Умный дом своими руками: схема и описание

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, после определенного слова играет музыка. Все это оборудования является интеллектуальной домашней системой, и мы предлагаем рассмотреть, как сделать умный дом своими руками, что для этого нужно, а также какова схема такой системы.


Блок: 1/4 | Кол-во символов: 375
Источник: https://www.asutpp.ru/umnyj-dom-svoimi-rukami.html

Что такое «Умный дом»

Современные технологии позволяют передать выполнение рутинных действий технике, что делает жизнь намного удобнее. Все чаще люди оборудуют свое жилище полезной системой «Умный дом», помогающей автоматически создавать комфортные температурные условия, следить за освещением, настроить выполнение различных команд в нужное время и управлять техникой на расстоянии. Наличие такой системы может повысить безопасность, так как она способна просигнализировать о возникновении аварийной ситуации и даже выполнить какие-либо действия по её устранению.

Блок: 2/10 | Кол-во символов: 565
Источник: https://onlineelektrik.ru/elaboratoriya/euchet/kak-sdelat-umnyj-dom-svoimi-rukami-shema-i-opisanie.html

ESP8266 и прочее Arduino


ESP8266 — это микроконтроллер китайского производителя Espressif с интерфейсом Wi-Fi. Помимо Wi-Fi, микроконтроллер отличается отсутствием флеш-памяти в SoC, программы пользователя исполняются из внешней флеш-памяти с интерфейсом SPI.  

У устройства есть ряд особенностей:

  • Он не имеет корпуса, но при этом имеет малые габариты.
  • На его борту порядка десяти управляемых пинов (контактов) для подключения внешней периферии.
  • Нет встроенного блока питания, питание осуществляется от 5В.
Блок: 2/8 | Кол-во символов: 563
Источник: https://sprut.ai/client/article/1545

Умный дом, который я полностью сделал сам

Именно так назвал свою тему пользователь FORUMHOUSE с ником tvema. Его рассказ — настоящая кладезь информации для самодельщиков, решивших собрать «умный дом» своими руками. В статье мы расскажем о ключевых этапах создания нестандартного автоматизированного дома. Ссылка на тему tvema в конце статьи. Итак, поехали!

Я увлекаюсь изготовлением всяких электронных устройств, а в прошлом есть опыт разработчика. Подумал, и захотел превратить свою квартиру в «умную». Проект я начал с постановки задач. И вот, что я хочу:

  • Чтобы свет в прихожей и коридоре плавно включался и отключался.
  • Чтобы свет включался, если открывается входная дверь.
  • Если нет движения, свет должен выключаться через 15 минут.
  • Если кто-то встал ночью, по датчику движения, включается ночная подсветка.

Это — лишь начало «хотелок» пользователя. Продолжим.

Освещение санузла:

  • Свет, в санузле, также должен плавно включаться и отключаться.
  • При выключении света — в коридоре включается ночная подсветка.

Входная дверь:

  • Освещение включается, если кто-то вошел в дом.
  • Система выдаёт предупреждение, если входную дверь забыли закрыть.

Безопасность:

  •  Если дома никого нет, то автоматически перекрывается вода, отключается теплый пол, а термостат котла ставится на минимальную температуру.
  • Также закрываются окна на мансардном этаже.
  • Если в доме замечено постороннее движение — система присылает уведомление о проникновении в жилище.

Вентиляция:

  • Вытяжка в санузле включается через 1 мин после включения света.
  • Вытяжка выключается через 5 мин после выключения света в санузле.

Теплый пол

Удалённое управление.

Снятие показаний со счетчиков воды и газа:

  • Ежедневный контроль и удалённое снятие показаний со счётчиков.
  • Ежемесячная автоматическая рассылка показаний счётчиков в управляющую компанию.
  • Автономная работа при отключении электричества.

Водоснабжение:

  • При обнаружении протечки автоматически срабатывает звуковая сигнализация, а вода перекрывается.
  • Отправка уведомления при аварии.
  • Удалённый доступ к крану, для перекрытия общей подачи воды.

Источник бесперебойного питания:

  • От ИБП работают — газовый котёл, освещение в коридоре и санузле.
  • Если электричество отключили, система присылает уведомление.
  • Удалённый контроль ИБП.

Термостат

Удалённое управление, установка температуры и считывание параметров.

Контроль газового котла:

  • Система присылает уведомление об аварии.
  • Возможность удалённой перезагрузки котла.

