Нерідко зустрічаються повідомлення про вихід нових пристроїв IoT або комплекти розумного будинку, але рідко бувають відгуки про реальну експлуатацію таких систем. А мені підкинули завдання, яке досить поширене по всій території Росії та найближчих країн: треба було убезпечити дачу та забезпечити можливість експлуатації в осінньо-зимовий період. І охорону, і питання автоматизації обігріву вдалося вирішити за один день. Всіх, хто цікавиться, прошу під кат. За традицією, для любителів дивитись, а не читати, зробив відео.
Почнемо з наявних ресурсів: дерев'яний будинок з підведеною електромережею (раніше була 1 фаза 5 кВт), підведеним газом і тихому, майже глухому місці. У будинку є велика та красива дров'яна піч, але нещодавно повісили газовий котел та розвели батареї по всьому будинку.
А тепер про завдання: незважаючи на сусідів, які живуть неподалік, хотілося б знати про можливе проникнення в будинок. Крім того, в будинку необхідно підтримувати мінімальну температуру та прогрівати будинок перед приїздом господарів, тобто потрібне віддалене керування котлом. Ну і само собою, необхідно попереджати про можливу пожежу або задимлення у приміщенні. Тому перелік вимог до системи було виставлено наступний:
- Наявність датчика диму
- Наявність датчика руху
- Наявність керованого термостату
- Наявність головного пристрою, що передає інформацію на смартфон чи пошту
вибір обладнання
Пошукавши в мережі, я зрозумів, що для дотримання ТЗ підійде або монструозна та дорога система з надлишковим функціоналом, або треба збирати самому щось просте та окреме. Так я прийшов до думки, що одна справа – безпека, а інша – керування котлом. Після ухвалення цього рішення все пішло дуже просто та швидко. Шукав я переважно серед російських розробок, щоб був доступний сервіс та розробники. У результаті завдання вирішилося двома різними комплектами:
- Термостат Zont H-1 для керування опаленням
- Комплект розумного будинку LifeControl «Дачний» для побудови системи безпеки
Поясню вибір. Я дотримуюся думки, що системи повинні мати незалежні лінії зв'язку, щоб падіння одного каналу зв'язку не впливало на роботу іншої системи. Також я обзавівся парою sim-карт різних провайдерів: одна працює в термостаті, інша - в хабі розумного будинку.
Завдання термостата: підтримувати температуру за графіком (у п'ятницю ввечері починати гріти будинок до приїзду господарів, у неділю ввечері переходить в економічний режим з підтримкою температури близько 10 градусів), повідомляти про відключення електроенергії або аварійне падіння температури.
Завдання розумного будинку: контролювати відкриття вхідних дверей, контролювати рух у приміщенні, помітити дим на початку загоряння, сповіщати про різні позаштатні події на смартфон господарів будинку, забезпечити наявність Інтернету в будинку.
Російська технологія з цілим рядом датчиків. Насамперед мене цікавила надійність та автономність. Цей термостат має вбудований GSM модем, датчик температури і вбудоване реле для керування котлом. Модем підтримує тільки технологію передачі даних GPRS, а більшого й не треба, оскільки обсяг передачі даних вкрай малий і тут швидкість не важлива. У комплекті є зовнішня антена для покращення сигналу при поганій якості зв'язку. Реле працює за принципом сухого контакту і передає команду котлу на увімкнення та вимкнення при досягненні заданої температури. Є певна уставка, щоб котел не відчував проблем із постійним включенням та вимкненням біля цільової температури. Пристрій може комплектуватись акумулятором, який дозволяє працювати автономно кілька годин. Контролер надсилає сповіщення коли відбувається відключення зовнішньої мережі. Також надходить оповіщення, коли зовнішнє живлення з'являється. Є керування через web-сайт, додаток на смартфоні та за допомогою смс.
