Повна домашня автоматизація у новобудові

Три роки тому став перетворювати свою давню мрію на реальність — максимальна домашня автоматизація квартири, купленої в новобудові з нуля. При цьому «оздоблення від забудовника» довелося принести в жертву розумному будинку і повністю переробити, а вся електрика, не пов'язана з автоматикою, приїхала з відомого китайського сайту. Паяльник не знадобився, але знаючих майстрів, електриків та теслярів довелося шукати довго.

Панель управління квартирою у лютому 2020 року (Home Assistant)

У цій статті розповім про вибір технологій розумного будинку, що використовуються в квартирі, а також наведу мої схеми розведення, фотографії всього що було зроблено, електричні щити і конфігурації всіх пристроїв, дам посилання на гітхаб.

Будівництво нашого будинку в процесі – листопад 2016 року.

Що я хотів у 2017 році?

Оскільки я став власником квартири на стадії котловану у 2015 році — я мав у запасі час до здачі квартири у 2018 році, щоб точно визначитись яку технологію автоматизації я збираюся використовувати у своїй квартирі і найголовніше: чим збираюся керувати.

Мені хотілося вибрати найкращий варіант і мати такі можливості:

Електрикою:

• Керувати рівнями освітлення у всіх кімнатах;
• Керувати освітленістю залежно від пори року та доби;
• Імітувати присутність господарів (за їх відсутності);
• Керувати шторами та жалюзі з електроприводом;

Панель управління квартирою на базі Home Assistant в 2020 році - це мобільна версія управління світлом

По обліку енергоресурсів:

• Організувати збір показань з усіх пристроїв обліку в єдину панель управління;

За системою аудіо- та відеотехніки. Мультируму:

• Мати єдиний централізований банк аудіо-відео інформації;
• Автоматично приглушувати музику під час надходження телефонного, дверного дзвінка;
• Автоматично виводити інформаційні повідомлення про стан на екранах;
• Керувати відображенням камери спостереження у коридорі на телевізорі у спальні;
• керувати всіма пристроями домашнього кінотеатру;

За комп'ютерними системами:

• керувати всіма системами з будь-якої точки світу;
• керувати всіма системами з будь-якого комп'ютера в будинку;
• Отримувати картинку з будь-якої камери відеоспостереження із будь-якої точки світу;
• Читати повідомлення системи з будь-якої сенсорної панелі у квартирі;
• Відстеження присутності конкретних людей, їх час приходу/догляду;

Панель управління квартирою на базі Home Assistant в 2020 році - це мобільна версія управління роботом-пилососом

За системою відеоспостереження:

• Заведення сигналу з камер спостереження до системи мультирум;

Скріншот Home Assistant у 2020 році – камера та датчики на дверях

За системою вентиляції та кондиціювання повітря. Системі опалення:

• Керувати температурою чи вологістю у всіх кімнатах;
• Керувати вентиляцією залежно від температури та вологості;

Скріншот панелі управління квартирою в 2020 році (Home Assistant)

За системою метеоконтролю:

• Збір метеоінформації всередині та поза домом (температура, вологість, вітер, атм. тиск);
• відобразити необхідну інформацію на пристроях візуалізації;

За системою холодного та гарячого водопостачання:

• Інформація про протікання та їх локалізація;

Список вийшов значний, але я хотів мати кожен пункт.

По дроту чи повітрям?

Теоретично у 2017 році проблем із вибором технології «розумного будинку» не було. Ось звіт одного із європейських виробників:

Картинка зі звіту 2017 року — технології, що використовуються в розумних будинках.

Хочу зазначити, що до 2017 року я мав п'ятирічний досвід захоплення розумними будинками, починаючи зі спеціалізованого Z-Wave стандарту, який не вимагає прокладання додаткових проводів та ремонтних робіт, і закінчуючи доступним за ціною дротовим виконавчим пристроєм MegaD-328, який неможливо використовувати без штроблення стін. Якраз між цими полюсами у мене був додатковий досвід із недорогими варіаціями китайських мікроконтролерів ESP8266 з Wi-Fi інтерфейсом у різних заводських реле та датчиках. Але якщо була можливість у квартирі зробити все з нуля, то в першу чергу я розглядав дротовий варіант і це були наступні інтерфейси та продукти:

1. KNX
2. Локсон
3. Wiren Board
4. ПЛК ОВЕН
5. MegaD 2561

Дуже довго я придивлявся до децентралізованої шини KNX, яка не прив'язана до конкретного вендору. Я навіть побував у кількох інсталяторів у Пермі та Москві, але озвучувані суми лише за обладнання (~700к руб.) приголомшували. У результаті KNX довелося відмовитися.

