Как сделать умный дом своими руками пошаговая инструкция

Умный дом с нуля своими руками или путешествие длиною в год

Данную статью пишу для думающих, стоит оно того или нет, и начинающих построение своего умного дома, надеюсь она поможет сделать вам свой выбор. Для тех кто думает, я не программист у меня ничего не получится, я тоже, хотя имею техническое (теплоэнергетик) образование, но никогда не работал в IT, не знаю ни одного языка программирования. Дорогу осилит идущий. Начнем с рассуждений что такое умный дом, поверьте на слово он не решит все ваших бытовых и семейных проблем, но точно сделает жизнь немного комфортней. Что такое умный дом в моем представлении год назад: 1. Красивый планшет со схемой дома висящий на стене в прихожей с которого можно управлять всем в доме; 2. Управление всем чем можно голосом. Откровение через год: планшет не нужен, так как бегать со второго этажа на первый, чтобы по управлять, неудобно. Что бы хорошо работало голосовое управление, требуется установка умной колонки в каждую комнату, когда их две — это одно. А когда значительно больше — вопрос. Сейчас для меня умный дом это то, что работает само без моего участия, и не требует управления. Все о чем пойдет речь далее сделано мною лично, может можно сделать по-другому, может проще и лучше. Но таков путь.

Краткий ликбез

Системы умного дома

1.1 Mi Home

 + красивые сенсоры и устройства; хорошее мобильное приложение; простое построение автоматизаций;

— закрытая экосистема; данные хранятся на облачных серверах; автоматизации работают через облачные сервера.

1.2 Google home

+ это google, интерфейс на высшем уровне;

— закрытая экосистема; автоматизации работают через облачные сервера; в приложении есть поддержка таких решений, о которых вообще не слышал.

1.3 Domoticz

+ открытая экосистема; большое русскоговорящие сообщество; облако через которое ты можешь зайти на свой сервер; язык для автоматизаций blockly — удобный и понятный;

— не которые вещи в нем реализовать очень сложно (или я не разобрался); не успевает обновляться документация; делаешь по написанному в Вики, а не работает, так как все поменялось; частые обновления.

1.4 HomeBridge — для поклонников apple, а так как я сторонник светлой стороны силы, прошел мимо

+ это Apple, интерфейс на высшем уровне и работать должно как часы;

— как мне сделать вот так? — А вам это не надо, мы в Apple решили, что вам нужно только так.

1.5 ioBroker — открыл интерфейс, закрыл и больше не открывал

+ были первооткрывателями много чего, хорошая поддержка многих устройств;

— такой интерфейс в 2020 году преступление.

1.6 MajorDomo — честно говоря как-то прошел мимо

+разработчики наши, мелочь, а приятно;

— не знаю.

1.7 Home Assistant — вишенка на торте умного дома

+ открытая экосистема, нормальный интерфейс, который можно настроить самому как угодно, актуальная документация, поддержка всего чего угодно, может интегрироваться с Яндекс Алиса, Mi Home, Google home, HomeBridge, нет ничего невозможного для реализации, автоматизации ограничены только вашей фантазией;

— сложность освоения на первоначальном этапе.

Как вы уже догадались, мой выбор пал на Home assistant и далее речь пойдет о нем.

Железо

2.1 Роутер

Я живу в частном секторе, и у нас один провайдер местного масштаба, который тянет оптику и всем выдает изделие ZTE F660. Два месяца я с ним мучился, каждый день что-то отваливалось и не работало, пока не поменял его на Keenetic Ultra. Все проблемы с отвалами умных устройств как рукой сняло. Так что роутер ключевой элемент умного дома. Цена вопроса зависит от стоимости роутера.

2.2 Сервер

Для работы Home Assistant требуется сервер, на котором будут хранится все данные и управляться устройства умного дома. Тут есть несколько путей: можно установить Home Assistant на компьютер, старый ноутбук под Windows или на мини компьютеры под Linux или Ubuntu, которых сейчас бескрайнее множество, или на NAS. Тут все зависит от вашего желания и возможностей. Так как сервер должен работать в режиме 24/7, то я для себя выбрал вариант Raspberry pi 4b 4Gb. Потому что у него низкое энергопотребление, он бесшумный (эксплуатирую в безвентиляторном корпусе). У меня на нем работает Home Assistant и Plex (медиа сервер) в режиме 24/7 уже полгода, проблем с производительностью нет. Но если вы кроме этого хотите использовать какие-то еще ресурсы, то советую посмотреть в сторону NUC. Хотя начинал знакомиться с системой на Windows 10, но у меня вызывает вопросы ее стабильность с криворукими обновлениями, от которых больше вреда, чем пользы. При использовании Raspberry pi 4b, есть несколько нюансов, должен быть хороший блок питания, который выдает честные 3 А и нельзя устанавливать в безвентиляторном корпусе в закрытые ящики, так как ее рабочая температура около 50 градусов. Цена вопроса Raspberry pi 4b 4Gb около 4 тыс. руб. на Али.

2.3 Стандарты беспроводной связи умных устройств для умного дома

WiFi — он и в Африке WiFi. Для работы нужен WiFi роутер и чтобы устройство умного дома находилось в одной локальной сети с сервером. Большое количестве WiFi устройств особенно видеокамер, может влиять на скорость WiFi не умных устройств. Для стабильной работы умного дома нужен хороший WiFi роутер, причину описал ранее.