Мансардные окна:

  • Удалённое управление.
  • Автоматическое закрытие при дожде.
  • Автоматическое закрытие при включении режима охраны дома.

Фильтры для воды:

  • Автоматический подсчет объёма прокаченной воды с момента замены фильтра.
  • Автоматический подсчёт времени с момента замены фильтров.
  • Отправка уведомления о необходимости замены фильтров.

Интерфейс «умного дома»:

  • Графический интерфейс системы доступен через интернет.
  • Резервный канал в виде GSM терминала и управления через SMS.

Ну, как вам объём задумок и сценариев? Глобально? А теперь расскажем, как пользователь решил эту задачу.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 3052
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/9193-kak-ya-deshevo-sobral-umnyi-dom-svoimi-rukami-poshagovo-s-foto

Sonoff


Sonoff — это линейка продуктов для систем «Умный дом» от компании Itead Studio. Специализация этой компании заключается в производстве высокотехнологичной современной электроники и простых устройств Internet of Things.

Особенности устройства:

  • Малый размер.
  • Наличие корпуса.
  • Встроенный блок питания (работа от 220В). 
  • К недостаткам хочется отнести малое количество пинов для подключения внешней периферии (хотя это не особо предусматривалось производителем).

Также важным преимуществом данного устройства является то, что его очень легко переделать в «реле с сухим контактом», благодаря возможности перерезания силовых дорожек на плате.  То есть вы можете сделать по сути кнопку, которую сможете удаленно нажимать из программы, причем эта кнопка будет питаться по 220В.

При покупке, на борту устройства имеется прошивка от производителя, благодаря которой устройство можно интегрировать практически в любую систему Умного дома. Но нас будет интересовать именно альтернативный софт.  

Преимущество этих устройств в том, что они используют один и тот же контроллер ESP8266. А это значит, что уже имеется огромное количество прошивок от различных разработчиков. Ну и никто не запрещает написать свою. 

Преимущества самоделок DIY, по отношению к готовым решениям для домашней автоматизации — это, конечно же, цена и гибкость. Как я уже говорил, к одному контроллеру ESP8266 можно подключить до десяти внешних датчиков, цена которых в Китае — центы. 

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 1541
Источник: https://sprut.ai/client/article/1545

Особенности реализации функций «умного дома»

В рамках одной статьи, рассказать обо всех нюансах элементов автоматизации «умной квартиры» tvema невозможно, поэтому, кратко остановимся на самых интересных моментах этого проекта.

1. Освещение в «умном доме»

Для плавного включения и выключения и, для ночной подсветки, пользователь использовал встраиваемый точечный светильник на светодиодных лампах с цоколем GX53. Но, переделал их на работу с пониженным постоянным напряжением. Яркостью ламп управляет ШИМ-регулятор. Лампы запитаны от отдельного AC/DC преобразователя мощностью 155 Вт, который имеет регулируемый выход 48..58 вольт.

Лампы также пришлось доработать.

Схема установки светильников.

Особенности работы «умных» светильников:

  • В коридоре установлены клавишные выключатели без фиксации (на схеме отмечены точками).
  • В санузле выключатели с фиксацией. Управление от них идет на контроллер.
  • На контроллер также идет сигнал от пассивного инфракрасного датчика движения (PIR датчика).
  • По сигналу датчика движения, контроллер включает ночную подсветку в коридоре, а также выключает свет в коридоре и прихожей, если там никто не появляется в течении 15 минут.
  • Когда дверь открывается, в коридоре и прихожей включается свет.

2. Режим «никого нет дома»

При постановке квартиры на охрану, при открытии входной двери, срабатывает датчик движения и отсылается сообщение.

Ещё у меня была идея установить на входную дверь USB камеру. Если «чужой» зашел в квартиру, его фотографируют и снимают на видео.

 3. Вентиляция

Включением и выключением вентиляции в ванне и туалете управляет контроллер освещения.

Вентиляция включается через 1 минуту после включения света санузле и выключается через 5 минут после выключения света.

4. Снятие показаний со счетчиков воды и газа

Сначала tvema думал поставить перед счётчиками USB Web камеры с подсветкой, которые делали бы фото и оправляли картинки с показателями с текстом по заданному шаблону в управляющую компанию. Пользователь даже написал специальную утилиту для камер под Windows XP/7/8/10. Но, газовый счетчик поместили в короб и закрыли рольставней. 

