Geekly articles weekly

Pourquoi des ampoules intelligentes! = Maison intelligente, ou un peu sur les concentrateurs et les systèmes

Je veux te parler de mal. À propos d'un sujet qui a été très populaire ces derniers temps et qui est devenu en partie un sujet de spéculation, d'omissions et souvent de pure déception. Je veux parler des maisons intelligentes.


Qu'est-ce qu'une maison intelligente? Contrairement aux assurances de certains fabricants, ce n'est pas du tout "la possibilité d'éteindre la lumière du téléphone". Une maison intelligente est quelque chose qui soulage les maux de tête de ceux qui y vivent. Qu'est-ce qui est intelligent pour éteindre la lumière d'un smartphone? Pour l'utilisateur, il s'agit simplement d'un autre interrupteur, identique à un interrupteur mural, uniquement tactile et se trouve généralement dans votre poche. Si, pour allumer la lumière dans la pièce, l'utilisateur doit encore se rendre compte du fait "que vous devez allumer la lumière", comprendre, trouver où se trouve l'interrupteur, puis seulement le pousser, les intelligences de la maison ne valent rien. Et il n'y a aucune différence où se trouve exactement l'interrupteur, qui doit être enfoncé - sur le mur, accroché aux clés sous la forme d'un trousseau ou couché comme un smartphone dans votre poche.
Non. «L'intelligence» à la maison, c'est quand une personne n'a même pas besoin de penser à allumer la lumière, mais elle s'allume sur elle-même.
Lorsque vous n'avez pas besoin de vous rappeler qu'en quittant la maison, vous devez baisser la température de chauffage et éteindre toutes les lumières. Lorsque le climatiseur en été et le radiateur en hiver se mettent en marche peu de temps avant de rentrer chez eux. La nuit, sur le chemin des toilettes, la lumière elle-même s'allume avec une faible luminosité pour ne pas toucher les yeux. Quand tout cela est contrôlé depuis une seule interface ... arrêtez. Je pense que j'ai un peu avancé. Parlons un peu de la façon dont vous pouvez déterminer approximativement à quel point votre maison est intelligente.


Classiquement, la technologie de la maison intelligente peut être divisée en plusieurs "étapes". Je dirai à l'avance qu'une telle distinction n'est utilisée nulle part, sauf dans cet article, et ne sert qu'à démontrer les différences entre les différents systèmes.
► La première étape

La première étape est des systèmes complètement «stupides», lorsque le commutateur contrôle directement l'appareil. Niveau "zéro". Le maximum que vous puissiez faire quelque chose d'intelligent ici est grâce à des interrupteurs , avec lesquels vous pouvez faire une chose incroyablement cool - en descendant le couloir, allumez la lumière avec un interrupteur à son début, puis éteignez à la fin. La mode sarcastique est désactivée.
Le principal critère par lequel les systèmes peuvent être attribués à ce «premier étage» conditionnel est que chaque appareil dispose d'un interrupteur qui le contrôle. Les appareils ne peuvent contrôler que par eux-mêmes, sur la base d'une logique interne (comment le réfrigérateur s'allume et s'éteint automatiquement, en maintenant la température souhaitée).

► Deuxième étape

Le deuxième étage peut être appelé circuits sur différents relais . Ici, il est déjà possible de rendre la logique plus compliquée, par exemple, les boutons «Tout activer» et «Tout désactiver». Cela inclut également les lampes avec détecteurs de mouvement ou, par exemple, une porte de garage avec télécommande radio.
Le critère de cette étape est le contrôle séparé de chaque type d'appareil. S'il s'agit d'un interrupteur d'éclairage, il ne contrôle que la lumière. S'il y a un capteur de mouvement dans la lampe, il ne contrôle que cette lampe, et rien de plus. Vous voulez que le désodorisant ne fonctionne que lorsque personne n'est dans les toilettes - vous devez acheter un désodorisant avec un capteur de mouvement, et ils fonctionneront avec la lampe indépendamment les uns des autres. Vous pouvez contrôler la porte de garage uniquement à partir de la porte de garage, si vous souhaitez éteindre la lumière à distance, vous aurez besoin d'une deuxième télécommande pour la lumière. Si vous avez deux climatiseurs dans la maison - vous serez obligé de les contrôler séparément.
En utilisant, par exemple, l' API , vous pouvez faire quelque chose comme 2.1 - avec une logique et des temporisateurs simples, mais il n'y aura toujours pas de système unique.

