Умный дом своими руками на базе пк: Умный дом своими руками на базе ПК

Содержание

«Умный дом» собственными руками / Хабр

Представьте картину: вы входите домой, автоматически включается свет и приятный женский (мужской, впрочем — кому как) голос приветствует вас. Вы небрежно бросаете фразу в сторону микрофона: «Дом, включи мой компьютер». Через несколько секунд слышите привычный шелест кулеров своего родного железного коня.

Фантастика? Под хабракатом я хочу поделиться своими успехами в построении подобной системы у себя дома.

Будущее — сейчас

Все мы когда-нибудь видели подобные картины в зарубежных фантастических фильмах и мечтали: «Когда-нибудь такое будет и у нас». Спешу вас обрадовать — подобие увиденного можно реализовать уже сейчас и без гигантских затрат.

Небольшой экскурс в том, что сейчас называют «умный дом». Вот что скажет нам википедия:

«У́мный дом (англ. digital home) — жилой автоматизированный дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств. Под «умным домом» следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем в единый управляемый комплекс.

Важной особенностью и свойством „Умного дома“ отличающим его от других способов организации жизненного пространства является то, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством, когда человек одной командой задает желаемую обстановку, а уже автоматика в соответствии с внешними и внутренними условиями задает и отслеживает режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и сигнализации, воротами и прочим. В доме оборудованном системой „Умный дом“ достаточно одним нажатием на настенной клавише (или пульте ДУ, сенсорной панели и т. д.) выбрать один из сценариев. Дом сам настроит работу всех систем в соответствии с Вашим пожеланием, временем суток, Вашим положением в доме, погодой, внешней освещённостью и т. д. для обеспечения комфортного состояния внутри дома.»

В моем случае, я расскажу как организовать управление нагрузкой (розетки, лампы накаливания, etc) при помощи распознавания голосовых команд и озвучить все это неплохим русским голосом.

Технические подробности

1-wire

Для начала нам, конечно же, необходимо определиться с технологиями управления электропитанием устройств. На текущий момент таких имеется множество. Самая, пожалуй, простая, популярная и недорогая в реализации, это 1-wire от компании Maxim/Dallas. Технология 1-wire далеко не нова и известна уже около 10 лет. 1-wire широко применяется как в быту, так и в промышленных системах.

Преимущества 1-wire

  • Простая и понятная архитектура сети
  • Низкие требования к кабелям
  • Большая протяженность линии
  • Низкая стоимость и простота компонентов
  • Открытый протокол и доступное ПО для программирования
  • Возможность в определенных ситуациях обходиться без питания

Как известно, плюсов без минусов не бывает. Вот они:

  • Низкая скорость передачи данных
  • Обязательное наличие мастера, ведущего сети

Видно, что плюсов технологии гораздо больше, чем минусов. Остановимся подробнее на обязательном требовании к наличию мастера сети.

Дело все в том, что устройства с точки зрения организации обмена данными пассивные элементы цепи. Компоненты 1-wire не могут без специального запроса посылать в сеть данные. Таким образом устройства не могут общаться друг с другом без «активного» ведущего. Элементы сети являются всегда ведомыми. Мастер в сети 1-wire только один. Именно он инициирует, контролирует и управляет работой сети и подключенных к сети устройств. В зависимости от используемого программного обеспечения, мастер 1-wire линии может по-разному работать со своими подопечными, но только он в конечном итоге может опросить состояние конкретного элемента, а также послать запроса на получение от этого элемента какой-либо информации. Например, если нам необходимо в режиме реального времени выводить значение температуры с множества датчиков, то мастер сети в цикле будет по очереди опрашивать эти датчики. Отвечать мастеру по сети может только одно устройство. В качестве мастера может выступать МК (микроконтроллер), который может при соответствующем ПО напрямую включаться в сеть 1-wire к одному из своих портов ввода-вывода. Мастером может выступать также ПК (персональный компьютер), использующий специальные элементы сопряжения, позволяющие соединять 1-wire с COM-портом или USB-портом компьютера, такие как DS9097 или DS9490.

Собственно, работа ПК в качестве контроллера нас и интересует. Специальный элемент сопряжения выглядит примерно так:

Как видно, это небольшой переходник, имеющий с одной стороны USB, с другой — разъем RJ-11 для подключения элементов сети 1-wire (элементы 1-wire мы можем вешать на стандартный телефонный кабель — дешево и сердито).

X10

Другая технология под названием Х10 использует для передачи данных метод частотного уплотнения в обычной электросети квартиры.

Плюсы:

  • Легка в установке
  • Никаких дополнительных проводов в квартире
  • Распространенный стандарт, много исполнительных элементов
  • Относительно низкая стоимость и простота компонентов
  • Не требует дополнительного электропитания

Минусы:

  • Медленная передача данных
  • Большинство элементов не поддерживает команду статуса (т.е. не узнать текущее состояние устройства)
  • Дороже чем 1-wire

Х10 подойдет ленивым и тем, кто не желает по каким-то причинам тянуть дополнительные кабеля. Я попал в ту и другую категорию, поэтому мой выбор остановился на Х10 =)

Будем считать, что с технологией управления электропитанием мы определились.

Едем дальше — видеонаблюдение

Ведь хочется иногда посмотреть, что творится дома, пока вы на работе, в отпуске, на даче, etc? У меня есть домашние питомцы и при длительном отсутствии хочется посмотреть на них и даже поговорить. Цели могут быть разными. Что нам для этого потребуется?

В первую очередь — компьютер. Он будет ядром, головой нашей системы «умный дом». Именно к нему мы подключим управление электропитанием наших домашних устройств посредством мастера сети 1-wire или Х10, к нему же мы подключим и камеры видеонаблюдения. В моем случае, я выбрал обычные простые web-камеры среднего качества. Подключаться все будет через USB. Ограничение на длину кабеля в 5 м, обходилось мной в виде покупки длинных активных USB кабелей, где возможно, и связкой кабелей через USB-хабы с внешним питанием (возможно, кто-то предложит другое решение — буду рад услышать). У меня вышло в итоге 4 веб-камеры для всех помещений квартиры.

Учим компьютер понимать нас и разговаривать

Для меня «умный дом» в первую очередь — это интерактивность. Для этого мы его научим разговаривать и понимать в свою очередь нас.

Мои исследования показали, что достойный уровень распознавания речи в данный момент может дать только Google. Я думаю, все знакомы с его замечательным голосовым поиском и переводчиком, которые могут здорово упростить жизнь владельцу мобильного устройства. Народные умельцы вычислили, что, куда и как надо отправить, чтобы получить из звукового файла текст.

То же самое и с синтезом — я не стал сильно заморачиваться и воспользовался тем же Google. На мой взгляд, синтезированная речь на достаточно неплохом уровне.

Объединяем

Самым удобным интерфейсом управления умным домом и связкой ПО я счел веб-интерфейс. Координированием работы ПО будет заниматься специально написанный демон на perl

Подводим итоги

В этой небольшой статье я рассмотрел минимально необходимые, с моей точки зрения, компоненты нашего «умного дома». Тут нет технической реализации — только краткий теоретический обзор. В следующих статьях я по-шагово опишу каждый компонент системы, его техническую и программную реализацию.

Используемые материалы

upd: Часть 2. Видеонаблюдение

Как создать бюджетный умный дом своими руками

875 01.09.2021 читать 5 минут

Емельянова Вероника | Главный редактор

Содержание:

  1. Начало: продумываем систему
  2. Освещение умного дома своими руками
  3. Обогрев и управление температурным режимом
  4. Умное видеонаблюдение
  5. Газовая и пожарная безопасность
  6. Другие идеи для умного дома

Создать и настроить умный дом может каждый, причем в рамках весьма скромного бюджета и без особых усилий. Благодаря современным беспроводным технологиям вам даже не придется менять электропроводку, чтобы добавить интеллектуальные функции по управлению освещением, обогревом, видеонаблюдением, уборкой и многим другим.

Естественно, чем больше умных систем вы хотите получить, тем сложнее и дороже оборудовать жилье. Но плюс в том, что расширять схему умного дома в квартире можно постепенно, добавляя элементы по мере необходимости. Главное, подобрать универсальное «сердце», к которому легко подключать новые датчики и устройства.

Начало: продумываем систему

Итак, начать стоит с составления схемы. Вы можете автоматизировать такие системы, как:

  • освещение;
  • обогрев;
  • внутреннее/наружное видеонаблюдение;
  • газовая безопасность;
  • пожарная безопасность;
  • аудио;
  • полив;
  • увлажнение;
  • уборка.

На этапе планирования станет ясно, сколько у вас будет систем и разных устройств: датчиков, сенсоров, выключателей. После этого нужно выбрать единый блок управления, который поддерживает выбранное вами количество элементов (лучше брать с запасом на будущее). По-другому его называют хабом, шлюзом или концентратором. Этот блок собирает сигналы всех устройств, посылает им команды, осуществляет управление.

Чтобы организовать умный дом, нужно будет подключить к хабу по Wi-Fi или Bluetooth все эти устройства и управлять ими через единый интерфейс. Данный подход является наиболее простым и универсальным, так как вся настройка будет осуществляться в одном приложении

Внимание! При выборе хаба желательно знать, какие именно системы и устройства вы будете использовать, чтобы заранее проверить их на совместимость.

Использование единого хаба – удобный способ, но возможно построить систему и без него. Если нет желания разбираться в том, как «подружить» разные устройства, можно использовать автономные системы. Но в таком случае управление умным домом будет осуществляться в разных приложениях. Чем больше систем, тем больше приложений.

Продвинутые пользователи могут создать умный дом своими руками на базе ПК. Но такой вариант не назовешь бюджетным и простым, поэтому в этой статье мы не будем говорить о его построении.

Освещение умного дома своими руками

Освещение – система, с которой обычно начинают проектирование умного дома. Так как речь идет о бюджетном варианте интеллектуализации квартиры, проще всего заменить обычные лампочки. В продаже есть умные LED-лампочки под стандартный патрон E27. Эти лампочки, подключенные к единому блоку управления, можно диммировать (менять яркость), включать или выключать удаленно, задавать срабатывание по таймеру.

К беспроводным лампам можно добавить беспроводные выключатели. Они не нуждаются в проводке и могут располагаться в любом месте. На каждую клавишу задается управление одной лампой или комплектом.

Также в освещение можно включить любые совместимые с хабом осветительные приборы: ночники, люстры, бра. Управление осуществляется по тому же принципу, что и с лампочками.

Обогрев и управление температурным режимом

Правильно спроектированный умный дом может осуществлять включение/выключение отопления, корректировать температуру теплого пола и регулировать работу кондиционеров по установленным сценариям. Например, система может включать отопление за час до вашего прихода, автоматически выключать кондиционеры, когда вы покидаете квартиру или когда температура в помещении достигает определенного уровня, и так далее.

Для управления температурой в доме устанавливаются специализированные термостаты и термодатчики. Ими легко управлять удаленно через приложение. Также появились термостаты с голосовым управлением, так что вам будет достаточно дать голосовую команду, чтобы запустить кондиционер или выключить обогрев.

Умное видеонаблюдение

Умные видеокамеры – прекрасная идея для безопасности умного дома. С их помощью можно следить за тем, что происходит внутри квартиры, а также за входной дверью и прилегающей территорией. Приложение позволяет подключаться к камере удаленно в любой момент.

Такие устройства можно использовать в качестве видеоняни для ребенка, для наблюдения за питомцами, просто для безопасности. В некоторых моделях реализована функция видеозаписи, которая срабатывает на движение. Так вы всегда будете знать, что происходит внутри дома, а также за его пределами.

Если в дополнение к видеокамерам установить датчики движения, датчики открытия дверей и окон, вы получите полноценную систему безопасности.

Газовая и пожарная безопасность

Датчики дыма и утечки газа реагируют на заданный пользователем уровень дыма или концентрацию газа. Эти устройства работают от сети или от батареек, поэтому стоит подумать, какой вариант предпочтительнее. В случае опасности они могут действовать по разным сценариям: включать сигнализацию, высылать оповещения на ваш смартфон, а также на указанные в приложении аварийные номера телефонов.

Другие идеи для умного дома

На рынке постоянно появляется все больше устройств, которыми можно управлять удаленно. Вы можете собрать умный дом под все свои интересы и потребности: подобрать управляемую аудиосистему, запустить удаленный полив газона, подключить к хабу устройство для очистки и увлажнения воздуха, сделать уборку с помощью робота-пылесоса, находясь в любой точке мира.

Как все это сделать и настроить? Ничего сложного:

  • включите выбранное устройство в сеть;
  • подключите его к вашему приложению;
  • управляйте на расстоянии.

Как видите, построить умный дом действительно легко, а пользоваться им еще проще. И что самое приятное, можно начать с минимального бюджета на самые необходимые системы, постепенно добавляя полезные функции.

Хотите получать новости регулярно?

Оставьте свою электронную почту и получайте самые свежие статьи из нашего блога. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить

Вы успешно подписаны!

С чего начать построение умного дома?. Статьи компании «Z-Wave Украина»

Одним из важных плюсов технологии Z-Wave является ее расширяемость. Это значит, что вы легко можете добавлять новый функционал своего умного дома без необходимости ломать стены, прокладывать провода, программировать и тратить большие средства.

Как и в любой системе управления, должен быть реализован «мозг» ― главный контроллер, обеспечивающий:

  • управление всеми устройствами;
  • задание сценариев;
  • реакцию на аварийные события;
  • удаленный доступ через интернет;
  • контроль через мобильные устройства.

Обычно для решения этой задачи создают центр управления на базе ПК адаптеров либо используют готовые контроллеры.

 

Решение на базе ПК-адаптеров

ПК-адаптер, как правило, выглядит как обычная «флешка». Эти устройства имеют встроенный Z-Wave чип, обеспечивающий отправку и прием команд системы умного дома.

Для работы такого устройства требуется специальное программное обеспечение, которое является, как правило, платным и рассчитано на опытных пользователей. Среди известных решений:

  • HomeSeer ― дорогое платное решение.
  • InControl ― развивающийся платный продукт.
  • Z-Cloud ― российская система, работающая через интернет.
  • OpenZWave ― открытое программное обеспечение (в данный момент находится в разработке).

В большинстве случаев подобное решение рассчитано на энтузиастов, готовых экспериментировать.

 

Готовые контроллеры

Чаще всего нашим клиентам мы предлагаем выбрать один из существующих центров управления. Такие устройства представляют собой миникомпьютер со встроенным Z-Wave модулем.

Готовое решение по умолчанию обеспечивает большинство функций умного дома без сложных настроек. Бесплатно обновляемое программное обеспечение позволит поддерживать все современные устройства. Контроллер автоматически сохранит текущие настройки. Это значит, если их скопировать на новый центр управления, все будет работать точно так же.

В настоящий момент существует два основных решения. Продукты MiCasaverde ― Vera 3 и Vera Lite и медиацентр FIBARO ― Home Center 2. Сразу хотелось бы сказать, что Vera 3 отличается от Vera Lite только тем, что в нее встроена Wi-Fi точка доступа и сетевой коммутатор на 4 порта. Это значит, что Vera 3, кроме управления умным домом, также позволяет развернуть Wi-Fi сеть и подключить несколько устройств к проводной локальной сети. Остальные характеристики у них идентичны.
 

Итак, какой контроллер выбрать зависит от ваших нужд и возможностей.

 

Vera

Fibaro Home Center 2

 

Описание Простой, но функциональный контроллер. Это решение идеально подходит для людей, начинающих знакомство с системой умного дома. В дополнении медиацентр имеет хорошую документацию для разработчиков собственных программ. Элитное решение для людей, которые хотят современную и качественную систему умного дома.
Процессор

— 500 МГц

Невероятно экономичное устройство по потреблению электроэнергии. Мощности процессора вполне достаточно для комфортной работы. Только во время программирования устройств, происходят некоторые задержки.

 

— 1.6 ГГц

Современный процессор обеспечит особый комфорт во время настройки и эксплуатации сервера. Это особо важно, если в вашем доме много устройств.

Внешний вид Продукты MiCasaverde имеют минималистичный дизайн. Легкий пластиковый корпус. Цветные светодиоды. Качественный алюминий, светодиоды синего цвета. Этот сервер не только обладает мощным функционалом, но и украсит интерьер стильным внешним видом. Внешне продукт очень похож на устройства фирмы Apple.
Программное обеспечение Доступ через обычный веб-браузер. Простой, достаточно понятный интерфейс программы. Вследствие слабого процессора сохранение настроек требует некоторого времени ― около 10 секунд. Доступ также выполняется через веб-браузер. Дизайн программного обеспечения ― на высоте! Красивые пиктограммы, быстрый переход между пунктами меню, интуитивно понятный модуль создания сценариев на базе блок-схем.
Управление через мобильные устройства

Android:

— HomeBuddy
― Vera Mobile

iPhone:

iVera

Сервер имеет красивую программу управления для iPhone и iPad

Для Android устройств приложение аналогично.

Удаленный доступ Через сайт, введя логин и пароль вы можете войти в систему управление вашим домом. Аналогичным образом это реализовано у FIBARO.
Общее впечатление Хорошее решение для начинающих. Этот контроллер обладает всеми современными функциями для организации управления системой умного дома. Но недорогой вид, скорость работы во время программирования и простой интерфейс заставляют смотреть в сторону центра от FIBARO. Правда стоит понимать, что у Vera отличные средства для разработки своих приложений. Это значит, что любой программист может написать свою систему управления без особых проблем. Продукт действительно заслуживает уважения. Очень легок в настройке, по сравнению с Vera. C помощью данного контроллера действительно фактически любой пользователь может создать умный дом своими руками. Среди минусов можно отметить только отсутствие средств для разработчиков, но бета версия уже доступна покупателям.

 

Дополнительные устройства

Выбрав контроллер по вкусу, мы рекомендуем приобрести небольшое количество датчиков и реле. Такой стартовый комплект позволит понять возможности системы и научиться настраивать подобные устройства. Убедившись на сколько легко и быстро вы осваиваете данную технологию, вы непременно захотите расширить набор имеющихся устройств.


Купите вместе с сервером:

Затем переходите к более сложным устройствам, осваивая эту надежную и уже полюбившуюся во всем мире технологию.

Теперь можно не спешить, обдумывая и планируя будущий функционал умного дома. Добавляйте компоненты когда вам угодно и куда угодно. Ломать стены и прокладывать провода больше нет необходимости!

Покупая у нас, технические специалисты проконсультируют и помогут настроить компоненты системы, если у вас возникнут какие-либо вопросы.

— > Перейти к выбору устройств Z-Wave < —

Умный дом своими руками. Общие принципы.

Умный дом своими руками. Общие принципы.

У каждого из нас есть представление о «умном доме» и что должен делать электронный мозг для выполнения поставленных задач. Есть два пути, которые могут реализовать наши мечты – купить уже готовую систему или создать «умный дом» своими руками.

Цели, которые мы ставим перед собой:

1. Вся наша система домашней автоматизации должна иметь высокую функциональность, быть надёжной, доступной. Очень важно иметь возможность приобрести любые необходимые компоненты в магазине и желательно не дорого.

2. По возможности, следует максимально изучить уже имеющийся опыт и использовать его.

3. Творческое отношение к созданию своей системы, с накоплением новых, нужных знаний.

Компьютер – основа системы.

Самым важным элементом при создании «умного дома» своими руками является компьютер, который и должен стать центральным блоком управления. Он может решать всевозможные задачи и причём в рамках одной системы. Всё разнообразие существующих систем программного обеспечения, фреймворков, различных библиотек поможет насытить наш центральный мозг системами обширной функциональности. Именно компьютер имеет всё необходимое, чтобы произвести программное и аппаратное объединение различных элементов в целостную, единую систему. Не следует забывать, что «умный дом» должен не только управлять всеми коммуникациями, оборудованием и климатом, но и управлять медиа-сервером, средой для трансформации и обмена данных, контент-сервером, что поможет нам повысить комфорт, экономить энергоресурсы, будет средством развлечения и общения и в конечном итоге – значительно изменит и повысит уровень нашей жизни. Кроме всего, создание «умного дома» своими руками, на базе ПК из программных кирпичиков, которые оснащены Web-интерфейсом – это весьма захватывающее и перспективное занятие.

Процесс создания вашей домашней автоматизированной системы, может быть исследовательским и экспериментальным.

Основные этапы из личного опыта.

1. Подбор компьютера.

2. Подключение охранных камер наблюдения.

3. Установка GSM-сигнализации.

4. Подключение к серверу 1-wire датчики, для отслеживания температуры и управления уличным освещением.

5. Создание архива с камер наблюдения.

6. Используя датчики температуры (сделать управление на 1-wire, подключив к серверу дополнительные модули) – можно управлять отоплением.

