Умный дом своими руками: с чего начать?
В последнее время из разных источников получаю одинаковые вопросы – с чего начать строить систему умного дома? Вопрос конечно же интересный. Посему попробуем найти на него ответ. Сразу хочу сказать, что все нижеизложенное базируется на моем личном опыте. Поэтому, очень хочется увидеть ваши мнения в комментариях. Конструктивная критика так же приветствуется.
И так. Если вы решили автоматизировать свой дом, то прежде необходимо выбрать как вы это будете делать. Есть как минимум три пути – выбрать одну из компаний, устанавливающую свои решения либо являющуюся дистрибутором чужих (AMX, Crestron, HomeSeer и прочее), приобрести коробочный вариант системы для самостоятельной установки или целиком и полностью все сделать самому. Любой их вышеперечисленных вариантов имеет как свои плюсы, так и минусы. Профессиональная инсталляция коммерческой системы даст стопроцентно работающий вариант (теоретически). Однако за саму систему, ее установку и оборудование придется заплатить достаточно большие деньги, равно как и за настройку для ваших нужд. О самостоятельной адаптации системы в этом случае придется забыть. Расширение функциональности и исправление ошибок целиком и полностью ложится на производителя системы. Соответственно ждать воплощения желаемой функции придется до следующего релиза или, по крайней мере, выпуска очередной заплатки.
Коробочный вариант обойдется дешевле. Мало того, что вы сэкономите на установке и настройке, еще и составляющие такой системы как правило гораздо дешевле, чем в случае с профессиональной инсталляцией. Однако вопрос расширения функциональности и исправления багов остается на совести производителя, равно как и поддержка в решении возникших с системой проблем.
Наконец при самостоятельной постройке системы умного дома вы свободны в выборе и оборудования, и программного обеспечения. Соответственно можно сэкономить и на то, и на другом. Плюс ко всему, используя системы автоматизации с открытым кодом, можно самостоятельно исправлять баги и дописывать необходимую функциональность не дожидаясь, когда это сделает производитель. Или использовать наработки других энтузиастов. Но в этом случае все проблемы совместимости железа и ПО придется решать самому. Или с помощью он-лайн сообществ.
С первыми двумя вариантами все предельно ясно. Определяете свой бюджет и ищете подходящий вариант в сети. Благо сейчас компаний, предлагающих свои услуги по автоматизации домой достаточно много. А вот по третьему варианту постараемся сформулировать несколько рекомендаций, чтобы было с чего начать. А начнем мы с управления светом и электроприборами.
Перво наперво нужно решить, каким образом устройства будут обмениваться информацией – по электропроводке (X10, PLCBus, INSTEON), радиосигналу (Z-Wave, ZigBee, EnOcean) или по выделенным проводам (KNX/EIB, 1Wire, CBus). Безусловным лидером при построении систем автоматизации дома является X10. Несмотря на наличие серьезных недостатков, таких как подверженность помехам, разные протоколы для диммеров, выключателей, датчиков движения и охранных устройств, медлительность, широкий спектр, дешевизна, доступность устройств, возможность использования существующей электропроводки, а так же большое количество коммерческого и открытого ПО, поддерживающее X10, делают его весьма и весьма привлекательным вариантом.
Существуют еще INSTEON и PLCBus, но первый не адаптирован к европейским электросетям, а второй не очень широко распространен. Z-Wave и ZigBee до России еще не дошли, как я понимаю (хотя можно воспользоваться он-лайн магазином и купить все там). Плюс ассортимент устройств не так широк, как в случае с X10. Системы требующие прокладки дополнительных проводов хороши для применения разве что в строящемся либо капитально ремонтируемом доме. Плюс ко всему подобные системы нельзя отнести к бюджетным. За исключением пожалуй 1Wire. Но после общения с 1Wire, на базе которой была построена погодная станция, впечатление о ней создалось далеко не самое положительное. Соответственно остается X10.
