Умный дом по wifi. Беспроводные системы умного дома. Всевидящее око: камеры наблюдения

Китайская корпорация ITEAD выпустила невероятно простое и в тоже время функциональное устройство для дистанционного управления любой электрической нагрузкой через интернет. Фактически это wifi-реле построенное на хорошо известном чипе ESP8266 и работающее через свой собственный облачный сервис. Самое удивительное в этом устройстве цена - на сайте производителя сейчас можно заказать устройство всего за 4,85 доллара. Пожалуй, это самый простой и доступный способ для автоматизации загородного дома.

Встроенное реле позволяет управлять нагрузкой до 10А, а при больших токах никто не мешает установить дополнительное твердотельное реле или контактор. Область применения ограничена лишь вашей фантазией. Я установил такие устройства на управление уличным светом в загородном доме и на включение различных электрических устройств (например для включения садового насоса). Дистанционное управление возможно из любой точки нашей планеты, где есть доступ в интернет.

2. Устройство имеет две контактные группы: на подключение к сети 220 вольт и вывод для подключения нагрузки. На самой плате присутствует транформатор для питания электроники, регулятор напряжения на 3,3 вольта, силовое реле, выводы под дополнительный радиомодуль на 433 Мгц, GPIO выводы и модуль ESP8266 (на обратной стороне платы). Из элементов управления есть одна нефиксируемая кнопка, которая используется либо для локального управления включением/выключением нагрузки, либо для активации режима программирования. Индикация режима работы отображается на расположенном рядом светодиоде.

3. Сборка достаточно аккуратная, хотя на силовых дорожках плохо отмыт флюс. Зато присутствуют вырезы между силовыми линиями и можно вполне уверенно сказать, что нагрузку на 10А устройство выдержит без проблем. В левом нижнем углу можно увидеть антенну wifi-модуля, а чуть правее сам модуль ESP8266.

Фактически этот модуль идеальная заготовка под самодельные решения по автоматизации (на github есть кастомные прошивки), но также важно отметить, что оно может работать прямо «из коробки», без каких-либо знаний из области программирования. А самое главное - оно в несколько раз дешевле любого GSM-реле и нет необходимости содержать отдельную sim-карту для этих целей. Ведь роутер с интернетом в загородном доме у вас есть всё равно. Также для облачного сервиса не является преградой «серый» ip-адрес, который присутствует у всех мобильных операторов.

4. Для использования облачного сервиса нужен смартфон на iOS или Android (владельцы Windows Phone на этом предложении должны приуныть). Для настройки и работы используется приложение eWeLink, которое позволяет провести базовую привязку устройства к домашней локальной сети. Процесс невероятно прост: активируете режим программирования долгим удержанием кнопки на реле, подключаетесь к появившейся wifi сети, открываете приложение и задаете название и пароль от вашей домашней сети wifi. Всё. После этого устройство самостоятельно подключается к вашему wifi роутеру и выходит к интернет. Настройки позволяют задать состояние реле после подключения питания, а также установить таймер на включение/выключение.

Из недостатков устройства стоит отметить габариты корпуса, не позволяющие установить его в стандартный подрозетник. Это накладывает ограничение на использование устройства при уже существующей скрытой электрической проводке. Также на официальной прошивке нет возможности управления через локальную сеть (только через облачный сервис).

Но все эти недостатки меркнут на фоне цены устройства. Дешевле вряд ли получится сделать даже если взять в руки паяльник и программатор.

Еще у производителя есть Slampsher, представлющий собой патрон под лампу с цоколем E27 (возможно его плата позволит установить её в подрозетник), а также аналогичный модуль с датчиком температуры и влажности (фактически аналог ESP Meteo российского производства). И версия с дополнительно установленным радиомодулем работающим на частоте 433 Мгц, позволяющим управлять нагрузкой находясь недалеко от реле. Но я лично не вижу для него какого-либо практического применения.

Рекомендую к покупке, пока они не подорожали. Вряд ли такая халява будет продолжаться бесконечно. Про другие устройства из категорий «умный дом» и «интернет вещей», которями я пользуюсь - смотрите по ссылкам ниже.

Вам необходимо качественное и практичное ? Уже сегодня мы предлагаем вам воспользоваться полным спектром услуг нашей компании «Бестрон», специалисты которой выполнят создание систем автоматизации, помогут подобрать все необходимое оснащение и на высоком профессиональном уровне выполнят его доставку и установку

Приоритетным направлением деятельности нашей компании является внедрение надежных и многофункциональных систем, которые способны обеспечить высокий уровень безопасности и предоставить комфорт проживания в современных апартаментах.

