Smart hem med Xiaomi med ett badhus som exempel

Det finns en hel del recensioner och videor på internet om att bygga smarta hem. Det finns en uppfattning att allt detta är ganska dyrt och besvärligt att organisera, det vill säga i allmänhet en massa nördar. Men framstegen står inte stilla. Enheter blir billigare, samtidigt mer funktionella, och design och installation är ganska enkla. Recensionerna fokuserar dock främst på 1-2 exempel på användning, och täcker praktiskt taget inte nyanserna och skapar inte en komplett bild. Därför vill jag i den här artikeln granska det färdiga projektet, demonstrera användningsscenarier och fallgropar som man stöter på när man bygger ett smart hem med Xiaomi-enheter med hjälp av exemplet på ett badhus. De beskrivna idéerna med små variationer kan också tillämpas för att automatisera en lägenhet.

Bakgrund eller varför allt detta är nödvändigt

Först lite bakgrund för att ge en bild av kontexten. Tidigt på hösten 2018 färdigställdes badhuset och togs i bruk. Badhuset är en autonom kapitalstruktur med uppvärmning och vattenförsörjning året runt.

Av uppenbara skäl bor ingen permanent i badhuset och kontrollerar inte heller lokalernas skick. Hur gärna jag än skulle vilja är det inte heller särskilt vanligt att besöka badhuset. Följaktligen fanns idén att skapa ett "smart" badhus redan från början av projektet. Först och främst, för säkerhets skull (brand, översvämning, åtkomstkontroll). Till exempel är det en mycket farlig situation att stänga av värmen vid -35 grader utomhus (jag bor i Novosibirsk). Men till skillnad från huvudhuset tänkte jag inte igenom badhusets automatiseringsprojekt från början och gjorde inte ytterligare ledningar till de nödvändiga platserna. Å andra sidan var badhuset anslutet till internet, och videoövervakning genomförs för utsidan från de andra två byggnaderna (man kan visuellt bedöma vad som händer).

Efter att ha återvänt från en affärsresa i november 2019 gick jag till badhuset på kvällen, öppnade ytterdörren och blev chockad av vad jag såg. WiFi-hotspot-lysdioderna blinkade mot mig från mörkret, och en vattenstråle forsade ner på mina fötter. Det vill säga, det var en översvämning, men elen var inte avstängd. Vattnet i badhuset är organiserat med hjälp av en egen brunn, en dränkbar pump och en automatik som styr processen. Som det visade sig senare var en av armaturerna i kopplingen i toaletten avriven och alla rum översvämmade. Jag fick aldrig reda på varför automatiken tyckte synd om och ändå stängdes av, men den lyckades pumpa 15 cm vatten per 30 kvadratmeter. Det var -14 grader ute den dagen. Golvvärmen klarade sig och fortsatte att hålla rumstemperaturen på rätt nivå, men 100 % luftfuktighet uppstod. Det var omöjligt att skjuta upp ytterligare med att organisera ett smart hem - jag var tvungen att börja göra det.

Utrustningsval

Under byggandet av huvudhuset fick jag erfarenhet av att arbeta med apparater Äldor (motsvarande ledningar skapades). En del av automatiseringen gjordes på hallon PIEn annan del handlar om enheter Xiaomi AqaraRaspberry PI-alternativet var det mest tilltalande för mig och jag övervägde det initialt för badhuset. Men tyvärr kräver det betydligt mer ansträngning att organisera. Det är trots allt inte en plug-and-play-enhet – från att öva med hårdvara till att skriva programvara för egna behov. Av vissa skäl MajorDoMo passade inte. Att korsa Raspberry PI, ZigBee Adapter (för att använda Xiaomis trådlösa sensorer) och Apple HomeKit krävde studier (och Apple HomeKit-gränssnittet är inte särskilt tilltalande just nu). Det fanns ont om tid (jag ville inte att situationen skulle upprepas), och det fanns ingen kabeldragning för varje nödvändig punkt, så jag bestämde mig för att göra allt på Xiaomi-enheter.

