Не так давно был представлен Z-Wave модуль для Raspberry Pi — RaZBerry, который превращает мини-компьютер в полноценный контроллер умного дома. Управление Z-Wave сетью осуществляется с помощью web-интерфейса, использующего HTTP/JavaScript API. Используя JavaScript можно создать набор функций для автоматизации (включение/выключение света, проверка температуры, опрос датчика движения и др.), которые затем можно выполнить, послав HTTP запрос.

Продукт компании OpenRemote с одноименным названием позволяет создавать мобильные приложения для умного дома без программирования, при этом в одном приложении могут использоваться разные технологии: Z-Wave, KNX, X10, ZigBee, управление компьютером по ssh и др.

OpenRemote это сервер выполняющий любые команды и конструктор интерфейсов в котором вы создаете кнопки, переключатели, надписи и др. и этим элементам уже назначаете команды, в нашем случае это HTTP запросы на выполнение JavaScript функций на сервере Z-Wave.

Далее я по пунктам расскажу как создать пульт управления умным домом для iPhone и Android! А вот так будет выглядеть наше приложения, когда мы закончим:


Под катом много картинок.

Автоматизировать свой дом я начал года 2 назад, в основном используя беспроводную технологию Z-Wave, но и ради фана собрал несколько устройств самостоятельно на микроконтролле ATtiny2313 и Raspberry Pi. Когда я принял решение, что буду делать умный дом, я поставил три задачи, которые умный дом должен был решать, первая — экономия электроэнергии, вторая — обеспечение комфорта, третья — отображение информации о сотоянии дома в реальном времени.

На данный момент удалось реализовать следующее:

• Автоматическое включение и выключение света в коридорах
• Управление телевизором с iPhone при помощи Raspberry Pi и ИК-модуля
• Метеостанция c датчиками температуры и влажности
• Пылесос iRobot, который скоро приобщится к WiFi

Но третья задача по отображению информации была решена не полностью. На кухне и в комнате у меня стоят метеостанции показывающие температуру и влажность, чтобы посмотреть где горит свет, нужно открывать приложение на iPad, чтобы узнать пробки, нужно открывать другое приложение. Всей этой информацией я пользуюсь каждый день, и логично было бы получать её из одного места, поэтому я решил сделать информационную панели установленную стационарно в удобном месте.

У меня есть телевизор, купленный 8 лет, НЕ смарт тв, в нем нет USB и Ethernet. Иногда я его включаю для просмотра телепередач. И часто бывает, начал смотреть передачу, как вдруг понадобилось выйти из дома, оделся, стоишь в ботинках в коридоре, а телевизор не выключен! Приходится снимать ботинки (негоже в ботинках по комнате ходить), заходишь в комнату, находишь на диване пульт, выключаешь телевизор, идешь по своим делам. Такая ситуация бывает часто, поэтому я решил положить этому конец и всё-таки сделать кнопку выключения телевизора в коридоре.

В этой статье мы расскажем, как создаются устройства Z-Wave. С точки зрения схемотехники и программирования разработка Z-Wave устройства не сильно отличается от разработки устройства на базе Arduino, AVR или PIC. Однако есть в Z-Wave свои нюансы. О них-то и пойдёт речь под катом.

Протокол Z-Wave весьма популярен, и существует огромное множество совместимых устройств. Однако все, кто когда либо автоматизировал своё жилище, сталкивались с тем, что чего-то таки не хватает.

Кому-то не хватает датчика давления, кому-то датчика дождя, кому-то хочется устройство на 6 реле в одном корпусе, да ещё и на батарейках. А кому-то просто нужно управлять через Z-Wave пылесосом iRobot Roomba.

Но всего этого нет в Z-Wave (да и в других протоколах тоже), и производители не торопятся осуществлять все ваши мечты.

Мы услышали вашу боль и создали идеальный комбайн. Встречайте Z-Uno, которая сочетает простоту и универсальность. Z-Uno — это Arduino в мире Z-Wave. На этой плате вы можете собрать все ваши устройства мечты и многое другое.

