🥟 🤸🏿 🥔 Die Nacht. Straße Z-Wave. Sicherheit 😮 🐵 👨‍👩‍👧‍👦

Heute gibt Yandex 26 Millionen Links zur Anfrage nach "Sicherheitssystemen" heraus. Das Thema Sicherheit ist daher für eine Vielzahl von Anwendern eindeutig interessant. Die Aktivität in diesem Segment wird auch durch die Statistik der Fachausstellungen bestätigt. Zum Beispiel gab es letztes Jahr bei MIPS / Securika mehr als 200 Teilnehmer und fast 17.000 Besucher.

Angesichts der Tatsache, dass Lösungen für Smart Homes häufig Elemente enthalten, die Sicherheitssystemen ähneln, z. B. Bewegungssensoren, Lichtsteuerung, Kameras und Benachrichtigungen, erscheint die Idee, sie mit geeigneten Funktionen auszustatten, durchaus logisch. Dies vereinfacht die Hardware und nutzt die Flexibilität der Programmierung des Automatisierungscontrollers, um verschiedene Szenarien zu implementieren.

In diesem Artikel werden wir untersuchen, welche bestehenden Lösungen auf der Basis des Z-Wave-Protokolls in diesem Bereich bieten können und was für sie im Vergleich zu herkömmlichen Produkten interessant sein könnte.

Schnell und einfach

Aus praktischen Gründen ist es natürlich am besten, vorgefertigte Bewegungssensoren und Tür- / Fensteröffnungen für Z-Wave zu verwenden. Glücklicherweise ist das Sortiment sehr breit, aber in den meisten Fällen gibt es keine Probleme mit der Kompatibilität. Diese Option eignet sich für diejenigen, die die erforderliche Funktionalität mit dem geringsten Zeitaufwand implementieren müssen.

Das Hinzufügen eines Geräts zum Hausautomationssystem ist nicht einfach, aber sehr einfach - wir installieren den Akku, schließen ihn an die Steuerung an, reparieren ihn an der richtigen Stelle, ändern den Namen, verteilen ihn im richtigen Raum und verwenden ihn. Optional können Sie die Parameter des Geräts ändern, aber normalerweise funktioniert alles mit den Werkseinstellungen. Es lohnt sich auch, die Multifunktionalität der meisten Modelle zu schreiben, die zusätzlich zur Hauptaufgabe als Sensoren fungieren können, z. B. Temperatur, Licht, Luftfeuchtigkeit.

Die interessantesten Modelle auf dem heutigen Markt sind die folgenden: Fibaro-Bewegungssensor (Bewegung, Temperatur, Licht, Demontage (Beschleunigungsmesser)), Fibaro-Tür- / Fenstersensor (Öffnung, Temperatur, Binäreingang), Philio MultiSensor (Bewegung, Öffnung, Temperatur) , Beleuchtung), Aeotec Multisensor 4 in 1 (Bewegung, Beleuchtung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit) und das neue Produkt dieses Jahres - Aeotec Multisensor 6 in 1 (Bewegung, Beleuchtung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Ultraviolett, Vibration).

Die Batterie autonomer Sensoren wird normalerweise von der Batterie CR123A beantwortet, die ein oder zwei Jahre hält. Der Controller informiert Sie über die Notwendigkeit, ihn auszutauschen. Übrigens sind die meisten Geräte auch mit zusätzlichen Spezialsensoren ausgestattet, um Manipulationen und Hacking zu erkennen.

Ich habe den Fibaro-Bewegungssensor im Wohnzimmer verwendet, um ein Szenario zum automatischen Einschalten des Lichts (Halogenlampen mit halber Helligkeit durch einen Dimmer) bei der Erkennung von Bewegungen im Dunkeln zu implementieren. Dieses Gerät hat kompakte Abmessungen - der Durchmesser der "Kugel" beträgt weniger als 5 Zentimeter. Eine praktische kompakte Halterung erleichtert die Auswahl der Position des Geräts.

Es war nicht möglich, das Blinken des „Auges“ zu beheben, wenn der Sensor mit verschiedenen Farben ausgelöst wurde, aber offizielle Fotos vermitteln sein Aussehen ziemlich genau.

Zusätzlich lieferte dieser Sensor dem System Informationen über die Temperatur im Raum. Interessant ist auch das Szenario zum Einschalten der Hauptbeleuchtung für eine effektivere Kameraaufnahme bei der Erkennung von Bewegungen im Schutzmodus.

