Internetis on päris palju arvustusi ja videoid tarkade kodude ehitamise kohta. On arvamus, et seda kõike on üsna kulukas ja tülikas korraldada, see tähendab üldiselt palju nohikuid. Kuid areng ei seisa paigal. Seadmed muutuvad odavamaks, funktsionaalsemaks ning disain ja paigaldamine on üsna lihtne. Üldiselt keskenduvad ülevaated aga 1-2 kasutusjuhtumile, peaaegu nüansse katmata ja terviklikku pilti loomata. Seetõttu tahan käesolevas artiklis teha ülevaate valminud projektist, demonstreerida kasutusjuhtumeid ja lõkse, millega targa kodu ehitamisel kokku puututakse, kasutades näitena sauna kasutades Xiaomi seadmeid. Kirjeldatud ideid väikeste variatsioonidega saab rakendada korteri automatiseerimisel.
Taust või miks seda kõike vaja on
Esiteks natuke tausta, et kontekst oleks selge. 2018. aasta sügise alguses lõppes sauna viimistlus ja see võeti kasutusele. Vann on autonoomne kapitalistruktuur, millel on aastaringne küte ja veevarustus.
Arusaadavatel põhjustel ei ela keegi vannis püsivalt ega kontrolli ruumide seisukorda. Nii palju kui tahaks, aga vannis käimine pole ka just väga sage sündmus. Sellest lähtuvalt olid mõtted "targa" vanni loomise kohta olemas juba projekti algusest peale. Esiteks ohutuse huvides (tulekahju, üleujutus, läbipääsukontroll). Näiteks väljas -35 kraadi juures kütte välja lülitamine (elan Novosibirskis) on väga ohtlik olukord. Kuid erinevalt peamajast ei mõelnud ma vanniautomaatika projekti algusest peale läbi ega teinud lisajuhtmeid õigetesse kohtadesse. Seevastu supelmajaga oli internet ühendatud, kahest ülejäänud majast toimub videovalve (saab visuaalselt hinnata, mis toimub).
Novembris 2019 tööreisilt naastes läksin õhtul supelmajja, avasin välisukse ja olin nähtust šokis. Pimedusest vilkusid mulle WiFi-punkti LED-tuled ja veejuga purskas jalgu. See tähendab, et toimus üleujutus, samal ajal kui elekter ei olnud välja lülitatud. Vanni vett korraldatakse oma kaevu, sukelpumba ja protsessi juhtiva automaatika abil. Nagu hiljem selgus, rebenes tualetis üks ristmiku armatuur ära ja kõik ruumid olid üle ujutatud. Ma ei saanud kunagi teada, miks automaatika halastas ja ikkagi välja lülitas, kuid see suutis 15 ruudu kohta 30 cm vett pumbata. Väljas oli sel päeval -14 kraadi. Soe põrand sai hakkama, hoides ruumis temperatuuri jätkuvalt õigel tasemel, kuid õhuniiskus oli 100%. Targa kodu korraldamisega ei saanud edasi venitada – tuleb hakata tegema.
Varustuse valik
Peamaja ehitamise käigus sain kogemusi seadmetega (vastav postitus on loodud). Osa automatiseerimisest on sisse lülitatud . Teine osa - seadmetes . Raspberry PI-ga variant oli minu jaoks kõige atraktiivsem ja esialgu kaalusin seda vanni jaoks. Kuid kahjuks nõuab selle korraldamine palju rohkem pingutust. See pole ikkagi plug-and-play seade – alustades harjutustest riistvaraga ja lõpetades tarkvara kirjutamisega enda vajadusteks. Teatud põhjustel ei sobinud. Raspberry PI, ZigBee Adapteri (et ära kasutada Xiaomi juhtmevabasid andureid) ja Apple HomeKiti ristamine nõudis õppimist (ja Apple HomeKiti liides pole hetkel eriti põnev). Aega oli vähe (ma ei tahtnud olukorra kordumist) ja iga vajaliku punkti jaoks polnud juhtmeid, nii et otsustasin teha kõike Xiaomi seadmetes.
