Схема умный дом wi fi

Схема моего умного дома на основе ESP8266, часть 1

Захотелось мне сделать свой дом умным. И чтобы он был дешевым, простым и надежным. Как оказалось, это сделать возможно. Но. готовых умных домов я не смог найти. Те, что имелись на рынке, либо дорогие, либо нефункциональные, либо невнятные и т.д. и т.п. Вспомнил я про Arduino. И оказалось на нем можно это сделать (точнее не на нем, а на очень похожем на него контроллере ESP8266). Правда это уже будет целым хобби. Просто взять купить и поставить не получится. Нужно искать, собирать, паять, соединять и конечно же программировать. Ок, поехали!

Это первая моя статья на тему моего умного дома. В дальнейшем я буду выкладывать следующие статьи о том, что я конкретно сделал и как.

На кого рассчитана статья?

Она рассчитана на обычных прикладных программистов, которые живут в коттеджном поселке в своем собственном доме, которые радиоэлектронику знаю на уровне обычной школы. Которые в силу своей занятости не могут тратить огромное количество времени на изучение микроконтроллеров и радиоэлектроники, но хотели бы в качестве хобби сделать и обслуживать свой собственный умный дом.

Профессионалам по электронике не будет это интересно. Я рассказываю про свой путь с нуля.

Что в итоге должно получится?

В итоге должна появится база, на основе которой можно делать сложную систему умного дома и реализовать свои сценарии. Например мне интересны такие сценарии:

1. Соединить сетевой увлажнитель, обогреватель, кондиционер, принудительную вентиляцию, датчики температуры, датчики влажности, датчики углекислого газа в одну систему, которая обеспечила бы нормальный микроклимат в комнате.
2. Кнопку ‘Я ушел из дома’. По которой в доме отключались приборы: например освещение, утюг, паяльник.
3. Датчики движения и присутствия с основным освещением комнаты. Для выключения освещения, если в комнате никого нет в течении какого-то времени.

Требования к умному дому

Итак, требования к умному дому, как хобби, такие:

1. Обойтись по возможности без пайки.
2. Не вдаваться глубоко в радиоэлектронику.
3. Все задачи решать в основном программированием.
4. Языки программирования C++ и JavaScript.
5. В качестве связи устройств использовать Wi-Fi, 1-Wire, I2C.
6. Устройства должны быть дешевле чем Xiaomi.

В общем, если заметили, требования как у программиста. Если можно, то все решать программированием. Автор все-таки программист, а не писатель и тем более не радиоэлектронщик.

Устройства

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

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

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

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

Сервер

Кроме ESP8266 в схеме умного дома будет сервер. Ну куда ж без него. Его можно написать полностью самому. Но ознакомившись с темой умного дома я нашел такие универсальные средства как: MQTT-брокер, средство визуального программирования Low Code Node Red и мост Homebridge. Последнее я припас для соединения своего умного дома с Apple HomeKit + Siri. Эти средства оказались настолько популярными, универсальными, простыми, надежными, что я решил на их основе и строить сервер.

Куда же размещать эти программные сервера? Можно просто на ноут кинуть или на что-то более специализированное. Можно также в облако. Особых требований у меня пока нет для выбора физического сервера, потому остановился на том, что больше все понравилось, а именно Малина. Итак, для сервера выбрал Raspberry Pi Zero W, который отвечает всем требованиям: цена 1500 рублей, wi-fi на борту, простота в программировании. И еще можно его запихнуть в DIN-корпус для установки в электрощиток.

Резюме

В итоге получилась такая схема. В электрощитке будет находиться Raspberry Pi Zero W для хранения логики работы моего дома. Без него умный дом работать не будет. Поэтому запитываться он будет от сети и от резервной аккумуляторной батареи.

Каждое устройство создается на основе ESP8266. Запитываться будет либо от сети либо от батарейки. Если батарейки не будет хватать хотя бы на полгода, то придется подумать как это решить (тут мне подсказывают, что ZigBee позволяет создавать более экономные устройства, чем Wi-Fi, но ZigBee более сложный, чем Wi-Fi).

В качестве голового помощника выбраны Siri и Алиса. Siri очень легко подключается. Алиса чуть сложнее. Остальные голосовые помощники отпали, т.к. информации по ним практически нет. Да и на айфоне кроме Siri и Алисы никого нету.

Что дальше?

Дальше я расскажу как собрал первое тестовое устройство. Имитация лампы освещения и кнопки. В качестве лампы будет обычный светодиод. Кнопка просто кнопка. И еще в устройстве будут два датчика DHT11 (влажность) и BMP085 (давление и температура). Все это будет подключено к Homekit и Алисе.

Источник

Умный сенсорный выключатель Girer Wi-Fi без нулевой линии: автоматизация Smart Home

Сегодня у нас пойдет речь об автоматизации освещения. Для этого есть масса вариантов, я же остановился на замене выключателей. Очень мне приглянулись вот такие выключателе с сенсорными кнопками. Основным аргументов в выборе послужил симпатичный внешний вид, но самым главным было отсутствие нулевой линии. В моих выключателях ее нет, поэтому при установке могут быть нюансы. Получится управлять выключателем со смартфона – главная интрига для меня.

Умный сенсорный выключатель Girer — УЗНАТЬ ЦЕНУ

Прямоугольная версия выключателя Girer — УЗНАТЬ ЦЕНУ

Внешний вид

Поставляется выключатель в простой картонной коробке. На задней части должны быть отметки о цвете, протоколе работы и количестве кнопочек на передней панели.

