Na internetu je veliko pregledov in videoposnetkov o gradnji pametnih domov. Obstaja mnenje, da je vse to precej drago in težavno organizirati, to je na splošno veliko geekov. Toda napredek ne miruje. Naprave postajajo cenejše, vse bolj funkcionalne, zasnova in namestitev pa sta dokaj enostavna. Vendar se na splošno ocene osredotočajo na 1-2 primera uporabe, skoraj brez pokrivanja nians in brez ustvarjanja popolne slike. Zato želim v tem članku pregledati dokončan projekt, prikazati primere uporabe in pasti, na katere naletim pri gradnji pametnega doma z napravami Xiaomi na primeru savne. Opisane ideje z manjšimi variacijami lahko uporabimo pri avtomatizaciji stanovanja.
Ozadje oziroma zakaj je vse to potrebno
Najprej malo ozadja, da bo kontekst jasen. V začetku jeseni 2018 je bila zaključna obdelava savne zaključena in predana v obratovanje. Kopel je avtonomna kapitalska zgradba s celoletnim ogrevanjem in oskrbo z vodo.
Iz očitnih razlogov nihče ne živi stalno v kopalnici in ne nadzoruje stanja prostorov. Kolikor bi si želel, vendar tudi obisk kopališča ni zelo pogost dogodek. V skladu s tem so bile misli o ustvarjanju "pametne" kopeli prisotne že od samega začetka projekta. Najprej zaradi varnosti (požar, poplava, nadzor dostopa). Na primer, izklop ogrevanja pri -35 stopinjah zunaj (živim v Novosibirsku) je zelo nevarna situacija. Vendar pa za razliko od glavne hiše nisem razmišljal o projektu avtomatizacije kopeli od samega začetka in nisem naredil dodatnega ožičenja na pravih mestih. Po drugi strani je bil internet povezan s kopališčem, iz drugih dveh stavb pa se izvaja video nadzor (lahko ocenite, kaj se dogaja vizualno).
Ko sem se novembra 2019 vrnil s službenega potovanja, sem zvečer šel v kopalnico, odprl vhodna vrata in bil šokiran nad tem, kar sem videl. Iz teme so mi zasvetile LED diode WiFi točke in na noge mi je bruhnil curek vode. Se pravi, prišlo je do poplave, medtem ko elektrika ni bila izklopljena. Voda v kopeli je organizirana s pomočjo lastne vrtine, potopne črpalke in avtomatizacije, ki nadzoruje proces. Kot se je kasneje izkazalo, se je v stranišču odtrgala ena od armatur na stičišču in vse prostore je zalilo voda. Nikoli nisem izvedel, zakaj se je avtomatika usmilila in se je še vedno izklopila, vendar ji je uspelo črpati 15 cm vode na 30 kvadratov. Ta dan je bilo zunaj -14 stopinj. Topla tla so se spopadla, še naprej ohranjala temperaturo v prostoru na ustrezni ravni, vendar je bila vlažnost 100%. Z organizacijo pametnega doma ni bilo več mogoče odlašati - to morate začeti delati.
Izbira opreme
Med gradnjo glavne hiše sem pridobil izkušnje z napravami (ustvarjena je ustrezna objava). Del avtomatizacije je narejen na . Drugi del - na napravah . Možnost z Raspberry PI mi je bila najbolj privlačna in sprva sem razmišljal o njej za kopel. A na žalost zahteva veliko več truda za organizacijo. Še vedno ni naprava plug-and-play - začenši z vajami s strojno opremo in konča s pisanjem programske opreme za lastne potrebe. Iz določenih razlogov ni ustrezalo. Prečkanje Raspberry PI, adapterja ZigBee (za izkoriščanje prednosti brezžičnih senzorjev Xiaomi) in Apple HomeKit je zahtevalo učenje (vmesnik Apple HomeKit pa trenutno ni posebej razburljiv). Bilo je malo časa (nisem želel ponovitve situacije) in ni bilo ožičenja za vsako potrebno točko, zato sem se odločil narediti vse na napravah Xiaomi.
