Контроллер Умный Дом EasyHome от производителя доступен каждому!

— Использования простых устройств с центральным контроллером делает стоимость системы Умный Дом низкую, а монтаж и обслуживание простым.

— Бесплатый интерфейс визуализиции Умного Дома EasyHome для Windows, Andoid, iOS, работает по ModbusTCP и может использоваться в любых целях, как SCADA.

— Датчики протечки, температуры воздуха, пола, влажности и освещённости стандарта 0-10в для Умного Дома собственной разработки по минимальной цене!

— Множество драйверов для недорогого и полезного оборудования Умного Дома: ИК-шлюзы, кондиционеры, модули расширения ОВЕН, РазумДом и т.д.

— Отлаженная система Умного Дома с готовыми алгоритмами, вобравшими опыт 10ти лет работы, не требующая программирования, где всю настройку Умного Дома можно сделать с помощью галочек !

— Все компоненты системы Умного Дома управляются стандартными сигналами и протоколами, и взаимозаменяемы — нет конкретного производителя, от которого зависит существование и функции всей системы.

— Гибкость интеграции сложного инженерного оборудования с протоколами RS232, RS485, IR, LON, KNX, DALI и т.д. в единую систему управления.

— Интеграция с Apple HomeKit и голосовым управлением Siri

Контроллеры для умного дома
Пока люди наслаждаются домашним отдыхом, уютом и комфортом, всю рутинную работу по управлению домохозяйством способен взять на себя интеллектуальный электронный дворецкий – контроллер «умного дома».
Именно контроллер для «умного дома» является «мозгом», главным элементом системы домашней автоматизации. Это небольшое устройство берет на себя руководство практически всей системой домашнего оборудования. Для человека же управление домашними приборами становится лишь легким и даже несколько увлекательным занятием. Как правило, современные контроллеры для «умного дома» имеют простой и интуитивный пользовательский интерфейс, а программирование сценариев осуществляется предельно просто при помощи наглядной графической оболочки.
Благодаря программируемому контроллеру, домашняя техника зачастую способна функционировать полностью автоматически, не требуя вмешательства человека. При этом спектр управления техникой весьма широк: контролер «умного дома» дома способен объединить в едином центре системы контроля микроклимата, освещения, управления дверьми, воротами и окнами, жалюзи, мультимедийную систему домашнего кинотеатра и т.д. При этом под сам контроллер не придется напряженно искать место для установки, небольшое устройство легко размещается и вполне заслуживает названия «микроконтроллер «умный дом».
Используя гибкие настройки и возможности программирования действий, умный дом способен научиться не только выполнять рутинную работу, но и предугадывать желания хозяев. «Умный дом» изучит привычки хозяев и будет следить за тем, чтобы максимально им угождать. Например, утром «умный дом» может будить утром любимой мелодией, а к приходу с работы проветривать помещение и обогревать его до комфортной температуры. В солнечный день он опустит на окнах жалюзи, а вечером – плавно включит в комнатах освещение.
При этом контроллер «умный дом» не будет настраивать технику, как ему заблагорассудится. После каждой операции контроллер отчитывается о выполненной работе в журнале событий, который всегда могут проконтролировать хозяева дома. «Умный дом» контроллер позволяет мониторить даже и удаленно через Интернет – при помощи компьютера, смартфона или планшета.
Контроллер также берет на себя функции охраны и видеонаблюдения. Для предотвращения аварийных ситуаций «умный дом» непрерывно получает информацию от датчиков дыма, утечек газа, протечек воды. Контроллер способен самостоятельно дать команду перекрыть подачу воды или газа в аварийной ситуации, включить систему пожаротушения по сигналу соответствующего датчика. В случае нарушения безопасности, контроллер обеспечит отправку мобильных сообщений о тревоге и включение светошумовых сирен в доме. О попытке несанкционированного проникновения контроллер предупредят датчики открытия дверей, сенсоры движения, удара и разбития стекла.
Позволяя постепенно добавлять и расширять функции за счет подключения новых устройств и датчиков, контроллер обеспечивает отличную расширяемость возможностей «умного дома».