Если вы владеете небольшим офисом на 10-15 человек, то вы бы хотели знать, когда приходят ваши сотрудники, пришла ли уборщица вечером. Не лишним было бы автозакрытие замка, чтобы никто из свидетелей Посейдона случайно не пробрались, а также выдача временных кодов для посетителей.

Есть множество профессиональных СКУД, где с помощью карточки можно открыть дверь, но в таком случае требуется врезание в дверь специального механизма, подведение проводов питания, установка считывателя в стену. Это не очень дешево и иногда такую систему невозможно установить, например если арендатор не разрешает вносить изменения в отделку или в здании, представляющем историческую ценность.

На помощь приходят устройства из умного дома Z-Wave!

Устройства системы контроля доступом

1. Замок Vision на батарейках, устанавливается на место существующего дверного замка. Замок всегда сообщает о изменении своего состояния, как бы вы его не открыли: радио-командой, кодом или ключом.
   
   Характеристики замка Vision:
   
   1. Возможность открыть Z-Wave командой (шифрование AES128), с помощью кодовой панели и обычного ключа
   2. Если открыть ключом или защелкой, сообщает на контроллер о своем состоянии «открыт/закрыт»
   3. Сообщает на контроллер номер кода, которым открыли дверь
   4. Ведет журнал событий. Если неправильно вводили код, вы узнаете об этом
   5. 13 кодов
   6. Работа от батареек 4xAA до года (зависит от того как часто используется замок)
   
   В комплекте с Z-Wave контроллером RaZberry и датчиком открытия возможно использовать функции Автозакрытия, Удаленного управления, Логирования событий и многие другие.
   
   

Для детской игры мне нужен светофор с радио управлением. У меня уже есть Z-Wave контроллер RaZberry, поэтому и светофор я решил сделать с управлением по Z-Wave. Суть проста: 4 разноцветные лампочки управляются с помощью 4-х реле (четвертая — синяя, режим турбо).
Для разработки своего Z-Wave устройства с 4-мя реле я выбрал плату Z-UNO второй версии, которая стала более компактная.

Программирование и заливка прошивки осуществляются в Arduino IDE. Для работы с Z-Wave к синтаксису Arduino добавлены специфичные Z-Wave функции.

Я полюбил сенсорные выключатели! Мне нравится их внешний вид, блестящее стекло, подсвечивающиеся кнопочки, смотрятся элегантно!
Т.к. моя квартира автоматизирована технологией Z-Wave, то и сенсорные выключатели должны поддерживать эту технологию. С переделкой кнопочного радио выключателя в сенсорный я справился в прошлый раз. Теперь мне нужен пульт на батарейках в виде сенсорного выключателя, который я смогу приклеить на двухсторонний скотч на кухне, чтобы дети доставали.
Если вы хотите свой уникальный сенсорный выключатель, да еще и не дороже 4К ₽, добро пожаловать под кат.

Рис.1 Система водообмена бассейна

Большое распространение в современном загородном строительстве получили частные бассейны с оборотной системой водообмена. Это система, при которой насос работает постоянно и вода циркулирует непрерывно по замкнутому контуру, проходя последовательно через фильтр, теплообменник и систему водоподготовки.

Фильтр производит механическую очистку воды от загрязнений, теплообменник нагревает воду до комфортной температуры, система водоподготовки обеспечивает необходимую концентрацию химически активных веществ для дезинфекции воды и задания нужного уровня кислотности pH.

И, если система водоподготовки, как любая ответственная система, строится на уже существующих специализированных контроллерах, таких как, например, Bayrol Pool Relax, то вся остальная система водообмена чаще делается пассивной: циркуляционный насос работает непрерывно, количество воды в системе не меняется и не контролируется.

В лучшем случае, устанавливают шаровой вентиль, управляемый от термостата, для поддержания заданной температуры воды.