Glavna naprava v takšni situaciji je pesto. V primeru Xiaomi sta na voljo dve možnosti vozlišča: Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2 in Xiaomi Aqara Gateway. Slednji je približno dvakrat dražji, primernejši za lokalni trg in omogoča integracijo naprav v Apple HomeKit. Če pa namestite aplikacijo Aqara Home in izberete regijo »Rusija«, bo v času pisanja teh vrstic na voljo le 13 različnih naprav (stikala, vtičnice, senzorji). Če namestite aplikacijo Xiaomi Home, izberite regijo »Kitajska celina«, nato bo na stotine naprav na voljo za povezavo. Hkrati, če ste izbrali regijo "Kitajska celina", ne boste mogli povezati evropske vtičnice in obratno. Izbira regije »Kitajska celina« v aplikaciji Aqara Home ne zagotavlja popolnosti naprav, ki so prisotne v Xiaomi Home z isto regijo. Zaradi strahu pred nezdružljivostjo sem se odločil, da se ustavim na vozlišču Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2. Cena izdaje je približno 2000 rubljev. Mimogrede, samo pesto deluje kot svetilka - to je mogoče upoštevati med namestitvijo.
Posebno zanimivo vprašanje je, kako dolgo bo vse to delovalo. Ne gre niti za senzorje in baterije v njih, temveč za sinhronizacijo in shranjevanje podatkov v oblaku. Račun je trenutno brezplačen. Vse informacije so shranjene na strežnikih Xiaomi. Če se jutri fantje odločijo, da uporabniki iz Rusije ne bi smeli shranjevati podatkov v regiji »Celina Kitajske« ali če Roskomnadzor iz nekega razloga prepove njihove strežnike, potem celoten pametni dom tvega, da se spremeni v bučo. Sam sem se odločil, da v tem primeru senzorji ostanejo, hub pa zamenjam z Raspberri PI + ZigBee Adapterjem.
Nadzor in preprečevanje puščanja
Prvi in najpomembnejši scenarij avtomatizacije je bil naravno nadaljevanje nastale težave - v primeru puščanja morate izklopiti dovod vode, to je črpalko, in na telefon poslati obvestilo o težavi. Prišlo je do dveh potencialno nevarnih puščanj.
Ta scenarij je poleg vozlišča zahteval še dva senzorja poplav in stenski pametni vtič. Cena senzorja puščanja je približno 1400 rubljev. Cena pametne vtičnice za stensko montažo je približno 1700 rubljev. Senzorji puščanja so avtonomni, delujejo na baterije. Proizvajalec trdi, da bo ena baterija zdržala 2 leti.
Namestitev pametne vtičnice je bila nekoliko zapletena zaradi dejstva, da kitajske vtičnice zahtevajo kvadratne vtičnice, ki jih v naših običajnih trgovinah ne prodajajo (lahko pa jih pripeljemo po naročilu). Vrtanje kvadratnih lukenj je zelo zabavno. Poleg tega v dobrem smislu potrebujete adapter, čeprav obstaja tudi vtičnica za evropski vtič. Različica Aqara za lokalni trg trenutno nima stenske vtičnice, kar nas povezuje z regijo »celinske Kitajske«. Druga možnost je, da namestite običajno vtičnico, vanjo priključite pametno vtičnico z vtičem Xiaomi, vendar bi to zahtevalo dva dodatna adapterja. Druga možnost je rele. Vendar sem se odločil za stensko vtičnico.
Aplikaciji Xiaomi Home sta bila dodana vtičnica in senzor. Nato je scenarij "v primeru puščanja" napisan za dve dejanji: izklopite vtičnico in pošljite opozorilo.
