Как я начал собирать умный дом без навыков программирования / Хабр
Только ленивый не слышал про умные дома — про них трубят на всех углах уже порядка десяти лет, в мире существуют сотни производителей гаджетов и оборудования и похоже, что интернет вещей станет главным трендом ближайшего десятилетия. На днях я решил разобраться, какие бывают умные дома, сколько они стоят и как можно самостоятельно собрать такую систему в моей киевской двухкомнатной квартире.Очень быстро я выяснил, что в мире нет единого стандарта, либо же «эталонного» производителя умных устройств и мне придется объединить в одну экосистему «зоопарк» из нескольких десятков гаджетов от разных производителей. Nest делает лучшие в мире термостаты и умные камеры, китайцы производят отличные розетки с кучей полезных функций, ABB и Schneider производят лампочки — список можно продолжать долго и об этом речь пойдет в следующей статье. Самый важный момент состоит в том, что каждый из производителей предлагает соственный софт для управления своими гаджетами и какого-то простого решения, чтобы управлять ими централизованно просто нет.
Немного матчасти
Перед тем, как перейти к конкретике, я хочу поделиться результатами своих интернет-исследований и опросов людей «в теме». Для начала мне пришлось определиться, чего я жду от «умного дома». Дело в том, что на западе и в постсоветских странах по-разному трактуют это понятие. В Европе и США очень высокие цены на коммуналку и жители этих стран в буквальном смысле помешаны на экономии. Поэтому для них умный дом — это система, которая следит за каждым потраченным киловаттом и экономит средства, потраченные на электричество, отопление и водоснабжение.
В странах Восточной Европы ситуация несколько иная. «Умный дом» — это в первую очередь комфорт, а затем экономия. Электричество в Киеве стоит копейки, горячая и холодная, тоже и экономия в двухкомнатной холостяцкой квартире мне ни к чему. А вот система видеонаблюдения с датчиками движения, лампочки, которыми можно управлять с дивана, розетки, умеющие включаться и выключаться по расписанию, кондиционер, поддерживающий в помещении устойчивую температуру, бытовая техника, работающая по расписанию, управляемые шторы и другие подобные гаджеты – это именно то, что мне нужно.
После двух дней изучения вопроса у меня осталось три варианта для создания умного дома.
- Оплатить услуги специализированной компании и не погружаться в суть процесса
- Купить все необходимые устройства и настроить их на базе либо полноценного сервера, либо Arduino\ Raspberry PI
- Самостоятельно нарисовать приложение для управления умным домом на базе мессенджера Sender и прописать логику работы гаджетов на облачной ОС Corezoid
Теперь я хочу пройтись по порядку по каждому из трех вариантов и пояснить логику своего выбора.
Вариант 1. Заплати и свободен
По отзывам большинства опрошенных мной экспертов, лучше всего проектировать «умный дом» на этапе строительстве или ремонта помещения. Это нужно для того, чтобы «зашить» в стену все необходимые кабели, завести резервные источники электропитания и водоснабжения, установить датчики на трубы и котлы, и так далее. Это наиболее дорогой, но в то же время функциональный вариант. Вот краткий перечень его возможностей.
- регулировка температуры в помещении и освещения, в зависимости от погоды, времени суток и наличия хозяев дома
- автоматическое открытие и закрытие штор, жалюзи, шлагбаума
- включение/выключение системы обогрева пола, ступенек, подъезда к гаражу, полива газона
- контроль работы всех электроприборов, инженерных систем и экономия электроэнергии
- предотвращение утечек газа и воды
- удаленный прогрев сауны или бани
- переход на резервные источники электроэнергии
- защита от перенапряжения, и утечки газа
- датчик заполнения выгребной ямы и забивки слива
- пожарная сигнализация
- удаленный контроль видеокамер, умная система безопасности
Такая система требует серьезного проектирования и самостоятельно расписать концепт «умного дома» – задача малореальная. Как я уже писал выше, в США и Европе производители оборудования разрабатывают решения под каждый конкретный случай и контролируют процесс монтажа. Стоимость «под ключ» начинается от нескольких тысяч тысяч евро и зависит от площади помещения и количества используемых датчиков. По этой ссылке можно почитать про решения от Siemens. Похожие комплексы предлагают IBM, Bosch, Cisco, Panasonic, Logitech, ABB, Philips и другие бренды.
К сожалению, в Украине, этот вариант работает лишь наполовину. У нас можно купить или заказать все необходимое оборудование, но проектировать и строить «умный дом» будет компания, не имеющая отношения к производителю. Это означает, что мне придется положиться на везение и профессионализм подрядчиков. Я не понаслышке знаю про факапы строителей, а в случае с умным домом раздолбайство помноженное на недостаток знаний может привести к самым печальным последствиям. Впрочем, мне этот вариант все равно не подходит – в моей квартире уже сделан ремонт, поэтому я хочу интегрировать технологии умного дома в уже готовое помещение и не заниматься обновлением коммуникаций.
Вариант 2. Умный китайский дом
В Китае можно купить решительно все – начиная от брелков-шпионов (за которые в Украине почему-то сажают в тюрьму) и заканчивая атомными батарейками. На alibaba.com, aliexpress.com, dx.com, taobao.com и прочих подобных сайтах можно купить как готовые системы, так и их отдельные элементы. Большинство китайских гаджетов встраиваются в уже готовые дома и перепланировка для их установки не нужна. Как пример «коробочного решения» можно привести «умный дом» от Meizu. Это совокупность гаджетов от разных компаний, которые объединены программным комплексом LifeKit. Это весы RyFit, лампа X-Light Plus, очиститель воздуха Air Cube, розетки и другие устройства. Аналогичную систему недавно выпустил и Xiaomi.
Что касается одиночных «девайсов», то здесь все еще интереснее. На китайском аналоге Kickstarter – площадке Demohour регулярно появляются просто потрясающие вещи. Недавно «умная розетка» Smart Plug K установила рекорд китайского краудфандинга и собрала около $270 000. Розетка поддерживает все популярные типы вилок, умеет удаленно включать и выключать любую технику, поддерживает доступ по 3G и Wi-Fi и работает как Wi-Fi повторитель для усиления сигнала. Хороший набор устройств предлагает и китайская компания BroadLink. На Amazon.com можно купить набор нужных гаджетов и собрать с их помощью собственную версию «умного дома». По этим ссылкам (1, 2, 3) можно почитать и про другие устройства.
Минус этого варианта заключается в том, что на рынке единого простого решения, которое позволит объединить все доступные на рынке гаджеты в единую систему. Приходится делать выбор – покупать набор гаджетов от одного производителя, либо покупать устройства разных брендов и управлять каждым из них по-отдельности. Первый вариант плох тем, что в мире нет «эталонного» разработчика «умных домов», который производит лучшие в своем классе гаджеты, а второй тем, что управление каждым из устройств по отдельности противоречит самому принципу умного дома.
На Хабре описаны десятки способов самостоятельно создать «умный дом» на основе Linux-подобных систем, Arduino, Raspberry PI или полноценных серверов. Это отличное решение, но я являюсь скорее продвинутым пользователем, чем разработчиком и вряд ли смогу воплотить в жизнь подобные схемы. Я решил найти способ, который не требует специфических знаний.
Вариант 3. Сделай сам
В процессе поиска мне попалась на глаза разработка украинских программистов — мессенджер Sender. Принцип работы Sender схож с китайским WeChat, он позволяет создавать полноценные мобильные приложения с помощью простого конструктора форм. Сам конструктор далек от идеала, но кое-что с его помощью сделать уже можно. На выходе у меня должно получиться «приложение в приложении», которое получает данные от устройств через встроенный API и выводит их на экран смартфона. Логику работу гаджетов я хочу описать с помощью облачной операционной системы Corezoid, которая не требует знаний языков программирования и позволяет автоматизировать практически любой процесс, в том числе и поведение устройств в умных домах.
В следующем материале я сделаю первый шаг и займусь настройкой термостата Google Nest и дистанционно управляемого робота Lego со смартфоном на борту. Попутно я расскажу про архитектуру своего умного дома и о том, какие же устройства в нем будут.
Программирование умного дома — Гарантия качества
Что такое «Умный дом»
«Умный дом» — это совокупность оборудования и программного обеспечения, которое используется для управления системами, расположенными в жилом доме или квартире. Например, при помощи специального программного обеспечения можно управлять освещением, пожарной и охранной сигнализацией, климатом и т.д. Для максимального удобства пользователя существует возможность установки специального приложения на смартфон, компьютер или планшет. При помощи таких приложений можно управлять элементами системы удаленно.
Система «Умный дом» имеет множество возможностей для каждого члена семьи. Ее можно настроить таким образом, чтобы обеспечить комфорт и безопасность для взрослых и детей. Каждая такая система разрабатывается и программируется индивидуально, в зависимости от особенностей жилища и потребностей пользователя. Также в расчет принимается количество и возраст членов семьи, их интересы и индивидуальные особенности. Программирование умного дома — это сложный поэтапный процесс, который выполняется специалистами.
Этапы программирования системы «Умный дом»
Процесс настройки программ состоит из следующих этапов:
- Непосредственное программирование;
- Подключение и настройка необходимого оборудования;
- Пробный запуск и тестирование системы.
Перед началом работы специалисты подбирают программное обеспечение, которое оптимально подойдет для данного конкретного случая, разрабатывают выполняемые им сценарии. Сценарий — это определенная последовательность операций, которую должна выполнять система в той или иной ситуации.
На начальном этапе работы очень важно правильно подобрать программы, которые будут обеспечивать функционирование умного дома. Программирование системы умного дома, а также ее последующее тестирование и отладка может потребовать длительного времени. В среднем длительность работы составляет около месяца. В течение данного срока специалисты настраивают систему в полном соответствии с требованиями заказчика.
Преимущества использования системы «Умный дом»
Профессиональное программирование системы умный дом позволяет полностью учесть требования заказчика и сделать его жилище максимально комфортным. Такие системы все чаще можно встретить в жилых домах и квартирах. В особенности они востребованы в Москве и других крупных городах, где человек ценит каждую секунду своего времени.
Использование такой системы дает массу преимуществ, среди которых:
- Удобство управления;
- Комфорт при нахождении в квартире;
- Учет индивидуальных пожеланий и состава семьи;
- Создание безопасных условий для детей и взрослых.
Система умный дом сочетает в себе самое современное оборудование и индивидуально настроенные программы, что позволяет сделать ее эксплуатацию простой и удобной для всех членов семьи.
Очень важно обращаться к специалистам для настройки системы и монтажа оборудования. Это позволяет избежать сложностей в процессе эксплуатации системы, а также необходимости последующей замены оборудования или перепрограммирования, которое может возникнуть вследствие некорректного выполнения элементами системы возложенных на них задач. Профессиональный подход к выполнению задачи позволяет максимально удовлетворить потребности заказчика.
Как рассчитывается стоимость системы «умный дом»
«Умный дом» – уникальное современное изобретение, позволяющее создать максимальный уют, комфорт и безопасность квартиры или дома. Интеллектуальная система управления обеспечивает слаженную работу всех инженерных систем, а также возможность централизованно управлять ими с любого расстояния с помощью мобильного телефона, компьютера или другого устройства. Оборудование «умного дома» позволяет запрограммировать работу любого устройства – от включения лампочки до наполнения бассейна в определенное время водой заданной температуры.
