スマートホームに関するトピックの増加を見て、このトピックにも興味を持っている人々のグループが作成されたという印象の下で( 完全に無料のスマートホームのプロジェクト )、この製品の私のビジョン、それがどのように便利で安価にできるかをコミュニティに伝えたいと思いました。
解決すべき課題
主なタスク:
- ユーザーインタラクション -情報を表示し、ユーザーからのコマンドを受け入れるための手段。たとえば、適切なソフトウェアを搭載したタブレットコンピューター。
- リモートコントロール -ライトをオンにする、ドアを閉じるなどのユーザーコマンドを実行するための手段
- 監視 -情報を収集する手段(温度/光/有害ガスセンサー/ドアオープナー/など);
- ホームオートメーション -情報を収集し、システム構成を保存し、制御スクリプトを実行するためのサーバーであるコンピューター。
- 隣接システムとのインターフェース -システムは、テレビ、エアコンなどの外部デバイスと相互作用する必要があります。
- データ転送 -単一ネットワーク内のすべてのノードの通信機能。
メインタスクの助けを借りて、次のような膨大な数のサイドタスクが解決されます。
- アクセス制御システム;
- 防犯アラーム;
- 火災警報器;
- ビデオ監視;
- ビデオインターコム。
- ベビーモニター
- 照明の遠隔制御;
- 電気を節約するために、夜間および部屋に人がいない場合の電気機器の自動シャットダウン。
- 自宅のどこからでもすべての情報とリソースへの単一のアクセスシステム。
現時点では、上記の各タスクは解決されていますが、すべてが単一のシステムに結合されているわけではありません。
実用的なソリューション
図1-システムの一般的なブロック図
ユーザーインタラクション
現在、照明制御用のスマートホームシステムでは、500〜1,500ルーブルの高価な「スマート」スイッチを使用していますが、これは通常のスイッチを装っています。 私はこのアプローチが好きではありません。
ユーザーとのやり取りには、Android OSを搭載した安価な中国製タブレットコンピューターを使用することをお勧めします。コストは約2500ルーブルです。 タブレットコンピューターは壁に取り付ける必要があります。 スイッチとして機能するだけでなく、多くの有用な情報を表示できます。 ビデオ監視システム、ビデオインターホン、音声通知システム用のオーディオおよびビデオストリームを出力します。 ビデオ監視システムの一部として機能します。 非常用照明の光源になります。 とりわけ、従来のスイッチよりも未来的です。
リモート管理と監視
電気機器の制御の問題を解決するために、私は産業用オートメーションシステム、または独自のプロトコルを使用したスマートホームシステム、またはarduino用のモジュールセットのいずれかに出会いました。
産業用オートメーションシステムは、家庭で使用するには高すぎます。X10プロトコルなどを備えたスマートホームシステムは機能が少なすぎます。 arduinoに基づくシステムは既成のソリューションではありません。そのようなシステムを適用するには、必要なモジュールセットを購入し、ケースを作成し、ブレッドボードにこれらすべてのモジュールのインターフェース回路を描画する必要があります。
私の意見では、最も正しいオプションは、最もよく使用される機能を含む各部屋に統一されたモジュールを作成し、サードパーティの機器またはArduinoを使用して特定の問題(たとえば、RGB天井照明)を解決することです。
そのようなモジュールのおおよその構成:
- マイクロコントローラー
- 1-2 220V simistor出力(位相検出付きPWM)
- RGB LEDストリップ制御
- 4つのリレー220V 2A
- 8xディスクリート出力
- 4つの個別入力(開閉)
- 1x IRエミッター(テレビ、エアコンなどの家電製品の制御)
- 1x温度および湿度センサー
- 1xモーションセンサー入力
- 1x制御入力:
- または1x RS232入力
- または1x RS485入力
- または1xイーサネット入力
- 220Vからの1x電源
このようなモジュールをUSB経由で、または適切なアダプターを介してシリアルポート経由でタブレットコンピューターに接続するつもりです。 したがって、タブレットコンピューターはWifi、イーサネット、またはその他の通信システムを介してコマンドを受信し、制御モジュールを制御します。
おそらく、このモジュールの開発をイーサネットポートを備えたスタンドアロンデバイスとして検討し、外部コンピューターを必要としないようにすることは理にかなっています。
ホームオートメーションとデータネットワーク
この機能を実装するには、すべてのデバイスを単一のネットワークに接続し、通信プロトコルを開発し、自動化スクリプトを実行するためのサーバーを編成する必要があります。
データ転送ネットワークイーサネットとWifiの使用をお勧めします。 帯域幅を使用すると、コマンドを遅延なく実行し、大量のマルチメディアデータを転送できます(夜間に駐車中の車の持ち物を突然見たい場合や、あまりにも怠zyな場合は、カメラからタブレットにビデオブロードキャストを編成する必要があります)。 また、ネットワーク自体がファイル共有とインターネットアクセスのためのホームネットワークとして使用できるフロアがあります。