Prvi senzor puščanja je bil nameščen poleg črpalke (in pravzaprav poleg pesta). Za preizkus smo v majhno ploščo nalili vodo in vanjo spustili senzor. Vsa dejanja sem izvedel neposredno na mestu namestitve senzorja, da bi situacijo čim bolj približal realnosti. Preizkus je bil uspešno opravljen: vtičnica se je izklopila, na telefon je prišlo obvestilo, poleg tega je vozlišče utripalo v nujnem načinu.
Drugi senzor puščanja je bil načrtovan za vgradnjo v stranišču poleg spoja cevi. Toda z njegovo namestitvijo so se pojavile nianse - pesto ni videlo senzorja, čeprav je bila razdalja majhna. To je posledica konfiguracije prostorov.
Med mestom namestitve pesta (soba za počitek) in mestom namestitve drugega senzorja puščanja (stranišče) je bila parna soba. Parna soba je v najboljših tradicijah zašita v krog s folijo, kar povzroča težave pri prehodu signala.
Proizvajalec trdi, da so naprave sposobne oblikovati mrežno omrežje, to pomeni, da lahko ena naprava prenaša podatke v zvezdišče prek druge naprave. Nekje sem zasledil informacijo, da lahko kot takšni oddajniki v mesh omrežju delujejo samo naprave, ki so povezane v omrežje (in ne na baterije). Vendar je bilo dovolj, da sem namestil temperaturni senzor v kotu pralnice, da je signal senzorja puščanja prenehal izginjati. Mogoče je to naključje, ker je bil dalje v pralnici pod stropom nameščen rele za nadzor ulične razsvetljave (morda deluje kot oddajnik v mesh omrežju). Je pa odpravljen problem z izgubo signala senzorja puščanja v stranišču. Dodatno lahko preverite povezavo naprave s hubom s klikom na senzor v sredini. Če je vse v redu, bodo ustrezne informacije iz vozlišča slišane v čisti kitajščini (v primeru vozlišča Aqara bo komunikacija potekala v prijetni angleščini).
Preverjanje odklopa in vklopa elektrike z avtomatom je pokazalo, da pametna vtičnica preide v izklopljeno stanje. Da se vklopi, ko se pojavi elektrika, obstaja ustrezna nastavitev:
Dodaten znak poplave prostorov je bilo povečanje vlažnosti na 100%. Nadzor te funkcije je obravnavan v naslednjem razdelku.
Nadzor dima in temperature
Kopel je požarno nevaren prostor, zato je bil naslednji scenarij določiti znake požara.
Za ta scenarij sta bila potrebna dva senzorja temperature (in vlažnosti) in senzor dima. Cena temperaturnega senzorja je približno 1000 rubljev. Detektor dima stane približno 2000 rubljev. V različici Aqara za lokalno regijo trenutno ni senzorja dima, kar nas spet povezuje z regijo »Kitajska celina«.
Detektor dima je bil nameščen na stropu hodnika do pralnice (pravzaprav nedaleč od peči in izhoda iz parne sobe). Nato je bila v aplikacijo Xiaomi Home dodana naprava in ustvarjen je bil scenarij »v primeru zaznave dima«, čemur je sledilo obvestilo na telefon. Test je bil izveden s kaminsko vžigalico. Senzor je uspešno opravil test. Vozlišče je sprožilo alarm in zvočno opozorilo je delovalo. Tudi sam senzor je bil zelo zoprn in je glasno škripal ter opozarjal na težavo.
Drug znak požara je povišanje temperature. Za nadzor temperature sta bila nameščena dva senzorja: eden v straniščnem prostoru, drugi v umivalnici. Nadalje je bil v aplikaciji konfiguriran scenarij "v primeru temperature nad nastavljeno" z ustreznim obvestilom na telefonu. Trenutno sem postavil prag za prostor za počitek na 30 stopinj (poleti ga bo verjetno treba na novo konfigurirati).
