Автоматизация на дома - 💡 Fix My Ideas

Автоматизация на дома

Автоматизация на дома


Автор: Ethan Holmes, 2019

За някои умен дом означава по-голяма енергийна ефективност - подобно на уреди, които отговарят на ценообразуването на деня или моторизирани завеси, които се затварят в горещите дни. За други, това е капризен - като водоустойчиви високоговорители, които взривяват „имигрантска песен“, докато пропанови факли се запалват по покрива. Така или иначе, сега е по-евтино и по-лесно да се изгради интелигентната и надеждна домашна автоматизация, която е обещана от десетилетия. Новите безжични протоколи и базираните на телефони интерфейси правят тези инсталации изключително гъвкави. Експериментирайки с технологии от следващо поколение, като например базиран на жестове контрол и биоинженерни материали, можете да превърнете дома си в изследователски център, който изследва технологичните граници на това колко лесно, ефективно и забавно може да бъде вашият живот.

Контролни интерфейси

Когато идва Сингулярността, ще програмирате дома си с чисто съзнание. Дотогава ще трябва да укажете на всяка система за домашна автоматизация как да се държи. Дори в един умен дом, където действията се задействат автоматично на базата на сензори за заетост или метеорологични модели, се нуждаете от някакъв екран за настройка или интерфейс за програмиране, за да определите поведението на вашата система. Някои от най-новите търговски графични интерфейси могат да осигурят страхотен интерфейс към проекти на хардуер.

  • Cloud Service С интерфейс „облак“ промените, направени на всяко свързано с мрежа устройство, се пренасочват обратно през мрежата към дома ви. Магията се случва на отдалечен сървър означава постоянно състояние, съвместимост между платформите и мобилен достъп. Създаването на тези услуги - като iDigi Device Cloud на Digi, домашното наблюдение и контрол на Verizon, системата на Lowe Smart Iris Smart Home или Xfinity's Home Security - предполага заплащане на такса, инсталиране на домашен интернет портал и влизане в уеб страницата на компанията.
  • Домашен компютър С компютър или Mac, свързан с вашата система, е лесно да правите промени в настройката. Можете да направите това от компютърната зала или извън дома, използвайки софтуер за дистанционен достъп. Но ако сте енергоемки, не забравяйте, че машината трябва да работи непрекъснато, с товар от най-малко 50 вата. Като се има предвид това, компютърно-базиран интерфейс предлага най-голяма гъвкавост за проекти за автоматизация или сигурност, като например Webcam Security System (стр. 44), особено ако сте запознати с C ++.
  • Търговски сензорен хардуер / софтуер Високотехнологични системи за автоматизация като AMX, Control4 и Creston използват персонализирани таблети, които носите в къщата. Тези системи и по-евтините пакети също предлагат приложения за iPad, а понякога и приложения за iPhone и PC таблетки.
  • Екран за управление на DIY и уеб интерфейс Можете да създадете свой собствен контролер, като свържете микроконтролер Arduino към бутони и знаков LCD екран (стр. 54). Ladyada.net има голям урок за това как да направите това. С Ethernet щит (или друг интерфейс) на контролера, можете да стартирате прост уеб сървър, който взема команди и отчита състоянието на устройството чрез лична уеб страница, и се синхронизира с други Arduinos чрез достъп до същото местоположение на сървъра. Едно ограничение за поставянето на уеб сървър на самото Arduino е, че той обикновено ще ограничи достъпа му до същата мрежа. Така че, ако работи на частно пристанище, Arduino няма да може да изтегля данни от отворената мрежа.

протоколи

Комуникационните протоколи диктуват колко добре са автоматизираните устройства във вашия домашен разговор; те могат да означават разликата между спринклерна система, която се изключва в точното време и тази, която наводнява алеята. Някои протоколи изпращат сигнали по електрически проводници, други ги изпращат по въздуха. Всички те се различават в зависимост от надеждността, надеждността и сигурността. Най-добрите възможности са с протоколи, чиито лицензионни органи предлагат достъпни програми за разработчици за хора, които искат да експериментират.

  • ZigBee Този протокол се основава на стандарта IEEE 802.15.4 за безжична връзка с общо предназначение, както и на някои допълнения, притежавани от ZigBee Alliance (zigbee.org). Работи както на 915MHz, така и на честотата с честота 2.4GHz, с обхват от 50 метра. Тънките възли като сензорите и комутаторите спят много, така че те могат да работят повече от година на захранване от батерията, докато останалата част от системата извършва тежкото качване на потока от 250kbps. Това означава, че трябва да инсталирате поне един “координатор” ZigBee възел в мрежата (стр. 66). Ако искате да създадете следващата ZigBee задължителна, комплектите за разработчици струват $ 150 - $ 300.
  • Z-Wave Този бързоразвиващ се стандарт (z-wavealliance.org) излъчва радиосигнали по ефира на честота 908.42MHz, понякога изпълнена с безжични телефони, но избягвайки все по-пренаселеното пространство от 2.4GHz. Той е надежден, енергийно ефективен и варира между 30 и 100 метра в зависимост от препятствията, но изпраща слаб 9.6kbps сигнал.
  • Insteon Съвместим с добре познатия X10 протокол, Insteon е единствената система, която изпраща сигнали по електропроводи и радиостанции по едно и също време, като ви дава двойно покритие. Много евтини устройства за надеждна система се продават на сайта Smarthome (smarthome.com) и около мрежата. Искаш ли да се забъркваш с него? Комплект за разработчици е $ 250.
  • X10 Този стандарт за линията на захранване от 70-те години (x10.com) е най-масовият пазар, въпреки че може да е бавен и податлив на смущения: в един тест X10 светлинният ключ е необяснимо изключен, когато играех Stevie Ray Vaughan стерео. Няма готови комплекти за разработчици, но можете да четете, пишете и програмирате X10 с Arduino и $ 15 plug-in устройство, наречено PSC05 (стр. 60). (Също така имайте предвид, че изобретателят X10, Inc. излиза от бизнеса, в резултат на което евтините X10 приспособления идват на пазара като хакерски фуражи. Например, евтин светлинен димер може да бъде модифициран, за да се управлява мотор.)
  • Wi-Fi Много много готини приспособления за автоматизация на дома, като например термостатите Nest и Ecobee и устройствата Belkin WeMo, използват повсеместната wi-fi. Така че смятате, че стандартът за безжична мрежа може да е добра алтернатива за проекти за домашна автоматизация. Но wi-fi, подобно на мрежовия стандарт HomePlug, е проектиран да прехвърля много данни чрез TCP / IP и следователно изисква стенен ток (или големи батерии) и обработващ мускул на мобилен телефон. Разходите за разработки струват между 20 и 60 долара.
  • Децентрализиран контрол Някои проекти за автоматизация не се нуждаят от комуникационен протокол; те работят на микроконтролери, или дори просто обикновени схеми - придават червей-подобни рефлекси на умен дом, а не на централна нервна система. Например, производителят Ед Роджърс използва сензор за вибрации, за да затвори автоматично прозорците си, когато влакът минава покрай, а генераторът на предупредителни сигнали (NAG) ви напомня за домакинските задачи, докато вървите покрай тях (стр. 50).
  • Universal Powerline Bus UPB няма дъски за разработчици, което затруднява нещата. Устройствата използват протокола, като добавят собствения си код към своя фърмуер, за да изпратят радиосигнал на електрически линии, използвайки мазни 40-волтови импулси. Кикър? Създаването на UPB изисква скъпи софтуерни инструменти, обикновено закупени от изпълнител.

Физически интерфейси

Получаването на сигнали за цип около дома ви е едно нещо. Истинското предизвикателство е да се гарантира, че те ще задействат желаните действия. На ръба на мрежата, близост, температура, инфрачервена светлина (стр. 118) и други сензори осигуряват входове към контролера. А за изходите, устройствата трябва да преведат командите в стъпки, като включване на 240-волтово захранване или работа със сервомотор за прозорци, след което да докладват за състоянието на устройството, за да потвърдят успеха на мисията. (Всички протоколи с изключение на X10 имат вградена система за обратна връзка.)

  • Plug-In превключватели Най-простите модули се включват в стената и управляват всяко устройство, което се включва в тях. Всички протоколи имат такива стенописи (цени варират от $ 10 до $ 200), както и контейнери, които можете да инсталирате в стената за безпроблемен външен вид. Можете също така да управлявате изхода от микроконтролер, като използвате PowerSwitch Tail II, който просто използва цифров изход (3–12V DC, 3mA-30mA) за превключване на вграден 120V AC, 15A щепсел.
  • Вградени контролни устройства Всички протоколи за автоматизация на дома предлагат безброй приспособления и устройства с вградена възможност за приемане и изпращане на сигнали. Завийте например термостат ZigBee или Z-Wave в стената и той веднага ще стане видим за мрежата. Готови за автоматизация устройства се изпълняват от обикновени светлинни ключове и ключалки за врати към спринклерни системи и хранилки за домашни любимци.
  • Контрол на протокола DIY Ако сами изграждате интерфейс, помислете за него като за две части: приемо-предавателния приемник, съвместим с протокола, и физическия хардуер, който изпълнява действието. Приемните устройства за почти всички протоколи са относително достъпни; Например, $ 25 XBee платки, които използват ZigBee и други протоколи, или $ 15 X10 PSC05. Те се свързват чрез някакъв интерфейс с физическия слой, като сервомотори, които отварят щори или завъртат ключалки, или изпълнителни механизми, които включват и изключват воден маркуч. Интерфейсът може да бъде релейни вериги, драйвери, микроконтролери или бутони програмируеми контролери (наричани програмируеми ключове), както е описано в Keybanging (стр. 72). Проектът „Мрежов интелигентен термостат“ (стр. 54) извършва физическите си действия чрез натискане на стандартния четирижилен контролен пакет, използван в HVAC системите.

    Използвайки тази основна рецепта, създателите са създали широк спектър от потребителски интерфейси. Всичко може да контролира всичко: дистанционно управление за домашно кино, което “променя канала” на физическата реалност, пещи, които започват да готвят вечеря, когато Google Latitude показва, че се приближавате до дома си. По някакъв начин домашната автоматизация е като готвенето на оссобуко - не е толкова трудно да се прави самостоятелно, но то изисква много време за подготовка в кухнята.



Може Да Се Интересувате

Бюлетин на Maker Pro # 14

Бюлетин на Maker Pro # 14


Бюлетин на Maker Pro # 17

Бюлетин на Maker Pro # 17


Бюлетин на Maker Pro # 16

Бюлетин на Maker Pro # 16


Бюлетин на Maker Pro # 15

Бюлетин на Maker Pro # 15