Данную систему можно улучшить, используя модуль сбора данных NEVOTON DCM-5.1.1-Z. Он предназначен для измерения аналоговых сигналов от различных датчиков, передачи результатов измерений по беспроводной сети связи стандарта Z-Wave и коммутации электрических сетей напряжением до 275 В. Его применение позволит включить систему водообмена бассейна в систему домашней автоматизации стандарта Z-Wave.

Знакомясь с миром домашней автоматизации, невозможно обойти вниманием один из самых важных её элементов — беспроводного соединения. Как именно должны общаться между собой стиральная машинка, холодильник, термостат и пульт управления всем этим хозяйством? Очевидные ответы вроде Wi-Fi или Bluetooth имеют свои серьёзные минусы, делающие их не очень подходящими для такой работы: загруженность диапазона 2,4 ГГц приводит к помехам, совершенно лишним в домашней автоматизации. Одним из решений этой проблемы стала разработка низкочастотного протокола Z-Wave, специально заточенного под дистанционное управление и передачи простых управляющих команд (включить свет, запустить стирку, уменьшить громкость) с минимальными задержками.


Пульт управления на 4 устройства, USB-стик Z-Wave.Me, контроллер RaZberry на базе Raspberry Pi и Z-Way, уличный датчик движения, настенный двухклавишный выключатель на батарейках

Тема интернета вещей сейчас как никогда наиболее популярна. Каждый день выходят новые интересные устройства способные общаться друг с другом через интернет. Пока различные производители договариваются о общем протоколе общения, Apple решила взять дела в свои руки и выпустила Framework HomeKit стандартизирующий способы управления устройствами различных производителей. В перспективе с помощью мобильного приложения HomeKit можно будет управлять различными лампочками, термостатами, розеточными модулями по wifi или bluetooth. Но это все в ближайшем будущем, хотя нет, постойте…
Вы уже сейчас можете работать более чем с 1000 HomeKit устройствами или создавать свои HomeKit совместимые устройства!!!

Мы давно разрабатываем Z-Wave устройства и тестируем устройства других производителей. Более чем за 5 лет накопился большой опыт по их настройке, установке и нюансам работы, которым и хотим поделиться.
В этой статье речь пойдет о:

• типах устройств управления освещением 220В — реле, диммер
• типах ламп — LED, CFL, накаливания/галогенная
• схемах подключения — 2-х проводная, 3-х проводная
• использование шунта
• типах выключателей — моностабильный (звонкового типа), бистабильный (классический), моностабильный для жалюзи
• полезных сценариях управления освещением

Если вы уже знаете как перевести диммер в режим работы реле, зачем нужен шунт и чем плоха двухпроводная схема подключения, то для вас таблица — памятка, с какими лампами работает диммер. Реле работает только в 3-х проводной схеме подключения и может управлять любыми типами ламп.

Таблица 1. Диммер в 2-х и 3-х проводной схеме подключения

Тип лампы	C шунтом	Без шунта
Накаливания/галогенная	Плавно диммируется. Не мигает	Плавно диммируется. Не мигает
CFL Недиммируемая (Osram 13Вт)	Светит на максимум. Не мигает	Мигает в выключенном состоянии
LED Недиммируемая (Gauss 5Вт)	Светит на максимум. Не мигает	Мигает или слабо светит в выключенном состоянии
LED Диммируемая (Ikea 10Вт — обзор тут)	Плавно диммируется. Не мигает	Плавно диммируется. Не мигает

Для тех кто хочет ознакомиться с особенностями установки Z-Wave оборудования по управлению освещением, прошу под кат.

Как известно профессионалам рынка «умных домов», а также некоторым их счастливым обладателям, на рынке есть система управления THRONE. Она хороша тем, что решает проблемы масштабируемости и интуитивности, используя в основе интерфейса 3D-схему объекта. THRONE создавалась «с чистого листа», и поэтому отличается от традиционных систем и в плане пользовательского визуала, и в плане разработки проектов.



Многим также известно, что эта система ранее продавалась преимущественно в премиальном сегменте. THRONE был совместим с недешевыми протоколами KNX и Teletask, а также чуть более дешевым HDL.