По программе-сценарию, нажатию командной кнопки, при определенных заданных временных либо погодных условиях контроллер «умного дома» отдает команды тем или иным домашним устройствам. Через контроллер легко реализуются самые разные способы управления оборудованием «умного дома»: с помощью обычных и «умных» выключателей, пультов ДУ, сенсорных панелей, брелоков, через графический интерфейс ПК, планшета или смартфона.
Благодаря сценариям контроллер позволяет легко объединить несколько устройств в один автоматизированный аппаратный комплекс с комбинированной функциональностью. Например, нагреватели, кондиционеры и датчики температуры легко интегрируются в общую систему домашнего микроклимата. Благодаря гибкому управлению системами вентиляции и обогрева осуществима индивидуальная регулировка микроклимата буквально в каждой комнате.
Контроллер не только управляет, но и следит за состоянием домашней техники. Делает он это при помощи датчиков, измеряющих самые разнообразные параметры. Благодаря информации датчиков, например, температуры, контроллер «умного дома» как раз и способен самостоятельно регулировать отопление и кондиционирование, поддерживая оптимальный микроклимат в доме.
«Умный дом» даже позволяет удаленно или автоматически выключить неиспользуемые электроприборы. Например, вспомнив по дороге на работу об оставленном утюге, благодаря управляемым контроллером «умным» розеткам легко отключить утюг удаленно используя смартфон. С помощью «умных» розеток контроллер также может автоматически обнаруживать неисправность сломавшихся электроприборов и отключать их от питания, предотвращая опасность короткого замыкания и пожара. При этом благодаря поддержке GSM контроллер «умный дом» незамедлительно сообщит о неисправности хозяевам, позволяя оперативно предпринять необходимые действия.
Использование энергоемких отопительных приборов можно настроить по графику – например зимой, в рабочий день, когда в доме никого нет, допустимо поддерживать в доме пониженную температуру, экономя электроэнергию и деньги. И лишь к приходу хозяев контроллер для «умного дома» будет разогревать помещения до комфортной температуры. В итоге «умный дом» сэкономить людям массу времени, ведь в альтернативном случае пришлось бы регулировать все эти параметры вручную. Поддержка геолокационных сервисов позволяют контроллеру «умного дома» очень точно отслеживать местоположение обитателей жилища и подготавливать помещения как раз к их приходу – проветривать, обогревать, включать любимую музыку, освещение и т.д.
Широкая функциональность контроллеров «умного дома» дает возможность максимальной их адаптации под запросы домовладельцев, позволяет создавать самые разнообразие варианты использования, идеально подходящие как для небольшой городской квартиры, так и для крупного загородного домовладения.

Arduino — готовая платформа для управления различными сопрягаемыми электронными устройствами, контроллер простыми словами, в основе которой лежит плата с собственной памятью, процессором и программным обеспечением. Разработана она была в 2005г., и ориентирована на непрофессиональных пользователей, которые с её помощью могут создавать простые автоматизированные системы управления. В том числе возможно построить на Arduino систему умный дом, интегрировав в данную среду различные датчики и электронные устройства.

Описание контроллера Arduino

Программная составляющая контроллера Arduino состоит из бесплатно распространяемой оболочки, обладающей простым, понятным на интуитивном уровне интерфейсом IDE. Программирование на ней можно осуществлять с платформ Windows, Linux и MacOSX. В оболочке уже имеется весь набор для загрузки программ сразу в контроллер, поэтому при работе с ней не требуется специальный программатор.

Для загрузки достаточно соединить плату Arduino с ПК или ноутбуком через USB-порт, после чего произвести загрузку нужной программы на устройство. При желании можно прошить загрузчик и самостоятельно: оболочка IDE позволяет поддерживать многие недорогие программаторы. Подсоединить их можно через штыревые выходы, специально предназначенные для внутреннего программирования:

• AVR через разъём ICSP
• ARM через JTAG.