Рассмотрим, что же необходимо для построения умного дома на базе X10. Во-первых, контроллер. Можно выбрать стоковый X10 контроллер, типа OCELOT или LEOPARD II, а можно использовать обычный ПК с соответствующим ПО в качестве контроллера. Последний вариант хотя и требует постоянно включенного компьютера, но зато дает большую гибкость в программировании системы. Для интеграции ПК и X10 устройств нам понадобится интерфейс к ПК – CM11 или CM15. CM15 отличается от CM11 главным образом наличием встроенного адаптера для приема и отправки команд по радиочастоте (в случае с CM11 для этой цели необходимо иметь модуль TM13). Оба интерфейса подключаются как к COM-порту, так и к USB.
Теперь об исполнительных устройствах. Важным нюансом при выборе оных является наличие обратной связи. По-большей части X10 работают в одном направлении. Например, выключатель получает команду от контроллера, а датчик движения наоборот посылает свой статус при срабатывании. И если с подобным поведением датчика можно смириться, то для выключателей невозможность оповещения контроллера об изменении своего состояния при ручном включении или выключении дает искаженную картину о состоянии системы в целом. Поэтому выключатели и диммеры желательно ставить с обратной связью. Хотя они и дороже своих однонаправленных собратьев почти в два раза.
Для управления светом можно использовать выключатели, диммеры или адаптер-патрон. Диммеры позволяют регулировать уровень освещенности. Но подходят не для всех ламп. Например, лампы дневного света с диммерами работать не будут. Есть несколько форм-факторов диммеров – встроенный в выключатель, сделанный в виде модуля, устанавливаемого за обычный выключатель и модуль для крепежа на DIN-рейке. Последний вариант может быть предпочтительным по нескольким причинам. Во-первых, некоторые модули имеют два разных адреса (при условии, что проводка в квартире или доме тоже разделена на зоны). Соответственно один такой модуль может обслуживать две независимые зоны освещения. Во-вторых, при нагрузке диммеры могут гудеть. Мелочь, конечно, но может раздражать. А установив диммеры в шкафу рядом со счетчиком и на устройствах сэкономим, и от шума избавимся. Если же в электропроводка в квартире не разделена на зоны, то модули, встраиваемые за выключатели будут весьма кстати – сами выключатели можно выбрать любые.
Выключателями-модулями, устанавливаемыми в коробку за обычный выключатель, можно регулировать как свет, так и бытовые приборы, поставив их в розетки. Данный подход выглядит намного элегантнее, чем использование внешних модулей. Ну а с адаптером, выполненным в виде патрона, вообще все просто. Ставим его туда, где свет будет включатся и выключаться без выключателя.
Хотелось бы обратить внимание на то, что свет будет включаться, выключаться и диммироваться, а розетки работать даже при отключенном контроллере.
Исключение составляет адаптер-патрон. Он реагирует только X10 команды. Вообще надо по-максимому оставлять возможность ручного управления везде, где только можно.
Для получения информации с единственного охранного устройства, работающего с CM11 и CM15, датчика движения MS13, необходим модуль-приемник (CM15 он уже встроен). Дополнительно он принимает сигналы с X10-совместимого пульта ДУ и передает их на контроллер. Для использования обычного пульта ДУ, посылающего ИК команды, понадобится панель с преобразователем ИК-сигналов в X10.
Существует ряд модулей, призванных решить проблему помех и передачи X10 сигналов на разные фазы. К ним относятся фильтры, мосты и повторители. При составлении бюджета системы их тоже следует учесть. К слову говоря, Z-Wave подобных устройств не требует.
Теперь немного о ПО. X10 является стандартизированным протоколом с описанной реализацией. Посему его поддержка включена во многие как коммерческие, так и открытые системы управления домом, рассчитанные на самостоятельную установку и настройку. Среди них можно отметить HomeSeer, MisterHouse, родной софт X10 ActiveHome, LinuxMCE. Используя контроллер на базе ПК можно получить расширенные возможности по управлению светом. К примеру, с LinuxMCE возможен следующий сценарий. С закатом солнца включаются три линии внешней подсветки дома. В час ночи две из них – выключаются. А последняя гаснет с восходом. Понятное дело, что для квартиры подобный сценарий совершенно бесполезен. Но контроллер на базе ПК все равно предпочтительнее. Тем более, если планируется добавить мультимедиа, охрану с видео наблюдением, климат-контроль и телефонию, о которых мы поговорим в следующий раз.
