Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Как работает такой умный дом?

Чтобы создать умный дом своими руками, потребуется навык Домовёнок Кузя. Через него можно не только контролировать умный дом, но и интегрировать виртуальные устройства напрямую в Яндекс.Алису. Это значит, что вам не придётся постоянно открывать навык, чтобы просто выключить лампочку. С микроконтроллером навык будет связываться через веб-хуки.

Конференция YaTalks 2020

5 декабря в 09:00, Онлайн, Беcплатно

События и курсы на tproger.ru

Для веб-хуков отлично подходит платформа Blynk — панель управления устройствами на Arduino и Raspberry Pi. Там вы сможете без труда создать графический интерфейс, через который можно будет управлять устройством по Wi-Fi (а ещё по Ethernet, USB, GSM и Bluetooth).

Устройства

После поисков был найден микроконтроллер ESP8266. Он программируется легко как Arduino. У него есть Wi-Fi на борту. Цена начинается от 80 рублей за штуку. В общем соответствует требованиям полностью. Я бы взял Arduino, но у него, к сожалению, нет на борту Wi-Fi. Единственное что смущает это энергопотребление. Но такого требования как батарейки у меня нет. Пока нет.

Контроллер ESP8266 оказался таким дешевым, что можно на каждый датчик или исполнительное устройство ставить по такому контроллеру. Можно ли так делать или нет я пока не знаю. Это я буду проверять уже на практике. Физических препятствий этому нету.

Самый дешевый вариант ESP8266, называется ESP01

Так как ESP8266 является весьма мощным контроллером, то к нему можно подсоединять несколько датчиков и исполнительных устройств. Поэтому можно сделать гибридную сеть (Wi-Fi + провода). Несколько ESP8266 соединяются с сервером по Wi-Fi. А на каждой ESP8266 могут быть несколько устройств, подсоединенными по 1-Wire или I2C. Например, сеть температурных датчиков.

ESP8266 можно программировать самостоятельно. Как Arduino. Я так и хотел сначала сделать, но нашел такое явление как готовые и универсальные прошивки для ESP8266. Их довольно много. Я выбрал под свои требования ESP Easy. Ее возможностей хватает для всего что мне нужно.

Советы по работе с проектами «Ардуино»

Разработка «конструкторов» на базе Arduino требует прохождения стандартных этапов, характерных для любых проектов:

Поиск идеи

Важно четко определить задачи системы.
Обеспечение условий реализации. Нужно заранее подготовить ресурсную базу.
Выбор элементной базы.
Моделирование схемы

До создания робота сначала разрабатывается виртуальный прототип, продумываются его конструкция и возможные ошибки.
Создание программы для контроллера.
Окончательная сборка. Данная стадия предполагает тестирование и завершающую настройку.

Для освоения базовых навыков сборки и программирования полезной будет книга «25 крутых проектов с Arduino» Марка Геддеса.

Благодаря этому изданию путь в мир «Ардуино» станет приятным и увлекательным.

Разработка Умного дома на модулях Аrduino

Понятно, что программированием на Аrduino задача создания умного дома не ограничивается. Необходимо и материальное обеспечение, которое даст возможность компьютеру получать информацию из внешнего мира и передавать команды на устройства автоматического регулирования света, тепла и остальных параметров Умного дома. Первой покупкой станет сама платформа Ардуино. В ее задачи входит:

  • обработка сигнала с радио пультов;
  • обработка сигналов датчиков;
  • передача команд в компьютер.

После того, как пользователь разберется в том, что ему необходимо из опций Умного дома и как реализовать технически, используя программные возможности Аrduino, те или иные задумки, ему придется приобретать:

  1. Датчики давления (для водопроводных труб), радиации, температуры, газа;
  2. Часы, позволяющие устанавливать время включения и выключения (минуты, дни, годы)
  3. Всевозможные реле;
  4. JPS;
  5. Сенсорные экраны;
  6. Устройство радиоуправления, работающие на 15 и 433 Мгц.;
  7. Провода.

