company_banner

Как мы доводили умную розетку до уровня массового продукта

    Продолжаю рассказывать про разработку железа у нас. Итак, розетка. Умеет включаться и выключаться по команде, имеет датчик температуры.

    Ситуация опять на первый взгляд достаточно простая: есть готовое устройство, в целом понятно, как оно работает — но на массовый рынок оно не вышло. Слишком сложное, непонятное и хлопотливое в обычном использовании для человека без IT-образования. Да и стоит довольно много. Хочется удобнее, проще, понятнее и дешевле.


    Серийная модель в разборе. Основные вещи: корпус, сама розетка, плата контроля напряжения с конденсатором, плата с контроллером, радиомодуль с антенной, SIM-слот.

    В отличие от трекера, где нам пришлось очень много работать с железом, розетки у нашего партнёра-производителя уже были «в форме» и, в целом, отлично себя показали. Основные проблемы крылись в ПО, причём как низкоуровневом, так и высокоуровневом.

    Сеть розеток


    Конечно, сразу захотелось избавиться от SMS-канала. Обычные розетки отправляют и принимают SMS сами. Это не очень надёжно и довольно дорого для владельца. Значит, мы совершенно со спокойной совестью удешевляем использование за счёт применения GPRS. Это уже режет затраты для владельца почти втрое.

    Все команды розетке приходят с нашего сервера. Вся телеметрия уходит на наш сервер. Пользователь взаимодействует с этим сервером, хотя, для него он выступает чем-то вроде прозрачного прокси. Сервер же контролирует, что команда дошла. И он же отправляет SMS со статусом — абоненту не надо тратиться на каждое отдельное сообщение.

    То есть введением промежуточного сервера-посредника мы добились сразу трёх важных эффектов:
    • Розетка стала дешевле в эксплуатации (мы смогли обозначить фиксированные 99 рублей в месяц вместо непонятных затрат).
    • Мы получили возможность «накручивать» любые скрипты поверх железа без модификации этого железа.
    • И у нас появилось место, где можно легко и быстро настраивать и конфигурировать устройство без программатора и подключений к чему-либо. Дружелюбных интерфейсов на тот момент просто не было, а нам сразу хотелось сделать розетку понятной даже пенсионерам.

    Важным фактором перехода с SMS-отправки с самой розетки до GPRS-связи с сервером стало ещё и то, что при использовании большого количества устройств в многолетней перспективе (года через три-четыре, когда их, возможно, будет сотни тысяч на район), мы создадим проблему перегрузки SMS-канала. На рынке был и вариант GPRS-розетки, но по стоимости покупки и эксплуатации получалось почти в два раза выше, чем хотели мы.

    Функционал ПО


    Итак, сама по себе розетка умела изначально обрабатывать SMS, отвечать на них другими SMS, отдавать данные датчика и замыкать-размыкать контакты по команде от чипа. Внутри самого устройства была реализована вся логика — это и функции расписания, и реакции на температуру и остальное. Фактически, всё это было захардкожено, и любое изменение алгоритма означало необходимость перепрошивки устройства. А мы очень мало верили в то, что кто-то на массовом рынке будет серьёзно перепрошивать розетку.

    Итак, мы вынесли почти всю логику на сервер. Сервер умеет следующие вещи:
    • Отдаёт команды розетке, убеждается, что розетка отработала. Аналогично — для других прямых команд.
    • Реализован интерфейс создания расписания и реализация отправки команд по наступлению заданного времени.
    • И там же может программироваться реакция на разного рода события, например, изменение температуры. Пользователь задаёт в очень простом интерфейсе нужные условия, а сервер выступает в роли программатора розетки, передавая это вниз по техническому стеку (как если бы пользователь впрямую записал новый конфигурационный файл на неё).



    Интерфейс настройки расписания и скриптов


    Лог температуры в нашем офисе.

    Тесты


    Что продукт станет востребован, мы с радостью поняли почти сразу. Дело в том, что первым пользователем устройства стал наш программист WEB-интерфейса, который не раздумывая воткнул одну перед своим сервером. Как он объяснил — это самый простой способ удалённо его перезагрузить.

    Все бета-тестеры сразу вспоминали про свои дачи. После пары слов про то, что хорошо бы получить идеи использования, связанные с термодатчиком, в программу тестирования неожиданно ворвался сразу директор нашего филиала. «У меня в прошлом году на даче замёрзли трубы — давайте прототип» — и взял одно устройство. Он же стал самым активным бета-тестером, потому что трубы на даче его волновали довольно сильно. Постоянно писал примечания, объяснял, что именно хочется поменять в интерфейсе и так далее.

