Fyrir nokkru síðan kynntum við fyrir ykkur Þessi grein var upphaflega ætluð sem sýnikennsla á vélbúnaði og stjórnkerfi hitastillisins. En til að útskýra virkni hans og hvað við höfum útfært er nauðsynlegt að útskýra alla hugmyndina.
Um sjálfvirkni
Hefðbundið má skipta öllum sjálfvirkum aðferðum í þrjá flokka:
Flokkur 1 — einstök snjalltæki. Þú kaupir ljósaperur, ketil o.s.frv. frá mismunandi framleiðendum. Kostir: hvert tæki eykur möguleika og eykur þægindi. Gallar: hver nýr framleiðandi þarfnast síns eigin apps. Tækjasamskiptareglur frá mismunandi framleiðendum eru oft ósamhæfðar.
Flokkur 2 — Uppsetning á einni tölvu eða x86-samhæfu kerfi. Þetta fjarlægir takmarkanir á reikniafl og hægt er að setja upp MajorDoMo eða aðra netþjónadreifingu fyrir snjallheimilisstjórnun á þessari vél. Þannig eru tæki frá flestum framleiðendum tengd í einu upplýsingarými og mynda þannig sérstakan snjallheimilisþjón. Kostir: samhæfni undir einni stjórnstöð, sem veitir aukna stjórnunarmöguleika. Gallar: ef netþjónninn hrynur eða bilar fer allt kerfið aftur í stig 1, verður sundurlaust eða ónothæft.
Flokkur 3 — harðgerðasti kosturinn. Á meðan á endurbótum stendur eru allar veitur settar upp og öll kerfi afrituð. Kostir: allt er fullkomnað og þá verður húsið sannarlega snjallt. Gallar: afar dýrt miðað við 1. og 2. flokk, þörfin á að hugsa allt í gegn fyrirfram og taka tillit til allra smáatriða.
Flestir notendur velja fyrsta valkost og skipta svo smám saman yfir í annan. Og þeir sem eru hvað þrautseigastir fara svo yfir í þriðja valkost.
En það er möguleiki sem mætti kalla dreift kerfi: hvert einstakt tæki væri bæði netþjónn og viðskiptavinur. Í meginatriðum er þetta tilraun til að sameina valkosti 1 og 2, taka alla kosti þeirra og útrýma göllum þeirra, og finna þannig hamingjusaman meðalveg.
Sumir gætu haldið því fram að slíkur möguleiki hafi þegar verið þróaður. Hins vegar eru slíkar lausnir mjög sérhæfðar og hannaðar fyrir fólk með forritunarkunnáttu. Markmið okkar er að lækka hindrunina fyrir aðgangi að slíkum dreifðum kerfum, bæði í formi endapunkta og með því að samþætta núverandi tæki í kerfið okkar. Ef um hitastilli er að ræða fjarlægir notandinn einfaldlega gamla hitastillinn sinn, setur upp snjallan hitastilli og tengir núverandi skynjara við hann. Engin frekari skref eru nauðsynleg.
Við skulum skoða samþættingu við kerfið okkar með dæmi.
Ímyndum okkur að við höfum 8 Sonoff einingar í netkerfinu okkar. Fyrir suma notendur nægir stjórnun í gegnum Sonoff skýið (flokkur 1). Aðrir munu nota vélbúnað frá þriðja aðila og smám saman færa sig yfir í flokk 2. Flest vélbúnaðarkerfi frá þriðja aðila virka eftir sömu meginreglu: að senda gögn til MQTT netþjóns. OpenHub, Majordomo eða einhver annar netþjónn þjóna sama tilgangi - að sameina ólík tæki í eitt upplýsingarými, annað hvort staðsett á internetinu eða á staðarneti. Þess vegna er netþjónn nauðsynlegur. Þetta leiðir til aðalvandans: ef netþjónninn bilar hættir allt kerfið að virka sjálfstætt. Til að koma í veg fyrir þetta verða kerfin flóknari og bæta við handvirkum stjórnunaraðferðum sem styðja sjálfvirka kerfið ef netþjónn bilar.
Við fórum aðra nálgun þar sem hvert tæki er sjálfbært. Þess vegna gegnir netþjónninn ekki lykilhlutverki heldur aðeins virkni hans.