Информация от компьютера может передаваться как по радиоканалу, в случае с отдаленными периферийными объектами (при открывании ворот), так и по обычным проводам. Для тех, кому нужно, чтобы Умный дом при помощи Аrduino контролировал и проникновение на территорию приусадебного участка или лестничной клетки, к периферии Аrduino потребуются дополнительно и камеры слежения. Ардуино удивительно многофункционален, это оценят владельцы коттеджей, создающие свой Умный дом на территории и дома, и участка. С его помощью можно реализовать не только стандартные функции, но и необычные, например, запрограммировать начало автоматического полива в теплицах при заданном снижении влажности, или автоматическое открывание калитки, если член семьи подходит к ней ближе, чем на метр. Фактически, контроллеры Ардуино представляют из себя электронное LEGO с неограниченным набором возможностей для программиста, желающего создать свой Умный дом.

Установка самой простой системы Умного дома на базе Аrduino с минимальным набором функций при помощи инжиниринговой компании обойдется в сумму, начинающуюся от 30 тысяч рублей, состоятельно запрограммировать и создать ее на Аrduino будет намного дешевле. Обычный китайский датчик движения стоит в пределах 300 рублей, вся периферия для сложной системы обойдется не более, чем в 10 000 тысяч. В Интернете можно найти массу рекомендаций тех, кто уже проходил этот путь и монтировал свой Умный Дом, используя возможности Аrduino.

«Умный» дом — что это?

Возможно, в фантастических фильмах о будущем, многие уже встречали подобное строение. Красивая просторная квартира, в которой все автоматизировано. Компьютер будит семью по утрам, готовит завтраки, занимается стиркой и глажкой одежды, а также поддерживает чистоту в дому. Проще говоря — исполняет роль горничной-повара и даже больше.

В реальности все, конечно, не так волшебно и красочно. Нынешние машины и компьютеры ещё не достигли такого уровня развития. Поэтому функции современного «умного» дома ограничены. К примеру, датчики могут контролировать:

  • Включение-выключение света.
  • Расход энергии.
  • Температуру.
  • Влажность в доме.

Профессиональных компаний, которые занимаются строительством и обустройством «умных» домов, очень мало. К тому же их слуги довольно дорогие и по карману только узкому кругу потребителей. Но, это вовсе не повод отказывать себе в обустройстве комфортной жизни в собственном доме. Ведь можно сделать «умный дом» своими руками.

Технология сборки

«Умный дом» — это всего лишь контроллеры с датчиками, основной целью которых является считывание информации и, исходя из этого, выполнение соответствующих команд. К примеру, контроль температуры в помещении. Если в комнате температура падает ниже ранее установленного уровня, то система автоматически включает обогрев комнаты. Это только один из примеров функций «умного дома». Подобные контрольные датчики установлены по всему дому и выполняют самые разнообразные функции.

Итак, как сделать свой дом «умным»? Что для этого нужно? Для начала нужно заняться закупкой необходимых контроллеров, которые будет необходимо запрограммировать и наладить. На первый взгляд все достаточно просто, но на самом деле могут возникнуть проблемы с эксплуатацией самой системы, для сборки и управления которой необходимы определённые знания. Поэтому компания Arduino постаралась максимально упростить свою систему, с которой может справиться даже ребёнок.

Популярные статьи  Ремонт холодильников Liebherr: обзор типовых неисправностей и их устранение

Установка системы: основные шаги

Основная задача – правильно подключить датчики к плате-контроллеру. Прежде всего, потребуется установить модуль Ethernet ENC28J60, предназначенный для объединения различных умных устройств в единую локальную сеть. Остальные детекторы соединяются с платформой либо посредством проводов (витых пар) со стандартными разъёмами, либо по беспроводной связи. В последнем случае потребуется присоединить к плате модули GPS или GSM.

Также потребуется написать программу для каждого прибора в оригинальной оболочке IDE. Это сделать не так уж сложно даже начинающему пользователю, поскольку оболочка имеет текстовый редактор, менеджером проектов и устройствами заливки программных кодов. Программа пишется на упрощённом языке C++. Сохраняется каждая из составленных программ в памяти с расширением (ino).

