(Умный Дом своими руками)

Предлагаю на растерзание публики - вольная фантазия на тему "как надо делать" Собственно, ничего нового и революционного - просто собрал разрозненные мысли в одну кучку. Но тем, кто в тему только начал вникать, может быть полезно.

Предлагаемый список "правил" не есть абсолютная догма, а, скажем так - "правила хорошего тона"; если очень хочется, то можно и нарушить, но по возможности стараться соблюдать. Итак ...

Система "умный дом" состоит из функционально завершенных подсистем, способных к автономному функционированию (вне системы).
Возможность объединения автономных подсистем в единую систему "умный дом" обеспечивается "унифицированным интерфейсом подсистемы", обеспечивающим возможность запроса детального состояния подсистемы (вплоть до состояния отдельных датчиков) и различных управляющих воздействий - от изменения режимов работы, перезапуска, загрузки новой управляющей прогаммы ("прошивки"), до прямого управления устройствами.

Информационные потоки подчиняются принципу иерархии; высший уровень иерархии - управляющий сервер, средний уровень - контроллеры подсистем, низший - датчики и исполнительные устройства.

Прямая передача информации между подсистемами отсутствует; весь информационный обмен между подсистемами выполняется через управляющий сервер.

Управляющий сервер не занимается ни опросом датчиков, ни непосредственным управлением устройствами (за исключением режима тестирования и "аварийных" режимов); опрос датчиков, либо управление устройствами сервер осуществляет путем выдачи команды контроллеру подсистемы.

(Примечание: на этапе проектирования/отладки сервер может заменять отсутствующий контроллер новой подсистемы, но после завершения отладки соответствующая часть алгоритмов перекладывается на контроллер)

Проектирование системы с учетом данных "правил" :
1. Обеспечит оптимальное разделение управленческих функций между контроллерами подсистем и управляющим сервером, что приведет к упрощению алгоритмов управления.
2. Повысит "живучесть" всех подсистем и системы в целом.
3. Позволит плавно наращивать систему, подключая новые подсистемы по одной, без ущерба для других подсистем, находящихся в эксплуатации.

Ну а список подсистем, на первый взгляд, вырисовывается следующий (неотсортировано):

1. Электропитание
2. Отопление
3. Водоснабжение
4. Охранно-пожарная сигнализация (+контоль доступа?)
5. Видеонаблюдение
6. Освещение (внутреннее/наружное)
7. Орошение участка
8. Метеостанция

Исправления/дополнения приветствуются.

Так как лозунг нашего сайта "Умный дом СВОИМИ РУКАМИ", то концепция, как мне кажется должна звучать так - "В каждой избушке свои побрякушки". Дома у всех разные (сюда заходят владельцы и домов и квартир), руки хоть у всех из одного места растут (имею ввиду верхнюю часть туловища) , но они тоже у всех разные. В башке у каждого творится только ему одному ведомое. Поэтому и концепции будут у всех разные. Где-то у кого-то в чем-то они будут сходиться, в чем-то расходиться. Есть централизованные, децентрализованные и гибридные системы. И высшую и единственно верную истину мы наверное никогда не познаем, так как все меняется достаточно быстро. И как вы написали "этап тестирования и отладки" некоторых блоков иногда заканчивается полной заменой этого блока.

Ali писал(а):В башке у каждого творится только ему одному ведомое. Поэтому и концепции будут у всех разные.

Я как раз и хочу найти нечто "средневзвешенное", что - пусть исключительно теоретически ! - можно будет мысленно принять за "стандарт". Не для того чтобы всегда ему тупо следовать, а в качестве отправной точки для размышлений.
И если я от этого "стандарта" отклоняюсь - я точно знаю для чего именно мне, конкретно в моей избушке нужно это отклонение, и какую цену я за него заплачу.

