{"id":52331,"date":"2019-11-06T00:00:00","date_gmt":"2019-11-05T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos"},"modified":"2020-02-18T14:00:01","modified_gmt":"2020-02-18T11:00:01","slug":"stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/news\/stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos","title":{"rendered":"L'evoluzione del termostato: come \u00e8 nato","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"L'evoluzione
\n
\nDopo alcuni anni di lavoro fruttuoso, abbiamo deciso di presentare al pubblico il nostro primo prodotto per la gestione climatica della smart home: un termostato intelligente per il riscaldamento a pavimento.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Che cos'\u00e8 questo dispositivo?<\/h3>\n

\n\u00c8 un termostato intelligente per qualsiasi riscaldamento a pavimento elettrico fino a 3 kW. \u00c8 gestito tramite un'app, una pagina web, HTTP, MQTT, quindi si integra facilmente in tutti i sistemi di smart home. Sviluppiamo plugin per i pi\u00f9 popolari. <\/p>\n

\u00c8 possibile gestire non solo il riscaldamento a pavimento elettrico, ma anche la testina termostatica di un riscaldamento a pavimento ad acqua, una caldaia o una sauna elettrica. Inoltre, attraverso nrf, il termostato pu\u00f2 comunicare con vari sensori. Attualmente, sono in fase di sviluppo quasi tutti i sensori relativi al clima. Poich\u00e9 il dispositivo \u00e8 basato su ESP, abbiamo deciso che non sarebbe stato opportuno limitare le opzioni di personalizzazione degli utenti. Pertanto, abbiamo previsto che l'utente possa impostare il dispositivo in modalit\u00e0 sviluppatore e installare un altro firmware, ad esempio, con supporto per HomeKit o progetti di terze parti.<\/p>\n

*dopo l'installazione di firmware di terze parti con supporto per HomeKit o altri progetti popolari, il ritorno al firmware originale non \u00e8 possibile tramite OTA (Over-the-Air).<\/p>\n

Difficolt\u00e0 incontrate<\/h3>\n

\nDire che non ce ne siano state sarebbe sciocco. Cercher\u00f2 di descrivere i problemi pi\u00f9 complessi che sono emersi e come li abbiamo risolti.<\/p>\n

Il case del dispositivo \u00e8 stata una sfida difficile. Sia in termini di risorse necessarie che di tempo (ci abbiamo messo circa un anno).<\/p>\n

Ci sono stati moltissimi opzioni sul mercato. E la pi\u00f9 popolare \u00e8 la stampa 3D. Diamo un'occhiata:
\nStampa 3D classica. La qualit\u00e0 lascia a desiderare, la velocit\u00e0 di produzione anche. Abbiamo utilizzato la stampa 3D per prototipi, ma per la produzione non era adatta.<\/p>\n

Stampante 3D fotopolimerica. Qui la qualit\u00e0 \u00e8 di gran lunga migliore, ma entra in gioco il fattore costo. I prototipi stampati su una stampante simile hanno costato circa 4000\u20bd, e questa \u00e8 solo una parte del case su due. \u00c8 possibile acquistare la propria stampante, il che ridurrebbe il costo, ma il prezzo resterebbe comunque elevato e la velocit\u00e0 insoddisfacente.<\/p>\n

Colata in silicone. Pensavamo fosse l'opzione ottimale. La qualit\u00e0 era a livello, il prezzo alto, ma non critico. Abbiamo persino ordinato un primo lotto di 20 case per test sul campo.<\/p>\n

Ma tutto \u00e8 cambiato per caso. Una sera, ho accidentalmente pubblicato nel chat interno per sviluppatori che c'erano problemi con i case, il prezzo era troppo alto. E il giorno dopo un collega mi ha scritto in privato che un amico di un suo amico aveva TPA (termoplastico automatico). E si poteva realizzare uno stampo per il primo passo. Questo messaggio ha cambiato tutto! <\/p>\n

Prima avevo considerato di utilizzare TPA, ma ero frenato non tanto dalla necessit\u00e0 di ordinare un lotto di 5000 unit\u00e0 minimo (anche se ci si pu\u00f2 sforzare di trovare anche meno dai cinesi). Ero frenato dal costo dello stampo. Circa 5000 dollari. Non ero pronto a pagare tale somma in un colpo solo. Il costo dello stampo tramite il nostro nuovo collega era ragionevole, variava tra i 2000 e i 2500 dollari. Inoltre, lui \u00e8 stato disponibile a farci un favore e abbiamo concordato che il pagamento sarebbe avvenuto a rate. Cos\u00ec il problema con i case \u00e8 stato risolto.<\/p>\n

La seconda difficolt\u00e0, non meno importante, con cui ci siamo confrontati \u00e8 stata l'hardware.<\/p>\n

Non si contano le revisioni dell'hardware. Secondo le nostre stime, la versione presentata \u00e8 la settima, escludendo le intermedie. In questa versione abbiamo cercato di risolvere tutti i difetti evidenziati durante i test.<\/p>\n

Cos\u00ec, in precedenza pensavo che nel hardware non fosse necessario un 'watchdog'. Ora senza di esso il dispositivo non andr\u00e0 in produzione: a causa della capricciosit\u00e0 della piattaforma che abbiamo scelto.
\nInoltre, il pin analogico su ESP. Pensavo che ogni pin dell'ESP fosse universale. Ma l'ESP ha solo un pin analogico. L'ho scoperto nella pratica, il che ha portato a un rifacimento e una nuova ordinazione delle schede PCB.<\/p>\n