Платформа Arduino на сегодня обрела такую популярность, что начинающему пользователю зачастую вовсе не обязательно самостоятельно писать программы к ней. В интернет-сети имеется огромное количество бесплатных программ и целых библиотек, и для управления умными устройствами и датчиками. В качестве примера можно испольовать  этот сайт.

Чтобы получать данные от «умного дома» на Arduino в удалённом режиме, рекомендуется скачать в сети уже разработанное бесплатное приложение. Пошагово весь процесс установки программы выглядит так:

  • На смартфон закачивается файл SmartHome.apk. с Google Play.
  • Файл с приложением размещается в «менеджере файлов» и выставлением галочки активируется действие «Установить».
  • По окончании установки программу нужно будет активировать и настроить под передающие устройства, подключённые к плате-контроллеру.

Достоинства и недостатки многофункциональной системы

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства
Автоматизация технологических процессов в отдельно взятой недвижимости позволяет сделать жизнь людей намного удобнее и комфортнее.

Основные достоинства этой технологии:

  • Экономия времени и сил, которые обычно уходят на хождение по дому, поиск органов управления, проведение частых настроек и регулировок.
  • Гарантия создания оптимального уровня комфорта. Электроника поддерживает заданные параметры микроклимата в помещении — температуру, влажность, чистоту воздуха. Все это положительно сказывается на здоровье людей и качестве их жизни.
  • Высокий уровень безопасности. Владельцам не движимости не грозит получение травмы из-за хождения по темным коридорам и садовым дорожкам, так как свет включается самостоятельно. Автоматика отключает устройства при возникновении опасности перегрузок критического уровня.
  • Экономия ресурсов. Расходуется ровно столько воды и электричества, сколько нужно для обеспечения потребностей владельцев недвижимости.

Недостаток всего один — сумма начальных вложений. Кроме этого, самостоятельный монтаж потребует умственных усилий и траты времени.

Сборка «умного дома»: пошаговая инструкция

Разработка программного кода

Программа пишется юзером в оболочке Arduino IDE, которая сохраняет файлы в расширении «.ino». При программировании используется язык С++ в упрощенной форме – многие файлы библиотек, заголовков IDE составляет автоматически. Пользователю обязательно прописать при старте настройки setup() и loop() (выполняется постоянно), указать пользовательские библиотеки. В простых настройках IDE не запутается даже начинающий программист.

Сейчас для Ардуино в интернете много готовых программ и скетчей, поэтому можно воспользоваться готовым ПО с объяснениями принципа работы. Нужно только скачать, распаковать архив и отправить в папку IDE.

Установка клиентского приложения на смартфон (для ОС Android)

Для отслеживания и управления Умным домом со смартфона нужно:

  • загрузить файл SmartHome.apk;
  • разрешить установку софта на телефон;
  • активировать и настроить приложение.

Работа с роутером

Для настроек маршрутизатора:

  • зайти в настройки устройства;
  • прописать IP адрес Arduino;
  • указать переход на чипсет Адруино по порту 80.

Задача

Обеспечение основных функций «умного дома» для городской квартиры: управление работой отопления, управление двумя санузлами (обогрев полов, освещение, вентиляция, защита от протечек и т. д.), отопление «зимнего сада» на балконе, слежение за температурой и влажностью воздуха на улице, слежение за уровнем напряжения в электросети и потребляемой квартирой мощностью, контроль открытия и закрытия входной двери, посылка тревожных и информационных СМС на телефон владельца квартиры и т. д.

Пояснение. Это не какой-то особый концептуальный проект, а один из множества возможных вариантов «умного дома», построенного на основе технологий AMS. Весь его функционал определяется потребностями конкретного хозяина квартиры и в другом случае мог бы быть совершенно иным.

Особенности использования ряда аппаратных частей

Учитывая, что совестимые с Arduino компоненты выпускаются большим количеством производителей, а сама Arduino не может контролировать продукцию, пользователь сталкивается с вероятностью приобретения компонента, который будет работать, мягко говоря, некорректно. В целом такая ситуация уже существует в сегменте создания персональных компьютеров. Очень давно компания IBM сделала архитектуру своих персональных компьютеров открытой, по причине чего совместимые компьютеры стали производить различные компании.

