine fødder. Det vil sige, at der var oversvømmelse, mens strømmen ikke var slukket. Vandet i badet er organiseret ved hjælp af sin egen brønd, en dykpumpe og automatisering, der styrer processen. Som det senere viste sig, blev et af armaturerne i krydset i toilettet revet af, og alle rum blev oversvømmet. Jeg fandt aldrig ud af, hvorfor automatikken forbarmede sig og stadig slukkede, men den formåede at pumpe 15 cm vand pr. 30 kvadrater. Det var -14 grader udenfor den dag. Det varme gulv klarede sig og fortsatte med at holde temperaturen i rummet på det rette niveau, men der var 100 % luftfugtighed. Det var umuligt at udskyde yderligere med organiseringen af et smart hjem – du skal begynde at gøre det.
Valg af udstyr
Under byggeriet af hovedhuset fik jeg erfaring med apparater (tilsvarende opslag er oprettet). En del af automatiseringen er udført på . En anden del - på enheder . Muligheden med Raspberry PI var den mest attraktive for mig, og oprindeligt overvejede jeg den til badet. Men desværre kræver det meget mere indsats at organisere. Det er stadig ikke en plug-and-play-enhed - starter med øvelser med hardware og slutter med at skrive software til dine egne behov. Af visse grunde ikke passede. At krydse en Raspberry PI, en ZigBee Adapter (for at drage fordel af Xiaomis trådløse sensorer) og et Apple HomeKit krævede læring (og Apple HomeKit-grænsefladen er ikke særlig spændende i øjeblikket). Der var lidt tid (jeg ønskede ikke en gentagelse af situationen), og der var ingen ledninger til hvert nødvendigt punkt, så jeg besluttede at gøre alt på Xiaomi-enheder.
Hovedenheden i en sådan situation er navet. I tilfælde af Xiaomi er der to hub-muligheder: Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2 og Xiaomi Aqara Gateway. Sidstnævnte er cirka dobbelt så dyr, mere velegnet til det lokale marked og i stand til at integrere enheder i Apple HomeKit. Men hvis du installerer Aqara Home-applikationen og vælger "Rusland"-regionen, vil kun 13 forskellige enheder (afbrydere, stikkontakter, sensorer) være tilgængelige, når du skriver disse linjer. Hvis du installerer Xiaomi Home-applikationen, skal du vælge regionen "Kinas fastland", så vil hundredvis af enheder være tilgængelige for tilslutning. På samme tid, hvis du har valgt regionen "Kinas fastland", vil du ikke være i stand til at tilslutte en europæisk stikkontakt og omvendt. Valg af "China Mainland"-regionen i Aqara Home-applikationen giver ikke fuldstændigheden af enheder, der findes i Xiaomi Home med samme region. Af frygt for uforenelighed besluttede jeg at stoppe ved Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2-hubben. Udstedelsesprisen er omkring 2000 rubler. Forresten fungerer selve navet som en lampe - dette kan tages i betragtning under installationen.
Et særskilt interessant spørgsmål er, hvor længe det hele vil virke. Det handler ikke engang om sensorer og batterier i dem, men om synkronisering og datalagring i skyen. Kontoen er i øjeblikket gratis. Alle oplysninger gemmes på Xiaomi-servere. Hvis fyrene i morgen beslutter, at brugere fra Rusland ikke skal gemme data i "Kina-fastlandet"-regionen, eller Roskomnadzor forbyder deres servere af en eller anden grund, så risikerer hele det smarte hjem at blive til et græskar. Jeg besluttede for mig selv, at i dette tilfælde vil sensorerne forblive, og navet vil blive erstattet med en Raspberri PI + ZigBee Adapter.
Lækagekontrol og forebyggelse
Det første og vigtigste automatiseringsscenarie var en naturlig fortsættelse af det problem, der opstod - i tilfælde af en lækage skal du slukke for vandforsyningen, det vil sige pumpen, og sende en meddelelse om problemet til din telefon. Der var to potentielt farlige lækager.
