Existem muitas críticas e vídeos na Internet sobre a construção de casas inteligentes. Há uma opinião de que tudo isso é muito caro e problemático na organização, ou seja, em geral, o destino dos geeks. Mas o progresso não está parado. Os dispositivos estão se tornando mais baratos e funcionais, e o design e a instalação são bastante simples. No entanto, as revisões concentram-se principalmente em 1-2 exemplos de uso, praticamente não cobrindo nuances e não criando uma imagem completa. Portanto, neste artigo, quero fazer uma visão geral do projeto concluído, demonstrar os casos de uso e as armadilhas encontradas na construção de uma casa inteligente com dispositivos Xiaomi no exemplo de uma sauna. As idéias descritas com pequenas variações também podem ser aplicadas à automação do apartamento.
Antecedentes ou por que tudo isso é necessário
Para iniciantes, um pequeno histórico para que o contexto possa ser entendido. No início do outono de 2018, a sauna foi concluída e colocada em operação. A sauna é uma estrutura de capital autônoma com aquecimento e abastecimento de água o ano todo.
Por razões compreensíveis, ninguém vive permanentemente na casa de banho e não controla a condição das instalações. Tanto quanto eu gostaria, visitar a casa de banhos também não é uma ocorrência muito frequente. Consequentemente, pensamentos sobre a criação de um banho "inteligente" estavam presentes desde o início do projeto. Primeiro, por razões de segurança (incêndio, inundação, controle de acesso). Por exemplo, desligar o aquecimento a -35 graus fora (eu moro em Novosibirsk) é uma situação muito perigosa. No entanto, ao contrário da casa principal, não pensei no projeto de automação de banho desde o início e não fiz fiação adicional nos lugares certos. Por outro lado, o banho foi realizado pela Internet e a aparência dos outros dois edifícios é de videovigilância (você pode avaliar o que está acontecendo visualmente).
De volta de uma viagem de negócios em novembro de 2019, à noite fui à casa de banho, abri a porta da frente e fiquei chocado com o que vi. Os LEDs do ponto Wi-Fi estavam piscando na escuridão e uma corrente de água escorria pelos meus pés. Então houve inundações e a energia não foi cortada. A água na casa de banho é organizada com a ajuda de seu próprio poço, uma bomba submersa e um sistema de automação que controla o processo. Como se viu mais tarde, um dos acessórios no vaso sanitário foi demolido e todos os quartos foram inundados. Eu nunca descobri por que a automação era compassiva e ainda desligava, mas conseguiu bombear 15 cm de água por metro quadrado 30. Estava a -14 graus fora daquele dia. O piso quente conseguiu manter a temperatura ambiente no nível certo, mas havia 100% de umidade. Você não poderia se infiltrar na organização de uma casa inteligente - você precisa começar a fazê-lo.
Escolha de dispositivos
Durante a construção da casa principal, adquiri experiência trabalhando com dispositivos Eldes (a fiação apropriada foi criada). Parte da automação é feita no
Raspberry PI . Outra parte é feita nos
dispositivos Xiaomi Aqara . A variante do Raspberry PI foi a que mais gostei e inicialmente a considerei para o banho. Infelizmente, porém, exige muito mais esforço para se organizar. Afinal, não é um dispositivo plug-and-play - de exercícios com ferro a escrever software para suas próprias necessidades. Por certas razões, o MajorDoMo não ficou satisfeito com isso. Atravessar o Raspberry PI, o adaptador ZigBee (para usar os sensores sem fio da Xiaomi) e o aprendizado necessário do Apple HomeKit (e a interface do Apple HomeKit não está muito feliz no momento). Não havia muito tempo (eu não queria que a situação se repetisse) e não havia fiação para cada ponto necessário, então decidi fazer tudo nos dispositivos Xiaomi.