    Ближе к зиме мы поставили прототипы у себя в офисе и настроили на включение обогревателей за 1 час до начала рабочего дня. Оказалось очень удобным — тепло, и никакого лишнего расхода энергии на ночь. Есть пара моментов — стиральная машина вряд ли включится по подаче питания, так как большая часть моделей имеет свой программатор и требует дополнительного ручного нажатия на кнопки для старта. Также, например, ведут себя интеллектуальные нагреватели (с пультом управления).

    Смотрели и на краш-тесты — розетка должна переживать аварийные ситуации и сообщать об этом. Соответственно, в финал вошли следующие функции:
    • Защита от короткого замыкания обеспечивается стабилитронами.
    • При любой нештатной потенциально опасной ситуации розетка размыкает цепь (на входе питания).
    • Энергии после отключения питания хватает на 15 секунд работы радиомодуля и платы. Поскольку GPRS-сессия открыта постоянно, этого времени вполне хватает на отправку аварийного сигнала на сервер, чтобы он уведомил владельца о проблеме.

    Учитывая, что мы всё равно работаем с термодатчиком, пользователи попросили собирать график температуры в личном кабинете. Это было совсем просто, но очень интересно.

    Итог


    Стоимость устройства — 2700 рублей, абонплата — 99 рублей в месяц (туда входит неограниченное количество SMS-оповещений).
    • Мощность подключаемых приборов: до 3 кВт.
    • Нагрузка на выходе: до 16А – постоянная нагрузка, до 70А – кратковременная нагрузка.
    • Собственное потребление: 110-180mA.
    • Автономная работа на конденсаторе 15 секунд.
    • Защита от короткого замыкания.


    Вот что мы получили от юзабилистов:



    В целом — продукт очень понятен и с технической стороны нареканий не имеет. Тем не менее, обычным пользователям освоить его с первой попытки затруднительно. Главные шаги – нужно дорабатывать web-интерфейс. Мы уже после этих результатов поправили инструкцию по установке, изменили немного интерфейс, реализовав пошаговую регистрацию, и свели всё управление на одну вкладку. Пользователям понравилось больше. Также мы решили не делать управление устройством через IVR, а планируем делать мобильные приложения вместо этого.

    P.S. Розетка сейчас продаётся в Петербурге и Калининграде, в ближайшее время — по всему Северо-Западному региону.

    Comments 50

      +3
      Пока что, от приобретения подобных устройств отталкивает именно внешний вид. Возможно стоит обратить внимание на пилоты, в них побольше места, и без особого ущерба для внешнего вида, можно сделать N управляемых розеток. И в качестве хотелки: счётчик потребляемой энергии с логом.
        +9
        Две тыщи семьсот рублей? (хотел смачно выматериться, но не буду) Да вы чо? Это не цена массового продукта!
        СМС и правда уже нафиг не надо.
          0
          Будет больше устройств — будет ниже цена. Пока другие розетки с аналогичным функционалом в среднем сильно дороже.
            +1
            Не спорю про массовое производство.
            Но за что тут 2700? Сотовый модуль — копейки, чипы логики с электрикой — копейки. За разработку ну 100 с устройства, ок. Итого 500 рублей. За 500-800 я бы, вечнодушимый жабой взял.
              +5
              Тем более абонентская плата принесет еще 1188 рублей за год обслуживания, что тоже неплохо.
            0
            EnerGenie EG-PMS-LAN Сетевой фильтр с LAN
            + wi-fi роутер со свистком.
            Кстати они на даче уже могут быть не говоря про квартиру.

            И управляемых розеток больше. И платить + 100 рублей в месяц не нужно.
            Собственное потребление: 110-180mA. При 220В ??? Если да то это 24,2 -39,6ВТ Многовато что-то.
            Если подключу 5кВт нагрузку на час. устройство сгорит как я понял? Защита только от КЗ и кратковременных перегрузок?