Я прекрасно понимаю кайф самому все разрабатывать с нуля. Но при этом, сколько бы извилин не было в голове, неизбежно хождение по граблям, по которым кто-то уже ходил. Предложение какого-то "стандарта" (даже не очень хорошего) позволит заранее УВИДЕТЬ какие-то из возможных граблей. А вопрос "наступать или нет" Вы все равно решаете для себя самостоятельно

Главное, что я хочу в этот "стандарт" заложить - максимальная гибкость, при возможности использования стандартных "кусков". Например: не имея достаточно денег для установки десятка контроллеров, я жертвую живучестью системы - вешаю все датчики и устройства прямо на сервер. Но сохраняю схему информационных потоков - на сервере крутятся, грубо говоря, эмуляторы контроллеров. С тем чтобы позже, когда разбогатею - по одному закупить и установить контроллеры настоящие. А могу совсем с другого конца начать: автономная система охраны + автономное управление электропитанием, а потом уже ставлю сервер и объединяю все в общую систему...

PS Может быть Вы лучше сможете меня понять, если я опишу ситуацию, которая меня к этим мыслям привела
Итак, из всего громадья планов, у меня реально работающего - охранная сигнализация (на очереди - видеонаблюдение и электропитание). Эта сигнализация, достаточно дешевая, функционально меня устраивает почти полностью. Единственное, чего не хватает для счастья: 1) я хотел бы с нее получать сигналы от датчиков движения - для запуска видеозаписи и отсылки кадров на мой e-mail, 2) возможность в процессе работы ее перепрограммировать.
Внутри у нее, кстати, та же атмега. И ваще, входы-выходы наружу торчат, так что при соответствующей прошивке она будет почти полным аналогом "мегадевейса"...
Жопа заключается в ерунде: при втыкании юсб-кабеля, сигнализация переходит в "сервис моду" - т.е. перестает "охранять". Все что надо могу прочитать, могу записать, вот только она при этом не работает как сигнализация. А я хочу все эти операции проделывать удаленно! Проблему решит реле в разрыв юсб-кабеля - это, имхо, недецкое извращение

А если умными словами сказать, получится: ее интерфейс не позволяет ее интегрировать в систему "умного дома". Хотя все остальное в ней устраивает! Мораль: интерфейс отдельных частей ДОЛЖЕН ПРЕДУСМАТРИВАТЬ возможность как автономной работы, так и в составе большой системы. Это самое главное.

PPS Знаете в чем гениальность IBM PC ? - В унифицированных слотах, благодаря которым в ней нет ни одной части стоимостью выше 20% от стоимость полной машины

Система "Умный дом" - это обычная автоматизированная система управления. И подчиняется она тем же принципам, что и обычные АСУТП. Модульность, расширяемость, децентрализация.
Можно составить обобщенное ТЗ на систему умного дома. Куда войдут все подсистемы, функции и задачи, на которые способны современные средства автоматизации.
Это будет полезно для новичков в этой теме.

Вот, например, перечень функций в виде mindmap
http://mind42.com/mindmap/a83fba6c-dd6e ... ca31f56af1

alexfed80 писал(а):Вот, например, перечень функций в виде mindmap

А может нам такой же Mindmap создать общий? Чтобы туда пихать все идеи? И я думаю, что там на каждом конечном листе можно создать ссылки на посты в форуме? Тогда было бы удобно...

stanislav.l писал(а):Мораль: интерфейс отдельных частей ДОЛЖЕН ПРЕДУСМАТРИВАТЬ возможность как автономной работы, так и в составе большой системы.

Согласен, осталось разработать спецификации для каждого уровня из 7 в модели ISO/OSI, а крупные производители сами подтянутся.

alexfed80 писал(а):Вот, например, перечень функций в виде mindmap

Классная штука. Мозги хорошо прочищает.

Ali писал(а):А может нам такой же Mindmap создать общий?

Один голос за.