7. На основе использования модуля и датчика на базе 1-wire, создаётся система управления водоочистки, протечки, вентиляции и освещения.

8. Создание «говорящей системы».

Создание «умного дома» должно, прежде всего, повысить ваш личный комфорт, поэтому дерзайте, придумывайте и воплощайте в жизнь ваши идеи.

У каждого из нас есть представление о «умном доме» и что должен делать электронный мозг для выполнения поставленных задач. Есть два пути, которые могут реализовать наши мечты – купить уже готовую систему или создать «умный дом» своими руками.

 

Цели, которые мы ставим перед собой: 1. Вся наша система домашней автоматизации должна иметь высокую функциональность, быть надёжной, доступной. Очень важно иметь возможность приобрести любые необходимые компоненты в магазине и желательно не дорого.2. По возможности, следует максимально изучить уже имеющийся опыт и использовать его.3. Творческое отношение к созданию своей системы, с накоплением новых, нужных знаний.

Компьютер – основа системы

Самым важным элементом при создании «умного дома» своими руками является компьютер, который и должен стать центральным блоком управления. Он может решать всевозможные задачи и причём в рамках одной системы. Всё разнообразие существующих систем программного обеспечения, фреймворков, различных библиотек поможет насытить наш центральный мозг системами обширной функциональности. Именно компьютер имеет всё необходимое, чтобы произвести программное и аппаратное объединение различных элементов в целостную, единую систему. Не следует забывать, что «умный дом» должен не только управлять всеми коммуникациями, оборудованием и климатом, но и управлять медиа-сервером, средой для трансформации и обмена данных, контент-сервером, что поможет нам повысить комфорт, экономить энергоресурсы, будет средством развлечения и общения и в конечном итоге – значительно изменит и повысит уровень нашей жизни. Кроме всего, создание «умного дома» своими руками, на базе ПК из программных кирпичиков, которые оснащены Web-интерфейсом – это весьма захватывающее и перспективное занятие. 

Процесс создания вашей домашней автоматизированной системы, может быть исследовательским и экспериментальным.

Основные этапы из личного опыта

1. Подбор компьютера.

2. Подключение охранных камер наблюдения.

3. Установка GSM-сигнализации.

4. Подключение к серверу 1-wire датчики, для отслеживания температуры и управления уличным освещением.

5. Создание архива с камер наблюдения.

6. Используя датчики температуры (сделать управление на 1-wire, подключив к серверу дополнительные модули) – можно управлять отоплением.

7. На основе использования модуля и датчика на базе 1-wire, создаётся система управления водоочистки, протечки, вентиляции и освещения.

8. Создание «говорящей системы». Создание «умного дома» должно, прежде всего, повысить ваш личный комфорт, поэтому дерзайте, придумывайте и воплощайте в жизнь ваши идеи.

 

Открытое ПО для управления умным домом

По мере развития оказалось, что сетей из умных гаджетов и узлов на основе Arduino или других открытых микрокомпьютерных платформ недостаточно, чтобы построить полноценную систему умного дома. Нехватало центральных процессоров и качественных пользовательских интерфейсов, которые играют заметную роль в популярных проприетарных системах умного дома, таких как Control4 или Vantage. Благодаря усилиям энтузиастов по всему миру стали появляться открытые программные платформы, которые решают и эту проблему. В настоящее время среди таких DIY-платформ (Open-source DIY home automation platform) наиболее известны:

  • OpenHAB — одна из наиболее популярных открытых платформ с большим и активным сообществом разработчиков и последователей. Платформа реализована на Java и из-за этого считается тяжеловесной. Вместе с тем, именно это обстоятельство позволяет разворачивать OpenHAB на любых системах с поддержкой Java (Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi, PINE и др.). Разработано большое количество драйверов под эту платформу для подключения самого разного оборудования. Поскольку платформа не ориентирована ни на одного производителя, то наличие драйвера под определенное устройство определяется в большей степени его популярностью. Чем более известен и распространен на рынке конкретный гаджет, тем выше вероятность, что под него уже есть (или скоро будет написан) драйвер под OpenHAB. Система имеет достаточно аскетичный дизайн, поддерживает голосовое управление, мобильные приложения для iOS и Android, интегрируется с Apple HomeKit (то есть управление возможно с устройств Apple вообще без установки каких-либо приложений). Имеется возможность увязать друг с другом события, происходящие в доме, и настроить поведение устройств в зависимости от таких событий.
  • MajorDoMo — динамично развивающаяся открытая платформа, имеющая большое сообщество русскоязычных пользователей. MajorDoMo поддерживает множество протоколов связи и большое количество оборудования от различных производителей. В целом концепция MajorDoMo не сильно отличается от концепции OpenHAB, но она реализована на совершенно другой программной архитектуре. Здесь используется Apache + PHP + MySQL, что также позволяет развертывать MajorDoMo на множестве разных платформ (Windows, Linux, Raspberry Pi). Поддерживается голосовое управление, есть возможность интеграции с Apple HomeKit. В целом развитие MajorDoMo подпитывается теми же идеями, которые реализуются в системе OpenHAB. Вместе с тем, MajorDoMo больше ориентируется на русскоязычное сообщество, а в плане архитектуры обладает несколько большей гибкостью, но и требует более специфического программирования при построении системы умного дома. MajorDoMo может брать на себя любые фунции по управлению устройствами, реагировать на события, рассылать уведомления. Сервер с системой MajorDoMo по сути берет на себя роль главного процессора в системах с централизованной архитектурой.
  • ioBroker — один из «новичков», который быстро завоевывает авторитет и популярность, благодаря своей продуманной и универсальной архитектуре. ioBroker разработан на платформе Node.js (также как и HomeBridge). Благодаря этому, его можно развернуть и запустить практически на любой операционной системе или виртуальной машине: Windows, Mac, Linux, в контейнере Docker и даже на Android. Это позволяет масштабировать систему исходя из потребностей. Система имеет визуальный редактор планов помещений. Легко интегрируется с любыми MQTT-серверами (или брокерами), а также сама выступает в качестве MQTT-сервера/брокера для IoT-устройств, поддерживающих протокол MQTT. Большой упор сделан на возможности удобной настройки и конфигурации, что по сути составляет не менее половины функциональности всей системы, в отличие от OpenHAB или, например, FHEM, где настройки задаются посредством конфигурационных файлов. Имеется русскоязычное сообщество.
  • IoT Manager — это программное обеспечение для домашней автоматизации, которое не является полноценной системой управления умным домом, но может использоваться как средство мониторинга и передачи простых команд посредством протокола MQTT. Продукт сфокусирован на визуализации управления, отображении графиков и пр. на мобильных устройствах. Сами мобильные приложения не имеют собственной логики, которая должна быть реализована исключительно в оконечных устройствах. Приложение обращается непосредственно к устройствам с использованием шины MQTT и через нее же получает ответы, которые тут же визуализирует в графическом виде. IoT Manager представляет из себя гибридное (не нативное) приложение, созданное с помощью Ionic Framework, на HTML5 и AngularJS, обмен с брокером реализован на Paho, который обеспечивает полное соответствие стандарту MQTT.

  • Domoticz — еще одна широко известная и распространенная система управления умным домом. В сравнении с другими популярными системами, такими как OpenHAB или MajorDoMo, является предельно легковесной (не требующей значительных ресурсов в процессе работы) и при этом обеспечивает все основные функции. Domoticz написана на C/C++ с очень достойным графическим интерфейсом. Минусом данной системы можно считать ограниченный набор драйверов/модулей для поддержки различного оборудования. Система может быть развернута под Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi и др.
  • Home Assistant (HASS) — одна из новых разработок с быстро растущим и вполне дружелюбным сообществом. Система написана на Python по идеологии, аналогичной Domoticz. Декларируется максимальная простота при широкой функциональности. Возможности системы расширяются с помощью плагинов. Для конфигурирования используется YAML. Система развертывается под Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi и др.
  • HomeGenie — мощная и полнофункциональная система для домашней автоматизации. Написана с использованием C#, Python и Ruby. Включает сервер с web-интерфейсом и мобильные приложения для iOS и Android. Сервер может работать под управлением Windows, Linux, MacOS. HomeGenie поддерживает протоколы X10, Insteon, Z-Wave, Philips Hue, UPnP/DLNA, RFXCom, KNX, может взаимодействовать с внешними Web-сервисами и интегрировать все в рамках единого подхода. У системы есть неплохая документация, поддерживаются различные API для интеграции и добавления собственных расширений.
  • FHEM — довольно популярная в Германии система, написанная на PERL. Система относительно проста, но вполне пригодня для автоматизации основных задач по управлению умными устройствами. Представляет из себя сервер, доступ к которому осуществляется посредством Web-интерфейса. Работает под управлением Linux, Windows или MacOS.
  • Misterhouse — еще одна система автоматизации, написанная на PERL. Работает под управлением Linux, Windows или MacOS. Это одна из старейших открытых платформ, разработка которой начиналась еще в 1998 году. Поддерживает довольно широкий спектр протоколов и оборудования. Легко поддается глубокой кастомизации.
  • Homebridge — это небольшой Node.js сервер, который эмулирует Apple Home Kit API и позволяет, благодаря сотням доступных плагинов, управлять с помощью устройств Apple устройствами, которые изначально не были предназначены для интеграции с Apple HomeKit. При этом основным достоинством данного сервера является то, что он может быть запущен практически на любом железе (обычный домашний ПК, небольшой сервер, микрокомпьютер типа RaspberryPi и т.п.).

Данный список является далеко не полным. Энтузиастами по всему миру также разработаны такие системы как: Calaos, DomotiGa, Freedomotic, Jeedom, MyController.org, PiDome, Pimatic и другие.

Важно понимать, что все перечисленные выше системы представляют из себя только лишь программные оболочки и предназначены для того, чтобы управлять каким-то оконечным оборудованием, из которого и состоят подсистемы умного дома. Концепция DIY предполагает совместное использование самых разнообразных устройств, в качестве которых могут выступать и умные гаджеты от известных производителей, и noname-оборудование со всех концов света, и какие-то подсистемы и исполнительные механизмы, полностью собранные пользователем самостоятельно из отдельных блоков и компонентов. Такая программная оболочка должна быть установлена на каком-то компьютере, в качестве которого может выступать обычный ПК или небольшой сервер. Очень часто в качестве упомянутого «сервера» принято использовать недорогие микрокомпьютеры типа Raspberry Pi или подобные.

Данный микрокомпьютер с установленной на нем программной составляющей становится по сути центральным процессором умного дома и берет на себя задачи по управлению логикой работы и взаимодействию различных подсистем умного дома. Для непосредственного взаимодействия с самими этими подсистемами управляющий микрокомпьютер должен быть оснащен соответствующими интерфейсами (Z-Wave, ZigBee, USB, Ethernet, Modbus, 1-Wire и т.п.).

оборудование, или добро пожаловать в будущее

Умный дом – это гарантия спокойствия хозяина. Человек больше может не волноваться обо всех процессах, которые происходят в помещении во время отсутствия всех членов семьи. Под контролем системы Умный дом: оборудование, инженерные узлы, отправка на мобильный телефон отчета об их функционировании владельцу, а также управление электричеством в рамках сети. Это залог максимальной безопасности, уюта и оптимального микроклимата в доме.

Современная система Умный дом способствует большой экономии не только времени и сил, но и бюджета семьи

Монтаж системы Умный дом: как происходит подготовка

На сегодняшний день проектирование системы Умный дом считается трендом. Однако «ложкой дегтя» среди многочисленных преимуществ проектировки является ее достаточно существенная стоимость, которая под силу совершенно не всем. Именно поэтому многие люди предпочитают создавать своими руками Умный дом, схема и описание которого представлены на специализированных ресурсах. Соответствующие программы, разработанные специально для данной системы, характеризуются простотой в плане использования и настройки.

Для каждой отдельной системы дома требуется свой пульт или монитор

Современный рынок предоставляет огромный выбор оборудования для Умного дома, приобретя которое, можно значительно сэкономить бюджет. При этом совершенно необязательно обладать теми или иными особыми навыками. Достаточно лишь потратить немного времени для того, чтобы разобраться в принципах функционирования техники для Умного дома.

Сама по себе, данная система является довольно сложной и требует продолжительной организации. Процесс установки программ, которые в комплексе составляют набор Умного дома, состоит из большого количества этапов, в которых участвует как владелец дома, так и дизайнер в сотрудничестве с подрядными компаниями, выполняющими ремонтные работы.

Говоря о порядке действий при организации системы, стоит отметить, что они представлены следующими этапами:

  • подготовительным;
  • процессом монтажа;
  • настраиванием системы посредством различных программ.

С множеством плюсов и минусов системы следует ознакомиться заранее каждому желающему установить Умный дом

Первой ступенью на пути к обустройству системы является обращение хозяина строения в специализированные компании, которые осуществляют создание системы Умный дом. Оборудование для загородного дома при этом будет отличаться от устройств, предназначающихся для применения в квартирах. Прежде чем осуществить заказ объекта, следует определить, что в себя включает Умный дом мечты – иными словами, какие именно функции должны быть реализованы в системе.

Внимание! Немаловажным вопросом является обсуждение сроков, в которые должны уложиться рабочие. Благодаря этому можно будет не допустить в дальнейшем проблемных ситуаций.

Затем формируется специальный документ – техническое задание. Здесь очень важно следить за работой сотрудников компании, осуществляющей настройку системы. Ведь это именно тот этап, когда у заказчика есть шанс внести корректировки в планировку. После этого начинается процесс подготовки всей необходимой документации по объекту и разработки непосредственно проекта, который состоит:

  • из пояснительного листа, который содержит описание всех систем и подсистем;
  • плана электрической проводки;
  • схемы месторасположения управляющего устройства;
  • подробного описания расположения технической составляющей в коробах автоматики.

Благодаря Умному дому обеспечивается безопасность жилища

Теперь можно выполнять расчет полной стоимости настройки системы. Она будет непосредственно зависеть от набора функций, которые должны быть включены в программу, а также от площади помещения. Далее все осуществляется без участия хозяина строения. Компания, выполняющая установку, обязана будет заказать устройства Умного дома у собственного поставщика и приступить к процессу монтажа.

Умный дом: монтаж современной системы, обеспечивающей экономию и комфорт

Процесс монтажа устройств Умного дома представляет собой невероятно кропотливую и сложную процедуру, подразумевающую несколько важнейших этапов. Уровень качества финального результата зависит от того, услугам какой именно компании будет отдано предпочтение. Поэтому рекомендуется обратиться к профессионалам с отличной репутацией, чтобы в дальнейшем не столкнуться с проблемой выхода из строя системы.

Потребуется как минимум несколько месяцев для процесса монтажа, который включает в себя следующие этапы:

  • установку всех необходимых гаджетов для дома;
  • обустройство аппаратуры;
  • монтаж финального оборудования;
  • тестовый запуск системы;
  • настройку системы Умный дом.

Чтобы интеллектуальная система работала правильно, ее обслуживание нужно доверить профессиональным сервисам

Пожалуй, наиболее ответственным этапом является самый первый, который подразумевает прокладывание кабелей, отвечающих за функционирование определенных программ. Именно на данной стадии выполняется установка коробов автоматики, а также коробов, от которых зависит правильная работа серверов.

Внимание! Все шкафы и коробы монтируются внутрь стен, а затем маскируются. Это делается с целью того, чтобы они не выделялись на фоне дизайнерского оформления строения.

После этого проводится обустройство всего оборудования. Прежде всего процесс выполняется в специально предназначенных для этого помещениях. Там происходит монтаж техники, которая впоследствии будет отвечать за снабжение электричеством.

Последующий этап сводится к монтированию финального оборудования. Зачастую он выполняется уже после того, как проведены все необходимые работы ремонтного характера. Именно тогда происходит установка всех внешних девайсов, в том числе контроллеров для Умного дома, выключателей и экрана наблюдения. В случае необходимости в процессе выполнения подобных работ осуществляется установка акустических колонок и сенсорных панелей.

Система Умный дом может обеспечить комфорт в доме и за его пределами, например, функция умный сад позволяет настраивать автополив газона, подогрев почвы, отопление в теплице

Цель тестового запуска – обнаружение возможных неполадок, а также их дальнейшее устранение. Завершающим этапом является непосредственно настройка заветной системы, после чего объект окончательно вводится в эксплуатацию. Для этого понадобится выполнить проверку функционирования каждого датчика и устройства в пределах здания, а также всех существующих подсистем. Регулировать те или иные функции Умного дома собственник жилья может самостоятельно.

Умный дом: установка посредством различных методов

Наиболее универсальным методом настраивания системы Умный дом считается применение персонального компьютера. Таким образом, любой пользователь сможет организовать подключение и управление всеми интересующими его функциями. С помощью представленного девайса можно контролировать различные системы и подсистемы, которые составляют комплект Умного дома. Для этого понадобится осуществить подключение всех внешних датчиков к обычным каналам по типу USB либо TCP/IP.

Представленный метод управления «умным домом» наделен некоторыми неоспоримыми преимуществами:

  • возможностью выполнять управление в любое время при наличии в доме хотя бы одного компьютера;
  • приемлемой стоимостью модулей, которые отвечают за вывод и ввод данных;
  • отсутствием ограничений относительно количества применяемых опций;
  • способностью самостоятельно планировать работу.

Функционал дома доступен еще и на планшете, благодаря чему контролировать Умный дом можно находясь далеко за пределами своего жилища

Внимание! К числу недостатков такого метода можно отнести необходимость покупки хорошего компьютера, а также невозможность управления системой в случае его поломки.

Персональные компьютеры открывают огромный простор для отслеживания функционирования охранных систем. Благодаря им можно в любой нужный момент просмотреть все записи с видеокамер. Все датчики движения и наблюдения подключаются посредством кабеля USB.

С помощью компьютера можно также осуществить настройку голосового ввода команд, предлагаемый Google. Многие юзеры оценили данную опцию Умного дома. Для управления функционалом программу можно создать своими силами, зная базовые аспекты программирования. Если же подобные навыки отсутствуют, следует присмотреться к уже готовым программным продуктам, которые без труда можно скачать на компьютер. К примеру, Ardublock станет замечательным помощником во время автоматизации техники, помогая хозяевам Умного дома контролировать электроприборы, сигнализацию, температуру воздуха и другие параметры.

Очевидно, что для запуска и контроля системы Умный дом понадобится специальная программа. От выбора будет зависеть функционирование всех умных гаджетов. Наиболее распространенными вариантами программного обеспечения для настройки являются:

Raspberry Pi;
Android.

Для установки системы Умный дом нужно обеспечить точку доступа Wi-Fi и загрузить программное обеспечение для операционной системы

Компания Raspberry Pi разработала специальный мультикомпьютер, способный контролировать определенные «умные» системы, тем самым делая процесс автоматизации предельно простым.

Благодаря представленной системе можно легко обустроить зону видеоконтроля. Для этого потребуется обычная веб-камера, а также компьютер. Выполнив несложные настройки, можно будет наблюдать за всеми событиями, происходящими на той или иной территории. В случае необходимости ведется запись, чтобы в дальнейшем в любой удобный момент просмотреть то, что происходило. Возможно, если речь идет о системах оборудования Умного дома для квартиры, данная функция и не столь актуальна, однако для частных домов она станет просто незаменимой, и специалисту, которому можно доверить его установку и правильную эксплуатацию, можете легко пригласить со своего смартфона с приложением Varpet.

Внимание! Решив купить такой мини-компьютер, можно значительно сэкономить, при этом получив в полной мере функционирующую систему Умный дом.

Тем, кто знаком с постулатами написания приложений, рекомендуется создать собственную программу на базе Android. После пары незамысловатых манипуляций можно будет в дистанционном режиме управлять определенными системами в собственном доме. К числу преимуществ данного метода настройки Умных домов относятся:

Также, помимо передачи изображения с камер, система может информировать собственников о вторжении в дом

  • легкость настраивания системы;
  • возможность контролирования ситуации с любой точки мира;
  • отсутствие необходимости покупки отдельного компьютера для блока;
  • возможность обходиться без лишних пунктов – настройка всех нужных опций осуществляется посредством смартфона;
  • понятный интерфейс.

Для осуществления настройки потребуется обзавестись так называемым «мастером управления». Это особое устройство, с помощью которого можно подсоединить телефон либо планшет к специальным датчикам и модулям.

Приобретя «мастера управления», к нему понадобится добавить ряд опций:

  • таймер;
  • прибор для передачи и приема радиосигнала;
  • модуль, посредством которого можно связаться с любым из Android-устройств.

Таким образом, чтобы стать обладателем Умного дома, совершенно необязательно часами сидеть в интернете в поисках информации по запросу система Умный дом цена под ключ. Желая немного сэкономить бюджет и при этом хотя бы немного разбираясь в принципе функционирования схем Умного дома, можно легко осуществить настройку системы своими силами.

