🥇Automação residencial completa em prédio novo

Há três anos comecei a transformar meu antigo sonho em realidade - automação residencial máxima de um apartamento adquirido do zero em um prédio novo. Ao mesmo tempo, o “acabamento do desenvolvedor” teve que ser sacrificado em favor da casa inteligente e refazê-lo completamente, e toda a parte elétrica não relacionada à automação veio de um conhecido site chinês. Não era necessário um ferro de soldar, mas demorava muito para encontrar artesãos, eletricistas e carpinteiros experientes.

Painel de controle do apartamento em fevereiro de 2020 (Home Assistant)

Neste artigo falarei sobre a escolha das tecnologias de casa inteligente utilizadas no apartamento, e também fornecerei meus diagramas elétricos, fotos de tudo o que foi feito, os painéis elétricos resultantes e configurações de todos os dispositivos, e darei um link para GitHub.

A construção da nossa casa está em andamento - novembro de 2016

O que eu queria em 2017?

Desde que me tornei proprietário do apartamento na fase de escavação em 2015, ainda tive tempo antes de o apartamento ser comissionado em 2018 para decidir exatamente que tecnologia de automação iria usar no meu apartamento e, o mais importante, o que iria gerenciar.

Queria escolher a melhor opção e ter as seguintes opções:

Elétrico:

Controlar os níveis de iluminação em todas as divisões;
Controlar a iluminação em função da época do ano e do dia;
Imitar a presença dos proprietários (na sua ausência);
Controle de cortinas e persianas com acionamento elétrico;

O painel de controle de apartamento resultante baseado no Home Assistant em 2020 é uma versão móvel do controle de luz

Para contabilidade de energia:

Organize a coleta de leituras de todos os medidores em um único painel de controle;

De acordo com o sistema de equipamentos de áudio e vídeo. Multisala:

Possuir um banco único centralizado de informações de áudio e vídeo;
Silenciar automaticamente a música quando um telefone ou campainha tocar;
Exibir automaticamente mensagens de status nas telas;
Controlar a exibição da câmera de segurança do corredor na TV do quarto;
Gerencie todos os dispositivos de home theater;

Para sistemas de computador:

Gerencie todos os sistemas de qualquer lugar do mundo;
Gerencie todos os sistemas de qualquer computador da casa;
Receba imagens de qualquer câmera CCTV de qualquer lugar do mundo;
Leia as mensagens do sistema em qualquer painel de toque do apartamento;
Rastrear a presença de pessoas específicas, seu horário de chegada/saída;

O painel de controle de apartamento resultante baseado no Home Assistant em 2020 é uma versão móvel do controle de um aspirador de pó robô

De acordo com o sistema de videovigilância:

Inserir um sinal de câmeras de vigilância em um sistema multiroom;

Captura de tela do Home Assistant em 2020 - sensores de câmera e porta

Para o sistema de ventilação e ar condicionado. Aquecedor:

Gerenciar temperatura ou umidade em todos os ambientes;
Controlar a ventilação em função da temperatura e umidade;

Captura de tela do painel de controle do apartamento em 2020 (Home Assistant)

De acordo com o sistema de controle climático:

Recolha de informação meteorológica dentro e fora de casa (temperatura, humidade, vento, pressão atmosférica);
Exibir as informações necessárias nos dispositivos de visualização;

Para o sistema de abastecimento de água fria e quente:

Informações sobre vazamentos e sua localização;

A lista acabou sendo impressionante, mas eu queria ter todos os itens.

Por fio ou por via aérea?

Teoricamente, em 2017 não houve problemas na escolha da tecnologia de casa inteligente. Aqui está um relatório de um dos fabricantes europeus:

Foto do relatório de 2017 – tecnologias utilizadas em casas inteligentes

Gostaria de observar que em 2017 eu tinha cinco anos de experiência apaixonado por casas inteligentes, começando com o padrão Z-Wave especializado, que não requer fiação adicional e trabalhos de reparo, e terminando com o acessível atuador com fio MegaD-328 , que não pode ser usado sem lascar a parede. Apenas entre esses pólos eu tive experiência adicional com produtos baratos variações de microcontroladores ESP8266 chineses com interface Wi-Fi em vários relés e sensores de fábrica. Mas como houve a oportunidade de fazer tudo do zero no apartamento, primeiro considerei a opção cabeada e estas foram as seguintes interfaces e produtos:

KNX
Loxona
Placa de fio
CLP ÁRIES
MegaD2561

Durante muito tempo observei atentamente um barramento KNX descentralizado, que não está vinculado a um fornecedor específico. Até visitei vários instaladores em Perm e Moscou, mas os valores anunciados apenas para equipamentos (~700 mil rublos) foram surpreendentes. Como resultado, o KNX teve que ser abandonado.

