Умный дом, проектирование, монтаж и настройка. Практическиое руководство.

Что такое умный дом? Каждый представляет это по своему. Мой двоюродный брат при разговоре на данную тему просто сказал, что ему не лень встать и включить свет, поэтому он у него горит везде сутками (потом жалуется на большие счета за электроэнергию). Конечно можно ничего не менять, но прогресс не стоит на месте. В моем понятии умный дом это аппаратно-программная система (экосистема) максимально приближенная к вашему образу жизни и привычкам, которая делает нашу жизнь комфортнее. При этом умный дом должен быть дешевый и простой, легко расширяемым, при необходимости легко модернизироваться, а не быть дорогой игрушкой ради престижа. Работать он должен в основном сам без вмешательства человека. Настроил один раз и забыл. Пример - ночью не надо искать наощупь выключатель, свет включит умный датчик движения без всякого вмешательства со стороны и через определенное время его выключать.

Если подходить к данному вопросу чисто с практической стороны то мало кто планируют внедрять систему умного дома в процессе строительства и ремонта, кроме всего предусмотреть все нельзя, так как со временем появляются новые желания, потребности и идеи. В процессе ремонта я проектировал для себя домашнюю компьютерную сеть с учетом возможного расширения и максимального удобства в будущем. Кажется предусмотрел все, тем более что опыт проектирования и монтажа у меня был неплохой (монтаж в ИМНС в Адлере более чем на 100 рабочих мест, санаторий "Мыс Видный" и т.д.). Была приобретена и установлена настенная патч-панель. Посмотреть на нее можно здесь. Сделана проводка кабелем витой парой, все установочные изделия использовал фирмы "Legrand", которые у меня были со старых времен (тогда была возможность приобретать по цене ниже розничной на 60%, рекомендую для установки, отработали 10 лет, ни разу не подвели). Были установлены розетки под возможные рабочие места (на основное рабочее место вывел две розетки), под телевизоры, под возможные камеры видеонаблюдения. Розеток не было только в ванной комнате и на унитазе. В коридоре над входной дверью был установлен электрощиток (до сих пор жалею что не поставил с запасом под посадочные места), в котором предусмотрено отдельно отключение освещения и розеток в каждой комнате и установлено реле контроля напряжения УЗМ-51М. Вроде все было предусмотрено, но через год собрал медиацентр на компьютере, а информационной розетки под него не было. На основном рабочем месте пришлось дополнительно ставить коммутатор на 8 портов, в настоящее время свободно всего 2 порта. Сделать дополнительную проводку можно только с большими затратами (снимать натяжные потолки не хочется, а штробить стены тем более). Делать дополнительный сложный ремонт не стал.

Как сделан мой умный дом. Так как проводку сделать в данный момент невозможно, все соединения между модулями беспроводные по WI-FI, также используется технологии MQTT и Zigbee. Дизайн помещений нарушен не был. На балконе пытался применить проводное соединение, для чего был приобретен модуль модели UNO Shield Ethernet Shield W5100 R3. Результаты его тестирования откровенно разочаровали. Модуль прекрасно работал при непосредственном подключении к роутеру, но отказывался работать через коммутатор. А в связи с конфигурацией сети по другому подключить его было невозможно. После длительных поисков в интернете модуль был переделан. Китайские производители поставили резисторы другого номинала, после чего он стал устанавливать соединение через коммутатор, но раз - два в сутки постоянно терял связь, зависание и обрыв соединения лечилось только перезагрузкой оборудования. Меня такая работа не устраивала, почему я должен постоянно контролировать есть соединение с сервером или его нет. Заниматься специально более точным подбором резисторов и дальнейшей модернизаций этого модуля нет абсолютно ни какого желания. Все должно работать автоматическом режиме без всякого вмешательства с моей стороны. Беспроводная же связь по WI-FI и Zigbee вместо этого проводного соединения работала без нареканий и сбоев. Поэтому идею проводного соединения компонентов оставил, не смотря на то что проводное соединение надежнее беспрводного. Подключать новые устройства к существующей системе достаточно просто.

Протоколом управления умного дома были выбраны MQTT и Zigbee, которые позволяют управлять всеми устройствами и получать необходимые данные. Bluetooth не использую. Они позволяют гибко и экономно выстроить управление умным домом, подключить новые устройства различных экосистем. В качестве примера - для включения в ночное время освещения в коридоре и ванной комнате был использован датчик движения HC-SR501 совместно с ESP-01C. Стоимость такой сборки примерно 150-200 рублей. Можно купить датчик движения Sonoff или Tuya минимум 600-700 рублей. Есть плюсы и минусы самостоятельного изготовления блоков умного дома. Плюс прежде всего стоимость и простая модернизация под новые задачи. Также к плюсам можно отнести действия по модернизации оборудования. Когда сделал сам - знаешь как улучшить тот или иной прибор. Минусы - не каждый самостоятельно изготовит такой микроконтроллер и настроит его для работы. Минусы готовых блоков - стоимость, практически отсутствует возможность модернизации и привязка к иностранным сервирам. Последнее понижает уровень безопасности дома. При использовании SLS шлюза последняя проблема с отвязской от иностранных серверов и лишними мобильными приложениями в смартфоне, планшете решается. Данная самодельная сборка имеет небольшие габариты и управляет через MQTT выключателем Sonoff T4EU1C. В результате ни каких лишних проводов, выключатель может работать как в обычном режиме, так и от датчика и голосового управления. В ночное время не надо искать выключатель - все происходит автоматически, выключатель сам включает свет. Выдержку датчика можно выставить от нескольких секунд до 6 минут. Он позволяет также регулировать чувствительность сработки, с этой настройкой пришлось повозиться, так как срабатывал на моего основного помощника кота Мурзика. В итоге сделал так что умный датчик захватывает передвижение на высоте более метра. Добился этого изменением угла наклона датчика движения. Кроме своей основной функции - управления освещением, он работает и как датчик системы безопасности от проникновение в жилище посторонних лиц. Дешево и сердито. Работает уже больше года, нареканий нет. Одна и таже техника используется минимум дважды, это конкретная экономия средств.

Вся система "умного дома" построена по принципу универсальности, каждый модуль управляет не только каким-то конкретным устройством, но и передает необходимую информацию и при выходе его из строя основная система продолжает работать. Модуль на балконе например передает данные по температуре на улице, балконе, управляет дополнительным освещением и розетками на рабочем месте. За счет этого достигается снижение себестоимости оборудования и затрат на его монтаж. Цена "умного дома", которую озвучивают многие фирмы, в 110-300 тысяч рублей для обыкновенной семьи просто нереальна (можно сказать так что жадность границ не имеет, другие мне возразят - ничего личного только бизнез). Все можно смонтировать в 5-7 раз дешевле, используя самодельные модули, готовые комплектующие, которые стоит в разы дешевле если их приобретать на Алиэспресс. Те же готовые умные устройства можно приобрести в два три раза дешевле на Алиэкспресс чем в России. Да доставка месяц, но не думаю что это критично, чем тратить в разы больше. В настоящее время появились магазины, имеющие склады в России и сроки доставки сократились в разы. Вот для примера цены выключателя на сегодня 1227 и в России 3290 рублей. У меня установлено сейчас три таких выключателя T4EU1C, разница в стоимости одного примерно 2050 рублей. Арифметика простая я сэкономил 6150 рублей только на них. Выбор оборудования за Вами.

По поводу управления я уже писал здесь.. Используется мобильное приложение для смартфона MQTT Dash. Установлено на смартфоне и планшете, который можно закрепить на стене и использовать в качестве универсального пульта. Выводимые на экран показания датчиков и клавиш для управления оборудованием можно выводить при желании на разные экраны. Сервер мною используется WQTT.RU. Он адаптирован для работы с голосовым помощником Яндекс Алисой, что избавляет от ненужного дополнительного программирования. Цена использования 300 рублей в год. Резервный MQTT сервер установлен на микрокомпьютере Raspberry PI3, с него прокинут сетевой мост на сервер в интернете. При отсутствии интернета просто все перейдет на работу с этого сервера, я лишусь правда голосового управления и не смогу управлять устройствами умного дома за пределами квартиры, но основная функциональность будет сохранена. Включить что нибудь вручную - вообще без проблем. Для голосовых команд применяются Яндекс колонки Mini и Life и приложение Яндекс с Алисой. Это приложение постоянно дорабатывается производителем, но до совершенства к сожалению ему еще далеко. Многие сценарии в нем просто не напишешь. Логика не всегда работает в нужном направлении. Приходится писать сценарии в шлюзе SLS. Пробовал управление умным домом с компьютера, но в конечном итоге от этого отказался. Во первых - не совсем удобно бегать к компьютеру, комфорта не прибавляет. Во вторых - плюс 100 ватт потребления энергии каждый час. Решил что это просто не нужная игрушка. Raspberry PI3 же потребляет всего 3 вт и играет роль сервера умного дома. При желании можно создать и выводить интерфейс управления.

Привязку к иностранным серверам естественно ликвидировал, санкции у нас никто не отменял. Решил не наступать на грабли. В любой момент все управление умные устройства дома (квартиры) могут стать глупыми. Примеров сейчас хоть отбавляй, притом во всех практически областях производства. Например умная система Сбера работала через сервера китайского производителя Tuya. После введение санкций сначала уменьшилась фннкциональность, а потом вовсе отключили от серверов. На сегодня везде реализовано - управление освещением, голосовое управление им (включение, выключение, изменение яркости и различные автоматизации), дополнительно кондиционером, телевизором, система сигнализации, которую можно включить как голосом, со смартфона и в ручную. Мною использовались выключатели Sonoff T4EU1C, которые были перепрошиты популярной прошивкой Tasmota. В настоящее время все заменены на Zigbee выключатели, работающие с SLS хабом. В обыкновенный сетевой фильтр встроил Sonoff Mini R2 (славу богу габариты позволяют). Получился управляемый сетевой фильтр. При выходе из строя одного модуля все остальное будет работать, везде предусмотрено обычное ручное управление. Установлены датчики протечки воды как защита от потопа. Добавлены датчики Zigbee, которые находятся на кухне, в ванной компнате и под каждым радиатором отопления. Имея низкое энергопотребление они запитаны от аккумуляторов, зарядки которых хватает не менее чем на год. Учитывая питание от аккумуляторов и беспроводный протокол отпала необходимость в монтаже дополнительной проводки. Да цена на клапан выросла на 1000 рублей. Ну будем надеяться что доллар упадет и братья китайцы понизят цену. На несколько дверей установлены датчики открытия, например на входную дверь квартиры. При ее открытии на определенное время включается освещение. Также они используются в системе безопасности, которую пока смог запустить только частично, в связи с тем что реагирует на домашнего питомца Мурзика. Управление рабочим местом. Было сделано частично. Наконец в 2023 году закончил его модернизацию. Вариант моего рабочего места можно почитать в статьях рабочее место радиолюбителя на моем сайте. Доделываю универсальный блок, который будет выводить на ЖК экран основные параметрами, управлять оборудованием, дополнительным освещением, совмещать также функции MP3 проигрывателя, часов, будильника и т.д. Пока это все собирается и тестируется. Также блок будет оснащен голосовым озвучиванием событий. Блок будет в корпусе 16х19х5 (ШхДХВ) см. Когда запущу - будет отдельная статья по нему.

Для MP3 проигрывателя использовал MP3-плеер DFPlayer Mini, он же озвучивает события. Но по нему сделаю отдельный обзор. Очень хороший модуль - проигрывает МР3 файлы с SD карты, внешнего носителя, на борту стерео усилитель на 3 ватта. Цена на Алиэкспресс сейчас 135 рублей, в в компании Амперка 1640 рублей !!!. Вот так увеличивают конечную цену умного дома до 300000 рублей. Модуль удобен, чтобы озвучивать различные события происходящие в умном доме. Может предупреждать об аварийных ситуациях в доме. Существует огромное количество различных датчиков - протечки движения, открытия дверей, которые можно внедрить в вашу систему в соответствии с задачами которые она должна выполнять. При проектирование неоходимо уделись внимание Zigbee устройствам, которые поддерживают устойчивую связь между собой и просты в настройке. На SLS шлюзе прописал необходимые сценарии для управления освещением, электропитанием, озвучиванием необходимых событий. В состав умного дома входят универсальные пульты управления Broadlink, способные заменить все пульты от оборудования (телевизор, кондиционер и т.д.) в доме и управлять бытовой техникой с смартфона или через голосовых помошников. Видеокамеры пока не применял, не за кем наблюдать, разве что за котом Мурзиком. Не применяю и умные лампы, которые как все осветительные изделия имеют ограниченный срок эксплуатации. Умную бытовую технику типа умного пылесоса пока не использую. Автоматизацию штор не делал, счел это лишним так как на балконе они опущены круглый год. Южное солнце быстро разбирается с предметами интерьера. Так как установлен локальный домашний сервер на Raspberry PI команды от компонентов моей платформы, мобильных гаджетов приходят быстро. Свой старенький роутер Asus заменил на Xiaomi AX6000. Система дома доступна для модернизации, теперь без проблем можно добавить новый гаджет. Она адаптирована под мой образ жизни и привычки, может управляться по расписанию. Рассказывать про все компоненты и их применение можно долго. Умный дом в вашей квартире создаст для Вас комфортную среду. В офисе можно например при использовании умных устройств настроить включение и выключение световой рекламы и много другое. Единый стандарт для приборов умного дома пока не создан, поэтому каждый может вырать свой путь в его создании. Умный дом самостоятельно не так сложно как представляют на сайтах многих компаний.

Опыт работы в сфере IT у меня более 20 лет. При обращении окажу всю необходимую помощь и поддержку по ремонту, настройке и монтажу оборудования Вашего умного дома, ремонту компьютеров и ноутбуков, установке и настройке программного обеспечения. Консультации и диагностика бесплатно. Обратиться ко мне можно в любое удобное для Вас время по телефону или форму обратной связи на сайте. Мои контакты указаны в верхней части каждой страницы сайта. Цены на монтаж оборудования у меня ниже чем в различных компаниях, занимающихся внедрением "Умного дома", так как нет издержек по оплате аренды помещений и оплаты персонала. На сайте есть статьи (которые постоянно пополняются) по изготовлению, программированию и настройке различных умных устройств для вашего дома.