Den huvudsakliga enheten i den här situationen är hubben. När det gäller Xiaomi finns det två hubbalternativ: Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2 och Xiaomi Aqara Gateway. Den senare är ungefär dubbelt så dyr, mer lämplig för den lokala marknaden och kan integrera enheter i Apple HomeKit. Men om du installerar Aqara Home-applikationen och väljer regionen "Ryssland", kommer i skrivande stund endast 13 olika enheter (strömbrytare, uttag, sensorer) att vara tillgängliga. Om du installerar Xiaomi Home-applikationen och väljer regionen "Kina fastland", kommer hundratals enheter att vara tillgängliga för anslutning. Samtidigt, om du väljer regionen "Kina fastland", kommer du inte att kunna ansluta ett europeiskt uttag och vice versa. Att välja regionen "Kina fastland" i Aqara Home-applikationen ger inte hela utbudet av enheter som finns i Xiaomi Home med samma region. Av rädsla för inkompatibilitet bestämde jag mig för att stanna vid Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2-hubben. Priset är cirka 2000 XNUMX rubel. Förresten, själva navet fungerar som en lampa - detta kan beaktas under installationen.

En separat intressant fråga är hur länge det kommer att fungera. Det handlar inte ens om sensorerna och batterierna i dem, utan om synkronisering och lagring av data i molnet. För närvarande är kontot gratis. All information lagras på Xiaomis servrar. Om killarna imorgon bestämmer sig för att användare från Ryssland inte ska lagra data i "Kina fastland"-regionen eller Roskomnadzor av någon anledning förbjuder deras servrar, riskerar hela det smarta hemmet att förvandlas till en pumpa. Jag bestämde mig själv för att i det här fallet kommer sensorerna att finnas kvar, och navet kommer att ersättas med Raspberri PI + ZigBee Adapter.

Läckagekontroll och förebyggande

Det första och viktigaste automatiseringsscenariot var en naturlig fortsättning på det uppkomna problemet – vid en läcka måste man stänga av vattentillförseln, dvs. pumpen, och skicka ett meddelande om problemet till telefonen. Det fanns två potentiellt farliga platser där läckan kunde uppstå.

Förutom hubben krävde detta scenario två läckagesensorer och ett smart vägguttag. Priset för en läckagesensor är cirka 1400 1700 rubel. Priset för ett smart vägguttag är cirka 2 XNUMX rubel. Läckagesensorerna är autonoma och drivs med batterier. Tillverkaren hävdar att ett batteri räcker i XNUMX år.

Installationen av det smarta uttaget var lite komplicerad av att kinesiska uttag kräver fyrkantiga uttagsdosor, vilka inte säljs i våra vanliga butiker (men kan beställas). Att borra fyrkantiga hål är ett sant nöje. Dessutom behöver man helst en adapter, även om det finns ett uttag för en europeisk kontakt. I Aqara-versionen för den lokala marknaden saknas för närvarande ett väggmonterat uttag, vilket binder oss till "Kina fastland"-regionen. Alternativt kan man installera ett vanligt uttag och ansluta ett smart uttag med en Xiaomi-kontakt, men det skulle kräva två extra adaptrar. Ett annat alternativ är ett relä. Men jag bestämde mig för ett väggmonterat uttag.

Ett uttag och en sensor lades till i Xiaomi Home-appen. Sedan skrivs ett scenario "vid läckage" för två åtgärder: stäng av uttaget och skicka en avisering.

Den första läckagesensorn installerades bredvid pumpen (och faktiskt bredvid navet). För testet hälldes vatten i en liten tallrik och sensorn sänktes ner i den. Jag utförde alla åtgärder direkt på den plats där sensorn var installerad för att få situationen så verklighetsnära som möjligt. Testet lyckades: uttaget stängdes av, ett meddelande skickades till telefonen och navet blinkade i nödläge.

Den andra läckagesensorn var planerad att installeras i toaletten bredvid rörkopplingen. Men det fanns vissa nyanser med installationen - navet såg inte sensorn, även om avståndet var litet. Lokalens konfiguration är orsaken.

Mellan navets installationsplats (toalett) och den andra installationsplatsen för läckagesensorn (toalett) fanns ett ångrum. Ångrummet var, enligt bästa tradition, täckt i en cirkel med folie, vilket skapade problem med signalöverföringen.

Tillverkaren hävdar att enheterna kan bilda ett mesh-nätverk, d.v.s. en enhet kan överföra data till hubben via en annan enhet. Jag stötte på information någonstans om att endast enheter anslutna till nätverket (och inte batteridrivna) kan fungera som sådana sändare i ett mesh-nätverk. Det räckte dock för mig att installera en temperatursensor i hörnet av badrummet så att signalen från läckagesensorn slutade försvinna. Kanske är detta en slump, för längre fram i badrummet var ett relä för att styra gatubelysningen monterat under taket (det kan fungera som en sändare i mesh-nätverket). Problemet med att signalen från läckagesensorn i toaletten försvann löstes dock. Du kan dessutom kontrollera enhetens anslutning till hubben genom att trycka på sensorn i mitten. Om allt är bra kommer motsvarande information att höras från hubben på ren kinesiska (när det gäller Aqara-hubben kommer kommunikationen att vara på behaglig engelska).

