Как сделать умный дом своими руками — варианты схем и управление приборами. "Умный дом" своими руками: схема и оборудование. Как установить самому систему "Умный дом"? Создание умного дома своими руками

03.11.2019

Как выполнить систему умный дом?

Система умный дом очень востребована и распространена. С такой системой любой хозяин дома сможет держать под контролем все необходимые составляющие своего жилья. Большое количество компаний выполняют установку системы умный дом с учетом всех желаний заказчиков. И стоит отметить, что каждая разработка индивидуальна, систему создают под определенный объект, и проектируют умный дом под каждый конкретный случай по разному.

Система умный дом предполагает, что ваш дом будет наполнен разнообразными «электронными элементами». К ним можно отнести , вентиляции, кондиционеры, котлы, источники бесперебойного питания. Безусловно, установка всех этих систем достаточно трудна, но попробовать выполнить установку системы все-таки стоит.

Все дома представляют собой определенный механизм, который необходимо грамотно и правильно собрать, т.е. вы должны заполнить его с помощью разных коммуникаций и технических устройств. Для того, чтобы сделать умный дом своими руками, необходимо соединить ряд составляющих в одну стабильно общую систему.

Простую конструкцию вы вполне сможете собрать и самостоятельно, но для этого вы должны обладать определенными навыками, такими как:

знание электрики и умение управлять разными электроприборами;
умение работать с током;
иметь представление о принципах построения автоматических систем;
знать программирование;
понимать алгоритмы;
отлично знать применяемое оборудование.

Ваша основная задача – объединить все механизмы в одно целое, чтобы управлять всем домом при помощи компьютера либо мобильного устройства.

Система предупреждения

Установка умного дома подразумевает предупреждение аварии, т.к. это залог того, что вы не будете переживать по поводу выхода из строя конструкции либо протечки труб. При установке в своем доме автоматической системы электроснабжения, вы сможете держать под контролем всю нагрузку на электросеть. И даже при возникновении короткого замыкания, подача электрической энергии будет прекращена, а ваше оборудование не пострадает. А если вы случайно забудете отключить утюг либо кран, то электронный датчик предупредит вас об этом и, при необходимости, отключит все системы.

Электроснабжение

Система умный дом предполагает качественное электроснабжение. Это особенно важно для районов, где присутствуют частые перебои со светом. Для защиты своей техники и жилья в целом необходимо установить аккумулятор в стабилизированные блоки питания. Это позволит сохранить работу всех систем при возникновении чрезвычайных ситуаций. Если вы не хотите думать о возможных электрических сбоях, установите в своем доме дизельный генератор и блоки резервного электрического питания.

За счет автоматического управления уровень топлива в генераторе будет постоянно контролироваться, а нагрузка на электрическую сеть будет распределяться более равномерно.

Охранная сигнализация в умном доме

Технология умный дом подразумевает и защиту дома . Установить сигнализацию своими руками не составит особого труда. Датчики вы можете расположить вдоль ограды, которая закрывает вашу территорию, а также на стенах, комнатах, окнах и дверях. При срабатывании одного из них, сразу активизируются все запрограммированные системы оповещения.

Такая система состоит из контрольной панели, датчика присутствия, ИБП с аккумулятором, звуковой сирены, считывателя ключей.

Умный дом: освещение

Вы легко сможете своими руками разработать систему управления освещением, за счет которой вы сможете существенно . Выбирать количество и типы необходимо в зависимости от помещения и интерьера в нем.

Главное при разработке системы освещения – это автоматическое управление, тогда вы сможете не задумываться о том, выключили вы свет или нет. можно настроить так, что оно будет зажигаться при вашем приближении и угасать, когда вы будете уходить.

Энергопотребление

Для ограничения мощности в доме необходимо обязательно монтировать систему управления энергопотреблением. За счет данного решения можно избежать различных проблем, которые возникают, если мощность достигнет своего максимума. Если в вашем доме установлены электрические , то может произойти перегрузка всей питающей сети. При создании интеллектуальной системы, можно плавно включать полы в различных комнатах, пока дом не прогреется. Данная система позволит вам избежать резких скачков сети. А по мере приближения энергии к максимальной генератор включится сам, а после ее снижения, он отключится.

Розетки и блоки питания

Вы легко сможете оборудовать своими руками все розетки в доме. Такое решение экономически выгодное, т.к. вам достаточно иметь антенну и вы сможете управлять ею на расстоянии при помощи брелка.

Идея данной системы в том, что все электрические розетки в доме соединены по единой цепи. Поэтому, при команде включения чайника либо тостера, приборы начнут свою работу в определенное им время.

Помимо этого, наличие данной централизованной системы позволит отключать все включенные электрические приборы одним нажатием кнопки на пульте.

Теплый пол

На сегодняшний день напольные покрытия получили широкое распространение, хотя их монтаж стоит недешево. По теплому полу комфортно и приятно ходить. Напольные теплые покрытия бывают двух типов: водяными и электрическими. При установке системы умный дом вы сможете постоянно держать определенную температуру в комнатах. И управлять ей вы сможете с помощью дистанционного управления.

Умная система - это залог того, что в вашем доме либо квартире будет постоянно поддерживаться оптимальная температура. А энергопотребление при этом будет более рациональным и выгодным.

