Hogar inteligente - Repensar

En Habré ya había varias publicaciones sobre cómo los especialistas de TI construyen casas para sí mismos y lo que resulta de ello.

Quiero compartir mi experiencia ("proyecto de prueba").

Construir su propia casa (especialmente si lo hace usted mismo) es una información extremadamente voluminosa, por lo que contaré más sobre los sistemas de TI (todos somos iguales en Habré y no en FH, aunque también hay un tema allí) .

Antecedentes

Desde hace bastante tiempo nos mudamos de la metrópoli "más cerca de la naturaleza". La casa adosada (nuestra elección en ese momento) parecía ser una opción ideal, no un apartamento en un edificio de apartamentos, pero aún no una casa de campo, una "prueba ideal para una vida en el campo". Al mismo tiempo, hay un "terreno" y todas las comunicaciones centrales, dos pisos y sin problemas de estacionamiento.

Pero muy pronto, nos dimos cuenta de que el "campo" es excelente para nosotros, pero la presencia de "vecinos cercanos" no nos conviene.

Ha comenzado una búsqueda larga y minuciosa de un sitio adecuado (generalmente es un tema aparte, hay muchos matices), pero "quien busque siempre encontrará". Encontrado (25 acres, LPH, 3 fases (15 kW)). Comprado

Y aquí comenzó ...

Comprar y abandonar el sitio "tal cual" no se trata de nosotros. Comenzaron a desarrollarlo lentamente: eliminaron los árboles adicionales, organizaron la entrada, construyeron una cerca (solos, no quedaba dinero después de comprar el sitio) ...

Inmediatamente fue claro construir una casa: necesitas vender una casa de pueblo. El proceso de venta es muy lento (los bienes raíces suburbanos son muy difíciles).

Para que "no fuera aburrido", decidieron construir una pequeña casa de huéspedes, que podría usarse más tarde en lugar de un apartamento alquilado durante el período de construcción de la casa principal y después de que la casa se construyera como un "gabinete fuera de la casa con todas las comodidades" (bueno, como una casa de huéspedes también, por supuesto: )). Al mismo tiempo, para probar tecnologías de construcción en él y hacer un hogar inteligente de "prueba".

Edificio

Dado que esta casa es un "invitado" y es un "calentamiento" antes de la construcción de la casa principal, decidimos construirla utilizando la tecnología de marcos (la versión norteamericana).

La elección de la tecnología de construcción se realizó sobre la base de dos hipótesis: "rápida" y "barata".
El postulado es "rápido" - sí, es cierto (sujeto a una financiación suficiente), pero "barato" - no se justifica en absoluto ("lo bueno no sucede barato" - si todo se hace correctamente de acuerdo con la tecnología y "para uno mismo", resulta bastante caro).

Hoy la casa se ve así:



El sótano aún no se ha completado: aquí la nieve se derretirá y todo se secará, luego nos encargaremos de eso.

Brevemente sobre los sistemas de ingeniería de la casa:

• Ventilación forzada con recuperación de calor.
• Calefacción: (solo) calefacción eléctrica por suelo radiante.
• Abastecimiento de agua fría - bien.
• El agua caliente proviene de una caldera eléctrica.
• Alcantarillado - VOC.
• Aire acondicionado: sistema dividido (aún no instalado, pero todas las líneas necesarias se colocaron en las primeras etapas de construcción).

En realidad, no sucedió nada "interesante para TI" durante la construcción en sí: el proceso de construcción normal (aunque estoy mintiendo: cuando aún no había un inodoro temporal, la óptica ya había sido enviada, el enrutador estaba en pie y el sistema de videovigilancia estaba funcionando).

Si está interesado en el proceso de construcción en sí, este es mi tema sobre el FH .

De acuerdo con su experiencia (ya existente): piense en todos sus sistemas varias iteraciones por delante, para no olvidar hacer todos los "marcadores" necesarios ("fundas" para la entrada del cable, piense dónde estarán los diversos equipos y cuánto serán; descubra cómo irán las pistas etc. - entonces facilitará enormemente la vida cuando se trata de sistemas de ingeniería). Pensar en el "Plan B" tampoco le hará daño (es mejor tener 1-2 opciones de reserva para que pueda volver a tomar la decisión rápidamente).