Выполнить настройки Умного дома могут только опытные мастера

Обслуживание системы Умный дом: несколько доводов в пользу услуги

Когда процесс монтажа и работы, связанные с запуском системы, остались позади, можно оценить все удобства автоматизированного управления жилищем. Чтобы обеспечить системе исправную работу, следует выполнять регламентные осмотры, а также осуществлять ремонт имеющихся узлов. Для этого можно выбрать такую услугу, как система Умный дом под ключ.

Процедура обслуживания заключается не только в проверке различных «умных» вещей для дома, но и в диагностировании абсолютно всех единиц оборудования. Дело в том, что инженерные системы попросту не могут функционировать исправно на постоянной основе. Рано либо поздно появляется необходимость в замене определенных деталей – и делать это нужно своевременно.

Понятие обслуживание системы Умный дом подразумевает выполнение следующих работ:

  • диагностирования устройств;
  • замены и ремонта оборудования;
  • модернизации, совершенствования и расширения системы.

Установленные датчики движения включают свет только в тех местах, где находится человек

Человек, специализирующийся на техническом обслуживании автоматизированных систем, время от времени выполняет проверку оборудования, чистку кондиционеров и контролирует их функционирование в разнообразных режимах. Меняя фильтры для очищения воды, проверяя работоспособность датчиков и заменяя лампы, специалист обеспечивает поддержание комфортного микроклимата в помещениях.

Любая интеллектуальная система предполагает наличие большого количества датчиков, механизмов, таймеров. Кроме того, имеются управляющие панели и контроллеры Умного дома. Вне зависимости от применяемого протокола, между ними должна присутствовать постоянная безупречная связь. Специалист выполнит проверку и проследит, чтобы каждый элемент системы находился на своем месте.

От обслуживания умных домов зависит не только душевный комфорт хозяев, но и их безопасность. Дело в том, что дымовые датчики, сенсоры угарного газа и ряд других автономных аксессуаров функционируют благодаря батарейкам. Время от времени следует осуществлять проверку их заряда и выполнять замену.
Внимание! Отдавая предпочтение обслуживанию Умного дома, можно быть абсолютно уверенными в правильном функционировании конструкции.

Подключаясь к серверу, оборудованному датчиком WI-FI, воможно получать изображение на свой гаджет удаленно

К числу преимуществ обслуживания системы Умный дом, прежде всего, относится обеспечение спокойствия хозяев. Они могут быть абсолютно уверены в корректной работе системы, а значит, и в собственной безопасности.

Кроме того, устройства Умного дома непрерывно обновляются: появляются усовершенствованные, более функциональные гаджеты, которые избавлены от различных недоработок. Компетентный специалист либо выполнит замену старых элементов, либо осуществит обновление до последней версии.

Желая внести изменения либо расширить возможности системы, можно просто рассказать мастеру о своих пожеланиях. Он непременно найдет наиболее оптимальный метод для реализации задуманного.

На сегодняшний день многие специализированные компании готовы предложить умные гаджеты для дома и аксессуары к ним. Кроме того, имеется множество компаний, которые предлагают услугу Умный дом под ключ. Они осуществляют полноценный цикл создания – начиная с софта и изготовления устройств, заканчивая монтажом, а также дальнейшим сервисным обслуживанием системы Умный дом. Если вы хотите переоборудовать свой дом с помощью самых современных интеллектуальных приборов, то в этом вам поможет сеть магазинов Нор Тун, а работы установки, замены или ремонта выполнит опытный специалист, кому можете вызвать с помощью приложения Varpet (ссылка для скачивания).

Установив систему Умный дом, каждый собственник должен понимать, что окупится она в среднем через 5-8 лет

Умный дом: оборудование для безопасности помещений

Сегодня большинство специализированных компаний представляют вниманию потребителей очень широкие возможности для создания предельно безопасной и комфортной обстановки в доме. Благодаря присутствию систем жизнеобеспечения, можно не переживать о функционировании коммунальных систем и показателях климата. За счет систем видеонаблюдения и охраны доступно полностью контролировать ситуацию как в пределах жилища, так и в его окрестностях.

Некоторые флагманы, завоевавшие признание миллионов пользователей во всем мире благодаря производству высококачественных устройств, предлагают схемы конструкции, которые выступают гарантом высочайшей надежности и долговечности. Прежде чем приступить к созданию Умного дома, рекомендуется ознакомиться с топом гаджетов.

Организация системы предполагает установку следующих устройств:

  • контроллеров Умного дома;
  • датчиков;
  • системы защиты от потопов;
  • приспособлений для управления электрическими приборами;
  • аксессуаров для регулирования освещения;
  • изделий для управления климатом;
  • системы регулировки жалюзи;
  • девайсов для управления системой.

Весь комплект системы состоит из большого количества приборов и оборудования, которое постоянно шумит и может доставлять неудобство жильцам

Благодаря системе Умный дом, видеонаблюдение в которой предполагает контроль за придомовым участком и внутренними помещениями, можно обеспечить высочайшую безопасность. При этом с помощью сети Интернет можно в удаленном режиме следить за ситуацией в доме. К примеру, в случае отъезда на отдых в другую страну камера Умного дома обеспечит хозяевам возможность быть в курсе всего происходящего. Пожарно-охранная сигнализация быстро определяет первые признаки огня, чтобы оперативно уведомить хозяев и свести к минимуму потери от пожара.

Внимание! В случае чрезвычайного события Умный дом немедленно отправляет тревожный сигнал посредством электронной почты и SMS, а также активирует соответствующие устройства: светозвуковую сигнализацию, систему тушения пожара и реле.

Датчики для Умного дома также справятся с задачей защиты от утечки газа и затопления водой. Определив проблему с помощью чувствительных датчиков, посредством специальных клапанов система выполнит перекрытие газа или воды, одновременно направив сообщения о тревоге на смартфон владельца дома, а также в соответствующие аварийные инстанции.

Для проживания определенный комфорт создает настройка системы развлечений в доме

К числу гаджетов умного помещения относятся системы регулирования микроклимата. Не секрет, что процесс постоянного контролирования вентиляции, кондиционеров, отопительной системы, котлов, теплых полов и кровли в больших домах требует немалых затрат как сил, так и времени. Специальные термостаты возьмут на себя обязанность контроля микроклимата даже в каждом из помещений индивидуально, при этом учитываются персональные пожелания владельца.

Система способна поддерживать желаемую определенную температуру на постоянном уровне без участия человека. Даже невероятно ответственную регулировку микроклимата в оранжерее либо зимнем саду лучше доверить Умному дому, чем домработнице, которая может попросту забыть о параметрах регулирования влажности и температурного режима.

В список смарт-гаджетов входят также беспроводные выключатели, которые берут на себя функцию управления освещением. Данная система предполагает объединение всех источников света как в доме, так и на его территории. Она обеспечивает возможность контролировать освещение и одновременно экономить драгоценное электричество. Для организации мягкого света либо повышения ресурса имеющихся ламп можно применять потайные диммеры.

Включение/выключение электроприборов и света воможно производить благодаря беспроводному способу

Для того чтобы непосредственно управлять осветительными устройствами, подойдут как стандартные, так и «умные» выключатели, датчики, пульты и сенсорные панели. За счет опции создания сценариев Умные дома посредством световых эффектов могут имитировать присутствие в помещении хозяев, в то время как на самом деле они находятся за его пределами. Кроме того, система может самостоятельно переключать все гаджеты в экономный режим и выключать свет за забывчивыми владельцами, когда они покидают помещение.

Поскольку Умный дом способен запоминать распорядок дня и привычки владельцев, к их приходу он обязательно выполнит поднятие жалюзи, распахнет шторы, включит освещение, организует проветривание либо обогрев комнат, а также подогреет до нужной температуры воду, включит любимые песни либо разогреет заранее приготовленный ужин. Получается некий программируемый дворецкий.

Отдельное внимание стоит уделить медиацентру. Он умеет поддерживать систему мультирум, которая отвечает за распределение видеосигнала и звука, а также охватывает множество отдельных помещений. Кроме того, представленное решение обеспечит озвучивание прилегающей территории. К примеру, включив проигрыватель в комнате, можно транслировать любимую музыку на весь дом либо наслаждаться ею, находясь во дворе.

Закрывание штор и жалюзей возможно благодаря умному программному обеспечению системы

Приняв решение оснастить жилище «умными» товарами для дома, владелец получает возможность гибкого управления и применения так называемых «сценариев». Благодаря централизованной системе управления всевозможные элементы системы гаджетов для дома можно без труда заставить функционировать согласованно.

Это интересно! Сценарием называется комплекс заранее запрограммированных действий. К примеру, при нажатии на одну кнопку происходит ряд действий в заданной последовательности.

Так, нажав кнопку на брелоке управления, можно одновременно активировать открытие ворот, придать освещение двору, а также начать полив лужайки.

Что касается производителей смарт-гаджетов, лучше отдавать предпочтение проверенным временем компаниям, которые завоевали признание миллионов потребителей на мировом рынке.

Оборудованный системой дом находится под видеонаблюдением своих хозяев, которые могут находиться за сотни километров

Внимание! Представленные фирмой Хiaomi «умные» устройства включают в себя различные датчики, которые обеспечивают возможность контролировать движение в помещении, незаконное проникновение, освещение и климатический режим в зависимости от сформулированного сценария.

Подводя итог, нужно сказать, что «умные» приборы для дома являются гарантом безопасности и комфорта, экономии времени и сил, сохранения энергии и бюджета семьи. Это разумное вложение в успешное будущее собственного жилища и семьи. Система Умный дом способна создать поистине домашнюю и комфортную атмосферу, подстраиваясь под потребности людей. Такое решение избавит человека от множества домашних забот и обеспечит возможность больше времени посвятить другим занятиям: образованию, спорту, а также развлечениям, отдыху и времяпровождению с детьми.

Система «Умный дом» в Минеральных Водах с оборудованием для квартиры, загородного дома, дачи

Готовые системы и решения для проектирования

Чтобы автоматизировать все системы в доме собственноручно понадобится много знаний в различных областях науки. Нужно не только разбираться в электрике, но и уметь программировать, знать элементы автоматики и принципы построения систем из них, свойства и возможности оборудования.

Намного проще использовать уже готовые проекты для «умного дома». Одним из них считается Xiaomi Smart Home Suite. В интернете можно без труда найти подробный обзор этой системы.

Xiaomi Smart Home Suite

Такой набор позволит регулировать микроклимат в доме, контролировать систему безопасности и задавать нужные режимы освещения.

Комплект содержит следующие компоненты системы:

  1. хаб-светильник;
  2. датчики открывания и движения;
  3. дистанционную кнопку.

С их помощью можно автоматизировать некоторые бытовые приборы и системы. Например, установить охрану помещения или включение освещения от передвижения в комнате.

Дополнительно можно использовать и другие датчики, устройства, совместимые с комплектом Xiaomi Smart Home Suite.

Google Home

Первый смарт-динамик, который стал доступен общественности в 2016 году. Он управляет будильником, создает напоминания, формирует отчет о погоде. Помощник может найти подходящую музыку на Play Music. Или воспроизвести нужную телевизионную передачу на телевизоре с Android TV.

  •  Все команды отдаются голосом.

Amazon Echo

«Умная колонка» взаимодействует со всеми системами «умного дома», активируется голосом. Также с ее помощью можно взаимодействовать с некоторыми приложениями.

ZigBee

Это набор протоколов, необходимых для организации системы «умного дома». Они позволяют гарантировать безопасную передачу данных на малых скоростях работы.

Преимущества системы Xiaomi Smart Home Suite:

  •  низкая стоимость;
  •  многофункциональность;
  •  малое энергопотребление.

Сложности при проектировании

Прежде всего затруднение могут вызвать большое количество различных элементов, которые совместимы с Arduino Uno. Далее можно выделить сложности с составлением программного кода. Он пишется на С++. Вместе с комплектом системы идет заводская программа, которая корректируется под потребности пользователя.

После написания программы следует еще настроить все компоненты системы «умного дома» и проверить возможность управление ими.

Как создать свой собственный мощный сервер и концентратор для умного дома »Путешествие в умный дом

Опубликовано Оливер

Устали запускать дюжину различных концентраторов и приложений для устройств умного дома ? Вот как создать свой собственный сервер умного дома, который является универсальным концентратором, и многое другое. С Raspberry Pi, Docker и программным обеспечением для умного дома с открытым исходным кодом и без больших затрат.

Почему вы должны создать свой собственный сервер / концентратор для умного дома

Если вы похожи на меня, то вам нравится играть с множеством технологий умного дома и устройств IoT.Зацикливаться на одном бренде скучно, дорого и очень ограничивает. Поэтому вместо этого вы начинаете комбинировать разные экосистемы, и внезапно у вас появляется мост Hue, шлюз Tradfri, возможно, также умные вещи и многое другое. Папка умного дома на вашем смартфоне становится все больше и больше…

Лично я ненавижу это. В настоящее время рынок умного дома очень фрагментирован, и несколько систем хорошо работают вместе. Ну, если вы не считаете умные колонки / помощники, но у них другие проблемы (в первую очередь, проблемы с конфиденциальностью).

Если у вас есть базовые знания в области ИТ, есть гораздо лучший способ: создать собственный сервер умного дома. Он может взаимодействовать с большинством систем умного дома, дает вам полный контроль над всеми устройствами в одном приложении через контроллеры умного дома с открытым исходным кодом и может запускать практически любое программное обеспечение, которое вам нравится.

Звучит сложно? Не совсем. Я проведу вас через процесс в этой статье.

Какое оборудование вам нужно для вашего собственного сервера / концентратора для умного дома

Создание собственного сервера должно быть максимально дешевым и простым.В конце концов, он должен быть лучше, чем все эти хабы! В то же время он должен быть действительно гибким и расширяемым. Все это можно сделать с помощью Raspberry Pi. Этот мини-компьютер с открытым исходным кодом довольно дешев и очень хорошо поддерживается большинством программного обеспечения.

Вот оборудование, которое я использую:

Создать сервер действительно просто. Я снял радиаторы, снял ленту внизу и приклеил их к трем микросхемам, выделяющим больше всего тепла (см. Рисунок). После этого все можно положить в футляр.Это поможет не допустить попадания пыли.

Теперь ваш сервер должен стать центром, способным общаться со всеми вашими устройствами умного дома. Он уже включает Wi-Fi / Ethernet и Bluetooth, чтобы эти устройства были доступны. Большинство других распространенных используют Zigbee (например, Hue и Tradfri). Для таких случаев вы можете приобрести небольшой и дешевый Zigbee to USB-накопитель. Я использую популярный CC2531, другие также используют Conbee II. Если вы планируете также использовать устройства Zwave, обратите внимание на Aeotec Z-stick, преобразователь USB в Zwave.

Если вы заинтересованы в покупке USB-накопителя CC2531 Zigbee (предварительно прошитого или с отладчиком) или Conbee II, подумайте о том, чтобы сделать это через мои партнерские ссылки.Это не меняет для вас цены и позволяет мне оплачивать серверы 😉

Важно! Если вы покупаете флешку CC2531 для Zigbee2MQTT (подробнее об этом позже или в моем подробном сообщении в блоге), вам понадобится специальная прошивка для флешки. Вы можете либо купить его с предварительно установленным программным обеспечением (например, по ссылке выше), либо получить устройство отладчика CC для его самостоятельной прошивки.

Как настроить сервер умного дома

Теперь давайте настроим программное обеспечение на сервере умного дома.Это будет сделано в три этапа:

  • сначала нам понадобится операционная система
  • , затем мы установим мощный диспетчер контейнеров под названием Docker (с docker-compose) для управления всем нашим программным обеспечением
  • , затем мы настроим контейнеры с необходимое нам программное обеспечение и подключите их

Установка ОС

Установить операционную систему на Raspberry Pi довольно просто. Вам просто нужно скачать изображение. Я использую Raspberry Pi OS lite (в конце концов, это сервер умного дома , нам не нужен графический интерфейс пользователя).Ранее эта система называлась Raspbian и является рекомендуемой.

Просто подключите SD-карту к компьютеру (приобретите USB-устройство для чтения карт памяти micro SD, если он вам нужен) и запишите образ на SD-карту. Для этого я использую простую программу под названием etcher.

Etcher — выбираем образ, выбираем SD карту и прошиваем. Действительно просто

Если вы планируете впоследствии подключиться к Pi через SSH (как и я), вам также необходимо вручную поместить пустой файл с именем ssh (без какого-либо расширения) в загрузочный раздел после прошивки.Если вы планируете подключиться через Wi-Fi (здесь я предпочитаю LAN), вам также необходимо выполнить следующие действия.

Теперь извлеките SD-карту и вставьте ее в слот на нижней стороне Pi. Затем просто подключите Pi к достаточно мощному адаптеру питания USB-C и подключите кабель локальной сети. Теперь вы готовы к работе.

Установка необходимого программного обеспечения

Используйте командную строку (Linux / Mac) или такую ​​программу, как Putty (Windows), чтобы подключиться к Pi через SSH. Вы можете войти как pi с паролем raspberry .

Теперь вы должны сначала запустить пару команд, чтобы все было готово.

  судо raspi-config
// используйте открывшееся меню, чтобы изменить пароль, обновить имя хоста Pi, изменить размер файловой системы и настроить все остальное так, как вам нравится

// теперь давайте обновим все программное обеспечение
sudo apt update
sudo apt upgrade

// понадобится позже для клонирования репозитория
sudo apt install git  

Это может занять некоторое время. После этого мы можем начать установку Docker и docker-compose.Docker — это программное обеспечение, которое позволяет запускать и управлять контейнерным программным обеспечением. Это означает, что программное обеспечение будет представлено в виде образа, включая все необходимые зависимости и настройки. Обычно это предоставляется разработчиком и может быть легко загружено из концентратора Docker или из любого места в Интернете.

Docker упрощает установку программного обеспечения и позволяет отделить программное обеспечение от реальных данных, которые вам нужны. Он также не зависит от платформы, поэтому, если вы позже решите перейти на более крупный / другой сервер умного дома, это будет действительно легко.docker-compose — это программное обеспечение поверх Docker, которое позволяет вам определять список контейнеров и их (взаимозависимостей) в простом файле yaml. Я предоставлю свои файлы компоновки докеров позже в этой статье, чтобы вы могли легко использовать их для быстрого запуска.

Итак, давайте установим Docker

  // установим docker и docker-compose
curl -sSL https://get.docker.com | ш

// разрешить нашему пользователю Pi по умолчанию использовать докер, добавив его в группу докеров
sudo usermod -aG docker pi

// проверяем, сработало ли
версия докера

// теперь нам нужен pip3 для установки docker-compose
sudo apt-get установить libffi-dev libssl-dev
sudo apt установить python3-dev
sudo apt-get install -y python3 python3-pip

sudo pip3 install docker-compose  

Теперь вы готовы.Я лично также добавил еще две вещи: сначала я создал новую папку под названием dockerData в корне Pi. Для этого вы можете использовать sudo mkdir / dockerData , который будет использоваться для хранения всех данных для контейнеров Docker. Это то, что нам нужно сделать позже.

Затем я также добавил общий ресурс samba для некоторых из этих данных, чтобы я мог получить к ним доступ из сети. Вот один пример для папки HomeAssistant.

  // сначала установите самбу
sudo apt-get install samba samba-common-bin
 
// затем обновляем его конфигурацию
судо нано / и т.д. / самба / smb.conf

 // Добавь это
[Конфигурация HomeAssistant]
comment = Конфигурация HomeAssistant
путь = / dockerData / homeassistant /
принудительно пользователь = корень
группа силы = корень
writeable = да
действительные пользователи = домашний помощник

 // затем проверяем с помощью
testparm

 // теперь создаем пользователя
sudo adduser домашний помощник
sudo smbpasswd -a homeassistant // и введите новый пароль
sudo service smbd restart  

После этого вы можете получить доступ к общему ресурсу, используя IP-адрес / имя Pi и пользователя homeassistant и его пароль.

Настройка наших контейнеров

Все файлы (в их версии обновления!), Используемые здесь, также можно найти в моем репозитории GitHub.

Теперь давайте запустим некоторое программное обеспечение на новом сервере. Сначала вам нужно создать файл .env , в котором вы определите некоторые значения, которые вы собираетесь использовать позже.

  DATADIR = / dockerData
TZ = Европа / Берлин
PUID = 1000
PGID = 1000
PH_WEBPASSWORD = supersecurepassword123  

В каталоге данных будут сохраняться данные контейнера Docker.Я использую созданную выше папку. Затем вам нужно также установить свой часовой пояс и идентификаторы пользователей, их можно найти, набрав id yourcurrentuser . Я также добавил пароль для программного обеспечения Pi-Hole.

Обычно полезное программное обеспечение

Затем скопируйте это в файл yaml с именем hosting.yml в том же каталоге.

