Na internetu postoji dosta recenzija i videa o izgradnji pametnih kuća. Postoji mišljenje da je sve to prilično skupo i problematično organizirati, to je, općenito, puno štrebera. Ali napredak ne stoji mirno. Uređaji postaju sve jeftiniji, ali sve funkcionalniji, a dizajn i montaža prilično jednostavni. Međutim, općenito se recenzije usredotočuju na 1-2 primjera uporabe, praktički ne pokrivajući nijanse i ne stvarajući holističku sliku. Stoga u ovom članku želim pregledati dovršeni projekt, pokazati slučajeve uporabe i zamke na koje nailazim u izgradnji pametne kuće pomoću Xiaomi uređaja na primjeru kupatila. Opisane ideje, uz manje varijacije, mogu se primijeniti i kod automatizacije stana.
Pozadina ili zašto je sve ovo potrebno
Prvo, malo pozadine kako bi kontekst bio jasan. Početkom jeseni 2018. godine završena je završna obrada kupališta i ono je pušteno u rad. Kupalište je autonomna kapitalna građevina s cjelogodišnjim grijanjem i opskrbom vodom.
Iz očitih razloga nitko stalno ne živi u kupaonici niti kontrolira stanje prostorija. Koliko god bih želio, posjet kupalištu također nije čest događaj. Sukladno tome, razmišljanja o stvaranju "pametne" kupaonice bila su prisutna od samog početka projekta. Prije svega radi sigurnosti (požar, poplava, kontrola pristupa). Na primjer, isključiti grijanje na -35 stupnjeva vani (živim u Novosibirsku) vrlo je opasna situacija. Međutim, za razliku od glavne kuće, nisam razmišljao o projektu automatizacije kupatila od samog početka i nisam napravio dodatno ožičenje na potrebnim mjestima. S druge strane, u kupatilu je instaliran internet, a s druge dvije zgrade se provodi videonadzor vanjske strane (vizualno možete procijeniti što se događa).
Vraćajući se s poslovnog puta u studenom 2019., navečer sam otišao u kupaonicu, otvorio ulazna vrata i šokirao se onim što sam vidio. LED diode WiFi točke bljeskale su iz mraka, a mlaz vode mi se slijevao po nogama. Odnosno, dogodila se poplava, ali struja nije isključena. Voda u kupalištu se osigurava pomoću vlastitog bunara, potopne pumpe i automatizacije koja kontrolira proces. Kako se kasnije ispostavilo, jedna armatura na spoju u WC-u se otkinula i cijela prostorija je bila poplavljena. Nikada nisam saznao zašto se automatizacija sažalila i ipak isključila, ali uspjela je ispumpati 15 cm vode na 30 četvornih metara. Vani je taj dan bilo -14 stupnjeva. Topli pod se nosio, nastavljajući održavati temperaturu u sobi na odgovarajućoj razini, ali pojavila se 100% vlažnost. Nije bilo moguće dalje odugovlačiti s organizacijom pametne kuće – moramo to početi raditi.
Izbor opreme
Gradeći glavnu kuću stekao sam iskustvo u radu s uređajima (stvoreno je odgovarajuće ožičenje). Dio automatizacije je urađen na . Drugi dio je na uređajima . Opcija s Raspberry PI bila mi je najatraktivnija i u početku sam je razmatrao za kupaonicu. Ali, nažalost, zahtijeva znatno više truda za organizaciju. Ovo još uvijek nije plug-and-play uređaj - od vježbi s hardverom do pisanja softvera za vlastite potrebe. Iz određenih razloga nije mi odgovaralo. Križanje Raspberry PI, ZigBee adaptera (kako bi se iskoristile prednosti Xiaomi bežičnih senzora) i Apple HomeKita zahtijevalo je učenje (a Apple HomeKit sučelje trenutno nije osobito uzbudljivo). Bilo je malo vremena (nisam želio ponavljanje situacije), a nije bilo ožičenja za svaku potrebnu točku, pa sam odlučio sve raditi na Xiaomi uređajima.
Glavni uređaj u takvoj situaciji je čvorište. U slučaju Xiaomija, postoje dvije opcije čvorišta: Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2 i Xiaomi Aqara Gateway. Potonji je otprilike dvostruko skuplji, prikladniji je za lokalno tržište i može integrirati uređaje u Apple HomeKit. Međutim, ako instalirate aplikaciju Aqara Home i odaberete regiju "Rusija", tada će u trenutku pisanja ovih redaka biti dostupno samo 13 različitih uređaja (prekidači, utičnice, senzori). Ako instalirate aplikaciju Xiaomi Home i odaberete regiju “China Mainland”, tada će stotine uređaja biti dostupne za povezivanje. U isto vrijeme, ako ste odabrali regiju "China Mainland", nećete moći spojiti europsku utičnicu i obrnuto. Odabir regije “Kinesko kopno” unutar aplikacije Aqara Home ne pruža istu cjelovitost uređaja koja je prisutna unutar Xiaomi Home s istom regijom. Bojeći se nekompatibilnosti, odlučio sam se za čvorište Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2. Usput, sama glavčina djeluje kao svjetiljka - to se može uzeti u obzir tijekom instalacije.