Wiren Board і Loxone теж відпали з фінансових міркувань.

ПЛК ОВЕН мені здалося надто незграбним для озвучених завдань — все ж таки це промислова автоматика.

Так що варіант залишився лише один - контролер MegaD 2561 із Самари. До того ж, досвід роботи з ним у мене вже був.

Спроба залучити до моєї задуми забудовника

Я спробував змінити електропроводку квартири силами забудовника для чого склав запит:

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.

Прокладка сети электроосвещения для последующего использования в системе проводной домашней автоматизации подразумевает, что от каждого светильника, выключателя, розетки или потребителя электроэнергии идет отдельный электрический кабель до квартирного электрического щитка, где он маркируется во избежание путаницы и коммутируется необходимым образом. Электрический щиток при этом необходим размером не менее 48 модулей.

Негативну відповідь надіслали швидко.

Відповідь забудовника

Складання робочих проектів

Після відмови забудовника від співпраці у 2017 році мною було складено:

1. проект розміщення меблів;
2. проекти розведення всіх кабелів;
3. проекти силових щитів;
4. схеми розведення для щитових виконавчих пристроїв

Проект розміщення меблів у квартирі 41 кв. м (намальовано у Sweet Home 3D)

Почалося все з проекту розміщення меблів та побутової техніки, а потім був розроблений проект протягування всіх кабелів (нижче два з 8 розроблених листів).

Схема прокладання силових кабелів ВВГ 3х2,5; ВВГ 3х1,5, 5; ВВГ 1,5хXNUMX, XNUMX

Схема прокладання витої пари UTP 5e

Далі став заглиблюватися в тему та малювати проекти силових щитів, нижче наведено приклад одного з 5 розроблених листів.

Один із трьох електричних щитів

Після цього пішло проектування з автоматики: що й куди підключати, до якого порту кабелів було надто багато. Автоматика з MegaD-2561. Нижче представлено два з восьми аркушів проекту "розведення".

Розведення силової частини на виконавчому пристрої MegaD-2561

Практично всі силові лінії протягнуті від споживача одразу в щиток — це збільшило довжину кабельних трас, але я хотів зробити максимальну підготовку під автоматизацію.

Розведення підключення датчиків на пристрої MegaD-2561

Ремонтні та оздоблювальні роботи

Після складання всіх проектів та остаточної здачі будинку забудовником почалися роботи з демонтажу існуючого ремонту та електромереж забудовника.

Демонтаж ремонту у спальні

Після демонтажу було розпочато будівельні роботи, що включають протяг кабелів, разом зі штробленням стін.

Протягування нових кабелів

Під час ремонту доводилося часто вносити зміни до проектів проводки, коригуючи все за місцем.

Фото з чорновим розведенням кабелів

Найважливіше для домашньої автоматизації - зведення в єдине та зручне місце всіх кабелів. Як це місце я вибрав нішу, що виготовляється будівельниками, — шафа для речей — розташована в передпокої, поруч із вхідними дверима.

Три електричні шафи - єдине місце зведення всіх кабелів

Програмні складності налаштування

Після закінчення ремонту на початку 2018 року почалося найцікавіше — налаштування всіх систем та підбір програм для розумного будинку.

І ось із усім цим були деякі складнощі. Тому що, якщо будівельники зробили весь ремонт приблизно за 4 місяці, працюючи на будівництві щодня, то я приділяв цьому всього кілька годин і не кожен день. Тому у мене пішло ще три місяці на остаточне налаштування.

На самому початку процес гальмувало те, що я не міг дистанційно щось налаштовувати: оператор зв'язку підключав квартири по GPON (Gigabit Passive Optical Network) і була кінцева точка підключення у вигляді роутера Huawei, але мені хотілося щоб у мене стояв MikroTik, тому що , на мій погляд, він один із найкращих за співвідношенням ціна-якість на сьогоднішній день. У результаті мрія здійснилася, але це ще кілька тижнів до часу витраченого на налаштування.

Налаштування Huawei HG8245H у 2018 році для роботи в парі з MikroTik

У мене була окремо організована комутаційна шафа всередині квартири під стелею для обладнання провайдерів зв'язку — вона заздалегідь вписана в ремонт (можна подивитися на схемі вище), до неї на стадії ремонту були протягнуті не тільки кручена пара, а й оптичний кабель.