Стоимость системы «умный дом» рассчитывается индивидуально по каждому проекту, окончательная сумма зависит как от площади дома или квартиры, так и от желаемого количества функций, марки оборудования, типа системы управления.
Из чего складывается цена
Окончательная цена оборудования «умного дома» рассчитывается с учетом следующих этапов.
- Создание проекта. Проектирование – один из важнейших этапов создания интеллектуальной системы управления домом. От того, насколько правильно и тщательно разработан проект, зависит дальнейшая работа всего оборудования – климатических систем, освещения, встраиваемой акустики и др. В стоимость проектирования входит разработка технической документации как на весь комплекс в целом, так и на каждую подсистему, составление перечня оборудования и предварительной сметы.
- Подбор оборудования. На этом этапе осуществляется подбор оборудования для инженерных систем дома: кондиционеров, вентиляторов, отопительных приборов, акустических систем, электрооборудования, а также элементов управления: панелей, пультов, экранов, выключателей, датчиков. Стоимость оборудования может варьироваться в зависимости от марки – чем известней и надежней бренд, тем, соответственно, дороже оборудование.
- Монтаж оборудования. Установка необходимого оборудования осуществляется в строгом соответствии с проектом. Сначала производится прокладка кабельных путей, затем установка оборудования и программирование систем управления.
- Наладка оборудования и пуск системы. Программирование и последующие пуско-наладочные работы необходимы для проверки правильности монтажа и слаженности работы всех систем «умного дома». Стоимость этого этапа составляет примерно 25–30% от стоимости оборудования.
- Обслуживание. Компания, занимающаяся проектированием и установкой систем «умный дом», предлагает, как правило, гарантийное и постгарантийное обслуживание оборудования. Эта услуга необходима, поскольку оборудование достаточно сложное и далеко не дешевое, и доверить его обслуживание можно только специалистам.
Несмотря на достаточно высокую стоимость интеллектуального оборудования «умного дома», срок его окупаемости составляет от 3 до 5 лет. Каким образом это происходит?
Во-первых, система «умный дом» позволяет значительно сократить расходы на электроэнергию. Современные осветительные приборы, оснащенные регуляторами мощности, в совокупности с «разумным» управлением освещением дают возможность автоматически изменять уровень освещенности помещений в соответствии с заданным сценарием – например, уменьшать или выключать его в светлое время суток. Датчики движения и присутствия выключают освещение автоматически через несколько минут после того, как люди покинули помещение. Это особенно удобно в коридорах, на лестницах, в санузлах.
Гораздо экономичнее работают и климатические системы – достаточно задать необходимый параметры, и «умное» оборудование само решит, как создать оптимальный температурный режим наиболее экономично. Кроме того, интеграция всех систем исключает возникновение конфликтов между ними – это увеличивает срок службы оборудования и экономит средства, которые могут понадобиться на замену вышедшего из строя.
При грамотном проектировании и наладке «умного» оборудования экономия может составить от 10 до 40%, это зависит от количества инженерного оборудования, подключенного к системе.
Существует и косвенная экономия: автоматизированная система вовремя реагирует на все возникающие неполадки – протечку воды, возгорание или замыкание, немедленно сообщая о непредвиденной ситуации хозяевам, что позволяет минимизировать или вовсе предотвратить последствия аварии.
Виды умных домов, описание систем умного дома, технология Умного дома
Конечно же, «умным домом» сейчас называть систему домашней автоматизации неправильно. В большинстве случаев это именно система домашней автоматизации — система, которая помогает сэкономить временные ресурсы на управления всеми остальными инженерными и развлекательными системами. И чем больше систем, тем нужнее будет использовать систему автоматизации в вашей квартире или загородном доме. Однако, есть наработки, которые могут сделать умный дом действительно умным, но об этом я расскажу в другой статье.
Перечень систем по основным признакам:
- Проводные
- Беспроводные
- Централизованные
- Децентрализованные
- С открытым протоколом
- С закрытым протоколом
Проводные системы автоматизации
Суть проводной системы «умный дом» заключается в том, что все управляющие устройства — датчики, выключатели, устройства управления климатом, разнообразные управляющие панели связываются единой проводной информационной шиной, по которой идут сигналы- телеграммы к исполнительным устройствам, расположенным в щите (в основном). В качестве проводной информационной шины используются специальные кабели, а в отдельных случаях обычная витая пара. У проводной системы есть свои достоинства и особенности, рассмотрим их.
Достоинства
- Надежность. Сигнал, идущий по специальным проводам — это надежно.
- Скорость отклика. Умный дом — это комфорт, поэтому если после нажатия на клавишу запуска сценария у вас происходит значительная задержка, то это вызывает дискомфорт и желание нажать на кнопку еще и еще, тем самым информационная шина «забивается командами» и виснет. Если сигнал идет по проводам, то скорость отклика высокая, так как эта система (правильно спроектированная) является помехозащищенной и надежной.
- Дизайн управляющих элементов. У таких систем в большинстве предлагается большой выбор управляющих элементов (умных выключателей), по сравнению с беспроводной системой. Они снабжены большим количеством функций и возможностей.
- Разнообразие интегрируемых систем. В проводных системах легче произвести интеграцию с климатом, аудио и видеомультирумом, чем в беспроводных.
- Долгий срок службы. Система не имеет устройств на батарейках, которые требовали бы регулярной замены.
- Пожаробезопасность. Все выключатели являются слаботочными и электро и пожаробезопасными
Особенности
- Места расположения выключателей (управляющих панелей необходимо выбирать заранее), выводить туда кабель
- Качественный монтаж. Необходимо пользоваться услугами квалифицированных электромонтажников, да и строителей вообще. В случае, если информационный провод будет перебит, то система работать не сможет и придется искать и восстанавливать соединение.
- В большинстве случаев требуется проект — на него необходимо выделить время и ресурсы
- В случае с деревянными домами, необходимо разработать и согласовать проект заранее, чтобы пропилы под проводку и под управляющие панели были сделаны на производстве заранее
- Особая топология прокладки кабелей. Для реализации проекта необходимо прокладывать кабели от всех управляемых приборов к щиту. В итоге в районе щита образуется довольно внушительный пучок проводов который может изумить, однако после того как щит смонтирован — провода становятся не видны и щитовая приобретает законченный и опрятный вид, естественно, в случае квалифицированного монтажа.
- Устанавливается такая система может только в начале ремонта, пока не сделана основная электропроводка по классической схеме. В готовом ремонте, увы сделать проводной умный дом не получится.
- Требуется щит достаточно больших размеров (ширина около 60 см и высота от 80см до 150 см, в зависимости от размера автоматизируемого объекта)
Беспроводные системы автоматизации
В этих системах, в отличие от проводных, сигнал от управляющих устройств к исполнительным идет по радиоканалу, а не по проводам. Это позволяет сократить количество проводов, а также время на инсталляцию системы. Эти системы можно монтировать на объекты с готовым ремонтом с классической проводкой. Каждый беспроводной «выключатель» является еще и радиопередатчиком, который связывается со всеми остальными «выключателями». Это позволяет создавать различные световые сценарии (ночной режим, выключить все и т.д.), перепрограммировать функционал клавиш.
Достоинства
- Можно устанавливать в квартиры и дома с уже готовым ремонтом с классической проводкой. Если использовать полностью беспроводной выключатель, который работает на батарейках и посылает сигнал исполнительному устройству ( например радиореле, расположенному около светильника или световой группы), то такой выключатель можно расположить везде, где только угодно. Они могут быть как накладного так и встроенного монтажа.
- Уменьшение количества проводов, по сравнению с проводной системой. Этим вызвана популярность подобных систем в деревянных домах.
- Не требуется проект. В большинстве случаев проектирование системы автоматизации не требуется.
- Стоимость. На рынке есть много систем с невысокой стоимостью
Особенности
- Радиоканал. Система, работающая по радиоканалу зависит от качества радиосвязи. Помехи от СВЧ печей, строительной техники, DECT телефонов могут оказать негативное влияние на прохождение сигнала. Опять же, материал стен, растянутая по стене электрогирлянда могут оказать критическое значение на силу сигнала.
- Батарейки. Если система работает на батарейках, то их необходимо менять, причем регулярно. Если этого не сделать, то в самый ответственный момент что-то где-то не сработает.
- Необходимость нулевого провода. Есть системы, в которых используются радиопередатчики, питающиеся от сети переменного тока. Для них необходим нулевой провод. В классической проводке к выключателю подходит одна жила(фаза) и она же уходит к группе света. Поэтому лучше сразу заложить дополнительный нулевой провод в коробку под выключатель.
- Ограниченность функционала. Очень сложно создать на радиоканале стабильную полнофункциональную систему, которая управляла бы всем, а не только светом и теплыми полами.
- Безопасность. Если в случае с проводной системой мы можем обрубить все внешние связи — WiFi, интернет, но система продолжит работать, то в случае отсутствия проводной информационной шины мы не сможем сделать этого отключения. Это значит, теоретически, хакеры смогут подпортить комфортное проживание. Глушение сигнала, перевод датчиков в режим повышенного энергопотребления и т.д. может быстро вывести систему из строя.
- Частота работы работы систем 433 Мгц и 868Мгц. 433 Мгц используют такие производители как Jung, Gira. На этой же частоте работают беспроводные телефоны, которые могут создавать помехи в работе радиосистемы. Некоторые производители используют более перспективную частоту 868 МГц — Z-Wave, Vitrum, Zamel (Extra Free), iNels и некоторые другие. Однако есть сложности в регистрации этой частоты в России — это мешает её широкому применению и продвижению.
Производители беспроводных систем:
- Z-Wave
- Vitrum
- Zamel
- Delumo
- Gira
- Jung
- HDL
- Berker
- Ectostroy
- iNels
- И другие
Централизованные системы автоматизации
Суть централизованного умного дома заключается в том, что программирование идет одного центрального логического модуля. Обычно это свободно программируемый контроллер с большим количеством выходов. В контроллер заливается заранее специально созданная под объект программа, на основе которой идет управление исполнительными устройствами и инженерными системами. Это позволяет использовать широкий выбор оборудования и сложных сценариев. Централизованные системы могут быть как проводными (Ctestron, AMX, Evika), так и беспроводными (Z-wave)
Достоинства
- Возможность управления всеми инженерным системами в едином интерфейсе
- Возможность создавать сложные сценарии, привязанные к времени суток, состоянию жильца, температуре, лунному циклу.
- Возможность практически подключения любого оборудования
Особенности
- Человеческий фактор. Программист, который написал программу является главной фигурой. В случае, если с программистом контакт утерян, то в случае необходимости перепрограммировать центральный контроллер придется заново писать всю программу. Программирование таких систем стоит довольно ощутимо.
- Надежность. Если контроллер выходит из строя, то перестает функционировать вся система полностью. Обычно контроллеры делают очень надежными, но принято считать эту централизацию главным недостатком, хотя выход из строя блока питания распределенной системы также выводит из строя всю систему, хотя после замены блока питания работоспособность полностью восстанавливается, программа не «слетает»
- Стоимость. Большие возможности влекут за собой и относительно значительную стоимость.
Производители централизованных систем:
CRESTRON
- AMX
- Bechoff
- EVIKA
- Z-WAVE
- Ectostroy
Децентрализованные системы автоматизации
В распределенных системах «Умного дома» каждое исполнительное устройство несет в себе микропроцессор с энергонезависимой памятью. Этим объясняется надежность таких систем. При выходе из строя одного устройства вся система работает исправно, кроме приборов подключенных к этому устройству. Примером децентрализованной системы являются «умный дома» построенные на основе протокола KNX (самого популярного в Европе).