Сегодня технология автоматизация жилья весьма популярна, и этому факту есть основания. Во-первых, система управления smart home позволяет владельцу планировать и дистанционно выполнять различные действия (программирование системы отопления, включение\отключение бытовых приборов, системы кондиционирования). Во-вторых, данная система пришлет на ваш гаджет уведомление в случае утечки газа, возгорания проводки или несанкционированного проникновения в апартаменты.

Домашняя автоматизация дистанционно управляется через беспроводную связь, которую обеспечивает сетевое оборудование Wi-fi для умного дома , представленное в нашем каталоге.

Преимущества заказа сетевого оборудования Wi-fi для систем умного дома в нашей компании

Современные маршрутизаторы, по сути, являются мини-компьютерами, чаще всего построенными на ОС Linux. Первоочередной задачей, возлагаемой на устройства данного типа, является качественное соединение с сетью интернет и последующее распределение адресов в существующей домашней сети.

Однако помимо своей основной функции маршрутизаторы могут служить сетевыми фильтрами, точками Wi-Fi-доступа, принт-серверами и даже торрент-раздатчиками.

В данный момент на рынке представлено просто поразительное количество различных моделей роутеров на любой вкус и кошелек, однако далеко не все из них пригодны в качестве сетевого оборудование Wi-fi для умного дома.

Для того чтобы не ошибиться в выборе маршрутизатора, не лишним будет посетить наш интернет-магазин и выбрать там качественное сетевое оборудование по доступным ценам. Кроме того вы сможете получить совершенно бесплатную консультацию касаемо работы интеллектуальных систем.

Еще одним полезным свойством некоторых роутеров является возможность хранения на них домашней библиотеки, фильмов, музыки, фото и другой информации. Данная функция особенно пригодится тем пользователям, которые по каким либо причинам не установили в своем доме систему Мультирум. Доступ к такому хранилищу осуществляется с любого мобильного устройства в доме. К тому же подобный гаджет потребляет крайне мало электроэнергии, что положительно сказывается на счетах за коммунальные услуги.

В век глобального распространения интернета во все сферы нашей жизни не принимать это современное благо в свою жизнь было бы просто глупо. Интернет-кабеля понемногу отходят в прошлое, уступая место более удобным беспроводным технологиям, а ведь доступ в сеть сейчас требуют не только компьютеры и мобильные устройства, но подчас и бытовая техника, которая теперь может управляться сетевым оборудованием Wi-fi для умного дома.

На базе нашей платформы Wiren Board (компактный индустриальный компьютер с Linux и разными интерфейсами) мы сделали навороченный контроллер для домашней автоматизации Wiren Board Smart Home (ARM9 64MB RAM, GSM/GPRS, Ethernet, Wi-Fi, USB, 2xRS-485/Modbus, CAN, 2 реле, ASK/FSK радиомодуль 433MHz, NRF24L01+ и т.д.), к которому можно подключить кучу всяческих проводных и беспроводных исполнительных устройств и датчиков от разных систем и производителей. Устройство готово и протестировано. На устройства из первой большой партии мы открываем заказ с доставкой до майских праздников по специальной цене.

Мотивация

Еще после нашей самой первой статьи многие энтузиасты писали нам о том, что хотели бы использовать наш одноплатный компьютер в качестве основы умного дома.

Мы проработали этот вопрос и поняли, что на базе нашей платформы Wiren Board можно сделать неплохой контроллер для домашней автоматизации, который позволит управлять исполнительными устройствами и датчиками средней, дешёвой и сверхдешёвой ценовой категории (см. ниже).

Помимо функционала, который есть в обычной Wiren Board, а именно:

• ARM9 454Mhz, 64MB RAM, 4GB+ ROM под управлением GNU/Linux 3.13
• GSM/GPRS - модем
• Wi-Fi (в т.ч. в режиме точки доступа)
• Ethernet (c passive PoE 12-15В)
• 2xUSB-host
• RS-485 / Modbus
• Входы АЦП
• работа от аккумулятора

были добавлены:

• CAN-шина
• Второй RS-485
• Два реле 220V 5A
• RTC - часы реального времени
• Излучатель звука
• Аудиовыход - 3.5 mm jack
• RS-232 полнодуплексный, не опторазвязанный (опция)
• радиомодуль NRF24
• и пакетное радио на 433 МГц.