Теперь камера не сможет сделать фото счетчика. Стал думать, как решить задачу. Хотел:

  • Автоматизировать открытие рольставни, а камеру поставить на роботизированный складывающийся кронштейн.
  • Сделать из обычного планшетного сканера сканер счетчика.

Всё — не то. Слишком сложно и, — не надёжно. В результате, я отказался от камер в пользу классического подсчета импульсов.

Для этого tvema купил, для газового счётчика, внешний геркон — датчик с магнитоуправляемым герметичным контактом.

А водяной счетчик, когда подошло время поверки, пользователь заменил на модель с импульсным выходом и сделал устройство для подсчёта импульсов.

Устройство считывает и обновляет показания на экране интерфейса каждые 5 мин. А также снимает данные со счётчиков и раз в месяц рассылает письма с показаниями в управляющую компанию.

5. Защита «умного дома» от протечек

Если прорыв водопровода или батареи отопления в частном доме это — ремонт + порча имущества, то в многоэтажке к этому добавляется ремонт квартиры залитых вами соседей. Поэтому устройства контроля протечек — важные элементы «умного дома». tvema использовал стандартное решение:

Купил датчик протечки воды. Установил его контактами вверх, врезав заподлицо в напольное покрытие.

Датчик можно и просто положить на пол, контактами вниз.

Я поставил 3 датчика протечки воды:

  • под котлом;
  • под разводкой отопления;
  • под мойкой на кухне и в туалете.

А это шаровой кран с электроприводом.

Система работает так: если сработал датчик протечки, то он начинает пищать, пока воду не перекроют. Одновременно автоматически закрывается шаровой кран. Протечка останавливается. Также посылается уведомление. Кроме этого, можно дистанционно открыть или закрыть кран, например, чтобы не волноваться, если нужно надолго уехать из квартиры.

6. «Умное» управление мансардными окнами

Зачем нужна автоматизация мансардных окон? Всё просто — если они открыты и пошел дождь, то вода испортит мебель и отделку. Окна можно просто забыть закрыть, или ливень пошел, когда жильцы находятся не дома.

Tvema решил проблему так:

Установил приводы на окна, датчик дождя и концевики закрытия окна.

Приводы смонтировал на уголок, т.к. штатного крепежа не было.

Датчик дождя установил на крыше, возле фартука, чтобы датчик не снесло снегом, сходящим с кровельного покрытия.

Для автоматизации закрытия окон в подрозетники выключателей управления я вывел витую пару, к которой подключил реле, которое, пока идет дождь, замыкает клавишу закрытия окон, отключая при этом клавишу открытия. Все коммуникации выведены в щитовую и подключены к контроллеру.

Практика показала, что, датчик дождя работает как надо.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 4796
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/9193-kak-ya-deshevo-sobral-umnyi-dom-svoimi-rukami-poshagovo-s-foto

Отладочные платы на базе ESP8266



Блок: 4/8 | Кол-во символов: 218
Источник: https://sprut.ai/client/article/1545

Умное зеркало своими руками

Если Вы не обладаете какими-то знаниями в области программирования, не имеете в наличии 3D принтер, но в совершенстве можете работать с мебельной доской, то вы сможете собрать Умное зеркало. Для этого нам понадобятся:  



Старая матрица от монитора

Ну плюс стекло, специализированная зеркальная пленка и руки «из нужного места».

Далее вам нужно будет всего-навсего скачать и залить готовый образ на флешку, и подключить все по схеме. Как видим из материалов проекта — все довольно просто. Повторить такой проект сможет каждый. Автор регулярно вносит доработки в свое устройство и пишет об этом у себя в блоге.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 785
Источник: https://sprut.ai/client/article/1545

Популярные датчики для Arduino


Одними из самых популярных датчиков и исполнительных устройств для Arduino и ESP являются дешевые китайские компоненты, которые можно с легкостью и очень дешево заказать на AliExpress (ссылки прилагаются). Несмотря на низкую стоимость, они вполне себе надежны для домашней эксплуатации.

Датчик температуры и влажности DHT22 (AM2302)

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 557
Источник: https://sprut.ai/client/article/1545

Готовые решения и сборка своими руками

Как сделать «Умный дом» самостоятельно? На данный момент существует большой выбор вариантов построения системы – различные крупные компании выпускают новинки и предлагают свои решения и устройства. Рассмотрим несколько вариантов воплощения этой концепции.