Wiren Board e Loxone também desistiram por motivos financeiros.

O ARIES PLC me pareceu muito desajeitado para as tarefas definidas - afinal, isso é automação industrial.

Portanto, restava apenas uma opção - o controlador MegaD 2561 da Samara. Além disso, já tinha experiência trabalhando com ele.

Tentando atrair um desenvolvedor para minha ideia

Fiz uma tentativa de alteração da fiação elétrica do apartamento pela incorporadora, para a qual fiz um pedido:

Прошу сообщить о возможности изменить прокладку осветительных сетей с обычной схемы освещения на прокладку для последующего использования в системе проводной домашней автоматизации по объекту долевого строительства 1-комнатная квартира № XXX, расположенная во XXX подъезде на XXX этаже дома по адресу г. Пермь, Свердловский район, квартал 179, ул. Революции, 48а, расчетной площадью 41,70 кв.м.

A instalação de uma rede de iluminação elétrica para uso posterior em um sistema de automação residencial com fio significa que cada luz, interruptor, tomada ou consumidor de energia elétrica possui um cabo elétrico separado que vai até o painel elétrico do apartamento, onde é marcado para evitar confusão e comutado conforme necessário. O painel elétrico deve ter no mínimo 48 módulos.

Uma resposta negativa foi enviada rapidamente.

Resposta do desenvolvedor

Elaboração de projetos de trabalho

Depois que o desenvolvedor se recusou a cooperar em 2017, compilei:

projeto de colocação de móveis;
projetos de todo cabeamento;
projetos de blindagem de energia;
diagramas de fiação para atuadores de quadro de distribuição.

Projeto de disposição de móveis em apartamento de 41m3. m (desenhado em Sweet Home XNUMXD)

Tudo começou com um projeto de disposição de móveis e eletrodomésticos, e depois foi desenvolvido um projeto de tração de todos os cabos (abaixo estão duas das 8 fichas desenvolvidas).

Layout dos cabos de potência VVG 3x2,5; VVG 3x1,5; VVG 5x1,5

Diagrama de fiação de par trançado UTP 5e

Então comecei a me aprofundar no tema e desenhar desenhos para escudos de energia abaixo está um exemplo de uma das 5 fichas desenvolvidas;

Um dos três painéis elétricos

Depois disso, começou o projeto de automação: o que conectar, onde e em qual porta - havia muitos cabos. Automação com MegaD-2561. Abaixo estão duas das oito folhas do projeto de “fiação”.

Fiação da parte de potência no atuador MegaD-2561

Quase todas as linhas de energia são esticadas do consumidor diretamente para o painel - isso aumentou muito o comprimento das rotas dos cabos, mas eu queria fazer a preparação máxima para a automação.

Fiação para conexão de sensores no dispositivo MegaD-2561

Trabalhos de reparação e acabamento

Após a elaboração de todos os projetos e a entrega final da casa pelo promotor, iniciaram-se os trabalhos de desmontagem das “reparações” existentes e das redes elétricas do promotor.

Desmontando reformas no quarto

Após a desmontagem, iniciaram-se as obras de construção, incluindo tração de cabos, aliada a portões de paredes.

Puxando novos cabos

Durante a reforma, muitas vezes tivemos que fazer alterações nos projetos de fiação, ajustando tudo localmente.

Foto com cabeamento bruto

O mais importante para a automação residencial é organizar todos os cabos em um local único e conveniente. Para esse local escolhi um nicho feito por construtoras - um armário para coisas - localizado no corredor, ao lado da porta de entrada.

Três armários elétricos – um único local para conectar todos os cabos

Dificuldades de configuração de software

Após a conclusão da reforma no início de 2018, começou a parte mais interessante - configurar todos os sistemas e selecionar programas de controle para uma casa inteligente.

E houve algumas dificuldades com tudo isso. Porque se os construtores fizeram todos os reparos em cerca de 4 meses, trabalhando no canteiro todos os dias, então eu dediquei apenas algumas horas a isso, e depois não todos os dias. Então levei mais três meses para finalizar a configuração.

No início, o processo foi retardado pelo fato de não conseguir configurar nada remotamente: a operadora de telecomunicações conectava os apartamentos via GPON (Gigabit Passive Optical Network) e havia um ponto final de conexão na forma de um roteador Huawei, mas eu queria ter o MikroTik instalado, porque, na minha opinião, é um dos melhores em relação preço-qualidade da atualidade. Como resultado, o sonho se tornou realidade, mas ainda são algumas semanas além do tempo gasto na configuração.