Записи по теме:
53 comments:
А можно сделать на Control4. У Х10 и его клонов есть очень серьзный недостаток, если в единицу времени один человек включит свет и начнёт диммировать с управляющего устройства, а другой, в момент диммирования первым, включет другой диммер, то управление по диммированию перейдёт второму… Про другие недостатки X10 уже наговорено вагон и маленькая тележка…
Control4 чрезвычайно прост как в инсталляции, так и в программировании.
Почитать можно здесь http://www.bramasmarthome.ru
Это все конечно хорошо и красиво, да только не является Control4 бюджетным решением ИМХО. Плюс ко всему, в Control4 можно использовать только их оборудование, если я не ошибаюсь. С недостатками X10 можно смириться из-за низкой цены, доступности устройств и простоты установки без пробрасывания дополнительных кабелей. Ну и не сильно нравится использование в Control4 ZigBee устройств, которые не очень хорошо совместимы друг с другом, если брать от разных производителей.
А что до диммирования в X10, так это ИМХО проблема софта, стоящего на контроллере. Будет он нормально отрабатывать подобные коллизии – все будет ок.
Блин блин!
Ну когда же можно будет купить Z-wave?
я например хочу собрать комплект для сценария “зашел в темный коридор лампочка зажгись”:
MS13 Беспроводной датчик движения 1680 руб.
CM15 Компьютерный интерфейс с радио 433 МГц. 4260 руб.
LM15 Светорегулятор в патрон 930 руб.
FD10 Фильтр/мост-повторитель на DIN в щиток 1900 руб.
а сколько будет стоить Z-wave ?
Z-Wave в России еще не лицензирован. Цены на него побольше будут, чем на X10 устройства. Датчик движения HomePro – 73,78 EUR, диммер HomePro – 64,26 EUR, Tricklestar USB Adapter для подключения к ПК – 52,36 EUR.
Кстати, нашел российские аналоги адаптера в патрон с датчиком движения – один за 450 руб, другой – за 720.
Кстати, вопрос к Realdom, а что ZigBee уже лицензирована в России и Украине?
Все это хорошо! но слишком дорого берем контроллеры с открытой архитектурой, например ICPDAS (Тайвань) и делаем, что хотим, подключаем, что хотим! самые бюджетные датчики!
ICPDAS – вещб хорошая, не спорю. Но то же далеко не бюджетная. Стоит он прядка $400-$500 и слишком много ограничений в нем по сравнению с обычным ПК. Плюс ко всему не уверен, что его можно интегрировать с X10 или Z-Wave. Ну и последнее, софт для него придется писать самому. ИМХО ICPDAS хорош как основа для построения своей версии коммерческого контроллера, но никак не для DIY систем.
В процессе сертификации.
И все таки для дома и сделай сам – оптимальней беспроводка. А лучше радиошина. Проводная шина дороговата. Самым динамичным все-таки является enocean ( производителей порядка 50 и изделий уже порядка 500 ). Шлюз к ПК стоит порядка сотни и столько же готовый софт с визардом. Масштабируется все без ограничений. И практически все передатчики – без батареек, на фотоэлементах и пр.
Согласен, что беспроводная технология для самостоятельно автоматизации самое то. Z-Wave, ZigBee, enOcean. Z-Wave пока в России используется очень слабо. Наверно потому, что сертификацию еще не прошла. ZigBee отличается плохой совместимостью устройств от разных производителей. enOcean выглядит достаточно привлекательно. Она сертифицирована в России? И где можно купить сами девайсы? Кстати, LinuxMCE поддерживает и Z-Wave, и enOcena.
Трудно судить, как и с какой погодной станцией с шиной 1-wire общался автор поста, но мои личные исследования показывают, что решения на базе 1-wire не только самые дешевые, но и весьма надежные. Доступно открытое ПО и библиотеки для программирования от производителя.
2Andrey_B: Погодная станция была на базе
AAG ELECTRONICA. Не буду спорить о надежности и эффективности 1-wire решений для автоматизации. Естественно дешевизна и доступность устройств и ПО – очень важный фактор. Однако в сравнении даже с X10 у 1-wire имеется большой недостаток – выделенный кабель для работы. Я уже не говорю о набирающих популярность беспроводных технологиях – Z-Wave, ZigBee, EnOcean. А если говорить о проводных технологиях, то я бы поставил на KNX/EBI или C-Bus. Тем более, что у C-Bus появились и беспроводные модули.