Ще одна російська технологія з широким вибором датчиків, виконавчих пристроїв і добрим потенціалом розширення. Фішка в тому, що розумний будинок працює за допомогою протоколу ZigBee, а значить, скоро можна буде підключити до нього масу сторонніх пристроїв. Але і зараз там список достатній, щоб оснастити будинок, а очікується ще ціла низка пристроїв. Мене привабило те, що головний пристрій або хаб оснащений власним модемом 3G/4G, є Wi-Fi модуль і підтримується підключення до дротових провайдерів. Тобто, пристрій можна підключити як роутер і роздавати Wi-Fi, підключити через бездротовий зв'язок до роутера або вивести хаб в Інтернет за допомогою мережі стільникового оператора. В останньому випадку хаб перетворюється на роутер і може сам роздавати Інтернет по Wi-Fi! Додам, що в хаб вбудований мікрофон і камера, а також АКБ для автономної роботи, якщо зовнішня мережа відключиться. У «дачний» комплект також входить датчик руху, датчик відкриття дверей та датчик диму. Зв'язок між пристроями здійснюється без проводів, а датчики працюють від власних елементів живлення.
Налаштування та запуск
Чесно кажучи, я очікував, що з нашими продуктами будуть проблеми при налаштуванні, але я помилився. Я чекав на якісь прості і непоказні інтерфейси, але я знову помилився. Буду послідовним і почну з термостату Zont H-1.
Пристрій поставляється з SIM-картою з якимось готовим тарифом і готовий до експлуатації. Монтаж та підключення до котла з протяжкою всіх проводів зайняло близько півгодини. Кожен котл має пару контактів для підключення термостата, які замикаються, коли котел повинен бути запущений і розмикаються, коли досягнута потрібна температура. Котел повинен бути попередньо налаштований на необхідну температуру теплоносія. Налаштування котла виходять за рамки статті, але якщо ця тема є цікавою, то я можу відповісти на запитання в коментарях. Далі все було просто: встановлення програми на смартфон, прив'язка термостата в особистому кабінеті, налаштування профілів (економ, комфорт та розклад). Потрібно відзначити, що якщо розмістити термодатчик вище, то реальна температура в кімнаті буде не дуже високою, а якщо поставити датчик у підлоги, то в приміщенні буде дуже жарко. Бажано встановлювати датчик на висоті 1-1.5 м від підлоги, щоб створити максимально комфортні умови. Можна підключити кілька температурних датчиків, у тому числі бездротових, але керуватиметься котел лише по одному з них. Керувати термостатом можна як із сайту, так і зі смартфона.
Тепер перейду до опису можливостей та інтерфейсів системи розумного будинку Life Control 2.0. Почну з головного пристрою чи хаба. Я вирішив його експлуатувати як мобільний роутер. Взяв SIM-карту з безлімітним інтернетом і вставив її в роутер. До речі, антена на задній частині роутера служить збільшення зони Wi-Fi, а прийому сигналу від стільникового оператора є внутрішня антена. Налаштовувати взагалі нічого не довелося, підключився зі смартфона та ноутбука до роутера та почав користуватися Інтернетом. Потім поставив на смартфон додаток і вже через нього додав усі датчики. Там же налаштував правила спрацьовування на події датчиків: наприклад, при відкритті дверей мені надходить оповіщення на смарфон та електронну пошту. До нього додається фото з хаба. Те саме відбувається у разі спрацьовування датчика руху або датчика диму. Хаб стоїть таким чином, щоб залишатися непомітним у кімнаті, але при цьому щоб було видно вхідні двері та приміщення з газовим котлом. Тобто, у разі відсутності всіх у будинку, якщо спрацює датчик диму, можна підключитися та подивитися у режимі реального часу, що відбувається в будинку.
Окремий плюс – це наявність АКБ. Якщо відключиться зовнішня мережа, хаб продовжує працювати від вбудованого акумулятора ще годин 5 або 6. Тут можна і кіно з ноутбука чи смартфона подивитися, доки не вмикають мережу. І система безпеки працюватиме, якщо зловмисники вирішуватимуть знеструмити будинок, сподіваючись відключити систему охорони. Окремо мене хвилювало питання дальності роботи датчиків та часу роботи від однієї батареї. З цим все просто: дальність вимірюється десятками метрів у будинку, якщо стіни не екрановані, а протокол ZigBee працює на частоті 868 МГц і забезпечує низьке енергоспоживання, тому датчик може пропрацювати від одного елемента живлення і рік і два, залежно від частоти спрацьовування.