Peamine seade sellises olukorras on jaotur. Xiaomi puhul on kaks jaoturi valikut: Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2 ja Xiaomi Aqara Gateway. Viimane on umbes kaks korda kallim, kohalikule turule sobivam ja suudab seadmeid Apple HomeKiti integreerida. Kui aga installite Aqara Home rakenduse ja valite piirkonna “Venemaa”, siis on nende ridade kirjutamise hetkel saadaval vaid 13 erinevat seadet (lülitid, pistikupesad, andurid). Kui installite rakenduse Xiaomi Home, valige piirkond "Mandri-Hiina", siis on ühendamiseks saadaval sadu seadmeid. Samal ajal, kui olete valinud piirkonna "Mandri-Hiina", ei saa te ühendada Euroopa pistikupesa ja vastupidi. Rakenduses Aqara Home piirkonna „Mandri-Hiina” valimine ei taga Xiaomi Home'is sama piirkonnaga seadmete täielikkust. Kokkusobimatuse kartuses otsustasin peatuda jaoturis Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2. Väljalaskehind on umbes 2000 rubla. Muide, rummu ise toimib lambina - seda saab paigaldamisel arvestada.
Eraldi huvitav küsimus on, kui kaua see kõik töötab. Asi pole isegi neis olevates andurites ja patareides, vaid sünkroonimises ja andmete pilves salvestamises. Konto on praegu tasuta. Kogu teave salvestatakse Xiaomi serveritesse. Kui homme otsustavad poisid, et Venemaalt pärit kasutajad ei tohiks andmeid Mandri-Hiina regioonis salvestada või Roskomnadzor keelab nende serverid mingil põhjusel, siis võib kogu nutika kodu muutuda kõrvitsaks. Otsustasin ise, et sel juhul jäävad andurid alles ja jaotur asendatakse Raspberri PI + ZigBee Adapteriga.
Lekketõrje ja ennetamine
Esimene ja kõige olulisem automatiseerimise stsenaarium oli tekkinud probleemi loomulik jätk – lekke korral tuleb veevarustus ehk pump välja lülitada ning saata telefonile probleemi kohta teade. Seal oli kaks potentsiaalselt ohtlikku leket.
Lisaks jaoturile oli selle stsenaariumi jaoks vaja kahte üleujutusandurit ja seinale kinnitatavat nutikat pistikut. Lekkeanduri hind on ligikaudu 1400 rubla. Seinale kinnitatava nutika pistikupesa hind on ligikaudu 1700 rubla. Lekkeandurid on autonoomsed, töötavad patareidega. Tootja väidab, et üks aku peab vastu 2 aastat.
Nutipesa paigaldamine oli veidi keerulisem, sest Hiina pesade jaoks on vaja kandilisi pistikupesasid, mida meie tavapoodides ei müüda (kuid saab tellida). Ruudukujuliste aukude puurimine on väga lõbus. Lisaks on heas mõttes vaja adapterit, kuigi seal on ka europistiku pistikupesa. Kohalikule turule mõeldud Aqara versioonil ei ole praegu seinale kinnitatavat pistikupesa, mis seob meid "Mandri-Hiina" piirkonnaga. Alternatiivina oli võimalik paigaldada tavaline pistikupesa, sinna ühendada Xiaomi pistikuga nutipesa, kuid selleks oleks vaja kahte lisaadapterit. Teine võimalus on relee. Kuid ma otsustasin seinale kinnitatud pistikupesa kasuks.
Xiaomi Home rakendusele on lisatud pistikupesa ja andur. Järgmisena kirjutatakse stsenaarium "lekke korral" kahe toimingu jaoks: lülitage pistikupesa välja ja saatke hoiatus.