  версия: "3"
 Сервисы:
   Хеймдалль:
     изображение: linuxserver / heimdall
     имя_контейнера: heimdall
     перезапуск: если не остановлен
     среда:
       - PUID = $ {PUID}
       - PGID = $ {PGID}
       - TZ = $ {TZ}
     объемы:
       - $ {DATADIR} / heimdall: / config
     порты:
       - 9080: 80
       - 9443: 443
 pihole:
     имя_контейнера: pihole
     изображение: pihole / pihole: последний
     перезапуск: если не остановлен
     порты:
       - «53: 53 / tcp»
       - «53: 53 / удп»
       - «67: 67 / удп»
       - «6080: 80 / tcp»
       - «6443: 443 / tcp»
     среда:
       TZ: $ {TZ}
       ВЕБПАРОЛЬ: $ {PH_WEBPASSWORD}
     объемы:
        - '$ {DATADIR} / pihole / etc-pihole /: / etc / pihole /'
        - '$ {DATADIR} / pihole / etc-dnsmasq.г /: / и т.д. / dnsmasq.d / '
     cap_add:
       - NET_ADMIN
     DNS:
       - 127.0.0.1
       - 46.182.19.48
     перезапуск: если не остановлен
 unifi-контроллер:
     изображение: ghcr.io/linuxserver/unifi-controller:armhf-latest
     имя_контейнера: unifi-controller
     перезапуск: если не остановлен
     среда:
       - PUID = $ {PUID}
       - PGID = $ {PGID}
       - MEM_LIMIT = 512M # необязательно
     объемы:
       - $ {DATADIR} / unifi-controller: / config
     порты:
       - 3478: 3478 / UDP
       - 10001: 10001 / UDP
       - 8080: 8080
       - 8443: 8443
       - 1900: 1900 / удп
       - 8843: 8843
       - 8880: 8880
       - 6789: 6789
       - 5514: 5514  

Это запустит три контейнера с Heimdall, отличным программным обеспечением для приборной панели, PiHole, блокировщиком рекламы для всей вашей сети и контроллером Unifi, если вы используете устройства Unifi в своей сети.

  • Моя приборная панель
  • Мой блокировщик рекламы PiHole

Я не буду вдаваться в подробности здесь, но все эти программы довольно удобны. Если вы думаете, что вам не нужен один из них, просто удалите всю часть файла (например, все, что находится за pihole: , пока не запустится часть unifi).

Одна из замечательных особенностей Docker — его гибкость. В этом разделе я сопоставил все необходимые данные с папками в вашей локальной системе. '$ {DATADIR} / pihole / etc-pihole /: / etc / pihole /' свяжет папку / etc / pihole внутри контейнера с папкой на вашем локальном диске по адресу / dockerData / pihole / etc- pihole / (если вы используете тот же базовый путь, что и я).Вы также можете сопоставить порты. Например, Хеймдалль слушает порт 80, но, используя - 9080: 80 , мы можем сопоставить его с портом 9080 на сервере. Таким образом, мы можем запустить несколько сервисов, использующих одни и те же порты, просто сопоставив их с разными.

Теперь мы можем запустить эти контейнеры.

  // запускаем указанные выше контейнеры и продолжаем их работу
докер-составить -f ./hosting.yml вверх -d

// теперь откройте ваш браузер по адресу
// serverip: 9080 -> чтобы увидеть вашу панель управления
// serverip: 6080 -> чтобы увидеть ваш экземпляр PiHole
// serverip: 8080 -> чтобы увидеть ваш контроллер unifi

// Если что-то не работает, запустите это, чтобы увидеть логи (или посмотрите конец статьи)
docker-compose -f./hosting.yml журналы -f
// и выходим, нажав ctrl + c

// если вы хотите остановить запуск контейнеров
docker-compose -f ./hosting.yml down  
Программное обеспечение Smarthome

Теперь давайте приступим к установке необходимого программного обеспечения для умного дома для управления всеми вашими устройствами. Мы собираемся установить брокера MQTT под названием Mosquitto и Zigbee2MQTT для управления множеством устройств Zigbee. Я также добавил Zigbee2MqttAssistant для лучшего обзора.

Затем будет TasmoAdmin, чтобы получить хороший обзор всех ваших устройств, на которых работают устройства Wi-Fi, на которых работает Tasmota.Я также добавил InfluxDB и Grafana, чтобы создавать потрясающие информационные панели с вашими данными.

Наконец, нам нужно программное обеспечение, чтобы связать все эти устройства и протоколы вместе. Я действительно могу порекомендовать OpenHab или другое программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое я использую сейчас: HomeAssistant. Вот полный файл yaml, который вам также нужно скопировать как smarthome.yml .

  версия: "3"
 Сервисы:
   комар:
     изображение: "затмение-москит: 1.6"
     перезапуск: если не остановлен
     объемы:
       - "$ {DATADIR} / mosquitto / config: / mosquitto / config"
       - "$ {DATADIR} / mosquitto / data: / mosquitto / data"
       - "$ {DATADIR} / mosquitto / log: / mosquitto / log"
     порты:
       - 1883: 1883
 графана:
     изображение: "grafana / grafana: latest"
     перезапуск: если не остановлен
     user: "$ PUID: $ PGID" // в качестве альтернативы вы можете попробовать "0" для root, если здесь у вас возникнут проблемы
     зависит от:
       Influxdb:
         condition: service_healthy
     объемы:
       - "$ {DATADIR} / grafana / data: / var / lib / grafana"
     порты:
       - 3000: 3000
 Influxdb:
     изображение: "Influxdb: 1.8 "
     перезапуск: если не остановлен
     объемы:
       - "$ {DATADIR} / infxdb / data: / var / lib / infxdb"
     проверка состояния здоровья:
       тест: ["CMD", "curl", "-sI", "http://127.0.0.1:8086/ping"]
       интервал: 30 с
       тайм-аут: 1 с
       повторных попыток: 24
 тасмоадмин:
     изображение: "raymondmm / tasmoadmin"
     перезапуск: если не остановлен
     объемы:
       - "$ {DATADIR} / tasmoadmin: / data"
     порты:
       - 3080: 80
 zigbee2mqtt:
     изображение: koenkk / zigbee2mqtt
     зависит от:
       комар:
         условие: service_started
     перезапуск: если не остановлен
     объемы:
       - $ {DATADIR} / zigbee2mqtt / data: / app / data
       - / запустить / udev: / запустить / udev: ro
     устройства:
       - / dev / ttyACM0: / dev / ttyACM0
     среда:
       - TZ = $ {TZ}
 Помощник:
     изображение: carldebilly / zigbee2mqttassistant
     перезапуск: если не остановлен
     зависит от:
       zigbee2mqtt:
         условие: service_started
     среда:
       - Z2MA_SETTINGS__MQTTSERVER = москит
       - TZ = $ {TZ}
     порты:
       - 8880: 80
 помощник по дому:
     имя_контейнера: домашний помощник
     перезапуск: если не остановлен
     изображение: homeassistant / raspberrypi4-homeassistant
     # устройства:
     # - / dev / ttyUSB0: / dev / ttyUSB0
     # - / dev / ttyUSB1: / dev / ttyUSB1
     # - / dev / ttyACM0: / dev / ttyACM0
     объемы:
       - $ {DATADIR} / homeassistant / config: / config
       - / etc / localtime: / etc / localtime: ro
       - / dev / серийный / по-идентификатору /: / dev / серийный / по-идентификатору /
     Требуется # альтернатива для автоматического обнаружения, Bluetooth и т. д.
     #network_mode: host
     #privileged: true
     зависит от:
       Influxdb:
         condition: service_healthy
       комар:
         условие: service_started
     порты:
       - 8123: 8123
     среда:
       - PUID = $ {PUID}
       - PGID = $ {PGID}
       - TZ = $ {TZ}  

Предполагается, что у вас есть USB-накопитель Zigbee, подключенный к / dev / ttyACM0 .В противном случае вам нужно обновить одну строку в части Zigbee2MQTT. Вам также потребуется предоставить файл конфигурации для mosquitto в папке $ {DATADIR} / mosquitto / config . Я пользуюсь этим.

  pid_file /var/run/mosquitto.pid

настойчивость правда
местонахождение_распространения / москит / данные /

log_dest файл /mosquitto/log/mosquitto.log

порт 1883
слушатель 9001
протокол веб-сокетов  

Запуск docker-compose -f smarthome.yml up -d предоставит вам доступ ко многим службам.

209 TasmoAdmin
Служба Порт Настройка
Mosquitto 1883 Вам необходимо скопировать файл конфигурации выше. Доступ к нему возможен с помощью клиента MQTT, такого как MQTT explorer
InfluxDB , доступен только для внутреннего использования из других контейнеров
Grafana 3000 Настройка может быть выполнена в соответствии с моим руководством по приборной панели Grafana 3080 просто позвольте ему просканировать вашу сеть на предмет устройств
Zigbee2MQTT Настройку можно выполнить в соответствии с моим руководством Zigbee2MQTT
Zigbeeistant 9010 9010 902 9010 9010 9010 8123 Подробнее об этом в следующих статьях.Просто перейдите на веб-страницу и следуйте указаниям мастера установки
Все службы, которые мы только что установили

Вот и все! Теперь у вас есть доступ к большому количеству потрясающего программного обеспечения для умного дома, и его установка довольно проста. Pi будет работать вечно (единственная проблема, с которой я когда-либо сталкивался, — это испорченная SD-карта через некоторое время, поэтому делайте резервные копии!), Не потребляя слишком много энергии. Если вам нужно больше программного обеспечения, просто добавьте еще один контейнер.

Если вам нужна помощь в настройке всего этого программного обеспечения, ознакомьтесь с другими статьями в этом блоге.Вы можете построить так много потрясающих средств автоматизации, управлять своим умным роботом-пылесосом, создавать интеллектуальные системы освещения или получать уведомления при утечках воды. И все это с вашим собственным умным домашним сервером без облака.

Автоматические обновления для всех ваших услуг

PS В новом посте я описал, как я обновил эту настройку, добавив еще один контейнер под названием watchtower. Этот контейнер будет отслеживать все ваши запущенные службы и обновлять их при появлении новых версий. Это означает полностью автоматические обновления для всех ваших докер-контейнеров! Конечно, вы можете исключить некоторые услуги, если хотите.Я исключил HomeAssistant, чтобы избежать критических изменений. Как всегда, вы можете найти обновленные файлы в репозитории GitHub.

Агрегированные журналы

PPS В другом новом посте я также добавил loki в качестве еще одной услуги в свой hosting.yml. Он соберет журналы из других контейнеров и позволит вам просматривать их все одновременно через приятный интерфейс Grafana. Вы даже можете включить их в свою панель управления.

Чтобы использовать это, просто следуйте инструкциям в этом сообщении.Короче говоря, чтобы запустить его, просто используйте файлы из моего репозитория GitHub и установите драйверы Loki в Docker через плагин докера

  install grafana / loki-docker-driver: latest --alias loki --grant-all-permissions
// или если вы используете это на Raspberry Pi
плагин docker установить grafana / loki-docker-driver: arm-v7 --alias loki --grant-all-permissions  

(PDF) Пользовательский опыт в умных домах в стиле «сделай сам»

этап внедрения. h5_F был опытным программистом, но

он потратил примерно одну неделю на создание серии правил, чтобы

будить своего ребенка по утрам.Основная причина этого расширенного периода разработки

заключалась в том, что правила можно было тестировать только один раз в день, утром.

«Обычно на уточнение правила уходит около недели. Поскольку

не было контролируемой средой, мне приходилось многократно применять

методом проб и ошибок каждое утро »(h5_F).

В некоторых случаях неправильно работающие правила могут мешать другим подпрограммам

. Семейство h2 было прервано в своих распорядках из-за двух противоречивых правил

в полночь, в результате чего свет на кухне

мигал каждые 2 секунды.Чтобы решить эти проблемы,

h2_D предложил режим моделирования для правил продукта DIY умного дома

. В режиме моделирования виртуально проверяется

условий, которые нельзя изменить по желанию, например, время и

температура. Этот подход аналогичен подходу «песочница»

, который показывает пользователю, что произойдет после

реализации определенного режима автоматизации

до того, как пользователь примет изменение [22].

«Триггер периода может быть протестирован только в этот момент в заданный

день. Кроме того, температура и влажность не меняются сразу

, поэтому я не мог проверить свои правила, в которых использовались эти триггеры

. Что, если бы умный дом DIY предоставил режим моделирования

, чтобы виртуально показать, что произойдет с этими правилами

на месте, например, повествованием? Я думаю, что было бы полезно, если бы правила

можно было бы легче тестировать, как в режиме предварительного просмотра.”(H2_D).

С таким режимом моделирования для умных домов «сделай сам» пользователи

могли предвидеть возможные проблемы и избегать любых критических проблем

, которые нарушили бы их повседневную работу, до того, как

перейдет в стадию постоянного использования. Например, пользователь

может установить температуру в комнате (25 ° C) или время (8

am) в симуляции, чтобы проверить работу правил. В дополнение к

эти симуляции могут проверять совпадения правил, чтобы

позволяло пользователям пересматривать свои правила, прежде чем они нарушат

их повседневные распорядки.Функции отмены и истории, которые могут

вернуть умный дом своими руками к предыдущему состоянию, также помогут

предотвратить нарушение повседневной рутины путем записи

исторических состояний правил.

Обеспечьте канал оценки для всех членов семьи

Участники оценивали правила на этапе обычного использования

. Они поделились своим мнением о правилах, а

прокомментировали правила для их пересмотра.В большинстве случаев

один эксперт-пользователь создал большинство правил для домашнего хозяйства.

В некоторых случаях эксперт не учел должным образом потребности

одного или нескольких других членов семьи, поэтому правило должно было быть

изменено несколько раз после того, как этот эксперт получил совет другого члена семьи

(h4, h5 , H5, H6, H7, H8). В пользовательском исследовании

была группа участников, которые не создавали правила, но

оставались дома почти все время (h2_M, h4_S, h4_D,

h5_M, H5_M, H6_M, H8_M).Эти участники обычно

жили по правилам, но мало знали о продуктах для умного дома

DIY. В некоторых случаях правила

работали некорректно, и только у этих участников возникали неисправности

. Однако они не смогли подробно объяснить проблему

, описав неожиданное (ые) действие (я), потому что они

не имели достаточных знаний о продуктах DIY smart home

. Следовательно, другие члены семьи, создавшие правила

, не понимали, как они работали со сбоями.

Если бы продукт для умного дома DIY систематически поддерживал каналы оценки

, например, записывая отдельные комментарии

относительно преимуществ и недостатков правил

, пользователи могли бы учитывать эти агрегированные мнения

при составлении другое правило. Такой канал оценки

должен иметь возможность напрямую записывать, когда пользователь

испытывает проблему; эта возможность поможет

вести четкие записи и комментарии относительно функций smart

home.Не только записывая проблемы, но и записывая, почему правило является удовлетворительным,

, потребности отдельных членов семьи

могут быть более эффективно учтены в будущем

.

Создание понятного потока данных / процесса / обмена

Когда участники пытались отладить свои правила в течение

фазы сквозного использования, они столкнулись с трудностями в

, понимая функционирование системы. Участники

отметили, что было сложно понять структуру системы

, как она работает и какие части программы

не работают.Есть две возможные причины этой проблемы.

Во-первых, невидимое беспроводное соединение. Предыдущее исследование

показало важность объяснения функции беспроводного соединения

в домашних условиях [9,35]. Продукты для умного дома DIY

содержат датчики, исполнительные механизмы и центральные концентраторы

, которые передают данные друг другу по беспроводной сети.

Таким образом, понять, какие устройства

активированы в такой системе, труднее, чем для отдельного устройства.

Второй — это среда абстрактного программирования. Домашние продукты DIY smart

предлагают стиль программирования триггерного действия в

, программный код которого выражается в виде абстрактных визуальных значков

, что затрудняет отладку пользователем, поскольку

не показывает фактический процесс системы .

«Когда я программирую, я могу отлаживать, просматривая код.

Однако эта система отображает только абстрактные значки. Я думаю,

, что система переводит эти значки в другой код более низкого уровня

, который ей предшествует.Однако я не разбирался в процессах нижнего уровня

, поэтому не мог определить фактическую проблему

. Потребовалось несколько попыток настроить неправильный шаблон

. Мы только что угадали проблему путем проб и ошибки

«(H7_F).

Чтобы понять системный поток, участники создали правила

для диагностических целей, таких как последовательное изменение цвета свечения лампы

(H7) и отправка сообщения SMS

при определенных условиях системы (h5).Один из способов

улучшения разборчивости систем умного дома «сделай сам»

— визуализировать, какие датчики и исполнительные механизмы активированы. Датчики и исполнительные механизмы

могут иметь светодиоды, встроенные в их поверхности

, которые могут отображать тот же цвет при подключении и активации

. Эта функция поможет продукту

информировать пользователя о том, какие правила в настоящее время выполняются с использованием

, какие датчики и исполнительные механизмы, не требуя от пользователя просмотра

Умные дома и Интернет вещей

Еще в 1923 году гениальный архитектор швейцарского происхождения Ле Корбюзье (1887–1965) описал дом как «машина для жизни в ней» — и постепенно, в течение ХХ века, эта метафора превратилась в реальность. Во-первых, пришла удобная электроэнергия. избавьтесь от тяжелой рутины всех видов домашней работы, в том числе стирка одежды и посуда и пылесосить пол. Потом, когда транзисторы сделали электронику более доступной в середине 20-го века, бытовая техника начали контролировать себя очень ограниченно, используя встроенные датчики и программаторы.Но только сейчас, в 21 веке, концепция полностью автоматизированного, умного дома фактически воплощается в жизнь. Благодаря Интернету легко настроить практически любой электроприбор в вашем доме, чтобы вы могли его контролировать из веб-браузера в любой точке мира. И, намного раньше, все виды подключенных к сети машин будут разговаривать друг с другом, автоматическое управление большей частью нашей жизни через то, что известно как Интернет вещей . Нравится идея жить в умном доме? Или автоматическое будущее, которое позаботится о себе? Давайте подробнее посмотрим, как это может работать!

Анимация: включение света, когда вы находитесь вдали от дома, — это простейшее применение технологии умного дома.Более сложные приложения включают в себя различные виды удаленного мониторинга, например наблюдение за пожилыми людьми. или уязвимые жители внутри.

Что такое умный дом?

A умный дом — это дом, в котором различные электрические и электронные приборы подключены вплоть до центральной компьютерной системы управления, поэтому они могут быть включается и выключается в определенное время (например, обогрев может быть настроен на автоматическое включение в 6:00 зимним утром) или, если определено события происходят (свет можно настроить так, чтобы он загорелся, только когда фотоэлектрический датчик определяет, что темно).

Фото: Самый простой вид домашней автоматизации. Включите этот таймер в электрическую розетку, и он будет включать и выключать любой прибор до четырех раз в день. Этот цифровой и использует часы с батарейным питанием. У других есть большие, медленно вращающиеся колеса с десятками крошечных переключателей, которые вы нажимаете или выключаете, чтобы включать и выключать приборы столько раз, сколько захотите. Внутри таких переключателей используется простое реле, которое позволяет небольшому току переключения от схемы часов включать и выключать гораздо большую цепь питания.

В большинстве домов уже есть определенная «умность», потому что многие бытовые приборы уже содержат встроенные датчики или электронные контроллеры. Практически все в современных стиральных машинах есть программисты, которые заставляют их следовать отдельные серии стирок, полосканий и отжимов в зависимости от того, как вы настроили их различные циферблаты и ручки при первом включении. Если у тебя есть система центрального отопления, работающая на природном газе, скорее всего, у вас также есть термостат на стене, который включает и выключает его в соответствии с комнатной температуре, или электронный программатор, который активирует его при определенное время дня, вне зависимости от того, находитесь вы дома или нет.Может ты действительно высокотехнологичный, а у вас есть робот-пылесос, который постоянно ползает по вашему полу и подметает пыль?

Все это примеры домашней автоматизации, но на самом деле это не то, что мы понимаем под умный дом. Эта концепция идет еще дальше, вводя централизованное управление. В самой продвинутой форме умного дома есть компьютер, который делает то, что вы обычно делаете сами: постоянно следит за состоянием в доме и соответственно включает и выключает бытовую технику.Таким образом, для Например, он контролирует уровень света, проходящего через окна и автоматически поднимает и опускает жалюзи или включает свет в сумерках. Или он обнаруживает движения по полу и соответствующим образом реагирует: если он знает, что вы дома, он включает свет и музыку в разных комнаты, когда вы ходите между ними; если он знает, что вас нет, это звучит как охранная сигнализация.

Как работают умные дома?