В то же время качество деталей и степень совместимости упали. В противовес этому можно назвать политику компании Apple, которая существенно ограничила число разработчиков, получивших доступ к ее архитектуре.

Пользователи отметили следующие особенности в работе ряда компонентов Adruino.

  • На ряде микропроцессорных решений Arduino при осуществлении замыкания реле, что к ним подключены, ломается порт типа COM. По этой причине микроконтроллер не может осуществить загрузку скетча. При старте этой процедуры оборудование уходит на перезагрузку. Самое интересно, что реле издает щелчок, COM-порт выключается, а скетч не загружается.
  • На случай сбоя в деятельности микроконтроллера или же возникновения кодовой ошибки лучше использовать хорошо замкнутые реле, к которым подключены последовательно выключатели ручного типа.
  • Датчик закрывания дверей может иногда срабатывать ложно. По этой причине скетч создается так, дабы система осуществляла нужное действие при получении пары-тройки сигналов сразу.
  • Для устройства, которое отвечает за противопожарную сигнализацию, лучше всего использовать дымовой датчик, а не огневой. У последнего существует недостаток – он обнаруживает огонь не далее, чем на расстоянии тридцати сантиметров от себя.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространстваУмный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

  • Температурный датчик модели DHT11, который идет в так называемом стандартном наборе, выдает серьезную погрешность на уровне два-три градуса. В постройке лучше использовать модель DHT22, которая существенно точнее. А за окном лучше использовать DHT21. Он может работать даже при минусовой температуре и устойчив к повреждениям механического типа.
  • Чтобы настроить управление процессами с помощью хлопков, ряд пользователей по незнанию вместо микрофона берет звуковой детектор, где присутствует настройка порога ручного типа. Для таких целей это устройство не подойдет по причине того, что оно имеет сравнительно небольшой радиус действия. Да и датчик осуществляет передачу сигналов небольшими по времени импульсами. При наличии большого по размеру скетча, обработка которого занимает время, микроконтроллер просто не фиксирует сигналы.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространстваУмный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Принцип работы системы

Устройство Arduino работает следующим образом. Информация, собранная с различных датчиков в доме, направляется по беспроводной сети на планшет или ПК. Далее с помощью специального софта производится обработка данных и выполнение определенной команды.

Популярные статьи  Регулировка скорости канального вентилятора: подключение контроллера и настройка оборотов вытяжки

Главную функцию выполняет центральный датчик, который можно приобрести или собрать самостоятельно. Разъемы на платах являются стандартными, что значительно упрощает выбор комплектующих.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Питание

Питание Arduino производится через USB разъем или от внешнего питающего устройства. Источник напряжения определяется в автоматическом режиме.

Если выбран вариант с внешним питанием не через USB, можно подключать АКБ или блок питания (преобразователь напряжения). В последнем случае подключение производится с помощью 2,1-миллиметровго разъема с «+» на главном контакте.

Провода от АКБ подключаются к различным выводам питающего разъема — Vin и Gnd.

Для нормальной работы платформа нуждается в напряжении от 6 до 20 Вольт. Если параметр падает ниже 7 вольт, на выводе 5V может оказаться меньшее напряжение и появляется риск сбоя.

Если подавать 12 В, возможен перегрев регулятора напряжения и повреждения платы. По этой причине оптимальным уровнем является питание с помощью 7 — 12 В.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

В отличие от прошлых типов плат, Arduino Mega 2560 работает без применения USB-микроконтроллера типа FTDI. Для обеспечения обмена информацией по USB применяется запрограммированный под конвертер USB-to-serial конвертер.

ПОПУЛЯРНО У ЧИТАТЕЛЕЙ: Что такое умный дом CLAP.