Nastavljen je bil tudi scenarij »v primeru temperature pod nastavljeno« s pragom 18 stopinj in opozorili na telefon. Če iz nekega razloga ogrevanje preneha delovati, bi rad izvedel čim prej. Podobno so bili ustvarjeni scenariji "v primeru povečanja vlažnosti" za oba senzorja s pragom 70%, obvestilom na telefonu in izklopom črpalke za oskrbo z vodo.
Od prijetnih bonusov za senzorje temperature in vlažnosti so v aplikaciji na voljo zgodovinski grafi. Lahko na primer ugotovite, v katerih trenutkih je bila kopel uporabljena za predvideni namen (temperaturni vrhovi v spodnjem grafu) ali primerjate, ali je trenutna temperatura nenormalna.
Nadzor prezračevanja
V parni sobi je organiziran prisilni izpuh iz prostora. Po končanih postopkih je zaželeno prezračiti prostor. Vklop prezračevanja se izvede s stikalom na ključ, samo prezračevanje pa traja najmanj 30 minut, pogosto pa se druženja v kopališču končajo ob prvi ali drugi uri ponoči. Ni vedno mogoče narediti vsega vnaprej in sedeti po dodatnih 30 minutah in čakati, da se parna soba prezrači, je podpovprečen užitek zaradi dejstva, da že želite spati.
Za ta scenarij je bilo potrebno ključno stikalo podjetja Xiaomi z ničelno linijo in stensko montažo. Cena izdaje je približno 1900 rubljev. Stikala so na voljo v različici Aqara za lokalni trg.
V mojem primeru je nemogoče preprosto zamenjati navadno stikalo s pametnim - potreben je daljnovod. V skladu s tem sem moral raztegniti ničelno črto do pritrdilne luknje za stikalo, saj je bila takšna priložnost. V primeru odklopnika brez nevtralnega voda bi bila namestitev lažja.
Po namestitvi je bilo pametno stikalo dodano aplikaciji kot naprava in testirano njegovo delovanje. V nastavitvah stikala je časovnik in lahko nastavite čas za izklop. To pomeni, da je zdaj, preden zapustite kopel, nastavljen časovnik za izklop za dodatnih 30 minut prezračevanja in lahko varno zaspite.
Obstaja še ena možnost za avtomatizacijo postopka. Po koncu kopalnih postopkov se poleg prezračevanja popolnoma odprejo vrata parne sobe. To povzroči povišanje temperature v umivalnici, kjer je nameščen temperaturni senzor. Na podlagi odčitkov tega senzorja lahko ustvarite scenarije za vklop / izklop prezračevanja. Ampak te možnosti še nisem preizkusil. Poleg tega bi lahko eksperimentirali s senzorjem za odpiranje vrat parne sobe. Bojim pa se, da bo hitro umrl ali padel, saj so vrata steklena, v parni sobi pa je lahko 120 stopinj.
nadzor ulične luči
Druga naloga, ki sem jo želel avtomatizirati, je bila kontrola ulične luči na verandi. Eden od tipičnih scenarijev: prižgite luč na verandi, ko ste blizu stavbe in je zunaj temno. Kopel je zaklenjena s ključem, stikalo za ulično luč se nahaja v notranjosti sobe. Moral sem iti po ključ, da sem odprl vrata in prižgal luč. Ugašanje luči je zahtevalo podoben postopek. Drugi scenarij, ki se je redno pojavljal, je bil prižiganje ali izklapljanje luči na verandi, ko ste bili v glavni hiši. Nemalokrat sem ob odhodu iz kopališča pozabil ugasniti luč na verandi in to ugotovil, ko sem bil že v hiši: bodisi s pogledom skozi okno bodisi s pogledom na nadzorne kamere. V tem trenutku se navadno neradi kam odpravijo, zato je luč gorela vso noč.