Предполагая, что вы (еще не) в лиге Билла Гейтса, имеющего многомиллионный умный дом, построенный с нуля, вы, вероятно, будете больше заинтересованы в том, чтобы добавить немного автоматизации к вашим существующим устройствам с как можно меньше суеты.Такие скромно умные дома варьируются по сложности от базовых систем, использующих несколько подключаемых модулей и от бытовой электросети до сложных беспроводных систем вы можно программировать через Интернет. Вот три самых распространенных вкуса:

Вставные модули X-10

Фото: Модуль X-10 для управления бытовой техникой производства Электростанция. Вы можете увидеть два диска, которые используются для установки кода устройства (вверху) и кода дома. (Нижний). Фотография Phylevn опубликована на Flickr в 2009 году по лицензии Creative Commons License.

Разработанная в 1975 году, самая старая и известная система автоматизации умного дома называется X-10 (иногда пишется «X10») и использует ваш обычный бытовая электропроводка для включения и выключения до 256 приборов без необходимость установки дополнительных кабелей.

Вы подключаете каждое устройство, которое хотите автоматизировать, к небольшому блоку управления (обычно называемому модулем). и вставьте его в обычную электрическую розетку. Используя небольшой отверткой, затем отрегулируйте два диска на каждом модуле.Один циферблат то, что называется кодом дома , и вы устанавливаете это буквой от A через P. Вы можете использовать код дома, чтобы связать приборы вместе (например, так все светильники на первом этаже вашего дома можно управлять как группой). Другой циферблат настроен таким образом, что каждое отдельное устройство имеет уникальный идентификатор, известный как его код единицы , который представляет собой число 1–16. Затем вы подключаете центральный контроллер к другой электрической розетке и программируете его для переключения различных включение и выключение приборов (идентифицируя их по их кодам) всякий раз, когда ты хочешь.

Как это работает? Центральный контроллер отправляет регулярное переключение сигналы через обычную бытовую проводку, эффективно обрабатывая это как своего рода компьютерная сеть. Поскольку эти сигналы работают примерно в два раза чаще, чем частота коммутации обычного переменного тока (который работает на частоте 50–60 Гц), они не мешают ему в любом случае. Каждый сигнал содержит код, идентифицирующий устройство, к которому он относится (возможно, настольная лампа в гостиной или радио в спальне) и такие инструкции, как включить, выключить, или (для ламп) ярче или тусклее.Хотя все блоки управления слушают для получения и приема всех сигналов, конкретный сигнал влияет только прибор (или приборы) с правильным кодом. Помимо устройств, принимающих сигналы, вы также можете подключить датчики, такие как детекторы движения, термостаты и т. д., поэтому система будет автоматически реагировать на изменения дневного света, температуры, злоумышленников или что-то еще, что вы считаю важным. С участием в большинстве систем вы также можете включать и выключать приборы с помощью портативный пульт дистанционного управления (похожий на пульт от телевизора).Пульты либо отправлять сигналы непосредственно на каждый модуль с помощью радиоволн (RF) сигналы или общаться с центральным контроллером, который передает сигналы соответственно.

X-10 стал международным стандартом для управления приборами, но это не единственная система, которая работает таким образом.

Система X-10 с компьютерным управлением

Если вы просто автоматизируете несколько сигнальных огней, базовая система X-10 с несколькими модулей и одного контроллера должно быть более чем достаточно для вашего потребности.Но если вы хотите выполнить более сложную настройку, с много разных бытовых приборов включается и выключается всевозможными способами, вы можете использовать свой домашний компьютер в качестве контроллера вместо. Это тоже легко! Вы покупаете комплект интерфейса домашнего компьютера X-10. состоящий из модуля (который подключается к розетке, как и любой другой модуль), интерфейсный кабель для подключения модуля к компьютеру. (с использованием стандартного последовательного порта или USB-порта) и некоторого программного обеспечения. Типичное программное обеспечение показывает графическое представление всех ваших бытовой техники и позволяет устанавливать режимы включения / выключения на день, неделю или еще дольше.Вы также можете создавать свои собственные макросы, чтобы группы техника включается и выключается в определенной последовательности в определенное время каждый день. Есть программное обеспечение X-10 как для Windows, так и для Linux.

Фото: вы можете использовать беспроводной маршрутизатор для удаленного управления системой X-10 через Интернет, но вам необходимо настроить IP-адрес, чтобы вы могли безопасно получить доступ к маршрутизатору и компьютеру из любого места. Динамический DNS и переадресация портов очень полезны, если вы собираетесь делать такие вещи.

Система беспроводного Интернета

Безопасность — одна из главных причин, по которой многие люди интересуются умными домами. Если вы уезжаете на работу или в отпуск, и кажется, что в вашем доме живут люди. хороший способ отпугнуть злоумышленников. Базовая система X-10 может превратить свет и телевизор включается и выключается в непредсказуемое время, но если вы действительно хочу вытолкнуть лодку из-за безопасности, беспроводной, Система, подключенная к сети, намного лучше. По сути, это система X-10 с компьютерным управлением и интерфейсом, через который можно получить доступ паутина.С такой системой вы можете подключить веб-камеры для просмотра в вашем доме (или ваших домашних животных), включайте и выключайте технику в режиме реального времени, или даже перепрограммировать всю систему. Harmony Home Automation — это пример системы, которая работает вот так.

Умный дом своими руками

Многим нравятся простые готовые системы plug-and-play, такие как X-10: купите, возьмите домой, подключите и т. Д. и вперед. Но гораздо больше из нас — любители, хакеры и вундеркинды, для которых самая трудная задача. делать что-то не менее важно, а иногда даже важнее, чем то, что мы на самом деле пытаюсь сделать.Если вы один из этих людей, ваш путь к умному дому, скорее всего, будет через хакеров, производителей, сообщество DIY, возможно, используя что-то вроде микроконтроллера Arduino, чтобы связать ваш компьютер с бытовой техникой вокруг вашего дома. Таких проектов довольно много на таких сайтах, как Instructables, и я перечислил их в разделе «Подробнее» ниже.

Но действительно ли вам нужен умный дом?

Вы можете подумать, что идея умного дома легкомысленная и глупая. Разве не лениво и снисходительно иметь машину, включающую и выключающую свет для вас? когда ты сам легко справишься? Однако имейте в виду, что многие пожилые люди, инвалиды и люди с особыми потребностями борются с простыми домашними делами.Домашняя автоматизация может иметь решающее значение для их жизни счастливо и независимо в собственном доме или вынуждены переехать в дорогое жилье.

Работа: Впереди пожилые люди. Дорожный знак с авторским правом короны из базы данных изображений дорожных знаков Великобритании, опубликованной под Лицензия открытого правительства.

По мере старения населения правительства и медицинские благотворительные организации все чаще обращают внимание на домашнюю автоматизацию. интерес: почему бы не использовать компьютеры, роботов и другие технологии для оказания поддержки, которая уязвимым людям нужно делать их счастливыми, здоровыми и независимыми? Например, люди с деменцией могут оборудовать свои дома автоматическими датчиками, которые проверяют, была ли плита оставлена ​​включенной или краны были оставлены переполненными.Пожилые люди люди, склонные к падению, могут иметь в своих домах освещение, активируемое датчиками движения, поэтому что, если они встают посреди ночи, они не будут опасно спотыкаться в темноте. Слепые люди наконец-то могут покупать обычную бытовую технику и пользоваться одним простым компьютерным контроллером, запрограммированы в соответствии с их личными потребностями, чтобы управлять ими всеми.

Если вы пожилой человек или инвалид, такие системы домашней автоматизации могут разница в качестве вашей жизни, но они приносят важные преимущества для всех нас тоже.Совершенно очевидно, что они улучшают домашнюю безопасность, комфорт и удобство. Что еще более важно, если они включают мониторы энергии, такие как термостаты или датчики, отключающие свет в свободные комнаты, они могут помочь вам сократить счета за электроэнергию; автоматизированные системы, такие как Bye Bye Standby, которые отключают питание приборы, когда они не используются, могут значительно снизить энергия, расходуемая такими приборами, как стиральные машины, посудомоечные машины, и телевизоры, когда они фактически не используются.

Может быть, вы все еще не уверены — а может быть, вы правы.Вам действительно нужны такие вещи? Вам нужно купить еще больше техники, просто контролировать те, которые у вас уже есть? Разве это не так просто иметь привычку выключать все самостоятельно? Гаджеты, которые убейте свой ТВ режим ожидания звучит круто, но как тяжело тянуть из розетки? А как насчет того, чтобы вообще выключить телевизор и почитать книгу? Или поставить свой игровая консоль в шкафу и привычка гулять за городом вместо? И вместо того, чтобы делать все возможное, чтобы подключить свой дом, пока вас нет в отпуске, как насчет того, чтобы подружиться с соседями и вместо этого попросить их присматривать за вами? Для многих из нас дом — это действительно машина для жизни, и если вам так нравится живые, это нормально.Но важно помнить, что есть множество альтернатив такой жизни. Если маленький красивый и просто лучше, самый умный дом может быть тот, в котором вообще нет гаджетов!

Интернет вещей

Artwork: Интернет вещей позволяет увидеть многие миллиарды (или даже триллионы) устройств и неодушевленных предметов, соединенных вместе.

Одна из вещей, которая делает людей умнее — умнее всех другие существа, которые ползают, хлопают, копытятся и скользят по планета — это наша способность общаться друг с другом.Мы можем поговорить другим людям, слушайте их и сотрудничайте для достижения очень сложные цели, от поиска лекарств от рака до постановки космонавтов на Луне. Еще до изобретения Интернета люди были замысловатые сети, прямо по всему миру; классно, согласно социологической теории есть только шесть ступеней расставания (шесть ссылок), необходимых для связи любого человека на планете с любой другой.

А что, если бы гаджеты и машины могли разговаривать друг с другом? так же? Что, если бы акселерометр, встроенный в кардиган, мог автоматически определять, когда пожилой человек упал с лестницы и позвонить в скорую? Что, если все дома в Соединенных Штатах были умные измерители мощности, которые могли сигнализировать о потреблении энергии коммунальные предприятия в режиме реального времени? Предположим, автомобильные двигатели могут контролировать их собственный механический КПД, и, если он упадет ниже определенного уровень, позвоните в гаражный компьютер и удаленно вернитесь к какой-то оптимальный уровень, все не выходя из наших дисков? Что, если шоссе системы управления могут измерять и контролировать автомобили, стекающие вниз разные маршруты в разное время суток и автоматически меняют маршрут пробки на дорогах и волнения? Эти вещи могут показаться фантастическими, но все они стали бы возможными, если бы машины в наших домах, офисах, и транспортные системы могли общаться друг с другом автоматически — если, другими словами, существовала гигантская сеть машин: Интернет вещей .

Что такое Интернет вещей?

Люди были в восторге от этой идеи с тех пор, как первоначально предложено в 1999 году технологическим предпринимателем Кевин Эштон, затем работал в сфере бренд-маркетинга в Proctor & Gamble. Он был исследование электронных датчиков и RFID-меток (беспроводных печатные схемы, которые позволить объектам автоматически идентифицировать себя на компьютере системы; они используются при самоконтроле библиотек) и, в момент понимания, интересно, что произойдет, если все виды повседневных предметов и машины могли общаться через стандартную компьютерную сеть.Эштон понял, что его Интернет вещей — это дорога из желтого кирпича к лучшая эффективность и меньше отходов для всех видов бизнеса.

В популярных новостных статьях Интернет вещей часто объяснил введением известного, но легкомысленного, а теперь уже довольно банальный пример. Предположим, ваш холодильник может использовать RFID-метки для обнаружения какие продукты он содержал и сколько им было лет. Если бы подключенный к Интернету, он может автоматически заказывать новые расходные материалы всякий раз, когда это необходимо. Звучит достаточно безобидно, но пресловутый Интернет-холодильник стал чем-то отвлекать гораздо более ценные приложения: большинство из нас способны сохранить вкладки на простоквашу и сыр с плесенью, так что Возможное использование Интернета вещей? Но предположим аналогичные технологии использовались для наблюдения за пожилыми людьми или инвалидами людей, чтобы они могли продолжать жить безопасно, с независимостью и достоинства в собственном доме? Легко построить дом, в котором используется датчики движения для отслеживания, когда кто-то регулярно ходит (охранная сигнализация использует эту технологию в течение многих лет), а не намного сложнее контролировать эти данные удаленно.Это намного больше убедительный пример того, как Интернет вещей может действительно полезно для общества с быстро стареющим населением.

Хотя люди иногда говорят об Интернете вещей как хотя это просто продолжение технологии умного дома, это на самом деле идея гораздо более масштабная и общая. Представьте себе нашу систему для наблюдение за пожилыми людьми, пересаженными в больницу и расширенными до своего рода электронная помощь, в которой некритические пациенты обычно контролируется не наблюдениями медсестры, а удаленно собранными электронные датчики, передающие свои измерения по сети.Или, возьмем другой пример, как насчет автоматического мониторинга вашего дома во время отпуска с помощью датчиков и веб-камер? Если он работает в доме работает где угодно: для проверки и автоматически пополнение полок в супермаркете, для удаленного контроля осыпающийся бетон на автомобильном мосту или в сотне других мест.

Как это работает?

Для того, чтобы Интернет вещей работал, необходимы пять основных вещей.

1. Вещь

Во-первых, есть сама «вещь» — которая может быть чем угодно. от человека или животного до робота или компьютера; чемпионы технологии даже предположили, что однажды Интернет вещей может распространяться на такие мелкие предметы, как частицы пыли.Вообще говоря, «вещь» — это то, что мы хотим отслеживать, измерять или контролировать. Это может быть ваше собственное тело, домашнее животное, пожилой родственник, дом, офисный блок или что-то еще, что вы можете себе представить.

2. Идентификатор

Фото: RFID-метки, подобные этой, скрытой в ценнике на паре обуви, позволяют объектам идентифицировать себя в Интернете вещей.

Если мы хотим иметь возможность соединять вещи, контролировать их или измерять их, мы должны быть в состоянии идентифицировать их и различать их.Это с людьми достаточно легко: у всех нас есть имена, лица и другие уникальные идентификаторы. Это также относительно легко с продуктами, которые мы покупаем у магазины. С 1970-х годов у большинства из них есть уникальные номера. так называемые универсальные коды продуктов (UPC), напечатанные на их упаковках с использованием черно-белые узоры в виде зебры — другими словами, штрих-коды. В Проблема со штрих-кодами в том, что кто-то должен их сканировать, и они могут «хранить» только очень небольшой объем информации (всего несколько цифр). Лучше технология RFID позволяет объектам идентифицировать себя в сети автоматически с использованием радиоволн, практически без участия человека вмешательство.Он также может передавать гораздо больше информации.

3. Датчики

Если объект просто идентифицирует себя в сети, это не так. обязательно скажите нам очень много, кроме того, где это находится в определенном время. Если в объекте есть встроенные датчики, мы сможем собрать гораздо больше Полезная информация. Так автоматические датчики, которые могут регулярно передавать автоматические измерения — еще одна ключевая часть Интернета вещей. Таким образом можно подключить любой датчик, от электронных термометров. и термопары к тензодатчики и герконы.

4. Сеть

Имеет смысл для вещей существовать и общаться в сети так же, как компьютеры существуют и разговаривают друг с другом через Интернет — с использованием стандартного согласованного метода связи, называемого Интернет-протокол (IP). IP основан на идее, что все имеет уникальный адрес (IP-адрес) и обмен данными небольшими битами называется пакетами. Если что-то обменивается данными по IP или использует что-то вроде Wi-Fi чтобы поговорить с подключенным к Интернету маршрутизатором, это открывает возможность управления ими из веб-браузера в любой точке мира.Это почему сейчас мы видим системы домашней безопасности и мониторинга, которые позволяют вам делать такие вещи, как включение и выключение центрального отопления с помощью приложения для смартфонов.

5: Анализатор данных

Когда мы собираем массу данных от сотен, тысяч, миллионы или даже миллиарды вещей, его анализ мог бы найти закономерности, которые помогут нам работать, двигаться и жить более разумно — по крайней мере, теоретически. Интеллектуальный анализ данных — информация, которую мы собираем от людей или движущихся автомобилей, и оптимизация наших транспортных систем может помочь нам сократить поездки раз или перегруженность, например, с большими преимуществами для людей качество жизни и окружающая среда.Системы облачных вычислений (идея использования мощных компьютерных сервисов, предоставляемых через Интернет), вероятно, сыграет очень большую роль в Интернете вещей, не в последнюю очередь из-за того, что объем данных, собираемых из очень многих вещей, так регулярно, вероятно будет огромным.

Кто уже этим пользуется?

Фото: приложения для смартфонов, вероятно, будут одним из способов взаимодействия людей с Интернетом вещей. Вверху: приложение Hive позволяет вам контролировать отопление с помощью телефона, где бы вы ни находились.Ниже: приложение для мониторинга энергии Efergy отслеживает потребление энергии в вашем доме.

Не нужно заглядывать слишком далеко, чтобы увидеть Интернет вещей в действие. Библиотеки были одними из первых, кто внедрил чипы RFID в книги. обложки, чтобы люди могли брать и возвращать вещи самостоятельно, используя кассовые аппараты. Это дало мгновенный контроль над запасами, лучше безопасность и (теоретически) возможность освободить библиотекарей для тратить больше времени на помощь людям (на практике многие библиотеки просто имеют теперь меньше сотрудников).Отслеживание покупок с доставкой на дом через Интернет — еще один очень простой пример: если каждая посылка штрих-код и сканирование на каждом этапе пути от склада до клиент, со сканерами, подключенными к центральной базе данных, это легко понять, где что угодно, в любое время.

Появляются и гораздо более интересные примеры. Улей система домашнего отопления, запущенная British Gas, использует беспроводную термостат, который обменивается данными с вашим домашним интернет-маршрутизатором, делая можно настроить отопление или горячую воду с помощью смартфона приложение или веб-браузер; Термостат Nest Learning Thermostat, дом конкурентов система термостата, более сложная, но может управляться app аналогичным образом.Piper, система управления домом и безопасности, идет еще дальше: он соединяет целый ряд датчиков и сигнализаций с веб-интерфейс, чтобы люди могли контролировать свои дома и управлять ими, когда они на работе или в отпуске.

Даже печально известный интернет-холодильник начинает появляться, хотя в довольно замедленной съемке. В период с 2014 по 2019 год Amazon тестировал систему под названием Dash, с портативным сканером, с помощью которого можно проводить пальцем по продуктам, чтобы переупорядочивайте вещи, когда запасы заканчиваются. Связанная идея заключалась в том, чтобы наклеить простые подключенные к Интернету «кнопки-тире» вокруг вашего дома, чтобы вы могли используйте, чтобы изменить порядок вещей одним щелчком мыши.

Так или иначе, все крупные компании, работающие в сфере цифровых технологий, исследуют варианты Интернета вещей. У Apple есть HomeKit (который превращает iPod и iPhone в контроллеры умного дома) и HealthKit (который позволяет вам следить за своим здоровьем и фитнесом, и, если вы желаете, поделитесь данными с вашим врачом или больницей через приложение для смартфона). У Google есть Home and Fit, что позволяет людям отслеживать и анализировать данные об упражнениях, полученные с носимых датчиков и трекеров разработан целым рядом компаний-партнеров.Samsung, ведущий производитель смартфонов и бытовой техники, видит большой возможность связать два в системе под названием SmartThings Центр. Также считается, что Microsoft работает над системами умного дома. связан с его трекером движения Kinect и игровой системой Xbox. А у Amazon есть Алекса.

Хорошие и плохие баллы

Достаточно легко увидеть преимущества мира, в котором мы соединяемся, контролировать и анализировать вещи гораздо более разумно. Естественный мир прекрасно обходится без организации сверху вниз, координация и контроль, но наша планета, где доминируют люди, с более чем 7 миллиардами человек, страдающих от таких проблем, как бедность, болезни и надвигающиеся экологические проблемы, такие как изменение климата, вероятно, не может позволить себе роскошь несчастного, хаотичного самоорганизация намного дольше.Преимущества отслеживания и Некоторым людям сложно организовать вещи; даже так, критики указывать на столь же очевидные риски, связанные с наблюдением за людьми и вещами, так много ближе. Все ли мы хотим, чтобы наши машины постоянно отслеживались? Делать мы хотим, чтобы продуктовые магазины знали о том, что мы греем, даже больше, чем они уже знают? Мы хотим, чтобы наши дома были упакованы с датчиками, которые постоянно следят за нами? Есть все виды вопросы конфиденциальности, безопасности и этики, которые необходимо рассмотреть, прежде чем мы получим где-то рядом с технологическими трудностями создания чего-то такого всеобъемлющего Интернета вещей.

Фото: Впереди проблемы с конфиденциальностью? Будет ли Интернет вещей разработан для отслеживания и отслеживания вещей? превратить в идеальный инструмент для слежки за людьми?