Zasebno je zanimljivo pitanje koliko će dugo sve to raditi. Ne govorimo čak o senzorima i baterijama u njima, već o sinkronizaciji i pohranjivanju podataka u oblak. Trenutno je račun slobodan. Sve informacije pohranjuju se na Xiaomi poslužiteljima. Ako sutra dečki odluče da korisnici iz Rusije ne bi trebali pohranjivati podatke u regiji "China Mainland" ili Roskomnadzor iz nekog razloga zabrani njihove poslužitelje, tada cijeli pametni dom riskira da se pretvori u bundevu. Za sebe sam odlučio da će u ovom slučaju senzori ostati, a hub će biti zamijenjen Raspberri PI + ZigBee adapterom.
Kontrola i sprječavanje curenja
Prvi i najvažniji scenarij automatizacije bio je prirodan nastavak nastalog problema - u slučaju curenja potrebno je isključiti dovod vode, odnosno pumpu i poslati upozorenje o problemu na telefon. Postojala su dva potencijalno opasna mjesta gdje je moglo doći do curenja.
Uz čvorište, ovaj scenarij zahtijeva dva senzora curenja i zidnu pametnu utičnicu. Cijena senzora curenja je oko 1400 rubalja. Cijena pametne utičnice za zidnu montažu je oko 1700 rubalja. Senzori curenja su autonomni i rade na baterije. Proizvođač tvrdi da će jedna baterija trajati 2 godine.
Instalacija pametne utičnice bila je malo komplicirana činjenicom da kineske utičnice zahtijevaju kvadratne kutije za utičnice, koje se ne prodaju u našim redovnim trgovinama (ali se mogu naručiti). Bušenje četvrtastih rupa vrlo je zabavno. Osim toga, stvarno vam treba adapter, iako postoji i utičnica za europski utikač. Verzija Aqara za lokalno tržište trenutno nema zidnu utičnicu, što nas veže za regiju “China Mainland”. Alternativno, bilo je moguće instalirati običnu utičnicu i uključiti pametnu utičnicu s utikačem tvrtke Xiaomi, ali to bi zahtijevalo dva dodatna adaptera. Druga alternativa je relej. Ali odlučio sam se za zidnu utičnicu.
Xiaomi Home aplikaciji dodani su utičnica i senzor. Slijedi skripta "u slučaju curenja" za dvije radnje: isključite utičnicu i pošaljite upozorenje.
Prvi senzor curenja postavljen je pored pumpe (i, zapravo, pored čvorišta). Za test je voda ulivena u tanjir i senzor je spušten u nju. Sve sam radnje provodio izravno na mjestu gdje je postavljen senzor kako bi situaciju što više približio stvarnosti. Test je bio uspješan: utičnica je isključena, na telefon je stigla obavijest, a čvorište je treptalo u hitnom načinu rada.
Drugi senzor curenja planiran je za ugradnju u WC blizu spoja cijevi. Ali s njegovom instalacijom pojavile su se neke nijanse - čvorište nije vidjelo senzor, iako je udaljenost bila mala. To je zbog konfiguracije prostora.
Između mjesta ugradnje čvorišta (soba za odmor) i mjesta ugradnje drugog senzora curenja (zahod) nalazila se parna soba. Parna soba, u najboljim tradicijama, ušivena je u krug folijom, stvarajući probleme s prijenosom signala.
Proizvođač tvrdi da su uređaji sposobni formirati mesh mrežu, odnosno da jedan uređaj može prenositi podatke u hub preko drugog uređaja. Negdje sam naišao na informaciju da samo uređaji spojeni na mrežu (a ne na baterije) mogu djelovati kao takvi odašiljači u mesh mreži. Međutim, bilo mi je dovoljno ugraditi senzor temperature u kut kupaonice da signal sa senzora curenja prestane nestajati. Možda je to slučajnost, jer niže u praonici ispod stropa je postavljen relej za kontrolu ulične rasvjete (možda djeluje kao odašiljač u mesh mreži). Međutim, problem s gubitkom signala sa senzora curenja u WC-u je riješen. Dodatno, možete provjeriti vezu između uređaja i hub-a pritiskom na senzor u sredini. Ako je sve u redu, tada će se relevantne informacije čuti na čistom kineskom iz čvorišta (u slučaju čvorišta Aqara, komunikacija će biti na ugodnom engleskom).
Provjera isključivanja i zatim uključivanje struje pomoću stroja pokazala je da pametna utičnica prelazi u isključeno stanje. Da bi se prebacio u uključeno stanje kada se pojavi struja, postoji odgovarajuća postavka:
Dodatni znak poplave prostorije bilo je povećanje vlažnosti na 100%. O upravljanju ovom značajkom raspravlja se u sljedećem odjeljku.
Kontrola dima i temperature
Kupaonica je prostorija opasna od požara, pa je sljedeći scenarij bio utvrditi znakove požara.
Za ovaj scenarij bila su potrebna dva senzora temperature (i vlage) i senzor dima. Cijena senzora temperature je oko 1000 rubalja. Detektor dima košta oko 2000 rubalja. U verziji Aqara za lokalnu regiju trenutno nema senzora za dim, što nas opet veže za regiju “Kinesko kopno”.
Senzor dima montiran je na stropu hodnika u kupaonici (u stvari, nedaleko od peći i izlaza iz parne sobe). Zatim je dodan uređaj u aplikaciju Xiaomi Home i kreiran je scenarij “u slučaju detekcije dima”, nakon čega je uslijedilo slanje obavijesti na telefon. Ispitivanje je provedeno šibicom za kamin. Senzor je uspješno prošao test. Hub je uključio alarm, plus zvučna obavijest je radila. Sam senzor također je vrlo podlo i glasno pištao, upozoravajući na problem.
Još jedan znak požara je povećanje temperature. Za kontrolu temperature ugrađena su dva senzora: jedan u toaletu, drugi u kupaonici. Zatim je aplikacija postavila scenarij "u slučaju da je temperatura viša od postavljene" s odgovarajućom obavijesti na telefonu. Trenutačno sam postavio prag okidača za toalet na 30 stupnjeva (ljeti će vjerojatno biti potrebno ponovno konfigurirati).
Postavljen je i scenarij “u slučaju da je temperatura ispod zadane” s pragom okidanja od 18 stupnjeva i dojavom na telefonu. Ako iz nekog razloga grijanje prestane raditi, želio bih to znati što je prije moguće. Slično tome, stvoreni su scenariji "u slučaju povećane vlažnosti" za oba senzora s pragom odziva od 70%, obavijest na telefon i isključivanje pumpe za dovod vode.
Kao lijep bonus za senzore temperature i vlage, u aplikaciji su dostupni povijesni grafikoni. Možete, na primjer, odrediti u kojim se trenucima sauna koristila za svoju namjenu (vršne temperature u grafikonu ispod) ili usporediti je li trenutna temperatura nenormalna.
Kontrola ventilacije
Parna soba ima prisilni ispušni sustav iz sobe. Nakon završetka postupka, preporučljivo je prozračiti sobu. Ventilacija se uključuje prekidačem na ključ, a sama ventilacija zahtijeva najmanje 30 minuta. Međutim, okupljanja u kupatilu često završavaju u jedan ili dva sata ujutro. Nije uvijek moguće sve napraviti unaprijed, a sjediti na kraju dodatnih 30 minuta i čekati da se parna kupelj prozrači je ispodprosječan užitak jer već želite spavati.
Za ovaj nam je scenarij trebao Xiaomijev prekidač s nultom linijom i montažom na zid. Cijena izdavanja je oko 1900 rubalja. Prekidači su dostupni u verziji Aqara za lokalno tržište.
U mom slučaju, ne možete jednostavno zamijeniti obični prekidač pametnim - potreban je električni vod. U skladu s tim, morao sam produžiti nultu liniju do montažne rupe za prekidač, na sreću postojala je takva prilika. U slučaju prekidača bez nulte linije, instalacija bi bila jednostavnija.
Nakon instalacije, pametni prekidač je dodan u aplikaciju kao uređaj i testirana je izvedba. U postavkama prekidača postoji mjerač vremena, a možete postaviti vrijeme isključivanja. Odnosno, sada prije nego što napustite kupaonicu, mjerač vremena za isključivanje postavljen je na dodatnih 30 minuta ventilacije i možete sigurno otići u krevet.