Що цікаво, протокол ZigBee працює за принципом Mesh-систем, коли проміжний пристрій є сполучною ланкою між хабом і далеким датчиком. У системі LifeControl такою сполучною ланкою є лише пристрої, які постійно підключені до електромережі: на даний момент це керовані розетки та лампочки (якщо на них подається живлення постійно).
А що робити тим, хто не має газу? Якщо будинок обігрівається електробатареями, то можна налаштувати роботу розеток, що управляються, таким чином, що вони будуть включатися до вашого приїзду і колорифери встигнуть прогріти будинок до приїзду господарів. Також розетки можуть бути резервною системою запуску електробатарів, якщо вийде з ладу котел, щоб теплоносій у трубах не замерз. Додам до цього, що якщо будинок має гарне утеплення, то можна задати розклад включення електробатарів за нічним тарифом, прогрівати будинок за ніч і вимикатися на день - економія в такому режимі опалення може досягати від 30 до 50 відсотків, залежно від розміру розриву ваших тарифів на електроенергію.
випробування
Отже, пристрої розставлені та запущені. Котел працює і в будинку тепло, навіть спекотно. Термостат чесно відпрацьовує підтримання температури і помітно по роботі котла, як він іноді вимикається, а потім вмикається. Датчик температури спеціально переніс із приміщення з котлом до житлової кімнати на рівень пояса. Тепер щодо системи розумного будинку. Хаб я розмістив на кухні, вона ж котельня, з видом на вхідні двері. На самих вхідних дверях я повісив датчик відкриття дверей, а датчик руху я поставив у дальній кімнаті, яка не видно з вулиці та направив його на вікна. Тобто, якщо зловмисники захочуть залізти до будинку через вікно з зворотного боку — мені теж прийде сповіщення. Датчик диму повісив у середині кухні і провів випробування. Навіть при підпалі папірця він спрацював приблизно за хвилину, хоча диму було не дуже багато. Так те, якщо ви багато смажите і у вас буває дим - ставте витяжку, щоб не викликати помилкового спрацьовування датчика диму. Сигналізує він не лише дистанційно, а й локально – гучним писком на весь будинок.
Обидві системи дозволяють спостерігати чи керувати як самостійно, а й дати доступ іншим користувачам. У системи Zont це реалізується передачею логіну та пароля для повного доступу або створенням гостьового логіну, коли людина може відстежувати стан, але не може вплинути на роботу системи. Розумний будинок LifeControl також дозволяє видавати запрошення іншим користувачам тільки з можливістю перегляду стану системи. Все працює через хмару, тому в обох випадках ніяких проблем з роботою не виникне, незалежно від каналу зв'язку та особливостей з'єднання.
Підсумок
Отже, дачний будинок готовий до зими. Система опалення дозволить приїжджати до вже нагрітого будинку та економити на опаленні, коли в будинку нікого немає. А система розумного будинку дозволить не переживати про безпеку житла як від охочих поживитися вашим майном, так і від непередбачених ситуацій. Варто додати, що будинок все ж таки варто оснастити автоматичними порошковими системами пожежогасіння серії ОСП або Буран. Крім того, система LifeControl є модульною та кількість датчиків можна збільшити з урахуванням потреб. Вважаю, що до цієї системи буде додано ще кілька датчиків руху, щоб перекрити весь периметр будинку. Треба сказати, що налаштування та експлуатація систем не викликало взагалі жодних питань: якщо з термостатом треба було звертатися до інструкції, то із системою розумного будинку було все інтуїтивно зрозуміло.
БОНУС
Порискавши по сайту виробника, натрапив на сторінку, де можна замовити дачний комплект на третину дешевше, ніж збирати окремо. Прямого посилання на сайті немає, але я зробив замовлення і став чекати. Через 10 хвилин зателефонували та замовлення підтвердили. Так що поки що працює-ділюся. Готовий відповісти на питання експлуатації обох систем. Не забувайте – Зима близько!
Джерело: habr.com