Учитывая, что большая часть технологий уже существует, вы можете подумать создание Интернета вещей — действительно довольно простая задача, но собрать все вместе, вероятно, будет намного сложнее. Один проблема в том, что вся концепция была разрекламирована как массовая коммерческие возможности, поэтому многие компании спешат разрабатывать и продавать конкурирующие технологии.Это вызывает немедленное трудность заставить конкурирующие системы разговаривать друг с другом. Если я куплю умная система отопления дома от одной коммунальной компании, смогу ли я управлять им с помощью приложения для смартфона другой компании, если я решу через пару лет переключить коммунальные службы? Если я куплю себе амазонку сканер продуктов, смогу ли я когда-либо заказывать продукты только на Amazon? Или мне придется заказывать разные сканеры для каждой компании? Я покупаю у? В то время как такие компании, как Amazon и Apple, печально известны тем, что «закрытый» (или «огороженный») подход к своей продукции и услуги (например, вы можете читать только электронные книги Kindle, продаваемые Amazon, на считывателе Amazon Kindle), конкуренты, такие как Google и Samsung — заметные поборники «открытых» стандартов.Ли преобладают закрытые, открытые или смешанные системы, вероятно, будет отличная неуверенность потребителей в том, что с чем работает, и есть реальный риск того, что Интернет вещей на практике распадется на множество сильно разрозненных систем — множество Интернетов вещей, — которые мало или совсем ничего общего.

Это не так уж удивительно, когда Интернет вещей так широко распространен. определил, что вся идея граничит с бессмысленным. Недавний В брифинге британского правительства он описывается как «экосистема», связывает кого-либо, любой бизнес или услугу, через любой путь или сеть, ко всему, в любое время и в любом месте — другими словами, определяет это так в целом, он включает в себя абсолютно все.Это полезно идея? Есть ли что-то большее, чем самая поверхностная связь между больницей, которая может удаленно контролировать пожилых пациентов, и отечественный холодильник, который может повторно заказывать молоко? Имеет ли это вообще смысл связать такие разрозненные идеи вместе, если все, что мы на самом деле говорим, что все должно иметь возможность взаимодействовать, полагаясь на общие систем и стандартов в максимально возможной степени? Другими словами, Ваша больница когда-нибудь захочет или будет нуждаться в общении с вашим холодильником?

Хотя часто рекламируется как средство повышения эффективности и экономия времени и денег, нет никакой гарантии, что Интернет вещей обеспечит экономию затрат, энергии или эффективности.Делает ли возможность управлять отоплением дома с работы больше? или меньше вероятно, что вы сэкономите энергию? Вы просто перемешаете энергии вокруг и использовать ее в другое время? Почему ты не можешь уйти работа интеллектуального электронного термостата (совершенно надежного и эффективная технология, которую мы все использовали десятилетиями)? Кто сказал, что вы можете делать это со своего смартфона лучше, чем с компьютеризированного программист может сделать это из дома? Чтобы использовать другой пример, отслеживать посылки все путь от склада до вашего порога — но действительно ли вам нужно знаете что-нибудь, кроме даты, когда они наконец приедут? Каждый дополнительная мощность компьютера, которую мы используем для управления, мониторинга и вообще возиться с Интернетом вещей — это лишняя энергия для потребления миром.Облачные вычисления обеспечивают Интернет вещей, который уже является одним из крупнейших и наиболее быстрорастущие формы потребления энергии. Есть очень реальный риск это далеко не помогает нам сокращать ресурсы и больше использовать энергию широко, Интернет вещей просто добавит еще один ненужный слой микроменеджмента поверх того, что мы уже делаем — увеличение мировой энергии расход в целом. Очень показательно, что данные из американских домов показывает стабильно растущее потребление энергии на , несмотря на значительные улучшения в сокращении энергопотребления и значительные сокращения в энергии, необходимой для основных вещей, таких как отопление дома.

Технология умного дома широко доступна уже несколько десятилетий, но, до сих пор в значительной степени не удалось захватить воображение людей или взлететь в действительно большой степени. Будет делать ребрендинг — затаив дыхание, рекламируя его как «Интернет вещей» — сделает какая разница? Домашние мониторы электрической энергии существуют уже лет, например, и, кажется, предлагают очень убедительные преимущества экономит деньги , но они все еще недостаточно используются. Умный помимо домов, есть очень веские причины для бизнеса и государственные службы для инвестирования в технологии Интернета вещей, особенно если они могут продемонстрировать реальные выгоды, затраты или энергию для клиентов сбережения или другие веские причины для этого.Но был ли Интернет вещей делает жизнь лучше или просто контролируется на микроуровне. видимый. Библиотеки и супермаркеты — прекрасные примеры: они используют больше технологии и нанимают меньше людей, чем когда-либо прежде, но они служат нам лучше, и нравятся ли они нам больше или меньше, чем раньше? Многие библиотеки заменили дружелюбных и полезных библиотекарей автоматизированными кассы самообслуживания просто для сокращения расходов; и не все это увидят как аванс. Произойдет ли революция в наших домах с помощью Интернета вещей? офисы и транспортные системы, что делает все лучше организованным и более рентабельно? Поможет ли Интернет нам контролировать ситуацию более эффективно или просто изменит людей в «вещи», которые можно связывать, анализировать и отслеживать?

Узнать больше

Статьи

Эти две общие статьи предлагают альтернативные, достаточно нетехнические обзоры:

  • Интернет вещей и рост межсетевого взаимодействия Стивен Орнес, PNAS, Vol.Октябрь 2016 г., 113, № 40, с. 11059–11060.
  • Интернет вещей Нила Гершенфельда, Раффи Крикориана и Дэнни Коэна. Scientific American, Vol. 291, № 4, октябрь 2004 г., стр. 76–81.
Книги
Отчеты

Что такое домашняя автоматизация и как она работает?

До недавнего времени автоматизированное централизованное управление общестроительными системами применялось только в больших коммерческих зданиях и дорогих домах. Автоматизация здания, как правило, включающая только системы освещения, отопления и охлаждения, редко предоставляла больше, чем базовые функции управления, мониторинга и планирования, и была доступна только из определенных контрольных точек в самом здании.

Домашняя автоматизация — это шаг к тому, что называется «Интернетом вещей», в котором все имеет назначенный IP-адрес и может контролироваться и быть доступным удаленно.

Неудивительно, что автоматизация — одна из двух основных характеристик домашней автоматизации. Автоматизация относится к способности программировать и планировать события для устройств в сети.

Программирование может включать команды, связанные со временем, например, включение или выключение света в определенное время каждый день.Он также может включать незапланированные события, такие как включение всего света в вашем доме при срабатывании сигнализации вашей системы безопасности.

Другой важной характеристикой современной домашней автоматизации является удаленный мониторинг и доступ. В то время как ограниченный объем одностороннего удаленного мониторинга был возможен в течение некоторого времени, только с появлением смартфонов и планшетов у нас появилась возможность по-настоящему подключаться к нашим домашним сетям, пока нас нет.

Даже простые уведомления можно использовать для выполнения многих важных задач.Вы можете запрограммировать свою систему так, чтобы она отправляла вам текстовое сообщение или электронное письмо всякий раз, когда ваша система безопасности регистрирует потенциальную проблему, от предупреждений о суровой погоде до предупреждений детектора движения и пожарной сигнализации.

Вы также можете получать уведомления о более обыденных событиях, таких как программирование вашего «умного» замка входной двери, чтобы вы знали, когда ваш ребенок вернется домой из школы.

Настоящее практическое управление появляется, когда вы начинаете взаимодействовать с системой домашней автоматизации из удаленного приложения. Помимо постановки и снятия с охраны вашей системы безопасности, вы можете перепрограммировать расписание, блокировать и разблокировать двери, перезагружать термостат и регулировать свет со своего телефона из любой точки мира.

Поскольку производители постоянно создают все больше и больше «умных» устройств и устройств, возможности домашней автоматизации практически безграничны.

Какие вещи могут быть частью системы домашней автоматизации? В идеале все, что можно подключить к сети, можно автоматизировать и управлять удаленно. В реальном мире (за пределами исследовательских лабораторий и домов богатых и знаменитых) домашняя автоматизация чаще всего соединяет простые бинарные устройства. Сюда входят «включаемые и выключаемые» устройства, такие как освещение, розетки и электронные замки, а также такие устройства, как датчики безопасности, которые имеют только два состояния: открытое и закрытое.

Где домашняя автоматизация становится по-настоящему «умной», так это в устройствах с доступом в Интернет, которые подключаются к этой сети и контролируют ее. Классическим блоком управления является домашний компьютер, для которого были разработаны многие из более ранних систем домашней автоматизации.

Сегодняшние системы домашней автоматизации с большей вероятностью будут распределять управление программированием и мониторингом между выделенным домашним устройством, например панелью управления системы безопасности, и удобным интерфейсом приложения, к которому можно получить доступ через подключенный к Интернету ПК или смартфон. или планшет.

Производители выпустили широкий спектр «умных» устройств, многие из которых обладают инновационными функциями, но лишь немногие из них предлагают такую ​​интеграцию, которая необходима для того, чтобы стать частью полной системы домашней автоматизации. Большая часть проблемы заключалась в том, что у каждого производителя свое представление о том, как эти устройства должны быть подключены и управляться.

Итак, хотя у вас может быть «умный» телевизор, стиральная машина, холодильник, термостат, кофеварка или любое другое домашнее устройство с выходом в Интернет, имеющееся на рынке, конечным результатом обычно является отдельная схема управления для каждого устройства.

В ближайшем будущем домашняя автоматизация может быть стандартизирована, чтобы мы могли по-настоящему воспользоваться всеми этими дополнительными возможностями. В настоящее время поставщики услуг домашней безопасности, специализирующиеся на домашней автоматизации, сосредоточили свое внимание на наиболее важных и полезных частях подключенного дома.

На базовом уровне это означает двери и окна, а также устройства окружающей среды (термостат, детекторы дыма, датчики температуры, влажности, огня и углекислого газа), которые обеспечивают вам безопасность и комфорт.

Для дополнительной безопасности, удобства и контроля в реальном времени системы домашней автоматизации от поставщиков услуг безопасности также должны включать опции для видеокамер. С помощью лучших систем вы также сможете включить освещение и отдельные электрические розетки в свой пакет домашней автоматизации.

Одним из явных преимуществ домашней автоматизации является непревзойденный потенциал экономии энергии и, следовательно, экономии средств. Ваш термостат уже является «умным» в том смысле, что он использует температурный порог для управления системой отопления и охлаждения дома.

В большинстве случаев термостаты также можно запрограммировать на различные целевые температуры, чтобы снизить потребление энергии до минимума в те часы, когда вы вряд ли получите выгоду от нагрева и охлаждения.

На самом базовом уровне домашняя автоматизация расширяет возможности программирования по расписанию до освещения, чтобы вы могли согласовать потребление энергии с вашим обычным ежедневным графиком. Благодаря более гибким системам домашней автоматизации электрические розетки или даже отдельные устройства также могут автоматически отключаться в течение дня, когда они не нужны.

Как и в случае с изолированными устройствами, такими как термостаты и спринклерные системы, расписание может быть дополнительно разбито, чтобы в некоторых случаях различать выходные и даже сезоны года.

Установить расписание полезно, но многие из нас придерживаются разных часов изо дня в день. Затраты на электроэнергию можно еще больше снизить, запрограммировав «макросы» в систему и управляя ею удаленно, когда это необходимо. Другими словами, вы можете настроить событие «возвращение домой», которое включает свет и отопление, например, когда вы едете домой после работы, и активировать все это одним касанием на смартфоне.

Напротив, мероприятие «уход из дома» может уберечь вас от траты энергии на забытые светильники и приборы после того, как вы уйдете на день.

Мы все заняты, и домашняя автоматизация может немного облегчить вам жизнь. Двумя ведущими поставщиками средств домашней автоматизации являются ADT и Vivint, оба из которых предлагают различные функции, которые могут сэкономить ваше время и деньги.

Настройка оборудования — IBM Developer

Архивное содержимое

Дата архивации: 2021-07-15

Этот контент больше не обновляется и не поддерживается.Контент предоставляется «как есть». Учитывая быстрое развитие технологий, некоторые материалы, шаги или иллюстрации могли измениться.

Домашняя автоматизация везде!

Но что такое домашняя автоматизация? Одна вещь, которую я узнал во время работы над этим проектом, — это то, что существует множество определений термина «Домашняя автоматизация». Для меня это означает использование технологии Интернета вещей для удаленного управления домашними задачами, которые я обычно выполняю вручную.

Например, вместо того, чтобы подойти к лампе в гостиной, протянуть руку и включить ее, я могу включать и выключать свет из любого места, где есть контроль доступа, независимо от того, используется ли это панель где-нибудь в моем доме. или на моем компьютере, или на другом конце земного шара с помощью моего смартфона.

Это определение звучит аккуратно, но на практике система домашней автоматизации представляет собой сложную симфонию компонентов от разных производителей, которые должны быть скомпонованы для выполнения функций системы. Компоненты должны понимать общий набор протоколов — для этого проекта только один, кодирование OOK / ASK, которое использует полосу частот 433,92 МГц — для того, чтобы ими можно было управлять, сообщать о состоянии и в целом быть частью системы домашней автоматизации в качестве целое.

Одна из основных претензий к нынешнему ландшафту домашней автоматизации заключается в том, что различные устройства «фрагментированы».«Обычно устройства от разных производителей и часто используют разные протоколы. Эти различия вызывают головную боль у системных интеграторов домашней автоматизации, которым приходится решать вопрос, как соединить эти фрагментированные компоненты вместе, чтобы обеспечить удобство работы домовладельцев.

Хотя я не буду вдаваться в подробности этого вопроса как таковой , вы должны знать, что при покупке устройств Интернета вещей они могут плохо работать вместе. Итак, я тщательно выбрал устройства для этого урока, потому что я тестировал их сам и знаю, что все они работают вместе.Обязательно внимательно следуйте инструкциям, и, если вы не знаете, что делаете, не отклоняйтесь от моего списка деталей в этом руководстве.

В этом руководстве большинство основных разделов начинается с короткого видео (<7 минут), в котором я демонстрирую концепции устройств IoT. Текст раздела содержит подробные объяснения и рисунки, объясняющие концепции, которые я пытаюсь передать в этом разделе. Там, где это имеет смысл - и поэтому текст в разделе выглядит лучше - видео будет в конце раздела.Дело в том, что это руководство содержит текст, рисунки и видео, которые сплетены вместе, чтобы попытаться погрузить вас в технологию, чтобы у вас был лучший опыт обучения. Надеюсь, мне это удалось.

Что вы построите в этой серии

Вы построите каркас системы дистанционного управления, а не полную систему домашней автоматизации. Но когда вы закончите проект, вы будете вооружены знаниями (и, надеюсь, стремлением), чтобы продвинуться дальше, если захотите.

Созданный вами проект будет управлять набором устройств IoT, в том числе:

  • Умные розетки
  • Домашняя сигнализация

Вы будете управлять обоими этими устройствами IoT со смартфона Android, работающего под управлением операционной системы Android (или через эмулятор Android, если у вас нет смартфона Android).

Оборудование

Аппаратные компоненты системы:

  • Raspberry Pi 3, модель B, версия 1.2, который является компьютером IoT, который будет управлять устройствами, составляющими систему домашней автоматизации
  • Модули приемника и передатчика 433 МГц, которые принимают и передают сигналы в систему
  • Беспроводные электрические розетки, которые прослушивают сигналы включения / выключения в диапазоне 433 МГц и реагируют соответствующим образом
  • Беспроводная домашняя сигнализация с датчиками окон и дверей, которые контролируются и сообщают о состоянии с помощью сигналов в полосе частот 433 МГц.

В этой части серии руководств вы настроите оборудование.

Программное обеспечение

Программные компоненты системы:

  • Операционная система Raspbian (выпуск Stretch), которая работает на вашем Raspberry Pi 3.
  • Различные утилиты для работы с Pi и модулями РЧ приемника и передатчика: Wiring Pi, библиотека с открытым исходным кодом, которая используется для доступа к контактам GPIO на Raspberry Pi. rc-switch, которая представляет собой низкоуровневую библиотеку C ++ для управления оборудованием 433 МГц, которое работает на различных платформах, включая Raspberry Pi. 433Utils, который использует rc-switch и wiringPi для связи с радиоприемником и передатчиком
  • Проект домашней автоматизации, представляющий собой высокоуровневый код, запускающий саму платформу домашней автоматизации.В части 2 вы напишете большую часть этого кода самостоятельно, но не волнуйтесь, я предоставил полное решение на GitHub, если вы застрянете (или просто захотите пропустить).
  • Android Studio. Хотя вы можете загрузить приложение для домашней автоматизации из Google Playstore, вы также можете загрузить его исходный код с GitHub и загрузить его в Android Studio. Или, если у вас нет устройства Android, вы можете запустить код приложения в эмуляторе Android. В любом случае я познакомлю вас с исходным кодом, а Android Studio — это IDE, которую вы будете использовать.

Вы настроите все программное обеспечение во второй части серии руководств (кроме Raspbian Stretch, которую вы настроите позже в этой части серии).

IBM Cloud

И последнее (но не менее важное) — это служба IBM Cloud (платформа Watson IoT), которую вы будете использовать для безопасного подключения вашей платформы домашней автоматизации и различных подключенных к ней устройств («вещей») к Интернету.

Используя платформу Watson IoT, вы можете безопасно подключить Raspberry Pi к Интернету и управлять всем этим с помощью магии транспорта очереди сообщений (Message Queue Telemetry Transport, MQTT) (ладно, это не волшебство, но — это очень круто, а Стандарт ISO).

Я покажу вам, как определить ключ API, который нужен приложению Android, и идентификатор устройства для Raspberry Pi. Я также покажу вам, как подключить Raspberry Pi, на котором работает ваша система домашней автоматизации, к платформе Watson IoT. Затем я покажу вам, как управлять системой домашней автоматизации через приложение Android как с устройства Android, так и с помощью эмулятора Android.

Вы узнаете, как подключить систему домашней автоматизации через IBM Cloud к приложению Android в части 3 серии руководств.

Список запчастей

Я люблю проекты DIY, но нет ничего более раздражающего для меня, чем работа над действительно крутым проектом, только чтобы обнаружить на полпути, что автор не использовал части, изображенные на иллюстрациях, или, что еще хуже, использует части, которые больше недоступно!

Все части в этом списке легко доступны на Amazon.com, и я сам использовал их в этом проекте. Вы можете заменить детали, если у вас возникнут проблемы с их получением на Amazon, но постарайтесь как можно точнее придерживаться приведенного ниже списка деталей, иначе у вас могут возникнуть проблемы.

Ниже вы найдете таблицу, в которой вы найдете тех же деталей , которые я использую в проекте. И, как я уже сказал, все запчасти доступны на Amazon, поэтому вы сможете заказать их практически из любой точки мира.

Таблица 1. Список деталей
AN
1 CanaKit Raspberry Pi 3 с источником питания 2.5A Micro USB 43 Amazon.com
Датчик охранной сигнализации двери, DIY Беспроводная домашняя охранная сигнализация с 1 сиреной, 2 магнитными датчиками и 1 пультом дистанционного управления 30 Amazon.com
3 Etekcity Unify Made Модернизированный переключатель электрической розетки с беспроводным дистанционным управлением (h2) 21 Amazon.com
4 Kuman 830 MB-102 Соединительная плата Макетная плата без пайки Макетная плата GPIO T Тип 65-контактные кабельные перемычки, 40-контактный ленточный кабель Rainbow, сопротивление 100 шт. K73 13 Amazon.com
5 UCEC XY-MK-5V / XY-FST 433 МГц Связь модуля передатчика и приемника Комплект для Arduino / Arm / McU / Raspberry pi / Wireless DIY (6 штук) 11 Amazon.com
6 SanDisk 16 ГБ Мобильная карта флэш-памяти MicroSDHC класса 4 с адаптером 7 Amazon.com
7 (дополнительно) 433 МГц Антенна Дистанционное управление со спиральной спиральной пружиной для Arduino 902 Raspberry 6 Amazon.com

Стоимость проекта (ориентировочная): 125 долларов США.