А мне понравилась книга Гололобова “Умный дом своими руками”, которую легко бесплатно скачать в Сети.
Все надо делать самому. Получается дешево, если сравнивать с описанными выше системами. Можно сделать что угодно. Было бы желание и терпение.
В настоящий момент я купил контроллер, на базе которого строятся все умные устройства, описанные в книге, и одолжил программатор у друга. Только, кажется, программатор не пашет. Наверное, буду паять новый.
Могу писать в этот блог о результатах работы, если это кому-то интересно
.
Leva, очень правильный подход. Только вот софт, который описан в статье – бесплатный – MisterHouse или LinuxMCE. Так же этот софт позволяет избавиться от необходимости низкоуровнего программирования контроллера, чем Вы собственно занимаетесь. Более того, используя X10 интерфейс CM11/CM15/CM17 можно с помощью простейшей программы (идет в комплекте) настроить все X10 устройства в доме. Приведенная Вами книга ИМХО больше подойдет для ознакомления с принципами построения умных домов и поднятия уровня знаний радиоэлектроники. Так как Вам придется собирать самому конечные устройства, которые уже существуют в готовом виде. Но, опять же повторюсь, в качестве обучающего пособия книга весьма и весьма хороша.
Ну дык, готовые же ш устройства стоят намного дороже, чем собранные своими руками по схемам из книги…
Вот, завтра пойду забирать детали для нового программатора
. Напишу во сколько обошлись детали.
Михаил, а как насчёт продолжения…??? “Тем более, если планируется добавить мультимедиа, охрану с видео наблюдением, климат-контроль и телефонию, о которых мы поговорим в следующий раз.” – когда? Ужо 4 месяца прошло…
Детали для программатора обошлись в 71 грн (71 * 3,6 = 255,6 руб).
Совсем не дорого, не так ли?
Почти собрал программатор на монтажной плате. Обнаружил, что, не хватает одного резистора. (Ошибка в первоисточнике – на принципиальной схеме этот элемент есть, а в таблице со списком деталей – нет). Ну да ничего. Завтра докуплю. То есть, уже сегодня)).
Так что, к стоимости стоит прибавить 50 копеек за резистор
и, еще, 13 грн за макетную плату (раньше я не знал, какую именно буду использовать).
Окончательная цена получается – 84,50 грн (304,20 руб). Что, почти совпало с ориентировочной стоимостью (286 руб), которую Гололобов указал в своей книге, которая была напечатана в 2007 году
.
Строю систему на enocean. На прошлой неделе посетил выставку Hi-Tech House 2009. Создалось впечатление, что enocean станвоится стандартом для беспроводки умного дома. они выпустили профилированную спецификацию на типы устройств. таким образоим датчик движения от одного производителя имеет ту же телеграмму что и от другого итп. софтину пишут швейцарцы – называется myhomecontrol. Демо версию с поддержкой 3 примеников и трех передатчиков можно скачать бесплатно. Интерфейс к ПК – на USB или 232. Его лучше брать с выносной антенкой. В принципе, для квартиры метров до 150 – ловит все без репитеров. ПК работает в роли контроллера и собственно все хитрые алгоритмы “рисуются” на нем. Но, поскольку радиошина – все девайсы вещают свой ID и свои данные – “привзять” можно напрямую все устройства друг к другу. Привязка через ПК имеет свое преимущество – можно использовать в качестве приемников самые дешевые ( без встроенного микроконтроллера с параметризацией. а параметризацию делать на ПК). Т.е. для термостатирования например не обязательно использовать применик – термостат, который понимает данные от датчик атемпературы с уставкой, а обработать данные на ПК и отправить команду на простое реле для замыкания обогревателя\охладителя.
Не спорю, EnOcean – весьма привлекательна. Но есть несколько моментов. Во-первых, Z-Wave архитектура намного эффективнее. Так как каждое устройство является и приемником, и передатчиком. Соответственно, усилители сигнала не требуются. Во-вторых, Z-Wave устройства намного проще купить и они дешевле(?). В-третьих, EnOcean пока не очень хорошо поддерживается ПО для автоматизации. Ну и последнее. Несмотря на закрытость Z-Wave устройства разных производителей прекрасно совместимы друг с другом. Чего не скажешь об отрытом ZigBee, например. Так что как альтернатива EnOcean хорош. Но сказать, что он становится стандартом ИМХО слишком рано.
как альтернатива Z-wave хорош. Но цены выше существенно enocean. Конкурировать может только Дьюи. И то при одинаковой цене например на передатчик-выключатель, отсутствие батарейки у enocean – существенное преимущество. купить enocean пока получется без проблем, нужно просто знать где
. Мертен ( она же Гира ) – цены запредельные. нужен ли репитер на уровне всех устройств ценой батарейки – вопрос спорный, тем более что надежность при этом падает на порядки ( понятно что при просаженной батарейке какого нибудь посредника-репитера, может вылететь целый ряд устройст которые стучались к контроллеру через него).
кстати инасчет ПО – на выставке не было гни одного стенда серьезной конторы, у которой не было бы шлюза enocean/ wago, beckhoff, saija, sauter, honeywell, osram (dali), eib, bacnet, а собственно понятно что шлюзы без софта никто делать не будет. ну и enocean можно прикупить в виде модулей передатчика с бинарным входом всего по 12 евро – и лепить на них все сухие контакты, какие захочется. собственноручно снабдил отечественный датчик задымления радиоинтерфейсом enocean $)
Гм, звучит очень даже привлекательно
Делитесь линками/контактами для покупки EnOcean.
да, собственно – enocean.ru. там все контакты и есть. в том числе и модули.
Спасибо, добавлю в раздел “Где купить”. А идея с добавлением EnOcean модуля к простым датчикам весьма и весьма интересная. Присылайте на мыло фотки и описание процесса для опубликования на блоге, если конечно есть желание. Думаю, что многим это будет интересно.
Это, все, конечно, хорошо.
Но, тем не менее, я остаюсь верен своему подходу)).
На пайку программатора ушло 3 ночи. Но… к сожалению, он, пока что, не работает)).
Сейчас провожу с ним различные эксперименты. Пока усилия трудом не увенчались).
О чем я Вам и говорил. Если Ваш путь хорош для понимания принципов работы устройств автоматизации и увлечения электроников. Плюс еще необходимо большое количество свободного времени. В моем случае, я предпочитаю воспользоваться готовыми устройствами. Ну максимум довести до ума датчик по рецепту nostromo2009. А основные силы сосредотачиваю на доводке ПО. Так как в моем случае, умный дом не только управление светом, но еще и мультимедиа, телефония, охрана и климат
Забавная опечатка была в конце предыдущего высказывания. Извиняюсь
.
Ну вот. Заказал новый микроконтроллер. Чтобы удостовериться в том, что, проблема не в том, что, я спалил старый, подав на программатор, в ходе экспериментов, слишком большую напругу
.
Если опять ничего не получится, – буду или паять новый программатор, или покупать готовый
.
Автоматика света, дверей, окон, защита от потопа, охранная система входят в мой проект
)).
При работе с микроконтроллерами не забывайте, что есть биты защиты от программирования. Особенно это касается AVR контроллеров!
Спасибо, Владимир.
Не забываю. Именно с изменения битов безопасности и конфигурирования я и пытаюсь начать программировать МК.
Но, получается их только прочесть, но не изменить.
Т.е., другими словами – видимо, мой программатор только читает информацию из МК, но, не записывает.
Буду пробовать дальше…
.
Владимир, щелкнул на Вашем имени, и, увидев открывшуюся страницу (http://vgololobov.narod.ru/), понял, что, Вы… – автор книги, которая стала моим проводником в Мир Умного Дома).
А я все думал, как связаться с автором, чтобы спросить совета..?
Очень рад, что, Вы ответили. Буду обращаться за помощью. Пока не надоем
.
Конечно. Почтовый адрес на моем сайте есть. Но, как справедливо отмечалось выше, самостоятельное изготовление всего, это не для чего иного, как получения удовольствия от процесса. Программатор не должен этому мешать. Он должен работать. Пишите.