O principal dispositivo nessa situação é o hub. No caso da Xiaomi, existem duas versões do hub: Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2 e Xiaomi Aqara Gateway. Este último é cerca de duas vezes mais caro, mais adequado para o mercado local e capaz de integrar dispositivos no Apple HomeKit. No entanto, se você instalar o aplicativo Aqara Home e selecionar a região "Rússia", no momento em que escrever essas linhas, apenas 13 dispositivos diferentes (interruptores, tomadas, sensores) estarão disponíveis. Se você instalar o aplicativo Xiaomi Home, selecione a região "China Continental", e haverá centenas de dispositivos disponíveis para conexão. No entanto, se você selecionar a região "China Continental", não poderá conectar o soquete europeu e vice-versa. Selecionar a região "China Continental" no aplicativo Aqara Home não fornece a integridade dos dispositivos presentes no Xiaomi Home com a mesma região. Por temer incompatibilidades, decidi parar no hub Xiaomi Mi Smart Home Gateway 2. A propósito, o próprio hub é uma lâmpada - isso pode ser levado em consideração durante a instalação.
Uma questão interessante separada é quanto tempo isso vai dar certo. Não se trata apenas de sensores e baterias, mas de sincronização e armazenamento de dados na nuvem. No momento, a conta é gratuita. Toda a informação é armazenada nos servidores Xiaomi. Se amanhã os caras decidirem que os usuários da Rússia não devem armazenar dados na região "China Continental" ou Roskomnadzor por algum motivo banir seus servidores, toda a casa inteligente corre o risco de se transformar em uma abóbora. Decidi por mim mesmo que, nesse caso, os sensores permanecerão e o hub será substituído pelo Raspberri PI + ZigBee Adapter.
Monitorando e prevenindo vazamentos
O primeiro e mais importante cenário de automação foi uma continuação natural do problema - quando ocorre um vazamento, o suprimento de água, ou seja, a bomba, deve ser desligado e um alerta de problema deve ser enviado ao telefone. Havia dois locais de vazamento potencialmente perigosos.
Além do hub, esse cenário exigia dois detectores de vazamento e um soquete inteligente montado na parede. Os sensores de vazamento são autônomos, funcionam com baterias. O fabricante afirma que uma bateria será suficiente por 2 anos.
A instalação de um soquete inteligente foi um pouco complicada pelo fato de que, sob os soquetes chineses, você precisa de soquetes quadrados, que não são vendidos em nossas lojas regulares (mas você pode encomendá-los).
Fazer furos quadrados ainda é um prazer. Além disso, você precisa de um adaptador de forma adequada, embora também haja uma tomada para o plugue europeu. Atualmente, a versão Aqara para o mercado local não possui um soquete de parede, o que nos liga à região "China Continental". Como alternativa, você pode instalar uma tomada de parede normal e conectar uma tomada Xiaomi inteligente, mas isso exigiria dois adaptadores adicionais. Outra alternativa foi um revezamento. Mas parei em uma tomada na parede.
No aplicativo Xiaomi Home, um soquete e um sensor foram adicionados. Em seguida, um cenário "em caso de vazamento" é gravado para duas ações: desligar o soquete e enviar um alerta.
O primeiro sensor de vazamento foi instalado próximo à bomba (e, de fato, ao lado do cubo). Para o teste, a água foi vertida em uma pequena placa e o sensor foi baixado nela. Realizei toda a ação diretamente no local em que o sensor foi instalado para trazer a situação o mais próximo possível da realidade. O teste foi bem-sucedido: o soquete foi desconectado, o alarme tocou no telefone e o hub piscou no modo de emergência.
O segundo detector de vazamento foi planejado para ser instalado no banheiro próximo à junção do tubo. Mas com a instalação, havia nuances - o hub não viu o sensor, embora a distância fosse pequena. A falha foi na configuração das instalações.
Entre o local de instalação do cubo (banheiro) e o local de instalação do segundo sensor de vazamento (banheiro), havia uma sala de vapor. Nas melhores tradições, a sala de vapor era costurada em um círculo de papel alumínio, criando problemas com a passagem do sinal.
O fabricante afirma que os dispositivos são capazes de formar uma rede mesh, ou seja, um dispositivo pode transmitir dados para o hub por outro dispositivo. Vi informações em algum lugar em que apenas os dispositivos conectados à rede (e não alimentados por bateria) podem atuar como transmissores na rede mesh. No entanto, foi o suficiente para eu instalar um sensor de temperatura no canto do banheiro para que o sinal do sensor de vazamento não fosse mais perdido. Talvez isso seja uma coincidência, porque um relé de controle de iluminação pública foi instalado abaixo do teto na lavanderia (talvez ele atue como um transmissor na rede de malha). No entanto, o problema com a perda de sinal do detector de vazamento no banheiro foi resolvido. Além disso, a conexão do instrumento ao hub pode ser verificada pressionando o sensor centralmente. Se tudo estiver bem, você ouvirá as informações do hub em chinês puro (no caso do hub Aqara, a comunicação será em inglês agradável).
Uma verificação para verificar se a energia foi desconectada e depois ligada pela máquina mostra que a tomada inteligente se apaga. Há uma configuração apropriada para que continue quando a energia for ligada:
Um sinal adicional de inundação foi o aumento da umidade para 100%. Por favor, consulte a próxima seção sobre como controlar este sinal.
Controle de fumaça e temperatura
Uma sauna é uma sala de risco de incêndio, portanto, o próximo cenário foi determinar os sinais de incêndio. Para este cenário, foram necessários dois detectores de temperatura (e umidade) e de fumaça.
O sensor de fumaça foi montado no teto do corredor no banheiro (na verdade, perto do fogão e da saída da sauna a vapor). Além disso, um dispositivo foi adicionado ao aplicativo Xiaomi Home e um script "em caso de detecção de fumaça" foi criado, seguido de uma notificação no telefone. O teste foi realizado com uma partida de lareira. O sensor lidou com sucesso com o teste. O hub estava congelando o alarme, além de um alerta sonoro estar funcionando. O sensor em si também era muito desagradável e emitia um bipe alto, alertando para um problema.
Outro sinal de fogo é um aumento de temperatura. Dois sensores foram instalados para monitorar a temperatura: um na sala de descanso e outro na sala de lavagem. Em seguida, um cenário "em caso de temperatura acima do ponto definido" foi configurado no aplicativo com uma notificação correspondente no telefone. No momento, defini o limite de disparo para o banheiro em 30 graus (no verão, provavelmente será necessário reconfigurar).
Além disso, foi configurado o cenário "em caso de temperatura abaixo de uma predefinição" com um limite de disparo de 18 graus e um aviso no telefone. Se, por algum motivo, o aquecimento parar de funcionar, eu gostaria de saber o mais rápido possível. Da mesma forma, os cenários "em caso de aumento de umidade" foram criados para ambos os sensores com um limite de acionamento de 70%, um aviso no telefone e o desligamento da bomba de água.
Dos bons bônus em sensores de temperatura e umidade, gráficos históricos estão disponíveis no aplicativo. Você pode, por exemplo, determinar em quais momentos o banho foi usado para a finalidade a que se destina (picos de temperatura no gráfico abaixo) ou comparar se a temperatura atual é anormal.
Controle de ventilação
A sala de vapor possui um exaustor forçado. Depois de concluir os procedimentos, é desejável arejar a sala. A ventilação é ligada por meio de uma chave e a própria ventilação leva pelo menos 30 minutos. No entanto, muitas vezes a sauna termina na primeira ou na segunda hora da noite. Fazer tudo com antecedência nem sempre é possível, e sentar no final de mais 30 minutos e esperar a sauna a vapor - o prazer está abaixo da média, porque você já quer dormir.
Para esse cenário, precisávamos de um interruptor de chave da Xiaomi com montagem zero na parede e na parede. O preço da pergunta é de cerca de 1900 p. Os switches estão disponíveis na versão do Aqara para o mercado local.
No meu caso, você não pode apenas substituir um comutador normal por um comutador inteligente - é necessária uma linha de energia. Dessa forma, foi necessário puxar uma linha zero para a abertura de instalação do switch, essa foi uma boa oportunidade. No caso de um disjuntor sem linha zero, a instalação teria sido mais fácil.
Após a instalação, o switch inteligente foi adicionado ao aplicativo como um dispositivo e o desempenho foi testado. As configurações do interruptor têm um temporizador e você pode definir o tempo de desligamento. Ou seja, o timer de desligamento agora está definido para mais 30 minutos de ventilação antes de sair da sauna e você pode ir para a cama em paz.
Outra opção é possível para automatizar o processo. Após a conclusão dos procedimentos de banho, a porta da sala de vapor se abre completamente, além da ventilação. Isso resulta em um aumento de temperatura na sala de lavagem, onde um sensor de temperatura está instalado. Com base nessas leituras do sensor, é possível criar cenários de ventilação on / off. Mas ainda não executei essa opção. Além disso, você pode experimentar o sensor para abrir a porta da sauna a vapor. Mas receio que ele morra ou caia rapidamente, porque a porta é de vidro e a sala de vapor pode ser de 120 graus.
Controle de iluminação pública
Outra tarefa que queríamos automatizar era controlar a luz da rua na varanda. Um dos cenários típicos é acender a luz da varanda quando você não estiver longe do prédio e estiver escuro lá fora. A sauna está trancada, o interruptor da luz da rua fica dentro da sala. Você tinha que seguir a chave para abrir a porta e acender a luz. Desligar as luzes requer um procedimento semelhante. Outro cenário que ocorreu regularmente foi acender ou apagar as luzes na varanda quando você estava na casa principal. Muitas vezes esqueci de apagar as luzes da varanda quando saí da sauna e descobri que já estava em casa: olhando pela janela ou olhando para as câmeras de segurança. Naquele momento, eu geralmente relutava em ir a qualquer lugar, então as luzes continuavam acesas a noite toda.
Um relé de dois canais foi adquirido para implementar essa ideia. O preço da pergunta é de cerca de 2000 p. No momento, não há relés na versão do Aqara para o mercado local. Mas pode ser substituído por um interruptor de chave (é claro que instalá-lo na caixa do distribuidor é um processo mais problemático).
Inicialmente, eu deveria montar o relé atrás do interruptor de chave, mas era muito difícil alcançar a linha de energia (o relé novamente precisa de energia). O local ideal é a caixa de derivação onde a linha de energia, a linha do disjuntor e a linha das luzes da rua convergiram. Estava sob um teto falso, por isso teve que desmontar alguns dos trilhos do carro. Era desejável pensar sobre esse assunto com antecedência. No entanto, a instalação foi bem sucedida. O diagrama de fiação é muito mais complicado do que para soquetes e interruptores (no meu caso, quatro fios de 3 núcleos e 8 terminais no próprio relé). Para não ficar na cabeça e não misturar nada, pintei o diagrama do circuito no papel antes de montá-lo. Em seguida, fiz uma montagem de teste para verificar tudo:
O dispositivo foi conectado ao aplicativo e a fase de teste começou. As luzes da rua precisavam ser ligadas / desligadas com o interruptor de chave anterior e o aplicativo. Existem duas luzes da rua, uma à esquerda e outra à direita. O relé possui dois canais, mas não fazia sentido ligá-los separadamente. Por outro lado, você também não deseja ativá-los alternadamente com dois cliques no aplicativo. Portanto, o controle foi realizado em um canal do relé. Por uma estranha coincidência, essa opção não funcionou normalmente - houve uma aderência em uma ou outra posição. Não havia tempo para experimentos, porque o dia claro havia terminado e queríamos montar o carro no teto. Então, eu simplesmente liguei as lanternas paralelas aos dois canais e tudo funcionou como desejado. Para fazer o comutador físico e de software funcionar como comutador de gateway, a opção Intertravamento foi ativada nas configurações do relé.
Também seria possível organizar a ativação / desativação das luzes pelo temporizador. Mas esse cenário ainda não era interessante.
Controle de acesso ao quarto
Outro momento curioso foi o controle da abertura da porta da rua. Primeiro de tudo, para determinar e notificar que alguém havia esquecido essa mesma porta normalmente batendo ou deixado aberta.
Para este cenário, era necessário um sensor de janela / porta aberta. O preço da pergunta é de cerca de 1000 p. Existem sensores na versão Aqara para o mercado local (eles têm bordas menos arredondadas).
A instalação é muito simples - os sensores são montados em fita dupla face. Antes da montagem, é melhor conectar o sensor no aplicativo para ver a que distância o sensor é acionado. As instruções dizem até 20 mm de folga, mas isso não é verdade, para dizer o mínimo - o sensor e o ímã de resposta precisam ser montados quase de perto. Na casa principal, a porta da garagem possui um sensor semelhante. Existe uma vedação de 1 cm de largura entre o trilho de guia e a porta. A essa distância, o sensor mostrava uma posição "aberta" e o ímã de resposta precisava ser aumentado.
Depois que um novo dispositivo for adicionado ao aplicativo, você poderá avançar para a automação. Configure o cenário "se a porta estiver aberta por mais de 1 minuto" com um alarme no telefone. Na localização em inglês, você não pode ver a parte da frase cerca de 1 minuto, mas o limite para o acionamento é esse. Na variante do sensor Aqara e do aplicativo Aqara Home, você pode configurar outros intervalos de disparo. No aplicativo Xiaomi Home, infelizmente, ainda não é possível fazer isso. Mas a prática mostrou que o intervalo de 1 minuto é mais que suficiente - não há alarmes falsos, todos os alarmes estavam no caso. Você também pode ver os logs por sensores. Este sensor também não é uma exceção. Você pode, por exemplo, a partir do registro, para determinar quando o banho chegou (primeiro abriu a porta em um determinado dia) e quando saiu (pela última vez que fechou a porta), estimando assim o tempo total gasto na sala.
Impressões de uso
A experiência geral de exploração é puramente positiva. Obviamente, existem algumas nuances menores, mas o principal objetivo da automação é alcançado. Primeiro de tudo, é a paz de espírito psicológica, confirmada pelos resultados dos testes. Também importante e conforto - foi recebido controle remoto da iluminação pública, exaustor, há uma luz noturna adicional. Tendo saído de férias, é possível lembrar e remotamente desligar a água.
Os custos de todos os dispositivos acima na forma aproximada (sem referência a uma loja específica) são mostrados abaixo. Ao fazer o pedido com o AliExpress, os preços diferem em uma direção menor.
Ao escolher um conjunto de equipamentos, você deve considerar a compatibilidade (para qual região o equipamento foi fabricado e a qual família pertence). Não será possível criar um cenário no aplicativo que, por exemplo, controle um soquete para uma região europeia de acordo com um evento de alarme de fumaça (para a região da China Continental). Se você não precisa do tipo de sensor de fumaça exótico, é melhor olhar para os dispositivos Aqara no mercado local. Afinal, o relé pode ser substituído, por exemplo, por um interruptor de duas teclas. Várias lojas que vendem dispositivos Xiaomi parecem importá-los em cinza (esses dispositivos são para a região chinesa). Mas, por exemplo, Svyaznoy, existem dispositivos projetados para o nosso mercado. Além da compatibilidade dos mesmos soquetes, eles também terão instruções em inglês e russo. Abaixo estão fotos de dois sensores idênticos, mas para diferentes regiões:
A capacidade de resposta do controle por meio de um aplicativo nem sempre é boa. Por exemplo, às vezes você pode encontrar uma situação em que você recebe um erro "falha na solicitação" em vez de acender a luz uma após a outra. O tratamento detectado experimentalmente - descarregando o aplicativo da memória e reiniciando-o - resolve esse problema mais rapidamente do que aguardar uma resposta na próxima tentativa. Às vezes, também há atrasos visíveis (de até 20 a 30 segundos) com a atualização do status de um sensor específico. Nesses momentos, é melhor não pressionar os botões liga / desliga novamente, mas simplesmente aguardar a atualização do status. Ao iniciar o aplicativo, em algumas situações, você pode ver uma lista em branco em vez da lista de dispositivos. Não é necessário entrar em pânico - ele geralmente aparece nos próximos segundos. Os alertas para o telefone não são localizados e salvam a nomeação correta dos próprios eventos. Além disso, os autores do aplicativo usam periodicamente o canal de alerta por push para publicidade (novamente em chinês). Claro, não gosto, mas não tenho muita escolha.
Espero que este artigo tenha ajudado a ter uma boa idéia dos recursos de vários dispositivos Xiaomi para construir uma casa inteligente e cenários para sua aplicação prática. Se você ainda tiver alguma dúvida, correção ou acréscimo, ficarei feliz em discuti-los nos comentários.