Esimene lekkeandur paigaldati pumba kõrvale (ja tegelikult ka rummu kõrvale). Katse jaoks valati väikesele plaadile vesi ja andur lasti sinna alla. Tegin kõik toimingud otse anduri paigalduskohas, et olukord võimalikult reaalsusele lähedale tuua. Test läbiti edukalt: pistikupesa lülitus välja, telefonile tuli teade, pluss jaotur vilgutas hädaolukorras.
Teine lekkeandur oli plaanis paigaldada torude ristmiku kõrvale tualetti. Kuid selle paigaldamisega tekkisid nüansid - jaotur ei näinud andurit, kuigi vahemaa oli väike. See on tingitud ruumide konfiguratsioonist.
Rummu paigalduskoha (puhkeruum) ja teise lekkeanduri (tualettruumi) paigalduskoha vahel oli leiliruum. Leiliruum on parimate traditsioonide kohaselt fooliumiga ringikujuliseks õmmeldud, tekitades probleeme signaali läbimisega.
Tootja väidab, et seadmed on võimelised moodustama võrkvõrku ehk üks seade suudab jaoturisse andmeid edastada läbi teise seadme. Kuskilt sattusin infole, et selliste saatjatena võivad võrkvõrgus toimida ainult võrku ühendatud seadmed (ja mitte akudel). Küll aga piisas, kui paigaldasin pesuruumi nurka temperatuurianduri, et lekkeanduri signaal lakkas kadumast. Võib-olla on see kokkusattumus, sest edasi pesuruumis lae all oli tänavavalgustuse juhtimiseks paigaldatud relee (võib-olla toimib see võrgus saatjana). Tualettruumi lekkeanduri signaali kadumise probleem on aga lahendatud. Lisaks saate kontrollida seadme ühendust jaoturiga, klõpsates keskel asuval anduril. Kui kõik on korras, siis kostub keskusest vastav info puhtas hiina keeles (Aqara hubi puhul toimub suhtlus meeldivas inglise keeles).
Ühenduse katkestamise kontrollimine, millele järgnes masina abil elektri sisselülitamine, näitas, et nutipesa läheb väljalülitatud olekusse. Selleks, et see elektrienergia ilmumisel sisse lülituks, on vastav seadistus:
Täiendav märk ruumide üleujutusest oli õhuniiskuse tõus 100%-ni. Selle funktsiooni juhtimist käsitletakse järgmises jaotises.
Suitsu ja temperatuuri reguleerimine
Vann on tuleohtlik ruum, nii et järgmine stsenaarium oli tulekahju tunnuste tuvastamine.
Selle stsenaariumi jaoks oli vaja kahte temperatuuri (ja niiskuse) andurit ja suitsuandurit. Temperatuurianduri hind on umbes 1000 rubla. Suitsuandur maksab umbes 2000 rubla. Kohaliku piirkonna jaoks mõeldud Aqara versioonis pole praegu suitsuandurit, mis seob meid jälle "Mandri-Hiina" piirkonnaga.
Suitsuandur oli paigaldatud pesuruumi koridori lakke (tegelikult mitte kaugele pliidist ja leiliruumi väljapääsust). Järgmisena lisati Xiaomi Home rakendusse seade ja loodi stsenaarium “suitsutuvastuse korral”, millele järgnes teade telefonile. Katse viidi läbi kaminatulega. Andur läbis testi edukalt. Jaotur vilgutas häiret ja helialarm töötas. Andur ise oli ka väga vastik ja kriuksus kõvasti, hoiatades probleemi eest.
Teine tulekahju märk on temperatuuri tõus. Temperatuuri juhtimiseks paigaldati kaks andurit: üks puhkeruumi, teine pesuruumi. Lisaks konfigureeriti rakenduses stsenaarium “kui temperatuur on üle seatud” koos vastava teatega telefonis. Hetkel panin puhkeruumi läveks 30 kraadi (suvel tuleb ilmselt ümber seadistada).