Ud over navet krævede dette scenarie to oversvømmelsessensorer og et vægmonteret smart stik. Prisen på lækagesensoren er cirka 1400 rubler. Prisen på en smart stikkontakt til vægmontering er cirka 1700 rubler. Lækagesensorer er autonome, batteridrevne. Producenten hævder, at et batteri holder i 2 år.
Installationen af en smart stikkontakt var lidt mere kompliceret, fordi kinesiske stikkontakter kræver firkantede stikkontakter, som ikke sælges i vores almindelige butikker (men kan bestilles). Det er meget sjovt at bore firkantede huller. Derudover har du på en god måde brug for en adapter, selvom der også er en stikkontakt til et europæisk stik. Aqara-versionen til det lokale marked har i øjeblikket ikke en vægmonteret stikkontakt, som binder os til regionen "Kinas fastland". Alternativt var det muligt at installere et almindeligt stik, sætte et smart stik med et stik fra Xiaomi ind i, men det ville kræve to ekstra adaptere. Et andet alternativ er et relæ. Men jeg slog mig til på en vægmonteret stikkontakt.
Et stik og en sensor er blevet tilføjet til Xiaomi Home-appen. Dernæst er scenariet "i tilfælde af en lækage" skrevet for to handlinger: sluk for stikkontakten og send en advarsel.
Den første lækagesensor blev installeret ved siden af pumpen (og faktisk ved siden af navet). Til testen blev der hældt vand i en lille tallerken, og sensoren blev sænket ned i den. Jeg udførte alle handlinger direkte på sensorinstallationsstedet for at bringe situationen så tæt på virkeligheden som muligt. Testen blev bestået med succes: stikket blev slukket, en meddelelse kom til telefonen, plus hubben blinkede i nødtilstand.
Den anden lækagesensor var planlagt til at blive installeret i toilettet ved siden af rørforbindelsen. Men med dens installation opstod der nuancer - navet så ikke sensoren, selvom afstanden var lille. Dette skyldes lokalernes konfiguration.
Der var et dampbad mellem installationsstedet for navet (hvilerummet) og installationsstedet for den anden lækagesensor (toilet). Dampbadet er i de bedste traditioner syet ind i en cirkel med folie, hvilket skaber problemer med signalets passage.
Producenten hævder, at enhederne er i stand til at danne et mesh-netværk, det vil sige, at en enhed kan overføre data til hubben gennem en anden enhed. Et eller andet sted stødte jeg på oplysninger om, at kun enheder tilsluttet netværket (og ikke på batterier) kan fungere som sådanne sendere i et mesh-netværk. Det var dog nok for mig at installere en temperaturføler i hjørnet af vaskerummet, så signalet fra lækageføleren holdt op med at forsvinde. Måske er det en tilfældighed, for længere inde i vaskerummet under loftet var der monteret et relæ til at styre gadelys (måske fungerer det som sender i mesh-netværket). Problemet med tab af signal fra lækagesensoren i toilettet er dog løst. Derudover kan du kontrollere forbindelsen mellem enheden og hub'en ved at klikke på sensoren i midten. Hvis alt er godt, så vil de relevante oplysninger blive hørt fra hub'en på rent kinesisk (i tilfælde af Aqara hub vil kommunikationen foregå på behageligt engelsk).
Kontrol af afbrydelsen efterfulgt af at tænde for strømmen ved hjælp af maskinen viste, at den smarte stikkontakt går i slukket tilstand. For at den kan tænde, når der vises elektricitet, er der en tilsvarende indstilling:
Et yderligere tegn på oversvømmelsen af lokalerne var en stigning i luftfugtighed til 100%. Styringen af denne funktion diskuteres i næste afsnit.
Røg- og temperaturkontrol
Badet er et brandfarligt rum, så næste scenarie var at bestemme tegnene på en brand.
Til dette scenarie var der brug for to temperatur- (og fugtigheds-) sensorer og en røgsensor. Prisen på temperatursensoren er omkring 1000 rubler. Røgdetektoren koster omkring 2000 rubler. I Aqara-versionen for den lokale region er der i øjeblikket ingen røgsensor, hvilket igen binder os til regionen "Kinas fastland".