► Troisième étape

La troisième étape de «l'intelligence» des maisons - maisons construites (en tout ou en partie) sur différents bus - par exemple, DALI, KNX, MODBUS, CAN et ainsi de suite (bien que je n'ai jamais vu de maisons intelligentes sur MODBUS et CAN - ce sont des protocoles industriels, aiguisé un peu pour un autre). Ce sont déjà des systèmes beaucoup plus intelligents - du fait que tous les appareils ont une interface et une norme de communication uniques, ils peuvent déjà communiquer beaucoup plus.
Par exemple, des interrupteurs, des lampes, des contrôleurs de stores, un contrôleur de portail, la climatisation et l'irrigation automatique peuvent être connectés en même temps au bus KNX.
Le principal attribut de cette génération est la gestion universelle. Les appareils peuvent déjà contrôler d'autres appareils. Il n'y a plus le concept de «commutateur d'éclairage», il y a simplement un «commutateur». Une seule et même télécommande murale permet de contrôler aussi bien les lustres du salon que la température du climatiseur ou du chauffage au sol. Avec la même télécommande, vous pouvez régler le volume du haut-parleur et ouvrir la porte du garage - tout dépend des adresses de contrôle entrées dans la télécommande pendant la configuration. Et les appareils peuvent être contrôlés non seulement par la télécommande - la même commande «allumer la lumière» peut être envoyée par le capteur de mouvement.
Soit dit en passant, dans ce cas, un seul aura besoin d'un capteur de mouvement, et tous les autres appareils pourront utiliser ses données, car ils sont assis sur le même bus avec lui. L'inconvénient d'un tel système est qu'il n'est pas très extensible - les adresses des consoles et des appareils exécutifs sont codées en dur dans la mémoire de chaque appareil, et sans connaissance du système et des logiciels de configuration spécifiques, vous ne pouvez plus facilement changer la configuration du système. Si vous ne comprenez pas cela, alors pour changer la fonction du commutateur, vous devrez appeler les installateurs de votre système de maison intelligente.
Un autre inconvénient est que ces systèmes sont généralement fragmentés - chaque appareil ne sait que ce dont il a besoin. Le thermostat, par exemple, connaît la température dans la rue, l'humidité de la maison, mais ignore complètement la consommation d'énergie actuelle de l'appartement et si le poêle de la cuisine est allumé.
Il semblerait, pourquoi le thermostat devrait-il savoir si le poêle est allumé dans la cuisine? Mais non, dans le cas d'une grande maison avec plusieurs climatiseurs, une situation peut se produire lorsque l'inclusion de trois climatiseurs, d'une bouilloire, d'une pompe et de carreaux fera simplement tomber la machine à l'entrée de la maison. Par conséquent, avant d'allumer le prochain puissant consommateur d'énergie, il serait bon de savoir quel courant tous les autres appareils consomment déjà, et de désactiver quelque chose de peu d'importance ou d'attendre.
Les inconvénients de ce système incluent le fait que pour toute nouvelle fonctionnalité, il est nécessaire d'y ajouter des blocs supplémentaires. Nous voulons allumer la lumière selon une minuterie complexe - nous achetons, installons et configurons une minuterie. Nous voulons contrôler depuis le téléphone - nous avons besoin d'une unité supplémentaire pour interfacer le bus avec un protocole réseau - Ethernet ou WiFi.

Ainsi, nous passons en douceur à la quatrième étape des systèmes intelligents - un système avec un contrôleur central. Bien sûr, une telle division est très arbitraire, car dans la vie, comme je l'ai dit, le plus souvent, il existe des hybrides des options ci-dessus. Par exemple, lorsque dans une pièce les interrupteurs, les contrôleurs d'éclairage et de rideau sont connectés au KNX, dans la cuisine, il y a une lampe contrôlée par un smartphone, la chaudière au sous-sol est contrôlée par un PLC et un tas de relais, et sur le porche la lumière est allumée par un interrupteur. Où inclure un tel hybride - je ne sais pas.
Donc, les systèmes avec un contrôleur central.