Za izvedbo te zamisli je bil kupljen dvokanalni rele. Cena izdaje je približno 2000 rubljev. Releji v različici Aqara za lokalni trg trenutno niso na voljo. Vendar ga je mogoče zamenjati s stikalom na ključ (jasno je, da je namestitev v stikalno omarico bolj težaven postopek).
Sprva sem nameraval namestiti rele za stikalo na ključ, vendar se je izkazalo, da je zelo problematično doseči pravo mesto za električni vod (rele spet potrebuje napajanje). Idealno mesto je razvodna omarica, kjer se združijo napajalni vod, vod iz stikala in vod iz ulične luči. Bilo je pod spuščenim stropom, zaradi česar je bilo treba razstaviti več oblog. Lepo bi bilo, če bi o tem razmišljali vnaprej. Vendar je bila namestitev uspešna. Shema povezave je opazno bolj zapletena kot pri vtičnicah in stikalih (v mojem primeru štiri 3-žilne žice in 8 sponk na samem releju). Da ne bi imel v mislih in ne bi ničesar zamenjal, sem pred montažo naslikal diagram na kos papirja. Nato sem opravil testno namestitev, da sem preveril vse:
Naprava je bila povezana v aplikaciji in začela se je faza testiranja. Ulično luč je bilo treba prižigati/ugašati tako z že obstoječim preklopnim stikalom kot tudi s pomočjo aplikacije. Na ulici sta dve luči - ena na levi, druga na desni. Rele ima dva kanala, vendar ju ni bilo smiselno vklopiti ločeno. Po drugi strani pa jih tudi nisem hotel vklopiti po vrsti z dvema klikoma v aplikaciji. Zato je krmiljenje potekalo na enem relejnem kanalu. Po nenavadnem naključju ta možnost ni delovala normalno - prišlo je do lepljenja v enem ali drugem položaju. Časa za eksperimente ni bilo več veliko, saj se je dan iztekal in sem želel nazaj sestaviti oblogo na strop. Zato sem preprosto priklopil luči vzporedno na oba kanala in vse je delovalo kot sem hotel. Da bi fizična in programska stikala delovala kot prehodna stikala, je bila v nastavitvah releja omogočena možnost Interlock.
Prav tako bi bilo mogoče organizirati vklop / izklop luči na časovniku. Toda ta scenarij še ni zanimal.
Kontrola dostopa do prostorov
Drug zanimiv trenutek je bil nadzor nad odpiranjem uličnih vrat. Najprej ugotoviti in obvestiti, da je nekdo ravno ta vrata pozabil normalno zapreti ali jih je pustil povsem odprta.
Za ta scenarij je bil potreben senzor za odpiranje oken/vrat. Cena izdaje je približno 1000 rubljev. Obstajajo senzorji, ki jih proizvaja Aqara za lokalni trg (imajo manj zaobljene robove).
Montaža je zelo preprosta - senzorji so pritrjeni z dvostranskim lepilnim trakom. Pred montažo je bolje, da priključite senzor v aplikaciji, da vidite, na kateri razdalji poteka delovanje. V navodilih piše o razmiku do 20 mm, vendar to, milo rečeno, ni res - senzor in recipročni magnet morata biti nameščena skoraj tesno. V glavni hiši je podoben senzor nameščen na garažnih vratih. Med vodilom in manšeto je tesnilna guma širine 1 cm, na tej razdalji je senzor pokazal položaj “odprto” in je bilo potrebno povečati odziv magneta.