На Ардуино предусмотрены следующие питающие выводы:

  • 5V — используется для подачи напряжения на микроконтроллер, а также другие элементы печатной платы. Источник питания является регулируемым. Напряжение подается через USB-разъем или от вывода VIN, а также от иного источника питания 5 Вольт с возможностью регулирования.
  • VIN — применяется для подачи напряжения с внешнего источника. Вывод необходим, когда нет возможности подать напряжение через USB-разъем или другой внешний источник. При подаче напряжения на 2,1-миллиметровй разъем применяется этот вход.
  • 3V3 — вывод, напряжение на котором является следствием работы самой микросхемы FTDI. Предельный уровень потребляемого тока для этого элемента составляет 50 мА.
  • GND — заземляющие выводы.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Принципиальную схему платы в pdf формате можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Связь

Возможности Arduino позволяют подключить группу устройств, обеспечивающих стабильную связь с ПК, а также другими элементами системы — микроконтроллерами или такими же платами Ардуино.

Модель ATmega 2560 отличается наличием 4 портов, через которые можно передавать данные для TTL и UART. Специальная микросхема ATmega 8U2 на плате передает интерфейс (один из них) через USB-разъем. В свою очередь, программы на ПК получают виртуальный COM.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

  • Если на ПК установлен Linux, распознавание происходит в автоматическом режиме.
  • Если стоит Windows, потребуется дополнительный файл .inf.

С помощью утилиты мониторинга обеспечивается отправление и получение информации в текстовом формате после подключения к системе.

Мигание светодиодов TX и RX свидетельствует о передаче данных. Для последовательной отправки информации применяется специальная библиотека Software Serial.

К особенностям ATmega 2560 стоит отнести наличие интерфейсов SPI и I2C. Кроме того, в состав Ардуино входит библиотека Wire.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Этапы создания

Следует сказать, что этапы создания системы «умного дома» с привлечением специалистов или же своими руками будут одинаковыми. Правда, в последнем случае готовый вариант в целом обойдется существенно дешевле, чем если привлекать специалистов, которых на рынке и так не хватает. По этой причине зарплаты у них будут соответствующими, а значит, если вы не хотите тратить лишние средства, то можно обойтись собственными силами. Итак, начнем с комплектующих для этой системы, если вы решили все-таки создавать ее самостоятельно.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространстваУмный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Комплектация

Если говорить о комплектации системы, то технология будет включать в себя следующий набор компонентов:

  • датчик движения;
  • датчик температуры и влажности;
  • датчик освещенности;
  • пара температурных датчиков с маркировкой DS18B20;
  • Ethernet-модуль марки ENC28J60;
  • микрофон;
  • переключатель язычкового типа;
  • реле;
  • кабель типа «витая пара»;
  • кабель категории Ethernet;
  • резистор, имеющий сопротивление 4,7 килоома;
  • микропроцессорная плата Arduino.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространстваУмный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Алгоритм подключения

Следует сказать, что умный дом должен быть оснащен исключительно светодиодными лампочками, так как обычные варианты просто могут не выдержать большого напряжения. Когда проект будет готов, а все нужные запчасти уже приобретены, следует начать подключение датчиков и контроллеров. Делать это необходимо исключительно по схеме, созданной ранее. Контакты необходимо полностью заизолировать.

Если говорить кратко, то поэтапно алгоритм подключения будет выглядеть таким образом:

  • установка кода;
  • настройка приложения для ПК или мобильного;
  • портовая переадресация;
  • осуществление тестирования ПО и датчиков;
  • устранение неисправностей, если они были выявлены при тестировании.

Итак, начнем с установки кода.

Сначала пользователю следует написать ПО в Arduino IDE. В нем представлены:

  • текстовый редактор;
  • создатель проектов;
  • программа для компиляции;
  • препроцессор;
  • инструмент для загрузки ПО в мини-процессор Arduino.

