Представьте картину: вы входите домой, автоматически включается свет и приятный женский (мужской, впрочем - кому как) голос приветствует вас. Вы небрежно бросаете фразу в сторону микрофона: «Дом, включи мой компьютер». Через несколько секунд слышите привычный шелест кулеров своего родного железного коня.
Небольшой экскурс в том, что сейчас называют «умный дом». Вот что скажет нам википедия:
«У́мный дом (англ. digital home) - жилой автоматизированный дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств. Под «умным домом» следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем в единый управляемый комплекс.
Важной особенностью и свойством „Умного дома“ отличающим его от других способов организации жизненного пространства является то, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством, когда человек одной командой задает желаемую обстановку, а уже автоматика в соответствии с внешними и внутренними условиями задает и отслеживает режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.
В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и сигнализации, воротами и прочим. В доме оборудованном системой „Умный дом“ достаточно одним нажатием на настенной клавише (или пульте ДУ, сенсорной панели и т. д.) выбрать один из сценариев. Дом сам настроит работу всех систем в соответствии с Вашим пожеланием, временем суток, Вашим положением в доме, погодой, внешней освещённостью и т. д. для обеспечения комфортного состояния внутри дома.»
В моем случае, я расскажу как организовать управление нагрузкой (розетки, лампы накаливания, etc) при помощи распознавания голосовых команд и озвучить все это неплохим русским голосом.
Для начала нам, конечно же, необходимо определиться с технологиями управления электропитанием устройств. На текущий момент таких имеется множество. Самая, пожалуй, простая, популярная и недорогая в реализации, это 1-wire от компании Maxim/Dallas. Технология 1-wire далеко не нова и известна уже около 10 лет. 1-wire широко применяется как в быту, так и в промышленных системах.
Дело все в том, что устройства с точки зрения организации обмена данными пассивные элементы цепи. Компоненты 1-wire не могут без специального запроса посылать в сеть данные. Таким образом устройства не могут общаться друг с другом без «активного» ведущего. Элементы сети являются всегда ведомыми. Мастер в сети 1-wire только один. Именно он инициирует, контролирует и управляет работой сети и подключенных к сети устройств. В зависимости от используемого программного обеспечения, мастер 1-wire линии может по-разному работать со своими подопечными, но только он в конечном итоге может опросить состояние конкретного элемента, а также послать запроса на получение от этого элемента какой-либо информации. Например, если нам необходимо в режиме реального времени выводить значение температуры с множества датчиков, то мастер сети в цикле будет по очереди опрашивать эти датчики. Отвечать мастеру по сети может только одно устройство. В качестве мастера может выступать МК (микроконтроллер), который может при соответствующем ПО напрямую включаться в сеть 1-wire к одному из своих портов ввода-вывода. Мастером может выступать также ПК (персональный компьютер), использующий специальные элементы сопряжения, позволяющие соединять 1-wire с COM-портом или USB-портом компьютера, такие как DS9097 или DS9490.
Собственно, работа ПК в качестве контроллера нас и интересует. Специальный элемент сопряжения выглядит примерно так:
Как видно, это небольшой переходник, имеющий с одной стороны USB, с другой - разъем RJ-11 для подключения элементов сети 1-wire (элементы 1-wire мы можем вешать на стандартный телефонный кабель - дешево и сердито).
Другая технология под названием Х10 использует для передачи данных метод частотного уплотнения в обычной электросети квартиры.
Плюсы:
Минусы:
Х10 подойдет ленивым и тем, кто не желает по каким-то причинам тянуть дополнительные кабеля. Я попал в ту и другую категорию, поэтому мой выбор остановился на Х10 =)
В первую очередь - компьютер. Он будет ядром, головой нашей системы «умный дом». Именно к нему мы подключим управление электропитанием наших домашних устройств посредством мастера сети 1-wire или Х10, к нему же мы подключим и камеры видеонаблюдения. В моем случае, я выбрал обычные простые web-камеры среднего качества. Подключаться все будет через USB. Ограничение на длину кабеля в 5 м, обходилось мной в виде покупки длинных активных USB кабелей, где возможно, и связкой кабелей через USB-хабы с внешним питанием (возможно, кто-то предложит другое решение - буду рад услышать). У меня вышло в итоге 4 веб-камеры для всех помещений квартиры.
Построить умный дом своими руками может быть тяжело человеку, который не имеет специального образования. Конечно, все можно сделать намного проще, купив готовые модули умного дома. Однако лучше создавать систему самостоятельно.
Прежде чем начинать работу по самостоятельному созданию различных удобств, надо разобраться, что такое система умный дом и на что она способна.
