«Розумний» будинок, частина 1

Таки зберуся і напишу зараз, як я не настільки давно організував у себе в квартирі то, що прийнято називати «розумним будинком». Правда, в моєму випадку це скоріше зручний будинок, ніж розумний: останній на увазі певний рівень автоматизації, наприклад, автоматичне регулювання температури, контроль відкриття-закриття дверей і вуличного освітлення, і так далі. У міській квартирі це здебільшого безглуздо (особливо нічого контролювати: двері одна, вода тече відразу гаряча, з зовнішнім освітленням схожа ситуація), а спроби автоматизації включення освітлення в сортирі з прив'язкою до сигналу будильника (багато прикладів можна знайти на Хабре) викликають у мене бажання покрутити пальцем біля скроні - в 9 випадках з 10 виходить автоматизація заради автоматизації, не просто не привносить в життя зручності, а й зовсім більш геморойні для проживаючих у квартирі, ніж звичайний вимикач.

У мене вся система народилася з двох передумов:

1. Хочу вмикати-вимикати деякі лампи з декількох місць: наприклад, верхнє освітлення в кімнаті - від входу в неї, від ліжка і від столу;
2. Хочу зробити роздільне включення груп ламп навіть там, куди спочатку проведені тільки два дроти від настінного вимикача.

Все це, в принципі, можна вирішити в ході ремонту традиційними засобами, але, по-перше, він у мене не настільки давно вже був, по-друге, гнучкість у такого варіанту буде нульова: переставив меблі - переробляй проводку. Відповідно, найбільш розумним рішенням залишалися радіочастотні пульти там, де зручно, і приймачі з силовими блоками в світильниках. Що в підсумку і було зроблено, тільки ще з участю міні-сервера під OpenWRT (але це в наступній частині).

При цьому в кінцевому підсумку до вищезазначеним пунктам додалися:

1. Можливість призначати на кнопки не лише прості дії, але і різні сценарії.
2. Веб-інтерфейс , З якого можна не тільки керувати освітленням, а й, не піднімаючи дупи по стільця, змінювати призначення кнопок вимикачів.
3. Потенційна (мені поки воно не було потрібно) можливість причепити як передавачі або приймачів будь-які пристрої, які можна так чи інакше завести в USB-порт.
4. Управління зі смартфона (не дуже треба, але при наявності всього іншого зробити елементарно).

Всяких систем «розумного будинку» такого типу існує маса, але у них два традиційних нестачі - або дорого, або говно (при бажанні можна знайти поєднують в собі обидва пункти). Найбільш відомі системи, побудовані на поширених протоколах типу ZigBee, надійні і розгортаються, влегкую можуть коштувати $ 40-50 за кожен елемент. Китайські товариші на ебее пропонують системи втричі дешевше, що працюють по невідомому протоколу з невідомої надійністю, що не мають власне настінних пультів (тільки брелоки), а також з рівнем підтримки виробником і продавцем «якщо хочеш, я тобі в листі передрукую те, що на коробці написано ». Перше в розрахунку на квартиру дуже дорого, для використання другого треба сильно себе не шкодувати. Красиво, якісно і не дуже дорого - це, мабуть, хіба що досить відомі у вузьких колах Livolo, якими можна затаритися за розумні гроші на ебее або аліекспрессе.

Втім, в моєму випадку склалося інакше - на допомогу прийшли білоруси «Ноотехніка» з системою « nooLite ».

плюси:

• Порівняно недорого - близько 650 рублів за елемент.
• Основний дизайн пультів - настінний вимикач, або клеїться на будь-яку плоску поверхню, або що ставлять замість звичайного вимикача.
• Функціонально - є вимикачі і диммери на потужності від 200 Вт до 5 кВт, а також керовані блоки для RGB-стрічок з 12-вольта харчуванням.
• Є USB-адаптери - окремо приймач і передавач.
• Виробник відомий і зрозумілий, так що в разі чого можна розраховувати і на гарантійне обслуговування, і на підтримку.
• Система потихеньку розвивається, наприклад, з'явилися термогігрометр і датчик руху.
• Якщо що - то протокол радіообміну вже розколупали, при бажанні можна його реалізувати на будь-яких сторонніх залозках своїми силами.