Следует сказать, что существуют версии ПО для основных компьютерных ОС – Windows, Linux, Mac OS X. Если говорить об используемом языке программирования, то речь идет о C++ с рядом упрощений. Программы, написанные пользователями для Arduino, обычно называют скетчами. Ряд функций система создает автоматически и пользователю не нужно разбираться в их написании, прописывая список обычных действий. Также нет необходимости вносить файлы заголовочного типа обычных библиотек. Но пользовательские вставлять необходимо.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Добавлять библиотеки в проектный IDE-менеджер можно различными методами. В виде исходников, прописанных на С++, идет добавление в отдельную директорию на рабочей директории IDE-оболочки. Теперь имена необходимых библиотек появляются в определенном IDE-меню. Те, что вы отметите, войдут в компиляционный список. В IDE существует малое количество настроек, а задавать тонкости компилятора вообще нет возможности. Это сделано для того, чтобы несведущий человек не натворил каких-либо ошибок.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространстваУмный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Если вы скачали библиотеку, то ее необходимо распаковать и просто вставить в IDE. В программном тексте есть комментарии, которые поясняют принцип ее работы. Следует отметить, что все приложения на Arduino работают по одной технологии: пользователь шлет запрос на процессор, а он, в свою очередь, осуществляет загрузку нужного кода на экран устройства. Когда человек нажимает клавишу Refresh, то микроконтроллер отсылает информацию. С каждой из страниц с определенным обозначением идет программный код, что будет отображаться на экране.

Следующий комплекс действий заключается в установке клиента на персональный компьютер или смартфон. Скачать его можно в интернете, в Google Play Market или из другого источника. Для того чтобы сделать это, необходимо открыть файл на телефоне, который вы скачали, после чего щелкнуть по нему и в появившемся окне нажать на клавишу «Установить». При этом следует знать, что для этого должна быть активирована опция, позволяющая осуществлять установку программ не из сервиса Google Play. Чтобы включить эту опцию, необходимо войти в раздел настроек и выбрать там пункт «Безопасность». Именно так и необходимо активировать соответствующую опцию. Когда установка завершится, то можно будет осуществить активацию приложения и настроить его.

Популярные статьи  Вибростол для тротуарной плитки своими руками — чертежи, пошаговая инструкция

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространстваУмный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Как самостоятельно собрать «умный дом»

Чтобы собрать систему «умного дома» своими руками, рассмотрим схему, инструкцию с пошаговым описанием процесса сборки и фото-примерами.

Подготовительные мероприятия перед монтажом

Для начала нужно выполнить несколько подготовительных шагов:

  1. Выбрать нужный тип системы, исходя из финансовых возможностей и технического оснащения.
  2. Разработать проект, включающий детальный чертеж системы.
  3. Осмотреть дом и оценить коммуникации на предмет возможности монтажа узлов и различных датчиков.
  4. Выбрать удобное место для установки и расположения компонентов комплекса.

Нужно учесть, что некоторые системы требуют наличия компьютера, с помощью которого создается сайт дома, отображается схема системы, устанавливается требуемое ПО.

Схема комплекса

Чтобы определиться с точками установки того или иного компонента, способом их соединения, коммуникации и контроля, нужно разработать схему. Она позволяет понять, какая будет конфигурация, принцип работы устройства, а также выявить наиболее важные узлы системы. Как правило, оборудование состоит из следующих групп:

  1. Датчики. Подают сигнал о возникших изменениях либо нарушениях.
  2. Исполнительные устройства. Они непосредственно воздействуют на переключение, регулировку, изменение режима работы, коммуникации.
  3. Устройства управления. Являются главной частью комплекса, которая контролирует, выполняет нужные программы и управляет функционированием системы.

Пошаговое устройство

Для самостоятельной сборки рекомендуется приобрести набор, который необходим для вашей квартиры или дома. Детальный монтаж приводится в инструкции к устройству, с которой нужно внимательно ознакомиться, чтобы избежать возможных ошибок.

Процесс установки сводится к подключению исполнительных модулей и датчиков к управляющему устройству и состоит из таких шагов:

  1. Монтаж датчиков в выбранном месте.
  2. Установка сервомоторов, кранов, переключателей, т.е. исполнительных устройств.
  3. Подсоединение всех элементов к плате процессора через соответствующие разъемы.

По завершении сборки производят запуск и настройку системы.

Если придерживаться советов специалистов, то начинать следует с простых функций, не задавая программу со множеством режимов. Если в работе не будет никаких сбоев, можно тестировать более сложные функции.