          –2
          Как мы доводили умную розетку до уровня массового продукта

          Ассоциативное мышление страшная сила. Последнее слово, пока читаешь первые 8, мозг автоматически подменил несколько иным по смыслу ;)
            +1
            Приделайте еще подачу питания по GPRS — сразу куплю. Электроэнергию готов оплачивать по двойному тарифу ;)
              0
              переместив все управление на свой сервер и убрав SMS — можно здорово попасть…
              Я не говорю, что это хуже, но вот вам два сценария:
              1. забыл на даче обогреватель, хотел выключить — а ваш сервер не работает… Дача сгорела.
              2. Забыл обогреватель — sms работает, а вот интернета в телефоне нет…

              Если второй достаточно надуманный — я же знал, что покупал, то первый, достаточно реален. Плачу абонентку, а вы — подвели.
                0
                Наши сервера размещаются на двух площадках active-active. Это означает, что даже если ЦОД взорвётся полностью, сервис мигрирует на другое железо автоматически. Во втором случае есть другие каналы связи. Самый простой вариант — позвонить в поддержку и попросить отключить: вас авторизуют по номеру или данным договора, как обычно. Но, вообще, стоит просто настроить отключение по заданной температуре — это решается на уровне устройства, а не сервера. Посмотрите, это базовая возможность интерфейса: rozetka-bee.ru/
                  0
                  Я бы Ваш п.2 дополнил бы так:
                  «Забыл выключить обогреватель. Даю команду на выключение, но розетка, установленная на даче с плохим покрытием GSM команду не получила».

                  Мне могут возразить, мол, да как так?
                  А вот так. Был в гостях в одной деревне Смоленской области, так там чтобы по мобильнику поговорить нужно на дерево лезть, про связь в доме (где сигнал ещё от стен должен отразиться) я вообще молчу.
                    +1
                    Тут вы не правы. Всё же обходиться простой логикой.
                    Розетка команду не получила и соответственно не ответила вам что выключила обогреватель. Вы едете (вариант: просите соседа по даче) на дачу и ручками отключаете обогреватель, заодно опроверяя связь у розетки.
                    Да и про Смоленщину вы зря, смысл ставить эту розетку там где нет сотовой сети?
                      0
                      просто я в таком случае не стал бы надеяться на GSM, а использовал бы *DSL, который приходит по телефонной паре в дом.

                      Я согласен с Вашим утверждением про простую логику, но как высказался выше человек из BeeLine, уж лучше эту логику заложить в устройство с автоотключением по температуре или таймеру.
                        0
                        Это лучше делать как дополнительную ветку логики.
                    0
                    Спасибо за критику. Резервный SMS-канал для связи с розеткой, существует, но имеет ряд ограничений. Мы подумаем как сделать пользование резервным каналом удобным и понятным для абонента. Возможно, добавим короткий номер, при звонке на который можно будет выбрать опцию отключения всех своих розеток.

                    В любом случае, розетку можно отвязать от сервера и сделать полностью SMS-управляемой, накатив новую прошивку.
                    0
                    Что будет с розеткой если сеть пропала? Она сама выключится или будет ждать команды?
                      +1
                      Будет пытаться установить gprs-соединение. Выключаться не будет.
                        +2
                        Это на мой взгляд очень плохо — при например часе отсутствия соединения она должна выключаться. А так весь смысл теряется — так упавшая сеть может случайно спалить дом (в случае обогревателя). В случае нештатной ситуации система должна вести себя безопасно, а не впадать в ступор.
                      0
                      Было интересно
                        +1
                        Этой розетке сделать возможность управления по Wi-Fi и чтобы свой сервер можно было сделать для управления. В таком виде я эти розетки купил бы и по 3,000 рублей.

                        Пока что я всё же буду пользоваться Z-Wave.
                          +3
                          Бред. Если 10 управляемых розеток в доме, то, получается, необходимо купить 10 симок.
                            +1
                            Ага. Особенно зная любовь пчелайна к навешиванию всяких типа-бесплатных-первую-неделю опций, которые сосут бабло со счета. Я теще в планшет их симку поставил, раз в месяц-два приходится лазить проверять не включили ли чего нового. Уже проклял тот день, когда эту симку взял.
                            А тут за 10 симками следить? Да нафик надо.
                              0
                              тут, получается, надо ф-ю свитча реализовывать и розетки в сеть соединять :) Главная, которая с симкой — сервер :)
                                +1
                                И приходим к стандартной схеме умного дома — контроллер с выходом во внешний мир и ведомые устройства, которые подключены по стандартным протоколам — 1-wire, z-wave и т.п.
                              +1
                              — Где бы еще присосаться к населению? " подумал Билайн"
                              — А давайте прямо в розетку! «Сказал руководитель ковыряя в носу пальцем»

                              Бизнес идея по обсасыванию населения 5ть
                              Реализация два!
                                –1
                                Инертность мышления — любой хороший девайс обязательно снабдить абонентской платой. Что GPS трекер для машины, что эта розетка — одинаково плохая идея делать это на основе абонентской платы. Хотя нет — розетка намного хуже. Ценность они имеют, когда в некотором количестве, а каждую розетку в доме или на даче снабжать отдельной симкой — тупо
                                Бесплатная идея билайну — сделайте GPRS шлюз удобный для DIY — чтобы он не по абонентке а по трафику оплачивался и позволял удобно его использовать через WiFI, BT и Ethernet — тогда все розетки в доме можно завести через него в инет. Это было бы правильно.
                                Два варианта — для тупых обычных пользователей и для тех, кто хочет сам создавать свои девайсы и нужен только удобный шлюз. Второй может быть чуть дороже даже, за интерфейсы.
                                0
                                а где фотография готового продукта?
                                  +1
                                  Вот устройство в сборе:
                                    0
                                    Если бы эта розетка еще в стену монтировалась… А так такая огромная… Есть над чем дальше поработать.
                                      0
                                      Ну и до кучи, почему бы не сделать USB-порт?
                                        0
                                        А там и в качестве свиста можно подключить к компу :)
                                          0
                                          *свистка
                                        0
                                        Проблема в том, что в стене с арматурой gprs то как бы не работает, а если еще стакан железный… Если положить телефон в железную коробку — сеть есть, а интернета вообще нет (проверял как-то для одной задумки).
                                          0
                                          Можно антенну добавить.
                                    +7
                                    После «радости» работы с Electric Imp, очень не доверяю вещам, которые жестко завязаны на «какой-то» сервер и с которыми нельзя работать «на прямую».
                                    Завтра Билайн может поднять абонентскую плату, как уже указывали — будет отказа в ДЦ, либо прийдет новая метла и отдел розетки прикроют.
                                    Не надо зарекаться, что все будет вечно работать, у того же гугла примеров море.
                                    Плевать если это закладко-хранилка, а если это управлятор, от которого может зависеть сохранность мат ценностей или даже жизни…
                                      +2
                                      Поддерживаю — никаких внешних серверов!
                                      –1
                                      >> В целом — продукт очень понятен и с технической стороны нареканий не имеет.

                                      А зачем в розетке gprs, смс и весь остальной покер с куртизантками? Я один здесь этого не понимаю?
                                        0
                                        Ближе к зиме мы поставили прототипы у себя в офисе и настроили на включение обогревателей за 1 час до начала рабочего дня.

                                        Для этой цели хватит розетки таймера за 500р. Причем они умеют включать/выключать только по будням.
                                          +4
                                          Можно у китайца на Aliexpress взять.
                                            0
                                            Второй момент. Одна розетка, это только разговеться. 5-10 таких розеток и набегает кругленькая сумма ежемесячно. Понятно, что каждой розетке отдельный канал не нужен. Логичней было бы одно головное устройство c симкой, а все остальные розетки подключатся уже к этому головному устройству. Хоть по Wi-Fi, хоть ZigBee, хоть PLC (что конкретно для розеток как мне кажется было бы удобно).

                                            Далее по поводу тарифов. Раз уж мы заикнулись о гловном устройстве с интернетом. То например для дачи как мне кажется был бы интересен такой вариант. Небольшая абоненская плата за низкоскоросной доступ для розеток и других датчиков (например есть погодные станции которые отправляют погоду в интернет) и опции дающие полноценный интернет на сутки/выходные/неделю/месяц. Большой процент дачников (не все конечно но многие) живет по ритму будни в городе выходные на даче. И далеко не каждые выходные на даче. А зимой практически не ездят. И иметь полноценный интернет (в той полноте какой можно обозвать полноценным интернет через сотовый) весь год не нужно. Но розетка и т д требует постоянного подключения. А одно устройство и умный дом интернетом снабжает и немного доплатив можно в любой момент активировать высокоскоросной доступ.
                                              0
                                              Идея интересная, слов нет.
                                              Но реализация… есть ещё куда развиваться.

                                              Начнём с самого главного — количество каналов управления.
                                              Очень редко требуется управлять именно одной розеткой, это скорее для гиков.
                                              В нормальной ситуации нужно управлять минимум 3-4 устройстами.
                                              Сделайте устройство в форм-факторе «пилота» (с 5-6 розетками) и его ценность для конечного пользователя существенно увеличится.

                                              Дальше — каналы ввода.
                                              Мы же делаем продукт из категории «умный дом»? Значит минимум что ещё требуется:
                                              1. Подключение цифровых датчиков. Хотябы обычный датчик замыкания
                                              2. Подключение измерителей, пусть по минимуму это будет самый распространённый датчик температуры DS18B20, подключающийся по шине 1wire.

                                              Ну и банальное масштабирование.
                                              Основной модуль просто обязан иметь разъём для подключения ведомого модуля розеток.

                                              Всё это несущественно повысит себестоимость, но при этом позволит более широкому кругу потенциальных пользователей приобрести ваше устройство.
                                                +1
                                                В том-то и дело, что это продукт из категории «умный дом для самых маленьких». Чтобы сделать умный дом, надо разбираться в умном доме: знать какие существуют контроллеры, как они работают, знать какие бывают интерфейсы, какие бывают датчики, исполнительные механизмы, знать какие бывают системы управления и как их программировать. И это всё довольно дорого. А тут готовое устройство, которое может что-то дистанционно включать и выключать. Купил, воткнул — работает. Довольно просто. Естественно, как только понимаешь, что нужен десяток таких розеток, это становится неудобно и невыгодно. Тогда можно перейти на более тяжелые наркотики решения.

                                                По-моему, клево. Но оченьсмущает цена, 2700 рублей, это слишком. Если уж предоставляется на уровне сервиса, то стоило цену железки снизить.
                                                  0
                                                  Мы сейчас как раз «пилот» делаем на 6 розеток. :-)
                                                  Мысли сходятся…
                                                  –3
                                                  Главное чтобы на эту розетку подписки не оформлялись, а то 99 абонентская плата и ещё будет рублей 500 новости, погода и гудок. А как платные подписки сами сабой оформляются, почти все в курсе.
                                                    +1
                                                    1. C одной стороны идея использовать для управления GPRS хороша, с другой у неё есть два огромных минуса. Во-первых мобильный интернет работает не всегда и не везде. И там где смска пройдёт, соединения по GPRS просто может не быть. Во-вторых у устройства нет реального IP-адреса, соответственно оно может работать исключительно чрез Ваш сервер. Не всем это понравится.

                                                    2. Вы пишите, что сессию держите всё время открытой. А сколько одновременно открытых сессий поддерживает Бска? Случайно не 64?

                                                    3. 2700 рублей и 99 рублей абонентской платы это очень-очень дорого. Китайская GSM розетка за $33 конечно гораздо проще и без термометра, зато вообще работает бесплатно, включаясь и выключаясь от входящего звонка хозяина. Звонок при этом сбрасывается, так что деньги не списываются. Разумеется и от смс работает.
                                                      0
                                                      Круто, конечно, но слабо верится в «сотни тысяч на район». Если только под районом подразумевать планету, но вряд ли кто будет пользоваться розеткой в роуминге.
                                                        +1
                                                        Чтобы доверить еще и электропитание операторами сотовой связи…
                                                        А как Билайн относится к своему техническому персоналу, отвечающему за эксплуатацию сети?
                                                        В области ШПД Билайна из первых рук знаю, что была жесткая оптимизация инженеров, прямо таки «оптимизец».
                                                        Вот и по GSM-сети может так же?
                                                          0
                                                          Умный дом и умные розетки всегда чем-то притягательны и очень интересны.
                                                          И с вашей точки зрения, какую основную цель несут умные розетки с возможностью отключить устройство от сети?

                                                          Про обогреватели за 1 час конечно очень хорошо и для офиса это работает, но в основном в офисных центрах автономные или централизованные системы отопления и как бы там ни было, но оставлять включенный обогреватель без присмотра нельзя.
                                                          Какие реальные домашние сценарии вы видите в повседневном использовании?

                                                          Почему спрашиваю? Вижу, что большая часть решений умных домов сделаны в сторону «гиковости», когда можно перед друзьями или коллегами по работе похвастать «смотри что у меня есть».
                                                          Анализируя реальные потребности прихожу к выводу, что основная необходимость просто знать: что включено в сеть (освещение и розетки), температура в холодильнике (хотя сомнения по этому поводу), сухой ли пол в санузле и в комнатах, датчики движения в разных частях квартиры.

                                                          Не провоцирует ли наличие «умного дома» в доме или в квартире наоборот не выключать нигде свет, потому что потом перед сном можно нажать «кнопочку» и все само потухнет?
                                                          Родители часто учат «вошел в комнату включил свет, выходишь из комнаты выключи свет», к тому же сейчас рынок изобилует проходными выключателями и датчиками движения.
                                                          Возможно, вопросы не совсем к вашему посту, но интересно ваше мнение в любом случае как автора.

                                                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.