Smart Home - Repenser

Sur Habré, il y avait déjà plusieurs publications sur la façon dont les informaticiens construisent des maisons pour eux-mêmes et ce qui en découle.

Je souhaite partager mon expérience («projet test»).

Construire votre propre maison (surtout si vous le faites vous-même) est une information extrêmement volumineuse, donc je vais en dire plus sur les systèmes informatiques (nous sommes tous les mêmes sur Habré, et pas sur FH, bien qu'il y ait un sujet là aussi) .

Contexte

Depuis un certain temps, nous nous sommes éloignés de la métropole «plus près de la nature». La maison de ville (notre choix à l'époque) semblait être une option idéale - pas un appartement dans un immeuble, mais pas encore une maison de campagne - un «test pour une vie à la campagne» idéal. En même temps, il y a un «terrain» et toutes les communications centrales, deux étages et aucun problème de stationnement.

Mais très vite, nous avons réalisé que la «campagne» nous convenait beaucoup, mais la présence de «voisins proches» ne nous convenait pas.

Une recherche longue et minutieuse d'un site approprié a commencé (il s'agit généralement d'un sujet distinct - il y a tellement de nuances), mais "celui qui cherche trouvera toujours". Trouvé (25 acres, LPH, 3 phases (15 kW)). Acheté.

Et là, ça a commencé ...

Acheter et quitter le site «tel quel» ne nous concerne pas. Ils ont commencé à le maîtriser lentement - ils ont enlevé les arbres supplémentaires, organisé l'entrée, construit une clôture (tout seul, il n'y avait plus d'argent après l'achat du site) ...

Il était immédiatement clair de construire une maison - vous devez vendre une maison de ville. Le processus de vente est très lent (l'immobilier de banlieue est très difficile).

Pour que ce ne soit "pas ennuyeux", ils ont décidé de construire une petite maison d'hôtes, qui pourrait être utilisée plus tard au lieu d'un appartement loué pour la période de construction de la maison principale et après que la maison a été construite comme "une armoire à l'extérieur de la maison avec toutes les commodités" (enfin, une maison d'hôtes aussi, bien sûr: )). Dans le même temps, pour tester les technologies de construction dessus et en faire un «test» de maison intelligente.

Immeuble

Étant donné que cette maison est un «invité» et un «échauffement» avant la construction de la maison principale, nous avons décidé de la construire en utilisant la technologie du cadre (la version nord-américaine).

Le choix de la technologie de construction a été fait sur la base de deux hypothèses: «rapide» et «bon marché».
Le postulat est «rapide» - oui, c'est vrai (sous réserve d'un financement suffisant), mais «bon marché» - ne se justifie pas du tout («le bien ne se fait pas bon marché» - si tout se fait correctement selon la technologie et «pour soi», cela se révèle assez cher).

Aujourd'hui, la maison ressemble à ceci:



Le sous-sol n'est pas encore terminé - ici la neige va fondre et tout va sécher, alors on s'en occupera.

En bref sur les systèmes d'ingénierie de la maison:

• Ventilation forcée avec récupération de chaleur.
• Chauffage - (uniquement) chauffage au sol électrique.
• Alimentation en eau froide - bien.
• L'eau chaude provient d'une chaudière électrique.
• Assainissement - COV.
• Climatisation - système split (pas encore installé, mais toutes les lignes nécessaires ont été posées au début de la construction).

En fait, rien d’intéressant sur le plan informatique ne s’est produit pendant la construction elle-même - le processus de construction normal (bien que je mens: quand il n’y avait même pas encore de toilettes temporaires, l’optique avait déjà été acheminée, le routeur était debout et le système de vidéosurveillance était en marche).

Si vous êtes intéressé par le processus de construction lui-même - voici mon sujet sur le FH .

Selon votre expérience (déjà tenue) - réfléchissez à tous vos systèmes plusieurs itérations à venir, afin de ne pas oublier de faire tous les «signets» nécessaires («manchons» pour l'entrée de câble, réfléchissez où les différents équipements seront et combien ils seront; déterminez comment les pistes iront etc. - cela facilitera alors grandement la vie en ce qui concerne les systèmes d'ingénierie). Penser au «Plan B» ne fera pas de mal non plus (il est préférable d'avoir 1 à 2 options de secours afin de pouvoir rejouer rapidement la décision).

Une petite maison (d'essai) a permis de mettre en œuvre et de tester l'approche qui s'est développée dans ma tête au cours des 6-8 dernières années de ma vie dans une maison de ville (où le développeur a réalisé pratiquement tous les systèmes d'ingénierie pour moi, et cela a imposé certaines restrictions au système de «maison intelligente» (UD) que j'ai lentement mais sûrement vécu dans ma "belle moitié"):

- Arrêtez de me moquer: je ne sais pas comment utiliser les interrupteurs - ils sont différents à différents étages - ici, vous devez appuyer, et ici - abaissez votre doigt.
"Si la lumière se rallume la nuit, je déracinerai quelque chose!"
- Vous changez les interrupteurs plus vite que j'ai le temps de m'y habituer!
- Pourquoi avons-nous besoin de la commande vocale? Je ne l'utiliserai pas!

Depuis ici, je n'avais déjà aucune restriction (sous la forme d'un constructeur) - tous les systèmes ont été fabriqués comme je l'entendais.

En conséquence, tous les appareils électriques ont été fabriqués de manière légèrement non conventionnelle: il n'y a pas un seul interrupteur «classique» dans la maison et tout le câblage est effectué par une «étoile» centrée dans le panneau électrique.

Cela ressemble à ceci:


La topologie «en étoile» a permis d'organiser les unités contrôlées dans le panneau électrique, et maintenant vous pouvez «diriger» avec n'importe quel «faisceau» comme vous le souhaitez (comment «diriger» est un sujet distinct, plus à ce sujet plus tard).

Bien sûr, toutes les charges ne doivent pas être commutées via des modules gérés. Une partie de l'équipement passe par les «machines» habituelles (réfrigérateur, cuisinière, «serveur» (oui, nous ne «tirerons pas sur nos propres jambes»), une machine à laver, etc.)

Alors que la construction était en cours et engagée dans la décoration - j'ai retiré la porte du coffret électrique et j'ai enfoncé mon doigt dans le bouton droit pour allumer telle ou telle chaîne.

En général, pour être honnête, j'ai un peu trop compliqué le système - maintenant, après plusieurs mois de fonctionnement, je vois qu'il était possible de le rendre un peu plus facile (certains consommateurs, que j'ai divisés pour la possibilité d'une gestion séparée, pourraient être combinés en groupes), mais en général - L'approche se justifiait pleinement et permettait de résoudre tous les problèmes qui se posaient.

Lorsque presque tout était prêt, la véritable infrastructure informatique a commencé à se déployer à la maison:

• Routeur Mikrotik (canal de sauvegarde via LTE, vpn, capsman, surveillance et tout ça).
• Deux réseaux WiFi différents - des points d'accès physiquement différents (un réseau pour les appareils IoT, l'autre pour les utilisateurs ordinaires (généralement pour les utilisateurs "ordinaires" - deux réseaux: 2,4 et 5 GHz), vous devez créer un autre "réseau invité". .).
• Serveur domotique (le "coeur" de la "maison intelligente").
• Synologie NAS.
• Sans interruption ...

La plupart du "fer" était déjà en stock et a quitté la maison en rangée.

Et ici commence déjà «l'esprit» à la maison.

Tout répertorier prendra beaucoup de temps, mais l'essence est la même partout - le système lui-même détecte et réagit à certains événements / paramètres sans intervention humaine. Voici quelques scénarios évidents (et pas si) qui ont été automatisés:

«Il est venu» ©

Le climat

• Mode jour / nuit (avec une commande pratique, à la fois sur un calendrier et sur les niveaux de chauffage / refroidissement souhaités).
• Si les propriétaires sont partis, mettez le système en «mode nuit» pour économiser l'électricité.
• Thermostat pour contrôler le plancher chaud (c'est-à-dire non seulement la température confortable du plancher chaud est réglée, mais également la température ambiante souhaitée).

Eclairage

• Tout le monde est parti - pour éteindre les lumières de la maison.
• La nuit, allumez la lumière dans la salle de bain lorsqu'un mouvement est détecté (NE PAS allumer la lumière la nuit afin de ne pas "vous réveiller";)).
• Dans le couloir la nuit, allumez la veilleuse lorsqu'un mouvement est détecté.
• Imitation de "l'activité légère" habituelle des propriétaires en leur absence (si nécessaire).
• Lorsque les propriétaires reviennent dans l'obscurité - allumez la lumière "de bienvenue" sur la véranda et dans le couloir (ce dernier - par le capteur d'ouverture de la porte).

Électricité

• Si tout le monde est parti, fermez les prises «inutiles» (ne vous souvenez pas, «éteignez le fer ou pas?»). Au retour des propriétaires - "retournez tel quel".
• Allumez le sèche-serviettes électrique pendant 2 heures si l'humidité dans la salle de bain a dépassé 70% (quelqu'un est entré dans la douche et va certainement sécher la serviette après cela).
• Coupez le câble chauffant dans la conduite d'eau d'alimentation si la température extérieure est supérieure à 5 degrés.

Bien sûr, ce n'est que le «sommet de l'iceberg» selon les sous-systèmes donnés, mais il existe d'autres domaines (tels que «Protection», «Informer», etc.).

Quelqu'un peut dire pourquoi s'embêter avec une «maison intelligente» - il suffit d'acheter des capteurs de mouvement, des thermostats, etc. à Leroy Merlin (obi, codin terra, K-rauta - le souligner si nécessaire). - et résoudre les mêmes problèmes (quoique moins élégamment). Et à certains égards, ce sera correct, mais si cela est fait avec sagesse, il est possible de «doubler» l'utilisation des mêmes choses. Par exemple, le détecteur de mouvement dans le couloir peut être un «activateur» de la veilleuse lorsque les propriétaires sont à la maison et un «détecteur de mouvement» pour le système de sécurité (lorsqu'il n'y a pas de propriétaires). Oui, et «l'appétit vient en mangeant» - je suis sûr que loin de tous les scénarios possibles sont identifiés et automatisés.

Soit dit en passant, la «belle moitié» est désormais une «locomotive» active dans les processus d'automatisation et, de plus, dans les formulations:

"Et pourquoi n'avons-nous toujours pas automatiquement ... (ce qui suit est une description verbale d'un scénario)?"

Alors avec les interrupteurs, alors quoi?

Malgré le fait qu'il n'y ait pas un seul interrupteur physique à la maison (nous ne comptons pas les interrupteurs et les boutons dans le panneau électrique), il n'y a aucune difficulté à allumer / éteindre.

Et cela se produit car la lumière peut être allumée de la manière suivante:

• Un interrupteur sans fil («bouton sans fil»), qui est collé au mur dans un endroit pratique (au même endroit où le «simple» interrupteur aurait dû être).
• "Salut Siri! Allumez le lustre »(dit Apple Watch, MacBook, iPhone / iPad).
• "Hé Google! Allumez les lumières dans la cuisine "(vous pouvez demander à la fois un téléphone Android et un" haut-parleur intelligent "- j'ai un Google Home Mini).
• «Alexa, éteins la lumière dans le salon» (Echo Dot d'Amazon).
• Application d'accueil (iPhone / iPad / MacBook / AppleWatch).
• Application Smartwatch.
• Application sur un téléphone / tablette Android.
• ... (J'ai sûrement oublié autre chose;)

C'est-à-dire malgré l'absence de commutateur, ses fonctions sont disponibles et il existe bien plus de façons de «basculer» que lors de l'utilisation de la solution classique.

Naturellement, tout fonctionne à la fois localement (à l'intérieur de la maison) et à distance (surtout, Internet devrait l'être).

Google Assistant et Amazon Alexa - pour le moment ne possèdent pas les "grands et puissants", mais du côté de Google, la situation, je pense, va bientôt changer - en "mode bêta" la colonne déjà assez bien reconnue en russe et la parlait cependant en russe la gestion de la maison intelligente n'a pas fonctionné, mais ce sont probablement des difficultés temporaires.

Intégration

De plus, cela devient encore plus intéressant - les frontières entre les systèmes ont lentement commencé à «s'estomper».

Système CCTV -> UD

Par exemple, j'ai (pour l'instant) une caméra IP capricieuse qui peut «tomber» à n'importe quelle période de temps arbitraire - avant qu'elle ne soit configurée pour cela, elle a décidé de redémarrer seule une fois par jour. Elle a donc réussi à partir pour un redémarrage et à ne pas revenir. Bien sûr, cela s'est produit lorsque j'étais à plusieurs milliers de kilomètres de chez moi ...

Je ne pouvais donc pas quitter cette situation.

La solution suivante a été inventée: Synology dans le système de vidéosurveillance a récemment eu l'opportunité d'utiliser des requêtes dans des systèmes «externes».

J'ai mis en place une règle simple «si la connexion à la caméra cible est perdue, envoyez une demande au système de la maison intelligente pour que ce dernier redémarre la caméra par l'alimentation» (il a corrompu l'alimentation de l'injecteur PoE à l'aide d'une «prise intelligente»).

Voila! Ça marche! Auto-redémarrage régulier de la caméra - bloqué car inutile.


Soit dit en passant, exactement selon le même principe, il est possible de fabriquer une caméra de surveillance - un "capteur de mouvement" dans le système UD.

UD -> Vidéosurveillance

Une autre tâche - illustre l'interaction "dans la direction opposée": lorsque les propriétaires de la maison éteignent les caméras de vidéosurveillance situées à l'intérieur de la maison (les caméras sont installées à l'intérieur parce que nous aimons voyager: c'est agréable de "regarder à la maison" de loin et de s'assurer que tout va bien et de regarder, que l'aspirateur robot fonctionne, mais pas blotti quelque part dans le coin et qu'il s'éloigne;)).

Dans cette tâche, la «maison intelligente» (basée sur les géodonnées) détermine si l'un des ménages est «à proximité» et, dans l'affirmative, elle initie la transition du système de vidéosurveillance vers le «mode maison», dans lequel une partie des caméras s'éteint.

Analyse des données

Aucun système sérieux ne peut se passer de capteurs (de types complètement différents) et d'un système de stockage pour leurs données - voici la possibilité d'une analyse multivariée.

Par exemple, à un moment donné dans la maison, une chose désagréable a été découverte - le bas des fenêtres a commencé à «transpirer», de la condensation a également été trouvée au bout de la porte d'entrée (forte condensation). Ils ont commencé à chercher une raison - une recherche dans les forums, l'application de certaines mesures préventives - n'a pas donné de résultat. Mais tout s'est avéré être simple - il suffisait de regarder les lectures du capteur d'humidité dans la pièce - à un moment donné, l'humidité a augmenté de 10 à 15% par rapport à l'état habituel. Avec les nouvelles données, il est devenu plus facile de rechercher une solution - dans le PF sur le sujet de la ventilation, il a été suggéré que ce sont les conséquences de la présence d'un `` débordement '' d'air à l'intérieur de l'unité de récupération, qui a conduit à un excès de `` flux entrant '' au-dessus de `` l'échappement ''. Une autre raison possible à cela est un filtre obstrué à l'intérieur du système de ventilation.

Il s'est avéré que c'est exactement le cas: remplacer les filtres et dimensionner quelques endroits critiques avec du ruban d'étanchéité dans le bloc récupérateur a complètement résolu notre problème - le condensat a disparu partout (et l'humidité est revenue à des valeurs normales).

Il est également intéressant de regarder la réaction du système lors de la modification des paramètres d'automatisation: par exemple, comment le changement de la valeur du thermostat dans le circuit de chauffage au sol affectera-t-il sa consommation électrique?

Mais malheureusement, pour le moment, il n'y a pratiquement pas de temps pour l'analyse, mais les données s'accumulent ...

Pour être honnête, je veux déjà donner de telles choses à l'IA;) - laissez-les analyser et suggérer les valeurs les plus optimales.

Il est dommage que jusqu'à présent, cela ne soit que du domaine de la fantaisie.

Matériel et logiciel

Dans cet article, je contourne délibérément certains détails techniques et ne donne pas de recommandations spécifiques sur le matériel et les logiciels (bien que je puisse, bien sûr) - ce n'est pas très important, l'essentiel est les principes (qui peuvent être appliqués sur presque n'importe quel système moderne avec différents degrés de commodité mise en œuvre).

Pour moi dans la «maison intelligente», les choses suivantes sont importantes:

• Indépendance des processus d'automatisation vis-à-vis des «clouds» externes (tous les processus automatiques devraient fonctionner même en l'absence d'accès à Internet).
• Variabilité de l'équipement (ne vous limitez pas uniquement aux produits d'un seul fabricant - vous devez pouvoir intégrer entre eux des appareils de différents fournisseurs).
• Une variété de méthodes de contrôle (Web, applications, commande vocale (Siri, Google Assistant, Amazon Alexa) - qui sait comment dans la vie réelle (et en temps réel) il sera plus pratique à utiliser?).
• La flexibilité de construire diverses automatisations (développé un langage de script de script - pour que cette petite chose ne puisse pas éclipser le "vol de fantaisie" dans la description des processus).
• La pertinence des états à l'intérieur du système (quand je commençais à peine à "plonger dans le sujet", certains des appareils étaient généralement sans rétroaction (livolo, par exemple), puis il y avait une rétroaction (avec un changement d'appareils, bien sûr), mais souvent la pertinence des statuts était une grande question - a dû vérifier).
• Délais minimaux (le délai entre la commande / «appui sur un bouton» et la réaction visible du système doit être aussi court que possible afin que cela ne provoque pas d'inconfort temporaire de fonctionnement).
• La prévisibilité et la stabilité (pas de «tambours» non autorisés allumant / éteignant la lumière (surtout la nuit;)) ne devraient pas l'être).

Bien sûr, tout système UD (et tout système informatique critique) doit être sauvegardé et sauvegardé (je n'ai pas besoin de vous en parler;)).

Conclusion

D'une manière générale, «repenser» n'est pas tout à fait le bon mot dans le nom, mais plutôt «développement»: au cours des 6 dernières années à partir du moment où j'ai écrit :

Pour moi, une «maison intelligente», c'est quand il y a une sorte de zone à problème dans la vie de famille ordinaire, car une sorte de solution est faite qui commence à fonctionner sans intervention humaine et vous permet d'oublier cette zone à problème pendant au moins longtemps, et idéalement - pour toujours.

mon opinion n'a pas changé. Le principe reste le même , seuls les systèmes sont devenus plus complexes et intéressants, le matériel a changé (plusieurs fois), la sphère d'influence et le domaine de responsabilité de la «maison intelligente» ont augmenté.

PS et nous avons vendu la maison de ville et nous nous préparons à construire la maison principale ...