​Arduino Home, умный дом на Arduino, Часть #1

Делаем умный дом на Arduino: введение и базовые понятия.

Картина ближайшего будущего для человека не может существовать без автоматизации процессов в окружающей его среде: беспилотные автомобили, роботы и конечно же умный дом!

Умный дом в наиболее простом объяснении понимается как пульт с волшебными кнопками, с помощью которых происходит управление освещением, климатом, приборами и другими процессами.

В общем, человек существо ленивое и всегда хотел упростить себе жизнь.

Разработка такой системы - это большая проделанная работа, в том числе подбор необходимого оборудования, настройка и калибровка всех составляющих умного дома, написание программного кода, отладка, устранение неполадок и неисправностей, а также защита от взлома.

Первым делом нужно знать, что сейчас продается множество готовых решений, отдав за которые часть своих сбережений можно получить готовый и полностью настроенный умный дом в один миг. Но чтение данного материала имеет смысла по следующим причинам:

• Готовые умные дома от крупных компаний стоят значительно дороже, чем разработанные и собранные вами самостоятельно.

• Нужно понимать и уметь разбираться в процессах вашего умного дома, чтобы при малейшем сбое не обращаться к специалисту, который также будет опустошать ваш кошелек.

• Опыт в разработке и отладке собственного умного дома бесценен и еще не раз вам пригодится!

• Также стоит понимать, что беспощадный технический прогресс требует все больших навыков и знаний. Разбираться в высоких технологиях сейчас пойдет на пользу каждому.

Разберем основные моменты, чтобы понять саму технологию.

Конструкция умного дома состоит из следующих элементов:

1. Контроллер - главный “мозг” системы. В него загружается программный код, определяются необходимые параметры системы, а сама информация передается на сервер.
2. Сервер - это то, что связывает контроллер с исполнительными устройствами. Он обрабатывает всю информацию и от него зависит быстродействие и надежность системы.Сервер подключается к компьютеру в доме при помощи специального программного обеспечения (ПО)
3. Исполнительные устройства - это различные приборы, которые питаются от сети (розетки, телевизор, лампочки, вентилятор и т.д.)
4. Линии связи обеспечивают взаимодействие всех элементов умного дома посредством их соединения.

Соединение устройств бывает двух типов, по которым происходит и классификация умных домов: беспроводные и проводные.

У каждого из этих типов есть свои плюсы и минусы.

Беспроводной тип умных домов подразумевает собой взаимодействие всех элементов при помощи беспроводной передач данных (чаще всего через Wi-Fi и Bluetooth):

Плюсы( + )

• Минимальное количество кабелей и проводов
• Меньше занимает места
• Удобно использовать

Минусы ( - )

• Система уязвима перед хакерскими атаками: ее легко взломать по причине низкого уровня защиты беспроводных соединений
• Высокая стоимость беспроводного оборудования
• Низкая надежность от внешних воздействий и катаклизмов

Проводной тип подразумевает прокладку большого метража кабеля - это, возможно, самый главный минус конструкции, поскольку придется выполнить значительные корректировки в строении дома, производя прокладку и замену проводов.

Плюсов здесь много, среди которых:

• Относительно низкая стоимость
• Высокая надежность и устойчивость к помехам
• Высокая скорость передачи данных и бесперебойность

Также умные дома подразделяются в зависимости от их архитектуры. Архитектура - это совокупность элементов системы, где каждый элемент выполняет свою задачу.

Раньше вся архитектура строилась вокруг одного мощного контроллера, который управлял всеми компонентами умного дома. Он оснащался всем, чем только можно: веб-сервером, облако и имел множество выводов для подключения всевозможных интерфейсов и устройств. Такой тип умных домов называется централизованным, когда система “танцует” от одного элемента.

Главный минус таких систем - надежность, поскольку при выходе из строя небольшого и малозначительного элемента под угрозой стабильной работы окажется вся система.

В более распределенных системах (децентрализованных), которые стали набирать популярность относительно недавно, у каждого устройства исполнения есть собственный контроллер с собственной памятью и архитектурой. Такие системы считаются более надежными и позволяют дополнять их другими модулями в зависимости от желаний и потребностей пользователя.

Внимание! Когда вы будете подбирать модули для их взаимодействия в умном доме, то проверяйте их на совместимость, т.к. компоненты от разных производителей могут конфликтовать между собой.

А теперь поговорим и о самих производителях. Сейчас рынок интернета вещей буквально кишит различными компаниями и стартапами, предлагающими свои решения. Среди самых надежных и популярных считаются умные дома фирм KNX, ABB, Bticino, AMX и других.

Цены на такие системы начинаются от нескольких десятков тысяч рублей (сюда входят система точки доступа, блок питания, различные диммеры, датчики, выключатели и т.д.)

Для многих такая система будет не по карману, а пик их популярности еще не настал, что могло бы позволить снизить конечную стоимость продукта.

Поэтому в данном цикле статей мы рассмотрим более бюджетные способы создания собственной системы умного дома. Как уже было понятно из названия попробуем реализовать все свои задумки с помощью платформы Arduino.

Вторую часть из цикла статей читайте здесь

Данная статья является собственностью Amperkot.ru. При перепечатке данного материала активная ссылка на первоисточник, не закрытая для индексации поисковыми системами, обязательна.