Seadistati ka stsenaarium “alla seatud temperatuuri korral” 18-kraadise lävega ja hoiatab telefonile. Kui küte mingil põhjusel lakkab töötamast, tahaksin sellest esimesel võimalusel teada. Samamoodi loodi mõlema anduri jaoks stsenaariumid "niiskuse suurenemise korral" lävega 70%, telefoni märguanne ja veevarustuspumba väljalülitamine.
Temperatuuri- ja niiskusandurite meeldivatest boonustest on rakenduses saadaval ajaloolised graafikud. Saate näiteks määrata, millistel hetkedel vanni sihtotstarbeliselt kasutati (temperatuuri tipud alloleval graafikul) või võrrelda, kas hetketemperatuur on ebanormaalne.
Ventilatsiooni juhtimine
Leiliruumis korraldatakse sundväljatõmbe ruumist. Pärast protseduuride lõppu on soovitav ruum ventileerida. Ventilatsiooni sisselülitamine toimub võtmega lülitiga ja ventilatsioon ise võtab aega vähemalt 30 minutit, kuid sageli lõppevad kogunemised supelmajas öö esimesel või teisel tunnil. Alati ei ole võimalik kõike ette teha ja veel 30 minuti lõpus istuda ja oodata, kuni leiliruum välja tuulutab, on alla keskmise nauding, kuna tahaks juba magada.
Selle stsenaariumi jaoks oli vaja Xiaomi võtmelülitit nulljoonega ja seinakinnitusega. Väljalaskehind on umbes 1900 rubla. Lülitid on kohaliku turu jaoks saadaval Aqara versioonis.
Minu puhul on võimatu lihtsalt tavalist lülitit nutikaga asendada - elektriliin on vajalik. Sellest lähtuvalt pidin venitama nulljoone lüliti kinnitusava juurde, kuna selline võimalus oli. Nulljuhtmeta kaitselüliti puhul oleks paigaldamine lihtsam.
Peale paigaldamist lisati nutilüliti rakendusele seadmena ja testiti selle toimivust. Lüliti seadetes on taimer ja saate määrata väljalülitamise aja. See tähendab, et nüüd enne vannist lahkumist seatakse väljalülitustaimer täiendavaks 30 minutiks ventilatsiooniks ja võite rahulikult magama minna.
Protsessi automatiseerimiseks on veel üks võimalus. Pärast vanniprotseduuride lõppu avaneb lisaks ventilatsioonile leiliruumi uks täielikult. See toob kaasa temperatuuri tõusu pesuruumis, kuhu temperatuuriandur on paigaldatud. Selle anduri näitude põhjal saate luua stsenaariume ventilatsiooni sisse- ja väljalülitamiseks. Aga ma pole seda võimalust veel katsetanud. Lisaks võiks katsetada leiliruumi ukse avamise anduriga. Kuid ma kardan, et ta sureb kiiresti või kukub maha, kuna uks on klaasist ja leiliruumis võib see olla 120 kraadi.
tänavavalgustuse juhtimine
Teine ülesanne, mida tahtsin automatiseerida, oli tänavavalgustuse juhtimine verandal. Üks tüüpilisi stsenaariume: lülitage verandal valgus sisse, kui olete hoone lähedal ja väljas on pime. Vann on lukus võtmega, tänavavalgustuse lüliti asub toas sees. Pidin minema võtme järele, et uks avada ja valgus põlema panna. Tulede väljalülitamine nõudis sarnast protseduuri. Teine regulaarselt esinev stsenaarium oli veranda tulede sisse- või väljalülitamine, kui viibisite peamajas. Üsna sageli unustasin ma saunast lahkudes verandal valguse kustutada ja avastasin selle juba majas olles: kas aknast välja vaadates või valvekaameraid vaadates. Sel hetkel ei taheta tavaliselt kuhugi minna, nii et tuli põles terve öö.