Við skulum snúa okkur aftur að hugsunartilrauninni. Við skulum taka sömu átta Sonoff einingarnar og setja upp Lytko vélbúnaðarforrit á þær. Allar útgáfur af Lytko vélbúnaðarforritinu útfæra fallið SSDP er netsamskiptaregla byggð á Internet Protocol Suite, notuð til að auglýsa og uppgötva netþjónustur. Svar við beiðni getur verið annað hvort staðlað eða útvíkkað. Auk staðlaðra aðgerða höfum við í þessu svari bætt við gerð lista yfir tæki á netinu. Þannig uppgötva tækin hvert annað sjálfkrafa og hvert og eitt þeirra mun hafa slíkan lista. Dæmi um SSDP lista:
"ssdpList":
{
"id": 94967291,
"ip": "192.168.x.x",
"type": "thermostat"
},
{
"id": 94967282,
"ip": "192.168.x.x",
"type": "thermostat"
}Eins og sjá má á dæminu inniheldur listinn auðkenni tækja, IP-tölur netsins og gerð einingar (í okkar tilviki Sonoff hitastillir). Þessi listi er uppfærður á tveggja mínútna fresti (þetta tímabil er nægilegt til að bregðast við breytilegum breytingum á fjölda tækja á netinu). Þannig fylgjumst við með viðbót, breytingum og eyðingu tækja án nokkurra íhlutunar notanda. Þessi listi er sendur í vafrann eða smáforritið og handritið býr sjálfkrafa til síðu með tilgreindum fjölda eininga. Hver eining samsvarar einu tæki/skynjara/stýringu. Sjónrænt lítur listinn svona út:
En hvað ef aðrir útvarpsskynjarar eru tengdir við esp8266/esp32 í gegnum cc2530 (ZigBee) eða nrf24 (MySensors)?
Um verkefni
Það eru ýmis dreifð kerfi á markaðnum. Kerfið okkar gerir kleift að samþætta þau vinsælustu.
Hér að neðan eru nokkur verkefni sem reyna að bæta úr stöðunni varðandi ósamrýmanleika milli ólíkra framleiðenda. Til dæmis, , eða . Það er tengt við MQTT netþjón, svo það hentar ekki í þessu dæmi.
Einn af útfærslumöguleikum MySensors er gátt byggð á ESP8266. Hin dæmin eru byggð á ESP32. Meginregla okkar um tækjauppgötvun og listagerð er hægt að útfæra í þeim.
Framkvæmum aðra hugsunartilraun. Segjum sem svo að við höfum ZESP32 gátt, SLS gátt eða MySensors gátt. Hvernig getum við samþætt þau í eitt upplýsingarými? Bætum SSDP samskiptareglusafni við staðlaðar aðgerðir þessara gátta. Þegar aðgangur er að þessum stjórnanda í gegnum SSDP mun hann bæta lista yfir tæki sem tengjast honum við staðlaða svarið. Byggt á þessum upplýsingum mun vafrinn búa til síðu. Almennt séð mun hún líta svona út:
Vefviðmót
PWA umsókn
"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"
}
Dæmið sýnir að tæki eru bætt við sjálfstætt. Þrír hitastillir með sín eigin IP-tölur og fimm mismunandi skynjarar með einstökum auðkennum eru tengdir. Ef skynjari er tengdur við Wi-Fi net mun hann hafa sitt eigið IP-tölu; ef hann er tengdur við gátt mun IP-tala tækisins vera IP-tala gáttarinnar.
Við notum WebSockets til að eiga samskipti við tæki. Þetta lágmarkar notkun auðlinda samanborið við GET beiðnir og gerir okkur kleift að sækja upplýsingar á kraftmikinn hátt við tengingu eða breytingar.
Gögnum er sótt beint úr tækinu sem blokkin tilheyrir, án þess að nota netþjóninn. Þetta þýðir að ef einhver tæki bilar heldur kerfið áfram að virka. Vefviðmótið sýnir einfaldlega ekki tækið sem vantar. Hins vegar, ef nauðsyn krefur, verður tæki sem vantar tilkynnt með tilkynningu í appi notandans.
Fyrsta tilraunin til að útfæra þessa aðferð var PWA app. Þetta gerir kleift að geyma gagnagrunn af blokkum á tæki notandans og aðeins biðja um nauðsynleg gögn. Hins vegar, vegna sérstakrar uppbyggingar appsins, er þessi aðferð ófullkomin. Eina lausnin er innfædd app. Android og iOS, sem er nú í virkri þróun. Sjálfgefið er að appið keyri aðeins á innra neti. Ef nauðsyn krefur er hægt að skipta yfir í ytri stjórnun. Þannig skiptir appið sjálfkrafa yfir í skýið þegar notandinn yfirgefur staðarnetið.
Ytri stjórnun er algjör afrit af síðunni. Þegar síðan er virkjuð getur notandinn skráð sig inn á netþjóninn og stjórnað tækjum í gegnum persónulegan aðgang sinn. Þannig víkkar netþjóninn út virkni sína og gerir þér kleift að stjórna tækjum fjarri heimilinu, án þess að vera bundinn við portframsendingu eða sérstaka IP-tölu.