Мои размышления на тему:

• Протокол общения с периферией
  • Проводные
    • RS232
    • RS485
    • CAN
    • 1-Wire
    • X10
  • Беспроводные
    • 868MHz
      • ZWave
      • Велосипед
        • MQTT-S
    • 2.4GHz
      • ZigBee
  • Ethernet
    • TCP
      • HTTP
        • Mega-D 328
      • MQTT
      • Beckhoff
• Система управления
  • Централизованная
    • Web Server+PHP
    • FBD/Logram
    • Google Blockly(MajorDoMo)
  • Децентрализованная
    • ST(Beckhoff)

И хотя народ похоже ушёл в спячку, с нетерпением жду комментариев и дополнений

Классная штука. Мозги хорошо прочищает.

Вполне даже структурировано получилось.

Отмечу от себя пару моментов.

1. На мой взгляд с камерами перебор. В ванную и спальню ставить камеры.. да еще что-то распознавать.. жить будет крайне неуютно - как в передаче "за стеклом". Я в своей квартире да еще в нескольких местах, где участие принимаю, камеры ставлю только в присутственных местах. Да и то с целью детектировать движение и иметь представление об обстановке в доме, когда там никого нет. Замечу, что даже на картинке в 600ТВЛ лицо в большинстве случаев может распознать только человек. Если ловить в кадре лицо - не думаю, что современные алгоритмы справятся.

2. Для обитателей частных домов мне видится полезным добавить в map еще функции отслеживания наличия внешнего питания и при его отсутствии контроля количества соляры в дизеле. Благо, современные энергоустановки имеют хотя бы 232 комп.интерфейс. Да и с системы HVAC получать хотя бы информационную картину тоже было бы полезно.

С ув. Андрей.

Схема интересная (по-моему на хабре вы тоже давали где-то ссылку на нее). Но есть вопросы и замечания:
1) Видеонаблюдение (как уже заметил Андрей) и просмотр фильмов в ванной. Вы реально в ванне кино смотреть планируете?

Хотя насчет камер - будете в ванне и спальне взрослые фильмы снимать?
Датчика присутствия для управления светом будет вполне достаточно, имхо.

Планшет мне кажется избыточным, да и не повредит ли ему постоянное нахождение в ванной комнате? Мне кажется что герметичная панель достаточна.

2) Химическая сигнализация - это что? Датчики отравляющих веществ или ядовитая ловушка? Если второе, то я бы поостерегся. Во-первых даже незаряженное ружье раз в год стреляет, а во-вторых, если даже грабитель туда попадет, то можно получить вполне реальный срок за преднамеренное убийство (если он помрет, конечно). А наличие достаточно сложной системы будет только свидетельствовать о том, что это не было несчастным случаем, а было сделано умышленно.
Ретрансляция WiFi действительно нужна?

3) Распознавание лиц мне кажется весьма избыточным и труднореализуемым. Проще к ключам какого-либо рода радиометки приделать. И если меток нет дома, а люди есть - аларм (смс, электронная почта).

4) Телефонию тоже сложно отнести к системам умного дома (за исключением интеграции с домофоном). DECT-телефоны со скайпом и SIP уже не так дорого стоят. Правда видел в основном модели либо PSTN+Skype, либо PSTN+SIP, SIP+Skype, но думаю есть и решения 3 в 1. А дальше - только трубки в каждую комнату поставь.

Естественно, что все вышесказанное - моя точка зрения на концепцию. Ясно, что у кажлого свои тараканы в голове. Меня вот очень интересует управление всякой бытовой техникой, а она далеко не всегда имеет что-нибудь, кроме ИК-порта. Соответственно нужно либо 1-2 ИК-передатчика с широким углом "обстрела", либо на каждую группу приборов свой передатчик вешать.

В остальном - согласен и поддерживаю в большинстве вопросов. Кстати, в спальне управление занавесками - без вопросов. А то утреннее солнце летом в глаза не сильно радует, когда хочется поспать подольше.
В туалет - вытяжка, датчик присутствия для управления светом (ну можно и видео, если хотите снимать очень специальные фильмы или узнать кто из гостей нагадил мимо туалета).