Google Home

Компания Google много лет занимается разработками идеи умного дома и имеет семейство продуктов, на основе которых строится система управления.

Колонка Google Home

Выполняемый колонкой набор функций очень широк: с её помощью можно составить план на день, послушать новости, воспользоваться поисковой системой или поиграть в игры. Она осуществляет управление музыкой, радио, будильниками, таймерами и напоминаниями, позволяет передавать сообщения на все устройства сети. Но русифицировать её придётся самостоятельно, инструкцию можно найти в интернете. Google Home также поддерживает IFTTT, позволяющий связать в систему различные устройства.

Устройство Home Hub

Центр управления, представляющий собой колонку для общения с голосовым помощником Assistant, дополненную экраном. Устройство не оснащено камерой в целях повышения чувства комфорта и безопасности пользователей. Имеется ночной режим – устройство может передавать команды, понижающие яркость света, температуру в доме и закрывающие замки. Есть возможность управлять функциями удалённо через приложение Google Home.

Умный дом на базе ZigBee

Самостоятельно наладку системы «Умного дома» можно сделать и при помощи ZigBee. Это стандарт беспроводной связи, с помощью которого взаимодействуют все приборы в доме или квартире. ZigBee выпускается множество устройств: умные розетки, лампочки, диммеры, датчики движения, разнообразные контрольные сенсоры. Лидером среди компаний-производителей устройств, поддерживающих стандарт ZigBee является китайская компания Xiaomi.

Работа системы ZigBee осуществляется при помощи устройств следующего типа:

  • Координаторы, управляющие действиями системы и обеспечивающие безопасность процессов.
  • Маршрутизаторы, работающие постоянно и отвечающие за работу устройств в спящем режиме. Также они отвечают за восстановление в случае неисправностей. Соединяются с координатором, маршрутизаторами, а также периферийными устройствами и оборудованием для передачи информации.
  • Конечные устройства, отвечающие за отправку и получение данных. Соединяются с координатором и маршрутизаторами, а также связаны с сенсорами и механизмами, отвечающими за выполнение команд.

Популярные датчики для Arduino

Arduino – плата с программируемым микроконтроллером, с помощью которой можно легко создавать средства автоматизации или робототехники. Рассмотрим наиболее популярные датчики, подключаемые к ней.

  • Датчик препятствия

Состоит из фотодиода и светодиода, излучающих и принимающих сигналы в инфракрасном спектре.

  • Датчик расстояния

Датчик HC SR04 состоит из приемника и излучателя ультразувуковых волн.

  • Датчики атмосферного давления

Распространённые датчики BMP180, BMP280, BME280 могут быть использованы в электронных барометрах.

  • Датчик движения

Самым распространенным является модуль HC SR501, особенность которого – способность регулировать скорость срабатывания и время задержки ответного сигнала.

  • Датчик освещенности.

Популярен за счёт простоты и надёжности.

  • Датчик протечки

Модуль состоит из датчика и компаратора.На плате компаратора имеется резистор, регулирующий чувствительность датчика.

  • Датчик влажности

Состоит из электродов и компаратора. Может быть использован для определения влажности почвы в системах автополива.

Блок: 6/10 | Кол-во символов: 3506
Источник: https://onlineelektrik.ru/elaboratoriya/euchet/kak-sdelat-umnyj-dom-svoimi-rukami-shema-i-opisanie.html

Особенности монтажа, подключения и настройки системы


Для осуществления связи между элементами системы существует два основных варианта: с помощью прокладки кабелей или беспроводным способом. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки.

Для монтажа системы, требующей соединения элементов проводами, нужно больше времени, к тому же реализация такого способа подключения может повлечь существенные финансовые затраты, если окажется, что для этого необходимо изменить планировку дома. Но в то же время преимуществом является быстрота выполнения команд, надежность и безопасность – такая система намного лучше защищена от злоумышленников.

По сравнению с первым вариантом беспроводное соединение – это бюджетный и простой в исполнении способ связи между элементами комплекса «умный дом». Он не потребует составления сложных чертежей или глобальных изменений в планировке. Минусом системы может стать её потенциальная уязвимость.

После подключения системы можно настроить работу её компонентов в приложении в соответствии со своими потребностями – отдавать голосовые команды (например, Яндекс предлагает систему «Умный дом», где управление может осуществляться передачей голосовых команд через виртуального помощника – Алису), управлять системой из приложения или настроить автоматические сценарии работы.