► Quatrième étape


Comment les reconnaître est compréhensible par leur nom - ils se distinguent par un certain hub, un appareil central qui contient toute la logique. Les interrupteurs sur les murs n'alimentent plus l'ampoule et n'envoient même pas la commande d'éclairage à l'ampoule. Ils informent le contrôleur "En appuyant sur un bouton du commutateur numéro 1", et le contrôleur, recevant ce message, vérifie sa logique et envoie une commande directement à l'appareil: "alimentation numéro 2, allume la lampe numéro 1".
Et bien sûr, la logique du contrôleur ne se limite pas à la comparaison primitive du «bouton n ° 1 - lampe n ° 3». Il peut inclure des scripts arbitrairement complexes qui traitent les informations des capteurs, par exemple, "SI le bouton est enfoncé, et le capteur dans la rue dit qu'il fait sombre là-bas, puis allumez la lumière dans le couloir et dans la rue. SI le bouton est enfoncé, et le capteur dans la rue dit qu'il y a de la lumière, ne s'allume que dans le couloir. Éteignez toutes les lumières en cinq minutes. »
En général, vous pouvez simplement ajouter toutes les sorties et toutes les entrées au contrôleur, puis simplement écrire n'importe quelle logique:
1) Traitement des données des détecteurs de mouvement. Quand personne n'est à la maison - fonctions de sécurité. Lorsque la maison est désarmée - allumez automatiquement les lumières des toilettes et du couloir.
2) Recevez les données des capteurs de température et contrôlez la chaudière de chauffage et le chauffage par le sol. Grâce aux informations fournies par les détecteurs de mouvement, le contrôleur sait s'il y a des gens à la maison, et s'ils ne le sont pas, il abaisse la température pour économiser du carburant. Et lorsque la chaudière tombe en panne, il constate une forte baisse de température et prévient le propriétaire, empêchant le dégivrage du système de chauffage. En été, le même contrôleur allume le climatiseur une heure avant l'arrivée du propriétaire, d'une part pour économiser de l'énergie, et d'autre part, pour rafraîchir la maison.

De plus, le contrôleur facilite (et moins cher) la connexion de différents systèmes - par exemple, les capteurs peuvent fonctionner sur Z-Wave, les boutons sur les murs sur EnOcean, les données des appareils utilisateur peuvent être collectées sur BLE et les lampes peuvent être contrôlées sur DALI.

Le moins de ce système, peut-être, est seulement que si le contrôleur central s'éteint, alors la maison ne devient pas simplement stupide, il devient impossible d'y vivre. Par conséquent, la stabilité devient un facteur assez important dans le choix d'un contrôleur. Par la stabilité du travail, j'entends à la fois la douceur de la partie logicielle et la conception du fer dans le calcul pour un travail continu et ininterrompu pendant de nombreuses années sans avoir besoin de vérifier et d'effectuer la maintenance.

Bien sûr, avec diverses astuces, vous pouvez éviter la situation "le contrôleur est mort, et maintenant nous ne pouvons plus allumer la lumière ni ouvrir l'eau (car le capteur de fuite est également lié au contrôleur)". La solution la plus simple consiste à ajouter des commutateurs «manuels» au système, qui enverront des commandes aux systèmes, contournant le contrôleur. Ils ne seront pas utilisés dans la vie de tous les jours, mais en cas de problème, il sera toujours possible d'ouvrir la visière et d'allumer la lumière.

Exemple réel:
Mail.ru, : DALI , Logic Machine 2. :

«» :

— , — Modbus-DALI, — DALI-, « » « », — , .
, , , , , . - , . , , DALI- .
, . , . , , , . , . — , : .


► Ce que nous faisons

En fait, il est temps de se présenter. Nous sommes la société Embedded Systems, qui développe des contrôleurs pour l'automatisation et les maisons intelligentes, connus sur le marché sous la marque Logic Machine.

Logic Machine Re: acteur 3 contrôleur

Nous le faisons depuis 18 ans et nous osons espérer avoir accumulé beaucoup d'expérience à la fois pour comprendre quels appareils et utilisateurs ont besoin du marché et pour développer des systèmes embarqués.
Maintenant, nous voulons vous parler de notre nouveau projet - Logic Machine Wall, un contrôleur pour "petite" domotique.
image
Contrairement aux frères aînés, il est plus axé sur les protocoles sans fil - Z-wave, BLE, EnOcean, et à partir du filaire, il n'a que OneWire et Ethernet. En raison de l'abandon des protocoles industriels (KNX, Dali, Modbus), son coût a diminué (par rapport aux contrôleurs "seniors", puis presque dix fois), et est devenu accessible à tout amateur de maison intelligente.

Qu'est-ce que notre contrôleur peut contraster avec ses concurrents - les concentrateurs d'Archos, Z-Wave.Me , Prestigio, Wink, SmartThings, Iris, etc.?

►Tout d'abord, une solution élégante pour le transfert de données au sein du système est une technologie objet issue du protocole industriel KNX. Aucune variable, bases de données à accès direct, fichiers pour maintenir l'état entre les redémarrages, rien à surveiller. Mais en même temps, flexibilité et commodité.
Les objets, pour le dire simplement, sont de telles variables système globales qui ont une adresse, un nom, un type de données, un contenu et quelques autres paramètres.

Exemple: page d'objet dans le panneau de contrôle de ma maison LM

Ce qui est important: les objets ont des types strictement définis (par exemple, booléen, 2 bits, échelle, angle, couleur RVB, date à 3 octets, etc.) qui déterminent partiellement ce que vous pouvez faire avec cet objet: s'il est booléen, alors il peut être commutateur, si échelle - puis définissez la valeur de 1 à 100, si couleur RVB, puis sélectionnez une couleur. Cela vous permet de créer et de modifier rapidement et facilement des visualisations, ainsi que de transférer des données au sein du système, sans être distrait par la création de vos propres normes.

► Deuxièmement, une solution très flexible pour créer une logique personnalisée est un système de script. Les scripts sont des programmes en langue Lua , ce qui est assez simple, et a déjà réussi à être reconnu dans divers domaines - des systèmes embarqués aux moteurs de jeux.

Exemple: Partie d'un script qui traite la logique d'allumer la lumière à la maison.

D'une part, cette façon de programmer la logique est plus difficile à apprendre que de choisir dans un menu, tel que celui décrit ici . Mais d'un autre côté, les scripts à part entière offrent une très grande flexibilité dans la construction de la logique - dans un script, vous pouvez collecter une douzaine de paramètres, demander un serveur externe, tout calculer immédiatement et allumer la lumière ou le chauffage.

►Troisièmement, le système de création de visualisation. En raison de solutions intéressantes (dont je parlerai plus tard), elle est à la fois simple et flexible. La visualisation la plus simple peut être effectuée en 5 minutes, et elle aura fière allure sur un ordinateur et un téléphone. Pour ce faire, indiquez simplement quels objets doivent y être présents, et le système lui-même fera le reste.

Exemple: la soi-disant "visualisation tactile", dont la création a pris environ 10 minutes. Un

niveau au-dessus de vous est fourni avec un champ sur lequel vous pouvez organiser des images, des objets, du texte, des liens externes, des flux mjpeg à partir de caméras de surveillance, des cadres, etc.
image
Exemple: visualisation personnalisée complexe

Enfin, si vous avez besoin de quelque chose de plus, vous pouvez générer manuellement des pages HTML en utilisant le même langage Lua et gérer leur contenu comme vous le souhaitez, jusqu'à des sites multi-utilisateurs complexes avec Ajax.

► Quatrièmement, pour connecter des périphériques externes, il existe une interface de pilote universelle qui permet (en utilisant le même Lua) des interfaces d'interaction faciles à écrire avec d'autres systèmes et périphériques qui se connectent via BLE, TCP, HTTP et d'autres protocoles. Nous en tiendrons certainement compte dans les articles suivants.

Pour résumer ce qui précède, il est possible d'imaginer un système domestique «intelligent» sous une forme très simplifiée avec le schéma suivant:

Nous voyons ici plusieurs tâches diverses qui peuvent être facilement résolues avec l'aide de LM. Le premier est l'intégration de différents protocoles. Le capteur de lumière est connecté via Z-Wave et le gradateur sans fil est connecté via BLE. Un serveur de statistiques / surveillance externe reçoit les données via TCP et la visualisation des appareils connectés fonctionne via HTTP. Et au niveau le plus bas, tout se transforme en objets universels avec lesquels vous pouvez tout faire.

Au final, j'ai laissé quelques «chips» de plus de notre entreprise, qui, il me semble, seront intéressantes pour les utilisateurs potentiels de notre système:

► Solutions industrielles
Dans un premier temps, nous sommes arrivés sur ce marché avec des solutions industrielles, et pour nous l'une des caractéristiques très importantes des appareils est la fiabilité. Dans des conditions où la lumière, l'ACS et les systèmes de maintien en vie des bâtiments fonctionnent sur votre équipement, une défaillance de l'équipement se traduit par une capacité inactive (qu'il s'agisse d'une usine dans laquelle le système de ventilation est en panne ou d'un bureau où il n'y a pas d'éclairage). Tout temps d'arrêt grave est une plainte adressée à l'installateur / intégrateur, ce qui réduit automatiquement la confiance dans les appareils du fabricant.
Dans de telles circonstances, tout fabricant apprend à prendre des décisions fiables ou quitte le marché et meurt. Nous sommes toujours en vie.
Bien entendu, pour un usage domestique, la fiabilité ne joue plus un rôle comme par exemple pour une usine. Si le contrôleur tombe en panne dans votre maison, il est presque toujours temps de le remplacer ou d'en acheter un nouveau. Cependant, vous devez admettre qu'il est beaucoup plus agréable de se rendre compte que l'équipement de votre maison est garanti de vivre 10 ans que de penser à l'obsolescence prévue.
De plus, le concept de fiabilité implique non seulement la fiabilité du fer en tant que tel, mais également la possibilité de restaurer le plus rapidement le système en cas de problème. Cela inclut également des outils de sauvegarde / récupération qui vous permettent de mettre en service rapidement un remplacement pour un équipement mort ou tué.

► Support local
L'une des choses les plus importantes à apprendre sur les nouvelles technologies est la documentation et le support. Et avec cela, et avec d'autres, tout va bien pour nous: il existe des guides assez détaillés pour les programmeurs et les développeurs, une bibliothèque d'exemples de code et de solutions développées, et les points clés de la documentation existent en russe.

Notre wiki local pour la documentation (sera bientôt disponible)
De plus, les principaux développeurs sont russophones ou comprennent la langue russe, ce qui a un effet très positif sur la vitesse de réaction aux questions vraiment difficiles ou aux rapports de bugs.

► Pas un produit, mais une plateforme
Et nous ne sommes pas limités à produire simplement un produit personnalisé. Nous créons une plateforme, un écosystème, dans lequel les développeurs peuvent créer des projets à l'aide de nos contrôleurs. Nous ne dirons jamais: "voici l'interface utilisateur, mais tout ce qui est plus profond ne doit pas être touché." Nous prêtons attention aux besoins de chaque développeur et sommes prêts à accepter des offres, à aider, à former et à prendre des décisions personnalisées (au niveau logiciel et matériel) pour les besoins des clients. Nous voulons donner aux développeurs un outil qui leur permettrait de gagner de l'argent en créant des maisons intelligentes pour les clients sur nos solutions - essentiellement, transformant les personnes intéressées en mini-installateurs qui peuvent réaliser des projets d'automatisation et de maison intelligente intéressants. Heureusement (comme nous le montrerons dans les prochains articles), ce n'est pas du tout difficile.

►Mieux appeler Saul
Si vous repassez un développeur pour la maison intelligente et votre morceau de matériel est déjà disponible, écrire Solu mon vvzvlad@gmail.com. Dans le cadre de notre programme compagnon et compatible, nous concluons des partenariats avec des fabricants et des fournisseurs d'appareils intelligents pour la maison, fournissant des API et des SDK pour l'écriture de pilotes, nous conseillons dans le processus d'écriture des pilotes, et après avoir terminé le travail, nous ajoutons le pilote à l'alimentation du contrôleur standard et vos appareils à la liste des compatibles. Après cela, vous pouvez également mettre la plaque signalétique «Compatible avec LM» sur vos produits.
Si vous avez seulement des plans pour développer des appareils domestiques intelligents, écrivez-moi à vvzvlad@gmail.com. Nous vous expliquerons comment créer des appareils avec des fonctionnalités maximales, vous aiderons avec des conseils, vous répondrons aux questions brûlantes afin que ces appareils ne fonctionnent pas :)
Si vous êtes un installateur ou prévoyez d'en devenir un ... oui, vous l'avez deviné. Écrivez! Nous avons des cours de formation en programmation LM où vous pouvez apprendre et pratiquer le développement.

Si vous êtes intéressé par les sujets de l'Internet des appareils et de la maison intelligente, bienvenue sur la chaîne du télégramme: telegram.me/IOTandSmarthome

Source: https://habr.com/ru/post/fr390947/

More articles:


All Articles