Обсуждение Умный дом. От идеи к реализации.

ReseD

New member
Добрый день, уважаемые единомышленники!

Задумал я приобщить своего сына, да и самому интересно, к реализации идеи «умного дома». А то парень растет, а до сих пор думает, что компьютер нужен только для игр.

И вот что придумал… Пока только мысли …

Итак, мысль первая. Как я заметил в концепции «умного дома» в большинстве случаев лежит включение-отключение приборов от электросети, т.е. управление реле, измерение и вывод показаний различных датчиков (температура, влажность, освещенность, движение и т.д.). Можно, конечно, еще и прикрутить ШИМ для, например, управления числом оборотов вентиляторов или яркостью света. Управление реле осуществляется на основании показаний тех самых датчиков, либо по таймеру, либо в «ручном режиме», либо при выполнении еще каких-нибудь условий.

Мысль вторая. Мониторинг показаний датчиков и управление реле, на мой взгляд, лучше осуществлять через веб-интерфейс. Таким образом, достаточно научить контроллер «снимать» и передавать показания датчиков, включать или отключать релюшки по запросу, показывать состояние этих реле, а вот остальную логику отдать на откуп серверу. Сервер должен находиться на локальном хосте, доступ к которому также должен быть из Интернет, но это на перспективу (ну или при технической возможности). Я хочу сказать, что на сервере должен работать скрипт, который будет выводить показания датчиков, и на основании этих значений включать/отключать нужное реле, либо делать это же при выполнении других условий (таймер включения/отключения, «ручной режим»). Скрипт должен позволять пользователю указывать пороги этих значений. Более детально можно расписать логику работы скрипта, но это будет дальше J. Сервер должен быть на локалке по причине полного или временного отсутствия Интернет, а вот синхронизацию времени можно выполнять, например, по сети сотового оператора.

Мысль третья. Важно, чтобы внедрение системы «умный дом» было с минимальными затратами (финансовыми и трудовыми) на прокладку коммуникации, поэтому датчики и реле должны быть компактными (чтобы можно было встроить в розетку, люстру и т.п.) и управлять ими по WiFi.

Понимаю, что возможно это уже реализовано, что есть различные ПЛК и готовые решения. Предлагайте, возьмем за начальную точку! На данном этапе пытаюсь определиться с железом – малина или ардуино, что использовать для wifi датчиков и реле, что еще из железа нужно для реализации такого проекта (мозги и руки - это понятно, что надо)?
 

kab

New member
Добрый день, уважаемые единомышленники!

Задумал я приобщить своего сына, да и самому интересно, к реализации идеи «умного дома». А то парень растет, а до сих пор думает, что компьютер нужен только для игр.

И вот что придумал… Пока только мысли …

Итак, мысль первая. Как я заметил в концепции «умного дома» в большинстве случаев лежит включение-отключение приборов от электросети, т.е. управление реле, измерение и вывод показаний различных датчиков (температура, влажность, освещенность, движение и т.д.). Можно, конечно, еще и прикрутить ШИМ для, например, управления числом оборотов вентиляторов или яркостью света. Управление реле осуществляется на основании показаний тех самых датчиков, либо по таймеру, либо в «ручном режиме», либо при выполнении еще каких-нибудь условий.

Мысль вторая. Мониторинг показаний датчиков и управление реле, на мой взгляд, лучше осуществлять через веб-интерфейс. Таким образом, достаточно научить контроллер «снимать» и передавать показания датчиков, включать или отключать релюшки по запросу, показывать состояние этих реле, а вот остальную логику отдать на откуп серверу. Сервер должен находиться на локальном хосте, доступ к которому также должен быть из Интернет, но это на перспективу (ну или при технической возможности). Я хочу сказать, что на сервере должен работать скрипт, который будет выводить показания датчиков, и на основании этих значений включать/отключать нужное реле, либо делать это же при выполнении других условий (таймер включения/отключения, «ручной режим»). Скрипт должен позволять пользователю указывать пороги этих значений. Более детально можно расписать логику работы скрипта, но это будет дальше J. Сервер должен быть на локалке по причине полного или временного отсутствия Интернет, а вот синхронизацию времени можно выполнять, например, по сети сотового оператора.

Мысль третья. Важно, чтобы внедрение системы «умный дом» было с минимальными затратами (финансовыми и трудовыми) на прокладку коммуникации, поэтому датчики и реле должны быть компактными (чтобы можно было встроить в розетку, люстру и т.п.) и управлять ими по WiFi.

Понимаю, что возможно это уже реализовано, что есть различные ПЛК и готовые решения. Предлагайте, возьмем за начальную точку! На данном этапе пытаюсь определиться с железом – малина или ардуино, что использовать для wifi датчиков и реле, что еще из железа нужно для реализации такого проекта (мозги и руки - это понятно, что надо)?
Ну, что можно по этому поводу сказать - посмотрите на название сайта. Имя устройства в нём - совсем не случайное. Серьезный профессионалы ругают его - но для новичка, чтобы прочувствовать головой и руками - самое то. План короткий

1. Для вхождения в тему - лучше всего посмотреть:

https://esp8266.ru/arduino-ide-esp8266/

2. В поиске по этому форуму набираете tretyakov_sa. Выбираете любое именно его сообщение и смотрите видеоуроки - ссылки на которые у него в подвале сообщений.

3. Многие вопросы прояснятся. А далее можно будет и пообщаться поконкретнее... :)

Успехов!
 

Юрий Ботов

Moderator
Команда форума
1. разумно.
2. достаточно просто сокета. Полновесный HTTP избыточен. Но никто не запрещает.
3. Полностью отказаться от проводов невозможно и неразумно: в ситуациях "чрезвычайной важности"(задымление, высокая температура - пожар), повышенная влажность и температура-баня, отключение электричества при затоплении розеток и т.д. провода окажутся лучшим вариантом.
 

nikolz

Well-known member
А сколько лет сыну?
Полагаю, что это Вам хочется сделать.
Чем он хочет заниматься?
Может быть с сыном роботами заняться ?
Управление лампочкой не очень романтично.
 

ReseD

New member
Спасибо за советы!
Изучать темы и опыт других конечно надо и буду это делать.
2. достаточно просто сокета. Полновесный HTTP избыточен. Но никто не запрещает.
Полновесный HTTP, на мой взгляд, нужен именно для обеспечения возможности управления, расширения функционала и т.д. всей системы.
3. Полностью отказаться от проводов невозможно и неразумно: в ситуациях "чрезвычайной важности"(задымление, высокая температура - пожар), повышенная влажность и температура-баня, отключение электричества при затоплении розеток и т.д. провода окажутся лучшим вариантом.
Все верно, полностью отказываться от проводов не стоит. Форс мажор нужно учитывать! А пока изучаем матчасть.
А сколько лет сыну?
Полагаю, что это Вам хочется сделать.
Чем он хочет заниматься?
Может быть с сыном роботами заняться ?
Управление лампочкой не очень романтично.
Сыну уже 15! Роботы - да, интересно ему, но на один раз. К тому же в классе уже есть единомышленники - вот работа его одноклассника Умная теплица в Telegram
Объединяться не хочет, а вот конкуренцию составить-это ДА!
 

gerkimuyda

New member
2. достаточно просто сокета. Полновесный HTTP избыточен. Но никто не запрещает.
Разве может быть что-то проще этого? o_O
Код:
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
ESP8266WebServer server(80);
void handleRoot() { server.send(200, "text/html", "<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>Hello!</html>"); }
void setup() {
  WiFi.begin("ssid", "password");  
  server.on("/", handleRoot);
  server.begin();
}
void loop() {  server.handleClient(); }
 

nikolz

Well-known member
Спасибо за советы!
Сыну уже 15! Роботы - да, интересно ему, но на один раз. К тому же в классе уже есть единомышленники - вот работа его одноклассника Умная теплица в Telegram
Объединяться не хочет, а вот конкуренцию составить-это ДА!
Если есть у Вас что-то подобное (теплица, курятник, крольчатник) то интереснее их автоматизировать. На ESP будет круче, чем у конкурента.
 

ReseD

New member
Есть дача, там целый клондайк того, что можно и нужно автоматизировать. В первую очередь -это поручить всю рутину автоматике:
1. Полив в одной теплице
2. Полив в другой теплице
3. Полив в парнике
4. Полив грядок
5. Открывание форточек в теплице исходя из значений температуры
6. Включение приточной или вытяжной вентиляции в теплице в зависимости от влажности. Или включить вентилятор, чтобы погонять воздух внутри.
7. Включить распылитель для быстрого понижения температуры
8. Включить подогрев при понижении температуры внутри теплицы в зависимости от значения температуры как внутри, так и снаружи (т.е. научить контроллер понимать, что возможно будет похолодание- круто звучит :) )
9. Контроль и поддержание уровня воды в емкости

И это только начало!

Я уже реализовал небольшую автоматику по поливу: установил емкость для воды на 2 тонны, через заливной клапан (механический, как на унитазе, только больше) вода набирается в бак. Установил насосную станцию с гидроаккумулятором, собрал гребенку с кранами и пустил трубы к каждой зоне. В теплицах и парнике установлен капельный полив с компенсированными капельницами ( рабочее давление 1-3 атм, предопределенный расход воды от 2 до 12 литров в час в зависимости от типа капельницы и растения). Грядки тоже поливаются от насосной станции капельным поливом или дождеванием. В теплице с огурцами установлена форсунка для распыления воды, которую включаю самостоятельно с целью понижения температуры. Вентиляторы в теплицах тоже установлены - автомобильные от радиатора, на 12в, питаются от преобразователя напряжения.
Насосную станцию с гидроаккумулятором выбрал не случайно. Т.к. использую компенсированные капельницы, я четко знаю расход воды, например, в час. Таким образом, могу контролировать количество запусков двигателя насоса, увеличив срок его службы. А еще устанавливать нужный диапазон давления на выходе без использования редуктора давления.
Форточки открываю в ручную. Думал конечно применить гидроцилиндр...
Это все включается руками! Хочешь или нет, но надо встать рано утром открыть кран в теплицах и не забыть его потом выключить. Насос не отключаю от сети, т.к. он сам включается при падении давления в гидроаккумуляторе. Можно использовать для этих целей и обычную розетку с таймером, но...
Полив предпочитаю сделать по таймеру, т.к. в разные вегетативные периоды растениям требуется разное кол-во воды (полив по влажности, это скорее для цветов) и света (можно еще досветку прикрутить и еще подачу различных, в зависимости от вегетативного периода, удобрений через трубку вентури прямо в магистраль капелного полива с помощью небольшой помпы).
Вот что хотелось бы автоматизировать в первую очередь. А там не за горами и предварительный прогрев дома, автоматические ворота, сигнализация и т.п.
 
Последнее редактирование:

nikolz

Well-known member
Есть дача, там целый клондайк того, что можно и нужно автоматизировать. В первую очередь -это поручить всю рутину автоматике:
1. Полив в одной теплице
2. Полив в другой теплице
3. Полив в парнике
4. Полив грядок
5. Открывание форточек в теплице исходя из значений температуры
6. Включение приточной или вытяжной вентиляции в теплице в зависимости от влажности. Или включить вентилятор, чтобы погонять воздух внутри.
7. Включить распылитель для быстрого понижения температуры
8. Включить подогрев при понижении температуры внутри теплицы в зависимости от значения температуры как внутри, так и снаружи (т.е. научить контроллер понимать, что возможно будет похолодание- круто звучит :) )
9. Контроль и поддержание уровня воды в емкости

И это только начало!

Я уже реализовал небольшую автоматику по поливу: установил емкость для воды на 2 тонны, через заливной клапан (механический, как на унитазе, только больше) вода набирается в бак. Установил насосную станцию с гидроаккумулятором, собрал гребенку с кранами и пустил трубы к каждой зоне. В теплицах и парнике установлен капельный полив с компенсированными капельницами ( рабочее давление 1-3 атм, предопределенный расход воды от 2 до 12 литров в час в зависимости от типа капельницы и растения). Грядки тоже поливаются от насосной станции капельным поливом или дождеванием. В теплице с огурцами установлена форсунка для распыления воды, которую включаю самостоятельно с целью понижения температуры. Вентиляторы в теплицах тоже установлены - автомобильные от радиатора, на 12в, питаются от преобразователя напряжения.
Насосную станцию с гидроаккумулятором выбрал не случайно. Т.к. использую компенсированные капельницы, я четко знаю расход воды, например, в час. Таким образом, могу контролировать количество запусков двигателя насоса, увеличив срок его службы. А еще устанавливать нужный диапазон давления на выходе без использования редуктора давления.
Форточки открываю в ручную. Думал конечно применить гидроцилиндр...
Это все включается руками! Хочешь или нет, но надо встать рано утром открыть кран в теплицах и не забыть его потом выключить. Насос не отключаю от сети, т.к. он сам включается при падении давления в гидроаккумуляторе. Можно использовать для этих целей и обычную розетку с таймером, но...
Полив предпочитаю сделать по таймеру, т.к. в разные вегетативные периоды растениям требуется разное кол-во воды (полив по влажности, это скорее для цветов)
Вот что хотелось бы автоматизировать в первую очередь. А там не за горами и предварительный прогрев дома, автоматические ворота, сигнализация и т.п.
Вообще-то для беспроводной автоматизации на Вашей даче ESP не совсем то.
Вернее сказать WIFI совсем не то.
У Вас на даче малые расстояния и практически нет поглотителей излучения.
Т е мощность WIFI ESP избыточная. А это важно для организации питания устройств.
Поэтому я бы посмотрел в сторону MCU(Attiny)+NRF как наиболее простого, дешевого и мало потребляющего решения для не сложного управления.
А для центра управления использовать WIFI т е ESP.
Если в центр ставить ESP32, то в устройствах можно тоже поставить маломощный чип с BLE4.2 но такое решение будет сложнее и дороже.
 

ReseD

New member
Поэтому я бы посмотрел в сторону MCU(Attiny)+NRF как наиболее простого, дешевого и мало потребляющего решения для не сложного управления.
Для датчиков самое то. Надо поподробнее почитать про него.
С железом потихоньку начинается что-то проявляться ;)
 
Последнее редактирование:

nikolz

Well-known member
Для датчиков самое то. А если это беспроводное реле и нужно видеть состояние (включени/выключено), т.е. обратная связь?
Возможно Вы не поняли.
attiny+NRF - это аля ESP но все меньше. работает в том же диапазоне.
Но мощность передатчика до 4 мвт вместо 100,
ток передатчика 17 ма вместо 300 ма.
Ток приемника 13 ма вместо 70 ма.
время установления связи менее 0.01 сек вместо 3 сек.
Память существенно меньше, процессор медленнее.
Цена такая же, размеры те же.
Потребление соответственно раз в 100 меньше.
Т е если включить и выключить то именно то, что надо и ничего лишнего.
 

ReseD

New member
Т е если включить и выключить то именно то, что надо и ничего лишнего.
Пришлось отредактировать свое сообщение, т.к. прочитал более подробно про NRF. Да, все верно Вы пишите. Концепция, которую я выбрал, ведь и заключается именно в примитивном вкл/выкл реле и измерении данных, а сервер уже берет на себя "умную" часть. Вот и хочу придумать универсальный программный модуль, который путем выбора параметров будет выполнять какую либо функцию.
 

Юрий Ботов

Moderator
Команда форума
Но с другой стороны, при таких делах: насос 5 ампер по 220 V, актуатор (поднимающий и опускающий окошко в теплице) - 2 ампера по 220V а мы тут типа сэкономили 200 ма по 3 вольтам...
 

nikolz

Well-known member
Но с другой стороны, при таких делах: насос 5 ампер по 220 V, актуатор (поднимающий и опускающий окошко в теплице) - 2 ампера по 220V а мы тут типа сэкономили 200 ма по 3 вольтам...
Применение энерго бережливых решений не на WIFI не только позволяет экономить энергию, но снижает требования к источнику питания устройства.
-----------------------------------
Если такая система управления расположенные на улице и активна лишь днем, то можно вполне работать на солнечной панельке и суперкондере.
---------------------------------
Автономное питание ( батарейка или панелька ) обеспечат защиту от импульсных помех по питанию при включении насоса .
-----------------------------------
"О сколько нам открытий чудных готовят просвещенья дух .."
 

=AK=

New member
Мониторинг показаний датчиков и управление реле, на мой взгляд, лучше осуществлять через веб-интерфейс.
...
чтобы внедрение системы «умный дом» было с минимальными затратами
...
Понимаю, что возможно это уже реализовано, что есть различные ПЛК и готовые решения. Предлагайте, возьмем за начальную точку!
MajorDoMo смотрели?
 
Сверху Снизу