мінуси:

• Радіообмін на 433,92 МГц без зворотного зв'язку, тобто дізнатися, чи прийняв приймач команду, неможливо.
• Невидатний дизайн (мені байдуже, у мене спочатку розетки і вимикачі стояли тієї ж шнайдеровской серії W59, на базі корпусів якої зроблені ноолайтовскіе пульти).
• Для зміни призначення кнопок будь-якого з пультів потрібен фізичний доступ до приймача, яким він керує (тобто в загальному випадку треба знімати люстру). Вимагає це, зрозуміло, рідко, але дратує, зрозуміло, сильно.

Останній недолік - загальний для всіх подібних систем, і як раз його я повністю вирішив, організувавши радіообмін через сервер. Перший поки що вирішується тільки в рамках істотно більш дорогих систем (за порівнянні гроші - ось може CoolRF доточат свою систему, там буде 2,4 ГГц і двонаправлений радіообмін, тому що всі модулі зроблені на базі готового приймач). Дизайн не видатний, зате дозволив легко зробити «кастомізацію» (див. Фото вище), коли на кожному вимикачі на кнопках намальовано, ніж саме вони керують.

Отже, дві основні частини системи - це пульт (передавач) і силовий блок (приймач).

Силовий блок nooLite

Силовий блок являє собою коробочку приблизно із сірникову коробку, з якої стирчить 17-сантиметрова антена (на зображенні немає) і чотири дроти: за двома 220 В приходять, по двом йдуть. Бувають дімміруемие і недімміруемие, розраховані на навантаження від 0 Вт і від 40 Вт, а також з різною максимальною потужністю (збільшується установкою силового сімістора на радіатор, без радіатора взагалі - 200 Вт, для сучасного освітлення вистачить по вуха).

Усередині зелений світлодіод (в ролі неонки), мікроконтролер (PIC), власне приймач і симистор. Харчування конденсаторне, руки не пхати - вб'є. Для управління використовується одна кнопка, якої включається режим прив'язки до пульта або, навпаки, стирається пам'ять про привязках. Прив'язати можна по черзі до кількох пультів, всі вони будуть управляти цим блоком на рівних. Світлодіод показує включення-виключення режиму прив'язки, а також просто яскраво (надлишково яскраво, на мій смак) світиться, коли на блоці є 220 В.

Типовою несправністю блоку буде згоряння симистора в результаті КЗ на виході або перевантаження по потужності, тому відразу повідомляю цікавиться: там стоїть BTB12-600TW. Звір порівняно рідкісний, на заміну потрібен саме з індексом «TW» - це модель з керуванням логічними рівнями, інші можуть від мікроконтролера не заробити. Так що КЗ на виході краще не влаштовувати.

Пульт управління nooLite

Пульт управління - пристрій з трьома кнопками і світлодіодом, загоряється при натисканні. Живиться від батарейки CR2032, по завіреннях виробника, живе на одній батарейці до двох-трьох років. Кнопки можуть мати різну функціональність, на зображенні вище дві кнопки відповідають за регулювання яскравості підсвічування, третя - за вкл / викл. Для управління освітленням безпосередньо найбільш ходові вимикачами - з двома кнопками вкл / викл (Вони ж можуть управляти диммерами) і однієї сценарної кнопкою (після натискання прив'язана до неї група ламп наводиться в заданий стан). Сценарні кнопки зручні для речей типу «вимкнути все світло одним натисканням», але функціональність їх обмежена - дія виконується тільки одне, тобто включити тієї ж кнопкою світло не можна.