Moguća je i druga opcija za automatizaciju procesa. Nakon završetka postupaka kupanja, osim ventilacije, vrata u parnoj sobi se potpuno otvaraju. To dovodi do povećanja temperature u prostoriji za pranje u kojoj je ugrađen senzor temperature. Na temelju očitanja ovog senzora možete kreirati scenarije za uključivanje/isključivanje ventilacije. Ali ovu opciju još nisam isprobala. Osim toga, možete eksperimentirati sa senzorom za otvaranje vrata u parnoj sobi. Ali, bojim se da će brzo umrijeti ili otpasti, jer su vrata od stakla, au parnoj sobi može biti 120 stupnjeva.
Kontrola ulične rasvjete
Drugi zadatak koji sam želio automatizirati bilo je upravljanje uličnom rasvjetom na verandi. Jedan od tipičnih scenarija: upalite svjetlo na verandi kada ste blizu zgrade, a vani je mrak. Kupaonica je zaključana, prekidač za ulično svjetlo nalazi se u sobi. Morao sam otići po ključ da otvorim vrata i upalim svjetlo. Gašenje svjetla zahtijevalo je sličan postupak. Još jedan scenarij koji se redovito pojavljivao bio je paljenje ili gašenje svjetla na trijemu dok ste bili u glavnoj kući. Nerijetko sam, izlazeći iz kupatila, zaboravio ugasiti svjetlo na verandi i to sam otkrio već dok sam bio u kući: ili gledajući kroz prozor ili gledajući u nadzorne kamere. U ovom trenutku obično nema želje ići bilo gdje, pa je svjetlo nastavilo gorjeti cijelu noć.
Za provedbu ove ideje kupljen je dvokanalni relej. Cijena izdavanja je oko 2000 rubalja. Trenutno nema dostupnih releja u verziji Aqara za lokalno tržište. Ali može se zamijeniti prekidačem s ključem (jasno je da je njegovo postavljanje u razvodnu kutiju problematičniji proces).
U početku sam namjeravao montirati relej iza prekidača s ključem, ali se pokazalo da je vrlo problematično doseći strujni vod do željenog mjesta (releju je opet potrebno napajanje). Idealno mjesto je razvodna kutija gdje se skupljaju strujni vodovi, vodovi prekidača i vodovi ulične rasvjete. Nalazila se ispod spuštenog stropa, zbog čega je bilo potrebno demontirati nekoliko letvica obloge. Bilo bi poželjno unaprijed razmisliti o ovoj točki. Međutim, instalacija je uspješno dovršena. Dijagram povezivanja primjetno je kompliciraniji nego za utičnice i sklopke (u mom slučaju postoje četiri 3-žilne žice i 8 terminala na samom releju). Da mi to ne ostane u glavi i da ništa ne pobrkam, nacrtao sam strujni krug na komadu papira prije ugradnje. Zatim sam napravio probnu instalaciju da provjerim sve:
Uređaj je spojen u aplikaciji i započela je faza testiranja. Uličnu rasvjetu trebalo je uključiti/isključiti pomoću već postojećeg prekidača ili aplikacije. Na ulici su dvije svjetiljke - jedna s lijeve, druga s desne strane. Relej ima dva kanala, ali nije imalo smisla uključiti ih zasebno. S druge strane, također ih nisam htio uključiti jedan po jedan s dva klika u aplikaciji. Dakle, upravljanje se vršilo na jednom relejnom kanalu. Čudnom slučajnošću, ova opcija nije radila normalno - zapela je u jednom ili drugom položaju. Više nije bilo puno vremena za eksperimente, jer je ponestajalo dnevnog svjetla i htio sam ponovno sastaviti oblogu na stropu. Stoga sam jednostavno spojio lampice paralelno na oba kanala i sve je radilo kako sam htio. Kako bi fizičke i softverske sklopke radile kao prolazne sklopke, u postavkama releja omogućena je opcija Interlock.
Također bi bilo moguće organizirati paljenje/gašenje svjetla pomoću timera. Ali još nisam bio zainteresiran za ovaj scenarij.
Kontrola pristupa u prostor
Još jedna zanimljivost bila je kontrola otvaranja uličnih vrata. Prije svega, utvrditi i dojaviti da je netko zaboravio dobro zalupiti ova vrata ili ih je ostavio potpuno otvorena.
Za ovaj scenarij bio je potreban senzor prozora/vrata. Tražena cijena je oko 1000 rubalja. Postoje senzori koje proizvodi Aqara za lokalno tržište (imaju manje zaobljene rubove).
Montaža je vrlo jednostavna - senzori se lijepe dvostranom trakom. Prije montaže, bolje je spojiti senzor u aplikaciji kako biste vidjeli na kojoj se udaljenosti pojavljuje okidač. Upute pišu o razmaku do 20 mm, ali to, blago rečeno, nije točno - senzor i magnet za odgovor moraju biti montirani gotovo blizu. Glavna kuća ima sličan senzor instaliran na vratima garaže. Između vodilice i ogrlice nalazi se brtvena gumica širine 1 cm. Na ovoj udaljenosti senzor je pokazivao „otvoreno“ stanje i bilo je potrebno povećati odziv magneta.
Nakon što je novi uređaj dodan u aplikaciju, možete prijeći na automatizaciju. Postavili smo scenarij "ako su vrata otvorena dulje od 1 minute" s obavijesti na telefonu. U engleskoj lokalizaciji dio izraza o 1 minuti nije vidljiv, ali prag okidanja je upravo to. U verziji senzora Aqara i aplikacije Aqara Home možete konfigurirati druge intervale odgovora. Nažalost, to još nije moguće učiniti unutar aplikacije Xiaomi Home. Ali praksa je pokazala da je interval od 1 minute više nego dovoljan - nema lažnih alarma, svi alarmi su bili ispravni. Također možete vidjeti zapise sa senzora. Ovaj senzor nije iznimka. Možete, primjerice, iz dnevnika utvrditi kada ste došli u kupaonicu (prvo otvaranje vrata određenog dana) i kada ste iz nje izašli (posljednje zatvaranje vrata), procjenjujući tako ukupno vrijeme provedeno u kupatilu. soba.
Dojmovi s operacije
Ukupni dojmovi rada su isključivo pozitivni. Naravno, postoje neke manje nijanse, ali glavni cilj automatizacije je postignut. Prije svega, to je psihička smirenost, potvrđena rezultatima testiranja. Udobnost je također važna - dobiveno je daljinsko upravljanje uličnom rasvjetom i napama, a pojavilo se i dodatno noćno svjetlo. Kada idete na godišnji odmor, možete se sjetiti i zatvoriti vodu na daljinu.
Troškovi za sve gore opisane uređaje prikazani su u nastavku u približnom obliku (bez reference na određenu trgovinu). Kod naručivanja na AliExpressu, cijene će se manje razlikovati.
Prilikom odabira kompleta opreme potrebno je voditi računa o kompatibilnosti (za koju regiju je ova oprema proizvedena i kojoj obitelji pripada). Unutar aplikacije neće biti moguće izraditi skriptu koja će npr. upravljati utičnicom za europsku regiju na temelju događaja senzora dima (za regiju “China Mainland”). Ako vam ne treba nešto egzotično poput detektora dima, onda je bolje pogledati Aqara uređaje za lokalno tržište. Na kraju, relej se može zamijeniti, na primjer, prekidačem s dva ključa. Brojne trgovine koje prodaju Xiaomi uređaje očito ih uvoze na sivi način (ovi su uređaji namijenjeni kineskoj regiji). No, na primjer, Svyaznoy nosi uređaje namijenjene našem tržištu. Osim kompatibilnosti istih utičnica, sadržavat će i upute na engleskom i ruskom jeziku. Ispod je fotografija dva identična senzora, ali za različite regije (unutarnji kineski - lijevo i vanjski europski - desno):
Brzina odziva kontrola aplikacije nije uvijek dobra. Na primjer, ponekad se možete susresti sa situacijom u kojoj uvijek iznova, umjesto da upalite svjetlo, dobijete pogrešku poput "zahtjev nije uspio". Eksperimentalno identificiran tretman—istovar aplikacije iz memorije i ponovno pokretanje—rješava ovaj problem brže nego čekanje odgovora pri sljedećem pokušaju. Također, ponekad postoje primjetna kašnjenja (do 20-30 sekundi) u ažuriranju statusa pojedinog senzora. U tim je trenucima bolje ne pritiskati ponovno tipke za uključivanje/isključivanje uređaja, već jednostavno pričekati ažuriranje statusa. Kada pokrenete aplikaciju, u nekim situacijama možete vidjeti prazan popis umjesto popisa uređaja. Ovdje nema mjesta panici - obično se pojavi u sljedećih nekoliko sekundi. Obavijesti na telefon nisu lokalizirane i spremaju se ispravnim imenovanjem samih događaja. Osim toga, autori aplikacije povremeno koriste kanal push obavijesti za oglašavanje (opet na kineskom). Naravno, ovo mi se ne sviđa, ali zapravo nemam izbora.
Nadam se da je ovaj članak pomogao u stjecanju dovoljnog razumijevanja mogućnosti niza Xiaomi uređaja za izgradnju pametnog doma i scenarija za njihovu praktičnu upotrebu. Ako i dalje imate pitanja, prilagodbi ili dodataka, rado ću o njima razgovarati u komentarima.
Izvor: www.habr.com