Ko je v aplikacijo dodana nova naprava, lahko nadaljujete z avtomatizacijo. Nastavili smo scenarij »če so vrata odprta več kot 1 minuto« z obvestilom na telefon. V angleški lokalizaciji del besedne zveze o 1 minuti ni viden, prag odziva pa je točno to. V različici senzorja Aqara in aplikacije Aqara Home je mogoče konfigurirati druge odzivne intervale. V okviru aplikacije Xiaomi Home tega žal še ni mogoče izvesti. Toda praksa je pokazala, da je interval 1 minute več kot zadosten - ni lažnih pozitivnih rezultatov, vsi pozitivni so bili na ohišju. Dnevnike si lahko ogledate tudi po senzorjih. Ta senzor ni izjema. Iz dnevnika je mogoče na primer ugotoviti, kdaj so prišli v kopališče (prvo odpiranje vrat v določenem dnevu) in kdaj so ga zapustili (zadnje zapiranje vrat), s čimer se oceni skupni čas, porabljen V sobi.
Vtisi z operacije
Splošni vtisi delovanja so izključno pozitivni. Seveda obstaja nekaj manjših odtenkov, vendar je bil glavni cilj avtomatizacije dosežen. Najprej je to psihološka umirjenost, potrjena z rezultati testov. Pomembno je tudi udobje - daljinski upravljalnik ulične razsvetljave, prejet je bil izpušni pokrov, pojavila se je dodatna nočna svetilka. Ko ste odšli na dopust, se lahko spomnite in na daljavo izklopite vodo.
Stroški za vse zgoraj navedene naprave v približni obliki (brez sklicevanja na določeno trgovino) so navedeni spodaj. Pri naročilu na AliExpressu se bodo cene razlikovale navzdol.
Pri izbiri kompleta opreme je treba upoštevati združljivost (za katero regijo je bila ta oprema proizvedena in kateri družini pripada). Znotraj aplikacije ne bo mogoče ustvariti skripte, ki bi na primer ob dogodku senzorja dima (za regijo »Kitajska celina«) krmilila vtičnico za evropsko regijo. Če ne potrebujete eksotike, kot je detektor dima, potem je bolje, da si ogledate naprave Aqara za lokalni trg. Na koncu lahko rele zamenjamo na primer z dvostopenjskim stikalom. Zdi se, da jih številne trgovine, ki prodajajo naprave Xiaomi, uvažajo v sivi barvi (te naprave so za kitajsko regijo). Ampak, na primer, Svyaznoy nosi naprave, namenjene našemu trgu. Poleg združljivosti istih vtičnic bodo imeli tudi navodila v angleščini in ruščini. Spodaj je fotografija dveh enakih senzorjev, vendar za različne regije (notranji kitajski - na levi in zunanji evropski - na desni):
Odzivnost upravljanja preko aplikacije ni vedno dobra. Na primer, včasih lahko naletite na situacijo, da vedno znova, namesto da bi prižgali luč, dobimo napako v duhu "zahteva ni uspela". Eksperimentalno ugotovljeno zdravilo - odstranitev aplikacije iz pomnilnika in ponovni zagon - reši to težavo hitreje kot čakanje na odgovor ob naslednjem poskusu. Prav tako so včasih opazne zamude (do 20-30 sekund) pri posodabljanju statusa določenega senzorja. V teh trenutkih je bolje, da ne pritisnete znova gumbov za vklop / izklop, ampak preprosto počakate na posodobitev stanja. Ko zaženete aplikacijo, boste v nekaterih primerih morda videli prazen seznam namesto seznama naprav. Tukaj ni potrebe za paniko - običajno se pojavi v naslednjih nekaj sekundah. Obvestila na telefonu niso lokalizirana in rešuje pravilno poimenovanje samih dogodkov. Poleg tega avtorji aplikacije občasno uporabljajo kanal potisnih obvestil za oglaševanje (spet v kitajščini). Seveda mi ni všeč, a nimam veliko izbire.
Upam, da je ta članek pomagal pridobiti zadostno razumevanje zmogljivosti številnih naprav Xiaomi za gradnjo pametnega doma in scenarijev za njihovo praktično uporabo. Če imate še kakršna koli vprašanja, obstajajo popravki in dodatki, jih bom z veseljem razpravljal v komentarjih.
Vir: www.habr.com