Достоинства
- Надежность. Все устройства не зависят друг от друга и обладают энергонезависимой памятью
- Популярность. Стандарт KNX, например, очень популярен и у вас не возникнет сложности с обслуживанием
- Возможность использовать дополнительный блок логики, который будет отвечать за специфические сценарии
- Большой выбор управляющих панелей как по дизайну так и по функционалу.
Особенности
- Довольно большое число устройств в щите. Количество устройств в щите достаточно большое, поэтому при выборе сомнительного производителя ( а такие есть, так как все возлагают на рынок умных домов большие надежды) вы рискуете столкнуться с выходом из строя того или иного устройства, которое потребуется заменить.
Производители децентрализованных систем:
- ABB
- Gira
- Berker
- Bticino
- Vimar
- Jung
- HDL
- И т.д.
Системы автоматизации с открытым протоколом.
Протокол — это язык на котором общаются все устройства в «умном доме». Если взять протокол KNX, то он является открытым. Многие производители изготавливают устройства, работающие на этом языке. Ассоциация KNX проверяет их на совместимость и тестирует. Логотип KNX EIB на устройстве гарантирует повышенное качество.
Достоинства
- Большой выбор производителей. Это значит, что есть большой выбор устройств по дизайну, цене, характеристикам
- Обновление и конкуренция. Производители конкурируют в одном сегменте, что заставляет их развиваться и придумывать новые устройства
Особенности:
- Стоимость чуть выше чем у систем с закрытым протоколом за счет повышенного контроля качества и продвижения единого стандарта
- Не высокая гибкость при создании новых устройств. Необходимость следования стандартам накладывает свой отпечаток
Системы автоматизации с закрытым протоколом
Для того, чтобы упростить процесс программирования, уменьшить затраты на производство оборудования некоторые производители выпускают оборудование, работающее на собственном закрытом протоколе. Кроме них никто такое оборудование не выпускает.
Достоинства
- Наличие интересных решений по более низкой цене
- Стоимость в целом ниже, чем у систем с открытым протоколом (хотя и не всегда)
- Более быстрая реакция на требования рынка
Особенности:
- Зависимость от одного производителя
- Зачастую усеченные функции
Примеры производителей систем с закрытым протоколом
- ABB free@home
- Vimar By-Me
- Bticino MY HOME
- HDL BUS PRO
- И т.д.
На этом я заканчиваю описание систем Умный дом, надеюсь я смог прояснить некоторые вопросы. Мир систем домашней автоматизации очень широк и развивается. Скоро появятся действительно умные дома, которые найдут своих покупателей. Об этом в следующих статьях.
Подробнее о каждой из систем вы можете узнать в разделе «Бренды»
Узнать подробнее об оборудовании можно в разделе «Магазин»
(с) Павел Николаев
Все права защищены, при использовании материалов ссылка на сайт обязательна.
К списку статей
Учебный центр систем автоматизации и умного дома
I
Вводный
курс
Вводный курс предназначен для совсем новичков в теме автоматизации зданий. Для начинающих интеграторов / инсталяторов или для конечных заказчиков которые интересуются возможностями разных представленных на рынке систем по автоматизации.
На курсе рассматриваются возможности и отличия умных домов разных производителей. Слабые и сильные стороны основных систем, принципиальные различия в архитектуре, функциональности и возможностей.
Вы сможете посмотреть какой функционал доступен сейчас, из каких систем можно скомпоновать нужный вам или вашему заказчику умный дом.
Вводный курс полностью бесплатен и он является первой ступенью для прохождения курса по программированию и настройке умного дома.
Для записи на вводный курс выберите его в календаре представленном ниже. Стоимость —
Бесплатно
II
Программирование
и настройка
Курс по программированию и настройке систем автоматизации предназначен для тех, кто собирается или уже занимается инсталяцией, установкой, монтажом оборудования для создания умного дома. Для сотрудников инсталяционных, монтажных или строительных компаний.
На курсе рассматриваются все тонкости работы по настройке и программированию оборудования от HDL (в настоящий момент). Составление сценариев для автоматического взаимодействия оборудования с внешними данными.
Для прохождения данного курса необходимы базовые знания по электрике, опыт работы по прокладке электросетей, скс, стс.
Курс по программированию платный. Для его прохождения не обязательно проходить «Вводный курс», но могут возникнуть сложности.
Для записи на курс по программированию выберите его в календаре представленном ниже. Стоимость —
15.000 руб
III
Автоматизация
с WINDECO
Данный вводный курс развивает технологию умного дома, а особенно тот функционал, который отвечает за автоматизацию климата (отопления, вентиляции и кондиционирования) в помещении, с помощью интеграции умных технологий с солнцезащитой и декором окон.
На курсе рассматриваются возможности упрощения управления и систематизацию процессов контроля над шторами, жалюзи, роллставнями и прочими вещами позволяющими оградиться от солнца или ограничить его свет.
Данный курс, в настоящее время бесплатен, но планируется более углублённое изучение данной технологии, которое будет платным и будет запущено в ближайшее время.
Для записи на вводный курс выберите его в календаре представленном ниже. Стоимость —
Бесплатно
Как сделать умный дом на Ардуино своими руками: подключение периферии и программирование
Просмотров: 7 995
Умный дом представляет собой специальную систему, которая автоматизирует многие процессы в доме. Например, можно управлять системами отопления, включения освещения в определенные моменты времени, слежение за обстановкой, выполнять контроль состояния инженерных коммуникаций и прочее.
На потребительском рынке предлагается много систем подобного рода, которые имеют широкий набор функций и поддерживают работу с разными датчиками и исполнительными приспособлениями. Правда, есть еще возможность самостоятельно создать умный дом своими руками на базе Arduino.
Принцип работы умного дома на базе Ардуино
Система на платформе Ардуино работает аналогично обычной заводской. Она должна включать в свой состав контроллер с процессором, который будет обрабатывать входящие сигналы, и формировать импульсы для управления внешними устройствами.
Схема управления светом с помощью «Умного дома»
В качестве устройств, генерирующих входные сигналы, выступают разного рода датчики, которые контролируют те или иные параметры в помещении. После обработки этих сигналов контроллером, по установленному алгоритму, будет сформирован исполнительный сигнал, передаваемый к внешним устройствам, которые управляют включением электричества, работой отопительной системы, системой безопасности и пр.
Созданный на Arduino умный дом, управляется через Web интерфейс, что позволит удаленно контролировать работу системы с любого устройства, подключенного к интернету. Также поддерживает Arduino GSM управление с помощью обычных мобильных телефонов или смартфонов.
Какие датчики и контролеры можно подключать и как они работают
Основу умного дома на базе Ардуино составляет процессорная плата, представляющая микроконтроллер. Она владеет процессором, который с помощью созданного программного обеспечения обрабатывает данные от датчиков и управляет работой исполнительных устройств.
Чтобы к контроллеру можно было подключить разные функциональные датчики, используются шилды – платы расширения, которые подключают к процессорному модулю, а уже к шилдам подсоединяют требуемое число датчиков. Система из контроллера, расширительных плат и датчиков может функционировать как автономно, так и работать в связке с компьютером посредством проводной или беспроводной связи.
Датчики и компоненты «Умного дома» на базе Arduino
Через шилды к контроллеру можно подключить разные по функциональности датчики.
- Сенсоры, которые контролирую параметры и характеристики окружающей среды внутри или вне помещения. Это могут быть датчики температуры, влажности, давления, уровня освещенности наличия осадков.
- Сенсоры, которые контролируют пространственную ориентацию объекта, к которому они прикреплены. К ним относятся гироскопы, компасы, акселерометры.
- Сенсоры, которые регистрируют наличие подвижных объектов. К ним относятся датчики движения, тепловые датчики УЗ-сенсоры.
- Сенсоры контроля аварийных ситуаций. К ним относятся устройства, которые позволяют контролировать целостность инженерных коммуникаций в доме. Датчики выявляют утечку газа, воды, отключения электричества, появления задымленности, открытого огня.
Многие из этих устройств входят в набор Ардуино умный дом, предлагаемый производителями для тех, кто собрался самостоятельно автоматизировать свой дом.
Процесс сборки умного дома
Создание умного дома на базе Arduino чем-то напоминает работу с конструктором Лего. Оно предусматривает подключение нужных датчиков к микропроцессорному контроллеру, программирование созданной системы и подключение ее к средствам управления через глобальную сеть интернет. Рассмотрим более детально каждый из этих процессов.
Подключение всей периферии
Процесс подключения всех модулей и датчиков Arduino очень простой и с ним разберется даже тот человек, который слабо знаком с электроникой. Он представляет собой последовательное подключение к центральному контроллеру датчиков и исполнительных устройств, используя для этого расширительные платы и соединительные проводники.
Прикрепление датчика движения «Умного дома»
Чтобы не запутаться в процессе подключения, нужно предварительно составить детальную схему будущей системы и предусмотреть места, где будет размещен в доме контроллер, функциональные датчики и исполнительные устройства. Наличие такого плана исключит ошибки в подключении и некорректной работы умного дома.
Программирование и отладка
Чтобы умный дом на Ардуино своими руками запрограммировать, нужно знать язык программирования С++ или использовать специальную оболочку Arduino IDE. Первый вариант подходит для продвинутых пользователей, которые знают и могут программировать на этом языке. Второй вариант подойдет для тех, кто только делает первые шаги в программировании алгоритмов для устройств, созданных на платформе Ардуино.
Оболочка Arduino IDE представляет собой упрощенную версию С++. Она имеет встроенный текстовый редактор, менеджер проектов, предпроцессор, компилятор и инструменты, нужные для того, чтобы залить программный код в микропроцессор платы Arduino.
Программная оболочка Arduino IDE
Версии Arduino IDE доступны пользователям для разных операционных систем. Это могут быть Windows, Mac OS X или Linux.
После того, как созданный код залит в микропроцессор можно выполнить отладку системы и проверить насколько эффективно работает взаимодействие между датчиками, контроллером и исполнительными устройствами.
Чтобы система умный дом всегда была под контролем, существуют разные приложения, которые можно установить на свой смартфон. Например, можно закачать и настроить приложение SmartHome.apk. С его помощью можно в любое время получать данные от контроллера умного дома, а также выполнять управление его функциями.
Использование этого приложения позволит контролировать состояние охранной сигнализации, получать от нее уведомления о срабатывании. Настроив частоту опроса датчиков движения, информацию о текущем состоянии помещения можно получать в режиме реального времени.
Сопряжение с интернетом
Умный дом, созданный своими руками на Arduino, может настраиваться и контролироваться через интернет. Для этого сначала следует настроить роутер, который обеспечивает раздачу интернета в доме.
Изначально нужно зайти в раздел настроек роутера и прописать в нем IP-адрес для системы Arduino. Затем выполняется открывание порта 80.
Если есть необходимость в том, чтобы присвоить доменное имя адресу системы умный дом, можно воспользоваться возможностями сервиса https://www.noip.com. После регистрации на этой платформе следует воспользоваться функцией «Add host» и прописать там IP-адрес созданной системы умного дома. После этого доступ можно будет получать, как по IP-адресу, так и по доменному имени.