Обратите внимание на эти примечания о деталях в этом списке деталей:

  • Части 2 и 3 : заказывать именно эти модели не обязательно (например, они могут быть недоступны или Amazon отсутствует на складе).Однако убедитесь, что все, что вы заказываете, использует кодирование OOK / ASK в полосе частот 433,92 МГц и имеет пульт дистанционного управления (чтобы вы могли фиксировать частотное кодирование и длину импульса, о которых я подробно расскажу в части 2 настоящего документа). серии).
  • Часть 4 : Вам не нужно использовать коммутационную плату. Если у вас уже есть перемычки «мама» / «папа», вы можете напрямую подключить контакты GPIO Raspberry Pi к макетной плате. Но коммутационная плата значительно упрощает работу с контактами GPIO на Pi, и вам в любом случае потребуются перемычки и макетная плата, так что комплект Кумана — отличное предложение.
  • Часть 5 : Если вы не заказываете комплект из 6 модулей приемника / передатчика, убедитесь, что вы заказываете по крайней мере по два из каждого, потому что нет ничего более разочаровывающего, чем заказ одной из этих дешевых частей только для того, чтобы обнаружить, что у вас есть один из 1% или около того, это DOA. (К тому же у вас будут запасные части для всех других проектов DIY 433-МГц, которые вы захотите сделать, когда закончите эту серию!)
  • Часть 6 : Вам не обязательно использовать бренд SanDisk (например, я с большим успехом использовал флэш-накопители Samsung micro SD), но карта действительно должна быть SD-картой micro или он не влезет в ваш Raspberry Pi! Диск также не обязательно должен быть 16 ГБ, но я рекомендую вам использовать карту не менее на 16 ГБ.И, , убедитесь, что ваша карта micro SD поставляется с адаптером .
  • Part 7 : Антенны для 433 МГц не являются обязательными, но я рекомендую вам заказать их и использовать одну в своем модуле передатчика, чтобы увеличить дальность действия на несколько метров. Вы увидите на иллюстрациях и видео, в которых я их использую.

И последнее замечание: я предполагаю, что у вас есть USB-клавиатура и мышь, а также внешний дисплей с разъемом HDMI. Эти компоненты понадобятся вам для работы с Raspberry Pi.Если нет, прочтите документацию, в которой показано, как выполнить «безголовую» настройку Raspberry Pi, что означает «вы управляете им по сети». Однако для вам понадобится кабель Ethernet для первоначальной установки.

Настройте Raspberry Pi 3

Теперь, когда у вас есть все необходимые детали, пора настроить Raspberry Pi 3, который будет управлять всеми устройствами в вашем доме.

Возьмите диск Micro SD на 16 ГБ (деталь № 6) и приготовьтесь установить на него (или флэш-память ) образ ОС Raspbian.После этого вы вставите карту в слот для микро SD на Pi, подключите внешний монитор, клавиатуру и мышь и загрузите Pi в первый раз.

Не любите скучный текст и снимки экрана? Я понял. Как насчет видео? Или почему бы не использовать их оба?

Если вы знакомы с записью образов ОС на носители micro SD, вы можете пропустить этот раздел.

Для создания загрузочного образа ОС на карте micro SD вы воспользуетесь Etcher. Это очень просто и интуитивно понятно.Если вы хотите использовать другой инструмент, решать вам, но, следуя инструкциям ниже (и в следующем видео), я воспользуюсь Etcher.

Скачать изображение Raspbian Stretch

Прежде чем вы сможете создать образ Raspbian на карте micro SD, вы должны загрузить образ на свой компьютер. Перейдите на страницу загрузки Raspbian и выберите RASPBIAN STRETCH WITH DESKTOP, что даст вам красивый графический интерфейс для работы после того, как ваш Raspberry Pi будет запущен и работает.

Изображение немного больше, чем образ «Lite», но графический интерфейс полностью оправдывает дополнительное время, необходимое для загрузки.

Загрузка изображения займет несколько минут даже при быстром подключении, так что наберитесь терпения. После завершения загрузки обязательно проверьте контрольную сумму SHA. На рисунке 1 показана контрольная сумма SHA-256 для образа Raspbian Stretch с рабочим столом.

Рисунок 1. Страница загрузки Raspbian Stretch с рабочим столом

Чтобы проверить контрольную сумму в MacOS, откройте окно терминала, перейдите в каталог, в который вы загрузили образ, и выполните команду:
shasum -a 256 2017-11-29- распбиан-стрейч.почтовый индекс

Вы увидите результат, аналогичный следующему:

 
 $ shasum -a 256 ~ / Downloads / 2017-11-29-raspbian-stretch.zip
 64c4103316efe2a85fd2814f2af16313abac7d4ad68e3d95ae6709e2e894cc1b /Users/sperry/Downloads/2017-11-29-raspbian-stretch.zip
 $
   
Показать ещеПоказать еще значок

Имя ZIP-файла, содержащего изображение, может отличаться от того, что вы видите (по мере выхода новых версий). Этот результат выглядит так на момент написания статьи.

Скопируйте контрольную сумму (длинное шестнадцатеричное число) в текстовый редактор. Теперь скопируйте и вставьте контрольную сумму со страницы загрузок Raspbian и сравните их. Если они не совпадают, файл не открывать! Вместо этого сначала попробуйте загрузить образ еще раз (возможно, он каким-то образом был поврежден во время процесса загрузки, что могло бы привести к несовпадению контрольных сумм).

Если это не сработает, перейдите на форум Raspberry Pi и найдите проблемы, связанные с Stretch (и отправьте сообщение, если вы не можете найти что-либо, что могло бы вам помочь, но всегда сначала ищите).Как видно из этого сообщения, проблема не всегда связана с файлом.

Установить Etcher

После того, как вы загрузите образ на свой компьютер, вы будете готовы записать его на карту micro SD, которую вы будете использовать для загрузки Pi. Вы можете задаться вопросом, почему нельзя просто скопировать образ ОС на SD-карту, как любой другой файл. Что ж, вы, конечно, могли бы это сделать, но Пи не будет знать, что с ним делать, и вы будете смотреть на пустой экран (эй, а если это ваше дело, я здесь не для того, чтобы судить).

Но если ваша цель — заставить Pi загрузиться и запустить Raspbian, вам нужно будет прошить образ на карту таким образом, чтобы Pi мог загрузиться должным образом. Вам нужна программа, которая может сделать карту micro SD загрузочной , и (как вы уже догадались) Etcher может это сделать.

Сначала перейдите на главную страницу Etcher и выберите загрузку, соответствующую вашей платформе. Я использую MacOS, поэтому выбираю Загрузить для MacOS .

После загрузки Etcher запустите установку для своей платформы.Для MacOS Etcher загружается в файле DMG. В Windows запустите программу установки (exe). В Linux распакуйте файл .zip.

Run Etcher

Теперь, когда Etcher установлен, пора его запустить. Прошивка образа загрузочного диска — это трехэтапный процесс. Сначала нажмите Выберите изображение , перейдите в папку, в которую вы загрузили изображение, выберите изображение и нажмите Открыть . Откроется пользовательский интерфейс Etcher.

Затем вставьте карту micro SD в SD-накопитель вашего компьютера (при необходимости с помощью адаптера) и запишите, как ОС вашего компьютера смонтировала накопитель.Затем нажмите Выберите диск , чтобы выбрать SD-диск в качестве места назначения для загрузочного образа.

Наконец, нажмите Flash , и через несколько минут у вас будет загрузочный образ с загруженным и готовым к работе Raspbian Stretch.

Теперь, когда вы записали образ ОС Raspbian Strech на карту micro SD, вставьте его в слот для micro SD Pi, который расположен на нижней стороне платы, см. Рисунок 3 (с пометкой «Micro SD Card»).

Нижняя сторона Raspberry Pi 3, модель B

Карта micro SD подходит только для одной ориентации, поэтому, если у вас возникли проблемы с ее установкой, убедитесь, что контакты карты micro SD обращены к плате. , как показано на рисунке 4.

Рис. 4. Raspberry Pi 3, макет модели B

Еще одно из длинного списка вещей, которые мне нравятся в Pi, — это то, что все маркировано. Так что, если вы не знаете, куда что-то подключить, скорее всего, на печатной плате Pi есть этикетка рядом с разъемом.

Карта Micro SD обычно легко вставляется на место, если она правильно сориентирована. Не пытайтесь установить карту с усилием, иначе вы можете повредить карту, Raspberry Pi или и то, и другое.

Raspberry Pi 3, модель B имеет 4 порта USB, порт HDMI и порт USB mini-B для подачи питания на Pi.Подключите USB-мышь, клавиатуру и монитор к портам USB и HDMI на Pi. Затем подключите разъем USB mini-B адаптера питания Pi к порту PWR IN на Pi. См. Рис. 4. Подключите адаптер питания к электрической розетке, подходящей для блока питания, поставляемого с вашим CanaKit (часть 1), и Pi должен загрузиться.

Когда Pi загружается, если Pi загружается правильно, вы увидите экран, который выглядит примерно так:

Когда Pi завершит загрузку, он автоматически войдет в систему, и вы должны увидеть такой экран:

Не видите таких экранов? Я прошил образы дисков и попытался загрузить Pi только для того, чтобы увидеть пустой экран, смотрящий на меня.В таком случае может быть неверно несколько вещей. Во-первых, убедитесь, что ваш монитор подключен правильно (со мной такое никогда не случалось). Затем убедитесь, что вы вставили карту micro SD до упора в слот .

Если и это не помогло, скорее всего, что-то пошло не так, когда вы прошили изображение. Попробуй еще раз прошить образ. Если это не сработает, убедитесь, что загруженный вами образ не поврежден (повреждение файла является одной из причин использования shasum для проверки контрольной суммы).

Прежде чем продолжить, вам следует изменить некоторые настройки по умолчанию. Чтобы получить доступ к настройкам Raspberry Pi, щелкните Raspberry в верхнем левом углу экрана и выберите Preferences > Raspberry Pi Configuration , и вы увидите диалоговое окно, подобное рис. 7.

Безопасность на Пи, правда?

Да. Я считаю Raspberry Pi серьезной вычислительной платформой. Я занимаюсь разработкой в ​​течение долгого времени, и Pi намного мощнее, чем многие из компьютеров, которые я использовал в своей карьере, и к нему следует относиться соответственно.Вы же не оставили бы безопасность на вашем компьютере разработчика широко открытой, не так ли?

Уважайте Пи, молодой падаван. Сделайте это безопасным.

Я рекомендую вам принять следующие меры безопасности (см. Рисунок 7):

  • Изменить пароль по умолчанию.
  • Отключить автоматический вход.
  • Включить SSH.

    Рис. 7. Диалоговое окно настройки Raspberry Pi

Изменить пароль по умолчанию . Чтобы изменить пароль по умолчанию ( raspberry , если вам интересно), нажмите кнопку Изменить пароль .Затем в появившемся диалоговом окне введите новый пароль, подтвердите его и щелкните OK . В следующий раз, когда вы перезапустите свой Pi, вам нужно будет войти в систему, поэтому обязательно выберите пароль, который вы запомните (да, я знаю, но я должен был это сказать).

Отключить автоматический вход . Когда установлен флажок «Автоматический вход», каждый раз, когда вы запускаете Pi, вы будете входить в систему как пользователь pi . Я стараюсь много работать со своим Pi по сети (а не сидеть перед ним), поэтому очень часто я включаю его и ухожу.Если был включен автоматический вход, любой мог подойти и использовать мой Pi. Чтобы предотвратить эту проблему безопасности, снимите флажок Как текущий пользователь рядом с Автоматический вход .

Включить SSH . По умолчанию на вашем Pi отключен SSH. Я рекомендую вам включить доступ по SSH. Мне очень нравится иметь возможность использовать свой Pi из любой точки дома (и я думаю, что вы тоже это сделаете). Щелкните вкладку Interfaces и выберите Enabled рядом с SSH .

Подключите Pi к сети

Наконец, ваш Pi должен будет иметь возможность подключаться к вашей сети.Если вы используете порт Ethernet, вы можете пропустить этот шаг. В любом случае, знаете ли вы, что Raspberry Pi 3 имеет встроенный Wi-Fi? Чтобы включить Wi-Fi, щелкните значок Network в правом верхнем углу экрана и выберите сеть, к которой вы хотите подключиться.

Введите общий ключ вашей сети Wi-Fi и нажмите OK .

Теперь ваш Pi настроен и защищен, и он может подключаться к Интернету, что необходимо для частей 2 и 3 этой серии.

Подключите Raspberry Pi 3 к макетной плате

Итак, вы заказали все детали из списка и настроили Raspberry Pi. На этом этапе вам может быть интересно, как именно вы собираетесь построить эту систему домашней автоматизации. Я имею в виду, куда деваются модули приемника и передатчика? Как они получают власть? Как они отправляют и получают сигналы на Pi?

Ответ — использовать макетную плату.

Если вы похожи на меня, на этом этапе вы хотите что-то построить.Что ж, тебе повезло. Я собрал видео, в котором показано, как построить простую светодиодную схему, чтобы вы могли ознакомиться с макетной платой и ее использованием, прежде чем приступить к остальной части проекта.

Зачем нужна макетная плата?

Макетная плата, подобная той, что показана на рисунке 9, представляет собой специально сконструированную печатную плату, которая позволяет быстро создавать прототипы электронных схем.

Рис. 9. Макетная плата

Для создания схем вставьте перемычки в отверстия макетной платы для выполнения соединений (см. Рисунок 10).

Рис. 10. Перемычки

Внутри отверстия макета соединены очень специфическим (и последовательным) способом. Благодаря способу расположения соединений на макетной плате вы знаете, какие отверстия на макетной плате подключены, а какие нет, что позволяет легко изменять ток в цепи.

На рисунке 11 вы можете увидеть два типа отверстий: вертикально соединенные группы из 5 отверстий, в которых компоненты схемы соединяются друг с другом, и горизонтально соединенные отверстия, называемые направляющими .Направляющие — это отверстия, которые соединяются горизонтально вверху и внизу макета. По шинам вы будете подавать напряжение и заземлять свои цепи (как в «шинах питания»).

Рис. 11. Внутренние соединения макета

Установите модуль коммутации

Это не плата расширения Kuman!

Хорошо, я знаю, я знаю. В разделе «Список деталей» я начал разглагольствовать об авторах, которые используют в своих иллюстрациях разные части, нежели в проекте.Позволь мне объяснить. Я использую действительно классную программу под названием Fritzing, чтобы рисовать иллюстрации печатных плат, а у них не было платы расширения Kuman.

Итак, плата расширения — это плата расширения — это плата расширения. Это довольно простое оборудование. Если вам станет легче, вы можете заказать плату расширения Adafruit на Amazon.

Теперь, когда вы увидели, как устроена макетная плата, пора установить модуль расширения (часть 4). Модуль расширения имеет два ряда по 20 контактов в каждом.Выровняйте модуль расширения так, чтобы каждый набор горизонтальных штырей попал в щель в середине платы, как показано здесь:

Подключите направляющие к макетной плате

Не все направляющие макета соединены друг с другом. Это сделано специально, чтобы на макетную плату можно было подавать различные источники питания для более сложных схем.

Для наших целей мы будем использовать источник питания +5 В, который идет от Pi, для питания модулей приемника и передатчика, поэтому все шины можно соединить друг с другом.Когда все рельсы соединены друг с другом, это будет выглядеть примерно так:

Теперь все рельсы макета соединены. Я обычно использую белые провода для обозначения питания ( VCC или + ) и черные для обозначения земли ( GND, или -). Вам не обязательно использовать черные и белые перемычки, вы можете использовать любые цвета, какие захотите. Но имейте в виду, что по мере того, как ваши схемы становятся более сложными, использование последовательной идиомы цветового кодирования помогает быстрее диагностировать проблемы.

Настройка приемника и передатчика 433 МГц

Последний шаг в этой части серии руководств — настройка аппаратных устройств 433 МГц. Эти устройства используют полосу частот ISM между 433,05 и 434,79 МГц с центральной частотой 433,92 МГц, как определено в Электронном кодексе федеральных правил, раздел 47, часть 15, подраздел C, параграф 15.231 (я не придумываю это). .

Около 433-МГц оборудования

Оборудование, предназначенное для работы в этой полосе частот, есть повсюду.Диапазон 433 МГц — от автомобильных пультов дистанционного управления и систем сигнализации до электрических розеток и домашних метеостанций — изобилует продуктами, которыми вы можете управлять, если знаете как.

Обязательное предупреждение

Согласно спецификации, вам разрешено передавать в диапазоне 433 МГц, если сигнал соответствует этим условиям:

  • Непрерывно
  • Он не может передавать более 5 секунд после активации
  • Регулярное управление устройством не запланировано (регулярные запланированные передачи для опроса статуса разрешены)
  • Не превышает 2 секунды в час

Существуют также ограничения мощности сигнала и т. Д.и т. д. и т. д. По сути, я просто пытаюсь сказать: «Не делайте глупостей, например, модифицируйте свое 433-МГц оборудование, чтобы создать собственную пиратскую радиостанцию ​​для вещания в диапазоне 433 МГц, и все будет в порядке. . »

Как это работает?

Аппаратное обеспечение, которое мы используем в этом руководстве, использует методику, в которой амплитуда передачи (сила сигнала несущей) изменяется для кодирования информации в двоичной форме. Этот метод называется амплитудной манипуляцией (сокращенно ASK), где сигнал «1» — это большая амплитуда, а сигнал «0» — более низкая амплитуда.

Некоторые устройства с частотой 433 МГц используют метод, называемый On-Off Keying (OOK), который является вариантом ASK. При использовании метода OOK устройство передает большую амплитуду, представляющую «1», но не передает сигнал несущей вообще, чтобы представлять «0», таким образом экономя энергию по сравнению с устройством ASK, которое все еще должно потреблять ток, чтобы отправить « 0 ”сигнал.

Еще не спит? Не стоит беспокоиться. Просто помните, в конце концов, это все нули и единицы. И у вас будет программное обеспечение, которое поможет кодировать и декодировать сигналы от оборудования, которое вы будете использовать для создания проекта.Но вам придется подождать до второй части для создания программного обеспечения (поверьте мне, оно того стоит).

Если вы заказали комплект из 6 модулей приемника и передатчика (Часть 5), то на самом деле их будет 12 позиций: 6 приемников и 6 передатчиков. Приемник и передатчик выглядят по-разному, поэтому их нужно различать. На рисунке 13 показано, как они выглядят.

Рис. 13. Модули приемника и передатчика 433 МГц и их распиновка

Настройка модуля приемника 433 МГц

Сначала установите модуль приемника.Поместите его на макетную плату на расстоянии нескольких отверстий от правого края макета, например:

Оборачивая макетную плату по часовой стрелке от верхнего левого угла, выполните следующие действия, чтобы выполнить подключение схемы с помощью перемычек из комплекта платы расширения (часть 4):

  1. Подключите вывод 5V платы расширения Pi к положительной (+) шине
  2. Подключите контакт GND платы расширения Pi к отрицательной (-) шине
  3. Подключите контакт GND модуля приемника к отрицательной (-) шине
  4. Подключите вывод VCC модуля приемника к положительной (+) шине
  5. Подключите контакт данных модуля приемника (рядом с контактом GND) к контакту № 27 GPIO на плате расширения

Когда вы закончите, соединения должны выглядеть следующим образом:

Настройка модуля передатчика 433 МГц

Поместите модуль передатчика на макетную плату между модулем приемника и платой расширения Pi, как показано ниже:

Зачем настраивать оборудование именно так?

Я не мог решить, какой модуль должен быть рядом с платой расширения, поэтому подбросил монетку.Я не шучу. Взаимное расположение передатчика и приемника не влияет на их функцию в проекте. Передатчик может работать там, где находится приемник, а — наоборот, , если они правильно подключены.

Двигаясь справа налево от модуля передатчика, выполните следующие действия, чтобы выполнить подключения цепи с помощью перемычек из комплекта платы расширения (Часть 4):

  1. Подключите контакт GND модуля передатчика к отрицательной (-) шине
  2. Подключите вывод VCC модуля передатчика к положительной (+) шине
  3. Подключите контакт данных модуля приемника к контакту №4 GPIO на плате расширения

Вот как он выглядел, когда я закончил проект, включая футляр для моего Raspberry Pi (который я заказал, как вы уже догадались, на Amazon.com).

Смущает предыдущий раздел? Может видео поможет. В видео ниже я покажу вам, как все подключить.

Заключение к части 1

Все оборудование для вашей системы домашней автоматизации подключено и готово к работе. Может показаться, что это не так уж много, потому что вы еще ничего не видите, но поверьте мне, вы проделали большую работу. Аппаратная часть настройки завершена. Остальное будет сделано с помощью программного обеспечения.

Тебе нужен перерыв? Или вы готовы заняться Частью 2, где вы настраиваете системное программное обеспечение для вашей системы домашней автоматизации.

Благодарности

Автор использовал принципиальные схемы этих компонентов Fritzing, чтобы создать свои собственные принципиальные схемы для этого учебного пособия:

Что такое умный дом? | Узнайте о технологиях и преимуществах

Например, одной из ключевых особенностей умного дома является то, что он подключен к Интернету . Какими бы продвинутыми ни были ваш термостат, дверной звонок или игровая система, если они не могут выйти в Интернет, они не сделают ваш дом «умным».Точно так же дистанционно управляемые функции в вашем доме не являются чем-то новым — открыватели гаражных ворот существуют с 1926 года — но управление должно быть основано на Интернете (а не через Bluetooth или другие бортовые сигналы), чтобы быть «умным».