Configurando o Huawei HG8245H em 2018 para funcionar em conjunto com o MikroTik

Eu tinha um armário de distribuição organizado separadamente dentro do apartamento sob o teto para os equipamentos dos provedores de comunicação - ele foi incluído na reforma antecipadamente (você pode ver no diagrama acima), e na fase de reforma não apenas cabos de par trançado, mas também um cabo óptico foi esticado até ele.

Automação residencial com openHAB e Home Assistant

Inicialmente comecei a fazer toda a minha automação residencial no openHAB. E não foi um começo rápido, embora eu já tivesse experiência com openHAB. O que é esse sistema de automação residencial?

openHAB (sigla para Open Home Automation Bus) remonta a 2010, quando seu desenvolvimento foi iniciado por Kai Kreuzer na Alemanha como uma plataforma aberta para automação predial. Em 2010, praticamente não existiam tais soluções e o openHAB tornou-se, em muitos aspectos, o protótipo da variedade de sistemas domésticos inteligentes que vemos agora. Sua ideia é simples: combinar soluções de diversos fabricantes, independente de protocolo e características técnicas, em uma plataforma de software aberta. Isso permite evitar qualquer fabricante específico e usar todos os produtos com uma única interface de controle.

Código do Visual Studio. Extensão de código openHAB VS

O atuador de automação residencial mais importante do apartamento foi o controlador com fio MegaD-2561 - ele acende e apaga as luzes e recebe leituras de todos os sensores e medidores.

Tem um preço bastante baixo em comparação com análogos de ~3 rublos. (no final de 500) para o controlador plus, são necessários dois módulos adicionais para operação, por exemplo:

Primeiro módulo: para 7 entradas padrão, 7 saídas de relé 0-220V (7*2300W/10A): ~3 rublos (no final de 000);
Segundo módulo: 14 entradas universais configuráveis por hardware + 1 saída de relé com capacidade de conectar botões e sensores digitais I2C, 1 fio, etc.: ~3 rublos (no final de 000);

Tenho dois conjuntos instalados em meu apartamento, ou seja, dois controladores e quatro módulos adicionais.

Olhando para o seu preço relativamente baixo, você pode pensar que este é um dispositivo ideal para automação residencial, mas isso não é inteiramente verdade. Em primeiro lugar, este é um dispositivo Geek DIY, e se você não tem tempo e paciência para a configuração inicial e a conexão física, então NÃO é para você. Além disso, o MegaD-2561 não funcionará imediatamente, como o Xiaomi Mi Home.

E se a automação do seu apartamento ou casa não for realizada por você, mas por uma organização especial, então é improvável que este dispositivo seja oferecido a você, porque é uma margem muito baixa para um instalador profissional.

Mas tive vontade e tempo para descobrir sozinho e ao mesmo tempo obter funcionalidade “adulta” (que este dispositivo pode fornecer com configuração adequada), porque de acordo com KNX, que inicialmente estava de olho, fui citado apenas um preço desses pelos equipamentos, que acabei pagando por todas as reformas, móveis e toda a parte elétrica, inclusive equipamentos de automação e sensores. E para KNX este era apenas o preço do equipamento sem instalação e configuração.

Configuração do meu apartamento no openHAB 2.2 no GitHub:
https://github.com/empenoso/openHAB_one-room-apartment/

No início tudo funcionava no apartamento, mas depois de um ano encontrei dificuldades intransponíveis com o openHAB nas coisas mais simples, o que já havia feito muitas vezes no passado. Por isso, em 2019 decidi mudar para o Home Assistant.

Mas este não é o fim da história, mas apenas a primeira parte do artigo. Prepararei a segunda parte do artigo dentro de duas semanas.
UPD. Extensão já publicado.

Total

Na primeira parte do artigo conto o que sonhei em 2016 e o que recebi em meados de 2018. Falo também sobre minha tentativa fracassada de atrair um desenvolvedor para o tema automação residencial e o que me levou a elaborar de forma independente todos os projetos de automação.

No artigo apresento fotos do canteiro de obras com reparos e acabamentos. Também reclamo das dificuldades de software na configuração e falo sobre o sistema de automação residencial openHAB.

Na segunda parte mostrarei todas as fotografias finais do apartamento e todos os painéis elétricos resultantes, e também falarei sobre as dificuldades que encontrei em outro sistema de automação residencial - Home Assistant.

Autor: Mikhail Shardin.

Ilustrações: Mikhail Shardin.
Ilustrações relacionadas ao Home Assistant: Alexey Krainev xMrVizzy.

5 - 25 de fevereiro de 2020

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