Для обладателей частных домов - возможно система полива + автоматический слив воды из нее, если среднесуточная температура опускается ниже определенного порога (если трубы без подогрева).

Если пользуетесь почтовым ящиком - туда тоже датчик можно запихать, особенно если он не далеко в подъезде, а возле двери (первые этажи), хотя можно и в подъезд вывести провод.

Предварительное резюмЭ (блин, чего меня на турэцкий акцент потянуло ? ) :

1. Тема назрела. Народу есть что сказать
2. Все что здесь записано "кишкой" - необходимо структурировать - т.е. создать рыбу структурированного "документа", и все прозвучавшие предложения раскидать по тем частям, к которым они относятся. Тогда это будет читабельно и будет иметь ценность ("кишка" имеет врожденное свойство дорастать до критической длины, после которой она становится нечитабельной и превращается в информационный мусор)
3. Предлагаю для этого использовать гугл-документы.
(Не потому что гугл сильно люблю, а просто ничего другого не знаю Если есть другой аналогичный сервис - в общем, мне без разницы)

4. Может быть стОит создать отдельный раздел форума, где каждая тема будет строго привязана к разделу документа, и будет легкое модерирование - чтоб пресекать совсем уж посторонний треп

stanislav.l коль скоро вы решились сделать квинтэссенцию систем УД. То помимо технологических параметров предлагаю рассмотреть организационные вопросы (нужно ли проектирование систем, на каком этапе нужно закладывать УД, время жизни УД , возможность upgrade, техническая поддержка),
Так же выжным кмк является ценовой диапазон систем -(лучше отдельно по оборудованию, по установке , по проектированию и настройке). Даже если человек собирается делает все сам, он должен представлять сколько это стоит и что его ждет.

OLLO писал(а):stanislav.l коль скоро вы решились сделать квинтэссенцию систем УД. То помимо технологических параметров предлагаю рассмотреть организационные вопросы (нужно ли проектирование систем, на каком этапе нужно закладывать УД, время жизни УД , возможность upgrade, техническая поддержка),

Проектирование системы нужно в любом случае, т.к. создание УД - это если не строительство нового жилища, то кап. ремонт существующего, как минимум. Время жизни - сильно зависит от того, что будет в составе УД. Например время жизни простой электрики и климата (управление светом, насосами/клапанами, жалюзи) сравнимо с временем жизни дома. Время жизни какого-либо развлекательного оборудования и прочего hi-tech - может измерятся считанными годами. Например раньше цветной экран с touch-screen, как контроллер УД, стоил немыслимых денег, а сейчас - вмуруй в стену самый дешевый китайский планшет за 50 долларов + софт к нему. Или переход от обычных телевизоров к плазме/LCD (которые по сути уже стали обычными, а лет 10 назад влетали в копеечку).

OLLO писал(а):Так же выжным кмк является ценовой диапазон систем -(лучше отдельно по оборудованию, по установке , по проектированию и настройке). Даже если человек собирается делает все сам, он должен представлять сколько это стоит и что его ждет.

Диапазон цен в данном случае ничего не даст. Тема-то - умный дом своими руками. Проектирование и настройка - 0 (делаешь под себя сам). Установка - 0 (делаешь сам, либо рабочие, но по сути стоимость прокладки "умной" электрики будет сравнима со стоимостью обычной). Оборудование тоже сильно разное. Брать ли б\у железки на ebay, новые, паять самому - каждый смотрит исходя из своих нужд и возможностей. Например Ali в теме про Beckhoff писал что покупал реле WAGO и они ему обошлись по 250р. за штуку. Я дешевле $10 их нигде не нашел, а еще и доставку надо приплюсовать.
А если рассматривать решения "под ключ", то тут уже все зависит от жадности конкретного интегратора. Гугл вам в помощь - сайтов полно, они вам цены свои покажут.
Если делать самому - то для начала надо определяться на чем все будешь делать - то ли это будет древний х10, то ли беспроводной Z. Суммы могут отличаться в разы при почти одинаковом функционале.

Сделал по аналогии свою mind map.
Покритикуйте пожалуйста! Скоро ремонт начинать, а "не в шубе рукав"
Вводные: 3-к квартира в понельной 9-ти этажке на 8-ом этаже. Планируется на электричество beckhoff. Датчики 1-ware. Будет центральные сервер с виртуализацией. Есть (точнее будет, едут пока) 2 raspberry pi.
По регулированию отоплению связался с менеджером Danfoss - предложил термоэлектрический привод TWA для использования вместе с радиаторным клапаном. Я как понял они двухпозиционные (вкл/выкл), высказал своё фи, что хотелось бы плавно регулировать температуру батареи.

С данфосса ответили

Да, вы правы, TWA – двухпозиционное регулирование с временем перемещения штока до полного закрытия примерно 3 минуты. В номенклатуре Данфосс есть привод с аналоговым управляющим сигналом 0-10 В и пропорциональным ходом штока – ABNM с восковым рабочим веществом, но есть нюанс – этот привод нормально закрытый, т.е. при отсутствии напряжения клапан будет закрыт.

scorp309 писал(а):По регулированию отоплению связался с менеджером Danfoss - предложил термоэлектрический привод TWA для использования вместе с радиаторным клапаном. Я как понял они двухпозиционные (вкл/выкл), высказал своё фи, что хотелось бы плавно регулировать температуру батареи.

Не нашел на Вашей схеме ничего по отоплению. Плавно менять температуру радиаторов можно с помощью oventrop 1012700.
Но термоэлектрические + ШИМ выйдет дешевле.

Ветер писал(а): Не нашел на Вашей схеме ничего по отоплению. Плавно менять температуру радиаторов можно с помощью oventrop 1012700.
Но термоэлектрические + ШИМ выйдет дешевле.

Общие функции - Вода - Управление отоплением.
По oventrop 1012700 - в ТТХ прописано "присоединительный кабель 4-жильный, длина 1,5 м " маловато До дальней батареи метров 15. И желательно собирать управление в одном месте, всё-таки квартира, а не дом. Ну и цена ...

Для ШИМа я так понимаю особых ограничений по длинне кабеля нет?

scorp309 писал(а):Сделал по аналогии свою mind map.
Покритикуйте пожалуйста! Скоро ремонт начинать, а "не в шубе рукав"
Вводные: 3-к квартира в понельной 9-ти этажке на 8-ом этаже. Планируется на электричество beckhoff. Датчики 1-ware. Будет центральные сервер с виртуализацией. Есть (точнее будет, едут пока) 2 raspberry pi.

Здравствуйте scorp309!
Мне тоже предстоит ремонт через некоторое (~месяцев 5-6) время в панельной 2х комнатной квартире. Сейчас интенсивно изучаю на основе чего делать свой умный дом и чем должен управлять. Есть несколько вопросов по Вашей схеме (начну сверху):
1. Подъезд - Видеонаблюдение - Дверной глазок? (это вместо привычного дверного глазка будет камера? что делать если не будет электричества? и зачем тогда отдельно подвешенная камера?)
Может пусть будет привычный дверной глазок + подвешенная камера (лучше скрытой установки) + IR подсветка (отдельным блоком).
2. Ванна - Управление стиральной машиной. (старт/стоп) Имеется ввиду контроль розетки?
3. Зачем в туалете датчик дыма? (курить собираетесь?) Я бы лучше музыку/радио туда привел (вкл/выкл)
4. Коридор - про глазок спросил. Видеозапись входа с отдельно висящей камеры?
5. Коридор - Электронный отпор двери - сомнительная штука (хотя я тоже подумываю над её реализацией). Вот вырудили эл-во - отпор откроется/закроется/останется в прежнем состоянии? (резервное питание?)
6. Кухня -управление посудомойкой, неясно как управлять и зачем. Загрузил и нажал кнопку на машинке. Или имелось ввиду контроль розеток?
7. Детская - почему нет управления розетками?
8. Зачем датчик на дверцы шкафа в спальне?
9. На балконе можно управление освещением.

ГДЕ хоть один датчик температуры? Управлять батареями лучше когда знаешь где какая температура.
Позже сделаю карту для 2х комнатной.

scorp309 писал(а): Общие функции - Вода - Управление отоплением.
По oventrop 1012700 - в ТТХ прописано "присоединительный кабель 4-жильный, длина 1,5 м " маловато До дальней батареи метров 15. И желательно собирать управление в одном месте, всё-таки квартира, а не дом. Ну и цена ...

Для ШИМа я так понимаю особых ограничений по длинне кабеля нет?

Судя по посту, с железом вы не дружите. Реализовывать будете очень долго. Я не обидеть хочу, а предупредить.

По существу - в пределах Вашей квартиры Вы вряд ли столкнетесь с ограничениями по длиНе кабелей.

oleg_g2 писал(а):Мне тоже предстоит ремонт через некоторое (~месяцев 5-6) время в панельной 2х комнатной квартире. Сейчас интенсивно изучаю на основе чего делать свой умный дом и чем должен управлять. Есть несколько вопросов по Вашей схеме (начну сверху):

1. Отдельно подвешенная камера. В дверной глазок - как перспектива, которую хочется учесть при прокладке проводов.
2. Хотелось бы функцию отложенного запуска. Больше наворачивать смысла не вижу. Возможно есть машинки с такой функцией - рынок не мониторил пока. Данная фишка нужна для экономии денег на электричестве при двухтарифном счётчике. Больших возможностей управления удалённо - не вижу смысла. Ну разве что старт/стоп стирки (управляемая розетка позволит только включить машинку, но не запустить стирку)
3. Жена курит (!"№;%:?* такая). "Музыка в туалете" - а Вы эстет
4. Отдельные камеры в коредоре и гостинной.
5. Отпор в любом случае должен быть с возможностью ручного открывания. Пока не задумывался на этим, это относится к хотелкам и дальнейшей перспективе развития. Система управления по-любому будет питаться через упс.
6. Аналогично со стиралкой
7. А управление розетками по всей квартире вообще Электричеством будет управлять beckhoff bc9000. Контроллер и упс на дин-рейку уже куплены, остались модули ввода/вывода и реле. Свет тоже на нём.
8. Подсветка шкафа же! Дверку открываешь - лампочка загорелась.
9. В п7 написал

oleg_g2 писал(а):ГДЕ хоть один датчик температуры? Управлять батареями лучше когда знаешь где какая температура.
Позже сделаю карту для 2х комнатной.

Тут. Вчера родил.

Ветер писал(а):Судя по посту, с железом вы не дружите.

Дружу, только с другим Я больше по компам.
Я не собираюсь всё делать сразу. Это список хотелок. Электричество реализую сразу, а в остальном хочу предусмотреть провода, чтоб потом не мучаться этим делом.

Здорово мужики и дамы тоже, если есть такие.
Есть одна идея которая тоже стоит внимания: БЕЗОПАСНОСТЬ
Как я понимаю необходимы датчики целостности стекол, дачик "не санционированого" открытия окон и дверей, датчик движения связаный с функцией присутствия. И это все должно выдавать Message(е-маил,СМС, телефоное сообщеие) на хозяина или службу безопасности

Еще одна мысль: впринципи реализация всей системы возможна и бес сервера. С или Дельфи аппликация на таймере сыкономет реакционное время и будет трудно доступна через интернет