И неважно, насколько продвинутый ваш маршрутизатор или сколько компьютеров, игровых консолей или мобильных устройств у вас есть — технически это не умный дом, если вы не можете контролировать или автоматизировать функции вашего дома с помощью этой технологии. Это может быть что-то настолько простое, как автоматическое опускание жалюзи, чтобы солнце не попадало в вашу гостиную, так и сложное, как система объемного звука, которая следует за вами, когда вы перемещаетесь по дому.

При этом в наши дни большинство домов заполнено подключенными устройствами, поэтому независимо от того, автоматизируете ли вы свои домашние функции с помощью интеллектуальных технологий, вам понадобится такой же продвинутый уровень безопасности, чтобы оставаться в безопасности от угроз кибербезопасности. В частности, вам понадобится что-то, что может защитить всю вашу сеть и все подключенные к ней устройства — например, Avast Omni, если вы находитесь в США.

Хотите проверить, есть ли у вас умный дом? Если вы можете пойти по телефону и посмотреть, насколько тепло в вашем доме, включить или выключить устройства, активировать систему безопасности или проверить камеру безопасности … Поздравляем! Вы живете в умном доме.

Что такое технология умного дома?

Технология умного дома основана на IoT (Интернете вещей): принципе подключения к Интернету повседневных объектов. В то время как исторически Интернет был разработан для использования в первую очередь компьютерами, мы смогли применить его к бесчисленному множеству других вещей, таких как телефоны, автомобили, медицинские устройства и, конечно же, подключенные дома.

Компоненты умного дома довольно просты. Во-первых, вам нужен маршрутизатор, который действует как связующее звено, через которое все ваши другие подключенные устройства могут взаимодействовать друг с другом, а также с более удаленными устройствами, такими как ваш телефон или компьютер.Тогда все, что вам нужно, это интеллектуальные устройства — даже одно — которые подключаются к маршрутизатору и могут управляться удаленно. После того, как вы его настроили, вы официально превратили свой дом в умный дом. Это все, что нужно!

Как работает сама технология?

Подобно ПК и мобильным телефонам, интеллектуальные устройства отправляют беспроводные сигналы — в частности, радиоволны, называемые ZigBee и Z-Wave, или сигналы X10 для старых устройств — для подключения к маршрутизатору и Интернету в целом.И ZigBee, и Z-wave сигналы предназначены для поиска кратчайшего пути к месту назначения, что важно для обеспечения прочного и надежного соединения. Они также по-другому находят этот маршрут, что может помочь предотвратить помехи.

Ваши устройства могут также использовать что-то под названием Insteon, которое позволяет устройствам обмениваться данными по радиоволнам или электрическим проводам. Поэтому, если один канал связи не работает, устройство может переключиться на другой, чтобы проверить, работает ли тот.

Но, разумеется, отправка сигнала — это только первый шаг — тоже должно быть что-то, что могло бы его уловить. Маршрутизатор получает сигнал, а затем отправляет информацию либо на внешний веб-сайт, либо на ваш смартфон, либо на другое устройство, которое готово принять сигнал и ответить на команду. Последняя категория включает в себя фактическое освещение, которое вы включаете или выключаете, системы отопления или охлаждения, которыми вы управляете с помощью термостата, двери, которые вы запираете или открываете, и так далее.

Итак, на самом деле нет ничего особенного или отличного от в том, как работает эта технология — но она определенно изящна!

Преимущества умного дома

Зачем жить в умном доме? Есть много преимуществ в подключении вашего дома.

Полный контроль над вашими устройствами: Вы когда-нибудь выходили из дома и беспокоились, что что-то оставили включенным? Или хотите включить отопление по дороге домой холодным зимним днем? Удаленно открыть дверь для супруга или ребенка? Умный дом позволяет вам управлять своим домом, даже если вы находитесь далеко.

Комфорт: Умный дом может быть очень уютным — вы можете не только удаленно управлять его функциями, не вставая с любимого стула, но и автоматизировать некоторые рутинные домашние дела, например, уборку пылесосом.

Доступность: Для людей с ограниченными возможностями умный дом может иметь огромное значение, давая им возможность жить более независимо, чем когда-либо прежде.

Физическая безопасность: Почти все домашние системы безопасности подключены к Интернету, и не зря — они позволят вам удаленно запирать двери, проверять любые камеры в режиме реального времени, и они автоматически уведомят вас и полицию. если что-то пойдет не так.

Сэкономьте деньги: Хотя затраты на создание умного дома могут быть довольно значительными, после настройки системы вы можете легко отслеживать потребление энергии и воды, обогревать и освещать только определенные комнаты и контролировать выход энергии на другие устройства. .

Подготовка к будущему: Все больше и больше домов становятся умными, и скоро это станет ожидаемым дефолтом. Подключение вашего дома сейчас делает его готовым к будущему … и, безусловно, повышает его стоимость на рынке.

Право на хвастовство: Давайте будем честными — мы все хотим произвести впечатление на наших друзей и семью, и крутой научно-фантастический дом — как раз способ сделать это. Надеюсь, вам понравится принимать гостей!

Проблемы с умным домом

Ничего особенного — в том числе, к сожалению, умных домов.

Больше уязвимостей: С точки зрения кибербезопасности наличие одного слабого устройства означает, что все они уязвимы, включая ваш компьютер, телефон или другое устройство, на котором хранится конфиденциальная информация.Умные устройства часто менее безопасны, чем компьютеры и телефоны, что делает их более уязвимыми для вредоносных программ или взлома и включения в ботнет, а затем их использования в DDoS-атаке.

Энергозависимый: Большинство важных интеллектуальных устройств можно использовать и вручную, поэтому вам никогда не придется беспокоиться о том, что вас заблокируют вне дома из-за отключения электроэнергии. Но если Интернет или ваша энергия когда-нибудь отключатся, некоторые устройства могут превратиться в немногим более дорогих пресс-папье.

Переполненная сеть: Ваш умный дом может быть настолько надежным, насколько способна выдержать ваша сеть.Если слишком много устройств используют беспроводную связь, они значительно замедлят доступ в Интернет для других устройств (например, смарт-телевизоров, ноутбуков и планшетов). Это особенно проблематично в США, где сети в среднем медленнее и дороже.

Дополнительные учетные записи: Многие из ваших устройств, особенно те, которые имеют собственные веб-страницы или приложения, потребуют от вас наличия учетной записи для их использования. И чем больше у вас учетных записей, тем больше вы уязвимы для раскрытия личной информации в результате утечки данных, особенно если вы используете пароль для нескольких учетных записей (чего на самом деле делать не следует!).

Это дорого: По оценкам, создание умного дома с нуля может стоить дополнительно от 10 000 до 250 000 долларов, в зависимости от того, какую технологию вы хотите. Это серьезное тесто, которое стоит раскошелиться для некоторого легкого удобства. К счастью, существующие дома можно модернизировать с помощью очень простых технологий умного дома, причем гораздо меньше.

Но хотя у умных домов могут быть свои проблемы, есть одна проблема, о которой вам не нужно беспокоиться: как их обезопасить.Поскольку у Avast есть один простой инструмент, необходимый для защиты всех ваших устройств, — Avast Omni (в настоящее время доступен в США). Просто подключите концентратор к маршрутизатору и настройте приложение Avast Omni, и вы сможете контролировать все подключенные устройства, защищать все свои мобильные телефоны и ноутбуки и даже следить за своими детьми с помощью родительского контроля. Получите интеллектуальную защиту своего умного дома — это вас не замедлит.

Лучшее программное обеспечение для умного дома для ПК с Windows

автор Раду Тырсина

Генеральный директор и основатель

Раду Тырсина был поклонником Windows с тех пор, как получил свой первый компьютер, Pentium III (монстр в то время).Для большинства детей его возраста Интернет был … Подробнее Обновлено:

Размещено: ноябрь 2019 г.,

  • Домашняя автоматизация стала стандартом для технических энтузиастов и простых пользователей за последние несколько лет.
  • Одно из приведенных ниже программ предлагает возможность создавать свои собственные коды переключения, которые могут быть очень полезны в различных ситуациях.
  • Мы также предоставляем вам инструмент с поддержкой сенсорного интерфейса и веб-приложением, обеспечивающий полный контроль над экосистемой.
  • Ниже вы можете найти очень доступное программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое упрощает его настройку.

научно-фантастических фильмов, снятых еще 10 или 20 лет назад, предсказывают, каким будет будущее с точки зрения технологий. Они не разобрались во многих вещах, но затронули очень важную тему: домашнюю автоматизацию. Даже в тех старых фильмах можно было увидеть, что люди стремились построить дома, наполненные технологиями, обеспечивающими максимальный комфорт и удобство.

Современные гаджеты и устройства по большей части воплотили это видение в жизнь, и люди, которые хотят полностью автоматизировать свои дома, наконец-то могут это сделать. Конечно, устройства не просто волшебным образом запускаются и следят за каждой командой людей, поэтому им нужно программное обеспечение.

В этой статье мы рассмотрим лучшее программное обеспечение для домашней автоматизации для Windows и ваши лучшие варианты, когда вы хотите перенести свой дом «в будущее». Существует довольно много решений, и многие из лучших обладают некоторыми основными функциями, которые абсолютно необходимы для плавной и функциональной домашней автоматизации.

Однако более мелкие и менее очевидные особенности в некоторых случаях составляют основную часть различий. Между различными программными решениями для автоматизации, которые в настоящее время доминируют на рынке, и длинным списком потребностей, которые некоторые домовладельцы возлагают на себя в надежде создать идеальную платформу автоматизации, есть несколько действительно хороших вариантов.

Одна из вещей, которые больше всего беспокоят людей при сопряжении их устройств с программным обеспечением, — это совместимость. Это может быть очень неприятно, если вы реализуете программное обеспечение, которое не полностью совместимо со всеми вашими машинами и гаджетами.К счастью, есть такие решения, как Domoticz, которые охватывают широкий спектр устройств домашней автоматизации.

Поскольку функции Domoticz поддерживают довольно большой диапазон семейств устройств, от пультов дистанционного управления до датчиков и детекторов и всего остального, пользователи обычно чувствуют себя в безопасности при использовании этого программного обеспечения. Тот факт, что они могут рассчитывать на платформу, поддерживающую все их устройства, — это здорово, и это одна из самых важных вещей, на которые вы можете обратить внимание при разработке программного обеспечения для автоматизации. Все остальные функции не так хороши, если вы не можете заставить их взаимодействовать с новыми умными устройствами, которые вы купили.

Одним из самых больших преимуществ Domoticz является то, что он доступен на широком спектре платформ — от обычного компьютера до небольших устройств, таких как смартфоны, и даже сверхдорогое решение для электропитания Raspberry Pi. Помимо стандартного программного обеспечения, вы также получаете доступ к множеству дополнительных опциональных реализаций от сторонних разработчиков.

Разработчик программного обеспечения размещает список всех сторонних привилегий на своем веб-сайте, поэтому вы можете легко увидеть, что именно доступно и что вы можете получить лично.Когда вы объедините все функции вместе, вы быстро поймете, что Demoticz был разработан не только для стандартной домашней автоматизации, но также включает в себя гораздо больше, чем это, благодаря таким возможностям, как расширенное совместное использование как с локальными, так и с внешними устройствами.

Возможность использовать внешние устройства — это отличное преимущество само по себе, не говоря уже о том, что вы интегрируете их в общую систему. Говоря об игре с системой, пользователи, которые выбирают Demoticz, могут создавать свои собственные коды переключения, которые действительно могут пригодиться в самых разных ситуациях.

⇒ Получить Domoticz

Вы определенно не можете говорить о домашней автоматизации, не включив в нее Калаоса. Домашняя автоматизация определенно была отмечена Calaos, или The Calaos Project, как ее также называют в некоторых кругах. Его замысловатые пользовательские интерфейсы и мощная многослойная конструкция делают это решение автоматизации настоящим праздником. Это особенно верно, если вам нужно что-то, на что можно положиться с точки зрения поддержки сообщества.

Эта часть была доказана, когда сообщество взяло на себя основную команду разработчиков по восстановлению и приведению в порядок Калао после закрытия в 2013 году.Если вы ищете полнофункциональную платформу, которая удовлетворяет все ваши потребности в автоматизации, Calaos может быть именно тем, что вам нужно.

Среди инструментов, представленных в этой программе, можно найти серверное приложение, которое действительно пригодится. Он также имеет поддержку пользовательского интерфейса с сенсорным экраном и веб-приложение, предлагающее полный контроль над экосистемой.

Мобильность — ключевой элемент связи между автоматизированными домами и владельцами, а это означает, что вам абсолютно необходимо мобильное приложение. Calaos поставляется с собственным программным обеспечением для мобильных устройств и одинаково обслуживает пользователей Android и iOS.

Инфраструктура операционной системы намного сложнее и развита, чем та, однако, поскольку Calaos предоставляет дополнительное программное обеспечение поддержки через ОС Linux, работающую под мэйнфреймом. ОС Linux предварительно сконфигурирована и может оказать огромную помощь, когда дело доходит до работы с настройками и конфигурациями.

Единственное, что нужно отметить в отношении не очень хорошей стороны, — это то, что большая часть документации по Calaos находится на французском языке. Однако это не всегда французский язык, и вы все равно сможете найти документацию на английском языке.Однако большая часть материалов поддержки находится на французском языке, включая форумы поддержки и часть инструкций, прилагаемых к программному обеспечению. Если вас интересует Calaos, вы также должны знать, что вы можете найти исходные файлы на GitHub. Что касается лицензирования, он предоставляется под лицензией GPL v.3.

⇒ Получить Калаос

OpenHAB — это предпочтительное название этого программного обеспечения, но полное название — Open Home Automation Bus. Вы можете догадаться, почему люди выбирают первое.При этом OpenHAB удовлетворяет потребности и желания исследователей домашней автоматизации, которым нравится открытый исходный код.

Это программное обеспечение поддерживается не только разработчиком, но и процветающим сообществом. У OpenHAB довольно много поклонников, и это хорошо известное решение для домашней автоматизации в специализированных кругах. Если вы хотите найти стабильную и поддерживаемую платформу для всего набора устройств, вы можете безопасно попробовать OpenHAB, поскольку это программное обеспечение на базе Java включает множество интеграций, которые значительно облегчают вашу работу.

Некоторое программное обеспечение с открытым исходным кодом, как правило, обслуживает более малоизвестные решения для устройств, но это не относится к OpenHAB, у которого не будет проблем с самыми крупными и популярными техническими решениями. Фактически, список поддерживаемых устройств исчисляется сотнями.

Однако, что нужно знать об OpenHAB, так это то, что, несмотря на его огромный список совместимости, он не стремится обслуживать какое-либо конкретное устройство, поскольку он предназначен для того, чтобы избегать «принимать чью-то сторону», если хотите. Это означает, что разработчики имеют гораздо больше свободы для добавления своих собственных технологий в микс, а также своих собственных плагинов.

Управление устройством через OpenHAB также может осуществляться через связанные приложения iOS и Android. OpenHAB также поставляется с инструментами дизайна, которые позволяют вам экспериментировать и придумывать собственный интерфейс и пользовательский интерфейс. Когда дело доходит до того, чтобы сделать вашу систему умного дома действительно «вашей», нет ничего более настраиваемого, чем это.

Как и следовало ожидать от решения с открытым исходным кодом, исходный код OpenHAB можно найти на GitHub. В частности, он распространяется под EPL (Eclipse Public License).

⇒ Получить OpenHAB

Есть несколько вещей, которые вы должны знать об этом конкретном программном обеспечении. Во-первых, это открытый исходный код, что означает, что он очень доступен и упрощает настройку.

Установка Home Assistant на ваших машинах также будет легкой задачей благодаря особой заботе, которую разработчики приложили к этой конкретной части реализации — фактическому развертыванию. Home Assistant не предъявляет особых требований, но ему нужно устройство, на котором можно запустить Python 3.

В дополнение к программному обеспечению вы также получаете Docker для получения Home Assistant, что только улучшает ситуацию, учитывая тот факт, что вы, вероятно, захотите подключить Home Assistant к более чем одному устройству.

Некоторые могут подумать, что Home Assistant ограничен продуктами с открытым исходным кодом, поскольку сам Home Assistant имеет открытый исходный код. Однако это не так, поскольку он совместим как с открытым исходным кодом, так и с коммерческой недвижимостью, что делает его идеальным мостом для получения лучшего из обоих миров.

Еще раз, Raspberry Pi — жизнеспособный вариант в сочетании с Home Assistant, как и ранее представленное программное обеспечение. Если это просто не входит в ваш круг интересов, существует множество других технологий, которые можно подключить к Home Assistant, от технологий, связанных с информацией о погоде, до полноценных домашних помощников, таких как Amazon Echo.

Это означает, что вы можете управлять длинным списком типов технологий и функций устройства. Еще одна вещь, которая может вас заинтриговать в Home Assistant, — это тот факт, что он имеет лицензию MIT, и вы можете найти исходный код на GitHub, как и следовало ожидать.

⇒ Помощник по домам

Если вы все еще ищете решение, которое удовлетворяло бы ваши конкретные потребности в домашней автоматизации, вы также можете взглянуть на OpenMotics. OpenMotics поставляется с некоторыми действительно хорошими функциями, и одна из них заключается в том, что вы можете использовать его не только для оборудования.

Эта система автоматизации отлично работает с аппаратным и программным обеспечением и превосходно управляет устройствами в полном смысле этого слова, а не создает своего рода тонкий слой клея вокруг всех задействованных устройств.

Вам может быть интересно, что именно OpenMotics делает по-другому с точки зрения автоматизации, и ответ прост: он предоставляет аппаратное решение для создания единой платформы. Если вы ищете решение для модернизации, OpenMotics может быть не тем, что вам нужно, поскольку это полная противоположность.

Однако

OpenMotics может быть тем решением, которое вам нужно, если вы хотите уйти от некоторых из обычных проблем, связанных с задачей создания совместимой и унифицированной платформы домашней автоматизации.OpenMotics не отличается от других представленных решений по доступности и может

⇒ Получить OpenMotics

И последнее, но не менее важное: у нас есть контроль назад. Это программное обеспечение имеет некоторые функции, которые вы можете узнать, а некоторые — уже знакомы. Одна из первых вещей, которые пользователи понимают, когда начинают использовать управление назад, — это тот факт, что, хотя он обеспечивает отличную поддержку для поддержки структуры управления устройствами, его также можно использовать в других спектрах устройств, помимо домашней автоматизации.

Например, контроль давности признан полезным решением для сельского хозяйства. Бэкэнд управления назад для связи предоставляется AMQP Enterprise Message Bus, что определенно дает ему хороший импульс с самого начала. Еще одним важным преимуществом, которое вы получаете с помощью управления назад, определенно является тот факт, что он поставляется с облегченным протоколом.

Это означает, что его легко читать независимо от того, читает ли человек или машина. Это может значительно ускорить процесс развертывания и управления.Те, кто хочет обеспечить свою способность к расширению в будущем, определенно могут использовать контроль назад благодаря его различным функциям, которые способствуют расширению.

Например, он имеет облачные функции, а также модульную архитектуру. Также важно упомянуть, что ago Control использует YAML в своей схеме устройства и предлагает действительно хорошую производительность для различных встроенных технологий, которые он берет под свое крыло. Некоторые примеры этого включают, конечно, Raspberry Pi, но также такие, как Guruplug или Sheevaplug, которые подпадают под зонтик компьютера с подключением.

Существует множество поддерживаемых протоколов для различных устройств. Некоторыми примерами этого являются KNX, EnOcean, Z-WAVE, 1wire и, конечно же, Asterisk PBX. Не все из них будут включены в вашу стандартную настройку домашней автоматизации, но вы можете рассчитывать на то, что эти опции будут у вас в заднем кармане.

⇒ Получить назад контроль

Заключение

Домашняя автоматизация определенно станет тем, что в последующие годы будет массово набирать обороты, и те, кто хочет опередить всех остальных, наверняка имеют в своем распоряжении несколько заманчивых решений прямо сейчас.

Хотя трудно сказать, как будет развиваться рынок, можно с уверенностью предположить, что он принесет еще больше решений для лучшей и более устойчивой экосистемы. Основная технология уже есть. Область, в которой разработчики могут добиться самых поразительных успехов, — это подключение устройств.

Большая совместимость и нейтралитет производителя в дополнение к уже многообещающему списку таких существующих функций сыграют большую роль в обеспечении полной и истинной домашней автоматизации для среднего потребителя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *