Умный дом по радиоканалу

Обсуждение статей, технологий домашней автоматизации, программных и аппаратных решений
comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Умный дом по радиоканалу

Сообщение comparator » 20 окт 2012, 19:07

Здравствуйте,
Нами (2 разработчика) сделана централизованная(с резервированием) система управления домом.

    Система состоит из нескольких частей:
  • Радио модулей на основе MRF49XA/CC110x + ATMega168P(A)/328P ....
  • Мозгом системы является сервер написанный на С#, работает под Windows или Linux, может работать как служба или как консольное приложение. Под Windows не требует установки дополнительных программ. Для Linux необходима установка Mono
      Составляющие сервера
    • брокер сообщений по протоколу MQTT(SN)(протокол разработан и поддерживается IBM, инфо на http://mqtt.org)
    • Интегрированная база данных
    • PLC
    • Гейта MQTT-SN to MQTT, который обеспечивает трансляцию сообщений, полученных с радиоканала.
  • Собственного HTTP сервера
  • Графической оболочки - конфигуратора.
  • внешних модулей, при помощи которых возможно подключение других протоколов и устройств.

Стандартные MQTT -ethernet устройства например Arduino Client for MQTT, работают без каких либо ограничений.

Актуальное описание, прошивки и программы доступны на сайте проекта http://x13home.github.io

Инструкция:

Для Windows - скачать файл bin_main.zip
распаковать,
из папки bin запускается "CC.exe"
    При первом запуске СС спрашивает:
  • Всё делать самому(Embedded Engine)
  • установить сервер(Install Engine local)
  • или подключится к удаленному серверу(Use remote engine)
Выбираем по вкусу.
сервер прошерстит наличные COM порты на наличие гейта в радиоканал, если не найдет, то работает и без него.
Сервер открывает ТСР/UDP порт 1883 - стандартный для MQTT[SN].

Конфигуратор работает только под Windows.

Для Linux,
распаковать
из папки bin удалить файлы Avalon*.dll, CC.exe, WPFToolkit.Extended.dll.
пошаговая инструкция по установке и запуску находится в файле 'readme'.
Последний раз редактировалось comparator 25 июл 2014, 13:38, всего редактировалось 22 раза.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 20 окт 2012, 22:23

Очень интересная система, недавно сам начал в этом направлении, сейчас разбираюсь в стеке SimpliciTI от Texas Instruments http://www.ti.com/corp/docs/landing/sim ... simpliciti Получилось запустить Wireless Sensor Monitor http://www.ti.com/lit/an/slaa378d/slaa378d.pdf на MSP430 LaunchPad c CC110L RF BoosterPack http://www.ti.com/tool/430boost-cc110l
Интересно посмотреть исходники вашей системы, особенно серверную часть.
Я планирую сервер писать на С, С++, PHP, JavaScript.

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 20 окт 2012, 23:46

Начиналось все с Z-Wave, но потратив чуть больше 1000 Евро, понял что это не мой путь.

Потом были ZigBee модули на 2.4 GHz, но когда вокруг под десяток WLAN'ов затыкалось все абсолютно не предсказуемо.

Было принято решение все таки уйти на 868 MHz. Еще терпимые размеры антенн и гораздо меньше проблем с помехами.
Первые устройства были на CC1100, ...... далее много слов о поисках, удачах и разочаррованиях .....,
в конце концов был найден компромисный вариант на MRF49XA, относительно дешевый, паябельный корпус, куча аналогов и готовых модулей и т.д.
проблема с небольшой мощностью решена использованием на базовом гейте антены с хорошим усилением.
Сейчас 2 этажа подвал садик перекрываются с запасом.

Продолжение следует..
Последний раз редактировалось comparator 23 окт 2012, 12:42, всего редактировалось 1 раз.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 21 окт 2012, 12:56

comparator писал(а):Первые устройства были на CC1100, ...... далее много слов о поисках, удачах и разочаррованиях .....,

Что не устроило в СС1100 ?

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 21 окт 2012, 13:41

Boris писал(а):
comparator писал(а):Первые устройства были на CC1100, ...... далее много слов о поисках, удачах и разочаррованиях .....,

Что не устроило в СС1100 ?

На основе этого транссивера и был собран мост на Homematic. При попытке пересесть Z-Wave'a на что нибудь более адекватное по цене.
Но все равно оказалось дорого, плюс не устраивала функциональность самих устройств.

На основе эксплуатации этих 2 систем и было разработано ТЗ.
Как то стоимость не более 20 EUR за штуку, свободно конфигурируемые входы-выходы числом не менее 6 штук.

С СС1101 были получены самые лучшие результаты по дальности и стабильности, но корпус QFN плюс цена около 4 EUR за штуку сильно подпортили впечатление от опытной партии, себестоимость партии из 10 штук оказалось выше 25 EUR, что и сводило на нет целесообразность дальнейшей разработки.

С MRF49XA себестоимость готовой платы составила 18 EUR(партия из 10 штук).

Дополнение, пока я разбирался с протоколом и затыками в опытной партии, компаньон успел купить и опробовать платы от http://jeelabs.com, собственно это и был последний гвоздь.
Так что сейчас в проекте поддерживаются и старые(для нас) платы от JeeLabs и наши платы.
Исходники писались максимально портабельно, Если хотите использовать другие платы нужно просто подправить HWconfigXX.h
Последний раз редактировалось comparator 21 окт 2012, 23:37, всего редактировалось 1 раз.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 21 окт 2012, 20:40

А SimpliciTi Вы не использовали?

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 21 окт 2012, 23:08

Boris писал(а):А SimpliciTi Вы не использовали?

Нет не использовал, если мне не изменяет память, он только под 430 и 51 контроллеры.
А модули под ZigBee у нас уже были уже сделаны на AVR. Разбираться с другой архитектурой уже не хотелось.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 21 окт 2012, 23:35

Если датчики и актуаторы строить на СС110L и MSP430G2553 то можно вложится в 15$

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 21 окт 2012, 23:43

Boris писал(а):Если датчики и актуаторы строить на СС110L и MSP430G2553 то можно вложится в 15$

Если есть желание, то можно попробовать,
CC может работать в прозрачно - совместимом режиме с другими транссиверами.
Собственно не вижу причин почему бы не поднять параллельно систему на CC. Наш гейт это позволяет сделать.
К сожалению я не работал с 430 контроллерами. Если хотите помочь, я буду только рад.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 21 окт 2012, 23:49

Жаль что ваша система на С# я хочу использовать роутер с OpenWRT или Raspberry Pi в качестве ядра системы.

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 22 окт 2012, 00:53

Boris писал(а):Жаль что ваша система на С# я хочу использовать роутер с OpenWRT или Raspberry Pi в качестве ядра системы.

Сам сервер возможно портировать под моно, просто этим никто не занимался. И я не уверен что у роутера хватит ресурсов.

--Лирическое отступление--
Например от Веры лайт я был не в восторге. Внутри она наверно и есть чистый роутер.
И платить 600 Евро, чтобы получить атлон с линуксом на борту с гордым названием 'Home Center', который бы позволил моему Z-Wave'у на полсекунды быстрее включать свет, мне не позволило маленькое зеленое земноводное.
-- --

А слухи о непревзойденной стабильности линукса и падучести винды очень сильно преувеличены. Например у меня на работе измерительный стенд на WinXP и TwinCAT от Beckhoff'a работает 24/7 не выключаясь уже больше года. Дома на файлопомойке работает FreeBSD, тоже никаких претензий. На основном сервере, куда и сведено все управление и медиаресурсы работает Win7x64, опять же без нареканий.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 22 окт 2012, 11:09

Приимущество софта под Linux в разнообразии платформ, если у вас задача не ресурсоемкая, то и роутера вполне достаточно. Нужно накапливать данные и их смотреть, или нужно видео наблюдение, тогда берите железку помощнее, например Raspberry Pi, MK802, MK808, планшет на Android, ноутбук, ну и системник с i5 наконец. Mне пока и роутера вполне достаточно за 22$ , потребляет мало (2-3вт.), не шумит, места не занимает.

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 22 окт 2012, 13:53

Boris писал(а):Приимущество софта под Linux в разнообразии платформ, если у вас задача не ресурсоемкая, то и роутера вполне достаточно. Нужно накапливать данные и их смотреть, или нужно видео наблюдение, тогда берите железку помощнее, например Raspberry Pi, MK802, MK808, планшет на Android, ноутбук, ну и системник с i5 наконец. Mне пока и роутера вполне достаточно за 22$ , потребляет мало (2-3вт.), не шумит, места не занимает.

Тема рискует свалится в Холивар Линукс против Виндоус.

Мы здесь рассматриваем готовую систему, которая работает уже длительное время.
Единственный сбой был этим летом, когда с особым вандализмом был перегрызен кабель на гейт.
После этого и было сделано резервирование, на двух разных компьютерах, при помощи внешнего модуля обеспечивается синхронизация переменных.
И в случае фатального сбоя одного из компьютеров, ноды автоматически по таймауту или при событии переходят на другой гейт.

Даже если сдохнут оба компьютера. Перенос системы на другой компьютер занимает от силы 10 минут, распаковать папку с программой из последнего архива, подключить гейт, запустить. Максимум что мне грозит в этом случае, это потеря статистики. И все устройства встанут в состояние, которое было на момент архивирования.

Так же в случае, если дохнет какое либо устройство, то все платы взаимозаменяемые, нет жесткой привязки к какой либо функции.
Исключение Гейт и устройства с пользовательскими расширениями, у них другие прошивки.
Мне нужно только описать в конфигураторе входы, выходы, заменить плату, переименовать. Основные времязатраты это - демонтаж / монтаж.
Что по сравнению с другими система просто мгновенно.
Например в Z-Wave'е у меня сдох выключатель, новый я получил только на следующий день(экспресс доставка стоила половину цены).
Плюс полтора часа лазания по сценариям, так как каждое устройство уникально и нужно проверить все связи.
А иметь про запас устройства, которые каждое стоит от 50 Евро, слишком накладно.

Я не имею ничего против UNIX подобных систем, сам занимаюсь в том числе встраиваемыми системами.
И знаю что где достаточно Tiny13, а где то нужен и WinCE. Но ни разу от заказчиков не поступало заявок, что система должна работать под UNIX.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 22 окт 2012, 15:36

1. Количество устройств в сети?
2. Возможно использовать повторители, для увеличения дальности?
3. Под какой лицензией исходники?

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 22 окт 2012, 15:54

Boris писал(а):1. Количество устройств в сети?
2. Возможно использовать повторители, для увеличения дальности?
3. Под какой лицензией исходники?

1.
На одном радиоканале могут работать до 254 устройств.
Адрес 0 - широковешательный, 255 - не сконфигурированное устройство, автоматически получает свободный адрес в диапазоне 8 - 254.
Адреса 1 - 7 Сетевая инфраструктура (Гейты, Ретрансляторы)
Входы выходы гейта так-же могут быть использованы с некоторыми ограничениями.
Так же возможно использовать разные идентификаторы сети и частоты. изменяется снаружи, или дефайнами в config.h
2.
Ретрансляторы в протоколе предусмотрены, на практике пока не опробовано.
3.
BSD

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 23 окт 2012, 10:45

Вы используете датчик температуры DS18B20 ?
Если да, можете выложить исходники устройства с DS18B20, ну и если Вы открываете проект, хотелось бы посмотреть исходники остальных датчиков и актуаторов.

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 23 окт 2012, 12:15

Boris писал(а):Вы используете датчик температуры DS18B20 ?
Если да, можете выложить исходники устройства с DS18B20, ну и если Вы открываете проект, хотелось бы посмотреть исходники остальных датчиков и актуаторов.

1Wire я не использую, с ней система опять превращается в мешанину из проводов.
Используются датчики на I2C(TWI) например HIH61xx, позволяет измерять сразу температуру и влажность.
Хотя принципиальных проблем я не вижу, можно взять готовый аппноте от атмела, или подсмотреть как это сделал THK :)
Если наберется несколько желающих, я займусь этим вопросом.
Как альтернативное решение, можно использовать аналоговые датчики температуры, например TMP36(1,5$) к нашей плате можно подключить до 5 датчиков.
или датчики на шину I2C, например LM75.

Здесь предоставлена стабильная версия.
Прошивка практически во всех устройствах одинаковая. Так же как и в Мегадевайсе я могу снаружи запрограммировать какая нога для чего используется.
Таким образом устройство может работать одновременно и как датчик и как актуатор.
Например когда делается клик на устройстве правой кнопкой, отображаются доступные для данного устройства варианты.

Изображение

Изображение
Последний раз редактировалось comparator 23 окт 2012, 13:59, всего редактировалось 1 раз.

Boris
Сообщения: 150
Зарегистрирован: 06 июн 2011, 17:35

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение Boris » 23 окт 2012, 13:59

Какие значения фьюзов для Gateway и JNode?

comparator
Сообщения: 503
Зарегистрирован: 20 окт 2012, 12:40
Откуда: Мюнхен

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение comparator » 23 окт 2012, 14:17

Boris писал(а):Какие значения фьюзов для Gateway и JNode?


Фюзы для гейта.
Изображение
На гейте используется кварц 14,7456
Если используется другой, необходимо в файле HWconfigMj.h
поменять значения
USART_BAUD и TMR_OCR_VAL

Если вы используете плату от JeeLabs, то там ничего менять не нужно.

Фюзы для ноды
Изображение

dimonix
Сообщения: 353
Зарегистрирован: 19 фев 2012, 22:01
Откуда: Сколково

Re: Умный дом по радиоканалу.

Сообщение dimonix » 23 окт 2012, 15:19

Ув. comparator,
правильно ли я понимаю, что выбор радиотракта на MRF49XA в диапазоне 800-900 мгц обусловлен в основном сложной ситуацией с помехами в 2.4 ггц? спрашиваю, поскольку есть готовые "интеллектуальные" модули на 2.4 ггц в стандарте 802.11b/g по цене всего в $29 (включая радио и микроконтроллер). я о них писал здесь viewtopic.php?f=1&t=374. они могут отправлять на сервер данные через http get, а управлять ими можно по telnet'у. или у вас были еще какие-то другие причины для разработки системы практически с нуля?


Вернуться в «Умный Дом своими руками»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Yandex [Bot] и 2 гостя