Smart home op basis van Arduino-controllers: ontwerp en organisatie van gecontroleerde ruimte

Een project bouwen op Arduino

We zullen het proces van het maken en configureren van een Arduino "smart home" laten zien aan de hand van het voorbeeld van een systeem dat de volgende functies zal bevatten:

• temperatuurbewaking buiten en binnen;
• vensterstatus volgen (open/gesloten);
• monitoren van weersomstandigheden (helder/regenachtig);
• genereren van een geluidssignaal wanneer de bewegingssensor wordt geactiveerd, als de alarmfunctie is geactiveerd.

We zullen het systeem zo configureren dat de gegevens kunnen worden bekeken via een speciale applicatie, evenals een webbrowser, dat wil zeggen dat de gebruiker dit overal kan doen waar internettoegang is.

Gebruikte afkortingen:

1. "GND" - aarde.
2. "VCC" - voedsel.
3. "PIR" - bewegingssensor.

Noodzakelijke componenten voor de vervaardiging van een smart home-systeem

Het Arduino smart home-systeem vereist het volgende:

• Arduino microprocessorkaart;
• Ethernet-module ENC28J60;
• twee temperatuursensoren merk DS18B20;
• microfoon;
• regen- en sneeuwsensor;
• Bewegingssensor;
• reed-schakelaar;
• relais;
• weerstand met een weerstand van 4,7 kOhm;
• twisted pair-kabel;
• Ethernetkabel.

Alle componenten kosten ongeveer $ 90.

Om een ​​systeem te bouwen met de functies die we nodig hebben, hebben we een set apparaten nodig met een waarde van ongeveer $ 90.

Hoe werkt zo'n smart home?

Om met je eigen handen een slim huis te creëren, heb je de Brownie Kuzya-vaardigheid nodig. Hiermee kunt u niet alleen een smart home bedienen, maar ook virtuele apparaten rechtstreeks in Yandex.Alisa integreren. Dit betekent dat je niet constant een vaardigheid hoeft te ontgrendelen om een ​​lamp uit te doen. De vaardigheid communiceert met de microcontroller via webhaken.

YaTalks 2020-conferentie

5 december om 09:00, Online, Gratis

Evenementen en cursussen op

Voor webhooks is het Blynk-platform, een apparaatbedieningspaneel voor Arduino en Raspberry Pi, geweldig. Daar kun je eenvoudig een grafische interface maken waarmee je het apparaat via Wi-Fi (en ook via Ethernet, USB, GSM en Bluetooth) kunt bedienen.

Stadia van creatie

Het moet gezegd worden dat de fasen van het creëren van een "smart home" -systeem met de betrokkenheid van specialisten of met hun eigen handen hetzelfde zullen zijn. Toegegeven, in het laatste geval zal de voltooide versie als geheel aanzienlijk minder kosten dan wanneer u specialisten inschakelt die al schaars zijn op de markt. Om deze reden zullen hun salarissen passend zijn, wat betekent dat als u geen extra geld wilt uitgeven, u het alleen kunt doen. Laten we dus beginnen met de componenten voor dit systeem, als u toch besluit om het zelf te maken.

Apparatuur

Als we het hebben over de configuratie van het systeem, omvat de technologie de volgende set componenten:

• Bewegingssensor;
• temperatuur- en vochtigheidssensor;
• licht sensor;
• een paar temperatuursensoren gemarkeerd met DS18B20;
• Ethernet-module merk ENC28J60;
• microfoon;
• reed-schakelaar;
• relais;
• twisted pair-kabel;
• Ethernet categorie kabel;
• een weerstand met een weerstand van 4,7 kilo-ohm;
• Arduino microprocessor bord.

verbindingsalgoritme:

Het moet gezegd worden dat een smart home uitsluitend met LED-lampen moet worden uitgerust, omdat conventionele opties eenvoudigweg niet bestand zijn tegen hoogspanning. Wanneer het project klaar is en alle benodigde reserveonderdelen al zijn gekocht, moet u beginnen met het aansluiten van sensoren en controllers. Dit dient uitsluitend te gebeuren volgens het eerder gemaakte schema. Contacten moeten volledig geïsoleerd zijn.

In het kort ziet het stapsgewijze verbindingsalgoritme er als volgt uit:

• code-installatie;
• het opzetten van een applicatie voor een pc of mobiel;
• Port forwarding;
• testsoftware en sensoren;
• Problemen oplossen indien gevonden tijdens het testen.