Røgdetektoren var monteret på loftet af korridoren til vaskerummet (faktisk ikke langt fra komfuret og udgangen fra dampbadet). Dernæst blev en enhed tilføjet i Xiaomi Home-applikationen, og et scenarie "i tilfælde af røgdetektion" blev oprettet, efterfulgt af en meddelelse til telefonen. Testen blev udført med en pejsestik. Sensoren bestod testen med succes. Hubben blinkede med en alarm, plus lydalarmen virkede. Selve sensoren var også meget ulækker og knirkede højt og advarede om et problem.
Et andet tegn på brand er en stigning i temperaturen. For at kontrollere temperaturen blev der installeret to sensorer: en i toilettet, den anden i toilettet. Yderligere blev scenariet "i tilfælde af en temperatur over den indstillede" konfigureret i applikationen med en tilsvarende meddelelse på telefonen. I øjeblikket sætter jeg tærsklen for hvilerummet til 30 grader (om sommeren skal det formentlig omkonfigureres).
Scenariet "i tilfælde af temperatur under den indstillede" blev også sat op med en tærskel på 18 grader og alarmer til telefonen. Hvis opvarmningen af en eller anden grund holder op med at virke, vil jeg gerne vide det hurtigst muligt. Tilsvarende blev der oprettet scenarier "i tilfælde af en stigning i luftfugtighed" for begge sensorer med en tærskel på 70%, en meddelelse på telefonen og slukning af vandforsyningspumpen.
Af de behagelige bonusser for temperatur- og fugtighedssensorer er historiske grafer tilgængelige i applikationen. Du kan f.eks. bestemme, i hvilke øjeblikke badet blev brugt til dets tilsigtede formål (temperaturtoppe i grafen nedenfor) eller sammenligne, om den aktuelle temperatur er unormal.
Ventilationskontrol
I dampbadet organiseres en tvungen udsugning fra rummet. Efter afslutning af procedurerne er det ønskeligt at ventilere rummet. Inddragelsen af ventilation sker med en nøglekontakt, og selve ventilationen tager mindst 30 minutter, men ofte slutter sammenkomster i badehuset i den første eller anden time af natten. Det er ikke altid muligt at gøre alt på forhånd, og at sidde efter yderligere 30 minutter og vente på, at dampbadet luftes ud, er en fornøjelse under gennemsnittet, fordi du allerede vil sove.
Til dette scenarie krævedes en nøglekontakt fra Xiaomi med en nullinje og vægmontering. Udstedelsesprisen er cirka 1900 rubler. Switchene fås i Aqara-versionen til det lokale marked.
I mit tilfælde er det umuligt blot at udskifte en almindelig afbryder med en smart - en strømledning er påkrævet. Derfor var jeg nødt til at strække nullinjen til monteringshullet til kontakten, da der var en sådan mulighed. I tilfælde af en afbryder uden en neutral linje, ville installationen være lettere.
Efter installationen blev den smarte switch tilføjet til applikationen som en enhed, og dens ydeevne blev testet. I indstillingerne af kontakten er der en timer, og du kan indstille tidspunktet for at slukke. Det vil sige, at nu inden badet forlades, er der indstillet en nedlukningstimer til yderligere 30 minutters ventilation, og du kan trygt gå i seng.
Der er en anden mulighed for at automatisere processen. Efter afslutningen af badeprocedurerne åbner døren til dampbadet ud over ventilation helt. Dette fører til en stigning i temperaturen i vaskerummet, hvor temperaturføleren er installeret. Baseret på aflæsningerne fra denne sensor kan du oprette scenarier for at tænde/slukke for ventilation. Men jeg har ikke testet denne mulighed endnu. Derudover kunne man eksperimentere med en sensor til at åbne døren til dampbadet. Men jeg er bange for, at han hurtigt dør eller falder af, da døren er lavet af glas, og i dampbadet kan det være 120 grader.
