المنزل الذكي - إعادة التفكير

على Habré كان هناك بالفعل العديد من المنشورات حول كيفية بناء المتخصصين في تكنولوجيا المعلومات المنازل لأنفسهم وما الذي يأتي منها.

أريد أن أشارك تجربتي ("مشروع الاختبار").

يعد بناء منزلك (خاصة إذا كنت تفعل ذلك بنفسك) جزءًا هائلاً من المعلومات ، لذلك سأقول المزيد عن أنظمة تكنولوجيا المعلومات (نحن جميعًا متشابهون في Habré ، وليس على FH ، على الرغم من وجود موضوع هناك أيضًا) .

قبل التاريخ

لبعض الوقت الآن انتقلنا من العاصمة "أقرب إلى الطبيعة". يبدو أن townhouse (خيارنا في ذلك الوقت) خيارًا مثاليًا - فهو ليس شقة في مبنى سكني ، ولكن ليس منزل ريفي بعد - إنه "اختبار مثالي لحياة ريفية". في الوقت نفسه ، هناك "قطعة أرض" وجميع الاتصالات المركزية ، طابقين ولا توجد مشاكل وقوف السيارات.

لكن في وقت قريب ، أدركنا أن "الريف" مثالي بالنسبة لنا ، لكن وجود "جيران قريبين" لا يناسبنا.

بدأ بحث طويل ومضني عن موقع مناسب (هذا موضوع منفصل بشكل عام - يوجد الكثير من الفروق الدقيقة) ، ولكن "من يبحث سيجد دائمًا". وجدت (25 فدان ، LPH ، 3 مراحل (15 كيلوواط)). اشترى.

وهنا بدأ ...

شراء الموقع وتركه "كما هو" لا يخصنا. بدأوا في السيطرة عليها ببطء - أزالوا الأشجار الزائدة ، ونظموا المدخل ، وبنوا سياجًا (كل ذلك بمفردهم ، ولم يتبق أي أموال بعد شراء الموقع) ...

كان من الواضح على الفور بناء منزل - تحتاج إلى بيع منزل بلدة. عملية البيع بطيئة للغاية (العقارات في الضواحي صعبة للغاية).

بحيث "لم يكن مملًا" ، قرروا بناء بيت ضيافة صغير ، يمكن استخدامه لاحقًا بدلاً من شقة مستأجرة لفترة بناء المنزل الرئيسي وبعد بناء المنزل "خزانة خارج المنزل مع جميع وسائل الراحة" (بالطبع ، كبيت ضيافة أيضًا ، بالطبع: )). في الوقت نفسه ، لاختبار تقنيات البناء عليها وجعل المنزل الذكي "اختبار".

إنشاءات

نظرًا لأن هذا المنزل "ضيف" و "عملية إحماء" قبل بناء المنزل الرئيسي ، فقد قررنا بنائه باستخدام تقنية الإطارات (إصدار أمريكا الشمالية).

تم اختيار تكنولوجيا البناء على أساس فرضيتين: "سريع" و "رخيص".
الافتراض "سريع" - نعم ، صحيح (يخضع للتمويل الكافي) ، ولكن "رخيص" - لم يبرر نفسه على الإطلاق ("الخير لا يحدث بثمن رخيص" - إذا تم كل شيء بشكل صحيح وفقًا للتكنولوجيا و "لنفسه" ، فقد أصبح مكلفًا للغاية).

اليوم يبدو المنزل مثل هذا:



لم يتم الانتهاء من الطابق السفلي بعد - فالثلج سوف يذوب وكل شيء سوف يجف ، ثم سنعتني به.

باختصار عن النظم الهندسية للمنزل:

• التهوية القسرية مع استرداد الحرارة.
• التدفئة - (فقط) التدفئة تحت البلاط الكهربائية.
• إمدادات المياه الباردة - بئر.
• الماء الساخن يأتي من غلاية كهربائية.
• الصرف الصحي - المركبات العضوية المتطايرة.
• نظام تكييف الهواء - سبليت (لم يتم تثبيته بعد ، ولكن تم وضع جميع الخطوط اللازمة في المراحل الأولى من البناء).

في الواقع ، لم يحدث أي شيء "مثير للاهتمام بتكنولوجيا المعلومات" خلال عملية الإنشاء نفسها - عملية الإنشاء العادية (على الرغم من أنني أكذب: عندما لم يكن هناك مرحاض مؤقت حتى الآن ، كانت البصريات قد تمت إعادة توجيهها بالفعل ، وكان جهاز التوجيه واقفًا وكان نظام مراقبة الفيديو قيد التشغيل).

إذا كنت مهتمًا بعملية البناء نفسها - فإليك موضوعي على FH .

وفقًا لتجربتك (التي عقدت بالفعل) - فكر في جميع الأنظمة الخاصة بك بالعديد من التكرارات المقبلة ، حتى لا تنسَ أن تضع كل "الإشارات المرجعية" الضرورية ("الأكمام" للدخول إلى الكابل ، والتفكير في الأماكن التي ستكون فيها المعدات المختلفة ومقدارها ؛ معرفة كيف ستذهب المسارات وما إلى ذلك - سوف تسهل الحياة إلى حد كبير عندما يتعلق الأمر بالنظم الهندسية) لن يؤثر التفكير في "الخطة ب" أيضًا (من الأفضل أن يكون لديك خيارين احتياطيين بحيث يمكنك إعادة تشغيل القرار بسرعة).

مكّن منزل (اختبار) صغير من تنفيذ واختبار الطريقة التي تطورت في رأسي على مدار 6-8 سنوات من عمري في منزل مستقل (حيث قام المطور بالقيام بجميع الأنظمة الهندسية تقريبًا من أجلي ، وهذا يفرض قيودًا معينة على نظام "المنزل الذكي" (UD) التي واجهتني ببطء ولكن بثبات في "النصف الجميل":

- توقف عن السخرية مني: لا أعرف كيفية استخدام المفاتيح - فهي مختلفة في الطوابق المختلفة - هنا تحتاج إلى الضغط ، وهنا - ضع إصبعك لأسفل.
"إذا أضاء النور مرة أخرى في الليل ، فسأقتلع شيئًا ما!"
- يمكنك تغيير المفاتيح بشكل أسرع من لدي الوقت لتعتاد عليها!
- لماذا نحتاج إلى التحكم الصوتي؟ لن أستخدمها!

منذ ذلك الحين ، لم يكن لدي أي قيود (في شكل أداة بناء) - تم إنشاء جميع الأنظمة حسب ما أراها مناسبة.

نتيجةً لذلك ، تم تصنيع جميع الكهرباء بطريقة غير تقليدية إلى حد ما: لا يوجد مفتاح "كلاسيكي" واحد في المنزل ويتم إجراء جميع الأسلاك بواسطة "نجم" يتمركز في اللوحة الكهربائية.

يبدو مثل هذا:


طوبولوجيا "النجمة" مكّنت من ترتيب الوحدات الخاضعة للرقابة في اللوحة الكهربائية ، والآن يمكنك "التوجيه" بأي "شعاع" حسب رغبتك (كيفية "التوجيه" موضوع منفصل ، أكثر حول ذلك لاحقًا).

بالطبع ، لا يلزم تبديل جميع الأحمال عبر الوحدات النمطية المدارة. يمر جزء من المعدات من خلال "الآلات" المعتادة (الثلاجة ، الموقد ، "الخادم" (نعم ، لن "نطلق النار على أرجلنا") ، الغسالة ، إلخ.)

بينما كانت الإنشاءات جارية وتشارك في الديكور - أزلت الباب من الصندوق الكهربائي ودخلت إصبعي في الزر الأيمن لتشغيل هذه السلسلة أو تلك.

بشكل عام ، لكي أكون أمينًا ، قمت بتعقيد النظام كثيرًا جدًا - الآن ، وبعد عدة أشهر من التشغيل ، أرى أنه كان من الممكن جعل الأمر أسهل (بعض المستهلكين ، الذين قسمتهم بسبب إمكانية الإدارة المنفصلة - للتجميع) ، ولكن بشكل عام - يبرر النهج نفسه تمامًا ويسمح بحل جميع المشكلات الناشئة.

عندما كان كل شيء جاهزًا تقريبًا ، بدأت البنية التحتية الحقيقية لتكنولوجيا المعلومات تتكشف في المنزل:

• Mikrotik جهاز التوجيه (قناة النسخ الاحتياطي عبر LTE ، VPN ، capsman ، والرصد وكل ذلك).
• شبكتان مختلفتان لشبكة WiFi - نقاط وصول مختلفة فعليًا (شبكة واحدة لأجهزة إنترنت الأشياء ، والآخر للمستخدمين العاديين (عمومًا للمستخدمين العاديين - شبكتان: 2.4 و 5 جيجاهرتز) ، ستحتاج إلى رفع "شبكة ضيوف" أخرى .. ) ..
• خادم أتمتة المنزل ("قلب" من "المنزل الذكي").
• NAS Synology.
• غير متقطع ...

معظم "الحديد" كان بالفعل في الأوراق المالية وانتقلت من المنزل.

وهنا يبدأ بالفعل "العقل" في المنزل.

سوف يستغرق سرد كل شيء وقتًا طويلاً للغاية ، ولكن جوهره هو نفسه في كل مكان - حيث يقوم النظام نفسه باكتشاف بعض الأحداث / المعلمات ويتفاعل معها دون تدخل بشري. فيما يلي بعض السيناريوهات الواضحة (وليست كذلك) التي تمت معالجتها تلقائيًا:

"لقد جاء" ©

مناخ

• الوضع النهاري / الليلي (مع التحكم المريح ، وفقًا لجدول زمني وعلى مستويات التدفئة / التبريد المطلوبة).
• إذا غادر المالكون ، فضع النظام في "الوضع الليلي" لتوفير الكهرباء.
• ترموستات للتحكم في الأرضية الدافئة (أي ليس فقط ضبط درجة الحرارة المريحة للأرض الدافئة ، ولكن أيضًا درجة حرارة الغرفة المطلوبة).

إضاءة

• غادر الجميع - لإطفاء الأنوار في المنزل.
• في الليل ، قم بتشغيل الضوء في الحمام عند اكتشاف الحركة (لا تقم بإضاءة الأنوار في الليل حتى لا "تستيقظ" ؛)).
• في الردهة في الليل ، قم بتشغيل ضوء الليل عند اكتشاف الحركة.
• تقليد "النشاط الخفيف" المعتاد للملاك في غيابهم (إذا لزم الأمر).
• عندما يعود أصحابها في الظلام - قم بتشغيل ضوء "الترحيب" على الشرفة وفي المدخل (الأخير - بجانب مستشعر الباب المفتوح).

كهرباء

• إذا كان الجميع قد غادر ، فأوقف تشغيل المقابس "غير الضرورية" (لا تتذكر ، "أطفئ المكواة أم لا؟"). عند عودة أصحابها - "العودة كما كانت".
• قم بتشغيل سكة المناشف الكهربائية المسخنة لمدة ساعتين إذا ارتفعت نسبة الرطوبة في الحمام إلى أكثر من 70٪ (دخل أحدهم إلى الحمام وسوف يجفف المنشفة بالتأكيد بعد ذلك).
• قم بإيقاف تشغيل كابل التسخين في أنبوب ماء التزويد إذا كانت درجة الحرارة الخارجية أعلى من 5 درجات.

بالطبع ، هذه ليست سوى "قمة الجبل الجليدي" وفقًا للأنظمة الفرعية المحددة ، ولكن هناك مناطق أخرى (مثل "الحماية" ، "الإعلام" ، إلخ).

قد يقول أحدهم ، لماذا تهتم بـ "المنزل الذكي" - يكفي لشراء مستشعرات الحركة ، منظمات الحرارة ، وما إلى ذلك في Leroy Merlin (تسطير obi ، codin terra ، K-rauta - حسب الضرورة). - وحل المشاكل نفسها (وإن لم يكن ذلك بأناقة). وبطريقة ما سيكون ذلك صحيحًا ، لكن إذا تم بحكمة ، فمن الممكن "مضاعفة" استخدام نفس الأشياء. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون مستشعر الحركة في الرواق عبارة عن "منشط" لضوء الليل عندما يكون المالكون في المنزل و "مستشعر الحركة" لنظام الأمان (عندما لا يكون هناك مالكون). نعم ، و "الشهية تأتي مع الأكل" - أنا متأكد من أنه بعيدًا عن جميع السيناريوهات المحتملة التي تم تحديدها وأتمتة.

بالمناسبة ، أصبح "النصف الجميل" الآن "قاطرة" نشطة في عمليات التشغيل الآلي ، وعلاوة على ذلك ، في الصيغ:

"ولماذا لا يوجد لدينا تلقائيًا ... (فيما يلي وصف لفظي لبعض السيناريوهات)؟"

لذلك مع التبديل ، ثم ماذا؟

على الرغم من عدم وجود مفتاح مادي واحد في المنزل (لا نعول المفاتيح والأزرار الموجودة في اللوحة الكهربائية) ، فلا توجد صعوبات في تشغيل / إيقاف التشغيل.

وهذا يحدث لأنه يمكن تشغيل الضوء بالطرق التالية:

• مفتاح لاسلكي ("زر لاسلكي") ، يتم لصقه على الحائط في مكان مناسب (في نفس المكان الذي يجب أن يكون فيه المفتاح "البسيط").
• "مرحبا سيري! قم بتشغيل الثريا "(يقول Apple Watch و MacBook و iPhone / iPad).
• "يا جوجل! قم بتشغيل الأنوار في المطبخ "(يمكنك طلب كل من هاتف Android و" مكبر صوت ذكي "- لدي Google Home Mini).
• "أليكسا ، أطفئ الضوء في غرفة المعيشة" (Amazon's Echo Dot).
• تطبيق المنزل (iPhone / iPad / MacBook / AppleWatch).
• تطبيق ساعة ذكية.
• تطبيق على هاتف Android / الكمبيوتر اللوحي.
• ... (بالتأكيد نسيت شيئا آخر ؛)

أي على الرغم من عدم وجود محول ، فإن وظائفه متوفرة وهناك طرق أكثر بكثير "للتبديل" من عند استخدام الحل الكلاسيكي.

بطبيعة الحال ، كل شيء يعمل محليا (داخل المنزل) وعن بعد (الأهم من ذلك ، يجب أن يكون الإنترنت).

مساعد Google و Amazon Alexa - في الوقت الحالي لا يمتلكان "عظيمًا وقويًا" ، لكن على الجانب Google ، فإن الموقف ، كما أعتقد ، سيتغير قريبًا - في "الوضع التجريبي" ، العمود بالفعل معترف به جيدًا باللغة الروسية وتحدثه ، ولكن باللغة الروسية إدارة المنزل الذكي لم تنجح ، ولكن ربما تكون هذه صعوبات مؤقتة.

التكامل

علاوة على ذلك ، يصبح الأمر أكثر إثارة للاهتمام - الحدود بين النظم بدأت ببطء في "طمس".

نظام الدوائر التلفزيونية المغلقة -> UD

على سبيل المثال ، لدي (في الوقت الحالي) كاميرا IP متقلبة واحدة يمكن أن "تسقط" في أي فترة تعسفية من الوقت - قبل أن تتم تهيئتها لحكم إعادة تشغيلها مرة واحدة يوميًا. حتى تمكنت من المغادرة لإعادة التشغيل وعدم العودة. بالطبع ، حدث هذا عندما كنت على بعد عدة آلاف من الكيلومترات من المنزل ...

لذلك لم أستطع ترك هذا الوضع.

تم اختراع الحل التالي: كان للتزامن في نظام المراقبة بالفيديو منذ وقت ليس ببعيد فرصة لاستخدام الاستعلامات في الأنظمة "الخارجية".

لقد قمت بإعداد قاعدة بسيطة "في حالة فقد الاتصال بالكاميرا المستهدفة ، أرسل طلبًا إلى نظام المنزل الذكي حتى يتمكن الأخير من إعادة تشغيل الكاميرا عن طريق الطاقة" (إنه أفسد طاقة حاقن PoE باستخدام "مأخذ توصيل ذكي").

فويلا! إنه يعمل! إعادة تشغيل الكاميرا بشكل منتظم - تم حظرها باعتبارها غير ضرورية.


بالمناسبة ، وفقًا لنفس المبدأ ، من الممكن إنشاء كاميرا مراقبة - "مستشعر الحركة" في نظام UD.

UD -> المراقبة بالفيديو

مهمة أخرى - توضح التفاعل "في الاتجاه المعاكس": عندما يقوم أصحاب المنزل بإيقاف تشغيل كاميرات CCTV الموجودة داخل المنزل (يتم تثبيت الكاميرات في الداخل لأننا نحب السفر: من الجيد أن "ننظر إلى المنزل" من مكان ما من بعيد وأن نتأكد من أن كل شيء على ما يرام ، أن مكنسة كهربائية الروبوت تعمل ، ولكن لا يتجمعون في مكان ما في الزاوية ويتأرجح بعيدا ؛)).

في هذه المهمة ، يحدد "المنزل الذكي" (استنادًا إلى البيانات الجغرافية) ما إذا كانت أي من الأسر "قريبة" وإذا كان الأمر كذلك ، فإنه يبدأ في نقل نظام المراقبة بالفيديو إلى "Home Mode" ، حيث يتم إيقاف تشغيل جزء من الكاميرات.

تحليل البيانات

لا يمكن لأي نظام جاد الاستغناء عن أجهزة الاستشعار (أنواع مختلفة تمامًا) ونظام تخزين لبياناتهم - وهنا تأتي إمكانية التحليل متعدد المتغيرات.

على سبيل المثال ، في وقت ما من المنزل ، تم اكتشاف شيء غير سارٍ - بدأ الجزء السفلي من النوافذ في "التعرق" ، كما تم العثور على التكثيف في نهاية الباب الأمامي (التكثيف الشديد). بدأوا في البحث عن سبب - البحث في المنتديات ، وتطبيق بعض التدابير الوقائية - لم يؤد إلى نتيجة. لكن تبين أن كل شيء بسيط - كان يكفي أن ننظر إلى قراءات مستشعر الرطوبة في الغرفة - زادت الرطوبة في مرحلة ما بنسبة 10-15 في المئة عن الحالة المعتادة. مع البيانات الجديدة ، أصبح الحل أكثر سهولة - على PF في موضوع التهوية ، اقترح أن هذه هي عواقب وجود "تجاوز" للهواء داخل وحدة الاسترداد ، مما أدى إلى زيادة "التدفق" على "العادم". سبب آخر محتمل لهذا هو انسداد مرشح داخل نظام التهوية.

اتضح أن هذا هو بالضبط: استبدال الفلاتر وتغيير حجم بعض الأماكن الحرجة بشريط مانع للتسرب في كتلة الاستعادة حل مشكلتنا تمامًا - اختفى المكثف في كل مكان (وعادت الرطوبة إلى القيم الطبيعية).

من المثير للاهتمام أيضًا أن ننظر إلى تفاعل النظام عند تغيير معلمات الأتمتة: على سبيل المثال ، كيف سيؤثر التغيير في قيمة الترموستات في دائرة تسخين الأرضية على استهلاكه الكهربائي؟

لكن ، لسوء الحظ ، في الوقت الحالي لا يوجد وقت عملي للتحليل ، لكن البيانات يتم تجميعها ...

بصراحة ، أريد بالفعل إعطاء بعض هذه الأشياء إلى الذكاء الاصطناعي ؛) - اسمح لهم بتحليل واقتراح أفضل القيم.

إنه لأمر مؤسف أن هذا حتى الآن هو فقط من عالم الخيال.

الأجهزة والبرامج

في هذه المقالة ، أتجنب بعض التفاصيل الفنية بشكل متعمد ولا أقدم توصيات محددة بشأن الأجهزة والبرامج (على الرغم من أنني أستطيع بالطبع) - هذا ليس مهمًا للغاية ، والشيء الرئيسي هو المبادئ (التي يمكن تطبيقها على أي نظام حديث تقريبًا بدرجات متفاوتة من الراحة التنفيذ).

بالنسبة لي في "المنزل الذكي" ، الأمور التالية مهمة:

• استقلالية عمليات التشغيل الآلي عن "السحب" الخارجية (يجب أن تعمل جميع العمليات التلقائية حتى لو لم يكن هناك اتصال بالإنترنت).
• تباين المعدات (لا تقصر نفسك فقط على منتجات شركة تصنيع واحدة فقط - يجب أن تكون قادرًا على دمج أجهزة مختلف البائعين فيما بينها).
• مجموعة متنوعة من أساليب التحكم (الويب والتطبيقات والتحكم الصوتي (Siri و Google Assistant و Amazon Alexa) - من يعرف كيف سيكون في الحياة الواقعية (وفي الوقت الفعلي) أكثر ملاءمة للاستخدام؟).
• المرونة في بناء الأتمتة المتعددة (لغة برمجة نصية مطورة - بحيث لا يمكن أن يحجب هذا الشيء الصغير "رحلة الهوى" في وصف العمليات).
• أهمية الحالات داخل النظام (عندما كنت بدأت للتو في "الغوص في الموضوع" ، كانت بعض الأجهزة بشكل عام بدون تعليقات (liveolo ، على سبيل المثال) ، ثم كان هناك ملاحظات (مع تغيير الأجهزة ، بالطبع) ، ولكن في كثير من الأحيان كانت أهمية الحالات مسألة كبيرة - كان يجب أن تحقق).
• الحد الأدنى من التأخيرات (يجب أن يكون الوقت الذي يستغرقه إعطاء أمر / "الضغط على زر" إلى رد الفعل المرئي للنظام ضئيلًا قدر الإمكان حتى لا يسبب ذلك إزعاجًا مؤقتًا من التشغيل).
• لا يمكن التنبؤ بالثبات والاستقرار (لا توجد "براميل" غير مصرح بها تعمل على تشغيل / إطفاء الضوء (خاصة في الليل ؛)).

بالطبع ، يجب عمل نسخ احتياطية من أي نظام UD (وأي نظام حاسم لتكنولوجيا المعلومات) (لا يجب أن أخبرك بهذا ؛)).

استنتاج

بشكل عام ، "إعادة التفكير" ليست الكلمة الصحيحة في الاسم ، بل هي "التنمية": على مدار السنوات الست الماضية منذ اللحظة التي كتبت فيها :

بالنسبة لي ، "المنزل الذكي" هو عندما يكون هناك نوع من المشاكل في الحياة المنزلية العادية ، لأنه يوجد نوع من الحلول يبدأ في العمل دون تدخل بشري ويسمح لك بنسيان هذه المشكلة لفترة طويلة على الأقل ، وبشكل مثالي - إلى الأبد.

رأيي لم يتغير. بقي المبدأ على حاله ، حيث أصبحت الأنظمة أكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام ، وقد تغير الجهاز (عدة مرات) ، وزاد مجال التأثير ومنطقة مسؤولية "المنزل الذكي".

سكرتير خاص وقمنا ببيع تاون هاوس وتستعد لبناء المنزل الرئيسي ...