Dus laten we beginnen met het installeren van de code.

Eerst moet de gebruiker de software in de Arduino IDE schrijven. Het presenteert:

• tekstverwerker;
• project schepper;
• compilatie programma;
• voorverwerker;
• een tool om software te uploaden naar de Arduino mini-processor.

Het moet gezegd dat er softwareversies zijn voor de belangrijkste computerbesturingssystemen - Windows, Linux, Mac OS X. Als we het hebben over de gebruikte programmeertaal, dan hebben we het over C ++ met een aantal vereenvoudigingen. Programma's die door gebruikers voor Arduino zijn geschreven, worden gewoonlijk schetsen genoemd. Het systeem creëert automatisch een aantal functies en de gebruiker hoeft hun schrijven niet te begrijpen en schrijft een lijst met veelvoorkomende acties voor. Het is ook niet nodig om de koptekstbestanden van reguliere bibliotheken op te nemen. Maar u moet aangepaste invoegen.

U kunt op verschillende manieren bibliotheken toevoegen aan de IDE-projectmanager. In de vorm van broncodes geschreven in C++, worden ze toegevoegd aan een aparte directory op de werkdirectory van de IDE-shell. Nu verschijnen de namen van de vereiste bibliotheken in het gedefinieerde IDE-menu. Degenen die u markeert, worden opgenomen in de compilatielijst. Er zijn weinig instellingen in de IDE en er is helemaal geen manier om de subtiliteiten van de compiler in te stellen. Dit wordt gedaan zodat een onwetend persoon geen fouten maakt.

Als u de bibliotheek hebt gedownload, moet u deze uitpakken en eenvoudig in de IDE plaatsen. Er zijn opmerkingen in de programmatekst die uitleggen hoe het werkt. Opgemerkt moet worden dat alle Arduino-applicaties op dezelfde technologie werken: de gebruiker stuurt een verzoek naar de processor en hij laadt op zijn beurt de gewenste code op het apparaatscherm. Wanneer een persoon op de Refresh-toets drukt, verzendt de microcontroller informatie.Van elk van de pagina's met een bepaalde aanduiding komt een programmacode die op het scherm wordt weergegeven.

De volgende reeks acties is om de client op een pc of smartphone te installeren. U kunt het downloaden op internet, in de Google Play Market of uit een andere bron. Om dit te doen, moet u het bestand openen op de telefoon die u hebt gedownload, erop klikken en in het venster dat verschijnt op de knop "Installeren" drukken. In dit geval moet u zich ervan bewust zijn dat hiervoor de optie moet worden geactiveerd waarmee u programma's kunt installeren die niet van de Google Play-service zijn. Om deze optie in te schakelen, moet u naar het instellingengedeelte gaan en daar het item "Beveiliging" selecteren. Dit is precies hoe u de bijbehorende optie moet activeren. Wanneer de installatie is voltooid, kunt u de applicatie activeren en configureren.

Hoe ben je van plan om je slimme huis te beheren?

Als je de vraag "wat wordt geautomatiseerd" hebt bedacht, is het volgende spannende onderwerp "hoe alle automatisering te beheren":

• U kunt een centraal paneel met een scherm organiseren;
• Afstandsbediening en beheer vanaf een smartphone;
• Slimme stopcontacten en schakelaars;
• Volautomatische woning;
• Huishoudelijke apparaten die in automatische modus kunnen werken zonder netwerktoegang;
• verschillende combinaties van deze methoden.

Houd er rekening mee dat uw budget ook de automatisering regelt. Sommige technische oplossingen kunnen de taak beter aan, maar ze zijn vrij duur, maar de moderne markt stelt u in staat om een ​​vervanging voor hen te vinden voor voldoende geld.

Wat is een "slim huis"

Deze term heeft een meer begrijpelijke tegenhanger - "domotica".De essentie van dergelijke oplossingen is ervoor te zorgen dat verschillende processen die plaatsvinden in een huis, kantoor of gespecialiseerde faciliteiten automatisch worden uitgevoerd. Het eenvoudigste voorbeeld is het automatisch inschakelen van verlichting op het moment dat een van de huurders de kamer binnenkomt.

Het Arduino smart home-systeem is een set apparatuur voor het regelen van de werking van verschillende apparaten met behulp van een Android-mobiele telefoon.

In elk "smart home"-systeem zijn de volgende componenten te onderscheiden:

deel aanraken. Dit is een set apparaten waarvan het grootste deel wordt weergegeven door verschillende sensoren waarmee het systeem gebeurtenissen van verschillende aard kan registreren. Voorbeelden zijn temperatuur- en bewegingssensoren. Andere apparaten van het aanraakgedeelte worden gebruikt om gebruikerscommando's naar het systeem te verzenden. Dit zijn afstandsknoppen en afstandsbedieningen met ontvangers.

Uitvoerend gedeelte. Dit zijn apparaten die het systeem kan aansturen en zo reageren op een gebeurtenis volgens een door de gebruiker gedefinieerd scenario. Allereerst zijn dit relais waarmee de smart home-controller stroom kan leveren aan elk elektrisch apparaat, dat wil zeggen, het in- en uitschakelen. Door bijvoorbeeld in de palm van uw hand te klappen (het systeem "hoort" het met een microfoon), kunt u het inschakelen van het relais configureren dat de ventilator van stroom voorziet

Let op: in dit voorbeeld kan de ventilator van alles zijn. Maar u kunt ook een apparaat gebruiken dat speciaal is vrijgegeven om te werken als onderdeel van een bepaald systeem.

Het bedrijf Arduino produceert bijvoorbeeld elektromotoren voor zijn systemen, waarmee je bijvoorbeeld het raam kunt sluiten of openen, en Xiaomi (een Chinese fabrikant van dergelijke systemen) maakt regelapparatuur voor luchtreinigers. Zo'n apparaat wordt volledig door het systeem bestuurd, dat wil zeggen, het kan het niet alleen inschakelen, maar ook de instellingen wijzigen.

PROCESSOR. Mag ook wel een controller worden genoemd. Dit is het "brein" van het systeem, dat het werk van al zijn componenten coördineert en coördineert.

Software. Dit is een reeks instructies waardoor de processor wordt geleid. In systemen van sommige fabrikanten, waaronder die van Arduino, kan de gebruiker zelf een programma schrijven, in andere worden kant-en-klare oplossingen gebruikt waarin alleen typische scenario's voor de gebruiker beschikbaar zijn.

Moderne systemen "smart home" zijn onderverdeeld in verschillende varianten:

1. Voorzien van een eigen controller.
2. Gebruik in deze hoedanigheid de processor van de gebruikerscomputer (tablet, smartphone).
3. Verwerking van informatie met behulp van een externe server die eigendom is van het ontwikkelaarsbedrijf (cloudservice).

Het systeem kan niet alleen een bepaald apparaat activeren, maar de gebruiker ook informeren over de gebeurtenis door een bericht naar de telefoon te sturen of op een andere manier. Zo kunnen er alarmfuncties, waaronder brandpreventie, aan worden toegewezen.

Scenario's kunnen veel complexer zijn dan we in de voorbeelden hebben beschreven. U kunt het systeem bijvoorbeeld leren om de ketel in te schakelen en de warmwatervoorziening ernaar over te dragen wanneer de centrale toevoer is uitgeschakeld, als de aanwezigheid van een van de bewoners in het huis wordt gedetecteerd (infrarood, ultrasone sensoren, evenals als bewegingssensoren helpen).

Smarthome op afstand bedienen

Domotica Arduino en Raspberry Pi

Zoals hierboven vermeld, kun je met behulp van een Node.js-server dingen met elkaar verbinden. Dit geldt ook voor de visualisatie van domotica-processen op internet via clouddiensten. Dit is een manier om uw huis via internet te besturen. U kunt de boiler of kachels vooraf handmatig inschakelen voordat u bij het huis aankomt.

Een andere manier is om gegevens te ontvangen en het "slimme" huis op het Arduino-platform te besturen met behulp van sms- en mms-berichten. Internet is immers niet altijd bij de hand. En als het opnemen van een apparaat misschien niet van cruciaal belang is, kan het ontvangen van een bericht over een waterlek eenvoudigweg noodzakelijk zijn. En hier kan het Edison-bord van Intel te hulp komen door met uw eigen handen een volledig functioneel "slim" huis op het Arduino-platform te ontwikkelen.

En wat krijgen we?

Zoals je kunt zien, is Arduino niet alleen een bord voor het ontwikkelen van enkele eenvoudige automatiseringsapparaten. Op het Arduino-platform kun je zelfs eenvoudig slimme domotica met je eigen handen maken. Tegelijkertijd is het niet nodig om te veel te betalen voor apparaten van Siemens, die duur zijn en 5-10 keer duurder zijn dan Arduino.

Arduino kan worden aangesloten op een computer en een visualisatie van processen krijgen op het scherm van een monitor of tablet. Slimme domotica op het Arduino-platform kan worden bestuurd via internet of via sms- en mms-berichten. Op de Arduino kun je met je eigen handen behoorlijk complexe apparaten maken.

Een "smart home" in elkaar zetten: stap voor stap instructies

Ontwikkeling van programmacode

Het programma is door de gebruiker geschreven in de Arduino IDE-shell, die bestanden opslaat in de extensie ".ino".Bij het programmeren wordt de C++-taal in vereenvoudigde vorm gebruikt - veel bibliotheekbestanden en headers worden automatisch gecompileerd door de IDE. De gebruiker moet de instellingen voor setup () en lus () aan het begin specificeren (permanent uitgevoerd), gebruikersbibliotheken specificeren. Zelfs een beginnende programmeur zal niet in de war raken in eenvoudige IDE-instellingen.

Nu zijn er veel kant-en-klare programma's en schetsen voor Arduino op internet, dus je kunt kant-en-klare software gebruiken met uitleg over het werkingsprincipe. Je hoeft alleen maar het archief te downloaden, uit te pakken en naar de IDE-map te sturen.

De client-applicatie installeren op een smartphone (voor Android OS)

Voor het volgen en slimme huisbediening vanaf een smartphone heb je nodig:

• download SmartHome.apk-bestand;
• de installatie van software op de telefoon toestaan;
• activeer en configureer de applicatie.

Werken met een router

Voor routerinstellingen:

• ga naar de apparaatinstellingen;
• voer het IP-adres van de Arduino in;
• geven de overgang naar de Adruino-chipset op poort 80 aan.

Wat is een besturingscontroller?

Het hart van dit systeem, de controller beheert niet alleen alle verbruikers en apparaten die deel uitmaken van het smart home-systeem, maar stuurt ook een rapport naar de eigenaar over de status van een bepaald apparaat op dit moment. Het kan worden geprogrammeerd om verschillende acties uit te voeren op het gewenste tijdsinterval of volgens een goedgekeurd inschakelschema. Het hele smart home-systeem kan offline werken, dat wil zeggen, zonder menselijke tussenkomst, communicatie ermee gebeurt op verschillende manieren door:

• Computer netwerk;
• Mobiele telefoon;
• Via radiozender.

De keuze van de regelaar moet worden gemaakt in functie van de architectuur van het besturingssysteem. Dat wil zeggen, het hele complex kan zijn:

1. Gecentraliseerd, die wordt bestuurd door een enkele controller met hoge prestaties en mogelijkheden. Het heeft zijn besturingssysteem gebaseerd op een kleine computer die in een kleine plastic behuizing is gemonteerd. Afhankelijk van de configuratie kan het een ingebouwde GSM-module hebben die nodig is voor toegang op afstand, evenals een aanraakscherm met een drukknopinterface. Om verbinding te maken met het netwerk zijn er allerlei connectoren;
2. Gedecentraliseerd (regionaal), bestaat uit verschillende besturingssystemen, dat wil zeggen, het bevat verschillende eenvoudigere controllers. Elk van hen vervult minder functies en is verantwoordelijk voor het beheer van een specifieke kamer, kamer of een groep instrumenten en apparaten voor een specifiek doel. Het heeft een elektronische logische eenheid met laag vermogen zonder besturingssysteem. Het is geconfigureerd voor elementaire taken en scenario's, die kunnen worden gebaseerd op tijd of de status van de sensoren. Zo geeft een daarop aangesloten lichtsensor een stuursignaal om de verlichting aan te doen als het donker wordt. Het schakelproces zelf wordt natuurlijk uitgevoerd via een relais.

Welke oplossingen biedt Arduino?

Veel fabrikanten produceren sensoren en apparaten die compatibel zijn met Arduino, dus het assortiment componenten voor het Arduino Smart Home-systeem is indrukwekkend:

• Sensoren voor het bewaken van temperatuur, verlichting op verschillende tijdstippen van de dag, vochtigheid, neerslag en luchtdruk.
• Bewegingssensoren.
• noodsensoren.
• Andere apparaten en afstandsbedieningen.

De Arduino Start-kit (voor de meeste fabrikanten - StarterKit) bevat enkele indicatoren en sensoren.

Om opdrachten uit te voeren die door het op Arduino gebaseerde Smart Home-systeem worden verzonden, hebt u het volgende nodig:

• relais en schakelaars;
• kleppen;
• elektrische motoren;
• 3-weg ventielen met servoaandrijving;
• dimmers.

Basisconfiguratie-opties

Voortdurend strevend naar perfectie en automatisering, bedenkt een mens hiervoor steeds meer nieuwe mechanismen. Deze wens is ook gericht op het verkleinen van apparaten zonder hun functionele kenmerken te verliezen.

Voor de controller die de mechanismen bestuurt en voor het hele smart home-systeem zijn er basisvereisten:

1. automatisme;
2. zelfbeheersing;
3. nauwkeurige controle, zonder fouten te maken.

De configuratie-opties voor een dergelijk systeem zijn afhankelijk van vele factoren, die hierboven al zijn genoemd, hier zijn de opties voor systemen die op de controller kunnen worden aangesloten:

1. Aanpassing en controle van verlichting zowel in de kamer zelf als in het aangrenzende gebied, en op plaatsen van architecturale structuren;
2. Klimaatinstallaties (airconditioning, ventilatie, verwarming);
3. Sluiten en blokkeren van deuren, poorten en ramen;
4. Audio-systemen, en televisie, home theater;
5. Beheer van gordijnen, zonwering en rolluiken;
6. Watervoorzieningssysteem;
7. Het voeren van huisdieren en aquariumvissen.

Dat wil zeggen, alles ligt in de wens van de klant en zijn materiële mogelijkheden.

Arduino-projecten voor beginners

Als je alle Arduino-projecten bekijkt, waarvan informatie beschikbaar is op internet, kun je ze in verschillende hoofdgroepen verdelen:

Initiële leerprojecten die niet beweren van enig praktisch nut te zijn, maar helpen om verschillende aspecten van het platform te begrijpen.
Knipperende LED's - baken, knipperlicht, verkeerslicht en andere.
Projecten met sensoren: van de eenvoudigste analoog tot digitaal, met behulp van verschillende protocollen voor gegevensuitwisseling.
Apparaten voor het opnemen en weergeven van informatie.
Machines en apparaten met servoaandrijvingen en stappenmotoren.
Apparaten die verschillende draadloze communicatiemodi en GPS gebruiken.

Projecten voor domotica - slimme huizen op Arduino, evenals individuele bedieningselementen voor de thuisinfrastructuur.
Diverse autonome auto's en robots.
Projecten voor natuuronderzoek en landbouwautomatisering
Ongebruikelijk en creatief - in de regel entertainmentprojecten.

Voor elk van deze groepen is een grote verscheidenheid aan materialen te vinden in boeken en op websites. In dit artikel beginnen we onze kennismaking met de beschrijving van de eenvoudigste projecten, die worden aanbevolen om mee te beginnen voor beginners.

Hoe maak je een Arduino-project aan

Een Arduino-project is altijd een combinatie van een elektronisch circuit, een aantal gerelateerde hardware en mechanische apparaten, een voedingssysteem en software die al deze chaos bestuurt. Daarom moet u, wanneer u aan het werk gaat, goed begrijpen dat u alleen een apparaat moet maken als u een programmeur, een elektronica-ingenieur en een ontwerper moet worden.

Als we het niet hebben over een opleidingsproject, dan kom je zeker de volgende implementatiefasen tegen met de volgende taken:

• Verzin iets dat nuttig en (of) interessant is voor anderen. Zelfs het eenvoudigste project heeft enig voordeel - het helpt in ieder geval om nieuwe technologieën te leren.
• Monteer de schakeling, verbind de modules met elkaar en met de controller.
• Schrijf een schets (programma) in een speciale omgeving en upload deze naar de controller.
• Controleer hoe alles samenwerkt en los eventuele bugs op.
• Bereid u na het testen voor om een ​​voltooid apparaat te maken. Dit betekent dat u het apparaat in een soort bruikbare koffer moet monteren, moet zorgen voor een voedingssysteem, communicatie met de omgeving.
• Als je de apparaten die je hebt gemaakt gaat distribueren, zul je ook te maken krijgen met het ontwerp, het transportsysteem, nadenken over de veiligheid van gebruik door ongetrainde gebruikers en deze zelfde gebruikers opleiden.
• Als uw apparaat werkt, is getest en enkele voordelen heeft ten opzichte van andere oplossingen, dan kunt u proberen van uw engineeringproject een zakelijk project te maken, investeringen proberen aan te trekken.

Elk van deze fasen van het maken van een project is een apart artikel waard.

Maar we zullen ons concentreren op montagestadia van elektronische schakelingen (basis van elektronica) en controllerprogrammering

Elektronische schakelingen

Elektronische circuits worden meestal geassembleerd met behulp van prototypeborden die de componenten bij elkaar houden zonder te solderen of te draaien. Hoe de modules en aansluitschema's werken, leest u op onze website. Gewoonlijk specificeert de projectbeschrijving hoe de onderdelen moeten worden gemonteerd. Maar voor de meeste populaire modules zijn er al tientallen kant-en-klare schema's en voorbeelden op internet.

Programmeren

Schetsen worden gemaakt en geflitst in een speciaal programma - een programmeeromgeving. De meest populaire versie van zo'n omgeving is de Arduino IDE. Op onze site vindt u informatie over het downloaden, installeren en configureren van dit programma.

Denktank van het "Smart Home"-systeem

In feite beschikken deze systemen over alle benodigde apparatuur en met behulp van technische controllers wordt de informatie die ervan wordt ontvangen verwerkt, waardoor het mogelijk is om elk proces afzonderlijk te beheren.In onze lessen nemen we Arduino, Wemos, Raspberry en andere microcontrollers die tegen lage prijzen te koop zijn als basis.

Gespecialiseerde vermogenselementen maken het mogelijk om een ​​ononderbroken stroomtoevoer te gebruiken, en bij gebruik van speciale elementen wordt de werking en regeling van de werking van huishoudelijke apparaten onder controle van het systeem uitgevoerd.

De aanwezigheid in het systeem van apparatuur met afstandsbediening maakt het mogelijk om algemene controle uit te voeren over alle apparaten die door het systeem worden bestuurd. Ze komen in de vorm van stationaire of draagbare modules. De draagbare module is praktischer omdat hij op afstand kan worden bediend met elk elektronisch apparaat, zoals een telefoon of laptop.

Tegelijkertijd kan de eigenaar elk proces regelen dat in de kamer plaatsvindt, op een afstand van de woning waar dit systeem direct is geïnstalleerd. Dankzij deze functie kan de eigenaar voor een lange tijd elk actieprogramma voor het slimme huis instellen en zo eenvoudig de lopende processen controleren. Dit kan zowel de airconditioning van het pand en de automatische verlichting ervan met een bepaald tijdsinterval als andere soortgelijke geautomatiseerde functies omvatten, waaronder een beveiligingssysteem.

Gegevensoverdracht van Arduino

Eerst zullen we ervoor zorgen dat onze arduino gegevens naar een aparte site stuurt die de gegevens weergeeft die zijn ontvangen van de arduino-sensoren. Hiervoor is de site voor het internet der dingen - dweet.io perfect.

Deze site kan een grafiek weergeven van temperatuur, licht, vochtigheid, alles wat in de loop van de tijd verandert.

Laten we proberen gegevens over veranderingen in de temperatuur van onze kamer ernaar over te dragen.

Je kunt het doen zonder je eigen sleutel te maken, en in de code (waar je de sleutel moet invoegen), kun je alles schrijven wat je wilt en de site zal nog steeds een grafiek weergeven van veranderingen in de verzonden gegevens in de loop van de tijd. Maar om in de toekomst een netwerk van online apparaten te creëren, zul je deze site serieuzer moeten nemen.

Op de hoofdpagina ziet u de mogelijke opties voor het werk van deze site

Maak ook uw account en sleutelnetwerk aan voor verschillende apparaten, zodat u zich geen zorgen hoeft te maken over gegevensbeveiliging en vanaf elk apparaat kunt zien wat er in uw huis gebeurt.

Veel voorkomende merken controllers

De kwaliteit van de uitvoering van opdrachten en de functionaliteit van elk smart home-systeem is rechtstreeks afhankelijk van de controller en de fabrikant.

Ram

Deze 100 PLC modificatie smart home controller is de basisoplossing. Een kenmerk hiervan is het gebruik van het Modbus-protocol. Hij is het die de uitwisseling van informatie tussen communicatiekanalen organiseert. De controller "Aries" is ontworpen voor het gebruik en het maken van automatische systemen voor woongebouwen en huisjes met niet meer dan twee verdiepingen, straatverlichting, vloerverwarming en alarmapparatuur. De logische controller is via de RS-485-interface verbonden met het bedieningspaneel en het I/O-apparaat. Programmering gebeurt door de eigenaar zelf, tenzij hij natuurlijk een dergelijke wens heeft. Het menu bestaat uit zes informatieve bedieningsblokken, die elk verantwoordelijk zijn voor een specifiek segment. Er is een functie voor het verzenden van SMS met behulp van een element van de GSM-controller.Melding vindt plaats in geval van noodsituaties met stroomvoorziening of storing van de voedingscircuits van individuele sleutelelementen van het "smart home" -systeem.

VeraEdge

Het model van de Vera-familie onderscheidt zich door een grote marge van gebruikersvertrouwen, vanwege het jarenlang gebruik van hun apparatuur in deze branche. De belangrijkste voordelen van dit model zijn:

• Hoge performantie;
• Ergonomie;
• compactheid;
• Betrouwbaarheid.

De ontwikkelaars gebruikten hier een nieuw platform dat hoge prestatie-indicatoren geeft, SoC genaamd, de frequentie is 600 MHz en het RAM-geheugen is verhoogd tot 128 MB. De belangrijkste innovatie is geïmplementeerd op de Z-Wave Plus-chip, de vijfde generatie van deze microschakelingen. De gebruiker kan tegelijkertijd de mechanismen bedienen en beheren, waarvan het aantal is verhoogd tot 200 apparaten. De VeraEdge-controller is uitgerust met een Wi-Fi-communicatiemodule. Een van de nadelen die nog steeds in elk systeem bestaan, kan worden beschouwd als het ontbreken van een geïntegreerde ononderbroken stroomvoorziening, die extra kan worden gekocht en geïnstalleerd.

Arduino

De Arduino-controller biedt een nogal ongebruikelijke, maar vrij logische oplossing voor het besturen van een smart home. Sommige ambachtslieden verbinden en installeren gemakkelijk met hun eigen handen, dit is mogelijk vanwege het gemak om ermee te werken. De logische controller heeft zeer kleine afmetingen. En ook in de kit zijn er sensoren, sensoren en allerlei soorten indicatoren. De ontwikkelaars zijn er bijna in geslaagd om de optimalisatie van het toestel tot in de perfectie te brengen. Alle sensoren hebben een draadloze verbinding en worden gekenmerkt door minimale bedieningsfouten, en voor de besturing zijn er blokken met een ongewone uitstraling, met een handige en unieke webpagina. Het is ook beschikbaar als mobiele applicatie.

Siemens

Deze systemen van Duitse kwaliteit worden niet alleen gebruikt voor de automatisering van systemen in het dagelijks leven, maar ook in de productie, in de industrie. De controller van dit bedrijf wordt uitgedrukt door de LOGO-lijn die betrokken is bij het creëren van een "smart home". Dit is het traditionele tweecomponentenmodel. Een daarvan is gemaakt in de vorm van een toetsenbord met een display en is een invoer-uitvoersysteem, en de tweede stelt u in staat manipulaties uit te voeren en verbinding te maken met de controller via een handige en betrouwbare bedrade interface. Het bedrijf biedt ook de onafhankelijke ontwikkeling van bepaalde bedrijfsmodi, waarvoor een speciaal Soft Comfort-programma is gekoppeld. Wanneer LOGO wordt gebruikt als een centrale controller, kan het worden gebruikt om volledige algoritmen te creëren voor de werking van circuits. Voortdurend nieuwe introducties en wijzigingen verbeteren de prestaties van dit apparaat.

Wat zou je leuk vinden

De grootste wens van elke tuinman is om de maximale opbrengst te krijgen met een minimum aan arbeid. Een oplossing voor dit probleem zijn kassen. Maar zelfs in dit geval wil ik dat de bedden worden bewaterd, verlicht en verwarmd wanneer dat nodig is. En natuurlijk werd er een automatisch ventilatiesysteem georganiseerd om de inspanning om de ramen te openen en te sluiten tot een minimum te beperken.

Bewaken en afstemmen

Natuurlijk is er allereerst een managementsysteem nodig voor al deze zeer intelligente economie. Bovendien is het wenselijk om informatie over de huidige status rechtstreeks op een thuiscomputer of op een smartphone te ontvangen. Hiervoor wordt de controller voor de kas op de Arduino gebruikt.

Controle

In overeenstemming met de wensen, is het noodzakelijk om de automatische regeling van vloerverwarming (als basis voor het verwarmen van beplantingen), het openen van ventilatieopeningen en het bevochtigen van de grond te organiseren.Een lichtregelsysteem dat het verlicht als het buiten donker is, zal goed zijn.

Wat is Arduino

Arduino is een open, klein elektronisch bord met een gebruiksvriendelijke processor en software. Het platform leest binnenkomende informatie en hervormt vervolgens, volgens een eerder ingevoerd algoritme, de opdrachten naar verschillende apparaten die worden aangedreven door elektriciteit. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de Arduino-programmeertaal en de Arduino-software (IDE) op basis van het Processing-project.

De open source-code van het bord maakt het gebruik van componenten van verschillende fabrikanten mogelijk. Om een ​​Smart Home-systeem op Arduino te ontwerpen, is het eenvoudig om apparaten te selecteren voor gebruikersverzoeken

Mensen met minimale programmeer- en elektrische kennis moeten aandacht besteden aan dit systeem.

Werkingsprincipe

Velen van ons hebben gehoord van automatiseringssystemen, maar weinigen van ons hebben een goed begrip van de werking van zoveel sensoren en controllers. Dergelijke apparaten kunnen, op voorwaarde dat ze goed zijn gepland, de werking van alle apparaten in huis, beveiliging, nutsvoorzieningen, enzovoort regelen. Bovendien zal in elk geval de functionaliteit van een dergelijk levensondersteunend systeem aanzienlijk variëren, afhankelijk van de specifieke vereisten van de huiseigenaar.

Als dergelijke systemen tot voor kort hoge kosten hadden, wat werd verklaard door de complexiteit van de technologie en de noodzaak om speciale microprocessors en besturingssoftware te gebruiken, kun je tegenwoordig op het Arduino-platform eenvoudig zulke eenvoudige levensondersteunende systemen implementeren die geavanceerde functionaliteit hebben.

Platformcomponenten

Standaard Smart Home bevat de volgende componenten:

1. Het sensorgedeelte, dat verschillende sensoren bevat die kunnen reageren op temperatuur, vochtigheid, beweging of verschillende andere gebeurtenissen.
2. Het uitvoerende deel, dat wil zeggen apparaten die gebruikers of het systeem zelf kunnen bedienen door de juiste commando's te sturen om ze in of uit te schakelen. Dit uitvoerende deel omvat verschillende relais, elektromotoren, regelapparatuur voor luchtreinigers, enzovoort.
3. De microprocessor is het "brein", dat het werk van alle componenten coördineert en coördineert.

De software is een set instructies en eenvoudige applicaties waarmee de gebruiker het programma zelf kan configureren of kant-en-klare presets en scripts kan downloaden.

Project voor het systeem voor verschillende delen van het appartement

Voordat je begint met het in elkaar zetten van een elektronisch systeem, moet je een plan maken voor een smart home-project op Arduino. Laten we bijvoorbeeld een klein huis nemen en proberen een schema op te stellen voor de werking van een "slim complex". We moeten dus zorgen voor de intelligente werking van verschillende apparaten in verschillende zones.

• De ingang van het aangrenzende gebied moet worden voorzien van automatisch inschakelen van verlichting in het donker, wanneer de eigenaren het huis naderen, ook bij het verlaten van het huis, wanneer de deur wordt geopend. Je hebt nodig: een bewegingssensor en een deur-open-sensor.
• Entreehal van het appartement - wanneer u langs de voorbijganger loopt, moet de verlichting automatisch worden ingeschakeld. Vereist: bewegingssensor.
• Badkamer. Automatisch inschakelen van de elektrische boiler bij thuiskomst van de eigenaren. De afzuigkap en verlichting in de badkamer gaan aan als de deur wordt geopend. Vereist: sensor beweegt
  ia en het openen van de deur.
• Keuken. De verlichting gaat aan als de huurder de kamer binnenkomt.
• Als je de kookplaat aanzet, moet de afzuigkap tegelijkertijd starten. U hebt een relais nodig om te installeren op de stroombedrading van de elektrische kachel en een aanwezigheidssensor.
• Woonkamers. Automatisch inschakelen van licht, temperatuurregeling door elektrische convectoren in de winter en airconditioners in de zomer. Je hebt een aanwezigheidsmelder, een temperatuur- en lichtsensor nodig.