gadelysstyring
En anden opgave, som jeg ville automatisere, var styringen af gadelys på verandaen. Et af de typiske scenarier: Tænd lyset på verandaen, når du er tæt på bygningen, og det er mørkt udenfor. Badet er låst med en nøgle, gadelyskontakten er placeret inde i rummet. Jeg var nødt til at gå efter nøglen for at åbne døren og tænde lyset. Slukning af lyset krævede en lignende procedure. Et andet scenarie, der dukkede op regelmæssigt, var at tænde eller slukke for verandalyset, når du var i hovedhuset. Ganske ofte glemte jeg, når jeg forlod badehuset, at slukke lyset på verandaen og opdagede dette, når jeg allerede var i huset: enten ved at kigge ud af vinduet eller ved at se på overvågningskameraerne. I dette øjeblik er den normalt tilbageholdende med at gå nogen steder, så lyset fortsatte med at brænde hele natten.
For at implementere denne idé blev et to-kanals relæ købt. Udstedelsesprisen er cirka 2000 rubler. Relæer i Aqara-versionen til det lokale marked er ikke tilgængelige i øjeblikket. Men det kan erstattes med en nøglekontakt (det er klart, at det er en mere besværlig proces at installere den i en afbryderboks).
I første omgang havde jeg planer om at montere relæet bag nøgleafbryderen, men det viste sig at være meget problematisk at nå det rigtige sted til elledningen (relæet skal have strøm igen). Det ideelle sted er en samledåse, hvor elledningen, ledningen fra kontakten og linjerne fra gadelyset konvergerede. Det var under et falsk loft, hvorfor flere foringsskinner måtte skilles ad. Det ville have været rart at have tænkt over dette på forhånd. Installationen lykkedes dog. Tilslutningsdiagrammet er mærkbart mere kompliceret end for stikkontakter og kontakter (i mit tilfælde fire 3-leder ledninger og 8 terminaler på selve relæet). For ikke at huske på og ikke forveksle noget, malede jeg diagrammet på et stykke papir før montering. Dernæst lavede jeg en testinstallation for at kontrollere alt:
Enheden er blevet tilsluttet i applikationen, og testfasen er begyndt. Gadelyset skulle tændes/slukkes både med den allerede eksisterende vippekontakt og ved hjælp af applikationen. Der er to lanterner på gaden - den ene til venstre, den anden til højre. Relæet har to kanaler, men det gav ikke mening at tænde dem separat. På den anden side ville jeg heller ikke tænde dem på skift med to klik i applikationen. Derfor blev styringen foretaget på én relækanal. Ved et mærkeligt tilfælde virkede denne mulighed ikke normalt - stikning forekom i en eller anden stilling. Der var ikke meget tid til eksperimenter længere, da dagslyset var slut, og jeg ville samle foringen på loftet bagpå. Derfor koblede jeg simpelthen lysene parallelt til begge kanaler og alt fungerede som jeg ville. For at de fysiske kontakter og softwarekontakterne skulle fungere som gennemgangskontakter, blev Interlock-muligheden aktiveret i relæindstillingerne.
Det ville også være muligt at organisere tænd/sluk af lyset på en timer. Men dette scenarie er endnu ikke interesseret.
Adgangskontrol til lokalerne
Et andet mærkeligt øjeblik var kontrollen over åbningen af gadedøren. Først og fremmest for at fastslå og underrette, at nogen har glemt at lukke denne dør normalt eller lod den stå helt åben.
Til dette scenarie var der behov for en vindues-/døråbningssensor. Prisen på spørgsmålet er cirka 1000 rubler. Der er sensorer lavet af Aqara til det lokale marked (de har mindre afrundede kanter).
Installationen er meget enkel - sensorerne er fastgjort med dobbeltklæbende tape. Før montering er det bedre at tilslutte sensoren i applikationen for at se, i hvilken afstand operationen finder sted. Instruktionerne skriver om et mellemrum på op til 20 mm, men det er mildt sagt ikke sandt - sensoren og den gensidige magnet skal monteres næsten tæt. I hovedhuset er en lignende sensor installeret på garageporten. Der er et tætningsgummi på 1 cm mellem styret og kraven. På denne afstand viste sensoren den "åbne" position, og det var nødvendigt at øge responsmagneten.