Zigbee- энергоэффективный (устройство может несколько лет работать от одной батарейки) стандарт беспроводной связи, позволяет строить ячеистые надежные сети. Для связи умных устройств Zigbee с сервером умного дома нужен координатор (шлюз). Без него умные устройства работать не будут, нужен именно Zigbee шлюз. В Zigbee несколько поколений стандартов, самые распространенные сейчас 2.0 и 3.0. Будьте внимательны шлюзы с поддержкой Zigbee 2.0 не будут работать с устройствами Zigbee 3.0. Новые Шлюзы Zigbee 3.0. имеют обратную совместимость и будут работать с устройствами старого стандарта.

Bluetooth — энергоэффективный (устройство может несколько лет работать от одной батарейки) стандарт беспроводной связи, последние его разновидности в частности Mesh, так же позволяет строить ячеистые надежные сети. Для связи умных устройств Bluetooth с сервером умного дома нужен координатор (шлюз). Без него умные устройства работать не будут, причем нужен именно Bluetooth шлюз.

2.4 Координатор или шлюз. Координатором в Home Assistant могут быть

Шлюзы различных производителей Xiaomi , Тuуа, Sonoff и д. р. Работают через облако (китайские сервера). В основном работают с умными устройствами своей экосистемы. Не поддерживают или не полностью поддерживают умные устройства других производителей. Цена вопроса около 2-3 тыс. руб. на Али.

Stick СС2531, СС2538, СС2652, вставляются в usb сервера, работают по протоколу zigbee2mqtt, поддерживают работу с устройствами большого количества различный производителей, поддержку конкретного устройства можно посмотреть у них на сайте. Работают в локальной сети, даже без интернета. Stick СС2531 не поддерживает больше 32 устройств, если планируете больше умных устройств в своей сети, обратите внимание на Stick СС2538, СС2652, они уже поддерживают более 100 устройств. Цена вопроса около 2 тыс. руб. продают их в Telegram. 

SLS шлюз отдельно устройство, такое же как шлюзы Xiaomi , Тuуа, Sonoff, но так же работает по протоколу zigbee2mqtt. И работает со большим количеством различных производителей. Работают в локальной сети, даже без интернета. Цена вопроса около 3 тыс. руб. продают их в Telegram. 

Мой путь

В конце 2019 года начитавшись статей на различных сайтах про умный дом приобрел стартовый набор Xiaomi для умного дома и один выключатель решил протестировать умный дом у себя в квартире. Все подключил установил Mi Home и счастливый начал эксплуатировать, так как набор был приобретен в Китае на Али, то работать в регионе Россия он отказался и пришлось его настраивать в регионе Китай. И автоматизация работала через китайские сервера, работала громко сказано. Складывалось впечатление, что майор в Китайском КГБ согласовывал включение света в моей квартире. Задержки в автоматизациях доходили до 5 секунд и работали через раз, 5 раз сработает на шестой нет (видно майор не разрешил). Помучившись неделю, поставил крест на умном доме, снял все датчики и положил в ящик. Тут бы могла история и закончится.

Но в марте 2020 году удалось приобрести частный дом в черновой отделке и решил умному дому быть начал изучать вопрос, перелопатив весь интернет приобрел stick СС2538 и установил Home Assistant на компьютер с Windows 10, сделал копипаст со статей в интернете. И о чудо все заработало задержек нет все включается моментально и работает.

Далее распланировал размещение основного электрооборудования в доме (розетки и выключатели), угадал расположение на 90 процентов, остальное решил купив накладные розетки. Приобрел Raspberry pi 4b 4Gb на Али, купил умные розетки и выключатели Xiaomi (дизайн понравился). Смонтировал все это хозяйство. Установил Home Assistant на Raspberry по урокам Alex Kvazis на youtube, кстати огромное ему спасибо на начальном этапе его уроки были не заменимы делал с них полную копию. Так как другой информации взять было неоткуда, есть хорошее русскоязычное сообщество по Home Assistant в Telegram, но на первом этапе и спросить то не понимаешь чего, и на 90% вопросов получал ответ читай документацию. Я ее честно читал но ничего понять не мог, злился. Сейчас понимаю парней, так же сижу в чате и ежедневно одни и те же вопросы повторяются. Так и хочется сказать читайте документацию. На первом этапе очень помог блог https://ivan.bessarabov.ru/, за что спасибо Ивану. 

Начал эксплуатировать на stick СС2538, все работало четко и стабильно. Но тут решил купить светильники на али Xiaomi bluetooth mesh красивый дизайн, регулируется яркость и цветовая температура, так как stick не поддерживает данные устройства был куплен шлюз третий версии от Xiaomi. О нем расскажу отдельно благодаря усилиям @AlexxIT и его интеграции Xiaomi Gateway 3 для Home Assistant, данный шлюз превращается в уникальный продукт, позволяет одновременно параллельно работать умным устройствам и в Home Assistant и MiHome, только умные устройства должны быть Xiaomi. Так же Home Assistant с данным шлюзом можно интегрировать с Яндекс Алисой, Google home и HomeBridge. Так же отдельное спасибо хотел сказать @AlexITон сделал для развития популярности Home Assistant в русскоязычном сообществе очень много, является автором интеграций Sonoff LAN, Yandex.Station. Но есть ложка дегтя в бочке меда шлюза третий версии от Xiaomi, к сожалению производитель в новых прошивках шлюза даты производства с 10.2020 г. закрыл Telnet и теперь без паяльника шлюз в Home Assistant не интегрировать (говорят 10 минут работы и все сделано), но будьте в курсе.