Prima versione delle schede PCB<\/i><\/p>\n

\"L'evoluzione
\n
\n\"L'evoluzione
\n
\nSeconda versione delle schede PCB<\/i><\/p>\n

\"L'evoluzione
\n
\n\"L'evoluzione
\n
\nPenultima versione delle schede PCB, in cui abbiamo dovuto risolvere urgentemente i problemi con il pin analogico<\/i><\/p>\n

\"L'evoluzione
\n
\n\"L'evoluzione
\n
\nPer quanto riguarda il software, ci sono state anche molte insidie.<\/p>\n

Ad esempio, la disconnessione periodica dell'ESP. Anche se il ping arriva, la pagina non si apre. L'unica soluzione \u00e8 riscrivere la libreria. Potrebbero esserci altre soluzioni, ma tutte quelle che abbiamo provato non hanno dato risultati. <\/p>\n

Il secondo problema significativo, sorprendentemente, \u00e8 il numero di richieste all'ESP quando si apre la pagina. Utilizzando GET o ajax, ci siamo imbattuti nel fatto che il numero di richieste diventava indecorosamente alto. A causa di ci\u00f2, l'ESP si comportava in modo imprevedibile, poteva semplicemente riavviarsi o impiegare diversi secondi per elaborare la richiesta. La soluzione \u00e8 stata passare ai web socket. Dopo questo cambiamento, il numero di richieste \u00e8 diminuito drasticamente.<\/p>\n

Il terzo problema riguarda l'interfaccia web. Maggiori informazioni al riguardo saranno fornite in un articolo separato che sar\u00e0 pubblicato successivamente.<\/p>\n

Per ora posso solo dire che l'opzione pi\u00f9 ottimale al momento \u00e8 utilizzare VUE.JS. <\/p>\n

Questo framework \u00e8 il pi\u00f9 adatto tra tutti quelli che abbiamo testato.<\/p>\n

Le opzioni dell'interfaccia possono essere visualizzate ai seguenti link<\/p>\n

adaptive.lytko.com<\/a><\/noindex>
\nmobile.lytko.com<\/a><\/noindex><\/p>\n

Sviluppo del termostato<\/h3>\n

\nSuperate tutte le difficolt\u00e0, siamo arrivati a questo risultato:<\/p>\n

\"L'evoluzione
\n
\n\"L'evoluzione
\n
\nStruttura<\/b><\/p>\n

Il termostato \u00e8 composto da tre schede (moduli):<\/p>\n

    \n
  1. Scheda di controllo;<\/li>\n
  2. Scheda controllata; <\/li>\n
  3. Scheda del display.<\/li>\n<\/ol>\n

    \nScheda di controllo<\/b> \u2013 \u00e8 la scheda su cui sono posizionati ESP12, il watchdog hardware e nRF24 per l'interazione con i futuri sensori. All'avvio, il dispositivo supporta il sensore digitale DS18B20. Tuttavia, abbiamo previsto la possibilit\u00e0 di collegare sensori analogici di produttori terzi. In uno dei futuri aggiornamenti del firmware del dispositivo, aggiungeremo la possibilit\u00e0 di utilizzare sensori forniti con termostati di produttori terzi. <\/p>\n

    \"L'evoluzione
    \n
    \nScheda controllata<\/b> \u2013 \u00e8 la scheda di alimentazione e gestione del carico. Qui abbiamo posizionato un alimentatore da 750mA, terminali per collegare i sensori di temperatura e rel\u00e8 da 16A per controllare il carico.<\/p>\n

    \"L'evoluzione
    \n
    \nDisplay<\/b> \u2013 nella fase di sviluppo abbiamo scelto     il display Nextion<\/a><\/noindex> da 2.4 pollici.<\/p>\n

    \u00c8 facile trovare informazioni su di esso online. Da parte mia, aggiungo che \u00e8 molto comodo quasi per tutti, tranne che per il prezzo. Un display da 2.4 pollici costa circa 1200\u20bd, il che influisce negativamente sul prezzo finale.<\/p>\n

    Pertanto, \u00e8 stata presa la decisione di realizzare un'alternativa adatta alle nostre esigenze, ma a un costo inferiore. Tuttavia, sar\u00e0 necessario programmarlo nel modo tradizionale, e non tramite l'ambiente Nextion Editor. Questo \u00e8 pi\u00f9 complicato, ma siamo pronti ad affrontarlo.<\/p>\n

    L'alternativa sar\u00e0 una matrice da 2.4 pollici con touchscreen e una scheda con STM32 a bordo per gestirla e ridurre il carico sull'ESP12. Tutto il controllo avverr\u00e0 in modo analogo a Nextion via UART, con 32MB di memoria e una scheda flash completa per la registrazione dei log.<\/p>\n

    La struttura modulare consente di sostituire facilmente uno dei moduli, ottenendo un dispositivo completamente diverso. <\/p>\n

    Ad esempio, ci sono gi\u00e0 varianti della 'scheda 2' in diverse esecuzioni:<\/p>\n