Аппаратная составляющая платформы монтируется из печатных плат, выпускающихся как официальным обладателем товарного знака, так и многими другими производителями. На сегодня в продаже насчитывается свыше 20 разновидностей плат-контроллеров, которые могут сопрягаться между собой специальными разъёмами в виде своеобразного сэндвича. Большинство современных устройств типа Arduino используют следующие контроллеры:

• Atmel-AVR.
• ATmega-328.
• ATmega-168.
• ATmega-2560.
• ATmega-32U4.
• ATTiny-85.

Перечисленные микроконтроллеры работают на частоте 8 или 16 мегагерц. К плате контроллера возможно подключение различных электронных компонентов – датчиков, светодиодных осветителей, передающих устройств и т.д. Благодаря этому, Arduino удобно использовать для самостоятельного проектирования и сборки системы «умный дом».

Принцип работы системы Arduino

Получение и передача данных контроллером производится через порты. Всего на стандартной плате насчитывается свыше десятка различных портов, число которых можно увеличить присоединив ещё один такой же контроллер. Все порты Arduino делятся на два типа, для присоединения различных приборов:

• Аналоговые.
• Цифровые. Схема подключения Arduino

Инициировать работу аналоговых портов следует, использовав в загружаемой программе pin-Mode-функцию:

1. Выбираем номер нужного пина.
2. Выставляем режим «Приём данных» (OUTPUT) или «Передача данных» (INPUT).

Широтноимпульсные цифровые модуляторы (ШИМ) имеют более интеллектуальный интерфейс, позволяющий им как принимать, так и передавать нужные данные. На плате ШИМ-порты обозначаются тильдой (~) или аббревиатурой PWM. При подключении к плате-контроллеру внешних датчиков и приборов следует учитывать и технические показатели портов. Они способны выдавать:

• 5 вольт напряжения.
• 0,02 ампера силы тока.

Если использовать в качестве питающего элемента для платы батарейки или АКБ напряжением свыше 12 вольт, возможен её перегрев и выход из строя. При снижении питающего напряжения до 6-7 вольт наоборот, на выходе порта может оказаться меньше 5В, что, в свою очередь, вызовет сбои в работе. Собранные в единый комплекс устройства, детекторы и датчики передают информацию на процессор Arduino, а оттуда, через подключенный модуль GPS или GSM, отправляется на компьютер или иное управляющее устройство с установленным софтом, принимающее решение о выдаче определённой команды. Это может быть включение-отключение бытового прибора, либо передача данных на мобильное устройство владельца дома.

Проект под систему для разных зон квартиры

Прежде чем приступить к сборке электронной системы следует составить план проекта умного дома на Arduino. Для примера возьмём небольшой дом, и попробуем составить схему работы «умного комплекса». Итак, нам необходимо в разных зонах обеспечить интеллектуальное функционирование разных приборов.

• Вход на придомовую территорию следует обеспечить автоматическим включением освещения в тёмное время, при подходе хозяев к дому, также при выходе из дома, при открывании двери. Потребуются: датчик движения и датчик открытия двери.
• Прихожая квартиры — при движении вдоль прохожей должно автоматически включаться освещение. Потребуются: датчик движения.
• Санузел. Автоматическое включение электрической водонагревательной установки при приходе домой хозяев. Вытяжка и освещение в санузле включается при открытии двери. Потребуются: датчик движен
  ия и открытия двери.
• Кухня. Освещение включается при входе жильца в помещение.
• При включении варочной плиты должна одновременно запускаться вытяжка. Потребуются реле для установки на питающую проводку электроплиты и датчик присутствия.
• Жилые комнаты. Автоматическое включение света, регулировка температуры электроконвекторами в зимнее время и кондиционерами летом. Потребуются детектор присутствия, датчик температуры и освещённости.

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.

Визуализировать управление «умным домом» на Arduino можно при помощи мобильного устройства или компьютера с установленной на них программой, которую можно найти и бесплатно. При её установке, на дисплее устройства будет отображаться каждый подключённый к системе интеллектуальный прибор.