Efter en ny enhed er blevet tilføjet til applikationen, kan du gå videre til automatisering. Vi sætter scenariet "hvis døren er åben i mere end 1 minut" med en meddelelse til telefonen. I engelsk lokalisering er en del af sætningen omkring 1 minut ikke synlig, men svartærsklen er præcis det. I varianten af Aqara-sensoren og Aqara Home-applikationen kan andre responsintervaller konfigureres. Som en del af Xiaomi Home-applikationen kan dette desværre ikke gøres endnu. Men praksis har vist, at et interval på 1 minut er mere end tilstrækkeligt - der er ingen falske positive, alle positive var på sagen. Du kan også se logfiler ved hjælp af sensorer. Denne sensor er ingen undtagelse. Det er for eksempel muligt ud fra loggen at bestemme, hvornår de kom til badehuset (den første åbning af døren på en given dag), og hvornår de forlod den (den sidste lukning af døren), og derved estimere den samlede tid brugt på værelset.
Indtryk fra operationen
Generelle indtryk af driften er udelukkende positive. Selvfølgelig er der nogle mindre nuancer, men hovedmålet med automatisering er nået. Først og fremmest er det psykologisk ro, bekræftet af testresultater. Komfort er også vigtigt - fjernbetjening af gadebelysning, en udstødningshætte blev modtaget, en ekstra natlampe dukkede op. Når du er gået på ferie, kan du huske og slukke for vandet på afstand.
Omkostningerne for alle ovennævnte enheder i en omtrentlig form (uden henvisning til en specifik butik) er angivet nedenfor. Ved bestilling på AliExpress vil priserne afvige nedad.
Når du vælger et sæt udstyr, skal kompatibiliteten tages i betragtning (for hvilken region dette udstyr blev produceret, og hvilken familie det tilhører). Inden for applikationen vil det ikke være muligt at oprette et script, der f.eks. på en røgsensorhændelse (for "China Mainland"-regionen) vil styre en stikkontakt for den europæiske region. Hvis du ikke har brug for eksotiske ting som en røgdetektor, så er det bedre at se på Aqara-enheder til det lokale marked. I sidste ende kan relæet for eksempel udskiftes med en to-gangs afbryder. En række butikker, der sælger Xiaomi-enheder, ser ud til at importere dem i gråt (disse enheder er til den kinesiske region). Men for eksempel bærer Svyaznoy enheder beregnet til vores marked. Ud over kompatibiliteten af de samme stik, vil de også have instruktioner på engelsk og russisk. Nedenfor er et foto af to identiske sensorer, men for forskellige regioner (intern kinesisk - til venstre og ekstern europæisk - til højre):
Lydhørhed af kontrol gennem applikationen er ikke altid god. For eksempel kan du nogle gange støde på en situation, hvor vi igen og igen, i stedet for at tænde lyset, får en fejl i ånden "anmodningen mislykkedes". En eksperimentelt identificeret kur - fjernelse af applikationen fra hukommelsen og genstart - løser dette problem hurtigere end at vente på et svar ved næste forsøg. Nogle gange er der også mærkbare forsinkelser (op til 20-30 sekunder) med opdatering af status for en bestemt sensor. I disse øjeblikke er det bedre ikke at trykke på tænd/sluk-knapperne igen, men blot vente på statusopdateringen. Når du kører programmet, kan du i nogle situationer se en tom liste i stedet for en liste over enheder. Der er ingen grund til at gå i panik her – det dukker normalt op inden for de næste få sekunder. Notifikationer på telefonen er ikke lokaliseret, og den korrekte navngivning af selve begivenhederne gemmer. Derudover bruger forfatterne af appen med jævne mellemrum push-meddelelseskanalen til annoncer (igen på kinesisk). Jeg kan selvfølgelig ikke lide det, men jeg har ikke så meget valg.
Jeg håber, at denne artikel har hjulpet med at få en tilstrækkelig forståelse af mulighederne for en række Xiaomi-enheder til at bygge et smart hjem og scenarier for deres praktiske anvendelse. Hvis du stadig har spørgsmål, er der rettelser og tilføjelser, jeg vil med glæde diskutere dem i kommentarerne.
Kilde: www.habr.com