Блок: 7/10 | Кол-во символов: 1309
Источник: https://onlineelektrik.ru/elaboratoriya/euchet/kak-sdelat-umnyj-dom-svoimi-rukami-shema-i-opisanie.html

Облачные системы для управления устройствами

С помощью применения облачных технологий возможно осуществление удаленного доступа к системе.

При применении облачных вычислений в системах умного дома возможны два варианта. В первом варианте функция управления устройствами осуществляется облаком (и все вычисления происходят там же), благодаря этому не требуется установка контроллера, а управление может происходить откуда угодно, если есть доступ к сети.Второй случай отличается тем, что контроллер расположен в доме, а через облако осуществляется только управление.Так или иначе, облачные системы снижают требования к характеристикам контроллера, что снижает стоимость системы в целом и делает её доступнее.

Блок: 8/10 | Кол-во символов: 710
Источник: https://onlineelektrik.ru/elaboratoriya/euchet/kak-sdelat-umnyj-dom-svoimi-rukami-shema-i-opisanie.html

Автоматизация откатных ворот


А теперь откинемся на спинку кресла и посмотрим запись онлайн трансляции о том, как Александр Жабунин (OXOTH1K), автоматизировал свои ворота на своем дачном участке. 

Как видим, и здесь ничего сложного нет, цена для автоматически открываемых ворот — копеечная, при этом возможна интеграция в абсолютно любую систему Умного дома. А многие покупают дорогие готовые решения, которые не всегда можно куда-либо интегрировать.

Несмотря на то, что фантазия у людей безгранична, всегда найдется похожее решение на просторах интернета для реализации ваших идей. Возможно вам придется создавать устройство полностью с нуля. Разрабатывать печатные платы, заказывать их в Китае на заводе, освоить пайку мелких компонентов, научиться программировать микроконтроллеры и разрабатывать собственные прошивки. Но сам факт того, что в принципе можно реализовать любую идею, было бы время, возможности и желание — это основа DIY. Кто бы мог подумать пару лет назад, что можно очень легко, практически на коленке, создать устройство, работающее с HomeKit, без дополнительных «костылей»? Сделал, подключил и пользуйся. Причем, зачастую даже не требуются какие-то особенные знания и умения. Достаточно базовых познаний в электронике и очень поверхностного понимания основ программирования. Ну и руки из правильного места должны все-таки расти. Хотя это тоже не обязательное требование.

Но основным выводом можно назвать тот факт, что самодельные устройства — это не страшно. Для этого не требуются какие-то умопомрачительные знания и умения. Не нужно этого бояться. Надо просто научиться генерировать идеи, а уж просторы интернета и наш портал вам в этом помогут.

Хочешь умный дом но нет времени разбираться?

Посмотри примеры работ и выбери себе интегратора.

К списку статей

ТОП авторов

Россия, г. Нижний Новгород

Интеграция RGB ленты на ESP8266 с прошивкой tasmota в систему HomeBridge (HomeKit)

Кнопка звонка с уведомлениями в HomeKit

Универсальный привод для автоматического удаленного открытия окон с простой интеграцией в умные дома.

Прошивка для Sonoff c нативным HomeKit

Способы автоматизации механических ворот

Нативный Термостат для котла на ESP8266 с поддержкой Apple HomeKit

Нативный HomeKit на ESP8266

Несколько нетривиальных способов использования датчика открытия окон/дверей от Xiaomi/Aqara.

Установка SDK для компиляции прошивок под HomeKit

Сборка DIY Лабораторного блока питания из китайских модулей

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 3553
Источник: https://sprut.ai/client/article/1545
Кол-во блоков: 19 | Общее кол-во символов: 29788
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

  1. https://www.forumhouse.ru/journal/articles/9193-kak-ya-deshevo-sobral-umnyi-dom-svoimi-rukami-poshagovo-s-foto: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 9288 (31%)
  2. https://sprut.ai/client/article/1545: использовано 6 блоков из 8, кол-во символов 7217 (24%)
  3. https://onlineelektrik.ru/elaboratoriya/euchet/kak-sdelat-umnyj-dom-svoimi-rukami-shema-i-opisanie.html: использовано 6 блоков из 10, кол-во символов 8802 (30%)
  4. https://www.asutpp.ru/umnyj-dom-svoimi-rukami.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 4481 (15%)



Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий