日曜大工のスマートホーム

想像してみてください。家に着くと、ライトが自動的に点灯し、心地よい女性(ただし、男性)の声があなたを迎えます。 何気なくマイクに向かってフレーズを投げます:「ホー​​ム、コンピューターの電源を入れてください」。 数秒後、自分の鉄馬のクーラーの通常のカサカサ音が聞こえます。



サイエンスフィクション? habrakatの下で、私は自宅でそのようなシステムを構築した私の成功を共有したいと思います。



未来は今



私たちは皆、外国のSF映画でそのような写真を見たことがあり、夢を見ました:「いつかそれを手に入れる」。 私はあなたを喜ばせるために急いでください-あなたが見たものの類似性は今、巨大な費用なしで実現することができます。



現在「スマートホーム」と呼ばれるものへの短い遠足。 ウィキペディアが伝えることは次のとおりです。



「スマートホーム(英語のデジタルホーム)-ハイテクデバイスを使用する人々の便宜のために編成された近代的な住宅の自動化された家。 「スマートホーム」は、建物で発生する特定の状況を認識し、それに応じて対応できる必要があるシステムとして理解する必要があります。システムの1つは、以前に開発したアルゴリズムに従って他のシステムの動作を制御できます。 インテリジェントビルディングの主な機能は、個々のサブシステムを組み合わせて単一の管理対象複合体にすることです。



「スマートホーム」の重要な機能とプロパティは、他の生活空間を整理する方法とは異なります。人が1つのチームで目的の環境を設定し、外部および内部の条件に従って、すべてのエンジニアリングシステムと電化製品の動作モードを監視します。



この場合、テレビを見るときに複数のリモコン、照明を制御するときに数十個のスイッチ、換気および暖房システムを制御するときに別のユニット、ビデオ監視およびアラームシステム、ゲートなどを使用する必要がなくなります。 スマートホームシステムを備えた家では、壁のキー(またはリモコン、タッチパネルなど)を1回クリックするだけでシナリオの1つを選択するだけで十分です。 家自体は、家の中の快適な状態を確保するために、希望、時刻、家の中の位置、天気、周囲の光などに従って、すべてのシステムの動作を調整します。



私の場合、音声認識を使用して負荷制御(ソケット、白熱灯など)を整理する方法を説明し、すべてロシア語の良い声で音声で伝えます。



技術的な詳細



1線





まず、デバイスの電源管理テクノロジを決定する必要があります。 現時点では、たくさんあります。 おそらく、実装が最も簡単で、最も一般的で安価なのは、マキシム/ダラスの1線式です。 1線技術は決して新しいものではなく、約10年間知られています。 1-wireは、日常生活と産業システムの両方で広く使用されています。



1-wireの利点




ご存知のように、マイナスのないプラスはありません。 ここにあります:





この技術の利点はマイナス面よりもはるかに大きいことがわかります。 ネットワークマスターの必須要件について詳しく説明します。



問題は、データ交換を整理するという点でのデバイスは受動的な回路要素であるということです。 1-wireコンポーネントは、特別な要求なしにネットワークにデータを送信できません。 したがって、デバイスは「アクティブな」マスターなしでは相互に通信できません。 ネットワーク要素は常にスレーブです。 1線式ネットワークにはマスターが1つしかありません。 ネットワークとネットワークに接続されたデバイスの動作を開始、監視、制御するのは彼です。 使用するソフトウェアに応じて、1-wireラインウィザードは病棟で異なる動作をすることができますが、最終的に特定の要素のステータスを調査し、この要素からの情報の要求を送信できるのは彼だけです。 たとえば、複数のセンサーの温度値をリアルタイムで表示する必要がある場合、ネットワークマスターはこれらのセンサーを順番にポーリングします。 ネットワーク経由でウィザードに応答できるデバイスは1つだけです。 MK(マイクロコントローラー)はマスターとして機能し、適切なソフトウェアを使用して、入出力ポートの1つにある1線式ネットワークに直接接続できます。 PC(パーソナルコンピューター)は、1線をDS9097やDS9490などのコンピューターのCOMポートまたはUSBポートに接続できる特別なインターフェイス要素を使用して、マスターとして使用することもできます。



実際、コントローラーとしてのPCの仕事に興味があります。 特別なペアリング要素は次のようになります。



画像



ご覧のとおり、これは一方にUSBがあり、もう一方に1線ネットワーク要素を接続するためのRJ-11コネクタを備えた小さなアダプターです(標準の電話ケーブルに1線要素を掛けることができます-安くて明るいです)。



X10





X10と呼ばれる別の技術では、周波数多重化方式を使用して、従来のアパートの電気ネットワークでデータを送信します。



長所:





短所:





X10は、何らかの理由で余分なケーブルを引っ張りたくない怠け者に適しています。 私は両方のカテゴリーに分類されたので、私の選択はX10でした=)



電力管理技術を決定したと仮定します。



さらに進む-ビデオ監視


結局のところ、仕事中、休暇中、田舎で、自宅で何が起こっているのかを見たいと思うことがありますか? 私はペットを飼っていますが、長い間不在でそれらを見て話したいです。 目標は異なる場合があります。 これには何が必要ですか?



まず、コンピューター。 それが私たちのスマートホームシステムの中核であり、頭になります。 監視カメラも接続する1-wireまたはX10ネットワークウィザードを介してホームデバイスの電源管理を接続するのは彼にとってです。 私の場合、私は通常のシンプルな中品質のウェブカメラを選びました。 すべてがUSB経由で接続されます。 5 mのケーブル長の制限は、可能であれば長いアクティブUSBケーブルと、外部電源を備えたUSBハブ経由のケーブルの束を購入するという形でコストがかかります(誰かが別のソリューションを提案するかもしれません-聞いてうれしいです)。 私はアパートのすべての部屋に4つのウェブカメラができました。



私たちは私たちを理解して話すようにコンピューターを教え


私にとって、「スマートホーム」は主に双方向性です。 これを行うために、私たちは彼に話して理解するように順番に教えます。

私の調査では、現時点で適切なレベルの音声認識を行えるのはGoogleだけであることが示されています。 誰もが彼の素晴らしい音声検索と翻訳に精通していると思います。これにより、モバイルデバイスの所有者の生活が大幅に簡素化されます。 職人は、サウンドファイルからテキストを取得するために、何を、どこで、どのように送信するかを考え出しました。

合成でも同じこと-私はあまり気にせず、同じGoogleを使用しました。 私の意見では、合成音声はかなり良いレベルです。



組み合わせる


スマートホームと多数のソフトウェアを管理するための最も便利なインターフェイスであるWebインターフェイスが見つかりました。 ソフトウェアの調整は、perlで特別に作成されたデーモンによって処理されます。



まとめると



この短い記事では、「スマートホーム」の構成要素である私の観点から、最低限必要なものを検討しました。 技術的な実装はありません-簡単な理論的レビューのみです。 次の記事では、システムの各コンポーネント、その技術的およびソフトウェアの実装について段階的に説明します。



使用材料






upd: パート2。ビデオ監視



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