Умный дом: отопление

В стандартных квартирах вы не сможете просто взять и отключить систему отопления, если вам станет жарко. Система умный дом позволяет легко решить эту задачу, т.к. в встраиваются специальные интеллектуальные модули. За счет них в комнате поддерживается комфортная температура, которую можно поменять автоматически при помощи пульта. Данную систему можно использовать в любом интерьере, без особого для него вреда. Установить данную систему просто: на радиаторы отопления устанавливают специальные регулирующие клапаны.

Они управляются автоматически с помощью пульта, в который встроен температурный датчик. При более сложной конфигурации клапаны и пульты связываются при помощи радиоканала, а управление и регулировка осуществляются посредством компьютера либо интернета.

На сегодняшний день есть огромное количество технологических решений, чтобы выполнить ваш дом функциональным и обустроенным. И многие из представленных вариантов очень просты. Какие-то вещи вы можете выполнить своими руками, например, установить автоматическое водоснабжение или систему, защищающую и от снега и льда. Но некоторые системы все же требуют профессионального подхода, это относится к приборам электропитания.

О том, как белорусская компания «Неро Электроникс» занялась производством компонентов для умного дома. За дело взялись серьезно и даже обратились в студию Лебедева, где помогли с дизайном белорусских устройств. Ключевое отличие системы, как утверждает производитель, в том, что ее можно смонтировать самостоятельно без специальных навыков. Достаточно быть в меру брутальным мужиком, который умеет держать в руках отвертку и цепляться ногами за стремянку. Мы решили испытать на себе, насколько просто или сложно нынче самостоятельно сделать из обычной квартиры умную.

Разобраться, что и зачем вам нужно, вроде бы просто. Достаточно прикинуть, сколько в доме нуждающихся в «поумнении» точек, после чего можно заказывать устройства. Обязательно понадобится сервер, который будет отвечать за настройку и управление умным домом из приложения. Дальше - ворох датчиков, пультов и реле. Как оказалось, к вопросу надо подходить ответственно. Мы, например, набрали девайсов с чересчур большим запасом. Прежде чем переходить к самому процессу обучения квартиры разным умным штукам, сначала посмотрим, для чего нужны эти устройства.

Умные девайсы для глупой квартиры

Уточним, что система поддерживает работу с датчиками сторонних производителей по протоколу z-wave plus с частотой 869 МГц. Своих сенсоров у белорусов нет, компания предлагает польские Fibaro. При желании можно подключить любые другие датчики с более гуманной ценой.

Сервер Oledo 7767 Host

Почти разумная «голова» нашего дома, которая объединяет исполнителей команд в сеть, обрабатывает их показатели и позволяет управлять системой через приложение по Wi-Fi или мобильному интернету. Есть поддержка GSM - можно установить симку, чтобы сервер присылал на телефон SMS о тех или иных событиях или получал команды через те же эсэмэски на запуск каких-то действий. Но сообщения могут приходить и прямо в приложение, так что можно спокойно обойтись без SMS.

Черная коробка оснащена процессором с частотой 500 МГц, оперативной памятью на 512 МБ и накопителем емкостью 4 ГБ. Есть аккумулятор, который, согласно спецификациям, позволяет устройству продержаться около 8 часов без подключения к электросети. На экранчик выводится текущее состояние сервера. Пригодится, чтобы узнать источник проблемы в случае отсутствия связи с системой.

Датчик открытия двери и окна

Точно такой же или аналогичный датчик мы видели и у , и у . Суть проста. В одном комплекте есть два цилиндра - один устанавливается, например, на дверное полотно, а второй - на дверной косяк. Датчики соприкоснулись - значит, дверь закрыта, разъединились - открыта.

Тот, что побольше, крепится на двустороннюю липкую ленту 3M, а «малыша» можно примагнитить к металлической поверхности дверной коробки.

Датчик протечки воды

С такой штукой мы тоже знакомы со времен обзора умного дома от «Белтелекома». Можно разместить датчик в месте потенциальной опасности (например, в ванной или на кухне). Протечка определяется при замыкании влагой трех металлических ножек. Дополнительно датчик умеет определять температуру в помещении.

Поставил и забыл

Датчик света, температуры и движения

А вот этот «глаз» уже намного интереснее. Именно на этой штуковине будут завязаны многие сценарии работы умного дома. Например, при снижении уровня освещенности относительно заданной величины может автоматически включиться светильник. Повысилась температура? Включаем кондиционер. Человек вышел из помещения? Выключаем все источники света. Все три параметра можно и нужно комбинировать.

Крепится «глаз» к пластиковой дуге. Ее можно повесить, например, где-нибудь в углу комнаты, после чего туда помещается датчик. А можно поставить на любой ровной поверхности - рамка будет держаться благодаря плоской «пятке».

Кнопка-пульт

Тоже видели раньше. Можно удаленно и без проводов включать или выключать свет или розетку. Нам устройство показалось мало полезным из-за наличия более интересных вариантов управления системой умного дома. Но оно может сгодиться, если нужен незаметный выключатель, например, в ванной. Крепится на двусторонний скотч.

Настенный пульт Oledo

Тот самый девайс, который мы предпочли кнопке-пульту. С помощью двухканального пульта можно включать-выключать свет или запускать и останавливать выполнение того или иного сценария. Несмотря на простое описание функциональности, на деле это очень приятная штука, которая заменяет привычные выключатели. Все потому, что Oledo не привязан к месту выхода проводки - он беспроводной и может располагаться где угодно. Хоть всю комнату забросайте такими пультами.