Das zweite fertige Gerät im System ist der Türöffnungssensor. In diesem Fall bestand keine besondere Notwendigkeit, da ein Standard-Reed-Schalter an der Vordertür installiert war. Daher verwenden wir dieses Gerät, um Daten über die Temperatur im Schlafzimmer zu erhalten und das Licht im Korridor nachts einzuschalten, da der Bewegungssensor in diesem Fall mit einer erheblichen Verzögerung arbeitet, da er sich auf der Rückseite derselben Tür befindet und nicht so praktisch ist.

Zusätzlich zu den Sensoren sind in diesem Szenario Relaismodule sowie spezielle Sirenen nützlich, um die Licht- und akustischen Alarme einzuschalten. Letztere werden nicht nur vom Netzwerk gespeist, sondern auch von wiederaufladbaren Batterien oder Batterien. Es gibt sogar externe Modelle mit Aufladung durch Sonnenlicht.

Beachten Sie, dass diese Lösung auch multifunktional ist - der Bewegungssensor kann nicht nur sicher arbeiten, sondern auch das Licht einschalten oder das Heizsystem in einem bestimmten Raum in den Sparmodus versetzen, einen Fenstersensor - blockieren Sie die Klimaanlage beim Öffnen des Fensters, für das das an der Wand montierte Code-Panel nützlich ist Aktivieren Sie spezielle Beleuchtungs- oder Temperaturregelungsmodi.

Wir verwenden einen Lötkolben

Für diejenigen, die an der Arbeit mit ihren Händen interessiert sind und nicht abgeneigt sind, Geld zu sparen, können Sie die zweite Option anbieten: Verwenden Sie das Fibaro Universal Sensor-Modul und verbinden Sie herkömmliche Kabelschleifen mit Bewegungssensoren und / oder Reed-Schaltern. In diesem Fall unterstützt ein Modul zwei digitale Eingänge gleichzeitig. Wenn Sie also keine Informationen über die Bewegung in jedem Raum einzeln benötigen und die Wohnung oder das Haus bereits über Kabel und Standardsensoren verfügt, wird der Ausgabepreis im Vergleich zur ersten Option erheblich reduziert. Richtig, hier ist es mit zusätzlichen Funktionen nicht so interessant. Es bleibt nur die Möglichkeit, bis zu vier Dallas DS18B20-Temperatursensoren an einen Universalsensor anzuschließen, was jedoch auch nicht schlecht ist.

Das Modul selbst überrascht angenehm mit seiner Größe - die Abmessungen überschreiten 30x15x12 mm nicht. Stromversorgung - unipolar 9-30 V (die Batterie auf dem Foto dient nur zur Schätzung der Größe des Sensors). Betriebstemperaturbereich - 0 .. + 40 Grad. Das Modell verfügt über zwei digitale Eingänge, zwei digitale Ausgänge sowie eine 1-Draht-Busschleife. Für den realen Gebrauch ist es ratsam, den Sensor im Gehäuse zu installieren. Ich stieß auf eine ziemlich große Schachtel, aber es war nicht schwer zu löten.

Sogar einer der Standard-Bewegungssensoren kann als Gehäuse verwendet werden, in dem normalerweise mehr als genug Platz ist. In diesem Fall muss nur der gemeinsame Bus mit Strom versorgt werden.

Ich habe die Reihe solcher Sensoren, die zuvor in der Wohnung installiert waren, mit dem ersten Kanal des Universalsensors verbunden. Und am zweiten Eingang habe ich es mit dem Reed-Schalter an der Haustür verbunden. Mit dieser Kombination können Sie die wichtigsten nachgefragten Ereignisse verfolgen - die Bewegung in der Wohnung und den Eingang.

Interessante Szenarien für die Verwendung dieses Moduls sind auch der Anschluss von kabelgebundenen Straßenbewegungssensoren und die Implementierung eines Panikknopfs. Wie Sie wissen, kann im letzteren Fall fast jede Aktion auf dem Controller an das Ereignis „gehängt“ werden.

Verbindung zu einem vorhandenen Sicherheitssystem

Wenn das Alarmsystem bereits im Haus oder in der Wohnung implementiert ist, kann es in den meisten Fällen mit demselben Fibaro-Universalsensor oder denselben Relaismodulen angeschlossen werden. Auf diese Weise können Sie die Funktionen des Systems erheblich erweitern und Szenarien implementieren, die über das Standardframework hinausgehen. In diesem Fall kann der Datenaustausch in zwei Richtungen erfolgen. Verbindungsoptionen werden normalerweise in der Dokumentation beschrieben.

Das Alarmsystem kann Sie über die Scharfschaltung informieren, wodurch Ihr „Smart Home“ automatisch in den Modus „Niemand ist zu Hause“ geschaltet wird. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Einsparung von Strom nützlich. Auf die gleiche Weise können Sie die aktive Belüftung programmieren, drahtlose Netzwerke ausschalten, das Videoüberwachungssystem in den aktiven Modus versetzen, mit Ihren Staubsaugerrobotern mit der Reinigung beginnen oder die Luft mit einer Quarzlampe reinigen. Sie können sich viele Dinge einfallen lassen und die Funktionen des Fibaro Home Center 2-Controllers nutzen und implementieren.

Der zweite mögliche Nachrichtentyp von einem Standard-Sicherheitssystem an ein Automatisierungssystem ist das Hacken von Informationen. Hier kann Ihr Smart Home auch viele interessante Dinge tun: Senden Sie Ihnen eine SMS oder E-Mail, schalten Sie Ton- und Lichtalarme ein und senden Sie sogar ein Foto des Angreifers. Beachten Sie, dass für diese Funktionen normalerweise keine Neukonfiguration des Alarms selbst erforderlich ist, was in einigen Installationen von Bedeutung sein kann.

Nachrichten in die andere Richtung können ebenso nützlich sein. Über das Relais können Sie dem Alarm neue Schleifen von Z-Wave-Sensoren hinzufügen. So kann Ihr vorhandenes System bei Bedarf um drahtlose Sensoren, Lecksensoren, Rauchsensoren und andere Geräte erweitert werden, die nicht im Standardpaket enthalten sind. In den meisten Fällen müssen Sie die Alarmeinheit neu konfigurieren, um dieses Schema effektiv nutzen zu können.

Es kann mit dem Z-Wave-Controller und der Funktion zum Aktivieren und Deaktivieren implementiert werden. Hier dürfen wir zwar die Sicherheit der erhaltenen Lösung nicht vergessen. Wenn Ihr System beispielsweise beliebte „Tablets“ (Touch-Speicher / Kontaktspeicher / iButton) unterstützt, können Sie dies tun: Installieren Sie das Z-Wave-Relais und schalten Sie diesen Sensor (mit angeschlossenem Schlüssel) auf den entsprechenden Alarmeingang.

Noch mehr Funktionen

Wenn es nur wenige der oben beschriebenen Optionen gibt und Sie nicht nur löten, sondern auch in der Arduino IDE programmieren möchten, hilft Z-Uno mit 22 GPIOs. Auf einer solchen Karte können mehrere Ein- und Ausgänge gleichzeitig implementiert werden, und es gibt viele Anwendungen für das betrachtete Szenario. Sie können Z-Uno beispielsweise mit der Steuerung der Tür beauftragen - einem Öffnungssensor, der Steuerung eines elektromechanischen Schlosses, der Überwachung der Position des Riegels (dies hilft bei der Beantwortung der Frage „Habe ich vergessen, die Tür zu schließen?“), Der Zählung der Besucher, dem Bewegungssensor und der Steuerung der Außenbeleuchtung . Und das alles - auf einer einzigen Platine und mit einfacher Integration in ein auf Z-Wave basierendes Automatisierungssystem. Weitere Informationen zu diesem Gerät finden Sie in unserer aktuellen Veröffentlichung .

Eine weitere Option, die bei der beschriebenen Aufgabe eindeutig gefragt sein kann, ist die Steuerung eines Zugangskontrollfelds, einschließlich Anzeigen und Matrixbildschirmen, eines Codefelds, eines Lesegeräts für „Tablets“ oder Zugangskarten. Leider sind die Standardfunktionen von Z-Wave in dieser Richtung nicht sehr interessant und praktisch. Ja, und mit Geräten, die solche Aufgaben ausführen, sind die Dinge heute nicht sehr gut.

Zum Nachtisch - Programmierung

Die traditionelle Programmieroption für Sicherheitssysteme und Zugangskontrollsysteme ist, gelinde gesagt, sehr traurig. Beispielsweise wird ein "proprietäres" Programm mit einer lokalen Verbindung eines Computers zum System verwendet. Einige von ihnen haben sogar eine veraltete serielle Schnittstelle als Programmierschnittstelle, die die meisten potenziellen Verbraucher gesehen haben, wenn auch nur in Bildern oder in alten Hackerfilmen. Es besteht auch die Möglichkeit, eine Konfigurationsdatei vom Gerät herunterzuladen und anschließend auf dem Computer zu bearbeiten (ebenfalls in einem speziellen Dienstprogramm, ein Beispiel in der folgenden Abbildung) und anschließend wieder auf das System herunterzuladen.

Die Arbeit mit dem Z-Wave-Controller sieht aus wie ein Laptop gegen einen programmierbaren Mikrorechner (wenn sich jemand an solche Geräte erinnert). Erstens können alle Vorgänge zum Ändern von Konfigurationen und Arbeitsschemata remote und ohne Unterbrechung des Systembetriebs ausgeführt werden. Zweitens ist es bereits in der Basisversion der Programmierung „in Cubes“ möglich, recht komplexe Algorithmen für den Betrieb des Automatisierungssystems zu erstellen. Und drittens werden durch die Verwendung von LUA Ihre Einschränkungen praktisch beseitigt und Sie können die flexibelsten und universellsten Optionen für die Interaktion von Systemelementen implementieren.

In der Basisversion haben wir die folgende Konfiguration: einen gemeinsamen Bus von Bewegungssensoren in der Wohnung, einen Reed-Schalter an der Vordertür, einen Bewegungssensor im Korridor (es gab keinen normalen verkabelten), einen Sensor an der Schlafzimmertür und eine Kamera im Korridor.

Im Allgemeinen erstellen Sie mit einer programmierbaren Steuerung und Sensoren unabhängig voneinander die erforderlichen Algorithmen für das System. Bei Verwendung von Fibaro Home Center 2 können Sie mit den auf dem Gerät vorinstallierten Funktionen beginnen. Der Hauptteil der Einstellungen ist in das System „eingenäht“, und einige sind in der „Alarmzentrale“ hervorgehoben.

Darin können Sie das Ereignisprotokoll überprüfen und auch die erforderlichen Aktionen auswählen, wenn ein Alarm ausgelöst wird. Die Liste enthält mehrere vorgefertigte Optionen (z. B. Benachrichtigungen senden, bestimmte Lampen einschalten oder Bilder von Kameras senden), oder Sie können Ihre eigenen Szenen hinzufügen.

Jeder Sensor, der im scharfgeschalteten Modus betrieben werden kann, kann sich unabhängig von anderen Geräten in zwei Zuständen befinden - "normal" und "scharf". Abhängig davon führt der Betrieb des Sensors zur Erzeugung verschiedener Ereignisse, wodurch das Gerät in verschiedenen Szenarien verwendet werden kann.

Darüber hinaus können Sie den Sensor vom Sicherheitssystem ausschließen und zusätzliche Zeitüberschreitungen für das Aktivieren und Deaktivieren konfigurieren.

Aktivierungs- und Deaktivierungsvorgänge sind sowohl interaktiv über die Weboberfläche als auch über eine mobile Anwendung verfügbar und können über Benutzerskripte ausgeführt werden. Beachten Sie, dass Sie zum Deaktivieren einen PIN-Code eingeben müssen. Native Optionen für das Code-Panel oder iButton im System werden nicht bereitgestellt, können jedoch mithilfe externer Geräte und Skripts implementiert werden.

Wie oben erwähnt, können Sie dank der Flexibilität des Systems zusätzliche Funktionen im üblichen Modus auf denselben Sensoren implementieren. Dies könnte beispielsweise wie ein Skript zum Einschalten der Nachtbeleuchtung aussehen.

Hier werden drei Zustände gleichzeitig überprüft - Bewegung, niedrige Beleuchtungsstärke und Ausschaltzustand der Lampe. Um die Hintergrundbeleuchtung auszuschalten, müssen Sie ein weiteres einfaches Skript hinzufügen.

In der Realität lohnt es sich, flexiblere Algorithmen in Betracht zu ziehen, die beispielsweise die Tageszeit oder den Zustand anderer Sensoren berücksichtigen.

Fazit

Wie wir sehen, ist die Implementierung eines Sicherheitssystems, das auf einem Automatisierungscontroller mit dem Z-Wave-Protokoll basiert, durchaus machbar. Die Lösung bietet gegenüber herkömmlichen Produkten bestimmte Vorteile, darunter Konfigurationsflexibilität, die Möglichkeit von Mehrzwecksensoren, Fernüberwachung und -programmierung, die drahtlose Verbindung von Sensoren ohne Verlegung neuer Kabel und die schrittweise Erhöhung der Systemfähigkeiten.

Es ist auch möglich, Hybridkonfigurationen zu erstellen - indem der Z-Wave-Controller mit herkömmlichen Sensoren oder mit Alarmeinheiten kombiniert wird. Bei den Minuspunkten stellen wir die Komplexität oder sogar die Unfähigkeit fest, die Konsolensicherheit von Drittanbietern mit herkömmlichen Diensten zu verwenden.