När jag kontrollerade avstängningen och sedan slog på strömmen med hjälp av maskinen visade det sig att det smarta uttaget går i avstängt läge. För att det ska gå i påslaget läge när strömmen kommer finns det en motsvarande inställning:

Ett ytterligare tecken på översvämning av lokalerna var en ökning av luftfuktigheten till 100 %. Om kontroll av detta tecken – i nästa avsnitt.

Rök- och temperaturkontroll

Badhuset är ett brandfarligt område, så nästa scenario var att fastställa tecken på en brand.

För detta scenario behövdes två temperatur- (och fuktighets-) sensorer och en röksensor. Priset för temperatursensorn är cirka 1000 rubel. Röksensorn kostar cirka 2000 rubel. Aqara-versionen för den lokala regionen har för närvarande ingen röksensor, vilket återigen knyter oss till regionen "Kina fastland".

Röksensorn monterades i taket i korridoren i badrummet (faktiskt inte långt från spisen och utgången från ångbastun). Sedan, i Xiaomi Home-applikationen, lades enheten till och ett scenario skapades "vid rökdetektering" med efterföljande sändning av en avisering till telefonen. Testet utfördes med en tändning av en öppen spis. Sensorn klarade testet. Hubben blinkade nödlarmet, plus att ljudaviseringen fungerade. Själva sensorn pep också mycket otäckt och högt och varnade för problemet.

Ett annat tecken på brand är en temperaturökning. För att kontrollera temperaturen installerades två sensorer: en i toaletten och den andra i tvättstugan. Sedan ställdes ett scenario in i applikationen "vid en temperatur högre än den inställda" med motsvarande meddelande till telefonen. För närvarande har jag satt tröskeln för toaletten till 30 grader (på sommaren kommer den förmodligen att behöva konfigureras om).

Scenariot "vid temperaturen under det inställda värdet" konfigurerades också med en utlösningströskel på 18 grader och en avisering till telefonen. Om värmen av någon anledning slutar fungera vill jag veta om det så snart som möjligt. På liknande sätt skapades scenarierna "vid ökad luftfuktighet" för båda sensorerna med en utlösningströskel på 70 %, en avisering till telefonen och avstängning av vattenpumpen.

En av de trevliga fördelarna med temperatur- och fuktighetssensorer i applikationen är tillgången till historiska grafer. Till exempel kan du avgöra vid vilka tillfällen bastun användes för sitt avsedda ändamål (temperaturtoppar i grafen nedan) eller jämföra om den aktuella temperaturen är onormal.

Ventilationskontroll

Ångbastun har ett forcerat avgasningssystem. Efter att procedurerna är avslutade är det lämpligt att ventilera rummet. Ventilationen slås på med en nyckelbrytare, och själva ventilationen kräver minst 30 minuter. Ofta slutar dock sittandet i badhuset klockan ett eller två på morgonen. Det är inte alltid möjligt att göra allt i förväg, och att sitta i slutet i ytterligare 30 minuter och vänta på att ångbastun ska vädras ut är ett undermåligt nöje eftersom man redan vill sova.

För detta scenario behövdes en Xiaomi-nyckelbrytare med nollledning och väggmontering. Priset för utgåvan är cirka 1900 rubel. Brytarna finns tillgängliga i Aqara-versionen för den lokala marknaden.

I mitt fall är det omöjligt att helt enkelt byta ut en vanlig strömbrytare mot en smart – en strömkabel krävs. Följaktligen var jag tvungen att förlänga neutralledningen till monteringshålet för strömbrytaren, vilket som tur var fanns en sådan möjlighet. Om det vore en strömbrytare utan neutralledning hade installationen varit enklare.

Efter installationen lades den smarta brytaren till i applikationen som en enhet och dess funktionalitet testades. Brytarinställningarna har en timer, och du kan ställa in avstängningstiden. Det vill säga, nu innan du lämnar badhuset ställer du in avstängningstimern på ytterligare 30 minuters ventilation, och du kan tryggt gå och lägga dig.

