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Al estar involucrado en la automatización del hogar durante los últimos tres años, trato de hacer un seguimiento de todos los dispositivos nuevos en esta área. Recientemente, la exposición llamó la atención de un nuevo dispositivo de producción nacional. Después de buscar en Internet, no encontré ninguna información sobre ellos. Pensé extrañamente y decidí contactar al fabricante (no lo indicaré). Después de hablar, logré obtener una muestra de prueba durante un mes. Un mes después, decidí compartir mis impresiones sobre este producto.
Descripción del fabricante
Según el fabricante, el dispositivo en estudio es una plataforma que le permite crear sistemas automatizados para monitorear y administrar instalaciones de infraestructura. La plataforma le permite desarrollar sistemas centralizados y distribuidos, incluida la conexión de cualquier dispositivo inteligente, y las características funcionales del sistema están determinadas por el software instalado.
El fabricante declara las siguientes características del dispositivo:
| CPU | • CPU: Allwinner H5, Quad-core 64-bit Cortex A53
• RAM: 1 GB
• Almacenamiento: 8 GB eMMC, tarjeta MicroSD |
| Sistema operativo | • Linux Debian o Ubuntu |
| Comunicaciones | • Red: Ethernet Gbps
• WiFi: 802.11b / g / n
• Bluetooth: modo dual 4.0
• Radio: 2.4 GHz
• 2 x host USB
• 1 x RS485 |
| Puertos de entrada / salida | • 4 contactos "secos" 350 v / 120mA
• 4 salidas 12 v / 1A
• 4 entradas 0 - 12 v |
| Indicación de estado | • pantalla OLED
• LED |
| Nutrición | • DC 12 v |
Preparamos al cliente
El dispositivo viene en dos versiones: solo metal desnudo y una solución preparada con software. Tengo la primera opción, pero aún más interesante: hay dónde divertirse con la fantasía.
La apariencia del dispositivo es bastante ascética:
La caja del dispositivo permite el montaje en un gabinete en un riel DIN y ocupa cuatro módulos de ancho.
En el panel frontal son:
- exhibir
- cuatro botones
- Indicador LED del estado del dispositivo ("rojo" - deshabilitado, "verde" - se suministra energía, "azul" - indica actividad del procesador);
Debajo de las cubiertas se encuentran:
- Conectores de E / S (a primera vista me pareció que su número puede ser insuficiente, pero comentaré este momento un poco más bajo);
- Interfaz RS485
- conexión de corriente.
Todos los conectores son herméticos, lo que me hizo feliz porque no me gusta la sujeción. No hay conectores ni controles en el lado derecho de la caja, lo que en general puede ser útil para una instalación más ajustada del equipo en el gabinete.
Todos los conectores están montados en el lado izquierdo:
- antena WiFi extraíble;
- 2 USB;
- 1 Eth
- conector de audio
La antena WiFi interfiere con la conexión de dispositivos USB y el cable de red. Debe ser rechazado o llevado al frente del gabinete con un cable, la segunda opción es probablemente más correcta, mejorando así el nivel de señal.
Procedemos a la "apertura del paciente" (todo el caso está montado en pestillos, no es difícil desmontarlo) y vemos en qué consiste dentro / Abra la cubierta frontal y vea:
- Pantalla OLED SSD1306 (128x64px): la pantalla es ciertamente pequeña, pero puede obtener información mínima;
- Cuatro botones para el control local del dispositivo, a juzgar por la designación, para controlar la salida de información en la pantalla;
- Botón de administración de energía (como ATtiny13 descubrió más tarde para la administración de energía);
- LED RGB
- Debajo de la inscripción está la antena del módulo de radio.
Vamos más allá: abrimos la carcasa y vemos que el dispositivo consta de tres placas: la placa principal, la placa del procesador está unida a ella y la placa "superior", cuyo lado frontal se describe anteriormente, está conectado mediante un cable. Los examinamos más de cerca:
- El módulo procesador es una computadora de placa única NanoPi NEO Plus2. No demasiado publicitado OBC, pero muy interesante desde un punto de vista técnico. Puedes leer sobre esto aquí .
En el tablero principal se encuentra:
- Protección contra la inversión de polaridad (pensamos en "protección contra los tontos" ya no está mal);
- El convertidor DC-DC en el XL4005E1 5A, contento de que no perdieron el potente diodo Schottky (12A), pero la bobina está enrollada con un cable delgado: 3A tirará, pero ya no lo cargaría, los polígonos de enfriamiento del convertidor están hechos en la parte posterior del tablero, que agrega confianza en el trabajo (el convertidor de ATtiny13 está controlado);
- El resto de los detalles se incluyen en esquemas estándar: el regulador de voltaje AMS 1117 para 3.3 v, el extensor MCP23017, el SP3485 para organizar la interfaz RS485, el ADC ADS1115 de 16 bits, la presencia del sensor de presión atmosférica BMP180 sorprendió gratamente.
En el reverso de la placa "superior" están instalados:
- Módulo RTC DS3231;
- PCF8574 expansor de puerto responsable de procesar clics de botón;
- Módulo de radio nRF24L01P con amplificador.
Uso y Programación
Como ya dije, obtuve el metal desnudo y tuve que verificar el funcionamiento de los módulos y crear guiones yo mismo. No filosofó, Armbian tomó el ensamblaje de Linux e hizo toda la programación en Python: ¡rápido, barato y alegre! Todos los microcircuitos son bien conocidos por una amplia gama de entusiastas de la radioafición; encontrar una descripción y métodos básicos de uso no será difícil.
Después de estudiar el dispositivo, se formó una lista aproximada de tareas:
- Conecte los contactores 220v a través de las salidas de los contactos "secos". (Obtenga líneas eléctricas controlables)
- A dos salidas de 12v / 1A y dos entradas se conectan sensores estándar de seguridad e incendio. (Obtenga un sistema de seguridad e incendio, sin acceso al control remoto, pero esto a menudo no es necesario).
- Conéctese a entradas y salidas libres, sensores de fugas y válvulas de bola con accionamiento eléctrico de 12 v. (Obtenga protección contra fugas).
- Levante el servidor WEB y escriba una interfaz de administración (Obtenga control remoto).
- Verifique la conexión por radio, WiFi y RS485 de dispositivos adicionales (verifique la posibilidad de construir una red distribuida).
- Verifique el funcionamiento del módem USB.
- Verifique el funcionamiento como un enrutador.
Para las pruebas, ensamblé rápidamente un soporte y comencé a divertirme:
ATtiny13 ya ha sido programado, no lo toqué, deje que sea responsable de la fuente de alimentación de acuerdo con el plan del fabricante.
MCP23017, ADS1115, PCF8574, DS3231, BMP180: todo esto funciona de acuerdo con I2C, por lo que la comprensión del funcionamiento de este bus determina de inmediato alrededor del 80% del código. Todo comenzó (como se esperaba), ya que el fabricante ya ha configurado el direccionamiento de los dispositivos.
nRF24L01P se ejecuta en el bus SPI, ejemplos de los cuales también son suficientes. Me puse en contacto con un par de dispositivos en Arduino, todo funciona según lo previsto.
El RS485 se probó en el protocolo Modbus con un medidor de potencia Eastron SDM220. Se toman lecturas, no han surgido sorpresas.
El conector USB en el módem Huawei E1550 determinó todo, tomó el cliente vpn y contactó al servidor doméstico. Instalé un servidor web y jugué con control remoto.
El módulo WiFi funciona tanto en modo cliente como en modo de punto de acceso. Puso el módulo en modo AP, instaló un servidor DHCP, configuró iptables y recibió un enrutador WiFi.
La instalación de un servidor Blynk local no causó problemas. Trabajo comprobado con ESP8266. El control del teléfono inteligente está funcionando, se muestran las lecturas.
Entonces, todas las tareas se han completado, ¡se ha lanzado el dispositivo central de la casa inteligente! Puede parecer que todo está programado, configurado de forma fácil y sencilla, o soy un genio.
¡Te aseguro que esto no es así! Ya he encontrado la mayoría de los microcircuitos y módulos, así que pisé un rastrillo antes y me dolía mucho la frente , pero los golpes pasaron, ¡pero el conocimiento permaneció!
La potencia del módulo del procesador es más que suficiente para resolver mis tareas, durante la prueba, la carga promedio en el procesador no superó el 15%. La presencia de memoria eMMC y tarjetas MicroSD permitirá la duplicación de sistemas operativos y software. El consumo sin conectar dispositivos USB es de aproximadamente 300 mA. Con este tipo de consumo, no será difícil organizar una fuente de alimentación ininterrumpida de una batería de horas para 5 trabajos.
La base de elementos seleccionada para construir periféricos es bastante confiable, lo que da confianza en el funcionamiento sin problemas del dispositivo en modo 24x7.
La presencia de un pequeño número de entradas y salidas en el dispositivo se compensa por completo con la presencia de un bus 485 y un módulo de radio, es decir, construir un sistema de control distribuido no será muy difícil, y el conjunto de entradas y salidas que se encuentran a bordo se puede utilizar para el control local en el gabinete de alimentación.
Conclusiones
¿Este dispositivo, declarado por el fabricante, integrará todos los dispositivos inteligentes? Con un estiramiento, puede decir que lo hará. Pero desafortunadamente, no hay suficiente módulo de radio para 433 MHz, CAN-bus, soporte ZigBee, pero la presencia de RS485, módulo de radio a 2.4 GHz y WiFi permitirá conectar una cantidad suficiente de dispositivos, y los protocolos de comunicación se pueden implementar en el software.
Repito, el dispositivo en cuestión está hecho en dos versiones: una solución completamente preparada para construir un sistema de control distribuido y solo hardware. En mi opinión, una solución preparada solo se puede comprar si no quieres lidiar con la programación y la pereza. En otros casos, es mucho más interesante tomar la plataforma y programarla usted mismo.
El costo del dispositivo es actualmente desconocido para mí. En mi opinión, si el fabricante no maneja el precio de más de 13 tr. para la versión "desnuda", este dispositivo es bastante interesante de comprar. Después de haber comprado todas las piezas en China y ponerlas en un solo paquete, es poco probable que se vuelva más barato.
Un competidor puede ser
Wiren Board 5 . Gana en el número de puertos y posibles interfaces, pero pierde la potencia del módulo del procesador. Esto no afecta las tareas estándar, pero instalar un servidor Blynk localmente o crear un módulo de control de voz puede ser problemático. Si alguien intentó hacer esto en WB5, comente en los comentarios.
PD: Después de terminar el artículo, también encontré el chip de criptografía ATSHA204 en el tablero. Es compatible con el algoritmo criptográfico SHA - 256 y es ideal para tareas de autenticación simétrica. Bueno, esto es absolutamente para los Geeks!