Есть мягкая световая индикация нажатия. Пульт примагничивается к плоскому настенному держателю, который, в свою очередь, крепится к стене двусторонним скотчем.

Переносной пульт Oledo

Такая же красивая штука, как настенный пульт, но более продвинутая. Здесь уже можно управлять пятью объектами. Например, группой светильников в зале, спальне, на кухне, в коридоре, ванной и туалете. Изначально на пульте есть наклейка с подсказками. Если ее снять, то останется красивый, минималистично оформленный, но не очень понятный девайс. Мы пару дней привыкали к расположению и назначению кнопок, пользуясь подсказками на пленке.

Устройство оборудовано акселерометром. Когда берешь пульт в руку, он автоматически подсвечивает последний активный канал. Девайс можно оставлять где угодно - прямо как пульт от телевизора. Но для того чтобы привнести в жизнь чуточку организованности, белорусский производитель предусмотрел квадратный магнитный держатель. Его, как вы уже поняли, можно прикрепить куда угодно с помощью скотча, а потом примагнитить пульт. Экспериментально было установлено, что Oledo «дружит» с любой металлической поверхностью, даже с холодильником.

Пульт в пленке

Пульт без пленки

Умное реле Intro

Вот и самый необходимый для умного дома девайс. Именно благодаря ему возможна автоматизация работы светильников и розеток. Суть в том, что устройство фактически встраивается в имеющуюся цепь, беря на себя контроль включения и выключения чего бы то ни было. На примере светильника все выглядит так: сетевые провода подключаются к Intro с одной стороны, а провода от люстры или бра - с другой. После этого управлять источником света, теплым полом и другими электроприборами можно будет как с помощью беспроводного пульта, так и посредством приложения.

Встраиваемый пульт Oledo

Этот девайс нужен для того, чтобы сохранить функциональность имеющихся выключателей. Дело в том, что после установки реле Intro светильник перестанет отзываться на стандартный выключатель - управлять им можно будет только через «лебедевские» пульты или смартфон. Встраиваемый пульт устанавливается в монтажную чашку выключателя и соединяется с ним.

На наш взгляд, так себе устройство. Все-таки если мы делаем умный дом, то в первую очередь рассчитываем на новые способы управления. А встраиваемый пульт Oledo фактически предлагает сохранить то, что у нас и так было. Впрочем, в «Неро Электроникс» отмечают, что большинство людей, наоборот, стремятся сохранить функциональность имеющихся выключателей. Это понятно, если речь идет о готовом дизайнерском ремонте, который предусматривал наличие конкретного вида выключателей.

Отметим, что все девайсы беспроводные и сообщаются друг с другом по радиоканалу. Это должно здорово облегчить монтаж по сравнению с привычными проводными системами. Что ж, переходим от теории к практике.

И почему я не электрик?

Настройка датчиков и установка сервера радуют своей легкостью. Вспоминая опыт с подключением умного дома от «Белтелекома», сначала настраиваемся на долгую и полную багов процедуру. Но нет - сервер «заводится» и находит сеть через WPS в течение минуты.

Точно так же дружно «прыгают» в установленное на смартфон приложение датчики, пульты, реле и прочее добро. Где-то надо считать QR-код с коробки устройства, где-то дополнительно нажать спрятанную в датчик кнопку.

А вот с инсталляцией у людей с неправильно растущими руками могут возникнуть проблемы. В «Неро Электроникс» считают, что на монтаж одной точки у рукастого мужика в среднем уйдет около 7 минут. Вынужден признаться в собственной «нерукастости» - в нашем случае времени потребовалось больше. Нет, тот же «глаз» с датчиками движения, температуры и освещенности взял и поставил или подвесил куда душа пожелает - здесь вопросов нет. Или сенсор открытия/закрытия - приклеил на скотч и хлопай в ладоши.

А вот реле… Да, есть простая видеоинструкция, но в жизни вам могут помешать самые неожиданные обстоятельства. Натяжные потолки, невысокий рост и маленькая стремянка, отсутствие отвертки нужного размера, все эти колеровки «фазы», «земли» и «нуля»... А уж если попадется мудреный светильник с кучей «лишних» проводов, тогда совсем беда.

Правда, со временем нужные «скиллы» прокачиваются, и работа упрощается. На то, чтобы автоматизировать первую точку в спальне, у меня ушло минут 30. Это с учетом нюансов в виде поиска подходящего инструментария и выяснения причин, почему не получилось с первого раза. Здесь-то мы и встретились с важным нюансом, о котором упоминали выше. Как только вы подключите умное реле Intro к светильнику, им станет невозможно управлять с помощью обычного выключателя.

Для того чтобы оставить функциональность выключателя, его надо отключить от сети электропитания и подключить к встраиваемому пульту Oledo. Сначала я так и сделал, но потом решил, что это лишнее. Вместо этого снова подключил выключатель к электросети и оставил его во включенном положении. Свет при этом не включился, но светильник начал реагировать на команды умного пульта и приложения. Заработала и автоматизация. Вот именно поэтому встраиваемый пульт в нашем случае оказался лишним.