Ett annat alternativ för att automatisera processen är möjligt. Efter att badprocedurerna är avslutade, öppnas dörren till ångbastun helt, utöver ventilationen. Detta leder till en temperaturökning i badrummet, där en temperatursensor är installerad. Baserat på avläsningarna från denna sensor kan du skapa scenarier för att slå på/av ventilationen. Men jag har inte testat detta alternativ ännu. Dessutom kan du experimentera med en sensor för att öppna dörren till ångbastun. Men jag är rädd att den snabbt kommer att dö eller falla av, eftersom dörren är gjord av glas, och i ångbastun kan det vara 120 grader.

Gatubelysningskontroll

En annan uppgift som jag ville automatisera var att styra gatubelysningen på verandan. Ett av de typiska scenarierna: att tända ljuset på verandan när man är nära byggnaden och det är mörkt ute. Badhuset är låst med nyckel, strömbrytaren till gatubelysningen finns inne i rummet. Man var tvungen att hämta nyckeln för att öppna dörren och tända ljuset. Att släcka ljuset krävde en liknande procedur. Ett annat scenario som uppstod regelbundet: att tända eller släcka ljuset på verandan när man är i huvudbyggnaden. Ganska ofta, när jag lämnade badhuset, glömde jag att släcka ljuset på verandan och upptäckte att det redan var i huset: antingen genom att titta ut genom fönstret eller genom att titta på övervakningskamerorna. Vid det här laget vill man vanligtvis inte gå någonstans, så ljuset fortsatte att lysa hela natten.

För att genomföra denna idé köptes ett tvåkanaligt relä. Priset för utgåvan är cirka 2000 rubel. Reläet i Aqara-versionen för den lokala marknaden är för närvarande inte tillgängligt. Men det kan ersättas med en nyckelbrytare (det är tydligt att det är en mer besvärlig process att installera det i en fördelningsbox).

Ursprungligen hade jag tänkt montera reläet bakom nyckelströmbrytaren, men det visade sig vara mycket problematiskt att förlänga strömledningen till rätt plats (reläet kräver återigen ström). Den ideala platsen är fördelningsboxen, där strömledningen, ledningen från strömbrytaren och ledningarna från gatubelysningen möttes. Den var placerad under undertaket, vilket var anledningen till att flera foderlister var tvungna att demonteras. Det hade varit lämpligt att tänka igenom detta i förväg. Installationen slutfördes dock framgångsrikt. Kopplingsschemat är märkbart mer komplicerat än för uttag och strömbrytare (i mitt fall fyra 3-ledartrådar och 8 terminaler på själva reläet). För att inte hålla det i huvudet och inte förvirra något, ritade jag diagrammet på ett papper innan jag installerade det. Sedan gjorde jag en testinstallation för att kontrollera allt:

Enheten anslöts i applikationen och testfasen började. Gatubelysningen var tvungen att slås på/av både med den tidigare befintliga nyckelströmbrytaren och med applikationen. Det finns två gatubelysningar på gatan - en till vänster, en till höger. Reläet har två kanaler, men det var ingen idé att slå på dem separat. Å andra sidan var det inte heller önskvärt att slå på dem i tur och ordning med två klick i applikationen. Därför styrdes den på en reläkanal. Av en märklig slump fungerade inte detta alternativ korrekt - det fastnade i ett läge och sedan i ett annat. Det fanns ingen tid för experiment, eftersom dagsljuset var på väg att ta slut och jag ville montera beklädnaden på takets baksida. Därför kopplade jag helt enkelt lamporna parallellt till båda kanalerna och allt fungerade som önskat. För att de fysiska och programvaruomkopplarna skulle fungera som genomströmning aktiverades Interlock-alternativet i reläinställningarna.

Det skulle också vara möjligt att organisera tändning/släckning av ljuset med en timer. Men det scenariot har inte intresserat mig ännu.

Åtkomstkontroll till lokalerna

En annan intressant punkt var kontrollen över öppningen av gatuporten. Först och främst, för att fastställa och meddela om någon glömt att stänga just den dörren ordentligt eller lämnat den helt öppen.

För detta scenario behövdes en fönster-/dörröppningssensor. Priset för utgåvan är cirka 1000 rubel. Det finns sensorer i Aqara-versionen för den lokala marknaden (de har mindre rundade kanter).