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.

Материалы, необходимые для сборки

Сегодня множество фирм занимается разработкой и изготовлением самых разных приборов, интегрируемых с платформой Arduino. Для систем «умный дом» имеются следующие устройства, совместимые с данной платой:

• Климатические сенсоры, отслеживающие температуру и влажность воздуха как в помещении, так и снаружи.
• Датчики уровня освещённости, отвечающие за автоматическое включение ламп. При использовании устройств способных плавно менять уровень освещения по мере наступления темноты, нужно применять светодиоды. Обычные лампы накаливания или люминесцентные светильники не предназначены для подобных перепадов напряжения.
• Пространственные сенсоры, оснащённые гироскопом и компасом. Позволяют отслеживать перемещение какого-либо предмета в отсутствие хозяев.
• Датчики движения, действующие на основе фотоэлементов, ультразвука, или ИК-излучения.
• Аварийные детекторы – пожарные датчики, сенсоры протечки воды, утечки газа.
• Датчики-размыкатели открытия дверей и окон.
• Вентили-клапана для удалённого перекрытия газовых и водяных магистралей.

При необходимости этот список можно дополнить другими устройствами – микрофонами, моторчиками с сервоприводами, звуковой и световой сигнализацией. В целом же, платформа Arduino для непрофессиональных электронщиков, решивших самостоятельно собрать систему «умный дом».

Открытая платформа для создания заботливой квартиры не должна быть дорогой. Все ее компоненты должны быть доступны для любого бюджета и в любом регионе РФ. Платформа не должна быть сложной в установке, развертывании и настройке. Она должна быть приятной в использовании и быть похожей на готовый продукт.

Мозговой центр платформы обычно состоит из следующих модулей:

• Веб-приложение, позволяющие отслеживать состояние компонентов домашней автоматизации, управлять ими и просматривать графики
• Модуль исполнения сценариев, собирающий показания датчиков и выполняющий сценарии, которые запрограммировал пользователь, при помощи различных устройств
• База данных, хранящая исторические значения показаний
• Микрокомпьютер на базе ОС Linux, например, используемый в качестве медиацентра

Изучив открытые проекты, мы отобрали наиболее зрелые, которые подойдут на любой вкус:

Контроллер	Язык разработки
Home Assistant	Python
The Thing System	JavaScript, Node.js
Open HAB	Java
MajorDomo.smartliving.ru	PHP

Каждый из этих проектов предлагает готовые интеграции со множеством разнообразных датчиков и устройств, использующих различные протоколы обмена, беспроводные и проводные варианты соединения и т.п.

Требования к аппаратному обеспечению любого из этих приложений незначительны. Все они могут работать под управлением свободной ОС, например, различных клонов Linux. Выбор микрокомпьютера основывается на его аппаратных возможностях коммуницировать с датчиками и исполнительными устройствами по требуемым интерфейсам.

Микрокомпьютер	Наличие интерфейсов	Расширения	Цена
Raspberry Pi 3	WiFi, Bluetooth, Bluetooth LE	Z-Wave, ZigBee	$48
Orange Pi Zero Plus 2 H5	WiFi, Bluetooth, Bluetooth LE		$35
Raspberry Pi Zero W	WiFi, Bluetooth, Bluetooth LE		$20

Начать знакомство можно и с бесплатной виртуальной машины, на которой установлена настольная свободная ОС

Кстати, не обязательно покупать еще одну коробочку для контроллера. Контроллер может быть установлен на ваш медиацентр, на котором вы смотрите IPTV, фильмы, слушаете интернет-радио, играете или создаете музыку. Таким образом, «умный дом» выступает в роли приложения, расширяющего функциональность вашего медиацентра.

Home Assistant

Этот программный контроллер активно развивается сообществом и выглядит вполне законченным решением, со всеми основными функциями.

Большое количество интеграций позволяет подключить к контроллеру массу вариантов коммерческого и самодельного оборудования. Таким образом, вы ни в чем не ограничены при разработке полезного для вас решения.