«Хитрый дом» — выбор оборудования

Question

[Godless]

Доброго времени суток!

Начитавшись всяких статей на темы умного и не очень дома, всяких автоматизаций и прочего, захотелось и мне сделать свое нечто. Итак. Выделяем некоторые средства для тестового набора (по 1 датчику + центр) и…

тут длинный нудный текст, но я таки придумал таки вопрос покороче:

Вместо вступления: тема весьма неоднозначная, готового решения нет и вряд ли будет.
Задачи на первое время такие:

1. Самое простое из хотелок — мониторинг температуры во всех помещениях, а заодно и влажности. (DHT22 вроде рулят) + уличный
2. датчики освещенности в помещении (эти вроде подойдут)
3. детекторы движений (этот решил попробовать)
4. В каждой комнате управляемая система колонок (примерно как в этой статье)
5. Плюс кухня/ванна/туалет — датчики залития
6. Дополним датчиками (герконами) на, хотя бы, входную дверь
7. И пульты с тачскринами для управления со стены например
8. GSM сигнализация.
9. Расширяемость.

Для начала хватит. Это по части оконечных устройств. Теперь как все это чудо собирать/управлять. Нужен какой-то центр.
Из всяких одноплатных компов и контроллеров выбор пал на BeagleBone Black и Raspberry PI B. Разница в 10 баксов но! В одном есть звук и мало GPIO в другом много выводов и нет звука (я имею ввиду 3.5 стерео джек, через hdmi есть)…
Отсутствие звука лечится USB звуковухой вроде этой, а малое количество выводов… сложно, но тоже лечится… (платы расширения, или i2c ...).

Читал интересный блог www.ab-log.ru, однако там автор использует комп дома, я еще одного сервака полноценного в квартире не выдержу) Видел на хабре разные статьи по автоматизации. Но почти все они «локальные» если можно так сказать. Решают узкий круг задач.

Есть еще CubieBoard, дороговат но вроде подходит.

Собственно вопросы:

1. Как лучше организовать всю связку датчиков/точек управления?
2. Какую среду для передачи лучше использовать? Само собой поменьше проводов, но точно не радио. Видел варианты 1-wire, i2c, думал даже про Ethernet 100Mbit + POE например или просто в витуху пару с питанием. Ничего из этого не подходит на 100%
3. Кто-нибудь держал в руках BeagleBone Black? Как оно?

Хотел как на ab-log.ru сделать датчики/кнопки сетевыми + тачскрины для управления и информации в каждом из помещений + BeagleBone крайний аля центр управления, но если вешать LCD + touch + ethernet у atmega328 не хватает выходов на плате Pro Mini (или хватает?), а atmega2560 видел только большие (неужели только разводить?), а вешать для управления BeagleBone в каждое помещение слишком жирно вроде… хотя…

Как таки быть?
Может я сильно зря отказываюсь от 1-wire, i2c, T10 и иже с ними? Чем аргументирую — ethernet универсальнее.

ЗЫ: не пинайте сильно. но я за неделю перебрал уже около 5 вариантов разных, перечитал кучу доков, статей, манов, даташитов. основная проблема — я не могу остановиться на чем-то конкретном и из-за этого не могу сделать заказ. А паяльник уже стынет…

ЗЫЫ: Может я не с того хочу начать?

Answer 1

[Noliki]

Витуху, короче, проложить.
А потом уже разбираться че там будет.
Ethernet или RS485 или еще что.

Comments

[Godless]

Да, прошло много времени) но так и вышло. сначала физика. потом что к чему.

Answer 2

[switlle]

> у atmega328 не хватает выходов
это можно легко увеличить. По i2c протоколу подключаете микрухи которые дают еще до 16 выходов, а подключить можно их несколько.

>RS485
это однозначно неподходящий вариант. в вашем случае все как и у меня упрется на регулярный опрос клиентов. и чем больше клиентов тем больше задержка при опросе.

i2c предназначен для внутрисхемного соединения

Я думаю лучший вариант для вас это Ethernet. Это уже готовый и отлаженный протокол сверху которого вам проще будет реализовать свой протокол.
Плюс еще за него — то что если вы выбирите его то вам проще будет добраться до вашей мечты, потому что пока вы будете курить разные маны и набивать себе лоб, вы поймете что Ваша идея жрет ваше время или станет вам неинтересна по другой причине.

В общем я считаю для домашних дел Вам лучше подойдет именно Ethernet

Что касается клиентов я бы реализовал сборщики данных на Arduino платформе или stm, а логику вынес на RPi, которая опрашивает сборщики через Ethernet.

Звук: однозначно на отдельный контроллер.

Резюмирую: делайте как можно больше независимых модулей. Хотя система будет выглядеть более громоздкой в плане архитектуры, она будет более удобна в отладке. Для своих проектов я думаю стоит начинать именно с простоты.

Answer 3

[Redf]

Я горожу подобный Хитрый Дом на Малине.
Начал с Хитрой Двери:
- мониторит, закрыта ли дверь, закрыт ли замок (микрик, который нажимает язычок замка),
- мониторит температуру-влажность в прихожей,
- датчик движения (подходят всякие ардуиновские).,
- датчик освещённости на предмет не выключенных осв. приборов (ардуиновский).
- мониторит соседний санузел на предмет залития.
Всё это дело выводится на поднятый на Малине же ВЕБ-сервер.
+ отправка е-маил в случае проблем (затопление, долго не закрытые двери, etc),
С GSM заморачиваться не стал - посчитал для себя нецелесообразным (хотя технически не особо сложно).
В принципе это самое нужное, что мне было нужно.
Дальше всё хорошо масштабируется по схеме "одна точка мониторинга - одна Малина".
Все данные от каждой Малины заворачиваются на один веб-сервер.
У меня - по вайфаю.
Пока Малин только две - одна вышеупомянутая Хитрая Дверь, вторая в общей комнате.
На ней кроме датчиков висит пара реюшек, умеющих коммутировать 220В ( в моём случае - одно из освещений комнаты и чайник на кухне) и пара светодиодов, которые по IR командуют кондиционером, телевизором и музыками.
Можно в принципе нагородить ещё разных бантиков и фантиков.
Так или иначе всё конфигурируется исходя из желаний и фантазий.

Comments

[Godless]

Спасибо за ответ. У меня пока в наличии малинка и биглбон (UPS крутой сервис неделя со штатов). Остальное оборудование еще <s>похоронено</s> едет почтой РФ. В общем и целом, перерывая интернет вот уже как месяц, я к этому и пришел - делать все относительно автономными блоками. Иначе пыл и интерес быстро пропадут. По части реализации вопросов еще много. Мысли примерно такие же, за исключением WiFi - пока не могу побороть свою паранойю... LAN таки безопаснее + питание можно подать, но сложнее несколько. А Вы какие реле используете? И как подключаете зоопарк к малине? у нее же не так много выводов? И еще как все это питается? У каждого девайса свое питание или есть отдельная линия?

[Redf]

Мой подход прост - делаю из того, что есть под рукой + из того, из чего умею делать + оглядка на бюджет. Поэтому получилось то, что получилось. Реле. У меня исполнительные устройства самодельные, управляемые GPIO - было интересно сделать самому т.к. дружу с паяльником и хлорным железом. Из покупного - много какие ардуиновские исполнительные устройства подходят. По GPIO на Малину можно много кое чего навешать. Количество ног GPIO вовсе не означает, что будет такое же количество датчиков и исполнительных устройств. Эти дела хорошо мультиплексируются - я видел платы с 8 и более реле, использующие пару ног GPIO. Питание. Всё зависит от топологии Вашего жилища. Например, у меня одна из Малин стоит прямо в электрощитке в прихожей - соответственно никаких проблем с питанием. Туда же заходит сетевой шнур от провайдера. Оттуда же, в силу расположения комнат и стен светодиоды мигают в сторону кондиционера, ТВ и стереосистемы. + управление светом. Вторая Малина установлена в спальне прямо за телевизором, гонит на него IPTV и прочее медиа, заодно мониторит эту комнату + рулит светом. Тоже никаких проблем с питанием. Третья Малина - в детской с теми же функциями. Как-тот так.

Answer 4

[mishaspbru]

Может я сильно зря отказываюсь от 1-wire, i2c, T10 и иже с ними? Чем аргументирую — ethernet универсальнее.

не забываем, что как минимум I2C должен иметь не более 400pF шину, а это 2-3 метра всего. Он хорош, если несколько датчиков нужно подключить к контроллеру. Либо ставить усилитель шины.
3,5к рублей — не так много, учитывая схемотехнику, защиты и проч. У самого дороже будет (если только конечно времени вагон есть).
Протокол — хорош SNMP, особенно из-за трапов. А если SNMPv3 заюзать, то и с защитой вопрос практически снят.

Comments

[Godless]

Хм. Спасибо, за SNMP почитаю. Упустил его из виду.
Да, пока времени есть вагон =)

[mishaspbru]

А питать можно через POE, даже не изолируя его, если датчики не будут касаться железа.
Хотя ModBus вышел бы на приличную сумму дешевле — это же контроллер за 1$ и драйвер RS485 за 1$ хороший, за 0,5$ средненький. И питать все по той же UTP.

Answer 5

[knxtrade]

Идеи в протоколе стандарта KNX, что то похожее на 485

Если по-серьёзному хотите строить Умный Дом, то смотрите на европейский стандарт KNX, которому уже 26 лет и его поддерживают все европейские компании производители электро-установочных изделий, чтобы не быть привязанным к одному производителю или закрытому стандарту.

Можно материалы достать в сети (см. тут)

Answer 6

[Godless]

спасибо за развернутый ответ. Примерно такие мысли и были, когда выбирал Ethernet.
про клиентов, заказал таки наборы датчиков, программаторы, нашел в городе магазин с атмегами. Только там из микрух только атмеги и все (зато есть даже 2560 и 328 в дипе). Есть кварцы, кондеры, резисторы и другая мелочевка. Буду пробовать ваять сетевого клиента с питанием по ethernet. Не знаю реализовывать POE стандарт, или просто 5В пустить по паре, пока не суть…

Видел Лоран плату готовую (ethernet управление веб+телнет + цать выводов на датчики, входы/выходы и несколько реле 230В 7А) 3.5к просят за нее. Жуть. Буду сам собирать.
Единственный вопрос, который меня мучает. Как быть с безопасностью. Всякие штуки в локалке — потенциальная дыра. Да можно придумать пароли, ограничивать по ИП и прочее. Совсем ограждать от локалки с тырнетом тоже нельзя. Будем делать VLAN и дальше чего-нить думать…

Звук тоже отдельная тема. Хочется, чтобы музыка играла так, что когда я перехожу из комнаты на кухню — на кухне тоже включалась по датчику движения например.

В общем проблем тьма. Что-то хотя бы идейно можно посмотреть на сайтах ab-log.ru и MajorDomo. Ничего толкового готового нет. Придется делать свой мопед.

Подскажите, а Вы нечто подобное делали? почитать где-нибудь можно?

Answer 7

[sergejjeff]

ребята занимаются промышленным и уличным освещением на этом сайте https://rusest.com/katalog/dlya_proizvodstva/