نظام التشغيل الآلي للمنزل يعتمد على المكونات الإلكترونية بأسعار معقولة - هل هو حقيقي؟

ربما تكون إحدى أهم العوامل التي تمنع سوق نظام التشغيل الآلي للمنزل من تحقيق معدلات نمو رائعة هي تكلفة الحلول. علاوة على ذلك ، يتم ملاحظة هذا حتى إذا أخذنا في الاعتبار منتجات DIY ، وليس الخيارات الاحترافية المستندة إلى KNX وغيرها من التقنيات التي تتطلب بالإضافة إلى ذلك المشاريع والتركيبات وأسلاكها وعقود الصيانة والتكاليف الأخرى.

من الممكن أن يرجع ذلك إلى حقيقة أن مصنعي هذه المنتجات وفقًا للعديد من التقارير التحليلية يرون اهتمامًا كبيرًا بهذا القطاع وفي مرحلة النمو يحاولون تأمين الدعم المالي للاستثمار في التنمية ، ويريدون أيضًا "تقشير الكريم" من هؤلاء المستهلكين الذين يعتبرونهم كبديل للحلول التقليدية التي عادة ما تكون أكثر تكلفة.
في الوقت نفسه ، يمكننا في السوق أن نلاحظ ظهور معايير وبروتوكولات جديدة لأنظمة الأتمتة ، بالإضافة إلى محاولات تكييف الأنظمة الحالية (على سبيل المثال ، DECT و Bluetooth) مع هذه المهمة. المزيد والمزيد من العقد المركزية - تعلن وحدات التحكم في خصائصها متعددة المنصات والبروتوكولات المتعددة. لسوء الحظ ، من المستحيل عمليا توفير عملية حقيقية ومريحة "خارج الصندوق" في الممارسة العملية مع جميع المعدات الموجودة في السوق. لذلك ، من وجهة نظر معينة ، لا يثير تطور الوضع التفاؤل - أسعار المعدات المعتمدة والمرخصة لا تزال مرتفعة ، ويقيد توزيع المنتجات "المجهولة الاسم" بخصائصها الاستهلاكية المشكوك فيها وتوافقها. المألوف "ولكن يمكنك شراء كل شيء في المملكة الوسطى مقابل ثلاثة روبل" هنا لم يعد يعمل بشكل فعال.

ومع ذلك ، لا يزال بإمكان المستخدمين الذين يرغبون في فعل شيء بأيديهم ويمكنهم العثور على تطبيق لمهاراتهم. الشيء الرئيسي ، في هذه الحالة ، هو الاستمتاع بالعملية ، وعدم نسيان أن تدرك أن "جيد وسريع ورخيص" في نفس الوقت لن يعمل على أي حال ، ولكن يمكنك القيام بأي شيء تريده. على سبيل المثال ، دعنا ننتبه إلى نقطتين. تتعلق الملاحظة الأولى بمستشعرات دقيقة عالية الجودة (بدون ربط) - غالبًا ما تكلف أموالًا لائقة حتى "في مكانها" ، ناهيك عن الأسعار المجنونة تمامًا في بعض المتاجر المحلية. السؤال الثاني الجدير بالإجابة هو مدى اكتمال النظام. قد لا يكون أحد المحركات أو المستشعرين أو أجهزة الاستشعار مرئيًا لميزانية العائلة ، ولكن توفير التحكم الكامل في شقة من ثلاث غرف سيكلف بالفعل فلسًا واحدًا.
لا يقل أهمية فهم الغرض من الفكرة بأكملها ، باستثناء كيفية شغل الرأس واليدين. غالبًا ما يكون هناك رأي مفاده أن "المنزل الذكي" يجب أن يعمل بحيث لا يكون ملحوظًا. في الواقع ، ليس من السهل تقديم وظائف معلن عنها لتوفير موارد الطاقة أو الفكرية لضمان بيئة مريحة. يعد تعريف الخوارزميات لتفاعل عناصر النظام مهمة مثيرة للاهتمام للغاية تستحق نشرًا منفصلاً ، لذلك لن نتطرق إلى هذا الموضوع هنا.
بادئ ذي بدء ، يجدر محاولة تقييم وحساب الخيارات المتاحة من حيث العناصر الأخرى في النظام. نظرًا لأننا نتحدث عن DIY وخفض التكاليف ، فإن البحث في اتجاه نفس الموجة Z يكون في حالات استثنائية فقط. نعم ، أجهزة الاستشعار والمشغلات من نفس Fibaro تثير الإعجاب بقدراتها وحجمها الصغير ، لكن تكلفتها عالية جدًا. لذلك في هذه الحالة ، من الأفضل التركيز على خيارات الاتصال الأكثر شيوعًا ، مثل Ethernet و Wi-Fi. كبديل ولتبادل البيانات البسيط ، يمكنك استخدام RS-485 ، قناة راديو في نطاق 433 ميجاهرتز و 1-Wire. بالمناسبة ، إذا كنت في مرحلة الإصلاح قد أحضرت كل الأحمال الخفيفة وغيرها من الكابلات الفردية إلى لوحة المفاتيح ، فهذا سيقلل بشكل كبير من تكلفة الأجهزة التنفيذية للتحكم فيها.

في مثل هذه الظروف ، سيكون أسهل طريقة لمعرفة الخيار لوحدة التحكم هي كمبيوتر صغير يعتمد على النظام الأساسي x86 مع نظام التشغيل Linux أو حتى Windows. إذا كنت معتادًا على العمل مع وحدة تحكم نصية ولا تخشى استخدام بنية غير x86 ، فيمكنك التوقف عند Raspberry Pi الشهير. خيار آخر هو إضافة هذه الميزة إلى جهاز التوجيه المنزلي أو NAS ، والتي تعمل بشكل مستمر. بالمناسبة ، التوازن بين "افعلها بنفسك" و "اجعلها جاهزة" دقيق للغاية وهذا أكثر وضوحًا في البرمجة. بشكل عام ، من الممكن تمامًا كتابة برنامج التحكم الخاص بك من الصفر حتى في المجمع ، ولكن ما إذا كان سيكون مثيراً للاهتمام هو سؤال كبير. علاوة على ذلك ، هناك العديد من المشاريع ، بما في ذلك المصادر المفتوحة ، لحل هذه المشكلة ، على سبيل المثال openHAB، مساعد المنزل ، و MajorDoMo . علاوة على ذلك ، فإن انفتاح المنصات يلغي فعليًا القيود المفروضة على تنفيذ خوارزميات العمل المطلوبة.

ومن الجدير بالذكر أيضًا الحاجة إلى معالجة مشكلات الاتصال الموثوق للجهاز بالإنترنت ، والوصول عن بُعد ، والأمن ، وأنظمة إرسال الإشعارات المكررة. ستعمل خيارات التكنولوجيا الأكثر شيوعًا هنا من خلال الشبكات الخلوية ، باستخدام الرسائل القصيرة مباشرة أو من خلال الخدمات الخارجية والشبكات الافتراضية الخاصة.
بالنسبة إلى أجهزة الاستشعار والمشغلات ، هناك معضلة مماثلة - لاتخاذ نفسك الجاهزة أو تجميع نفسك. صحيح ، هناك عوامل أخرى متضمنة أيضًا ، بما في ذلك التكلفة والحجم والمواصفات الفنية والتصميم وغيرها. ولكن الأهم سيكون مستوى إعداد المستخدم للعمل مع الإلكترونيات. إذا لزم الأمر ، يمكن العثور على مئات الأمثلة والمشاريع الجاهزة على الشبكة ، لذا فإن السؤال الوحيد هو متطلبات التنفيذ والخبرة في حل مثل هذه المشاكل.

كأمثلة على المنصات ، تجدر الإشارة إلى العديد من Arduino ونسخها ، بالإضافة إلى مشروع NodeMCU والحلول الأخرى على وحدة ESP8266. هذا الأخير مثير للاهتمام لأنه يحتوي بالفعل على وحدة تحكم Wi-Fi مدمجة. إذا كنت بحاجة إلى جعل شيء أكثر إحكاما أو أكثر بأسعار معقولة ، يمكنك استخدام رقائق التحكم فقط من Atmel و Microchip و STMicroelectronics. أما بالنسبة إلى المستشعرات نفسها ، فالخيار هنا واسع جدًا - من أبسط الخيارات التناظرية إلى المستشعرات متعددة الوظائف الحديثة ذات الواجهات الرقمية. للتحكم في الحمل ، يتم استخدام مرحلات الحالة الميكانيكية أو الصلبة بشكل تقليدي ، بالإضافة إلى دوائر خاصة إذا كان هناك حاجة إلى التعتيم. لاحظ أنه هنا يمكنك تنفيذ حلول فريدة غير متوفرة أو باهظة الثمن في الإصدار النهائي. على سبيل المثال ، جهاز المشي عند إضاءة خطوات الدرج.
من بين السلبيات الأكثر ملحوظة للأجهزة ذاتية الصنع مقارنة بالأجهزة الجاهزة ، إذا نظرت إلى المواصفات الفنية ، يمكنك في الغالب تسمية أحجام أكبر وصعوبات في تنفيذ عمر البطارية طويل المدى (بما في ذلك مراقبة حالتها) ، بالإضافة إلى الحاجة إلى إنشاء برامج ثابتة وتطوير واجهات البرامج.
بشكل منفصل ، نلاحظ مسألة موثوقية النظام ، والتي تتعلق مباشرة براحة العمل معه وتنفيذ بعض الوظائف الحاسمة ، بما في ذلك التحكم في إمدادات الكهرباء والمياه. يشير مصنعو العديد من الحلول التجارية إلى استخدام المكونات الإلكترونية "الخاصة" في منتجاتهم ، ولكن الممارسة تظهر أنه مع التنفيذ السليم ومع النماذج "العادية" ، نادرًا ما تنشأ مشاكل. من الصعب تقييم جودة البرنامج المستخدم ، بالإضافة إلى كيفية التركيز على المعلومات من المستخدمين ، لا يوجد عادةً ما يقدمه هنا.

بعد تجميع جميع عناصر المشروع الأول ، يتم تكوين قنوات الاتصال ، ويتم برمجة خوارزميات التفاعل الأساسية ، وقد ينشأ سؤال في التمثيل المرئي لنظام المراقبة والتحكم. ربما يكون الخيار الأكثر استخدامًا هنا هو واجهة الويب التقليدية. تحتوي بعض مشاريع وحدة التحكم المذكورة أعلاه على أدوات مساعدة إضافية خاصة بالأجهزة المحمولة استنادًا إلى Android و iOS. عادة ما توفر إمكانات التحكم الأساسية ، وقد لا تدعم جميع الأجهزة المتنوعة ، ونادرًا ما تسمح بالمرونة لتغيير مظهر اللوحات.

بالطبع ، من الصعب استدعاء متطلبات تصميم جميل وسهل الاستخدام إلزامي للحلول المدروسة التي تركز على الأعمال اليدوية والقطاع الميسور التكلفة ، ولكن لا تزال ترغب في بعض الأحيان في إضفاء مظهر فعال وكامل على تطويرك. علاوة على ذلك ، عادة ما يكون "المطبخ" نفسه مخفيًا عن الأنظار. إذا لم تكن مستعدًا لكتابة تطبيقك الخاص لحل هذه المشكلة ، فيمكنك استخدام منتجات جهات خارجية ، أحدها هو iRidium Mobile اليوم. لاحظ أن هذا منتج تجاري وتكلفته للمستخدم النهائي مع برنامج التشغيل المطلوب في هذه الحالة هو 10000 روبل ، وهو مكلف لهذا النوع من التثبيت ، ولكنه سيعطيه مظهرًا احترافيًا ونهائيًا. ومع ذلك ، هناك فرصة للتعرف على جميع ميزاته مجانًا بفضل التراخيص ذات المدة المحدودة ،والخبرة في النظام يمكن أن تكون مفيدة في أنشطتهم التجارية الخاصة.

بالنسبة لمهمتنا ، فإن البرنامج مثير للاهتمام لأنه يحتوي على عملاء لأنظمة Android و iOS و OS X و Windows ، فهو يسمح لك بإنشاء تصميم لوحات التحكم بأكبر قدر ممكن من المرونة (بما في ذلك استنادًا إلى الأمثلة الجاهزة) ، ويتطلب الحد الأدنى من التدريب ، ويسمح لك باستخدام JS لبرمجة الخوارزميات المضمنة ، يحتوي على برنامج تشغيل AV & Custom Systems جاهز للتفاعل مع الأجهزة عبر TCP / IP ، بالإضافة إلى مجموعة كبيرة من الوحدات الإضافية لمختلف المعدات ، بما في ذلك العمل مع الوسائط المتعددة.
تلخيص هذه المواد ، نكرر مرة أخرى الفكرة الرئيسية - يمكنك القيام بكل شيء. سيكون السؤال الرئيسي في اختيار التوازن الصحيح بين "طلب حل جاهز" و "افعل ذلك بنفسك". في الوقت نفسه ، يمكن ملاحظة العديد من الاتجاهات المنفصلة المقابلة لعناصر النظام - وحدة التحكم ، والبرمجيات ، وخوارزميات التفاعل ، وبروتوكولات الاتصال والبيئة ، وأجهزة الاستشعار والمحركات ، وواجهات التحكم. بالطبع ، يجب ألا يستبعد شخص واحد إمكانية امتلاك كل المعرفة والخبرة اللازمة لتنفيذ المشروع من قبل شخص واحد. ومع ذلك ، فإن الوضع يكون أكثر واقعية عندما يمكنك اختيار المواضيع الأكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لك للتنفيذ المستقل واتخاذ حلول جاهزة للآخرين. أما بالنسبة للتكلفة ، فمن المناسب تقييم تكاليف الوقت الخاص ،تضمين بعض "التعويض" عن درس مثير للاهتمام ، أمر مستحيل. إذا تحدثنا عن المعدات ، فنادراً ما يكون التقييم فقط "للأجهزة" دقيقًا. من المفيد التفكير في الميزانية مسبقًا والتركيز على النمو التدريجي للنظام.

Source: https://habr.com/ru/post/ar387627/