Как вы уже догадались начиная с сентября я переехал на Xiaomi Gateway 3, уже более полугода все работает стабильно, сейчас у меня в эксплуатации 77 устройств Xiaomi, розетки, выключатели, различные датчики.

4. Сейчас уже реализовано

Управления всеми розетками и выключателями кухня

• управления всеми розетками и выключателями, из любой точки мира

• автоматизировано освещение туалета, ванной, коридора, прихожей, лестницы;

• настроено адаптивное освещение, когда автоматически в течении дня меняется яркости и цветовая температура;

Мониторинг погоды

• мониторинг погоды и микроклимата в доме

• автоматизировано управление батареями в зависимости от температуры;

Мониторинг сервера

• мониторинг наличия интернета и сервера;

• автоматизировано управление подачи воды в зависимости от времени суток;

Датчики безопасности

• сделаны датчики безопасности и уведомления в телеграмм протечка воды, задымления, загазованность, движение в доме, выключить все розетки, выключить весь свет в доме;

• уведомления о нежелательных событиях в доме остановился котел, с работка датчиков безопасности;

Учет электроэнергии по группам

• учет электроэнергии по группам потребителей;

Робот пылесос, увлажнитель

• интегрированы различные устройства, с возможностью их управления;

• время прибытия транспорта на остановку;

• управление умным домом голосовыми командами Алиса и Эй google.

В планах

• автоматизировать уличное освещение;

• интегрировать ворота Алю тех в Home assistant;

• автоматизировать полив растений

5. Где я ошибся

• Приобретение умных выключателей, а затем умных лампочек. Адаптивный свет это классно, поэтому умные лампочки нужны, а с ними можно было установить глупые возвратные выключатели. Можно было сэкономить.

• Покупка видеодомофона с камерами с Али, сейчас бы купил ip камеры и интегрировал в Home assistant.

• Приобретение WiFi видеокамеры Xiaomi внутри дома, которая не интегрируется в Home assistant, сейчас бы купил Reolink.

Заключение

Умный дом повышает комфорт жизни, но требует массу времени и главная проблема превращается в Хобби, получаешь умный дом головного мозга. Сейчас все стабильно работает, а ты сидишь и думаешь а может еще какой датчик куда поставить и чего-то автоматизировать. Плюс главный риск когда все работает хорошо все классно, но в процессе отладки или сбоев у вашей семьи должно быть терпение и готовность к определенным трудностям, сколько раз за эти пол года я слышал от супруги, что как я достал с этой автоматизацией, когда в туалете или в ванной отключался свет, пока все отладил. Ну и самое главное должно быть физическое дублирование выключателями.

Это первая моя статья на habr, если тема умного дома интересна пишите в комментариях о чем хотите узнать все расскажу, просто Home assistant целая планета и в одной статье все не рассказать. Какие темы интересны, что хотите узнать подробней, если будет интерес напишу более подробный материал.

Освещение

Освещение — самая популярная часть «умного» дома, которая у всех на слуху. Создать «умное» освещение можно одним из двух способов. Первый — приобрести «умные» лампочки, светильники и люстры, а затем управлять ими через приложение со смартфона. Этот способ подойдет для тех, кто только переехал или планирует покупать новые осветительные приборы.

Если же не хочется обновлять торшеры, люстры и ночники, а на «умные» лампочки жалко денег, то есть и более бюджетный способ. Можно приобрести «умные» выключатели или беспроводное реле и с их помощью управлять той же люстрой в комнате без необходимости покупать дорогие «умные» лампочки или целые люстры.

Хорошая «умная» лампочка обойдется примерно в ₽1 500. В люстру с пятью плафонами вам понадобится пять таких лампочек, это уже ₽7 500. При этом «умный» выключатель стоит ₽2 000 и ₽1 500 возьмет электрик за работу по его установке. Также при покупке выключателя нужно будет купить и специальный переходник, так как в России монтажные коробки круглые, а большинство «умных» выключателей рассчитаны на прямоугольные, их цена варьируется от ₽300 до ₽700. Итого разница между лампочками и выключателем почти двукратная, при этом последний еще и надежнее, а лампочки придется каждый раз когда они сгорят.

Если же не хочется даже менять переключатели, то можно установить в щиток беспроводное реле, которое будет управлять включением и выключением света в разных комнатах. Для этого решения, как и для замены выключателя, вам потребуется вызвать электрика.

Помимо реле и выключателей стоит отметить и «умные» розетки, которые можно использовать в паре с простыми ночниками: подобный гаджет будет просто включать/выключать питание по вашим командам или сценариям.

А еще контролировать освещение можно с помощью «умных» карнизов. В карниз встроен специальный моторчик, открывающий и закрывающий шторы, управлять им можно со смартфона, а подключается карниз к обычной розетке. Открытие штор по расписанию может стать отличной альтернативой классическим будильникам, однако стоит помнить, что разбудить может не только свет из окна, но и звук двигающихся штор, что уже звучит не так заманчиво.

Регулировка температуры

Для регулировки температуры нужен интеллектуальный термодатчик, кондиционер и обогреватель. Последние два могут быть с поддержкой «умного» управления или без нее, рассмотрим оба варианта.