Selle idee elluviimiseks osteti kahe kanaliga relee. Väljalaskehind on umbes 2000 rubla. Kohalikule turule mõeldud Aqara versiooni releed pole praegu saadaval. Aga selle saab asendada võtmega lülitiga (selge, et lülituskasti paigaldamine on tülikam protsess).
Algselt plaanisin relee monteerida võtmelüliti taha, kuid vooluliinile õigesse kohta jõudmine osutus väga problemaatiliseks (relee vajab taas voolu). Ideaalne koht on harukarp, kus elektriliin, lülitist ja tänavavalgustite liinid ühinesid. See oli vahelae all, mille tõttu tuli mitu voodri siini lahti võtta. Oleks tore olnud sellele eelnevalt mõelda. Installimine õnnestus aga edukalt. Ühendusskeem on märgatavalt keerulisem kui pistikupesade ja lülitite puhul (minu puhul neli 3-juhtmelist juhet ja 8 klemmi releel endal). Et mitte meeles pidada ja mitte midagi segi ajada, värvisin skeemi enne paigaldamist paberile. Järgmisena tegin testinstalli, et kõike kontrollida:
Seade on rakenduses ühendatud ja testimisetapp on alanud. Tänavavalgustit tuli sisse/välja lülitada nii juba olemasoleva klahvlülitiga kui ka äpi abil. Tänaval on kaks laternat – üks vasakul, teine paremal. Releel on kaks kanalit, kuid neid polnud mõtet eraldi sisse lülitada. Teisest küljest ei tahtnud ma neid ka kahe klõpsuga rakenduses kordamööda sisse lülitada. Seetõttu toimus juhtimine ühel releekanalil. Kummalise kokkusattumusega see valik normaalselt ei töötanud - kleepumist tekkis ühes või teises asendis. Eksperimentideks enam palju aega ei olnud, kuna valged tunnid hakkasid lõppema ja tahtsin lae taha voodri kokku panna. Seetõttu haakisin tuled lihtsalt paralleelselt mõlema kanali külge ja kõik töötas nii nagu tahtsin. Selleks, et füüsilised ja tarkvaralised lülitid töötaksid läbikäivate lülititena, oli relee seadetes sisse lülitatud valik Interlock.
Samuti oleks võimalik korraldada valguse sisse/välja lülitamine taimeriga. Kuid see stsenaarium pole veel huvitatud.
Juurdepääsu kontroll ruumidele
Teine kurioosne hetk oli kontroll tänavaukse avamise üle. Esiteks selleks, et teha kindlaks ja teavitada, et keegi unustas just selle ukse normaalselt sulgeda või jättis selle täiesti lahti.
Selle stsenaariumi jaoks oli vaja akna/ukse avanemisandurit. Emissiooni hind on umbes 1000 rubla. Kohaliku turu jaoks on olemas Aqara valmistatud andurid (neil on vähem ümarad servad).
Paigaldamine on väga lihtne – andurid kinnitatakse kahepoolse teibiga. Enne paigaldamist on parem andur rakenduses ühendada, et näha, millisel kaugusel toiming toimub. Juhendis on kirjas kuni 20 mm vahe, kuid see pehmelt öeldes ei vasta tõele - andur ja pöördmagnet tuleb paigaldada peaaegu tihedalt. Peamajas on sarnane andur paigaldatud garaažiuksele. Juhiku ja krae vahel on 1 cm laiune tihenduskumm.Sellel kaugusel näitas andur “avatud” asendit ja oli vaja reaktsioonimagnetit suurendada.
Pärast uue seadme lisamist rakendusse saate liikuda automatiseerimise juurde. Seadistame stsenaariumi "kui uks on avatud kauem kui 1 minut" koos telefonile saadetava teatega. Ingliskeelses lokalisatsioonis pole osa fraasist umbes 1 minut näha, kuid vastuse lävi on täpselt selline. Aqara anduri ja rakenduse Aqara Home variandis saab konfigureerida teisi reageerimisintervalle. Xiaomi Home rakenduse osana ei saa seda kahjuks veel teha. Kuid praktika on näidanud, et 1-minutiline intervall on enam kui piisav – valepositiivseid pole, kõik positiivsed olid juhtumil. Logisid saab vaadata ka andurite järgi. See andur pole erand. Palgist on võimalik näiteks kindlaks teha, millal nad supelmajja tulid (ukse esimene avamine antud päeval) ja millal sealt lahkuti (ukse viimane sulgemine), hinnates sellega kogu kulutatud aega. toas.
Muljed operatsioonist
Üldmuljed tegevusest on puhtalt positiivsed. Muidugi on mõned väikesed nüansid, kuid automatiseerimise peamine eesmärk on saavutatud. Esiteks on see psühholoogiline rahulikkus, mida kinnitavad testi tulemused. Oluline on ka mugavus - tänavavalgustuse kaugjuhtimispult, saadi väljatõmbekubu, ilmus täiendav öölamp. Puhkusele minnes saate vee meelde jätta ja eemalt välja lülitada.
Allpool on toodud kõigi ülaltoodud seadmete kulud ligikaudsel kujul (ilma viiteta konkreetsele kauplusele). AliExpressist tellides erinevad hinnad allapoole.
Seadmete komplekti valimisel tuleb arvestada ühilduvusega (millise piirkonna jaoks see seade on toodetud ja millisesse perekonda see kuulub). Rakenduses ei ole võimalik luua skripti, mis näiteks suitsuanduri sündmusel ("Mandri-Hiina" piirkonna jaoks) juhib Euroopa piirkonna pistikupesa. Kui te ei vaja eksootikat nagu suitsuandur, siis on parem vaadata kohalikule turule mõeldud Aqara seadmeid. Lõppkokkuvõttes saab relee asendada näiteks kahe lülitiga. Tundub, et mitmed Xiaomi seadmeid müüvad poed impordivad neid hallina (need seadmed on mõeldud Hiina piirkonna jaoks). Kuid näiteks Svyaznoy kannab meie turule mõeldud seadmeid. Lisaks samade pistikupesade ühilduvusele on neil ka inglis- ja venekeelsed juhised. Allpool on foto kahest identsest andurist, kuid erinevate piirkondade jaoks (sisemine hiina - vasakul ja väline eurooplane - paremal):
Juhtimise reageerimisvõime rakenduse kaudu ei ole alati hea. Näiteks võib mõnikord tekkida olukord, kus valguse sisselülitamise asemel kuvatakse ikka ja jälle tõrketeade vaimus "taotlus ebaõnnestus". Eksperimentaalselt tuvastatud ravimeetod – rakenduse mälust mahalaadimine ja taaskäivitamine – lahendab selle probleemi kiiremini kui järgmisel katsel vastuse ootamine. Samuti esineb mõnikord märgatavaid viivitusi (kuni 20-30 sekundit) konkreetse anduri oleku värskendamisel. Nendel hetkedel on parem mitte uuesti sisse-/väljalülitusnuppe vajutada, vaid lihtsalt oodata olekuvärskendust. Rakenduse käivitamisel võite mõnes olukorras näha seadmete loendi asemel tühja loendit. Siin pole põhjust paanitseda – see ilmub tavaliselt järgmise paari sekundi jooksul. Telefonis olevaid teateid ei lokaliseerita ja sündmuste endi õige nimetamine päästab. Lisaks kasutavad rakenduse autorid reklaamide jaoks perioodiliselt push-teavituste kanalit (taas hiina keeles). Mulle see muidugi ei meeldi, aga ega mul suurt valikut pole.
Loodan, et see artikkel on aidanud piisavalt mõista mitmete Xiaomi seadmete võimekust nutika kodu ehitamiseks ja nende praktilise rakendamise stsenaariume. Kui teil on veel küsimusi, on parandusi ja täiendusi, arutan neid hea meelega kommentaarides.
Allikas: www.habr.com