Installationen är mycket enkel – sensorerna är fästa med dubbelhäftande tejp. Innan installationen är det bättre att ansluta sensorn i applikationen för att se på vilket avstånd utlösningen sker. Instruktionerna skriver om ett mellanrum på upp till 20 mm, men detta är, milt uttryckt, osant – sensorn och svarsmagneten måste monteras nästan tätt intill varandra. I huvudhuset är en liknande sensor installerad på garageporten. Det finns en 1 cm bred tätningsgummi mellan styrningen och grinden. På detta avstånd visade sensorn "öppet" läge och svarsmagneten var tvungen att dras ut.

Efter att en ny enhet har lagts till i applikationen kan du gå vidare till automatisering. Vi konfigurerar ett scenario "om dörren är öppen i mer än 1 minut" med en avisering till telefonen. I den engelska lokaliseringen syns inte en del av frasen ungefär 1 minut, men detta är tröskeln för utlösning. I Aqara-sensorn och Aqara Home-applikationen kan du ställa in andra utlösningsintervall. Tyvärr kan detta inte göras i Xiaomi Home-applikationen ännu. Men praktiken har visat att ett intervall på 1 minut är mer än tillräckligt - det finns inga falsklarm, alla utlösningar var korrekta. Du kan också visa loggar för sensorer. Denna sensor är inget undantag. Du kan till exempel använda loggen för att avgöra när du gick in i badhuset (den första dörren öppnades en given dag) och när du lämnade det (den sista dörren stängdes), och därigenom uppskatta den totala tiden som spenderats i rummet.

Intryck från driften

Helhetsintrycken av driften är enbart positiva. Naturligtvis finns det några mindre nyanser, men huvudmålet med automatiseringen har uppnåtts. Först och främst är detta psykologisk frid, vilket bekräftas av testresultaten. Komfort är också viktigt - fjärrstyrning av gatubelysning, avgasfläkt erhölls, en extra nattlampa dök upp. Efter att ha varit på semester kan du komma ihåg och stänga av vattnet på distans.

De ungefärliga kostnaderna för alla ovanstående enheter (utan hänvisning till en specifik butik) anges nedan. Vid beställning på AliExpress blir priserna lägre.

När man väljer en uppsättning utrustning är det nödvändigt att ta hänsyn till kompatibilitet (för vilken region denna utrustning tillverkades och vilken familj den tillhör). Inom ramen för applikationen kommer det inte att vara möjligt att skapa ett scenario där till exempel en röksensorhändelse (för regionen "Kina fastland") kommer att styra ett uttag för den europeiska regionen. Om du inte behöver exotiska saker som en röksensor är det bättre att titta på Aqara-enheter för den lokala marknaden. I slutändan kan reläet till exempel ersättas med en tvåknappsbrytare. Ett antal butiker som säljer Xiaomi-enheter importerar tydligen dem i grått (dessa enheter är avsedda för den kinesiska regionen). Men till exempel säljer Svyaznoy enheter avsedda för vår marknad. Förutom kompatibiliteten med samma uttag kommer de också att ha instruktioner på engelska och ryska. Nedan är ett foto av två identiska sensorer, men för olika regioner (den interna kinesiska är till vänster och den externa europeiska är till höger):

Kontrollens svarstid via applikationen är inte alltid bra. Till exempel kan man ibland stöta på en situation där man istället för att tända lampan får ett felmeddelande som "begäran misslyckades". Ett experimentellt upptäckt botemedel - att ladda ner applikationen från minnet och starta om den - löser detta problem snabbare än att vänta på svar vid nästa försök. Ibland finns det också märkbara fördröjningar (upp till 20-30 sekunder) med att uppdatera statusen för en viss sensor. I dessa ögonblick är det bättre att inte trycka på enheternas på/av-knappar igen, utan helt enkelt vänta på att statusen uppdateras. När man startar applikationen kan man i vissa situationer se en tom lista istället för en lista över enheter. Det finns ingen anledning till panik här - den visas vanligtvis inom de närmaste sekunderna. Aviseringar till telefonen är inte lokaliserade och korrekt namngivning av händelserna sparas. Dessutom använder applikationens författare regelbundet push-notifieringskanalen för reklam (återigen, på kinesiska). Naturligtvis gillar jag inte detta, men det finns inte mycket att välja mellan.

Jag hoppas att den här artikeln har hjälpt dig att få en tillräcklig förståelse för möjligheterna hos ett antal Xiaomi-enheter för att bygga ett smart hem och deras praktiska tillämpningsscenarier. Om du har några frågor, justeringar eller tillägg, diskuterar jag dem gärna i kommentarerna.

Källa: will.com