Кнопка при натисканні передає в ефір свою унікальну адресу і номер команди, що залежить від типу кнопки (сценарна, Діммерная, вкл / викл) і типу натискання (довге або коротке). У ПЗУ силового блоку при прив'язці до нього пульта записується адреса відповідної кнопки, він його звіряє і відпрацьовує прийшла команду.

Якщо цілитися на управлінням всім через сервер - найпростіше брати вимикачі з трьома кнопками вкл / викл та регулюванням . Вони підтримують два типи натискань - довге та коротке, від усіх трьох кнопок на сервер будуть приходити однакові номери команд (менше плутанини), ну а всі сценарії все одно будуть реалізовані програмно.

Вимикач складається з трьох деталей: декоративної рамки (взята від серії W59 Schneider Electric), кріпильної рамки і власне вимикача - пластмасовий корпус і плата з електронікою і батарейкою. Підвідний рамку можна приклеїти на стіну або прикрутити на стандартне розеточное гніздо.

Детальніше про всі процеси прив'язки і типи кнопок можна почитати в керівництві користувача (будь-якому, вони однакові) на сайті «Ноотехнікі», там все докладно і зрозуміло.

До речі, якщо є бажання зберегти клавішні вимикачі - теж можна зробити. потрібен блок пульта серії PK (У нього немає своїх кнопок, тільки чотири входи) і клавішник без фіксації. В якості останнього підійде кнопка дзвінка (1 клавіша), перемикач управління жалюзі (2 клавіші) або допрацьовані за рекомендаціями CoolRF вимикачі серії LK60 (1, 2 або 3 клавіші). Останній варіант треба спеціально замовляти (там потрібні пружинки, які перетворюють звичайний вимикач в вимикач без фіксації), але він буде одночасно найдешевшим і найпривабливішим.

Далі все просто: треба розставити пульти і силові блоки по дому. Для цього знадобиться кмітливість, викрутка і по одній коробці клем WAGO 222-412 і 222-413 (Одна коробка - 50 штук, вам вистачить). Тип клем принциповий по-перше, тому, що WAGO - це добре, а по-друге, тому, що у ноолайтовскіх силових блоків порівняно тонкі багатожильні дроти, які в інших типах клем ви нормально не закріпите.

Знімаємо старий настінний вимикач, що йдуть до нього дроти закорачивается клемою (тепер на люстру просто йдуть 220 В завжди), прикручуємо кріпильну рамку ноолайтовского вимикача (пам'ятаємо, що це пластик, так що якщо стіни криві - не намагаємося їх вирівняти грубою силою).

Надягаємо декоративну рамку, вставляємо всередину власне вимикач і натискаємо до характерного клацання. При необхідності зняти - піддягаємо його збоку будь-яким широким предметом, наприклад, сталевою лінійкою.

Знімаємо люстру і ставимо всередину неї силовий блок.

Ну або прибираємо його всередину підвісної або натяжної стелі - це краще, так як в такому випадку антена буде пряма і не буде екрануватися металевим корпусом люстри.

При підключенні люстри з декількох секцій із загальним проводом до кількох силових блоків робити треба так:

Об'єднуються і підключаються до загального проведення крайні виходи силових блоків - на них завжди 220 В. Ну і входи з'єднуються строго крайній до крайнього, середній до середнього, природно, а то пробки виб'є. Так, саме для цієї конструкції вам і знадобляться 3-контактні клеми WAGO.

Так, до питання про антени: для стабільної роботи всієї системи при установці силових блоків треба проявити мінімальну акуратність.