Внутри расположены разъёмы расширения: два UEXT и USB-host.
За ненадобностью убрали модули NFC и GPS.

В этот раз мы подобрали хороший стандартный корпус и спроектировали плату под него. Выбор пал на корпус на DIN-рейку D6MG от Gainta. Он не очень компактный (106x90x57.5 мм), зато крепление на DIN-рейку позволяет надёжно расположить контроллер в стандартном шкафу с другим оборудованием. В этом корпусе плата легко и надёжно фиксируется деталями корпуса без креплений на стойки. Все разъёмы выведены с двух сторон корпуса.

Кроме этого, мы предусмотрели возможность использования корпуса из оргстекла на стойках. Такой корпус достаточно компактный, неплохо смотрится и хорошо подходит, если предполагается более “настольное” применение.

Выглядит примерно так:

Нарезанные листы для нового корпуса мы ещё не получили, но аналогичный корпус, который мы заказывали для стандартной Wiren Board, даёт примерное представление о том, как будет выглядеть такой корпус.

При проектировании мы ориентировались на такие решения, как Евика (да-да, это еще весьма бюджетное решение:)), Ninja Blocks и другие.

Что можно подключить к контроллеру напрямую?

• низковольтную нагрузку: светодиодные ленты, замки и т.д. к 4 выходам типа открытый коллектор
• 4 входа АЦП позволяют измерять напряжения до 30 вольт
• входы R1-R4 (входное сопротивление 0.5кОм) позволяют
  • измерять низкое напряжение
  • подключать резистивные датчики (измерять сопротивление), например датчики температуры, влажности, газа и т.д.
  • работать как GPIO (толерантны к внешним сигналам с уровнями до 12V)
  • подключать считыватели карт и клавиатуры Wiegand
• входы/выходы W1-W3 - это GPIO с встроенными подтягивающими к 3.3V резисторами. Могут использоваться в качестве GPIO и в качестве контроллеров шины 1-wire (включая возможность сильной подтяжки).
  • подключение температурных датчиков 1-wire, например DS18B20
  • подключение счетчиков с импульсными выходами.
  • подключение кнопок
• исполнительные устройства и датчики, работающие по шинам RS-485 (Modbus) и CAN , например:
  • устройства системы «Разумный дом» по шине Modbus или A-BUS
  • управление освещением (по DMX-512)
  • приборы учёта электричества
• 2 реле позволяют напрямую управлять силовой нагрузкой (250V/5A ).

Радиомодуль на 433Mhz

Киллер-фича нашего контроллера - приёмопередатчик на 433 Mhz . Мы используем продвинутый пакетный радиомодуль HopeRF RFM69H с очень хорошей выходной мощностью (+13/+20 dBm) и чувствительность (до -120 dBm). Радиочип имеет кучу настроек, поддерживает различные режимы модуляции, умеет аппаратно шифровать трафик, позволяет программно менять несущую частоту, ширину полосы, битрейт и т.д. Работа с чипом происходит в пакетном режиме - код в юзерспейсе просто читает/пишет байты с данными из устройства.

Для чего всё это великолепие нужно? C помощью это радиомодуля можно принимать и посылать сигналы для зоопарка недорогих устройств с проприетарными радио-протоколами. Примеры:

• Китайские исполнительные устройства, датчики и пульты от беспроводных комплектов. Их существует огромное количество, свободно продаются по смешным ценам, в том числе и в России. Неисчерпывающий список можно найти , кроме того про них неоднократно рассказывалось на хабре в последнее время.
• Исполнительные устройства и пульты системы Noolite (раз , два) - очень удобные недорогие железки для управления светом.
• Железки от www.neroelectronics.ru
• Беспроводные датчики для метеостанций Oregon Scientific: habrahabr.ru/post/165747
• Шлюзы из Wireless-X10 в X10 по сети 220В, типа таких
• и т.д.

Радиомодуль, конечно, можно использовать и по прямому назначению - для организации канала связи и построения своих беспроводных сетей.

В следующих статьях мы подробнее напишем про работу с радиомодулем и покажем, как разбирать разные проприетарные протоколы и подключать интересные устройства к нашему контроллеру.

Конструкция выбранного корпуса позволяет размещать дополнительные платы над основной. В будущем мы планируем выпустить несколько таких плат расширения.

Софт

Железо контроллера поддерживается mainline-ядром Linux с набором наших патчей (3.13). В качестве ОС мы используем Debian GNU/Linux 7 Wheezy.
В качестве управляющего ПО мы предлагаем использовать открытые проекты, например, AgoControl или . Оба проекта живые и имеют большую пользовательскую базу. AgoControl - классическая offline система, веб-сервер запускается на устройстве.
В отличие от неё, Ninja Blocks - интересная облачная платформа. Под её управлением контроллер загружает данные и принимает команды из облака. Приборная панель с просмотр показаний и управлением, создание сценариев доступны через веб-сервис a.ninja.is .

Весь софт для работы с железом, например, для работы с радиомодулем, делается независимым от конкретных систем, так, чтобы можно было легко пользоваться и другим ПО.
Мы реализуем полную поддержку контроллера для двух упомянутых систем, AgoControl и NinjaBlocks.

И предзаказ

Разработка контроллера закончена, первые образцы собраны и протестированы. Для выпуска большой партии нам осталось только закупить в необходимом количестве компоненты и отправить заказ на завод.

Мы объявляем начало продажи по предзаказам . Речь идёт о реальных предзаказах, т.е. покупке за реальные деньги (карты, межбанк) в нашем интернет-магазине с отложенной доставкой.
Сбор предзаказов будет идти до 15 марта.
Производство и монтаж плат будет в России. Процесс уже нами отлажен, поэтому мы уложимся в довольно сжатые сроки. Отгрузить контроллеры мы планируем до майских праздников.
О ходе производства будем информировать на нашем сайте .

Зачем вообще такая сложная процедура? Себестоимость устройства сильно зависит от размера партии. Если заказывать небольшими партиями, то продавать по приемлемой цене, к сожалению, не получится. Виртуальные же предзаказы, без оплаты, как показал наш опыт, дают сильно завышенные цифры по сравнению с реальными продажами. С российскими краудфандинговыми площадками мы решили не связываться, потому что они берут большую комиссию, при этом не привлекая собственно покупателей.

Цены

Конструкция нашего контроллера модульная, поэтому цена зависит от конкретной конфигурации, которую можно выбрать в магазине .

Цены начинаются от 3900р в минимальной конфигурации. Например, стандартная конфигурация: всё, кроме CAN и NRF24, по предзаказу будет стоить 5000 руб, а то же самое, но без GSM, - ещё на 500р. дешевле.
UPD (2014-03-10): Оказалось, что неполные конфигурации практически не пользуются спросом. Оставили только полную конфигурацию (LAN, USB, 2 порта RS-485, Wi-Fi, GSM/GPRS-модем и радиомодуль на 433MHz, радио NRF24L01+, порт CAN) за 5300 руб.

Заключение

Мы ждём ваших комментариев и предложений (например, по поводу модулей расширения) здесь в комментариях, либо на нашем форуме . Будем рады ответить на любые вопросы!

-
С наилучшими пожеланиями,
команда Wiren Board

Он сталкивается с новым для себя словом – Zigbee. Этот логотип часто встречается на упаковках различных устройств для умного дома, например его можно встретить на продукции Xiaomi Smart Home, на лампочках Philips Hue и IKEA TRÅDFRI.

Логотип Zigbee на упаковке набора умных лампочек

При этом в комплекте с такими лампочками производитель продаёт еще и устройство, называемое «мост» или «хаб», которое необходимо для полноценной работы системы умного освещения. В этой статье мы доступным языком подробно расскажем о том, что такое «зигби», и почему именно этот стандарт всё чаще используется в системах умного дома.

Что такое Zigbee

Zigbee – это стандарт беспроводной связи, подобный Wi-Fi и Bluetooth, но созданный специально для интернета вещей и . Благодаря протоколу ZigBee устройства в умном доме “общаются” друг с другом.

Zigbee создан специально для интернета вещей и умного дома.

Существовавшие 15 лет назад стандарты беспроводных сетей, например WiFi и Bluetooth, не подходили для новых возникших потребностей – таких, как умный дом. Эти стандарты были недостаточно надёжны, а их модули были слишком дорогими. Для разработки нового сетевого протокола была создана ассоциация из ведущих технологических компаний (Philips, Samsung, LG, Siemens и другие) под названием Zigbee Alliance. И в 2004 году был принят международный стандарт, регламентирующий новый протокол Zigbee, работающий на частотах, не требующих специального разрешения.

Название Zigbee происходит от слов “зигзаг” (zigzag) и “пчела” (bee), на западе термином “зигби” называют танец медовых пчёл. Такое название по мнению разработчиков стандарта подчёркивает то, что сеть Zigbee имеет ячеистую топологию (структуру) и, благодаря специальным алгоритмам маршрутизации, является надёжной и способной к самовосстановлению при потере связи между отдельными узлами. При этом оборудование для Zigbee компактное и имеет низкую стоимость.

Разница между Zigbee, Wi-Fi и Bluetooth

По некоторым характеристикам стандарты Wi-Fi и Zigbee похожи:

• Оба работают на частоте 2.4 ГГц, не требующей специальных разрешений при использовании
• Оба протокола имеют радиус действия до 20 метров

Но у зигби есть ключевые отличия, которые и делают этот стандарт гораздо более подходящим для коммуникации между собой устройств умного дома.

В Zigbee-сети между узлами существует прямая связь, а не только связь с «центром».

Топология. Главное отличие Zigbee от Wi-Fi – это использование ячеистой топологии, а не топологии типа “звезда”, где все узлы сети соединяются через центральный роутер. В структуре “звезда” при потере соединения с роутером, узел не может связаться с остальными участниками сети. Например, если ваш компьютер отключится от роутера, вы не сможете передать на него фотографию с планшета – Wi-Fi не даёт возможности прямого соединения между устройствами в сети.

В сети Wi-Fi устройства могут связываться между собой только через центральный узел – роутер

А вот благодаря ячеистой структуре, при обрыве одного соединения, будет проложен обходной маршрут, и сигнал дойдёт до получателя по новому пути. Это возможно благодаря тому, что между узлами существует прямая связь, а не только связь с «центром». Такая топология гораздо надежнее и используется, например, в самой сети интернет.

В сети Zigbee устройства могут связываться друг с другом напрямую

Конкретный пример. Датчик протечки воды, подключаемый через Wi-Fi, находится на большом расстоянии от Wi-Fi роутера и между ними стоят 2 бетонные стены. В момент аварии датчик может попросту не передать сигнал о протечке из-за слабого Wi-Fi сигнала. Роутер не получит сигнал о срабатывании датчика, не передаст этот сигнал в центр управления, центр управления не перекроет вентиль, и произойдёт затопление. Но если бы ваш умный дом работал на зигби, то при слабой прямой связи между датчиком и центром управления сигнал был бы передан не напрямую, а через другие устройства: лампочку в коридоре, выключатель в комнате или умную розетку. То есть другие приборы выступили бы промежуточными станциями при передаче сигнала о протечке в контроллер умного дома и обратного сигнала о перекрытии вентиля.

Энергопотребление. Очень низкое энергопотребление Zigbee-модулей достигается за счёт специального режима “сна”, когда устройство не используется, и низкой пропускной способности передачи данных (250 Кбит/с против 300-1000 Мбит/с у Wi-Fi). Высокая пропускная способность не нужна зигби, ведь нужно передавать совсем небольшие объёмы данных от датчиков и электроприборов, а вот Wi-Fi должен обеспечивать просмотр видео в реальном времени и т.п. В результате Zigbee-модуль может работать несколько месяцев на простой батарейке.

Скорость. До появления Zigbee в системах умного дома пытались использовать Bluetooth. Радиус действия у этих протоколов примерно одинаковый, но у блютус слишком большие задержки. Задержка при передаче сигнала у Bluetooth-модуля составляет несколько секунд против 30 миллисекунд у Zigbee-модуля! 30мс это намного меньше скорости реакции у человека – для нас включение и выключение зигби-лампочки происходит моментально.

Количество узлов. Wi-Fi попросту не приспособлен к подключению большого количества участников к сети. В теории к одному Wi-Fi роутеру возможно подключить несколько сотен устройств, но каждому активному пользователю известно, что это не достижимо на практике. Роутеры средней ценовой категории начинают зависать и требовать перезагрузки уже после подключения 15-20 гаджетов: ноутбуков, смартфонов, планшетов и других девайсов вашей семьи. А вот одна Zigbee-сеть может иметь тысячи узлов и при этом стабильно работать. Способность надёжно функционировать при большом количестве подключённых устройств – необходимая характеристика сети для умного дома и интернета вещей.

Устройства с Zigbee-модулем значительно дешевле, чем с Wi-Fi.

Стоимость. Производителям zigbee-модуль обходится дешевле, чем Wi-Fi. Устройства для умного дома с Zigbee-подключением тоже стоят значительно дешевле, чем аналогичные приборы с Wi-Fi. Пример: zigbee-лампочка IKEA Trådfri с регулировкой яркости стоит около 700 рублей, а аналогичный продукт wifi-лампочка TP-Link LB110 стоит 2300 рублей.

Умный дом и Zigbee

Сети Zigbee используются в промышленной автоматике, в коммерческой недвижимости и в медицинском оборудовании. Но, безусловно, наиболее широкое и популярное применение Zigbee – это .

До того как на рынок умного дома вышли компании Apple, Google и Amazon, некоторое время был популярен стандарт Z-Wave. Этот протокол был конкурентом Zigbee, но он закрытый, и производители устройств для умного дома должны покупать модуль Z-Wave у европейского производителя. Zigbee же – открытый стандарт, и любая компания может производить свои модули согласно открытой спецификации. Поэтому Zigbee-устройства дешевле, чем приборы с Z-Wave, и сейчас уже однозначно можно сказать, что протокол Zigbee победил и стал де-факто стандартом для систем умного дома. ZigBee используют все крупные компании на рынке умного дома: Amazon, Philips, Samsung, Xiaomi, LG, Logitech, IKEA и многие другие.

Умные лампочки Икея Тродфри работают через Зигби

Наличие зигби-модуля не делает устройства разных брендов совместимыми.

В продаже есть все электроприборы с Zigbee, какие только можно себе представить: лампочки, выключатели, розетки; датчики движения, утечки и дыма, открытия дверей и окон; кондиционеры, термостаты, камеры и многое другое. Но нужно отметить, что само наличие Zigbee-модуля не делает устройства от разных производителей совместимыми между собой (также, как в устройствах для умного дома с Wi-Fi модулем). Например, зигби-лампочка Икея Тродфри не будет работать с зигби-хабом Xiaomi Smart Home Gateway. Но некоторые компании добавляют поддержку конкретных устройств от других производителей, например те же лампочки от Икеи будут работать совместно с мостом Philips Hue Bridge.

Поэтому, выбирая зигби-устройства для умного дома, нужно выбирать качественного производителя, которому вы доверяете, ведь подключать к его мосту вы сможете только его продукцию. Также нужно убедиться в том, что мост этого бренда поддерживает интеграцию с современными платформами: Apple HomeKit, Google Ассистент или Alexa (об этом ).

Хаб для умного дома – Zigbee мост

Современный умный дом нельзя себе представить без возможности удалённого управления. Например: открыть мобильное приложение на своём айфон или андроид и включить кондиционер в гостиной, возвращаясь с работы, или проверить, выключили ли вы утюг из розетки, находясь в такси, которое везёт вас в аэропорт, а если всё-таки забыли – отключить розетку.

Для удалённого управления, в том числе и из мобильного приложения на Android или iOS, сеть Zigbee-устройств должна быть подключена к интернету, и именно для этого используются сетевые мосты (Bridge, как их называет Apple и Philips), они же смарт хабы (Smart Hub, как их называет Google, Amazon и Samsung). Ещё одно название устройств такого типа – шлюз (Gateway), такое название используют IKEA и Xiaomi.

Сетевой мост является координатором в Zigbee-сети, и в отличии от конечных устройств (например, датчиков открытия двери на батарейке) он должен быть всегда подключён к электричеству, так как координатор в зигби-сети никогда не спит. Для связи с вашей домашней сетью и интернетом хаб подключается обычным проводом из витой пары к вашему Wi-Fi роутеру (проводное соединение является наиболее надёжным).

Сетевой мост связывает беспроводную зигби-сеть умного дома с интернетом

Как видно на картинке, хаб работает буквально как мост между устройствами умного дома и интернетом. Он позволяет вам из любой точки мира соединяться с домом, отслеживать его состояние и управлять всеми устройствами. Для соединения с умным домом используется мобильное приложение или голосовой помощник (об этом ниже).

Линейка Zigbee-устройств умного дома от конкретного производителя имеет и мост этого же бренда, к которому и подключаются приборы. При этом, как правило, зигби-устройства других брендов будут несовместимы с “чужим” мостом, и для того чтобы добавить устройства нового производителя в свою систему умного дома – нужно будет купить еще один хаб, «родной» для нового производителя.

Список самых популярных Zigbee хабов/мостов/шлюзов:

• Philips Hue Bridge
• IKEA TRÅDFRI Gateway
• Samsung SmartThings Hub
• Xiaomi Smart Home Gateway (купить на Aliexpress)

Siri, Google Ассистент, Alexa и Zigbee

Современный хаб предоставляет возможность голосового управления умным домом через голосового помощника. Аналогично, если хотите управлять с помощью Ассистента в своём Android-телефоне или , ищите логотип “Works with the Google Assistant”.


Ну а если у вас есть колонка и ваш любимый виртуальный помощник это Алекса, то вам нужны мосты с логотипом “Works with Amazon Alexa”.

Будьте очень внимательны, некоторые хабы предоставляют интеграцию сразу со всеми голосовыми помощниками, например Philips Hue Bridge, в то время как другие поддерживают только одного помощника. Например, широко любимый за очень низкую цену Xiaomi Smart Home Gateway работает только с Alexa (комплект Ксиаоми можно купить на Aliexpress). То есть умным домом, построенным на зигби-хабе от Xiaomi, вы не сможете управлять на русском языке, так как Alexa (в отличии от Siri и Google Ассистента) работает только на английском и немецком.

Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в отличиях Zigbee от Wi-Fi, и теперь вы понимаете, почему зигби так широко используется в системах умного дома, и зачем нужен сетевой мост. Будем рады, если вы поделитесь этой статьёй в социальных сетях. Ещё вы можете подписаться на наш Youtube-канал или и получать новые статьи о домашней автоматизации и голосовых помощниках.

Стоит заметить, что требования к функциональным возможностям умного дома как системы управления различным оборудованием и устройствами определяются исключительно "аппетитами" и фантазией пользователя. Тем не менее, существуют определенные, наиболее востребованные опции, которые уже стали "классикой" жанра.

В первую очередь это:

• управление освещением и отоплением ;
• контроль и защита от протечек воды;
• создание интегрированных систем с использованием сигнализации, видеонаблюдения, контроля доступа.

Любая из них может быть реализована на базе как проводного, так и беспроводного оборудования. Последний вариант для многих заказчиков представляется наиболее предпочтительным за счет скорости и простоты монтажа системы, а также минимального нарушения дизайна внутренних помещений дома.

Кроме того, реализация дистанционного управления на базе беспроводных технологий дает возможность легко масштабировать систему умного дома, а также изменять ее конфигурацию за счет переноса исполнительных устройств и датчиков.

Стоит заметить, что управлять работой оборудования без использования проводов можно различными способами:

• на дистанциях в пределах домовой (придомовой) территории;
• без ограничения расстояний между управляющим устройством и контролируемым оборудованием.

В последнем случае используются GSM, 3G и 4G каналы связи, а в первом - WiFi, Z-Wave, EnOcean и некоторые другие технологии беспроводной передачи данных. Давайте рассмотрим особенности применения последних трех перечисленных систем.

Умный дом на базе WiFi оборудования.

С учетом того, что WiFi технологии предназначены все таки для применения в составе сетей, специализированного оборудования для работы в составе умного дома не так много. Существуют реле, управляемые по WiFi каналу, но готовых, простых в реализации решений лично я не встречал.

Очевидным достоинством такого оборудования является возможность легкого управления с любого устройства, поддерживающего WiFi и интернет подключение. Кроме того, при работе с системами беспроводного видеонаблюдения этот вариант наиболее предпочтителен и прост в реализации.

Беспроводной протокол связи Z-Wave.

Данная технология разработана для систем автоматизации и предусматривает использования маломощных радиочастотных модулей. Рабочий диапазон этого оборудования лежит в районе 1 ГГц, что позволяет избежать помех, наводимых другими устройствами типа WiFi, Bluetooth и пр.

Особенностями Z-Wave аппаратуры являются:

• низкий уровень энергопотребления;
• возможность использования модулей в качестве ретрансляторов.

Безусловно, перечисленные достоинства делают Z-Wave технологию чрезвычайно удобной для реализации в составе умного дома систем управления освещением, кондиционированием и вентиляцией, контролем доступа и пр.

Имейте ввиду, что за счет невысокой скорости передачи данных этот способ мало пригоден для передачи больших объемов информации, например, видеоизображений.

Беспроводные технологии EnOcean.

Также активно используются для управления оборудованием. Интересная особенность, заявляемая производителями, инсталляторами и ритейлерами - возможность работы без батарей питания. Подразумевается, что энергии от альтернативного источника питания (фото- пьезо- или термо- датчика) будет достаточно для нормального функционирования устройства.

Если это так, то в ряде случаев этот момент может оказаться решающим при выборе устройства, работающего на таком принципе.

БЕСПРОВОДНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Управлять освещением можно в нескольких вариантах, например:

• автоматически по заранее определенному алгоритму (сценарию);
• вручную с помощью пульта дистанционного управления (ПДУ).

Дистанционно включать/выключать свет в первом случае целесообразнее с применением беспроводных выключателей, работающих по радио каналу. Некоторые из таких способов были рассмотрены выше. Ручные выключатели света, кроме того, могут управляться инфракрасными (ИК) пультами.

В ряде случаев это не совсем удобно, так как требует установки ИК приемника в зоне прямой видимости ПДУ, но все зависит от особенностей помещения и тактики управления. В любом случае, давайте посмотрим, на что обратить внимание и как правильно выбрать беспроводной дистанционный выключатель света.

Принципы передачи управляющего сигнала мы уже, пусть кратко, но рассмотрели. Идем дальше.

Способ и параметры коммутации.

Для бытовой сети переменного тока можно использовать два основных типа выключателей света:

• электронный;
• релейный.

Первый в качестве ключевого элемента использует электронные устройства типа, например, симистора. Отсутствие механических контактов обуславливает отсутствие искрообразования (особенно при мощной нагрузке), как следствие не возникают электрические помехи. Но главным, наверное, является возможность плавной регулировки освещенности.

Насчет надежности говорить поостерегусь. Теоретически, отсутствие механических частей должно обеспечивать длительный срок службы, но электроника тоже может отказать. Здесь много зависит от качества сборки, правильного режима работы, качества комплектующих.

Второй вариант по сути своей является обыкновенным выключателем, управляемым электрическим сигналом. В любом случае при выборе нужно учитывать значение переключаемых токов и напряжений, а также количество направлений коммутации.

Конструкция и место установки.

Поскольку мы говорим про беспроводные выключатели, то устанавливать их можно где угодно. Чаще всего это:

• место расположения штатного выключателя;
• корпус осветительного прибора.

С учетом этого выбираем исполнение. Естественно, чем меньше габариты, тем лучше, но главное - удобство размещения и крепления. Кстати, возможны бескорпусные исполнения. Но в этом случае следует позаботиться о мерах электробезопасности.

Вполне очевидно, что, поскольку мы говорим о беспроводном коммутаторе, то в месте его установки должен осуществляться уверенный прием управляющего сигнала. Не забывайте, что металлические конструкции способны значительно ослабить радио сигнал.

Кроме того, при уличной установке выключателя позаботьтесь о его климатической защите и обратите внимание на рабочий температурный диапазон.

Кстати, с точки зрения дистанционного управления электрическими приборами, интересным вариантом может оказаться GSM розетка .

БЕСПРОВОДНЫЕ ДАТЧИКИ

Если же ваш дом управляется специализированным контроллером, то лучше всего использовать датчики одного с ним модельного ряда.

В большинстве случаев для датчиков протечки беспроводное исполнения является наиболее подходящим. Объясняется это специфичность мест их установки:

• на полу;
• в труднодоступных местах;
• помещениях, отделанных кафельной плиткой и пр.

То же самое можно сказать о датчиках температуры, устанавливаемых непосредственно на радиаторах отопления (как правило такой способ позволяет осуществить наиболее раннее обнаружение отключения отопительного оборудования).

В любом случае рекомендую помнить, что использование беспроводного оборудования, зачастую является вынужденной мерой. Если есть возможность применения проводного подключения, то сбрасывать со счетов его в угоду моде или советам некомпетентных людей не нужно.

Не забывайте, основной характеристикой любой системы безопасности и управления является надежность. В этом отношении проводной канал связи предпочтителен хотя бы тем, что позволяет осуществлять непрерывный (постоянный) контроль своей целостности. Беспроводные системы такой возможностью пока похвастаться не могут.

* * *

© 2014-2019 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.