Una casa pequeña (de prueba) hizo posible implementar y probar el enfoque que se ha desarrollado en mi cabeza durante los últimos 6-8 años de mi vida en una casa de la ciudad (donde el desarrollador ha hecho prácticamente todos los sistemas de ingeniería para mí, y esto impuso ciertas restricciones en el sistema de "casa inteligente" (UD) que experimenté lenta pero seguramente en mi "hermosa mitad"):

- Deja de burlarte de mí: no sé cómo usar los interruptores - son diferentes en diferentes pisos - aquí debes presionar, y aquí - baja tu dedo.
"¡Si la luz se enciende de nuevo por la noche, arrancaré algo!"
- ¡Cambias los interruptores más rápido de lo que tengo tiempo para acostumbrarme a ellos!
- ¿Por qué necesitamos control de voz? ¡No lo usaré!

Como aquí ya no tenía restricciones (en la forma de un constructor), todos los sistemas se hicieron como creí.

Como resultado, todos los sistemas eléctricos se hicieron de una manera poco convencional: no hay un solo interruptor "clásico" en la casa y todo el cableado está hecho por una "estrella" centrada en el panel eléctrico.

Se ve así:


La topología de "estrella" hizo posible organizar las unidades controladas en el panel eléctrico, y ahora puede "dirigir" con cualquier "haz" como desee (cómo "dirigir" es un tema separado, más sobre eso más adelante).

Por supuesto, no todas las cargas deben cambiarse a través de módulos administrados. Parte del equipo pasa por las "máquinas" habituales (refrigerador, estufa, "servidor" (sí, no "dispararemos nuestras propias piernas"), una lavadora, etc.)

Mientras la construcción estaba en marcha y se dedicaba a la decoración, quité la puerta de la caja eléctrica y presioné el botón derecho para encender esta o aquella cadena.

En general, para ser honesto, he complicado demasiado el sistema; ahora, después de varios meses de operación, veo que fue posible hacer un poco más fácil (algunos consumidores, que dividí por la posibilidad de una administración separada, para agrupar), pero en general, El enfoque se justificó por completo y permitió resolver todos los problemas emergentes.

Cuando casi todo estaba listo, la verdadera infraestructura de TI comenzó a desarrollarse en casa:

• Router Mikrotik (canal de respaldo a través de LTE, vpn, capsman, monitoreo y todo eso).
• Dos redes WiFi diferentes: puntos de acceso físicamente diferentes (una red para dispositivos IoT, la otra para usuarios comunes (generalmente para usuarios "normales" - dos redes: 2.4 y 5 GHz), necesitaría generar otra "red de invitados". .).
• Servidor domótico (el "corazón" del "hogar inteligente").
• NAS Synology.
• Ininterrumpible ...

La mayor parte del "hierro" ya estaba en stock y se mudó de la casa.

Y aquí ya comienza la "mente" en casa.

Enumerar todo llevará mucho tiempo, pero la esencia es la misma en todas partes: el sistema mismo detecta y reacciona a algunos eventos / parámetros sin intervención humana. Aquí hay algunos escenarios obvios (y no tan) que se han automatizado:

"Él vino" ©

Clima

• Modo día / noche (con control conveniente, tanto en un horario como en los niveles deseados de calefacción / refrigeración).
• Si los propietarios se fueron, coloque el sistema en "modo nocturno" para ahorrar electricidad.
• Termostato para controlar el piso cálido (es decir, no solo se establece la temperatura cómoda del piso cálido, sino también la temperatura ambiente deseada).

Iluminación

• Todos se fueron - para apagar las luces de la casa.
• Por la noche, encienda la luz del baño cuando detecte movimiento (NO encienda las luces por la noche para no "despertarse";)).
• En el pasillo por la noche, encienda la luz nocturna cuando se detecte movimiento.
• Imitación de la "actividad ligera" habitual de los propietarios en su ausencia (si es necesario).
• Cuando los propietarios regresen en la oscuridad, encienda la luz de "bienvenida" en la veranda y en el pasillo (este último, junto al sensor de puerta abierta).

Electricidad

• Si todos se han ido, apague los enchufes "innecesarios" (no recuerde, "¿apagó la plancha o no?"). A la vuelta de los propietarios - "regresar como estaba".
• Encienda el toallero eléctrico calentado durante 2 horas si la humedad en el baño ha aumentado por encima del 70% (alguien se fue a la ducha y definitivamente secará la toalla después de eso).
• Apague el cable calefactor en la tubería de suministro de agua si la temperatura exterior es superior a 5 grados.

Por supuesto, esta es solo la "parte superior del iceberg" de acuerdo con los subsistemas dados, pero hay otras áreas (como "Protección", "Información", etc.).

Alguien puede decir, ¿por qué molestarse con una "casa inteligente"? Es suficiente para comprar sensores de movimiento, termostatos, etc. en Leroy Merlin (Obi, Codin Terra, K-rauta - subrayar según sea necesario). - y resolver los mismos problemas (aunque no con tanta elegancia). Y de alguna manera será correcto, pero si se hace sabiamente, es posible "duplicar" el uso de las mismas cosas. Por ejemplo, un sensor de movimiento en un pasillo puede ser un "activador" de una luz nocturna cuando los propietarios están en casa y un "sensor de movimiento" para un sistema de seguridad (cuando no hay propietarios). Sí, y "el apetito viene con la comida": estoy seguro de que lejos de todos los escenarios posibles se identifican y automatizan.

Por cierto, la "mitad bella" es ahora una "locomotora" activa en los procesos de automatización y, además, en las formulaciones:

"¿Y por qué todavía no tenemos automáticamente ... (la siguiente es una descripción verbal de algún escenario)?"

Entonces, con los interruptores, ¿entonces qué?

A pesar del hecho de que no hay un solo interruptor físico en el hogar (no contamos los interruptores y botones en el panel eléctrico), no hay dificultades para encender / apagar.

Y esto sucede porque la luz se puede encender de las siguientes maneras:

• Un interruptor inalámbrico ("botón inalámbrico"), que está pegado a la pared en un lugar conveniente (en el mismo lugar donde debería haber estado el interruptor "simple").
• "Hola Siri! Encienda la lámpara de araña ”(dice Apple Watch, MacBook, iPhone / iPad).
• "¡Hola Google! Encienda las luces en la cocina "(puede solicitar un teléfono Android y un" altavoz inteligente "; tengo un Google Home Mini).
• "Alexa, apaga la luz en la sala de estar" (Echo Dot de Amazon).
• Aplicación de inicio (iPhone / iPad / MacBook / AppleWatch).
• Aplicación de reloj inteligente.
• Aplicación en un teléfono / tableta Android.
• ... (Seguramente olvidé algo más;)

Es decir a pesar de la ausencia de un interruptor, sus funciones están disponibles y hay muchas más formas de "cambiar" que cuando se usa la solución clásica.

Naturalmente, todo funciona tanto localmente (dentro de la casa) como de forma remota (lo más importante, Internet debería serlo).

Asistente de Google y Amazon Alexa: por el momento no son los "grandes y poderosos", pero en el lado de Google, creo que la situación cambiará pronto: en el "modo beta", la columna ya reconoció bastante bien el ruso y lo habló, sin embargo, en ruso la administración inteligente del hogar no funcionó, pero estas son probablemente dificultades temporales.

Integración

Además, se vuelve aún más interesante: los límites entre los sistemas lentamente comenzaron a "desdibujarse".

Sistema de circuito cerrado de televisión -> UD

Por ejemplo, yo (por ahora) tengo una cámara IP caprichosa que puede "caerse" en cualquier período de tiempo arbitrario, antes de que se configurara para la regla de que se reiniciara una sola vez al día. Así que logró irse para reiniciar y no regresar. Por supuesto, esto sucedió cuando estaba a varios miles de kilómetros de casa ...

Entonces no pude dejar esta situación.

Se inventó la siguiente solución: Synology en el sistema de videovigilancia no hace mucho tiempo tuvo la oportunidad de utilizar consultas en sistemas "externos".

Establecí una regla simple "si se pierde la conexión con la cámara objetivo, envíe una solicitud al sistema doméstico inteligente para que este último reinicie la cámara por energía" (corrompió la energía del inyector PoE usando un "enchufe inteligente").

Voila! Funciona! Reinicio automático regular de la cámara: bloqueado como innecesario.


Por cierto, exactamente por el mismo principio es posible hacer una cámara de vigilancia: un "sensor de movimiento" en el sistema UD.

UD -> Video vigilancia

Otra tarea: ilustra la interacción "en la dirección opuesta": cuando los propietarios de la casa apagan las cámaras de CCTV ubicadas dentro de la casa (las cámaras se instalan adentro porque nos encanta viajar: es bueno "mirar a casa" desde lejos y asegurarse de que todo esté bien y pío, que el robot aspirador funciona, pero no está acurrucado en algún lugar de la esquina y se está alejando;)).

En esta tarea, el "hogar inteligente" (basado en datos geográficos) determina si alguno de los hogares está "cerca" y, de ser así, inicia la transición del sistema de videovigilancia al "Modo de hogar", en el que parte de las cámaras está apagada.

Análisis de datos

Ningún sistema serio puede prescindir de sensores (tipos completamente diferentes) y un sistema de almacenamiento para sus datos; aquí viene la posibilidad de un análisis multivariado.

Por ejemplo, en algún momento de la casa se descubrió algo desagradable: la parte inferior de las ventanas comenzó a sudar, también se encontró condensación al final de la puerta principal (condensación intensa). Comenzaron a buscar una razón: una búsqueda en los foros, la aplicación de algunas medidas preventivas, no dieron resultado. Pero todo resultó ser simple: fue suficiente para observar las lecturas del sensor de humedad en la habitación, la humedad en algún momento aumentó en un 10-15 por ciento desde el estado habitual. Con los nuevos datos, la solución se ha vuelto más fácil de encontrar: en el PF en el tema sobre ventilación, se sugirió que estas son consecuencias de la presencia de "desbordamiento" de aire dentro de la unidad recuperadora, lo que condujo a un exceso de "afluencia" sobre el "escape". Otra posible razón para esto es un filtro obstruido dentro del sistema de ventilación.

Resultó que esto es exactamente así: reemplazar los filtros y dimensionar un par de lugares críticos con cinta de sellado en el bloque recuperador resolvió completamente nuestro problema: el condensado desapareció en todas partes (y la humedad volvió a los valores normales).

También es interesante observar la reacción del sistema cuando se cambian los parámetros de automatización: por ejemplo, ¿cómo afectará el cambio en el valor del termostato en el circuito de calefacción de piso a su consumo eléctrico?

Pero, desafortunadamente, en este momento prácticamente no hay tiempo para el análisis, pero los datos se están acumulando ...

Para ser honesto, ya quiero darle algunas de esas cosas a AI;) - permítales analizar y sugerir los valores más óptimos.

Es una pena que hasta ahora esto sea solo del reino de la fantasía.

Hardware y software

En este artículo, eludo deliberadamente algunos detalles técnicos y no doy recomendaciones específicas sobre hardware y software (aunque puedo, por supuesto); esto no es muy importante, lo principal son los principios (que se pueden aplicar en casi cualquier sistema moderno con diversos grados de conveniencia) implementación).

Para mí en el "hogar inteligente", las siguientes cosas son importantes:

• Independencia de los procesos de automatización de las "nubes" externas (todos los procesos automáticos deberían funcionar incluso si no hay acceso a Internet).
• Variabilidad del equipo (no se limite solo a productos de un solo fabricante; debe poder integrar dispositivos de diferentes proveedores entre ellos).
• Una variedad de métodos de control (web, aplicaciones, control de voz (Siri, Google Assistant, Amazon Alexa): ¿quién sabe cómo en la vida real (y en tiempo real) será más conveniente usarlo?).
• La flexibilidad para construir varias automatizaciones (lenguaje de secuencias de comandos desarrollado - para que esta pequeña cosa no pueda eclipsar el "vuelo de la fantasía" en la descripción de los procesos).
• La relevancia de los estados dentro del sistema (cuando recién comenzaba a "sumergirme en el tema", algunos de los dispositivos generalmente no tenían retroalimentación (livolo, por ejemplo), luego había retroalimentación (con un cambio de dispositivos, por supuesto), pero a menudo la relevancia de los estados era una gran pregunta - Tenía que verificar).
• Retrasos mínimos (el tiempo desde que se da un comando / "presionar un botón" a la reacción visible del sistema debe ser lo más pequeño posible para que esto no cause molestias temporales por la operación).
• La previsibilidad y la estabilidad (no debe haber "tambores" no autorizados que enciendan / apaguen la luz (especialmente en la noche)).

Por supuesto, cualquier sistema UD (y cualquier sistema informático crítico) debe tener una copia de seguridad y una copia de seguridad (no tengo que informarle sobre esto;)).

Conclusión

En términos generales, "repensar" no es la palabra correcta en el nombre, sino que es "desarrollo": en los últimos 6 años desde el momento en que escribí :

Para mí, un "hogar inteligente" es cuando hay algún tipo de área problemática en la vida cotidiana del hogar, ya que se hace algún tipo de solución que comienza a funcionar sin intervención humana y le permite olvidar esta área problemática durante al menos un largo tiempo, e idealmente, para siempre.

Mi opinión no ha cambiado. El principio sigue siendo el mismo , solo los sistemas se han vuelto más complejos e interesantes, el hardware ha cambiado (varias veces), la esfera de influencia y el área de responsabilidad de la "casa inteligente" han aumentado.

PD y vendimos la casa y nos estamos preparando para construir la casa principal ...