Михаил, я дом только,только строю,строю сам, по понятным соображениям. Электрику еще не разводил. И все таки проводная или безпроводка ,что бы и бюджетно и надежно и…
Юрий, исходя из российских реалий, X10 все же остается самым оптимальным сочетанием цены/качество для самостоятельной установки. При наличии новой электропроводки проблем быть не должно. Опять же, есть фильтры, повторители, мосты между фазами, которые призваны эти самые проблемы минимизировать.
Где почитать, про х10,чтобы свою стратегию воплотить в проект,а
затем в реальность, прежде чем начну разводить коммуникации.
По стандарту Х10 я просто настраиваю локальную сеть? Я могу использовать любую сеть(LAN, WLAN) на основе (IP) для управления устройством X10 (если оно поддерживает)?
X10 работает по электропроводке. К TCP/IP эта технология отношения не имеет. Для управления X10 устройствами с ПК необходим адаптер, типа CM11A или более современный CM15A. Программа с ПК посылает через адаптер сигнал по электропроводке команду с уникальным ID устройства.
Наконец-то нашел с сети ресурс с ясным и понятным для новичка (а кто не новичек в этом деле) контентом по теме smarthouse…
Leva, год назад прочитал (ознакомился) с книгой, о которой вы говорите. И самостоятельно пришел к тому же выводу, что и Михаил. Конечные устройства имеются в продаже и стоют совсем недорого… А времени, затраченного на создание их своими силами, потребуется куда больше… К тому же – программирование МК – это не шутка, если не владеешь изначально этим предметом. А вот для ознакомления с предметом smarthouse книга хороша – это верно.
Интересно, а кто-нибудь пробовал совмещать х10 устройства в европейской версии с сайта, например, http://www.intellihome.be/ с датчиками из американских версий, например, с сайта http://www.thehomeautomationstore.com/ ?
Цены отличаются в несколько раз
Насчет цен, да. В штатах они конечно же привлекательнее. Однако совместить штатовские беспроводные датчики с европейскими x10 устройствами в теории можно. Если они используют одну и ту же частоту для передачи данных. Сами же устройства, как Вы понимаете, рассчитаны на напряжение в 110 вольт. Так что в наших сетях они работать не будут.
…большинство датчиков питаются от аккумуляторов, так что, скорее всего, нужно смотреть только на используемую частоту. Проблема, скорее всего, может возникнуть в доп. кодах. У разных производителей они вроде могут различаться? мне интересно, неужели никто не пробовал совмещать? Ведь беспроводной датчик движения шатовский MS14A стоит около 11 USD, а европейский MS13 около 40 евро
Насколько я знаю, x10 устройства от разных производителей сопрягаются друг с другом без проблем. Так что надо только частоту смотреть.
… покопался в Интернете, европейские буржуи предлагают такое решение: либо переделывать все американские устройства на 230В (что достаточно просто, но небезопасно
), либо брать электрическую составляющую в европейском исполнении, а весь комплект датчиков/контроллеров в американском исполнении. Модуль интерфейса либо переделывается под 230В либо подключается через преобразователь 110/230.
Довольно привлекательно, ведь на ебае комплект из 3-х датчиков MS16A стоит аж 22 доллара вместе с доставкой
В общем-то имеет смысл покупки только датчиков движения. А много ли их надо на дом или квартиру? Подключать модули через преобразователь 110/230 ИМХО маразм. Так как в идеальном случае, лучше монтировать все за розетки/выключатели. Это и красиво, и функционально.
Появились новые системы по управлению домом с iPod, iPad:
REDeye PRO скоро размещу информацию на http://oceansound.ru ,
а так же появились iDoc от компании iRoom – моторизированные, встраиваемые док станции для Apple iPod, iPad:
(более полная информация на сайте)
Не знаю как до России, а до Украины Z-Wave уже добрался. Вот обнаружил магазин с достаточно широким ассортиментом девайсов http://smartmaster.kiev.ua/
соберите плс сименс или омрон старой версии (с200 и проч) бу. В сети.
это лучше чем за такие деньги собирать велосипед





Давно пора было такое сделать. Блгд