Умный дом нельзя охарактеризовать двумя-тремя функциями. Для более короткого определения следует сказать, что в такой системе все коммуникации подключены к компьютеру и управляются с его помощью. Система тщательно отслеживает температуру в комнатах дома, наблюдает и фиксирует изображения с видеокамер. С помощью компьютерных технологий можно регулировать свет, температуру пола или батарей, включать различные электроприборы и многое другое.
Степень оснащенности дома различными модулями определяется подключенной комплектацией или же фантазией и творческими умениями мастера.
Почему лучше начинать обустройство такой системы в доме самостоятельно? Потому что при этом хозяин сам сможет регулировать различные модули, усложнять и модифицировать их. Он будет иметь на руках открытый код системы, который сможет исправлять по своему усмотрению. Готовые модули и комплекты не дают такой свободы действий. Они полностью зависят от компании-разработчика.
Еще один плюс самостоятельной разработки в том, что мастер не затратит больших средств ни на установку модулей, ни на ремонт. Если будет поставлен готовый комплект, то любая доработка будет стоить довольно дорого. В придачу, сам комплект тоже станет значительной статьей расходов.
То, что умеет система умный дом, во многом зависит от фантазии ее создателя.
Начинать обустройство умного дома надо с самых основных вещей.
Это минимальный набор, с которого может начаться обустройство умного дома. Разобравшись в деталях таких операций, можно переходить к более сложным вещам. Для того чтобы недорого создать полноправную систему управления различными коммуникациями и функциями оборудования в помещениях дома, нет необходимости что-то изобретать. В интернете можно найти массу решений для создания комфорта и уюта.
Некоторые мастера уже давно выкладывают свои разработки и предлагают опробовать их пользователям.
Создание сайта своего дома может показаться одним из самых сложных пунктов. На самом деле готовый модуль сайта можно найти сегодня в интернете. Тем, кто хочет заняться разработкой самостоятельно, надо сделать следующее.
Функции и возможности умного дома почти безграничны. Поэтому рассмотреть придется только некоторые из них.
Свет можно регулировать при помощи нескольких устройств. Например, для регулирования уровня освещенности можно установить диммеры. Такие устройства, правда, будут работать только в определенных случаях. Они не станут срабатывать в лампах дневного света.
Недостаток диммеров - постоянный легкий шумовой фон.
Выключатели устанавливаются на том месте, где обычно находятся выключатели света. С их помощью свет можно включать и выключать.
Бытовую технику можно включать и выключать с помощью таких же выключателей, как и в случае с регулировкой света.
Не стоит делать все системы дома полностью автоматическими. Лучше оставить возможность обычного ручного управления. Иначе в случае неполадок придется потрудиться.
Систему наблюдения можно оборудовать так, что за камерами, расположенными в доме, появится возможность следить даже с рабочего места. Это не очень сложно, систему видеокамер можно установить в качестве первой функции будущего умного дома. Суть такой технологии в том, что сигнал от камер передается на определенный компьютер. Данные с датчиков и камер можно получать даже на портативные устройства.
Одновременно с видеокамерами можно установить и датчики движения. Они будут работать по тому же самому принципу. Чтобы наладить ПО в компьютере, надо только скачать соответствующие модули с открытым кодом. Для того чтобы в будущем уметь регулировать и модифицировать код, придется немного разобраться в устройстве таких систем. Это проще, чем изучение программирования.
Желание и труд помогут преодолеть препятствия в освоении увлекательной науки по созданию умного дома. Надо только не бояться нового, и со временем появится даже увлеченность процессом.
Предлагаем вашему вниманию следующие видеоматериалы на тему создания умного дома:
Все ли окна закрыты? Выключен ли свет? Не пробрался ли кто в квартиру? Если ваш дом подключен к Сети, достаточно одного взгляда на экран смартфона, чтобы узнать, все ли в порядке. Это становится возможным благодаря системам умного дома. И самое замечательное, что можно управлять своим жилищем отовсюду. Нужно всего лишь нажать кнопки на экране смартфона, чтобы приглушить свет в гостиной, отрегулировать отопление или включить телевизор.
В системе отопления соединение с мобильный устройством обеспечивает умный термостат. В отношении окон эту задачу выполняет сенсор, который регистрирует открытие и закрытие створок. А телевизор, торшер или кофеварка включаются в Сеть с помощью умных розеток.
Сверления, прокладки кабеля или пробивания стен для этого не требуется. Многие устройства для умного дома можно закрепить обычным двусторонним скотчем. Их питание обеспечивается от аккумуляторов или батареек, а команды управления и данные сенсоров можно передавать посредством радиосигнала.
Отдельные продукты для умного дома соединяются со смартфоном через Bluetooth или используют домашнюю сеть Wi-Fi. Однако если речь идет об управлении несколькими устройствами и на нескольких этажах, коммуникация часто осуществляется через дополнительный центральный пункт управления умного дома.
Пункт управления в свою очередь подключен к роутеру и обеспечивает соединение со смартфоном и с Интернетом. К тому же он позволяет управлять всеми устройствами, чтобы, к примеру, при уходе жильцов из дома автоматически выключались все электроприборы и включалась система безопасности.
Для построения подобной системы вам не понадобятся ни недюжинные технические знания, ни уйма времени. Чаще всего достаточно часа или двух, чтобы установить и настроить все устройства. CHIP представит вам шесть приложений, которые будут особенно полезны при запуске функций умного дома. При этом мы сосредоточились на безопасности и энергосбережении.
Netatmo Welcome: Сетевая камера с распознаванием лиц
Мобильное приложение Netatmo Welcome расскажет вам, кто сейчас находится в доме. Если видеокамера не может идентифицировать человека по лицу, она запускает видеозапись и уведомляет вас об этом. Когда вы дома, приложение может информировать вас о попавших в объектив движущихся объектах или улавливаемых микрофонами звуках тревоги (например, от датчика дыма). Видеозаписи сохраняются локально на входящую в комплект SD-карту или сервер FTP. Запись, а также удаленный доступ к видеоизображению предоставляются бесплатно, а вот за видеокамеру нужно будет однократно заплатить примерно 17 000 рублей.
Платформы: Android, iOS
Yale ENTR: Открытие входной двери через смартфон
При использовании ENTR Smart Lock или August Smart Lock вы можете оставить дома ключ от входной двери. Ведь электронный дверной замок откроется, когда вы проведете пальцем сверху вниз в приложении. Команду на открывание замок получает через зашифрованное соединение Bluetooth Low Energy. Когда вас нет дома, можно предоставить ограниченный определенным временем доступ в дом знакомым или вызванным мастерам. Если кто-то из проживающих вместе с вами все же захочет открыть дверь обычным ключом, сделать это возможно. Умный замок ENTR (около 25 000 рублей) устанавливается на внутренней стороне двери и не виден снаружи.
Платформы: Android, iOS
Gigaset Elements: Защищаем жилище от непрошеных гостей
С Gigaset Elements Starter Kit вы сделаете свой дом более безопасным, потратив всего около 12 000 рублей. Стартовая комплектация включает центральный пункт управления, датчик движения, а также датчик взлома двери. В отличие от других систем безопасности, дверной сенсор распознает попытку насильственного проникновения (по уровню шума). В этом случае вы получите уведомление через приложение на смартфоне. С его помощью вы также можете включать режим присутствия или отсутствия дома и устанавливать, в какое время должна активироваться система безопасности. Опционально доступны датчик открытия окна, камера и сирена.
Платформы: Android, iOS
Panasonic Home Network: Полная защита на все случаи жизни
Система безопасности Panasonic Smart Home поднимет вас по тревоге телефонным звонком и в том случае, если вы находитесь офлайн. С помощью интернет-соединения мобильное приложение Panasonic Home Network System еще и оповестит вас о происшествии. Инициатором тревоги может быть один из датчиков для двери (окна), датчик разбития стекла или протечки воды из набора Starter Kit Plus (около 20 000 рублей). При установке дополнительных аппаратных модулей приложение также позволяет наблюдать за тем, что происходит внутри или снаружи вашего жилища, включать или отключать бытовые электроприборы, управлять освещением, стационарным телефоном и многое другое.
Платформы: Android, iOS
eQ-3 Homematic IP: Регулировка отопления через смартфон
Удобную возможность для управления температурой в помещении через смартфон предлагает eQ-3 с помощью Homematic IP. При настройке через приложение радиаторные термостаты и оконные датчики соединяются с центральным пунктом управления (который обойдется вам примерно в 5000 рублей) и соотносятся с помещением. Затем термостаты, находящиеся в одном помещении, автоматически синхронизируются друг с другом. И если в комнате открывается окно, они снижают интенсивность отопления. Экономить энергию можно также при помощи графиков нагрева, которые без проблем задаются через мобильное приложение на каждый день и для каждой комнаты - очень удобно.
Всем добрый день. В качестве хобби написал программу, которую можно использовать как часть системы “умный дом”. Чтобы сразу заинтересовать читателя, продемонстрирую некоторую малую часть сценариев использования ПО:
Вкратце:
1.
Основная часть ПО - сервер, который крутится на ОС Windows, написан на C#;
2.
Клиент на ОС Android, написан на Java;
3.
Планируются клиенты на UWP и IOS, web-клиент.
Некоторые особенности ПО:
1.
Конструктор сценариев. Создание сложных сценариев с циклами и условиями;
2.
Работа с устройствами ZWave и Modbus;
3.
Вложенность сценариев. Можно один сценарий использовать в другом в качестве процедуры;
4.
Запуск удаленного сценария. В сценарии текущего сервера можно запускать сценарий удаленного;
5.
Возможность добавлять в систему свою функциональность посредством создания модулей;
6.
Запуск сценариев с помощью смартфона.
Одиночное действие - это сценарий, который содержит только одно действие. В нем нет возможности создавать циклы и условия, а можно лишь “замапить” определенное действие на кнопку в UI клиента.
В качестве примера приведу свой способ их использования: создал категорию “Розетки”, в ней собрал все лампы, бытовой вентилятор, светильники, телевизор и компьютер. Теперь, чтобы включить одно из этих устройств, следует открыть клиент на андроиде, зайти в категорию “Розетки” и выбрать соответствующий пункт меню.
Обычно, одиночные действия использовать неудобно, так как различные устройства удобно запускать при каком-то условии или хотя бы не по одному. Именно для этого нужен “сложный сценарий”, о чем далее.
Конструктор сложного сценария
позволяет создавать сценарии с циклами и условиями. Имеет два режима: просмотр и редактирование.
Пример сценария в режиме просмотра |
Пример сценария в режиме редактирования |
Есть некоторое количество встроенных проверок (такие как проверка на дату, время и т.д.), а также некоторое количество в качестве подключаемых модулей.
Цикл ПОКА в конструкторе
. Цикл состоит из условия и тела. Условие создается аналогично тому, как он создается в конструкции ЕСЛИ (группы условий, операторы НЕ, ИЛИ, И).
Основное окно конструктора сценариев |
Запуск извне (вкл/выкл), позволяет запретить или разрешить запуск сценария с другой машины или из клиента;
- Автоматический запуск сценария при старте системы;
- Выбор категории сценария, позволяет отображать в UI клиента пункт меню для запуска сценария в определенной категории.
ZWave - это беспроводной протокол связи, использующийся в домашней автоматизации. Для реализации протокола используются миниатюрные маломощные радиочастотные модули. Сейчас на рынке ZWave представлен довольно обширный перечень устройств, таких как ZWave лампочки, розетки, релейные модули, переключатели, замки, датчики температуры (влажности, движения, протечки), терморегуляторы, устройства управления кондиционером и т.д. Также распространены мультисенсоры - устройства, сочетающие несколько датчиков (например, датчик освещенности, присутствия, температуры, дверной датчик и т.д.), что весьма привлекательно с точки зрения финансовых затрат и расположения в помещении.
В моей программе модуль ZWave позволяет производить все стандартные операции с устройствами, такие как удаление, добавление устройств, сброс контроллера. Также можно использовать несколько ZWave контроллеров, конечный пользователь не увидит разницы. К примеру, можно осуществить снятие показаний температуры с датчика, который соединён с контроллером «А», и запустить кондиционер с помощью контроллера «Б». Тут нет ни каких ограничений, любое действие и проверка осуществляются стандартными способами и добавляются в конструкторе сценариев.
Рынок ZWave устройств достаточно широк. Имеется множество исполнительных устройств, таких как релейные модули, лампочки, устройства для работы с кондиционером, терморегуляторы, регуляторы теплого пола, розетки, переключатели. Так же существует множество датчиков: датчик открытия двери, температуры, датчик протечки, датчик присутствия и т.д. В качестве контроллера ZWave можно использовать USB stick. |
|
Основное окно ZWave модуля |
|
Окно выбора контроллера и операций с ним |
|
Выбор узла (датчики, переключатели и т.д.) |
|
Выбор параметра узла (включен/выключен, различные числовые параметры, такие как температура, влажность и т.д.) |
Сценарии отображаются на главном экране и в категориях. Категория является виртуальной “папкой”. При запуске сценария обновляется статус соответствующей кнопки.
Экран настроек соединения |
Экран с запуском сценариев |
Меню быстрого запуска |
Видео напоследок:
P.S.: Если нашли ошибку в программе, то пожалуйста, перешлите её на
Программа Умный дом на ПК
2.9 (57.78%) 9 votesПрограмма «Умный дом» - комплекс программных утилит по управлению:
Система «Умный дом»
Логичное решение – на настольный компьютер. Его объем памяти справляется со всеми задачами по контролю и изменению параметров в доме. Из затрат в этом случае владелец дома тратится только на программу автоматизации, но и от них избавляются. Скачайте программное обеспечение для «умного дома» бесплатно. В интернете имеются демонстрационные версии и свободные для скачки утилиты.
В интернете существует возможность найти и скачать «умный дом» на бесплатной основе на официальных сайтах следующих производителей:
Интерфейс программного обеспечения MajorDoMo
Системы контроля Умный дом