1. Антени треба розпрямляти. Вони зроблені з товстого, але м'якого багатожильного дроти, щоб він був максимально прямим - можна на антену надіти звичайну коктейльну соломинку. Антена не обов'язково повинна бути прямою як струна, але якщо вона буде скручена в кільце - висока ймовірність проблем з прийомом.
2. Антени бажано розташовувати більш-менш перпендикулярно напрямку на передавач (якщо ми говоримо про систему без сервера, де силові блоки беруть команди безпосередньо від пультів - перпендикулярно напрямку на самий віддалену пульт, який буде цим блоком рулити), бо діаграма спрямованості.
3. Якщо у вас алюмінієвий підвісна стеля (у ванній, наприклад) - не кидайте силові блоки на нього, приклейте їх двостороннім скотчем до стелі бетонному. Антена, що лежить на аркуші металу, зазвичай працює не дуже добре.
4. Не розміщуйте блоки ближче 10 см від енергозберігаючих ламп - останні сильно фонують в ефір, можуть забивати радіообмін між пультом і блоком. Характерна ознака - лампа включається завжди з першої, а вимикається зазвичай з десятої спроби.

Після складання систему треба налаштувати: розкласти навколо пульти, які керуватимуть цим блоком, а далі натискати на блоці кнопку прив'язки, натискати на пульті кнопку прив'язки, натискати на пульті потрібну кнопку - і так поки кнопки не закінчаться. Якщо необхідно зробити це під стелею, доводиться перекручуватися (див. Фото: люстра висить на двох шматках товстого одножильного проводу, щоб до її силовим блокам можна було підлізти, що не відключаючи їх від 220 В), тому рада мій простий, але мудрий: розпишіть заздалегідь , які кнопки керують якими блоками, потім розкладіть все це добро на столі і, підключаючи блоки по черзі до 220 В, прив'яжіть до них відповідні пульти.

Так, як зазначалося вище, в силовому блоці 220 В - всюди, в будь-який його точці, навіть на антені. Тому не треба в нього лазити гострими металевими предметами - вб'є. Вологі долоні теж краще спочатку висушити.

Для настільних ламп можна зробити ось так:

Блок забирається під розетку, антена витягується всередині уздовж інших розеток, лампа власне в розетку включається. Все це господарство, включаючи ваговскіе клеми, вміщується в стандартний підрозетник. Мінус системи - антена виявляється в стіні і під сталевою рамкою розеточного блоку, так що, якщо стіна капітальна (на фото вище вона цегляна), прийом радикально погіршиться, для штатних пультів радіус дії може скоротитися до 5-7 метрів; при бажанні задурити можна витягнути антену назовні і покласти під пластиковою декоративною рамкою розеточного блоку. Що цікаво, при управлінні через сервер цієї проблеми немає - передавач в USB-адаптер могутніше, ніж в пультах.

Якщо у вас стоять розеткові блоки Wessen або Schneider Electric моделі W59, можна пульти вставляти прямо в них. Або замість однієї з розеток, або як на знімку вище - поставивши в розетковий блок розмірності N рамку розмірності N + 1.

Ну і останній штрих - промаркувати вимикачі так, щоб на них були безіменні вкл / викл, а вказівки на конкретні лампи, якими ця кнопка управляє.

берете ось цей файл , Малюєте в ньому будь-які позначення, які вам подобаються, друкуєте, ламініруете (або просто клеїте смугу широкого скотча в потрібних місцях). При друку дивіться, щоб в настройках не стояв ніякого масштабування, тоді розміри відразу будуть правильними: товста рамка - розмір етикетки, тонка сіра - розмір її видимої частини після установки в вимикач.

Розбираєте вимикач, виколупувати зсередини плату (вона тримається на двох шльопанцях термоклею), міняєте штатну етикетку на свою власну, збираєте і склеюєте назад. Усе.

У наступній частині - як зробити послідовне перемикання декількох ламп однією кнопкою, як управляти світлом з Samsung GALAXY S5, як додавати пульти, не знімаючи люстру заради доступу до силового блоку, а також OpenWRT, C, PHP, блекджек, sqlite, повії і JavaScript.

Upd .: частина друга .

Автоматичної крос-пост із затишного бложика olegart.ru