Внутри находится сам выключатель, инструкция по эксплуатации и конденсатор.

В инструкцию я очень рекомендую заглянуть, для понимания всех схем подключения и прочих возможностях нашего выключателя.

В отдельном кульке находится конденсатор, который будет «эмулировать» нулевую линию для нашего умного выключателя. В целом, если вы дома не используете LED лампы, в чем я очень сомневаюсь, то работать будет и без этого конденсатора.

Сам выключатель бывает как с одной, так и с тремя сенсорными клавишами, а также, черного или белого цвета. Передняя панель пластиковая, чем-то напоминает акрил. Сенсорные кнопки обладают подсветкой, когда свет горит кнопка подсвечивается красным светом, когда свет выключен – синим светом.

Дополнительный плюс в том, что нет необходимости менять подрозетник на квадратный, как в случае работы с выключателями от Xiaomi. На задней части колодка с винтами, для подключения проводки.

Если рядом с выключателем установлены другие, или группа розеток, то перед покупкой проверьте «встанет» ли этот выключатель. Так как размеры корпуса у него немного больше, чем у стандартных. 86 миллиметров. Толщина составляет 9,5 миллиметров, глубина в подрозетнике 25,5 миллиметров.

Внутренности

Аккуратно отщелкиваем верхнюю часть выключатели и откладываем ее в сторону. Все равно для монтажа ее пришлось бы снимать.

Далее аккуратно вытаскиваем внутренности нашего выключателя.

Выкручиваем 3 винта и достаем «силовой модуль» реле и контактной группой.

На каждый канал установлено релеGOLDEN GH-1A-12L с током 10А.Не знаю, почему писали про 500W в инструкции, реле позволяет коммутировать до 2,2 кВт.

Мозги устройства опознать сложно, так как вся информация на чипах тщательно затерта.

Монтаж

Всегда работы с электричеством проводите без его присутствия. Не забывайте выключить автомат этой группы освещения или центральный автомат в квартире. Проверяем какой светильник из двух/трех подключен ближе всего к выключателю. Именно туда нам предстоит установить конденсатор. Если светильник 1, то этот шаг пропускаем.

Демонтируем старый выключатель, не забывая схему подключения проводки.

Теперь необходимо снять ближний светильник, и в параллель двух проводов закрепить конденсатор из комплекта. В моем случае я просто сажаю его на клемник, рядом с проводкой от светильника.

Подключаем фазу на L, провод от ближнего светильника, там, где установлен конденсатор, на L1, остатки на L2 и L3, соответственно.

Закрепляем выключатель в подрозетники идущими в комплекте винтами, я, правда, закрепил их выкрученными из прошлого выключателя. Экономия должна быть экономной =)

Проверяем работу, предварительно включив автомат.

ПО

По умолчанию выключатель сразу переход в режим сопряжения. Но если этого не произошло, зажимаем на 5-7 секунд любую сенсорную кнопку, пока она не начнет моргать.
Открываем приложение Smart Life или Tuya Smart, нажимаем плюсик для добавления нового устройства. В открывшемся окне выбираем любой девайс с поддержкой Wifi. Указываем свою WiFi сеть и пароль к ней. Спустя 30-40 секунд произойдет добавление нового устройство в экосистему умного дома. Сразу рекомендую переименовать девайс.

В основном меню сразу видно статус выключателей, и так же можно ими управлять. Удобно, что по бокам вынесены две кнопки одновременного включения или выключения светильников.

Тут же можно задать таймер обратного отсчета для каждой линии светильников. Интересная функция, для детской. Говоришь ребенку, у тебя 15 минут, и все 15 минут прошло свет потух =). По сути изменяет состояние устройства на противоположное, было выключено — станет включено, и наоборот.

Дополнительно для каждой линии можно создавать свой таймер включения или выключения, может вполне пригодится для имитации присутствия дома, или для создания различных автоматизаций по времени.

В настройках можно создать аж целую ассоциацию, для мультиконтроля. Причем для каждой клавиши выключателя можно добавить сработку другого прибора. Как пример включили свет в ванной и сразу, с помощью умного реле, включилась вытяжка.

Кроме этого, можно создать группу устройств, как светильников, так и реле и прочих девайсов, и управлять ими одновременно. После создания появится отдельное, виртуальное устройство для управления. Быстро включать или выключать светильники или группу светильников можно прямо из меню приложения Smart Life.

В умных сценариях можно заставить включаться/выключаться наши светильники не только по сработке любого из датчиков, но и, например, при наступлении темноты, или спустя несколько минут, включать освещение. Данные про восход/заход солнца программа берет относительно нашего местоположения.

Получается вот такой пример автоматизации.

В роутере определяются как на базе чипа esp8266.

Видеообзор

Вывод

Действительно сделать любой светильник умным, повесить на него различные сценарии или банальное управление со смартфона стало намного проще. Большим плюсом является возможность подключению выключателя к проводке без нулевой линии. Да и внешний вид мне в целом нравиться. Покупкой доволен, могу рекомендовать.

Об авторе

YouTube channel: http://www.youtube.com/EvgenLubops видео всегда быстрее текстовых обзоров!

Telegram: https://t.me/Lubops живое общение, скидки, акции купоны и новинки из мира умного дома

Источник