Схема подключения «Умного дома» на базе Arduino к интернету
Чтобы управлять развернутым на Arduino умным домом можно было с любого места, где есть интернет нужно провести несложную настройку используемого браузера. Для этого в его адресной строке следует набрать следующий код «xxx.xxx.xxx.xxx/all».
Здесь под xxx.xxx.xxx.xxx подразумевают IP-адрес, используемый системой умный дом. После этой процедуры пользователь будет иметь возможность получать информацию от созданной системы автоматизации дома, а также задавать параметры ее работы.
Заключение
На сегодня существует много готовых Ардуино проектов умный дом, которые можно найти в сети интернет. Также можно создать свой собственный проект, который будет максимально подходить под конкретный объект. Системы, построенные на Ардуино, отличаются тем преимуществом, что их всегда можно модернизировать и масштабировать.
Например, можно начать с управления освещением Ардуино, а затем добавлять функциональные датчики, которые будут контролировать движение в помещении, следить за утечкой воды, газа. Чтобы упростить процедуру создания автоматизированной системы в интернет-магазинах можно найти много готовых наборов умный дом Arduino. Они обеспечивают создание базовой конфигурации системы, которую позже можно усовершенствовать под свои требования.
Видео: Умный дом на Arduino
Умный дом в Московской квартире. Проектирование, реализация на объекте, программирование и запуск в эксплуатацию
Совместный проект с архитектурным и инженерным отделом студии «АРТтим». Комплексный подход помог в первую очередь заказчику получить единое окно выдачи информации и решения любых вопросов при реализации проекта, а также осуществление гарантийного обслуживания и продления гарантии.
Архитектурный отдел студии, полностью погруженный в реализацию проекта, заказывая оборудования кондиционеров, отопление и насчитывая иные системы, поставил задачу связать все системы в единую сеть с осуществлением общего контроля на объекте. Особое внимание было отдано высокой отказоустойчивости системы, чего не могли обеспечить внешние подрядчики.
Как итог, была продуманна система умного дома, управляющая освещением, камерами, сигнализацией, отоплением, анти протечкой, шторами, каналами вводного интернет трафика, кондиционированием, вентиляцией и другими более маленькими подсистемами квартиры, такими как ограничение интернет трафика для детей и управление домашним кинотеатром.
Все системы в соответствии с совместной задумкой заказчика, архитекторов проекта и наших специалистов объединены общим интерфейсом управления, основанным на визуальных видах каждого отдельного помещения, но несмотря на столь продвинутый интерфейс, основной идеей взаимоотношения с автоматикой остались выключатели и датчики движения, облегчая и упрощая стандартное управление.
Смотрим процесс реализации и результаты инсталлированная системы.
Видео примеры работы приложения и умного дома
Использование после программирования. Часть 02 Сокращенное видео.» src=»https://www.youtube.com/embed/4D8chZpFNo4?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Планировка квартиры, начало разработки инженерных проектов для внедрения умного дома
Визуализации квартиры, созданные в рамках проекта «Люкс» и использованные для разработки графического интерфейса управления умным домом
Главный экран интерфейса управление. HTML приложение, доступное в внутренней сети квартиры
Фотографии процесса реализации
Фото после завершения работ
Гостиная
Кухня
Холл
Гостевой СУ
Кабинет
Мастер спальня
Мастер СУ
Гардеробная при мастер спальне
Игровая
Детская №1
Детская №2
Детский СУ
Фото конечного оборудования умного дома
Интерфейс приложения умного дома, процесс тестирования на объекте
Смотрите также
- Раковины и наша тренировка, и оттачивание навыков с приложениями, использующими дополненную реальность
- Музейные экспонаты, оцифровка изделий. Презентация в дополненной реальности. Новый подход, цифровой музей и разработка логики приложения для музеев
- Мягкая мебель и примерка в дополненной реальности. AR примерка и конфигуратор
Какие языки программирования изучать для умных домов
Если вы хотите вывести свой умный дом на новый уровень, изучение языка программирования может стать следующим важным шагом. В конце концов, умные устройства для массового рынка способны на многое. Если вы хотите сделать с ним больше, вам нужно расширить их — или купить более общее устройство (например, Raspberry Pi) и запрограммировать его в соответствии с вашими потребностями.
В общем, Python — «лучший» язык для изучения для начинающих, за ним следует Node.js, а затем Java.В то время C становится популярным для серьезной разработки умного дома, однако язык, который лучше всего выучить, может быстро измениться.
Лучший язык для разработки умного дома
Хорошо, позвольте мне поговорить с вами. Я начал эту рубрику как «Лучший язык», но этого нет: есть дюжина подходящих языков программирования, которые можно использовать для улучшения своего автоматизированного умного дома, точно так же, как есть дюжина подходящих отверток и молотков на полке в Home Depot. .
Как разработчик программного обеспечения по профессии, Я использовал много языков программирования на протяжении многих лет — и все они имеют разные сильные и слабые стороны .
Убрав этот отказ от ответственности, , тем не менее, имеет прагматичный выбор при изучении языка программирования для разработки умного дома.
Если вы абсолютный новичок, Python будет лучшим «универсалом» . Это особенно верно, если вы приобрели Raspberry Pi и хотите его запрограммировать, потому что многие учебники основаны на Python.
Пример кода Python взят из одного из проектов Тристана на сайте программирования Github.Однако и Node.js, и Java также часто используются, при этом Node.js легче изучить (чем Java), но Java намного мощнее. Если вы заинтересованы в создании собственных навыков Amazon Alexa, множество онлайн-руководств написано на Node.js (но некоторые из них на Python, а пара — на Java).
Если вы уже разбираетесь в технике, возможно, у вас есть образование инженера-электрика и вы уже знакомы с программированием, то C, вероятно, будет лучшим выбором для вас.
Как вы понимаете, выбор «лучшего языка» непрост.В целом мы бы посоветовали вам начать с Python, если вы раньше не изучали язык программирования.
Вы можете использовать Python для множества случаев разработки умного дома, включая настройку Raspberry Pi и написание пользовательских навыков Alexa.
Python относительно прост в освоении, к тому же он неизменно считается одним из самых популярных языков программирования в мире, а также активно развивается и растет.
Как использовать языки программирования для расширения умного дома
Существует почти бесконечное количество способов, которыми вы можете использовать программирование для улучшения вашего умного дома (и / или домашней автоматизации), но некоторые методы, с которых вы можете начать, следующие:
Развивайте свой собственный навык Amazon AlexaБлагодаря этому вы можете обеспечить поистине уникальный опыт работы с устройствами Amazon Echo. Вы знаете, когда вы просите определенные вещи, и в них говорится, что это открывает определенный навык? Что ж, это означает, что сторонний бит компьютерного кода вызывается для ответа / обработки вашего запроса.
Вы тоже можете создать свое собственное умение . У Amazon есть подробное руководство по созданию простого навыка «Hello world», где «Hello world» — это распространенный подход, который программисты используют в своей первой программе.
Есть также полезное видео на YouTube, показывающее, как это сделать:
У вас вместо этого Google Home? Сделайте настраиваемые «действия»
Так же, как вы можете создавать собственные навыки для Alexa, вы можете создавать собственные действия для устройств Google Home (например, Google Mini).
Что замечательно в этом подходе, так это то, что вы можете добавлять свои собственные действия в приложение Google Home, а также управлять несколькими устройствами (и другими). Другими словами, с вы можете создать полностью настраиваемый интерфейс, объединяющий несколько умных домашних устройств, и управлять всем профессионально с помощью домашнего приложения .
Руководств по реализации пользовательских действий в Google Home не так много (следите за обновлениями — я планирую сделать такое в какой-то момент), но статья в Smashing Magazine полезна, как и следующее видео на YouTube:
Настройте свой Philips Hue по своему вкусу
Philips имеет различную поддержку для разработчиков, включая «SDK», что означает «комплект для разработки программного обеспечения» — быстрый стартовый пакет полезного кода и информации.
Хотя это показывает, что они удобны для разработчиков (всегда хороший знак!), У них нет официальных SDK для Python. Но это нормально, потому что существует множество качественных SDK сторонних разработчиков для Python, включая SDK от studioimaginaire.
Хорошая вещь в том, что вы можете управлять своими лампами Hue таким образом, заключается в том, что вы можете сделать именно то, о чем мечтаете — больше не будет ограничиваться приложением для телефона!
Точно так же вы можете запустить процедуру Hue (или простую смену цвета лампы) с , что угодно, — «кнопка» на вашем компьютере (которая запускает скрипт Python), настраиваемая команда Alexa или Google Home / Assistant (в соответствии с нашими ранее разделов) — или даже скрипт, размещенный «в облаке», например в Amazon AWS или Google Cloud.
Умные лампочки Philips Hue от Sho Hashimoto (Flickr)Вы можете даже пофантазировать и купить любой датчик (скажем, датчик движения), подключить его к Raspberry Pi — а затем изменить свои световые тона в зависимости от того, что датчик улавливает.
Или вы можете пойти еще дальше и добавить простую камеру в свою настройку Pi, определить, проходит ли ваша кошка или собака, а затем соответствующим образом изменить свой оттенок света. Честно говоря, я не могу придумать никаких реальных преимуществ от этого, но дело в том, что вы могли бы сделать это, если бы захотели!
Что приводит нас к…
Программирование Raspberry Pi: идеальный набор инструментов для умного дома
Я упоминал Raspberry Pi несколько раз.Если вы не слышали об этом, стоит погуглить: это компьютер размером с кредитную карту. Полноценный компьютер с большей мощностью, чем настольный компьютер за 1000 долларов десять лет назад, который стоил около 50 долларов.
При желании вы можете подключить клавиатуру, мышь и монитор компьютера, а также подключить их к домашней сети с помощью адаптера Wi-Fi или кабеля Ethernet.
Затем вы можете настроить его для выполнения ряда задач домашней автоматизации, прежде чем отключать клавиатуру, мышь и монитор и оставлять его работать в фоновом режиме, не занимая много места или энергии.
Все это может показаться немного бессмысленным, но прелесть Pi в его гибкости . Вы можете подключить ряд камер и датчиков и использовать их для контроля температуры в вашем доме (с помощью интеллектуального термостата), ваших лампочек (с помощью интеллектуальных лампочек) и многого другого.
Это связано с тем, что Pi можно легко расширить и запустить на нем различные скрипты Python. Таким образом, Pi может стать центральным узлом вашего индивидуального умного дома .
Вы даже можете автоматизировать полив ваших растений, используя Python и Raspberry Pi!
Конечно, если вы настоящий новичок в технологиях и программировании (но все же хотите, чтобы начал расширять ), попробуйте Home Assistant, который можно запустить на Raspberry Pi и при необходимости расширить.Это тоже может стать отличной отправной точкой.
Станьте по-настоящему удаленным (и автоматизированным) арендодателем Airbnb
Удаленные арендодатели Airbnb не являются чем-то новым — здесь вы покупаете арендуемую недвижимость Airbnb, а затем управляете ею удаленно, используя сочетание местных клининговых компаний и умных дверных замков, чтобы разрешить доступ (уборщикам и гостям) по мере необходимости.
Однако вы всегда можете пойти дальше в программировании, благодаря API арендодателя Airbnb и API интеллектуальных дверных замков, таких как API дверных замков August.
Фактически вы можете «связать» их с помощью Python (или любого другого языка программирования), и автоматически разрешит доступ вашим гостям в нужное время, когда Airbnb уведомит вас об их бронировании.
Как выучить Python (не переусердствуя)
Python — довольно удобный язык для начинающих, но это все еще непростой для изучения, если вы никогда раньше не смотрели на языки программирования / сценариев.
Automate the Boring Stuff — отличная отправная точка, потому что он дает много пошаговых инструкций и стремится никогда не быть слишком сложным .
Вы можете бесплатно следить за всем содержанием по этой ссылке, но вы также можете купить физическую книгу, если предпочитаете этот вариант. Автор также преобразовал его в курс Udemy, если вы предпочитаете видеокурсы.
Однако есть десятки других способов изучения Python, включая действительно потрясающие бесплатные учебные пособия на YouTube. Необходимо знать две основные вещи:
- Обязательно изучите Python v3 . Первоначально Python v3 был выпущен более десяти лет назад, но по разным причинам Python 2 все еще использовался довольно часто — и, следовательно, вы все еще будете видеть некоторые учебники (написанные более 3-4 лет назад), посвященные Python 2. Просто убедитесь, что учебник, которому вы следуете, обновлен, и все будет в порядке. .
- Не сдавайтесь. Выучить язык программирования не сложно, , но временами кажется, что так оно и есть. Держите . Продолжайте практиковаться, следуя выбранному вами курсу, а также используя небольшие сценарии вне его (когда вы достигнете определенного уровня знаний).
«А как же Node.js»?
Мне известно, что эта статья в основном посвящена Python (хотя и упоминается, что Node.js также может быть полезен для умных домов, тем более что многие учебники по навыкам Alexa основаны на Node).
Если вы слышали хорошие отзывы о Node.js и рады узнать об этом, пожалуйста, сделайте это. Его также можно использовать в подавляющем большинстве случаев , и это похоже на то, что мы говорили ранее: язык программирования — это просто инструмент для достижения цели.
В конце концов, бывают отвертки разных марок, но 99% из них подходят для их цели: ввинчивания во что-нибудь винта.Node.js и Python — это просто разные «бренды» (языки), которые достигают одной и той же цели: автоматизировать вещи вокруг вашего дома (в данном случае они могут намного больше!).
Python, Node.js, Java, C #… и еще около десятка языков могут отлично работать для автоматизации умного дома.
Изучение языков программирования будущего для умного дома
Прямо сейчас мое предсказание изучить Python (или Node.js, или Java, и т. Д.!) Для программирования вашего умного дома верно.
Однако я с интересом наблюдаю за проектом Connected Home over IP.Это собрание всех основных поставщиков умного дома, целью которого является разработка общего стандарта для различных устройств умного дома, позволяющих общаться друг с другом.
Если проект CHoIP поддерживает только пару языков программирования, они вполне могут быть теми, которые стоит изучить в будущем. На самом деле проект, вероятно, выйдет с поддержкой (SDK) для нескольких языков, но мы все узнаем об этом позже в этом году.
16 платформ домашней автоматизации с открытым исходным кодом для использования в 2020 году
Преимущества программного обеспечения с открытым исходным кодом огромны, и приятно видеть, что так много платформ домашней автоматизации предлагают 100% бесплатное и функциональное программное обеспечение энтузиастам Интернета вещей по всему миру.
Люди, стоящие за этими платформами домашней автоматизации, много работали над созданием надежной кодовой базы, которую вы могли бы использовать для создания собственного решения, но достаточно ли открытого исходного кода для этой цели? Или он не достигает своей «открытой» цели?
Как и большинство других программных платформ, хорошее решение требует столь же сильного сообщества, которое готово поддержать его и улучшить его исходное состояние. Вот почему мы собрали 16+ платформ домашней автоматизации с открытым исходным кодом, которые, по нашему мнению, наиболее интересны в сфере Интернета вещей.
Какой знак «+» вы можете спросить? Прочтите до конца, чтобы узнать больше о бонусной платформе одного из самых сильных сообществ в области домашней автоматизации.
Платформы указаны не в порядке предпочтения или доли рынка. Они перечислены в порядке, который позволяет нам рассказать историю о сообществах, стоящих за этими платформами, и о том, почему так важно иметь прочную основу при выборе решения с открытым исходным кодом. Мы не предвзято относимся ни к одной из платформ.
Мы не можем начать этот список, не упомянув openHAB, одного из сильнейших игроков в сообществе открытого исходного кода. Имея почти полмиллиона сообщений на своих форумах и 33 000 участников, openHAB постоянно совершенствует свое первоначальное предложение. Платформа может интегрироваться с более чем 1500 устройствами от Sony, Pioneer, LG, Samsung и многих других. openHAB — это бесплатное программное обеспечение (даже коммерческое), которое можно загрузить локально в любой операционной системе. Нет необходимости в облачных серверах.
Загрузите openHAB или узнайте больше.
Home Assistant — еще один сильный игрок в сообществе домашней автоматизации с открытым исходным кодом. Он предлагает платформу, которая прежде всего ориентирована на локальный контроль и конфиденциальность. Во многих отношениях Home Assistant сравним с openHAB в том смысле, что он разделяет аналогичное видение, объединяя как можно больше устройств в одну бесплатную платформу. Со стороны разработчика Home Assistant, вероятно, является наиболее гибкой из всех платформ, поэтому вы можете попробовать его.
Начните работу с Home Assistant или посетите портал разработчика.
OpenMotics имеет несколько иной подход к открытому исходному коду. Чтобы сделать свое решение максимально гладким и практичным, OpenMotics предлагает настраиваемые модули, созданные специально с учетом их программного обеспечения. Эти могут быть куплены в их интернет-магазине для простоты, но они также могут быть полностью воспроизведены с использованием исходных схем и ведомости материалов. Конечно, это не так просто, как достать Arduino или Raspberry Pi, но мы думаем, что это отличный проект, который стоит рассмотреть.
Узнайте больше об OpenMotics на GitHub или посетите вики.
Jeedom — отличный вариант для домашней автоматизации, которая, к сожалению, сдерживается языком. Сообщество Jeedom преимущественно французское, и даже если веб-сайт переведен на английский, правила сообщества и форумы все на французском. Что касается документации, Jeedom предлагает множество языков, включая английский, испанский и немецкий. Однако это может быть немного сложнее по сравнению с платформами домашней автоматизации, такими как openHAB и Home Assistant.
Загрузите Jeedom или узнайте больше.
ioBroker появился в сфере домашней автоматизации с открытым исходным кодом в начале 2017 года, но впоследствии стал одним из самых быстрорастущих сообществ в игре. С более чем 21 000 пользователей, готовых принять участие, ioBroker — это сильное предложение, предлагающее в общей сложности около 300 интеграций. Это здорово, учитывая, что программное обеспечение полностью бесплатное. Почему бы не попробовать?
Загрузите ioBroker или прочтите документацию.
AGO Control — это аккуратная панель инструментов с открытым исходным кодом, которая позволяет вам контролировать и автоматизировать свои устройства быстрее, чем на любой другой платформе. Его сила в простоте. В качестве основы для домашней автоматизации AGO Control позволяет подключать все, что вы хотите, внутри и снаружи дома. Легкий протокол делает его легко читаемым как машинами , так и людьми … Замечательно!
Загрузите AGO Control или просмотрите галерею.
Трудно не любить Domoticz, потому что он дает вам все необходимое, не требуя многого взамен.На их веб-сайте вы можете найти пошаговые инструкции по установке и внедрению программного обеспечения. Более того, сообщество очень активное! На момент написания этой статьи было много сообщений о том, как использовать плагины и устройства. Это именно то, что нужно такой платформе с открытым исходным кодом, как Domoticz, и это идеальная поддержка для студентов, которые хотят учиться.
Загрузите Domoticz сейчас, получите руководство (PDF) или посетите форум.
FHEM хорошо известен в мире домашней автоматизации.Это Perl-сервер с открытым исходным кодом (GPL), используемый для автоматизации общих задач в доме, таких как включение и выключение света, регулировка отопления и многое другое. Большинство протоколов, используемых в домашней автоматизации, поддерживаются FHEM, и документация отличная… если вам удастся найти то, что вы ищете. С немного запутанным интерфейсом и появлением из ниоткуда немецкого языка, FHEM по-прежнему является хорошим выбором для энтузиастов.
Загрузите FHEM или прочтите вики.
Еще один французский игрок, Calaos — это платформа с открытым исходным кодом для домашней автоматизации с большим сообществом, которое поддерживает ее.Форум не так активен, как форум Domoticz, но он достаточно хорош, чтобы узнать больше о характеристиках программного обеспечения. Calaos интересен тем, что предлагает целый набор приложений для использования на нескольких устройствах: в Интернете, Android, iOS, Linux и других. В документации также рассказывается, как настроить все самостоятельно. Попробуйте сами!
Загрузите Calaos или узнайте, как им пользоваться.
Pimatic — это аппаратно-независимый фреймворк для домашней автоматизации, который можно расширить с помощью более 70 плагинов.Как и многие другие фреймворки в этой области, Pimatic работает на Node.js. Основное внимание в этой структуре уделяется гибкости: ее можно использовать довольно быстро и «легко». Благодаря встроенным функциям вы можете сразу автоматизировать задачи, подключив домашние устройства и добавив условные правила.
Установите Pimatic в свою систему или попробуйте демо.
Homebridge — это современный и легкий сервер NodeJS, эмулирующий iOS HomeKit API. Это означает, что после установки на вашем маломощном компьютере (включая Raspberry Pi) он может обслуживать те же запросы, к которым вы привыкли на своем устройстве iOS, через Siri.Первоначальные участники этого проекта думали об этом из-за бесчисленных устройств, которые не могли подключиться к экосистеме Apple, объединяя лучшее из проектов домашней автоматизации и проектов с открытым исходным кодом.
Проверьте плагины Homebridge или посетите страницу Github.
Общественный проект. Это то, что Уве Фризе называет Smarthomatic. Уве создал этот фреймворк после многих лет работы с микроконтроллерами в своей личной и рабочей жизни. Так как он был так близок к миру домашней автоматизации, он начал объединять многие идеи, которые собирал ежедневно.И хотя это не самая обширная платформа, это решение с открытым исходным кодом определенно интересно, учитывая, что оно было создано специально для решения домашних задач, а не для чего-либо еще.
Загрузите Smarthomatic или посетите страницу GitHub.
EventGhost — популярная программа домашней автоматизации для Windows, которую многие в сообществе используют для автоматизации простых задач. Благодаря этой простой структуре вы можете создавать так называемые наборы задач, что-то вроде путей автоматизации, через которые проходят ваши устройства.Хотите открыть дверь гаража с помощью контроллера Xbox? Идите прямо вперед. Мы были очень удивлены, увидев, насколько на самом деле заинтересовано сообщество.
Загрузите EventGhost (загрузка файла .exe) или посетите форум.
Разработанный для работы на ограниченных ресурсах (Raspberry Pi первого поколения и другие низкопроизводительные платы), MyController — это сервер с открытым исходным кодом, который позволяет управлять домашними или офисными устройствами. Будучи таким легким, MyController может поместиться практически на любом устройстве, и это гибкое решение для хакеров.Поскольку платформа основана на Java, вы можете запускать сервер только в операционных системах, которые его поддерживают. К сожалению, и функциональность, и сообщество устарели.
Загрузите MyController или посетите форум.
Как следует из названия, PiDome — это программное обеспечение для домашней автоматизации, разработанное специально для Raspberry Pi. Платформа представляет собой хорошее сочетание расширенных функций для опытных пользователей и приборной панели для начинающих, которая помогает тем, кто не знаком с домашней автоматизацией, привыкнуть к различным концепциям.PiDome в настоящее время переписывается, и текущая версия немного устарела.
Загрузите PiDome или посмотрите интерфейс.
Ландшафт серверов домашней автоматизации довольно обширен. HomeGenie — еще одна платформа с открытым исходным кодом, которая утверждает, что предлагает один из лучших возможностей в этой области. С полной веб-панелью управления и несколькими интеграциями для работы HomeGenie определенно является интересным предложением. Но есть ли у него достаточно сильное сообщество, чтобы его поддержать? К сожалению, не похоже.Нет форумов или мест, где пользователи могли бы собраться и поделиться своими знаниями о программном пакете.
Начните работу с HomeGenie или посетите страницу GitHub.
Мы исключили некоторые платформы из этого списка, потому что они либо устарели, либо не соответствовали целям этой статьи (сообщества с открытым исходным кодом и поддержка). Если вы заинтересованы в посещении этих платформ, не стесняйтесь сделать это, используя следующие ссылки: OpenNetHome, MajorDomo, Gladys, MisterHouse, LinuxMCE, Pytomation, Eclipse Smarthome.
Ваша бонусная платформа домашней автоматизации
Поздравляю, вы сделали это так далеко! Теперь, когда у вас есть полное представление о масштабах и масштабах домашней автоматизации, у нас есть для вас особое удовольствие. Помните, мы говорили о платформе с одним из самых сильных сообществ в области домашней автоматизации? Правильно, мы не шутили по этому поводу.
Познакомьтесь с Ubidots, платформой для разработки приложений Интернета вещей с функцией перетаскивания и перетаскивания для тех, кто строит подключенное будущее. Разработанный для промышленного Интернета вещей, Ubidots также предлагает бесплатную версию для личного использования — Ubidots STEM, которая отлично подходит для проектов домашней автоматизации.Ubidots имеет одно из крупнейших сообществ DIY в IoT, и, что лучше всего, вы можете извлечь выгоду из сотен примеров проектов, размещенных в Интернете.
Создайте бесплатную учетную запись и начните создавать собственное приложение для домашней автоматизации! Затем зайдите на наш форум сообщества и оставайтесь на связи с единомышленниками-энтузиастами Интернета вещей.
Если вам понравился наш список и вы узнали что-то новое о мире домашней автоматизации и платформах с открытым исходным кодом, не забудьте поделиться публикацией и распространить информацию. Мир IoT быстро растет, и у нас будет много нового контента, так что следите за новостями.А пока желаю удачи!
6 инструментов домашней автоматизации с открытым исходным кодом
Примечание редактора: эта статья была первоначально опубликована в марте 2016 года и была обновлена, чтобы включить дополнительные параметры и информацию.
Интернет вещей — это не просто модное слово, это реальность, которая быстро расширяется с тех пор, как мы в последний раз опубликовали обзорную статью об инструментах домашней автоматизации в 2016 году. В 2017 году 26,5% домохозяйств в США уже использовали те или иные технологии умного дома. ; Ожидается, что в течение пяти лет этот процент увеличится вдвое.
Благодаря постоянно растущему числу устройств, которые помогут вам автоматизировать, защитить и контролировать ваш дом, еще никогда не было проще и соблазнительнее попробовать свои силы в домашней автоматизации. Независимо от того, хотите ли вы управлять своей системой HVAC удаленно, интегрировать домашний кинотеатр, защитить свой дом от кражи, пожара или других угроз, сократить потребление энергии или просто контролировать несколько источников света, в вашем распоряжении бесчисленное множество устройств.Но в то же время многие пользователи беспокоятся о последствиях для безопасности и конфиденциальности, связанных с введением новых устройств в свои дома — очень реальное и серьезное соображение.Они хотят контролировать, кто имеет доступ к жизненно важным системам, которые контролируют их бытовую технику и записывают каждый момент их повседневной жизни. И это понятно: в эпоху, когда даже ваш холодильник может быть умным устройством, разве вы не хотите знать, звонит ли ваш холодильник домой? Разве вам не нужна базовая гарантия того, что даже если вы дадите устройству разрешение на внешнюю связь, оно будет доступно только тем, кто явно авторизован?
Проблемы безопасности являются одной из многих причин, по которым открытый исходный код будет иметь решающее значение для нашего будущего с подключенными устройствами.Возможность полностью понимать программы, управляющие вашим домом, означает, что вы можете просматривать и, при необходимости, изменять исходный код, запущенный на самих устройствах.
Хотя подключенные устройства часто содержат проприетарные компоненты, первым хорошим шагом к внедрению открытого исходного кода в вашу систему домашней автоматизации является обеспечение того, чтобы устройство, которое связывает ваши устройства вместе и предоставляет вам интерфейс к ним («концентратор»), открытый источник. К счастью, существует множество вариантов, позволяющих запускать все, от вашего постоянно включенного персонального компьютера до Raspberry Pi.
Вот лишь некоторые из наших любимых.
Калаос
Calaos разработан как полнофункциональная платформа домашней автоматизации, включающая серверное приложение, интерфейс с сенсорным экраном, веб-приложение, собственные мобильные приложения для iOS и Android, а также предварительно настроенную операционную систему Linux для работы под ней. Проект Calaos создан французской компанией, поэтому ее форумы поддержки в основном ведутся на французском языке, хотя большая часть учебных материалов и документации переведена на английский язык.
Calaos находится под лицензией GPL версии 3, и вы можете просмотреть его исходный код на GitHub.
Domoticz
Domoticz — это система домашней автоматизации с довольно широкой библиотекой поддерживаемых устройств, от метеостанций до детекторов дыма и пультов дистанционного управления, и большое количество дополнительных сторонних интеграций задокументировано на веб-сайте проекта. Он разработан с использованием интерфейса HTML5, что делает его доступным для настольных браузеров и большинства современных смартфонов, он легкий и работает на многих маломощных устройствах, таких как Raspberry Pi.
Domoticz написан в основном на C / C ++ под лицензией GPLv3, и его исходный код можно просмотреть на GitHub.
Домашний помощник
Home Assistant — это платформа домашней автоматизации с открытым исходным кодом, предназначенная для простого развертывания практически на любой машине, на которой может работать Python 3, от Raspberry Pi до сетевого хранилища (NAS), и она даже поставляется с контейнером Docker для создания развертывание на других системах очень просто. Он интегрируется с большим количеством предложений с открытым исходным кодом, а также с коммерческими предложениями, позволяя связать, например, IFTTT, информацию о погоде или ваше устройство Amazon Echo для управления оборудованием от замков до освещения.
Home Assistant выпущен под лицензией MIT, и его исходный код можно скачать с GitHub.
MisterHouse
MisterHouse приобрел большую популярность с 2016 года, когда мы упомянули его как «еще один вариант для рассмотрения» в этом списке. Он использует сценарии Perl для отслеживания всего, что может быть запрошено компьютером, или управления чем-либо, которым можно управлять удаленно. Он реагирует на голосовые команды, время дня, погоду, местоположение и другие события, чтобы включить свет, разбудить вас, записать ваше любимое телешоу, объявить звонящих по телефону, предупредить, что ваша входная дверь открыта, сообщить, сколько времени ваш сын был в сети, сообщал вам, превышает ли скорость машина вашей дочери, и многое другое.Он работает на компьютерах Linux, macOS и Windows и может считывать / записывать данные с самых разных устройств, включая системы безопасности, метеостанции, идентификаторы вызывающего абонента, маршрутизаторы, системы определения местоположения транспортных средств и т. Д.
MisterHouse находится под лицензией GPLv2, и вы можете просмотреть его исходный код на GitHub.
OpenHAB
OpenHAB (сокращение от Open Home Automation Bus) — один из самых известных инструментов домашней автоматизации среди энтузиастов с открытым исходным кодом, с большим сообществом пользователей и большим количеством поддерживаемых устройств и интеграций.Написанный на Java, openHAB переносится в большинство основных операционных систем и даже хорошо работает на Raspberry Pi. Поддерживая сотни устройств, openHAB не зависит от устройств и упрощает разработчикам добавление собственных устройств или подключаемых модулей в систему. OpenHAB также поставляет приложения для iOS и Android для управления устройствами, а также инструменты дизайна, чтобы вы могли создать свой собственный пользовательский интерфейс для своей домашней системы.
Исходный код openHAB можно найти на GitHub под лицензией Eclipse Public License.
OpenMotics
OpenMotics — это система домашней автоматизации с аппаратным и программным обеспечением под лицензиями с открытым исходным кодом. Он предназначен для обеспечения комплексной системы управления устройствами, а не для объединения множества устройств от разных поставщиков. В отличие от многих других систем, разработанных в первую очередь для упрощения дооснащения, OpenMotics фокусируется на проводном решении. Для получения дополнительной информации см. Нашу полную статью от разработчика серверной части OpenMotics Фредерика Рикбоша.
Исходный код OpenMotics находится под лицензией GPLv2 и доступен для загрузки на GitHub.
Конечно, это не единственные доступные варианты. Многие энтузиасты домашней автоматизации выбирают другое решение или даже решают внедрить собственное. Другие пользователи предпочитают использовать отдельные устройства умного дома, не объединяя их в единую комплексную систему.
Если вышеперечисленные решения не соответствуют вашим потребностям, рассмотрите следующие возможные альтернативы:
- EventGhost — это инструмент автоматизации домашнего кинотеатра с открытым исходным кодом (GPL v2), работающий только на ПК с Microsoft Windows.Он позволяет пользователям управлять мультимедийными ПК и подключенным оборудованием с помощью плагинов, запускающих макросы, или путем написания собственных скриптов Python.
- ioBroker — это платформа Интернета вещей на основе JavaScript, которая может управлять освещением, замками, термостатами, мультимедиа, веб-камерами и т. Д. Он будет работать на любом оборудовании, на котором работает Node.js, включая Windows, Linux и macOS, и имеет открытый исходный код по лицензии MIT.
- Jeedom — это платформа домашней автоматизации, состоящая из программного обеспечения с открытым исходным кодом (GPL v2) для управления освещением, замками, мультимедиа и т. Д.Он включает мобильное приложение (Android и iOS) и работает на ПК с ОС Linux; компания также продает концентраторы, которые, по ее словам, представляют собой готовое решение для настройки домашней автоматизации.
- LinuxMCE позиционирует себя как «цифровой клей между вашими носителями и всеми вашими электроприборами». Он работает на Linux (включая Raspberry Pi), выпущен под лицензией Pluto с открытым исходным кодом и может использоваться для домашней безопасности, телекоммуникаций (VoIP и голосовая почта), аудио / видео оборудования, домашней автоматизации и, что уникально, для воспроизведения видео. игры.
- OpenNetHome, как и другие решения в этой категории, представляет собой программное обеспечение с открытым исходным кодом для управления освещением, сигнализацией, приборами и т. Д. Оно основано на Java и Apache Maven, работает в Windows, macOS и Linux, включая Raspberry Pi, и выпущено под GPLv3.
- Smarthomatic — это среда домашней автоматизации с открытым исходным кодом, которая концентрируется на аппаратных устройствах и программном обеспечении, а не на пользовательских интерфейсах. Лицензированный под GPLv3, он используется для таких вещей, как управление освещением, приборами и влажностью воздуха, измерение температуры окружающей среды и не забывайте поливать растения.
Теперь ваша очередь: у вас уже есть система домашней автоматизации с открытым исходным кодом? Или, возможно, вы изучаете варианты его создания. Что бы вы посоветовали новичку в области домашней автоматизации и какую систему или системы вы бы порекомендовали?
Вы хотите прочитать больше подобных статей? Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей по электронной почте.
Пошаговое руководство по созданию системы «умный дом»
Джерарду 46 лет, он родился в Корке в Ирландии, женат на Олив и имеет пятерых детей в возрасте от 5 до 16 лет — так что дом занят!
За последние 20 лет Джерард занимал различные управленческие, инженерные и коммерческие должности как в государственном, так и в частном секторе.
Джерард — опытный международный эксперт в области телекоммуникаций, педагог, серийный Интернет-предприниматель, бизнес-ангел и интегратор автоматизации умного дома. Среди других профессиональных достижений — создание различных книг по технологиям:
- [+] Услуги и технологии IPTV, Wiley, ISBN: 978-0-470-16372-6 (опубликовано в 2008 г.)
- [+] Лаборатория сертификации интеграторов домашних технологий в соавторстве: ISBN 1-58122-070-7 ( Опубликовано в 2004 г.)
- [+] Essential Guide to Home Networking; ISBN-10: 0130198463, опубликовано (2001 г.)
- [+] Essential Guide to Digital Set-top Boxes and Interactive TV, Prentice Hall, ISBN-10: 0130173606 (опубликовано в 1999 г.).
- [+] Управляйте своим домом с помощью приложения для смартфона!
- [+] 13 способов использовать технологии, чтобы дольше жить самостоятельно дома!
- Essential Guide to Steak
На протяжении многих лет Джерарду отводилась роль комментатора отраслевых событий и тенденций в секторе цифрового дома, его цитировали в ряде ведущих деловых публикаций. Кроме того, он выступал с докладами на нескольких конференциях по всему миру.
В последнее время Джерард в качестве ангела-инвестора участвует в портфеле стартапов и растущих компаний в области мобильных приложений, электронной коммерции, подписки на электронное обучение, продуктов питания и цифрового дома.
Кроме того, он ведет несколько блогов, в том числе один, который помогает людям делать свои дома более безопасными, безопасными, более энергоэффективными и приятными!
Что касается образования, Джерард имеет квалификацию в области электроники и информационных технологий Лимерикского университета в Ирландии.
Технология умного дома для умных людей
Сегодня все умно: мобильные телефоны, гаджеты, электроника, а теперь и дома.С развитием технологий здорово открывать для себя больше интересных идей, которые могут облегчить нашу жизнь. Чтобы выбрать правильный вариант, который подойдет вашему дому или гаражу, вы всегда можете поискать рекомендации по продуктам и обзоры в Интернете, проверенные экспертами в руководствах по продуктам и обзорах.
В этом руководстве мы увидим некоторые из тех умных решений, которые вы можете использовать для своего дома.
Итак, давайте сделаем небольшой тур по умным домам.
Что такое умный дом?Умный дом больше не иллюзия.По мере развития технологий растет и наша легкость. Установив несколько гаджетов, вы легко сможете сделать дом своей мечты. Итак, всем фанатам Железного человека! подбадривайте, ведь вы также можете использовать все эти гаджеты, как Тони Старк.
Знаете ли вы, что самое лучшее в умных домах? Они не слишком дорогие. Необязательно быть миллионером, если вы хотите свой умный дом. Все, что вам нужно, — это установить несколько устройств, которые оживят ваш дом и придадут ему великолепный вид.
Начнем с некоторых основных бытовых инструментов, с помощью которых вы можете превратить свой дом так, как вы мечтали.Они доступны по цене, легко и быстро доступны. Итак, давайте посмотрим на устройства.
Smart Tv — это то, что есть у большинства из нас. Он похож на обычный телевизор, но позволяет смотреть что угодно. В отличие от традиционного телевизора, вы можете переключить что угодно в любой момент. Вы можете смотреть свои любимые фильмы, слушать песни и смотреть новости и даже свои ежедневные передачи, когда захотите.
Получите подписку на Netflix, Amazon Prime или Hulu и следите за обновлениями, чтобы смотреть свой любимый контент.
Вы даже можете подключить их к своим интеллектуальным динамикам и сделать их умнее.
- Ораторы, которые вас понимают
Добавление к этому основному списку выступающих играет важную роль. Теперь с помощью умных динамиков вы можете воспроизводить песни, что, очевидно, и делает, но вы даже можете попросить его найти песни в Интернете и воспроизвести их.
Он может сообщать вам информацию о погоде. Он даже может сообщать вам обновления новостей. Вы можете считать их своими помощниками, поскольку они всегда напоминают вам о том, что вы сказали им запомнить.Они похожи на центральный контроллер.
Они могут регулировать свою громкость по вашему заказу, увеличивать или уменьшать AC. Вы даже можете включать и выключать свет. Спросите Алексу или Сири, и они сделают это лучше, чем любой другой человек.
Также может быть добавлено дополнение к этому интеллектуальному термостату. Они способны контролировать температуру в вашем доме. Их можно назначить на случай, если дома никого нет.
Интеллектуальные термостаты оснащены датчиками, которые определяют температуру и соответственно изменяют ее.
Как следует из названия, интеллектуальные розетки могут добавить интеллектуальности любому обычному устройству. Просто подключите его к любому нормальному устройству, и оно будет вести себя как интеллектуальное устройство, и теперь вы можете получить доступ к этому устройству и управлять им.
В соответствии с вашими инструкциями устройство будет себя вести. Это то, что делает умная розетка.
Light автоматизация включает в себя два варианта для вас. Первый вариант — купить умные выключатели света. После их установки вы можете управлять ими через приложение.А второй покупает умные лампочки. Это похоже на умные розетки.
Замена старых лампочек на более умные поможет вам сделать ваш обычный свет более умным.
Вы можете переключиться с помощью любого из вариантов. Установка умных выключателей света вполне доступна, но процесс установки сложен, в то время как, с другой стороны, умные лампочки очень дороги, но легче заменить старые лампочки на новые. Так что выбирайте в соответствии с вашими требованиями и бюджетом.
Еще одно замечательное изобретение — роботы-пылесосы.Вы можете управлять ими с помощью своего смарт-устройства. Они созданы с использованием технологии искусственного интеллекта, а затем могут использовать свой мозг, чтобы ощущать вещи и функционировать.
- Smarter Кухонное оборудование
Дом неполный без кухни. Итак, как можно с умом пренебречь кухней. Давайте посмотрим, какие кухонные устройства вы можете купить:
Духовки Умнее
Как следует из названия, умными духовками можно управлять с вашего мобильного телефона или даже с помощью Alexa из любого места.Они позволяют установить время и температуру через приложение. Таким образом, умный способ готовить.
Холодильник с датчиками
Они дают вам каждую минуту подробностей, сколько раз холодильник был открыт? Они также предупреждают об открытии холодильника. Если по ошибке вы оставили ворота открытыми, он даже предупредит вас об этом. Информация отправляется либо в ваше приложение, либо физически с места нахождения объекта.
Посудомоечные машины Active
Когда вы вымыли посуду, вы можете понять, когда начинать / останавливать загрузку.Это приложение работает с тем же приложением, что и духовка и холодильник, поскольку они производятся одними и теми же компаниями.
Интеллектуальная прачечная
Прачечная не находится в кухонном отделении, но, поскольку все они используют одно и то же приложение, мы объяснили это здесь.
Состояние можно проверить так же, как и в случае посудомоечной машины. Вы можете запускать, останавливать и проверять нагрузку. Он уведомит вас и попросит закончить работу.
Автоматическая кофеварка
Одно из моих любимых изобретений.Итак, когда вам понадобится чашка кофе, начните заваривать ее в своем мобильном приложении. Пока вы доберетесь, ваш кофе будет готов.
Умный дом неполный без умного санузла. Поэтому позвольте нам составить список продуктов, которые вы можете добавить в свою ванную комнату, чтобы сделать ее умнее.
Умные туалеты .
Надеюсь, вы знакомы с концепцией умных туалетов. Краны с датчиками. Автоматический очиститель чаш. Дезодоратор унитаза автоматически
Решения Smart Windows .
Это делает ваше окно умным. Значит, его нужно установить над окном. Теперь оно превратится в непрозрачное окно из обычного. Он сопротивляется проникновению ультрафиолетовых лучей и, таким образом, помогает поддерживать температуру.
Ваш умный дом никогда не будет полным без умной системы отопления. Создайте комфортную атмосферу, чтобы остаться и продолжить свою работу. С обогревателями для умного дома вы можете поддерживать контролируемое отопление дома в течение всей зимы.
Внутренний интеллектуальный обогреватель
Внутренние интеллектуальные обогреватели — это, по сути, обогреватели помещений.Их устанавливают в вашей комнате для обогрева определенной площади. Если у вас площадь пола 100-300 квадратных футов, установка такого устройства будет очень удобной.
Уличный интеллектуальный обогреватель
Если вы хотите проводить больше времени во внутреннем дворике, подумайте о приобретении умных уличных обогревателей. Это большие обогреватели, которые используются для обогрева открытого пространства. Уличные интеллектуальные обогреватели доступны как в электрических, так и в газовых установках.
Установка охранного устройства поможет вам следить за происходящим в вашем доме и гаражах.
Камера видеонаблюдения
Вокруг вашего дома установленокамер видеонаблюдения, которые следят за каждой деятельностью в вашем доме 24/7. Это будет предупреждать вас о каждом действии.
Датчики
Эти датчики чаще всего устанавливаются на дверях и окнах, через которые можно войти. Поэтому, если кто-то попытается проникнуть в ваш дом, он автоматически предупредит вас об этом.
Автоматические замки
Итак, теперь вы можете работать без ключа.Приложение сделает все за вас. Он распознает код доступа через приложение. Вы даже можете применить биометрические датчики отпечатков пальцев.
Умные дверные звонки
Даже дверные звонки теперь умные. Вы можете не только почувствовать, что кто-то стоит у двери, но и увидеть видео человека, стоящего снаружи. Вы даже можете поговорить с ними, не открывая дверь.
Уделите безраздельное внимание своим близким, даже когда вы не с ними, с помощью технологии умного дома.Большинство людей взяли это на вооружение, чтобы заботиться о своих близких.
Трекеры активности
Отслеживает ежедневную активность пациента или члена семьи. Также будет отслеживаться, принимали ли пациенты лекарства или нет. Его можно подключить к вашему холодильнику, чтобы следить за тем, что они едят или пьют. Вы даже можете проверить, что они делают. Или они что-то оставили открытым.
Кнопка медицинского оповещения
Это небольшая удобная кнопка, которую вы можете сказать, чтобы носить на шее или в руках, которая будет подключена к их системе внутренней связи.Таким образом, в случае возникновения чрезвычайной ситуации он перенаправит звонок в больницы.
Кнопки даже настолько умны, что могут определить, надели вы их или нет. Так что в случае, если его уронят, он сразу же об этом предупредит.
ЗаключениеУмный дом — хороший метод. Вы всегда можете следить за деятельностью дома и даже позаботиться о своих близких. Это экономит время и человеческие усилия. Так что, если вы планируете внедрить эту технологию, то большой палец вверх.
(PDF) Программирование «умного дома»
и несколько сценариев приложений, которые используются для иллюстрации
нашего подхода в оставшейся части этого документа. В Разделе 4
мы представляем схему решения. Затем мы сосредотачиваемся на одной специальной части
, а именно на языке приложений высокого уровня, общего подхода
. В разделе 5 представлена программная абстракция
, которая создает основу для прикладного языка, представленного
в разделе 6.В Разделе 7 мы показываем полезность нашего подхода
с оценкой на основе сценария. Наконец, Раздел 8
завершает этот документ.
2 Общие сведения об умных домах
В последние
лет в разработке небольших маломощных компьютеров, датчиков
и беспроводных радиостанций был достигнут впечатляющий прогресс. Это лишь отчасти следствие закона Мура
и более качественных материалов, разрабатываемых в исследовательских лабораториях. Потенциальное экономическое влияние
этой технологии (не только для
умного дома, но в целом) показывает большой потенциал для исследовательских лабораторий (например,
).грамм. [9]). Несколько компаний производят
готовых к использованию аппаратных платформ (например, Crossbow, Ember,
Freescale или Texas Instruments), а также опубликованы отраслевые стандарты связи
(например, Zigbee
[1]).
Это технологическое развитие и тенденция перехода
от одного компьютера в семью открыли путь
к разработке интеллектуальных сред. Несколько исследовательских групп
разработали прототипы первого поколения умного дома
для изучения вычислительных потребностей в нашей повседневной
жизни ([15, 12, 11]).
В настоящее время основные технологические акценты сосредоточены на интеграции подходящего оборудования в дом и на разработке сервисных пороков
, которые анализируют сенсорные данные для выявления контекстов высокого уровня
. Одна из существующих проблем заключается в том, что эти системы
, как правило, создаются специально. Это делает разработку
или сопровождение приложений сложной задачей, поскольку требуются экспертные знания
.
Чтобы упростить разработку приложений для этих систем
, люди разработали решения промежуточного программного обеспечения и программные абстракции
.Инструментарий контекста [7] предоставляет разработчику приложения
виджеты контекста, которые дают доступ к контекстной информации, скрывая при этом детали распознавания текста. Эти виджеты могут использоваться в языке программирования
для реализации контекстно-зависимых приложений.
Аналогично Helal et al. предложить промежуточное ПО на основе сервисов
для упрощения разработки приложений [11]. Базовые службы
скрывают низкоуровневые детали конкретной платформы датчиков, предоставляя разработчику приложения стандартизированный интерфейс.
Эти службы можно объединить в другие службы или
напрямую использовать в среде разработки для создания интеллектуальных домашних приложений
. Базовое промежуточное программное обеспечение
обеспечивает управление распределенной инфраструктурой.
Тем не менее, программист приложений сталкивается с проблемой
, связанной с необходимостью разложить глобальную логику приложения на набор распределенных задач
. Более того, такое статическое распределение не может быть гибким для будущих изменений.В отличие от этих восходящих подходов
, которые позволяют разработчику приложений
создавать абстракции более высокого уровня из низкоуровневых сервисов
, мы предлагаем нисходящий подход. Наш подход
предоставляет абстракции для умного дома как одного логического объекта
вместо отдельных устройств. Следовательно, программист pro
не обязан декомпозировать логику приложения
на распределенные задачи и реализовывать их, составляя
ориентированных на устройство сервисов.Вместо этого приложения могут быть написаны прямо для умного дома в целом.
3 Стандартный умный дом
Чтобы упростить обсуждение в оставшейся части этого документа
, мы представляем конкретные сценарии приложений. Во-первых,
мы показываем инфраструктуру умного дома в Разделе 3.1.
Затем мы описываем сценарии в разделе 3.2.
3.1 Инфраструктура
Умный дом оснащен различными датчиками и исполнительными механизмами
.Так же, как электропроводка или центральное отопление, эти устройства
являются частью нашей инфраструктуры. На рисунке 1 показан умный дом
, оснащенный стандартным оборудованием.
Дом разделен на четыре комнаты: кухня, спальня,
кабинет и коридор. В каждой комнате есть несколько датчиков
и исполнительный механизм, которые создают интерфейс между системой управления com-
и физическим миром:
Кухня. Датчик движения определяет наличие движущихся объектов.Умная плита определяет, включена она
или выключена. А автоматическое окно может открывать и закрывать
само.
Спальня. Он содержит автоматическое окно. Жалюзи auto-
matic регулируются автоматически. Интеллектуальная кровать
имеет встроенные датчики давления для определения присутствия человека на кровати
.
Офис. Датчик движения определяет присутствие
движущихся объектов. Окружающий дисплей представляет собой ненавязчивый экран
, который может отображать произвольные цвета RGB.
Коридор. Сигнализация может предупредить жителей звуком и
световыми эффектами. Умный почтовый ящик обнаруживает почту. Датчик движения
определяет присутствие движущихся объектов.
Кроме того, в каждой комнате есть выключатель / датчик
, используемый для включения / выключения света и для определения того, включена или выключена соответствующая лампа
.
3.2 Сценарии приложений
Алиса — гордый новый владелец умного дома, представленного
в Разделе 3.1. Она вложила много усилий и денег в
, приспособив свое жилое пространство к своему вкусу и потребностям. Точно так же,
, она также хочет использовать свою компьютерную инфраструктуру для улучшения
своего жизненного комфорта и безопасности. Из-за предыдущего опыта, когда она забыла выключить плиту, она хочет, чтобы включился сигнал тревоги
, если плита включается, когда на кухне нет тела
. Между тем Алиса часто работает из дома
. Почта доставляется к ней домой несколько раз в день.
Она хочет, чтобы ее уведомили, как только придет почта, когда ей
на работе в своем домашнем офисе. Ночью она чувствует себя более
защищенной, если жалюзи закрыты; следовательно, она хочет, чтобы жалюзи
автоматически закрывались, когда она лежит в постели, и выключила свет
. Как человек, заботящийся об энергии, она также знает
, что закрытые жалюзи обеспечивают дополнительную изоляцию.
(PDF) Облегчение программирования умного дома
Беспроводная связь IEEE • Декабрь 2002 г.
71
обычно разрабатываются высококвалифицированными программистами
грамматики, программы контроля и автоматизации для
умный дом должен быть понят от
мирян.Аналогично другим действиям по обслуживанию дома
«своими руками»,
грамма для умного дома должны быть изменены сторонними поставщиками услуг, а также самой домовладельцем
. Существует большая вероятность того, что
достигнет этой цели, поскольку приложения для домашней автоматизации
, как правило, имеют меньшую сложность, чем системы промышленной автоматизации
. Тем не менее традиционные парадигмы программирования
, такие как текстовые программы
языков, кажутся неадекватными для этой цели.Эффективные механизмы программирования для умного дома
требуют инновационных парадигм, которые поднимут программирование на уровень абстракции
, аналогичный подключению новой стереосистемы или телевизора.
Мы представим три таких инновационных парадигмы
в следующем разделе. Затем мы представим
пример решения для программирования
умного дома.
ДЕЙСТВУЮЩИЕ ПАРАДИГМЫ
В связи с быстро растущей сложностью программных приложений
за последние десятилетия область программной инженерии
была создана
как дисциплина систематического построения и
поддержки качественных программных систем.Программная разработка программного обеспечения
охватывает широкий спектр
аспектов, включая начало всех операций жизненного цикла —
от анализа требований новой системы
до обратного проектирования и
модернизации устаревших устаревших систем. В
этой статье мы обсуждаем три появляющиеся инженерные парадигмы программного обеспечения
, которые, в сочетании,
имеют большой потенциал для облегчения программы умного дома.Эти парадигмы: визуальное программирование
, построение программного обеспечения на основе компонентов
и программирование на основе соединений.
В следующих трех подразделах представлены основные идеи
, лежащие в основе этих трех парадигм. Затем
мы используем пример приложения, чтобы проиллюстрировать, как
согласованное использование этих парадигм может облегчить
программирование систем домашней автоматизации.
ЯЗЫКИ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Развитие языков визуального программирования
(VL) было обусловлено опытом
, что разработчики склонны понимать изображения лучше, чем простой текст программы.Одна из причин повышенной выразительности
заключается в том, что изображения имеют двумерный характер
, в отличие от последовательного текста программы
, который охватывает только одно измерение.
Визуальные формализмы широко использовались как
для помощи в разработке и визуализации алгоритмов, включая
их поток управления или поток данных. Классическими примерами таких формализмов являются
блок-схем или
диаграмм Насси-Шнайдермана. Совсем недавно
аналогичных концепций были приняты в Uni-
fied Language Modeling Language (UML) в форме диаграмм активности
(www.uml.org). Блок-схемы
такого типа могут быть легко сопоставлены с эквивалентными конструкциями
в текстовых языках программирования.
Несколько поставщиков средств разработки программного обеспечения предлагают среды разработки
, которые могут выполнять это отображение
автоматически, делая текстовую программу
излишней для приложений низкой или
средней сложности. Сегодня
языков визуального программирования часто используются в сочетании с
текстовыми языками.Более того, визуальные языки
и парадигмы визуализации программного обеспечения все чаще используются, чтобы помочь человеку понять существующий программный код
в устаревших системах.
Помимо соображений программной логики,
область визуальных языков в равной степени стимулировалась
прогрессом в области пользовательского интерфейса
дизайна и взаимодействия человека с компьютером. Несколько
так называемых языков четвертого поколения (4GL)
, представленных в 80-х и 90-х годах, включали визуальные инструменты
для проектирования пользовательского интерфейса в качестве неотъемлемого компонента
.Эта парадигма широко применяется в таких популярных инструментах программирования, как
Microsoft Visual Basic или, в последнее время,
IBM VisualAge for Java. Такие визуальные программные языки обычно продвигают управляемые событиями архитектуры
. Это означает, что программист
не определяет явно поток управления;
неявно определяется возникновением пользовательских событий интерфейса
(например, щелчок мышью на кнопке
тонны).Обе парадигмы визуального программирования, логические схемы потоков
и управляемые событиями пользовательские интерфейсы
являются взаимодополняющими, а не конкурирующими подходами. Их можно интегрировать в целостное решение
для визуального программирования. Мы
дадим пример такого решения позже в этой статье
.
C
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ OMPONENT
Идея компонентного программного обеспечения уходит корнями в
большого успеха компонентного производства в секторе аппаратного обеспечения.Компонентные программные системы
собраны из числа
уже существующих частей программного обеспечения, называемых компонентами программного обеспечения
(плюс дополнительный код программы
грамма, изготовленный на заказ). Программные компоненты должны быть
(повторно) используемыми во многих различных прикладных контекстах
текстов. В частности, эти компоненты должны быть
, которые могут использоваться в непредвиденных приложениях и третьими сторонами
. Термин коммерческий стандартный
(COTS) был придуман в середине 90-х годов как концепция
для двоичной части коммерческого программного обеспечения с четко определенным интерфейсом прикладного программирования
и документацией.Рынок компонентов
получил импульс благодаря внедрению инфраструктуры
для развертывания компонентов на языках программирования pro
и операционных системах, таких как
, таких как Sun Microsystem (Enterprise) Java Beans
и Microsoft COM +. Использование парадигмы компонента
для создания программного обеспечения имеет различные преимущества
: он увеличивает степень абстракции
во время программирования, предоставляет проверенные (без ошибок —
) решения для определенных аспектов области приложения —
, увеличивает производительность , и
упрощает обслуживание и развитие систем программного обеспечения
.
Разработка программного обеспечения на основе компонентов
стала важной частью современного программного обеспечения
инженерных методов.