Домашня автоматизація на openHAB та Home Assistant

Спочатку я почав робити всю домашню автоматизацію на openHAB. І це не було швидким стартом, хоча я вже мав досвід з openHAB. Що являє собою ця система домашньої автоматизації?

openHAB (розшифровується як open Home Automation Bus) веде свою історію з 2010 року, коли його розробку було розпочато Kai Kreuzer у Німеччині як відкриту платформу для автоматизації будівель. У 2010 році практично не існувало подібних рішень і OpenHAB багато в чому став прообразом того різноманіття систем розумного будинку, яке ми спостерігаємо зараз. Його ідея проста: поєднати на одній відкритій програмній платформі рішення від різних виробників, незалежно від протоколу та технічних особливостей. Це дозволяє уникнути будь-якого конкретного виробника і користуватися всіма продуктами маючи єдиний інтерфейс управління.

Visual Studio Code. openHAB VS Code Extension

Найголовнішим виконавчим пристроєм домашньої автоматизації у квартирі став провідний контролер MegaD-2561 — саме він включає та вимикає світло, отримує свідчення з усіх датчиків та лічильників.

Він досить низька ціна проти аналогами ~3 500 крб. (на кінець 2017 року) за контролер плюс для роботи потрібно два додаткові модулі, наприклад:

• Перший модуль: на 7 стандартних входів, 7 релейних виходів 0-220В (7*2300Вт/10А): ~3 руб (на кінець 000 року);
• Другий модуль: 14 універсальних апаратно-конфігурованих входів + 1 релейний вихід з можливість підключати як кнопки, так і цифрові датчики I2C, 1-wire тощо: ~3 000 руб (на кінець 2017 року);

У мене в квартирі встановлено два комплекти, тобто це два контролери та чотири додаткові модулі.

Дивлячись на його відносно невисоку ціну, можна вирішити, що це ідеальний пристрій для домашньої автоматизації, але це не зовсім так. Це в першу чергу Geek DIY пристрій, і якщо у вас немає достатнього запасу часу та терпіння для початкового налаштування та фізичного підключення, то воно НЕ для вас. Також MegaD-2561 не буде працювати з коробки, наприклад Xiaomi Mi Home.

І якщо автоматизацією у вашій квартирі або будинку займатиметеся не ви, а спеціальна організація, то вам навряд чи запропонують цей пристрій, тому що він занадто низькомаржинальний для професійного інсталятора.

Але в мене було бажання і час, щоб розібратися в усьому самостійно і при цьому отримати «дорослий» функціонал (який цей пристрій може забезпечити при належному налаштуванні), тому що KNX, до якого я спочатку придивлявся мені нараховували тільки за обладнання таку ціну, яку я в результаті заплатив за весь ремонт, меблі та всі роботи з електрики, включаючи обладнання та датчики для автоматизації. А за KNX це була лише ціна обладнання без монтажу та налаштування.

Моя конфігурація квартири в openHAB 2.2 на GitHub:
https://github.com/empenoso/openHAB_one-room-apartment/

Спочатку у квартирі все запрацювало, але вже через рік я зіткнувся з непереборними труднощами з openHAB у найпростіших речах, які в минулому робив уже багато разів. Тому у 2019 році ухвалив рішення перейти на Home Assistant.

Але це ще не кінець історії, а лише перша частина статті. Другу частину статті підготую протягом двох тижнів.

UPD. Продовження вже опубліковано.

Підсумок

У першій частині статті я розповідаю про що я мріяв у 2016 році та що отримав до середини 2018 року. Також розповідаю про мою провальну спробу залучити забудовника до теми домашньої автоматизації та про те, що мене призвело до самостійного складання всіх проектів з автоматизації.

У статті наводжу фотографії з будівництва з ремонтними та оздоблювальними роботами. Ще скаржуся на програмні складності в налаштуванні та розповідаю про систему домашньої автоматизації openHAB.

У другій частині наведу всі фінішні фотографії квартири і всі електричні щити, що вийшли, а також розповім про ті складнощі, з якими я зіткнувся в іншій системі домашньої автоматизації - Home Assistant.

Автор: Михайло Шардін.

Ілюстрації: Михайло Шардін.
Ілюстрації, пов'язані з Home Assistant: Олексій Крайнєв xMrVizzy.

5 - 25 лютого 2020 р.

Тільки зареєстровані користувачі можуть брати участь в опитуванні. Увійдіть, будь ласка.

Ви живете у квартирі/будинку з домашньою автоматизацією?

• 2,0%Повна автоматизація34

• 20,9%Часткова автоматизація348

• 58,3%Немає автоматизації (але хотів)969

• 2,3%Я проти будь-якої автоматизації!

• 0,8%Щось інше (напишіть у коментарях)14

• 15,6%Немає автоматизації (і не хотів)259

Проголосували 1662 користувачів. Утрималися 135 користувачів.

Джерело: habr.com