Если кондиционер или обогреватель из коробки поддерживает синхронизацию с «умным» домом, то после включения достаточно просто добавить их в соответствующее приложение, а затем настроить различные сценарии использования. Важно проследить, чтобы кондиционер был совместим с «умным» домом. Проверить поддержку той или иной системы можно в описании к устройству. А еще производители гаджетов для «умного» дома в фирменных интернет-магазинах сразу продают и совместимые с ними кондиционеры и обогреватели. Например, на сайте Rubetek можно найти в продаже конвекторы Electrolux или кондиционеры Haier, которые поддерживают работу с «умным» домом Rubetek.

Если же у вас старый кондиционер или обогреватель и менять его ради «умного» управления вы не хотите, можно воспользоваться одним из двух способов. В случае с кондиционером подойдет подключенный к беспроводной сети пульт, который может имитировать сигнал пульта кондиционера и управлять им дистанционно. С помощью такого пульта можно без проблем сделать кондиционер частью «умного» дома.

Для обогревателей можно использовать «умную» розетку, задав простую логику: «если температура опускается ниже 20 ºC, то розетка включает обогреватель, если поднимается выше 25 ºC — выключает». Перед ее использованием нужно убедиться, что розетка рассчитана на мощность обогревателя.

Регулировка температуры может также пригодиться, если требуется заранее охладить или нагреть комнату, например перед возвращением домой с работы. В этом случае можно включить кондиционер или обогреватель со смартфона заранее. Или привязать их включение к местоположению смартфона в заданном промежутке времени.

Безопасность

В блок «безопасность» входят гаджеты двух типов. Первые следят за несанкционированным входом в жилье, а вторые — за непредвиденными аварийными ситуациями.

Чтобы избежать возможной утечки газа, протечки воды или задымления, стоит установить соответствующие датчики на кухню или в ванную — тогда при прорыве воды или загазованности в помещении на смартфон придет сообщение, также сработает сигнализация, если настроен соответствующий сценарий.

За отслеживание несанкционированного входа отвечают датчики движения, датчики открытия дверей и камеры. Последние как раз могут включаться, когда дверь открывается или появляется движение в комнате. В этом случае также приходит соответствующее сообщение на телефон, а камера начинает запись и трансляцию происходящего.

Совместимость и голосовое управление

При создании «умного» дома можно пользоваться гаджетами не только одного производителя, но и комбинировать между собой устройства разных компаний. Первый вариант более надежный и позволяет управлять домом через одно приложение. Зато второй существенно расширяет функциональность. Например, вы можете управлять устройствами Xiaomi с помощью голосового помощника «Яндекса» или «Ассистента» Google и по одной голосовой команде включать одновременно «умные» лампочки и Xiaomi, и «Яндекса».

Также «умный» дом можно создать и на основе экосистемы Apple, для этого нужно будет приобрести соответствующие сертифицированные датчики. Но, как правило, у подобных датчиков уже есть свое управляющее приложение и часто оно оказывается более функциональным, чем Apple HomeKit. HomeKit пригодится для ситуаций, когда используются датчики разных производителей и у них нет синхронизации друг с другом, в этом случае HomeKit станет связующим звеном, объединяющим устройства разных компаний. А еще важно помнить, что подобное решение обойдется вам дороже, чем пак «все-в-одном» от одного производителя.

«Умный» дом на примере однокомнатной квартиры

Вот как бы выглядела небольшая однокомнатная квартира человека, который купил все описанные выше гаджеты.

• Утром вместо классического будильника он использует открытие штор с помощью «умного» карниза, зимой, когда светает поздно, эту функцию выполняет ночник, который включается на минимальной яркости и постепенно увеличивает ее.
• Через минуту после пробуждения голосовой помощник рассказывает сводку сегодняшних новостей, прогноз погоды и запланированные события из календаря. в это же время на кухне включается чайник и пока хозяин квартиры умывается и чистит зубы, он как раз успевает закипеть.
• По дороге в ванную, благодаря датчикам движения и освещения, свет в коридоре включается автоматически. Когда человек заходит в ванную, то свет тоже включается автоматически, но здесь уже используются датчики присутствия, а не движения. Они выполняют ту же функцию, но при этом обладают большей чувствительностью.
• Во время завтрака с помощью голосовой команды включается любимый плейлист или очередной выпуск подкаста, на вкус владельца «умного» дома.
• Затем хозяин квартиры собирается на работу и уходит. Если за время его отсутствия кто-то взломает замок и откроет дверь, тут же включится Wi-Fi камера, а на телефон хозяина придет уведомление о том, что дверь была открыта. Он сразу же сможет посмотреть трансляцию с камеры. Дополнительно можно настроить активацию сигнализации при несанкционированном входе.
• Вечером хозяин квартиры возвращается домой, за полчаса до прихода он выставляет в приложении желаемую температуру и к моменту его прихода в квартире уже тепло (если мы говорим про осень и зиму) или наоборот прохладно. При желании можно включить автоматическую регулировку температуры к определенному времени.
• Ближе к ночи шторы закрываются, свет выключается (его можно выключить голосом или с помощью расписания) и хозяин квартиры ложится спать.

Что важно помнить при создании «умного» дома?

Для начала нужно определиться с тем, какую часть дома небходимо сделать «умной». Отличными гаджетами для начинающих пользователей станут лампочки и ночники, а также «умные» колонки. После ознакомления с ними можно докупать и остальные устройства.

Совсем необязательно обновлять всю бытовую технику, чтобы управлять старыми устройствами (телевизор, кондиционер, обогреватель) достаточно «умного» пульта.

При создании «умного» дома надежнее покупать устройства одного производителя, исключение составляют голосовые помощники, сейчас большинство популярных «умных» домов умеют работать и с «Яндексом», и с Google Ассистентом, и с Siri.

Уже больше года Яндекс развивает систему управления умным домом через Алису. Благодаря ей вы сможете включать свет, переключать каналы телевизора, заваривать кофе, изменять цвет подсветки, будить умные пылесосы и контролировать температуру в помещении.

Чтобы создать такую продвинутую экосистему умных устройств, совсем не обязательно штурмовать магазины электроники. Яндекс предоставляет API для интеграции ваших собственных решений через платформу навыков.

В этой статье расскажем, как с помощью микроконтроллера и обычного реле сделать умную лампочку и управлять ей с помощью Алисы.

Как работает такой умный дом?

Чтобы создать умный дом своими руками, потребуется навык Домовёнок Кузя. Через него можно не только контролировать умный дом, но и интегрировать виртуальные устройства напрямую в Яндекс.Алису. Это значит, что вам не придётся постоянно открывать навык, чтобы просто выключить лампочку. С микроконтроллером навык будет связываться через веб-хуки.

Для веб-хуков отлично подходит платформа Blynk — панель управления устройствами на Arduino и Raspberry Pi. Там вы сможете без труда создать графический интерфейс, через который можно будет управлять устройством по Wi-Fi (а ещё по Ethernet, USB, GSM и Bluetooth).

Какие устройства можно интегрировать в умный дом?

Через навык можно взаимодействовать с обширным количеством устройств: лампочки, розетки, шторы, замки, роботы-пылесосы, термостаты, очистители воздуха, кондиционеры и  чайники. Кроме этого, можно переключать каналы на телевизоре (через универсальный пульт) и менять цвета RGB-ламп.

Все устройства имеют базовую пару функций: включение и выключение (открытие и закрытие для штор и замков). Некоторые из устройств могут работать с диапазоном значений (яркость лампы, температура поддержки тепла для чайника).

Аппаратная и программная часть

Для того, чтобы собрать умный дом своими руками, мы будет использовать Wi-Fi модуль ESP8266. Процесс разработки на нём почти не отличается от традиционной разработки на Arduino.

Для начала нужно скачать приложение Blynk из GooglePlay или AppStore и зарегистрироваться в нём. После этого нужно создать новый проект и выбрать соответствующий микроконтроллер. Перед вами появится пустая панель, на которой можно размещать элементы управления. Это могут быть кнопки, иконки, слайдеры, индикаторы, выпадающие списки и многое другое.

После создания проекта на вашу почту придёт токен доступа. Его нужно будет указать в скетче и веб-хуках.

К элементам управления можно подвязать физический пин микроконтроллера или же виртуальный порт. При взаимодействии с каким-либо элементом, его новое значение будет сразу отправляться на микроконтроллер.

Примечание Виртуальные порты в Blynk можно представить как переменные, которые синхронизируются между устройством и сервером.

На этом сайте можно найти много примеров кода для Blynk под разные платформы микроконтроллеров. Ниже приведён скетч, который будет управлять пином. Тот, в свою очередь, будет управлять реле, к которому будет подключена лампа:

			#define BLYNK_PRINT Serial

#include 
#include 

char auth[] = "*****"; // Ваш токен Blynk

char ssid[] = "*****"; // Название вашей точки доступа
char pass[] = "*****"; // Пароль к точке доступа

int RelayPin = 13; // Пин, на который подключено реле

BLYNK_WRITE(V0) // Вызовется при обновлении виртуального порта V0 
{
  int pinValue = param.asInt(); // Считываем новое значение порта
  digitalWrite(RelayPin, pinValue); // Устанавливаем значение на пин
}

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RelayPin, OUTPUT); // Настройка порта RelayPin на выход
  
  Blynk.begin(auth, ssid, pass); // Инициализация и подключение к Blynk
}

void loop()
{
  Blynk.run(); // Вызов в цикле необходим для работы Blynk
}
		

Для этого скетча в панели управления Blynk нужно добавить элемент «Button». В его настройках OUTPUT выставить V0, а режим работы переключить в Switch.

Теперь к указанному порту можно подключать реле. Если всё правильно, то при нажатии на кнопку в панели управления реле будет открываться и закрываться.

Голосовое управление светом не мешает управлению им аппаратно. К микроконтроллеру можно подключить физическую кнопку или выключатель, которые тоже будут включать и выключать свет. Если это необходимо, то изменять состояние виртуального порта можно методом Blynk.virtualWrite(port, value). Тогда изменения будут отображаться и на панели управления.

Примечание При работе с механическими кнопками и выключателями не забывайте про дребезг контактов.

Всё работает? Тогда можете переходить к следующему этапу.

Получение веб-хуков

От Blynk вам потребуется не панель управления, а контроль виртуальных портов через GET-запросы. Вот так выглядит веб-хук на изменение состояния порта:

Чтобы включить виртуальный порт, <value> нужно указать как 1, чтобы выключить — как 0.

Помимо этого, значение с порта можно получить таким запросом:

Настройка навыка «Домовёнок Кузя»

Перейдите на сайт навыка и авторизуйтесь там через Яндекс. Далее жмите на Добавить правило HTTP (GET). Перед вами откроется форма настройки правила.

Активационная фраза — название запроса, которое будет отображаться в списке (например «свет на кухне, включение»). Если вы не планируете контролировать умный дом конкретно изнутри навыка, то больше фраза нигде не понадобится. Поле Ответ Кузи тоже оставляйте пустым. В поле URL вставляете соответствующий веб-хук на включение света (виртуального порта). Остальные параметры можно не изменять. После этого нужно сделать идентичное правило на выключение света.

Дальше нужно перейти во вкладку виртуальных устройств и добавить устройство «Лампа». Тут нужно дать название устройству, по которому его будет идентифицировать Алиса. Например: свет, бра, подсветка, лампа или торшер. Место расположения — комната, в которой будет установлено устройство. Это нужно на тот случай, если в нескольких комнатах будут одинаковые по названию элементы. К тому же, одной голосовой командой можно включать и выключать все устройства в определённой комнате.

В Правило на включение/выключение из списка выбираете соответствующие запросы. В лампе имеется возможность управления яркостью. Для этого нужно создать ещё одно правило, но значение параметра value установить как {value}. Тогда в запрос будет подставляться число от 0 до 100, которое будет обозначать требуемую яркость. Вам лишь остаётся обработать это значение в скетче.

Примечание Если вы планируете изменять яркость, то параметр value в веб-хуке на включение нужно изменить с 1 на 100.

Настройка Алисы

В приложении Яндекс перейдите в раздел Устройства→Управление устройствами. Нажмите на кнопку «Добавить»→«Другое устройство». В открывшемся списке найдите навык «Домовёнок Кузя».

Авторизуйтесь в нём. Возможно, нужно будет ввести код объединения устройств, указанный в панели управления умным домом. Потом нажмите на Обновить список устройств.

На этом этом этапе вы уже создали умный дом своими руками. Теперь система полностью готова к голосовому контролю. К ней имеет доступ лишь ваш аккаунт. В настройках виртуальных устройств можно расширить доступ на другие аккаунты.

— Алиса, включи свет.

Сегодня каждый желает сделать умный дом своими руками. Ведь это удобно — при правильном обустройстве всех датчиков, можно автоматизировать большую часть процессов, что заметно упростит жизнь. Работа системы заключается в передаче сигнала от девайса в цифровой блок, который обрабатывает полученную информацию и запускает установленный пользователем сценарий. Собрать «умный дом» в квартире можно таким образом, что рано утром вас разбудят, откроют шторы, свет в комнатах включится по голосовой команде или при их посещении, а сообщение о любой утечке (газа или воды) моментально будет приходить на смартфон.

Единственная сложность, с которой можно столкнуться при желании обустроить “умный” дом — большой выбор систем автоматизации. Конкурирующие компании предлагают разные девайсы, одни из которых легко адаптируются под другие программы (например, технику Xiaomi можно легко подключить к голосовому помощнику Алисе), но есть те, которым требуется собственный софт. Чтобы не возникали сбои, рекомендуется закупать все исполнительные устройства и датчики одного производителя. И, конечно, дублировать все физическими выключателями. В статье мы подробнее рассмотрим особенности популярных систем, какие могут понадобиться девайсы, а также как самостоятельно автоматизировать всю их работу.

Какие есть системы “умного” дома

Основной целью того, чтобы подключить систему “умный” дом, является домашняя автоматизация, которая способствует упрощению рутинных действий, ежедневно совершаемых жильцами. Ее истоками можно считать всю технику, без которой сегодня сложно обойтись — пылесосы, холодильники, электрические чайники, утюги и пр. Главным отличием будет возможность настройки, так называемых, сценариев — последовательности действий, запускающих заранее установленную программу. Так, можно лишь зайти в комнату, а в ней уже зажжется свет, откроются шторы на окнах, заиграет расслабляющая музыка.

Саму систему можно разделить на несколько частей. К первой относится управляющий хаб, ко второй — ответственные за работу “центра” датчики. Хаб, он же “центр” всей системы, нужно подключить к розетке, сети Wi-Fi — он сразу готов к работе. Управлять всеми девайсами через него можно как посредством голосовых команд, так и при помощи мобильных приложений.

За что может отвечать “умный” дом:

• освещение;
• регулировка температуры;
• безопасность;
• оповещения об утечке газа или протечке воды;
• включение вентилирования помещения;
• автоматизация закрытия окон;
• и многое другое.

Решив собрать “умный” дом своими руками, серьезно подойдите к выбору производителя сопутствующих устройств. От этого будет зависеть как функциональность системы, но также то, сколько вам предстоит потратить на ее обустройство.

Умный дом от китайского бренда Xiaomi (Mi Home)

Компанию Xiaomi некоторые считают “китайским Apple”. За последние годы этот производитель техники действительно прочно закрепился на мировом рынке, предоставляя широкие возможности, в том числе, для автоматизации домашнего пространства. Удобство такого выбора заключается в том, что начать обустройство можно даже с одного гаджета. Подключите его к центральной станции Mi Home, будь то “умная” лампа или датчик движения, и управляйте через мобильное приложение. Позже, когда вы закупите другие устройства, подсоединить их к системе можно будет буквально за пару секунд, выбрав из списка найденных гаджетов в приложении.

Минусом можно считать весьма скудный ассортимент оборудования для отечественного покупателя, в отличие от того выбора, который предоставлен для жителей Китая. В остальном, Xiaomi — это прекрасный выбор для желающих самостоятельно автоматизировать квартиру, кто ранее не имел дела с обустройством смарт-дома.

Google Home и Google Assistant

В 2016 году Google выпустили беспроводной динамик с голосовым управлением — Google Home, работа которого производится через помощника Google Assistant. Сегодня он стоит в одном ряду с популярными смарт-динамиками, смело конкурирует с Apple HomePod, продукцией Xiaomi. Но далеко не все девайсы можно подключить к этой станции, поэтому могут возникнуть сложности с тем, чтобы самому сделать “умный” дом в квартире. Выбор голосового ассистента для жителей России не зря чаще выпадает на Алису от “Яндекса”. Google Assistant, если судить по отзывам пользователей, часто путается при распознавании русской речи. Удобство же будет в том, что подключить ассистента компании Гугл можно к хабам большинства производителей — Xiaomi, Eve, Sonoff, Tuya, Phillips, Rubetek.

Умный дом на Home Assistant

Home Assistant также считается популярной системой домашней автоматизации. Этот ассистент представляет собой open-source проект, работа которого базируется на Python. Для работы Home Assistant нужно подключение к серверу для хранения всех данных и непосредственно управления системой “умного” дома. Самым простым способом будет установка ассистента на компьютер — он поддерживает устройства на базе ОС Windows и Linux. Также в качестве сервера может выступить одноплатный Raspberry Pi.

В качестве координатора можно выбрать шлюзы известных производителей, включая Xiaomi и Sonoff. Умные устройства желательно приобретать этой же экосистемы — гаджеты других производителей могут не полностью поддерживаться ассистентом. Среди возможностей экосистемы — наличие “умного” дверного звонка с записью истории звонков, выключение света во всей квартире нажатием одной кнопки, интерактивный план помещения в компьютерной программе.

Какие бывают датчики в системе “умный” дом

Чтобы подключить “умный” дом, как мы уже отметили, потребуется не только управляющий центр, но и специальные датчики. Их существует десятки различных, каждый из которых отвечает за определенную функцию — освещение, поддержание климата, отслеживание утечек газа или воды и др. Если разделить их на 2 категории, то есть те, функционал которых направлен на отправку оповещений, и те, которые являются триггером для следующей операции в прописанном программой сценарие. Например, включение кондиционирования помещения при открытии двери.

Рассмотрим самые распространенные, доступные покупателю из России варианты.

Датчики движения

Настоящие “старожилы”, которые использовались еще до того, как появилось само понятие смарт-дома. Зачастую используют девайсы на основе инфракрасного сигнала, PIR-сенсоры. Они регистрируют изменения в инфракрасном излучении контролируемого помещения, которые происходят при любом движении объектов. Радиус охвата таких сенсоров достигает 6-8 метров, поэтому одного гаджета достаточно для полного контроля комнаты. Для достижения максимальной эффективности рекомендуется устанавливать устройство в верхнем углу стены, противоположной входу.

Также датчики движения могут быть не обособленным устройством, а составной частью других девайсов. Например, лампочек, позволяющих регулировать освещение комнаты, в зависимости от того, находятся ли в ней люди. Поэтому эти гаджеты имеют самое большое количество возможных сценариев применения, являются неотъемлемым условием для того, чтобы установить “умный” дом в квартире.

Датчики открытия окон/дверей

Гаджеты состоят из нескольких частей — геркона и магнита, устанавливают их на дверной коробке или оконной раме, в зависимости от требуемых действий. При разъединении частей гаджета происходит его срабатывание, хаб получает сигнал об открытии двери или окна. Эти устройства составляют важную основу для охранной системы, а также входят в сценарии освещения помещения. Например, можно настроить включение света при срабатывании датчика открытия двери.

Датчики протечки воды

Правильно сделать “умный” дом, гарантирующий безопасность жильцов, нельзя без установки специальных датчиков протечки воды. Их работа основана на фиксировании разницы электропроводности воздуха с водой. При попадании воды на устройство, оно тут же отправляет сигнал на центральную управляющую станцию. Такие гаджеты обычно устанавливают в местах вероятной протечки — например, рядом с раковиной, батареями, трубами, под шлангом стиральной машины. При выборе места для монтажа лучше выбирать самую низкую по уровню точку.

Чтобы сделать систему “умный” дом в квартире, которая не только оповестит о протечке, но и предотвратит неприятные последствия, можно приобрести специальные электронные клапаны. Они способны перекрыть подачу воды после того, как датчиком была зафиксирована протечка. Производители из Китая также готовы предложить настоящее воплощение инженерной мысли — электропривод для рукоятки шарового крана, который также позволит предотвратить любые последствия нарушений в водоснабжении. Единственный нюанс — такие гаджеты поддерживаются не всеми ассистентами, поэтому нередко идут в качестве самостоятельного комплекта, работая через смарт-розетку.

Датчики задымления

Квартиры в новостройках оснащаются специальными пожарными извещателями, но при их отсутствии можно установить “умный” дом с датчиками задымления. Работают они аналогично извещателям — при попадании частиц дыма в устройство, активируется сирена, передается сигнал на пульт пожарной охраны. Отличием будет то, что датчики можно будет подключить к сценарию — например, открыть окна при обнаружении дыма.

Датчики утечки газа

Если вам нужно установить систему “умный” дом в помещении с газовой плитой или колонкой, обязательным элементом станут девайсы для контроля утечки газа. Они фиксируют повышение концентрации бытового газа в воздухе, оперативно передают сигнал на центральную станцию. Устанавливать гаджеты нужно вблизи от газовой техники.

Датчики температуры и влажности

Хороший климат в квартире важен для здоровья всех членов семьи, питомцев, комнатных растений. Поэтому так нужны датчики контроля окружающей среды для тех, кто решил сделать “умный” дом. В большинстве случаев за измерение уровня влажности и температуры отвечает один гаджет. Фиксироваться также будет атмосферное давление, но в отличие от первых двух показателей, на этот повлиять нельзя.

Современные увлажнители воздуха и сплит-системы всегда оснащаются такими датчиками. Они легко подключаются к смарт-программам и помогают полностью автоматизировать процесс установки комфортной среды дома. Как только показатели будут выходить за рамки установленных, центральная станция запустит работу оборудования. Работать оно также будет до того момента, как будут достигнуты требуемые показатели.

Приложения для смартфонов

У всех производителей смарт-устройств для автоматизации процессов в доме имеются свои мобильные приложения для управления установленной системой. Установить их можно через Play Market или App Store на свой смартфон, также QR-код для скачивания соответствующего приложения обычно указан на коробке управляющей станции.

Если отталкиваться от отзывов пользователей, то лучше всего себя зарекомендовало приложения от китайской компании Xiaomi — Mi Home. Оценка складывалась на основе возможностей поддержки сторонних вендоров, удобства подключения гаджетов, продуманного отображения показаний датчиков и качества передачи команд. Пользователь сможет создавать сценарии автоматизации нажатием всего нескольких вкладок — поставить “умный” дом таким образом сможет даже человек, которые ранее вовсе не имел дело со смарт-устройствами.

Установка и настройка

Прежде чем собрать систему “умный” дом, нужно определить, какие потребуются актуаторы — исполнительные устройства. К базовым относятся смарт-лампы, розетки, выключатели и переключатели. Некоторые модели смарт-розеток позволяют не только управлять осветительными и бытовыми приборами, но также вести учет потребляемой электроэнергии. Не менее удобным гаджетом будет смарт-пульт, который заменит все другие пульты, включая девайс для телевизора, сплит-системы и пр.

Следующий по важности шаг, это выбор “мозга” смарт-дома — хаба, который также является центром управления всей автоматизации процессов. Ранее мы рассмотрели наиболее популярные варианты шлюзов и их отличия — выбор остается за вами. Создать “умный” дом лучше всего на основе устройств одной экосистемы, хотя можно выбрать производителя, девайсы которого поддерживают множество сторонних вендоров. Связь между хабом и датчиками осуществляется на основе разных протоколов для беспроводной передачи данных — Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, RF. Преимущественно, конечно, наличие качественного и бесперебойного Wi-Fi сигнала.

Рассматривая стандартный набор для обустройства смарт-пространства, вам могут понадобиться:

• датчики движения, открытия дверей и окон, утечки газа и воды;
• смарт-розетки, выключатели;
• инфракрасный смарт-пульт;
• смарт-лампочки;
• хаб с подключенным голосовым ассистентом.

Организовать автоматизацию пространства можно и без центральной станции — для этого можно воспользоваться облачными системами. Они есть у платформ Apple HomeKit, Google Home и Умный дом Яндекса. Сигнал от датчиков будет отправляться сразу в облако и обрабатываться библиотекой функций. Вся информация о работе девайсов поступает на смартфон владельца посредством мобильного приложения.

Если сделать “умный” дом своими руками кажется сложной задачей, ее можно делегировать людям с опытом — например, выложить соответствующее объявление на Авито или Юле. Также есть вариант заказа услуги у специализированных компаний. Но учитывайте, что последние рассчитывают стоимость работ на основе суммарной площади квартиры, поэтому цена услуги может быть серьезно завышена.

Как управлять голосом

Для голосового управления используются в основном три ассистента — Siri, Alexa и Алиса. Учитывая то, что последняя является отечественной разработкой, на ее основе удобнее всего сделать систему “умный” дом для жителей России. Конечно, у нее имеются свои недостатки. Например, хоть Алиса и понимает большинство команд для работы с экосистемой Mi Home, некоторые функции с ее помощью настроить получится только при покупке смарт-девайсов от Яндекса. В первую очередь, это касается освещения.

Но имеются обходные пути — если у вас хаб производителя Sonoff, управление освещением можно настроить через бесплатный сервис для создания сценариев автоматизации IFTTT:

Зарегистрируйтесь и авторизуйтесь на сервере. Установите на смартфон Алису, а также приложение Альфред, выступающее в роли удаленной камеры наблюдения. Добавьте навык Альфреда к командам Алисы. Активируйте в IFTTT требуемый сценарий — например, включить в помещении свет при открытии двери. Укажите свои данные от учетной записи eWeLink — вы их получите при регистрации на IFTTT. Теперь вы можете давать голосовую команду Алисе на управление светом.

Подведем итоги — чтобы правильно сделать “умный” дом в квартире прежде нужно определить, на какой бюджет вы ориентируетесь и какие задачи по автоматизации хотите решить. Остается только выбрать все комплектующие, установка и настройка которых не вызовет трудностей, загрузить сценарии и наслаждаться заметным упрощением ежедневной рутины!