Нюансы монтажа

В процессе установки «умного дома» необходимо учитывать ряд особенностей:

  1. Устройства видеонаблюдения лучше располагать возле окон и дверей.
  2. Индицирующие компоненты следует монтировать от пола в 20-30 см, что повышает эффективность функционала.
  3. Немаловажным моментом является правильный подбор платы, что напрямую определяет функционирование всех модулей. В этом случае лучше обратиться к специалисту.
  4. В качестве дополнения рекомендуется устанавливать круглосуточный мониторинг и системы, обеспечивающие связь с охранной службой для своевременного реагирования.
  5. Монтаж элементов системы в квартире или доме следует начинать с помещений технического назначения.
  6. Процессор располагают в центре относительно всех модулей.
  7. Если издаваемые звуки слишком слабые, для усиления применяют дополнительные устройства.
  8. Тестовый запуск после монтажа комплекса проводят в обязательном порядке.

Обустройство жилища «умным домом» доступно каждому, но своими руками собрать систему даже по описанию и схеме с фото пошаговых действий под силу лишь подготовленному человеку, который представляет принцип работы и особенности комплекса. Если нет понимания, как работает система, то лучше обратиться за помощью к специалистам. В случае неправильного монтажа, вместо желаемого комфорта возможны лишь серьезные последствия.

Визуализация «умного дома» и расширение возможностей на Ардуино

Безусловно, для визуализации процессов «умного» дома можно было бы использовать ЖК-дисплей, любые цифровые табло. Но всё-таки, для «умного» дома это не является хорошим решением.

Для визуализации процессов и состояний автоматики на платформе Arduino лучше всего использовать отдельный сервер обработки состояний. Этот сервер может быть реализован на программной технологии Node.js, позволяющей реализовать любой сервер, в том числе и для обработки состояний платы Arduino.

Node.js используется для решения задач Интернета вещей, поэтому для визуализации автоматики «умного» дома он точно подойдёт. Достаточно создать сервер и обработчик на языке JavaScript, и можно будет отображать результат в браузере компьютера или планшета.

Микрокомпьютер одноплатный Raspberry Pi

В качестве «железа» сервера можно использовать микрокомпьютер Raspberry Pi или обычный стационарный компьютер или ноутбук. При этом расширяются возможности самой системы автоматизации.

Если на плате Arduino ограниченный объём физической памяти, то на сервере этот объём ничем не ограничен. Саму программу сервера можно написать так, что она будет полностью управлять платформой Arduino.

Например, можно расширить функционал нашего «умного» дома и приблизить его к умному дому без кавычек. Есть возможность написать такой алгоритм, который будет вести статистику нахождения хозяина в доме и его возвращение домой. Если хозяин обычно возвращается домой в районе 17:30, то за час можно включить бойлер для нагрева воды. Также, ориентируясь на это время, можно заранее включить отопительные приборы, чтобы возвращение было уже в тёплый дом, а не в тот, где температура ниже на 10 градусов из-за экономии электричества в отсутствии хозяев. Программа может понять когда хозяева обычно ложатся спать и заранее переставать греть воду, так как ею уже никто не будет пользоваться до утра. И таких нюансов может быть множество. Именно внешний компьютер может дать продвинутые «мозги» контроллеру на Arduino, который превратится больше в исполнительный механизм.

Как вы планируете управлять умным домом

Если разобрались с вопросом «что будет автоматизировано», на очереди не менее захватывающая тема «как управлять всей автоматикой»:

  • Можно организовать центральную панель с экраном;
  • Удаленный контроль и управление со смартфона;
  • Умные розетки и выключатели;
  • Полностью автоматический дом;
  • Бытовые приборы способные работать в автоматическом режиме без сетевого доступа;
  • Различные комбинации этих способов.

Умный дом на базе контроллеров Arduino: проектирование и организация управляемого пространства

Не лишним будет напомнить — ваш бюджет тоже управляет автоматизацией. Какие-то технические решения могут лучше справиться с поставленной задачей, но они достаточно затратные, но современный рынок позволяет найти им замену за вполне адекватные деньги.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: