🥇लिटको एकजुट | प्रोहोस्टर

कुछ समय पहले हमने आपका परिचय कराया था स्मार्ट थर्मोस्टेट. यह आलेख मूल रूप से इसके फ़र्मवेयर और नियंत्रण प्रणाली के प्रदर्शन के रूप में था। लेकिन थर्मोस्टेट के तर्क और हमने जो लागू किया उसे समझाने के लिए, संपूर्ण अवधारणा को समग्र रूप से रेखांकित करना आवश्यक है।

स्वचालन के बारे में

परंपरागत रूप से, सभी स्वचालन को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
श्रेणी 1 - अलग "स्मार्ट" डिवाइस। आप विभिन्न निर्माताओं से लाइट बल्ब, चायदानी आदि खरीदते हैं। पेशेवर: प्रत्येक डिवाइस क्षमताओं का विस्तार करता है और आराम बढ़ाता है। विपक्ष: प्रत्येक नए निर्माता को अपने स्वयं के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। विभिन्न निर्माताओं के उपकरणों के प्रोटोकॉल अक्सर एक दूसरे के साथ संगत नहीं होते हैं।

श्रेणी 2 - एकल-बोर्ड पीसी या x86 संगत की स्थापना। यह कंप्यूटिंग शक्ति पर प्रतिबंध हटा देता है, और स्मार्ट होम के प्रबंधन के लिए मेजरडोमो या कोई अन्य सर्वर वितरण इस मशीन पर स्थापित किया जाता है। इस प्रकार, अधिकांश निर्माताओं के उपकरण एक ही सूचना स्थान में जुड़े हुए हैं। वे। स्मार्ट होम के लिए आपका अपना सर्वर प्रकट होता है। पेशेवर: एक ही केंद्र के तहत अनुकूलता, जो उन्नत प्रबंधन क्षमताएं प्रदान करती है। विपक्ष: यदि सर्वर विफल हो जाता है, तो संपूर्ण सिस्टम चरण 1 पर वापस आ जाता है, अर्थात। खंडित हो जाता है या बेकार हो जाता है.

श्रेणी 3 - सबसे कट्टर विकल्प। मरम्मत के चरण में, सभी संचार बिछाए जाते हैं और सभी प्रणालियों की नकल की जाती है। पेशेवर: हर चीज़ को पूर्णता में लाया जाता है और फिर घर वास्तव में स्मार्ट बन जाता है। नुकसान: श्रेणी 1 और 2 की तुलना में बेहद महंगा, हर चीज के बारे में पहले से सोचने और हर छोटी जानकारी को ध्यान में रखने की जरूरत।

अधिकांश उपयोगकर्ता विकल्प एक चुनते हैं और फिर आसानी से विकल्प दो पर चले जाते हैं। और फिर सबसे लगातार प्रयास करने वाले लोग विकल्प 3 तक पहुंचते हैं।

लेकिन एक विकल्प है जिसे एक वितरित प्रणाली कहा जा सकता है: प्रत्येक व्यक्तिगत डिवाइस एक सर्वर और क्लाइंट दोनों होगा। अनिवार्य रूप से, यह विकल्प 1 और विकल्प 2 को लेने और संयोजित करने का एक प्रयास है। सुनहरे मतलब को पकड़ने के लिए, उनके सभी फायदे लें और नुकसान को खत्म करें।

शायद कोई कहेगा कि ऐसा विकल्प पहले ही विकसित हो चुका है। लेकिन ऐसे निर्णय संकीर्ण रूप से केंद्रित होते हैं; प्रोग्रामिंग में पारंगत लोगों के लिए। हमारा लक्ष्य ऐसी वितरित प्रणालियों में प्रवेश की बाधा को कम करना है, दोनों अंतिम उपकरणों के रूप में और मौजूदा उपकरणों को हमारे सिस्टम में एकीकृत करने के रूप में। थर्मोस्टेट के मामले में, उपयोगकर्ता बस अपने पुराने थर्मोस्टेट को हटा देता है, एक स्मार्ट स्थापित करता है, और अपने मौजूदा सेंसर को इससे जोड़ता है। बिना किसी अतिरिक्त कदम के.

आइए एक उदाहरण का उपयोग करके हमारे सिस्टम में एकीकरण को देखें।

आइए कल्पना करें कि हमारे नेटवर्क पर 8 सोनऑफ़ मॉड्यूल हैं। कुछ उपयोगकर्ताओं के लिए, सोनऑफ़ क्लाउड (श्रेणी 1) के माध्यम से नियंत्रण पर्याप्त होगा। कुछ तृतीय-पक्ष फ़र्मवेयर का उपयोग करना शुरू कर देंगे और आसानी से श्रेणी 2 में चले जाएंगे। अधिकांश तृतीय-पक्ष फ़र्मवेयर एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं: डेटा को MQTT सर्वर पर स्थानांतरित करना। ओपनहब, माजर्डोमो या कोई अन्य एक उद्देश्य पूरा करता है - अलग-अलग उपकरणों को इंटरनेट या स्थानीय नेटवर्क पर स्थित एक एकल सूचना स्थान में एकजुट करना। इसलिए, सर्वर की उपस्थिति अनिवार्य है. यहीं पर मुख्य समस्या उत्पन्न होती है - यदि सर्वर विफल हो जाता है, तो पूरा सिस्टम स्वायत्त रूप से काम करना बंद कर देता है। इसे रोकने के लिए, सिस्टम अधिक जटिल हो जाते हैं, मैन्युअल नियंत्रण विधियाँ जोड़ी जाती हैं जो सर्वर विफलता की स्थिति में स्वचालन की नकल करती हैं।

हमने एक अलग रास्ता अपनाया, जहां प्रत्येक उपकरण आत्मनिर्भर है। इस प्रकार, सर्वर निर्णायक भूमिका नहीं निभाता है, बल्कि केवल कार्यक्षमता का विस्तार करता है।

आइए विचार प्रयोग पर वापस आएं। आइए फिर से वही 8 Sonoff मॉड्यूल लें और उनमें Lytko फर्मवेयर स्थापित करें। सभी Lytko फ़र्मवेयर में फ़ंक्शन होता है एसएसडीपी. एसएसडीपी एक नेटवर्क प्रोटोकॉल है जो नेटवर्क सेवाओं के विज्ञापन और खोज के लिए इंटरनेट प्रोटोकॉल सूट पर आधारित है। किसी अनुरोध की प्रतिक्रिया या तो मानक या विस्तारित हो सकती है। मानक कार्यों के अलावा, हमने इस उत्तर में नेटवर्क पर उपकरणों की एक सूची का निर्माण भी शामिल किया है। इस प्रकार, डिवाइस स्वयं एक-दूसरे को ढूंढते हैं, और उनमें से प्रत्येक के पास ऐसी सूची होगी। उदाहरण एसएसडीपी शीट:

"ssdpList": 
	{
		"id": 94967291,  
		"ip": "192.168.x.x",
                "type": "thermostat"
	}, 
	{
		"id": 94967282,
		"ip": "192.168.x.x",
                "type": "thermostat"
	}

जैसा कि आप उदाहरण से देख सकते हैं, सूची में डिवाइस आईडी, नेटवर्क पर आईपी पता, यूनिट प्रकार (हमारे मामले में, एक सोनऑफ-आधारित थर्मोस्टेट) शामिल है। यह सूची हर दो मिनट में एक बार अपडेट की जाती है (यह अवधि नेटवर्क पर उपकरणों की संख्या में गतिशील परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया देने के लिए पर्याप्त है)। इस तरह, हम बिना किसी उपयोगकर्ता कार्रवाई के जोड़े गए, बदले गए और अक्षम किए गए डिवाइसों को ट्रैक करते हैं। यह सूची ब्राउज़र या मोबाइल एप्लिकेशन पर भेजी जाती है, और स्क्रिप्ट स्वयं दिए गए ब्लॉकों की संख्या के साथ एक पेज बनाती है। प्रत्येक ब्लॉक एक डिवाइस/सेंसर/नियंत्रक से मेल खाता है। देखने में सूची इस प्रकार दिखती है:

लेकिन क्या होगा यदि अन्य रेडियो सेंसर cc8266 (ZigBee) या nrf32 (MySensors) के माध्यम से esp2530/esp24 से जुड़े हों?

परियोजनाओं के बारे में

बाज़ार में विभिन्न वितरित प्रणालियाँ मौजूद हैं। हमारा सिस्टम आपको सबसे लोकप्रिय लोगों के साथ एकीकृत होने की अनुमति देता है।

नीचे ऐसी परियोजनाएं हैं जो किसी न किसी तरह से विभिन्न निर्माताओं की एक-दूसरे के साथ असंगति की स्थिति को बदलने की कोशिश कर रही हैं। उदाहरण के लिए, यह है एसएलएस गेटवे, माईसेंसर या ZESP32. ZigBee2MQTT एक MQTT सर्वर से जुड़ा हुआ है, इसलिए यह उदाहरण के लिए उपयुक्त नहीं है।

MySensors को लागू करने का एक विकल्प ESP8266 पर आधारित गेटवे है। बाकी उदाहरण ESP32 पर हैं. और उनमें आप उपकरणों का पता लगाने और उनकी सूची बनाने के हमारे ऑपरेटिंग सिद्धांत को लागू कर सकते हैं।

आइए एक और विचार प्रयोग करें। हमारे पास ZESP32 गेटवे या SLS गेटवे, या MySensors है। उन्हें एक ही सूचना स्थान में कैसे जोड़ा जा सकता है? हम इन गेटवे के मानक कार्यों में एसएसडीपी प्रोटोकॉल लाइब्रेरी जोड़ देंगे। एसएसडीपी के माध्यम से इस नियंत्रक तक पहुंचने पर, यह उन उपकरणों की एक सूची जोड़ देगा जो मानक प्रतिक्रिया में इससे जुड़े हुए हैं। इस जानकारी के आधार पर, ब्राउज़र एक पेज तैयार करेगा। सामान्य तौर पर यह इस तरह दिखेगा:

वेब इंटरफेस

पीडब्लूए आवेदन

"ssdpList": 
{
   "id": 94967291, // уникальный идентификатор устройства
   "ip": "192.168.x.x", // ip адрес в сети
   "type": "thermostat" // тип устройства
},
{
   "id": 94967292,
   "ip": "192.168.x.x",
   "type": "thermostat"
},
{
   "id": 94967293,
   "ip": "192.168.x.x",
   "type": "thermostat"
},
{  
   "id": 13587532, 
   "type": "switch"  
},
{  
   "id": 98412557, 
   "type": "smoke"
},
{  
   "id": 57995113, 
   "type": "contact_sensor"
},
{  
   "id": 74123668,
   "type": "temperature_humidity_pressure_sensor"
},
{
    "id": 74621883, 
    "type": "temperature_humidity_sensor"
}

उदाहरण से पता चलता है कि डिवाइस एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से जोड़े जाते हैं। अपने स्वयं के आईपी पते के साथ 3 थर्मोस्टेट और अद्वितीय आईडी के साथ 5 अलग-अलग सेंसर जुड़े हुए हैं। यदि सेंसर वाई-फाई नेटवर्क से जुड़ा है, तो इसका अपना आईपी होगा; यदि यह गेटवे से जुड़ा है, तो डिवाइस का आईपी पता गेटवे का आईपी पता होगा।

हम उपकरणों के साथ संचार करने के लिए WebSocket का उपयोग करते हैं। यह आपको अनुरोध प्राप्त करने की तुलना में संसाधन लागत को कम करने और कनेक्ट या बदलते समय गतिशील रूप से जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है।

सर्वर को बायपास करते हुए, डेटा सीधे उस डिवाइस से लिया जाता है जिससे ब्लॉक संबंधित है। इस प्रकार, यदि कोई उपकरण विफल हो जाता है, तो सिस्टम काम करना जारी रखता है। वेब इंटरफ़ेस सूची से गायब डिवाइस को प्रदर्शित नहीं करता है। लेकिन नुकसान के बारे में एक संकेत, यदि आवश्यक हो, उपयोगकर्ता के एप्लिकेशन में एक अधिसूचना के रूप में आएगा।

इस दृष्टिकोण को लागू करने का पहला प्रयास PWA अनुप्रयोग था। यह आपको उपयोगकर्ता के डिवाइस पर ब्लॉक बेस संग्रहीत करने और केवल आवश्यक डेटा का अनुरोध करने की अनुमति देता है। लेकिन संरचना की ख़ासियत के कारण यह विकल्प अधूरा है। और केवल एक ही रास्ता है - एंड्रॉइड और आईओएस के लिए एक मूल एप्लिकेशन, जो वर्तमान में सक्रिय विकास के अधीन है। डिफ़ॉल्ट रूप से, एप्लिकेशन केवल आंतरिक नेटवर्क पर काम करेगा। यदि आवश्यक हो, तो आप सब कुछ बाहरी नियंत्रण में स्थानांतरित कर सकते हैं। इसलिए, जब उपयोगकर्ता स्थानीय नेटवर्क छोड़ता है, तो एप्लिकेशन स्वचालित रूप से क्लाउड पर स्विच हो जाता है।

बाहरी नियंत्रण - पृष्ठ का पूर्ण दोहराव। जब पृष्ठ सक्रिय होता है, तो उपयोगकर्ता सर्वर में लॉग इन कर सकता है और अपने व्यक्तिगत खाते के माध्यम से उपकरणों का प्रबंधन कर सकता है। इस प्रकार, सर्वर अपनी कार्यक्षमता का विस्तार करता है, जिससे आप घर से बाहर रहते हुए भी उपकरणों का प्रबंधन कर सकते हैं, और पोर्ट फ़ॉरवर्डिंग या एक समर्पित आईपी से बंधे नहीं रहते हैं।

इस प्रकार, उपरोक्त विकल्प में सर्वर दृष्टिकोण के नुकसान नहीं हैं, और नए उपकरणों को जोड़ने में लचीलेपन के रूप में कई फायदे भी हैं।

थर्मोस्टेट के बारे में

आइए एक उदाहरण के रूप में हमारे थर्मोस्टेट का उपयोग करके नियंत्रण प्रणाली को देखें।

प्रदान किया:

प्रत्येक थर्मोस्टेट के लिए तापमान नियंत्रण (एक अलग ब्लॉक के रूप में प्रदर्शित);
थर्मोस्टेट ऑपरेशन शेड्यूल सेट करना (सुबह, दोपहर, शाम, रात);
वाई-फ़ाई नेटवर्क का चयन करना और किसी डिवाइस को उससे कनेक्ट करना;
डिवाइस को "ओवर द एयर" अपडेट करना;
एमक्यूटीटी की स्थापना;
उस नेटवर्क को कॉन्फ़िगर करें जिससे डिवाइस कनेक्ट है।

वेब इंटरफ़ेस के माध्यम से नियंत्रण के अलावा, हमने डिस्प्ले पर क्लिक करके क्लासिक नियंत्रण प्रदान किया है। बोर्ड पर नेक्स्टियन NX3224T024 2.4-इंच मॉनिटर है। डिवाइस के साथ काम करने में आसानी के कारण यह विकल्प उन पर पड़ा। लेकिन हम STM32 पर आधारित अपना स्वयं का मॉनिटर विकसित कर रहे हैं। इसकी कार्यक्षमता नेक्स्टियन से बदतर नहीं है, लेकिन इसकी लागत कम होगी, जिसका डिवाइस की अंतिम कीमत पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।

किसी भी स्वाभिमानी थर्मोस्टेट स्क्रीन की तरह, हमारा नेक्स्टियन यह कर सकता है:

उपयोगकर्ता के लिए आवश्यक तापमान सेट करें (दाईं ओर बटन का उपयोग करके);
निर्धारित ऑपरेशन मोड को चालू और बंद करें (बटन एच);
रिले ऑपरेशन प्रदर्शित करें (बाईं ओर तीर);
इसमें बाल सुरक्षा है (लॉक हटाए जाने तक भौतिक क्लिक अवरुद्ध हैं);
वाईफ़ाई सिग्नल शक्ति प्रदर्शित करता है।

इसके अलावा, मॉनिटर का उपयोग करके आप यह कर सकते हैं:

उपयोगकर्ता द्वारा स्थापित सेंसर के प्रकार का चयन करें;
चाइल्ड लॉक सुविधा प्रबंधित करें;
फ़र्मवेयर अद्यतन करें.

वाईफाई बार पर क्लिक करते ही यूजर को कनेक्टेड नेटवर्क की जानकारी मिल जाएगी। होमकिट फ़र्मवेयर में डिवाइस को पेयर करने के लिए QR कोड का उपयोग किया जाता है।

डिस्प्ले के साथ काम करने का डेमो:

हमने विकास किया है डेमो पेज तीन जुड़े थर्मोस्टेट के साथ।

आप पूछ सकते हैं, "आपके थर्मोस्टेट में क्या खास है?" अब बाज़ार में वाई-फ़ाई फ़ंक्शन, शेड्यूल ऑपरेशन और स्पर्श नियंत्रण के साथ कई थर्मोस्टैट उपलब्ध हैं। और उत्साही लोगों ने सबसे लोकप्रिय स्मार्ट होम सिस्टम (मेजोर्डोमो, होमअसिस्टेंट, आदि) के साथ बातचीत करने के लिए मॉड्यूल लिखे हैं।

हमारा थर्मोस्टेट ऐसी प्रणालियों के अनुकूल है और इसमें उपरोक्त सभी चीजें मौजूद हैं। लेकिन विशिष्ट विशेषता यह है कि सिस्टम के लचीलेपन के कारण थर्मोस्टेट में लगातार सुधार किया जा रहा है। प्रत्येक अद्यतन के साथ कार्यक्षमता का विस्तार होगा। सिस्टम प्रबंधन की मानक पद्धति (एक शेड्यूल के अनुसार) में, हम एक अनुकूली पद्धति जोड़ेंगे। एप्लिकेशन आपको उपयोगकर्ता का जियोलोकेशन प्राप्त करने की अनुमति देता है। इसके लिए धन्यवाद, सिस्टम अपने स्थान के आधार पर ऑपरेटिंग मोड को गतिशील रूप से बदल देगा। और मौसम मॉड्यूल आपको मौसम की स्थिति के अनुकूल होने की अनुमति देगा।

और विस्तारशीलता. कोई भी अपने मौजूदा पारंपरिक थर्मोस्टेट को हमारे साथ बदल सकता है। न्यूनतम प्रयास के साथ. हमने बाज़ार में सबसे लोकप्रिय सेंसरों में से 5 का चयन किया है और उनके लिए समर्थन जोड़ा है। लेकिन भले ही सेंसर में विशिष्ट विशेषताएं हों, उपयोगकर्ता इसे हमारे थर्मोस्टेट से कनेक्ट करने में सक्षम होगा। ऐसा करने के लिए, आपको एक विशिष्ट सेंसर के साथ काम करने के लिए थर्मोस्टेट को कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होगी। हम निर्देश प्रदान करेंगे.

थर्मोस्टेट या किसी अन्य डिवाइस को कनेक्ट करते समय, यह एक साथ हर जगह दिखाई देता है: वेब इंटरफ़ेस और PWA एप्लिकेशन दोनों में। डिवाइस जोड़ना स्वचालित रूप से होता है: आपको बस इसे वाई-फ़ाई नेटवर्क से कनेक्ट करना होगा।

हमारे सिस्टम को सर्वर की आवश्यकता नहीं है, और यदि यह विफल हो जाता है, तो यह कद्दू में नहीं बदल जाता है। यहां तक कि अगर घटकों में से एक विफल हो जाता है, तो सिस्टम आपातकालीन परिदृश्य में काम करना शुरू नहीं करता है। नियंत्रक, सेंसर, उपकरण - प्रत्येक तत्व एक सर्वर और एक क्लाइंट दोनों है, इसलिए पूरी तरह से स्वायत्त है।

रुचि रखने वालों के लिए, हमारे सामाजिक नेटवर्क: Telegram, इंस्टाग्राम, टेलीग्राम समाचार, VK, फेसबुक.

ई-मेल: [ईमेल संरक्षित]

पुनश्च हम आपको सर्वर को त्यागने के लिए प्रोत्साहित नहीं करते हैं। हम एक एमक्यूटीटी सर्वर का भी समर्थन करते हैं और हमारा अपना क्लाउड है। हमारा लक्ष्य सिस्टम की स्थिरता और विश्वसनीयता को बिल्कुल नए स्तर पर लाना है। ताकि सर्वर एक कमजोर बिंदु न हो, बल्कि कार्यक्षमता को पूरक करे और सिस्टम को अधिक सुविधाजनक बनाए।

स्रोत: www.habr.com

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