Þannig er ofangreindur valkostur laus við ókosti netþjónsaðferðarinnar og hefur einnig fjölda kosta í formi sveigjanleika við tengingu nýrra tækja.
Um hitastillirinn
Við skulum skoða stjórnkerfið með því að nota hitastillinn okkar sem dæmi.
Veitt:
- Hitastýring hvers hitastillis (birt sem sér blokk);
- Að setja upp hitastilliáætlun (morgun, dag, kvöld, nótt);
- Að velja Wi-Fi net og tengja tækið við það;
- Uppfærsla á tæki í lofti;
- Uppsetning MQTT;
- Stilltu netið sem tækið er tengt við.
Auk vefstýringar er tækið einnig með hefðbundið snertiskjáviðmót. Nextion NX3224T024 2.4 tommu skjár er um borð. Hann var valinn vegna auðveldrar notkunar. Hins vegar er sérsniðinn STM32-byggður skjár nú í þróun. Virkni hans er ekki verri en Nextion, en hann verður ódýrari, sem mun hafa jákvæð áhrif á lokaverð tækisins.
Eins og hver önnur sjálfsvirðandi hitastillisskjár getur Nextion okkar:
- stilltu hitastigið sem notandinn þarfnast (með því að nota hnappana hægra megin);
- kveikja og slökkva á áætlaðri rekstrarstillingu (hnappur H);
- sýna virkni rofans (ör vinstra megin);
- hefur barnavernd (líkamleg þrýstingur er lokaður þar til lásinn er fjarlægður);
- Sýnir styrk WiFi merkisins.
Að auki, með því að nota skjáinn geturðu:
- veldu gerð skynjara sem notandinn hefur sett upp;
- stjórna barnaverndarstarfi;
- uppfæra vélbúnaðar.
Með því að smella á WiFi-stikuna birtast upplýsingar um tengt net. QR kóðinn er notaður til að para tækið við HomeKit vélbúnaðinn.
Sýna kynningu:
Við höfum þróað með þremur tengdum hitastillum.
Þú gætir spurt: „Hvað er svona sérstakt við hitastillinn þinn?“ Nú eru margir hitastillir á markaðnum með Wi-Fi virkni, tímasetningarmöguleikum og snertistýringum. Og áhugamenn hafa skrifað einingar fyrir samskipti við flest vinsæl snjallheimiliskerfi (Majordomo, HomeAssistant, o.s.frv.).
Hitastillirinn okkar er samhæfur þessum kerfum og býður upp á allt ofangreint. En sérkenni hans er að hann er stöðugt að bæta þökk sé sveigjanleika kerfisins. Með hverri uppfærslu mun virkni hans aukast. Auk staðlaðrar áætlaðrar kerfisstýringar munum við bæta við aðlögunarstýringu. Appið gerir þér kleift að fylgjast með landfræðilegri staðsetningu notandans, sem gerir kerfinu kleift að breyta rekstrarham á breytilegan hátt út frá staðsetningu hans. Og veðureiningin gerir þér kleift að aðlagast breyttum veðurskilyrðum.
Og möguleikar á stækkun. Hver sem er getur skipt út núverandi hitastilli fyrir okkar hitastilli, með lágmarks fyrirhöfn. Við höfum valið fimm vinsælustu skynjarana á markaðnum og bætt við stuðningi fyrir þá. Jafnvel þótt skynjari hafi einstaka eiginleika geta notendur samt tengt hann við hitastillinn okkar. Til að gera þetta þurfa þeir að stilla hitastillinn til að virka með tilteknum skynjara. Við munum veita leiðbeiningar.
Þegar þú tengir hitastilli eða annað tæki birtist það alls staðar: bæði í vefviðmótinu og í PWA appinu. Að bæta við tæki er sjálfvirkt: tengdu það bara við Wi-Fi netið þitt.
Kerfið okkar þarfnast ekki netþjóns og ef einn bilar breytist það ekki í grasker. Jafnvel þótt einn íhlutur bili lendir kerfið ekki í hruni. Stýringar, skynjarar, tæki – hver þáttur er bæði netþjónn og viðskiptavinur, sem gerir það fullkomlega sjálfstætt.
Fyrir þá sem hafa áhuga, þá eru hér samfélagsmiðlareikningar okkar: , , , , .
Netfang: shop@lytko.com
PS Við erum ekki að mæla með því að hætta við netþjóninn. Við styðjum einnig MQTT netþjóninn og höfum okkar eigið ský. Markmið okkar er að lyfta stöðugleika og áreiðanleika kerfisins á alveg nýtt stig. Við viljum að netþjóninn sé viðbót við það og auki notagildi þess, frekar en flöskuháls.
Heimild: www.habr.com
