Mūsų išmanių namų vizija

Šiame įraše labai supaprastintai ir iš esmės papasakosiu apie būsimo namo išmanios sistemos valdymo principus, pasakysiu, kodėl ją darysiu pats, o ateityje kai kuriuos dalykus panagrinėsiu daug plačiau ir išsamiau.

Pradėsiu nuo to, kas apskritai yra išmanūs namai. Daugelis žmonių išmanius namus įsivaizduoja, kaip tam tikrų prietaisų valdymą distanciniu būdu, pavyzdžiui šildymo ar šviestuvų įjungimą ir valdymą per telefoną. Mano nuomone, tai nėra išmanūs namai, na, arba labai maža jų dalis. Kiekvienas elektrinis įrenginys, esantis name, turi turėti ryšį su bet kokiu kitu elektriniu įrenginiu. Padariau supaprastintą schemą.

Pabandysiu papasakoti keletą palengvinimų buityje, kurie atsirastų dėka išmanių namų sistemos.

• Signalizacija duotų vėdinimo sistemai informaciją apie patalpose esančius žmones ir ar apskritai kažkas yra namuose. Suvedus kodą ir įjungus signalizaciją, rekuperatorius gautų signalą, kad namuose nieko nebėra ir būtų sumažinamas paduodamo į kambarius oro kiekis ir tokiu būdu būtų taupoma elektra.

• Atidarius langą, rekuperatorius arba kondicionierius turėtų išsijungti, nes būtų išbalansuotas vidaus mikroklimatas.

• Grįžtant į namus, telefonas pajustų, jog esu netoli namų ir privažiavus kiemą, atsidarytų garažo vartai, įsijungtų lauko apšvietimas (jeigu lauke nepakanka šviesos).

• Įjungus kaitlentę, gartraukio drėgmės daviklis automatiškai įjungtų gartraukį.

• Išvykus iš namų ir įjungus signalizaciją, būtų uždaromas pagrindinis vandens patekimas į namus, kad atsitikus nelaimei nebūtų apliejami namai arba skalbimo mašinai baigus darbą, jei namuose yra įjungta signalizacija.

• Maudantis, drėgmės jutiklis pajaučia, kad yra per didelis drėgmės kiekis, siunčia signalą į rekuperatorių, kad reikia padidinti paduodamo ir ištraukiamo oro kiekį.

Prietaisai, kurie galėtų būti valdomi per išmanių namų sistemą. Rozetės, jungikliai, šviestuvai, grindinis šildymas, rekuperatorius, kondicionierius, gartraukis, signalizacija, garažo vartai, žaliuzės, kaitlentė, vonios ventiliacija (jeigu tokia yra), drėgmės ir temperatūros jutikliai, kameros, durų skambutis, centrinis dulkių siurblys ir t.t.

Išmanių namų sistemos valdymo principas. Mano planuojama valdymo hierarchija bus tokia, kad kiekvienas įrenginys siųs signalą į centrinį kompiuterį. Centre bus visos "smegenys", kurios pagal atitinkamus algoritmus nuspręs, kaip turi elgtis kiekvienas prietaisas. Algoritmus rašysiu pats (aš juos vadinu “logika”, t.y. kas nuo ko priklauso), kuriuos laikui bėgant galima bus koreguoti pagal poreikį, tai sistema nebus ribota.

Namų būseną/statusą bus galima matyti savo telefone. Matysis, kurios durys užrakintos, bus galima siųsti komandas į centrinį kompiuterį ir valdyti, tai kas yra numatyta nuotoliniu būdu.

Kalbant apie rozetes ir jungiklius, kievienas iš jų būtų valdomas atskirai. Jungikliai siųstų informaciją apie savo būseną į centrinį kompiuterį, o ne junginėtų tiesiogiai apšvietimą. Viskas vyktų centrinio “proto pagalba”. Tarkim, nuėjus miegoti, 3 kartus paspaudus jungiklį prie lovos, įsijungtų naktinis signalizacijos rėžimas, užsidarytų garažo durys, išssijungtų visi nereikalingi įrenginiai ir šviesos. Tokiu “logikų” ir scenarijų galima sugalvoti labai daug ir įvairių.

Atskiras rozečių valdymas pasitarnauja tam, kad nereiktų ištraukinėti pakrovėjo ar kitų laidų. Tiesiog esant tam tikram scenarijui, tos rozetės būtų automatiškai atjungiamos arba paliekamos įjungtos pagal poreikį.

Žinoma, ne mažiau svarbu ir visos sistemos saugumas. Planuoju naudotis tik laidais, jokio wireless, nes wireless nėra saugus ir patikimas dalykas, lyginant su kabeliais. Yra įrenginių, kurie visiškai blokuoja wireless ir juos naudoja vagys. Tada neveikia niekas - nei telefonas, nei wireless ir apskirtai nebeegzistuoja joks ryšys tarp įrenginių. Su laidais visiškai kitaip. Lėktuve ar mašinoje nerasite jokio wirelles signalo, visa informacija perduodama laidų pagalba, tad laidai šiuo atveju yra pats saugiausias pasirinkimas, be to wireless atveju kiekvieną įrenginį reikia ir “maitinti”.

Kiekvienas įrenginys bus prijungtas atskiru internetiniu kabeliu. Centriniame kompiuteryje bus įdiegtas MQTT brokeris, kuris siųs ir gaus informaciją iš kiekvieno įrenginio naudojant saugų protokolą. Tai yra plačiai pasaulyje naudojamas didelio kiekio įrenginių bendravimo protokolas.

Iš išorės nebus įmanoma prieiti prie įrenginių. Viskas bus atskirame tinkle ir pasiekiama tik iš namo vidaus, o į internetą išeis tik informacija apie būsenas ir pan. Bus galima siųsti leidžiamas komandas nuotoliniu būdu, tarkim per telefoną. Kiekvienam įrenginiui maitinti bus naudojamas POE maitinimas (POE - tuo pačiu kabeliu paduodamas maitinimas ir interneto ryšys).

Jeigu dingtų elektra, planuoju naudoti akumuliatorių, kuris pakeis įtampos dingimą kažkuriam laikui. Veikimo laikas priklausys nuo akumuliatoriaus talpos.

opc-router.com

Turbūt galvoje sukasi klausimas, ar brangu įsirengti tokią išmanių namų sistemą? Brangu. Labai daug gamintojų siūlo standartinius sprendimus, kuriuos plėsti ar tobulinti kartais nėra galimybės, o jeigu nori kažko individualaus, pvz. kad sistema bendrautų su jau namuose esančiais įrenginiais, tai būtų dar didesni pinigai arba tiesiog neįmanoma. Taip, yra visokie hub'ai, kurie apjunginėja skirtingų gamintojų sistemas, bet jų galimybės irgi yra labai ribotos, be to, tokios sistemos sunkiai sugeba veikti be kinietiškų serverių :)

Taip pat man labai nepatinka siūlomų ekranėlių dizainas. Kiek teko ieškotis, jie atrodo atgyvenę, griozdiški, pilni mygtukų, kur sunku susigaudyti, ką spausti, o naktį jų išvis nematyti ir tenka ieškoti apgraibomis. Galvoju, kad pavyks ekranėlius susikonstruoti pačiam.

Daugumą valdymo blokų projektuosiu ir gaminsiu pats. Apie visą darbų eigą galėsite skaityti ateityje. Žinoma, tokius įrenginius kaip signalizacijos bloką, rekuperatorių, dujinį katilą pajungsiu prie OpenHAB sistemos, kuri turi platų funkcionalumą įrenginių valdyme. Šiems įrenginiams reikės nusipirkti LAN modulius.

lemona.lt

Žinau tiek, kad bus nemažai kilometrų laidų, kurie bus paslėpti sienose ir lubose. Manau, kad jie ir kainuos daugiausiai. Visą elektros instaliaciją žadu atlikti pats, todėl darbas nieko nekainuos. Nesakau, kad viskas bus iškart įgyvendinta, bet visas trasas turėsiu numatyti ir padaryti dar prieš įrengiant apdailą. Sunku? Nemanau. Labiau įdomu, nes tai lyg hobis!

Ekranėliai. Kaip gi išmanūs namai be ekranėlių? Kiekvienam kambaryje planuoju dėti po ekranėlį 720x720px, iš kurių bus valdoma visa išmanių namų sistema. Pabandymui esu nusipirkęs vieną ekranėlį, kuris jungiamas per HDMI ir turi lietimui jautrų capacity ekraną (touch screen'o jautrumas, kaip telefono ekrano), bet kolkas neatradau tinkamo sprendimo, kaip perduoti vaizdą iš centrinio kompiuterio. Galvoju prie kiekvieno ekranėlio naudoti po Raspberry kompiuteriuką, kuris tinklu užkrautų tam tikram kambariui skirtą web puslapį iš serverio ir per jį viskas būtų valdoma.

Kiekvienas kambarys turėtų sau priskirtą aplinką. Ekranėlis galėtų rodyti tai, ką nori, pvz., kai prie vartų į skambutį paskambina žmogus, visuose namuose per kiekvieną ekranėlį automatiškai įsijungtų kameros vaizdas, kad nereiktų eiti prie durų. Arba, jei suveiktų signalizacija, automatiškai įsijungtų kamerų vaizdas. Viskas programuojama ir padaroma, reikia tik teisingos vizijos. Kitais atvejais (budėjimo) galima rodyti kambario temperatūrą, būtų patogu ir grindinio šildymo temperatūros reguliavimas ir pan.

Gal jūs turite kažkokių geresnių sprendimų, kaip galėčiau iš centrinio kompiuterio perduoti vaizdą, nes tai kolkas vienintelis mano sugalvotas sprendimas?

Šiam kartui tiek, tikiuosi pavyko pakankamai aiškiai nupasakoti savo viziją.