ПО

Вроде бы что сложного - бери и автоматизируй все кругом, умней вместе с домом! Но для этого придется освоить приложение, а это не так просто, как кажется. Интерфейс программы с непривычки кажется запутанным, многие действия разбросаны по разным меню. Например, чтобы настроить работу реле по таймеру, надо заходить в отдельное меню, хотя, на наш взгляд, было бы логично продублировать эту же функциональность при программировании событий.

Не совсем очевидна разница между событиями и сценариями, правами администратора и суперадминистратора. Во всем этом вряд ли получится разобраться в теории - надо осваивать широкие, но запутанные возможности приложения непосредственно в процессе обучения своего дома. Также не помешает проконсультироваться у производителя.

Хотелки

Имеем стандартную двухкомнатную квартиру. Глупую, как пробка. Задача - превратить жилище из унылой пещеры в космический корабль, который не сможет улететь в космос, но хотя бы немножко упростит нашу повседневную жизнь.

Путем недолгих раздумий после изучения возможностей умного дома от «Неро Электроникс» было решено сделать следующее:

В прихожей свет должен включаться автоматически, когда человек входит в квартиру, а также когда перемещается в сумерках. Без участия человека все добро должно и выключаться.
Ванная. Все просто: зашел - свет включился, вышел - потух.
В зале источников света побольше. Основной свет было решено не трогать автоматизацией, оставив возможность осветить комнату на полную катушку с помощью переносного пульта. Два торшера должны включаться в условиях низкой естественной освещенности и в присутствии человека.
Балкон. Это помещение хоть и небольшое, но продвинутое. Здесь оборудован полноценный кабинет с компьютером, загогулистым светильником и теплым полом. Задача - включать обогрев при температуре ниже 19 градусов при условии нахождения здесь человека, то есть меня.

Уточним, что описываемый случай автоматизации квартиры - не самый идеальный по возможностям. Так, в тестовом варианте жилья не было кондиционера, перекрывающих воду электроклапанов, рулонных штор. Представьте, как шторы сами приподнимаются и опускаются в зависимости от заданного порогового значения освещенности. Тот же кондиционер может нагреть или охладить помещение к приходу хозяина. Если есть дети, то для них можно установить работу приставки, компьютера и телевизора по расписанию. Все это круто, но у нас задачи были более тривиальные.

Реальность

Воплощать мечты начинаем с прихожей. Устанавливаем на дверь и откос датчик открытия/закрытия. В приложении прописываем условие: если датчик фиксирует открытие двери (при этом освещенность ниже 100 люкс и есть движение), включается светильник. Работает! Для автоматического выключения света установили в настройках реле таймер - 5 минут. Этого более чем достаточно, чтобы снять верхнюю одежду. А можно и без таймера - настроив автоматическое выключение, когда движения в прихожей нет.

Свет в прихожей тоже включается при обнаружении движения, если освещенность ниже 100 люкс. Выключается, если движения нет.

С прихожей все автоматизировалось на ура. С ванной получилось сложнее. Ставим второй датчик открытия/закрытия. Зажечь свет на открытие - сделано! Но как его погасить, когда вы вышли? Потушить светильник при закрытии двери? Тогда вам нельзя будет закрывать дверь в ванную, когда вы туда заходите. Может поставить датчик движения? Здесь надо сделать техническое пояснение. Как только сенсор зафиксировал движение, следующий опрос обстановки он делает через 30 секунд. Если в этот момент вы расслаблено лежите в ванне, движение не будет обнаружено и свет погаснет.

А что если запрограммировать выключение света тоже на открытие двери? Возможно, система будет последовательно, по цепочке исполнять разные команды? То есть сначала, как только вы распахнете створку, чтобы зайти принять душ, светильник включится. А команда на выключение отработает во второй раз, когда вы будете уже выходить. Увы, но нет - при таком раскладе светильник последовательно включается и сразу выключается при первом же срабатывании датчика открытия.

В итоге нашли такой выход: при входе в ванную свет зажигается автоматически с помощью датчика открытия/закрытия. А вот выключаем уже сами через пульт Oledo.

Очень здорово вышло с обогревом балкона. Правда, за время тестирования температура там не падала ниже 19 градусов, поэтому ради эксперимента установили пороговое значение в 23 градуса. Заходишь на балкон, датчик фиксирует движение и температуру 22 градуса - сразу же включается теплый пол. Как только температура поднимается до 23 градусов - подогрев отключается.

Думали, что может возникнуть следующая проблема: вы сидите на балконе за компьютером, температура добралась до 23 градусов - теплый пол отключается, температура падает, но датчик не улавливает движение и вы начинаете потихоньку замерзать. Как показала практика, совсем уж неподвижно сидеть за компьютером не будешь. Пусть «глаз» обнаружит вас не сразу, но все равно найдет, а лишние несколько секунд или даже минут в данном случае не имеют никакого значения - система сработает и не оставит вас наедине с покрытыми инеем окнами.

Важно отметить, что датчик, как и во всех подобных системах, реагирует на домашних животных. Поэтому если ваш кот в отсутствие хозяина заглянет на открытый балкон, система включит для него обогрев. А вас в конце месяца может ждать неприятный счет за электроэнергию. Если имеем дело с четко нормированным рабочим днем, то в качестве выхода из ситуации можно задать расписание включения теплого пола. Например, событие не срабатывает в будние дни с 9 до 18 часов.

При автоматизации освещения зала снова пришлось идти на компромисс. Включение торшеров в зависимости от освещенности и при движении работает отлично. Про автоматическое же выключение снова пришлось забыть. Представьте, что вы смотрите телевизор. На диване. Лежа или сидя. Движений при этом реально мало. В общем, все сводится к тому, что система будет постоянно то включать, то выключать торшеры. Говорят, вопрос решается с помощью установки второго датчика движения на выходе из зала, но проверить это мы пока не смогли.

Автоматизируем светильник в спальне

Дополнительно ко всему задуманному сделали умной розетку, чтобы выключать удаленно телевизор (просто чтобы было). Все освещение в качестве отдельного сценария привязали к переносному пульту, который установили у входной двери. Нажали одну кнопку перед выходом - и все обесточено. Но даже если этого не сделали, статус умного дома можно отследить где угодно через интернет. Таким же образом можно управлять отдельными объектами.

Впечатления

Возможности умного дома намного больше тех, что мы описали. У нас сложилось впечатление, что система больше заинтересует владельцев больших квартир и просторных частных домов, напичканных разного рода домашней и климатической техникой. Добавить сюда пару камер для видеонаблюдения (белорусы камеры не производят, но должна подойти чуть ли не любая модель с Wi-Fi), электроприводы для роллет или рулонных штор и умные реле в каждую розетку или светильник - и вот перед нами уже готовая система.

Что касается небольшой городской квартиры, то первое время переобучение ее в умную кажется надуманной затеей. Но постепенно привыкаешь даже к мелким удобствам. Нам, например, очень понравилось пользоваться как настенным, так и переносным пультом.

В ходе тестирования умного дома от «Неро Электроникс» заметили несколько особенностей, которые важно учитывать. Так, наличие домашнего животного станет препятствием для создания простого алгоритма. Придется напрячь фантазию, задействовать сразу несколько датчиков, чтобы умный дом обхитрил котика, или тщательно искать такой угол установки, который бы не захватывал крадущегося по ламинату питомца.

Приложение NeroHome пока еще сыровато. Дело даже не в юзабилити, а в работоспособности. Как-то у нас смартфон перестал соединяться с сервером. Что бы мы ни делали, программа не хотела авторизовываться ни через мобильный интернет, ни через Wi-Fi. Еще через пару дней приложение написало, что оно не совместимо с системой и нуждается в обновлении. При этом никакого обновления в Google Play не было. Пришлось связываться с производителем, который поделился актуальным apk-файлом. Как отметили в компании, речь о единичном сбое в переходный тестовый период.

А еще приложение очень «прожорливое». С запущенным даже в фоновом режиме NeroHome смартфон может не дожить и до середины дня. Не удивительно, так как программа постоянно поддерживает связь с сервером и обновляет данные. Приходится все время проверять, не забыл ли выгрузить приложение из памяти телефона. Лучше сразу в настройках активировать функцию обрыва связи при работе в фоновом режиме.

Что касается стоимости, то арифметика следующая. В нашем случае на двухкомнатную квартиру ушел один сервер Oledo, один переносной и три настенных пульта, пять датчиков движения/температуры/освещенности, два датчика открытия двери и семь умных реле Intro. Не много, учитывая, что в одной системе может поддерживаться до тысячи устройств. Стоимость комплекта составила около 2700 рублей, причем ровно половина этой суммы приходится на польские датчики.

Системе умного дома от «Неро Электроникс» еще нужно развиваться. Видно, что над ней очень много работали, продумано огромное количество мелочей, с размахом подошли к дизайну. С другой стороны, многое еще предстоит сделать, в первую очередь на программном уровне.

Цена, на наш взгляд, может отпугнуть некоторых потенциальных покупателей. Поэтому желательно потратить время на то, чтобы тщательно продумать всю функциональность умного дома, все сценарии и события. Возможно, есть смысл поискать более бюджетные датчики. Глядишь, при оптимальном расположении их потребуется меньше, чем мы использовали.

Сегодня в Минске можно найти немало предложений от компаний, которые занимаются автоматизацией жилых и офисных помещений «под ключ». Но до широкого внедрения новой технологии в жизнь еще далеко, ведь большинство таких решений имеют высокую цену. Минский программист Александр Богданович самостоятельно спроектировал и установил в своем доме «умную автоматизацию» с помощью белорусского производителя «Ноотехника». Своим опытом он поделился с читателями КВ .

- Александр, расскажите, сколько времени у вас ушло на проектирование и монтаж «умного дома»?

Я не очень люблю название «умный дом». На мой взгляд, это больше маркетинговый ход, который не особо отражает саму суть системы, а суть заключается в умной автоматизации.

Началось все с того, что после долгих скитаний по съемным квартирам, мы с женой решили строить собственный дом. Уже на момент покупки участка я начал задумываться над системами умной автоматизации. Хотелось чего-то необычного, к тому же это была прекрасная возможность применить свои знания, ведь по образованию я инженер-программист.

Я понимал, что еще на этапе постройки надо закладывать возможность для того, чтобы в будущем можно было что-то «прикрутить», автоматизировать там, где это будет разумно.

Примерно за три года до начала стройки я начал все проектировать на бумаге. Много вещей испытывал, грубо говоря, на колене, собирал, писал код. Работает – хорошо. Откладывал это, как проработанный момент, и двигался дальше.

Три года шла стройка, и примерно полтора года назад мы переехали в свой дом, в котором на тот момент были готовы только две комнаты. И вот, когда дошло до практической реализации, некоторые из задумок «отвалились» сами собой за ненадобностью.

- Какие основные элементы включает ваша система?

На сегодня моя система "умной" автоматизации включает в себя четыре основных элемента.

Во-первых – это дистанционное управления светом с помощью решений компании «Ноотехника» Noolite. Это очень важный для меня момент. Для тех, кто живет в квартире, он может быть не понятен, ведь площади совсем другие.

Возможность беспроводного управления светом (системы Noolite управляют освещением по радиоканалу) меня сразу заинтриговала, плюс, подкупил ценник. Я с самого начала хотел, чтобы помимо комфорта моя умная автоматизация была и достаточно бюджетной.

Выключатель, который, по сути, представляет собой пульт-радиопередатчик, работает от батарейки. Его можно поставить где угодно, можно даже приклеить к мебели, главное – чтобы поверхность, на которую он устанавливается, была неметаллическая. Одним светильником может управлять сразу несколько выключателей.

Теперь у нас дома абсолютно нет привычных механических выключателей. Иногда передатчик Noolite просто лежит где-то в комнате, и только через полгода, когда мы решим, что вот в этом месте он действительно нужен, приклеиваем. Одно время у меня такой выключатель даже лежал в машине, чтобы можно было включать свет еще на подъезде к дому.

Управление освещением происходит не по электрической сети, поэтому нет необходимости прокладывать проводку под каждый выключатель. Исполнительный блок, который используется для включения/выключения света, у меня аккуратно вмонтирован в стену, можно также прятать его под подвесной потолок.

Есть также возможность управлять системой освещения Noolite через USB-адаптер, как в принципе и любой нагрузкой. А управляя нагрузкой, можно управлять практически любым электрическим прибором, вплоть до того, что с помощью решений «Ноотехники» можно включать или выключать телевизор.

Еще одним плюсом стало то, что ребята из «Ноотехники» находятся в Минске, это белорусский производитель. Так что за время проектирования своей системы я много с ними общался, и в общем-то остался всем доволен. Летом у «Ноотехники» должны выйти блоки с обратной связью, которые я опять же планирую применить у себя.

Дальше мне надо было знать показания температуры по комнатам. Я начал искать решения. Беспроводное? На тот момент, чтобы его реализовать, нужны были большие деньги. Один такой датчик стоил около 30 долларов, а ведь он нужен в доме не один. В итоге я нашел двунаправленную шину 1-Wire, которую и заказал в Англии . При магистрали до 200 м она работает даже без каких-то дополнительных питаний.

Сразу от компьютера провода выходят через USB-адаптер. Дальше, купил в Китае температурные датчики DS18B20 по доллару за штуку, микросхему DS2408 для управления 8 каналами за 8 долларов.

Еще один важный элемент моей системы – автоматизированный полив газонов. Когда я полил летом из шланга 5-6 соток, я понял, что автополив необходим. Пока он, конечно, в полусобранном состоянии, но уже протестирован – все работает. Управляется он через 8-канальную микросхему и плату ключей, которая открывает соленоидный клапан.

Видеонаблюдение. За год я протестировал несколько систем видеонаблюдения. Выбрал Xeoma: выиграл у них ключ на 8 камер по акции, снова получилось сэкономить.

- Как происходит управление системой?

Система состоит из обычного системного блока, сервера с Ubuntu. Все это работает и общается через USB-адаптер по 1-Wire топологии. Из языков программирования я использовал Python плюс MongoDB и микрофреймворк Flask.

Несколько раз я все переписывал, делал систему проще, удобнее . Сейчас управлять ей можно через Web-интерфейс, который используется в основном для добавления сценариев, и Windows Phone-приложение – непосредственно для управления. Набросал его за пару дней, и теперь у меня на телефон выводится вся нужная информация .

Любой сценарий можно запустить в ручном режиме или автоматически. Вскоре собираюсь подключить к системе интернет, и управлять ей можно будет уже извне.

- Что будет, если в доме отключится электричество?

Если электричество отключается, то отключается все. А чтобы «переподнять» после этого работу умной автоматизации стоит система Monit, которая следит за всеми процессами, как родитель за детьми. Если вдруг что-то «падает», подвисает, она просто перезапускает сервис. Конечно, «упасть» может и сама Monit, такое не исключено. Но почти за два года тестовой работы проблем не было. Когда свет снова включается, сервер сам автоматически «поднимается». За минуту-две все уже снова работает.

- Насколько реально для человека, который не имеет инженерного образования, собрать подобную систему?

Когда мы покупаем коробочку и к ней датчики, ставим приложение, и все работает – это одно. В моем же случае система do it yourself, и в ней все упирается в ПО. 1-Wire протокол предполагает написание специального софта, посредством которого и происходит общение с устройствами системы, а его написать сможет уже не каждый. Скорее всего, есть какие-то фреймворки на базе 1-Wire. Но это будут обобщенные решения, которые надо «допиливать» под себя.

- Каким важным требованиям в вашем доме отвечает «умная автоматизация»?

Критерия у меня два: моя система должна быть достаточно удобной и в то же время бюджетной. Основные элементы - переключатели Noolite , температурные датчики - я могу без проблем купить самостоятельно. Кроме того, гибкости системы я смог добиться потому, что проектировал, паял, устанавливал и писал код я сам. Мне нужна была автоматизация, которая будет удобной не только для меня, но и для моей семьи, гостей. В итоге я могу легко добавлять новые элементы, изменять систему по своему желанию, чего не получишь при покупке готовых дорогих решений.

Беседовала Надежда Абрамчук

Тема «Умный дом» уже у всех на слуху. Про неё говорят, в неё вкладывают, её развивают… По этой теме к таким гигантам как Siemens , General Electric и др. присоединились, казалось бы, не совсем профильные компании, такие как Microsoft , Google , Apple .

Единого стандарта по теме нет, равно как нет инструкции, мол, «делай так и вот так», поэтому теоретически построить свой умный дом может каждый и именно так, как ему захочется и потому эту тему я не смог пропустить и активно к ней подключился. Не скажу, что с умными домами я собаку съел… нет, скорее так, понадкусывал, но тем не менее, на основе свое опыта и своих наблюдений попробую выложить развёрнутый… ммм… How-To? Нет, не потянет. Обзор? Тоже не то… Скорее это будет напутствие или некий набор советов.

Театр начинается с вешалки, а я начну с того, что сразу расставлю все точки над «И», чтобы у читателей не возникало в процессе чтения необоснованного негатива или просто какого-то недопонимания.

Самое главное - это то, что статья рассчитана на людей, которые толком ещё не поняли, нужен ли им вообще этот самый «Умный дом» и нужно ли влезать в эту тему?

Теперь термин.
Будем честны, «Умный дом» - это не только такая система с искусственным интеллектом, которая разговаривает с Вами по утрам в ванной (пока вы бреетесь) и готовит Вам ужин пока вы едете домой. Не нужно путать систему с женой.

Умный дом - это любая система автоматизации/автоматики (или комплекс систем автоматизации/автоматики), которая хоть как-то, хоть на мельчайшую долю, но облегчает Ваш быт. Не важно что это: автоматическое выключение света в туалете после выхода оттуда человека и закрытия двери, или система, которая сама поливает домашние цветы, кормит любимую кошку и перекрывает протекающую трубу водоснабжения, если вы задержались на работе допоздна. Если в Вашем доме что-то срабатывает на основе какого-то алгоритма, значит это уже можно назвать системой «Умный дом», только с ограниченным функционалом.

Так же «Умный дом» - это не только особняк, напичканный электроникой, но и квартира, в которой работает Ваша система автоматизации и/или управления, т.е. «Умная квартира» - это тоже «Умный дом» и дальше по тексту мы будем пользоваться именно этим термином.

Вообще излишнее занудство человеку ни к чему, а вдаваться в полемику по вопросу насколько умным оказался «Умный дом», который сделал студент Коля - я считаю, неуважение труда того самого Коли. Он это сделал? Оно работает и чем-то управляет? Великолепно, молодец! Пусть дальше растёт над собой.

Возвращаемся к теме.

Мы хотим построить наш «Умный дом», с чего начать? С покупки, строительства? Нет, в этом деле, как и во всех инженерных задачах, начинать нужно с бумаги, а точнее - с проекта. Будет ли это жеванная бумажка с понятными только Вам схемами и чертежами или это будет что-то нарисованное в *CAD… главное, чтобы было понятно хотя бы Вам что же там изображено.

Не бойтесь описывать «далёкие планы», записывайте и продумывайте всё, даже то, что сможете сделать в очень далёкой перспективе. Лучше всё продумать сейчас ибо потом будет уже поздно. Это опыт оплаченный кровью многих инженеров, наступивших на многочисленные грабли.

На что следует обратить внимание?

1. Пользователи

Подумайте, как с вводимой вами системой будут обращаться пользователи, т.е. жильцы Вашего дома или члены Вашей семьи. Смогут ли этим пользоваться не подкованные в техническом плане люди (старики, дети или жена - не важно кто именно). Сценарий типа: «Дорогая, свет в туалете сейчас включиться, сейчас я только прошивку в Ардуину долью.» не подходит. Представьте, что Вы сдаёте свою систему богатому «быдловатому» бандиту, который видя Ваши выключатели со светодиодной подсветкой скажет Вам: "Эта… слыш, а чо эта за хрень? Куда тут чо жать? ". То, что очевидно Вам может быть абсолютно не понятно остальным.

2. Технология

Проводная или беспроводная. Если проводная, значит нужно строить планы прокладки всех необходимых кабелей (и лучше с большим запасом). Где штробить стены, где размещать розетки и элементы автоматизации - всё должно быть на схеме. Если система беспроводная, то продумайте где будут стоять передатчики/приёмники, где будут размещены повторители сигналов.
Сейчас Вы это помните, через месяц, когда информации будет очень много, в голове будет каша и что-то будет забываться.

3. Исполнитель

Кто будет всё это делать? Вы сами или нанятая специализирующаяся по теме фирма? Самостоятельно будет дешевле, но потребуется от Вас глубокого погружения в вопрос. Мы всё же будем полагаться на самостоятельное развёртывание, ведь категория статьи «Сделай сам», не так ли?

4. Автономность

Продумывая функционал и возможности умного дома всегда рассчитывайте на то, что в доме не будет Интернета. Конечно, многие умные дядьки возразят мне, мол, нужно продумывать возможность сопряжения с чем-то во внешнем мире… продумывайте, закладывайте, ни кто не спорит, но Ваш умный дом должен работать исправно в режиме полной автономности/изоляции. Человеку, живущему в мегаполисе, возможно будет трудно понять, как так, чтоб совсем не было Интернета… GPRS, ADSL, хоть что-то же должно быть резервное? Нет, нет и ещё раз нет! Ничего может и не быть, но работать должно всё .

Вот пример:
Вы соорудили забавную систему: говорите «Нафаня, включи мультиварку/свет в туалете» и система выключает мультиварку или свет в туалете, попутно произнося «Включаю». Но вдруг из-за злобных хакеров Аль-Каеды сеть Вашего провайдера отвались, а за ней посыпалась и сеть Вашего мобильного оператора «Рупор», который обеспечивает Вас резервным LTE каналом. Естественно Google TTS, в основе которого и лежала Ваша система голосового управления, отвалился и умный дом в мгновение ока превратился в немого тупицу, который не может ничего включить. Сделайте возможность ручного управления, а ещё лучше, сделайте систему так, чтобы она могла, например, зачитывать вслух погоду без голосового сервиса Google. Сложно, но можно. Никто не говорил, что развернуть «Умный дом» - это как MS Office установить.

Второй пример:
Вы сделали управление умным домом через приложение на Android, но после описанной выше злобной атаки хакеров ваш смартфон не смог обратиться на облачный сервис и дать команду умному дому выключить забытый утюг. Напишите своё приложение, которое сможет работать удалённо через 2G-сеть мобильного оператора или по Wi-Fi, если вы находитесь в зоне покрытия Вашей домашней точки доступа.

5. Следующий момент, который нужно помнить при проектировании, вытекает из предыдущего: «Ядро» Вашей системы автоматизации.

В Вашем доме может быть роутер (ADSL, LTE или ещё какой), свитч или ещё какое-то сетевое коммутирующее устройство, но умным домом должно управлять «ядро» - отдельное и самостоятельное устройство. Ни в коем случае не объединяйте управление сетевым трафиком и управлением домом в одной железке. Сейчас много роутеров, на которые можно установить прошивки с миниатюрной копией Linux, а многие знакомящиеся с этой темой люди пытаются на такие роутеры навешать всё что в голову приходит. Лично я люблю такие роутеры, в которых можно подстроить более точно всё то, что мне нужно, но я не считаю верным установку средств управления на устройство, изначально не рассчитанное на это.
Ваш дом может остаться полностью без сети, но должна работать домашняя автоматизация или наоборот, домашняя автоматизация может «вылететь», но это не должно утянуть на дно и работу ЛВС (локальной сети).

6. Размещение ядра

Под всю эту котовасию с роутером, свитчем, ядром системы управления, системам резервного питания и т.п. нужно выделить отдельное место: шкаф, чулан, закрытая ниша/антресоль. Что угодно, где есть вентиляция (оборудование будет греться и нужно подумать об охлаждении) и где это не будет мешаться/попадать на глаза. Ваша система не должна портить общего вида жилья и вносить негативных изменений в домашний уют.

Если у Вас есть подвал, то лучше Ваш «центр управления полётами» развернуть там.

7. Расходы

Возможно это нужно было вставить где-то ближе к началу, но если предыдущие пункты до конца не проработаны, то до расходов дело может и не дойти.
Самое главное что нужно знать, это то, что «Умный дом» - чертовски дорогая затея. Вы можете делать что-то самостоятельно (травить платы, программировать микроконтроллеры), но это только уменьшит Ваши расходы, а не исключит их совсем.
Следующее по важности, что в этом пункте нужно учесть - дубликация. Закупку всякого оборудования и исполнителей закладывайте в двойном размере и всегда округляйте в бОльшую сторону. В Вашем доме на каждого исполнителя (выключатели, датчики и т.п.) должен лежать в загашнике дублёр (если, конечно, обслуживанием Вашего дома не занимается сторонняя организация). Не рассчитывайте на то, что если что-то сломается, то Вы поедете в магазин и купите.

Пример:
Скакнуло напряжение. Защита хоть и сработала, но часть встроенных выключателей света сгорело, я Вы вчера заболели и лежите дома с температурой 39,2 градуса. Допустим, что Вы мужчина мужественный (вот ведь каламбур получился), и, наплевав на своё здоровье, решили подняться с постели и заменить все выключатели самостоятельно, но… чем? Дублёром.

Решили перед входом разместить камеру? Закупайте две. Прикинули, что по дому Вам нужно 12 «умных» выключателей? Закупайте 24. Думаете не бывает так, что вылетят сразу все 12? Бывает, к сожалению и самое первое, что у Вас должно быть продублировано - ядро системы.

Итог

Я описал ничтожно малую часть начала такого большого и интересного для большинства «технарей» проекта, как «Умный дом». Эта тема затрагивает почти все сферы в IT: сети, программирование, администрирование, автоматизация, электрика и электроника… и от этого она является темой сложной, требующей особого подхода. Это видно из того, что я написал выше, ну а если не видно, значит писатель во мне так и не созрел.

Запихать весь текст в одну статью никак не получится, я и так достаточно насокращал, потому будет, как минимум, ещё одна часть материала, которая, в принципе, будет содержать в себе советы/рекомендации по выбору программной и аппаратной части. Звучит немного странно, мол, такое разнообразие технологий, какие тут могут быть советы? Тем не менее, советы и рекомендации есть даже в такой ситуации.

Спасибо всем за внимание, и тем, кто дочитал все это до конца.

Читайте также