Однако мир не стоит на месте, и, как говорят в компании, они увидели новые тренды рынка. THRONE стал присматриваться к беспроводным решениям, DIY сегменту и теме IoT. Начали с очевидного шага — интеграции с Z-Wave.

Параллельно команда THRONE запустила краудфандинг на Indiegogo. Суть проекта в запуске решения для массового рынка. Это хаб для «умного дома» и пользовательский редактор интерфейсов. Все это компания обещает сделать примерно через год. Но для тех, кто не хочет ждать…

Наладить максимальный комфорт в квартире с каждым месяцем становится все дешевле и проще. В этой пошаговой инструкции я покажу как легко и просто добавить вашему дому голосового управления! Для голосового управления нам понадобятся:

1. Контроллер RaZberry или любой компьютер с ПО Z-Way
2. Пара Z-Wave девайсов, а в прочем и любые WiFi лампочки подойдут
3. iPhone/iPad (желательно в стене)

Я использую Raspberry Pi B+, поэтому далее пойдет описание настройки голосового управления именно на нем. Видео работы в конце статьи.

Какие задачи решает радио выключатель:

• В комнате с готовым ремонтом переместили мебель, шкафом закрыли выключатель
• На этапе ремонта не продумали удобный выключатель около кровати
• В доме из бруса не эстетично тянуть наружную проводку, требуются радио выключатели, но с конкретным дизайном
• Интеграция с существующей системой автоматизации

На данный момент существуют Z-Wave выключатели на батарейках, например Z-Wave.Me Wall Controller, но эти выключатели идут с определенным дизайном клавиш. Если вы хотите использовать выключатели Legrand, Gira и др., то тут на помощь приходит Z-Wave плата Z-Uno.

Я покажу как из обычно выключателя Gira сделать радио выключатель на батарейках, который можно установить в любое удобное место. Видео работы выключателя в конце статьи.

Как положено порядочному гигу у меня есть метеостанция, которую я собрал сам из DHT22, Raspberry Pi и экранчика Nokia, это решение на постоянном питании, передающее данные по Ethernet.

Но теперь мне понадобилась мобильная метеостанция на балкон беспроводная и на батарейках.
В качестве радио модуля я использовал Z-Wave плату Z-Uno, в качестве датчика температуры и влажности решил попробовать Sensirion SHT20 работающий по I2C.



Материалы и цены:

№	Материал	Магазин	Цена
1	Z-Wave плата Z-Uno	5smart.ru	3500 р
2	Датчик Sensirion SHT20	voltmaster.ru	72 р
3	Корпус Gainta G517B	voltmaster.ru	160 р
4	Батарейный отсек BH421 2xAAA	voltmaster.ru	14 р

В комнате где играет ребенок я установил дополнительную подсветку в виде LED ленты. Изначально я планировал, что буду управлять яркостью ленты, это удобно для настройки ночной подсветки. У меня уже был Z-Wave диммер на 220В, поэтому дешевле было докупить диммируемый трансформатор на 12В за 1000р, чем специальный RGBW контроллер от Fibaro за 5500р.

Это решение работает, но есть минусы:

• Задержка при диммировании
• Нельзя установить очень маленький уровень яркости

Спустя год использования, я решил изготовить свой Z-Wave LED контроллер, но с энкодером и в корпусе от диммера, для установки в подрозетник.

Принципиальная схема устройства элементарна, к Z-Uno напрямую подключается энкодер 3-мя пинами: пин A, пин B и кнопка. Мосфет подключается к PWM пину.

Второй год я разрабатываю свой уникальный Z-Wave выключатель с сенсорными кнопками, который удовлетворит меня по функционалу, дизайну и стоимости изготовления.

С самого начала была цель сделать 4-х кнопочный выключатель на аккумуляторе размера 80х80 мм максимально тонким, сенсорные кнопки должны быть большие и при касании светиться целиком, а не только небольшой кружочек, как у всех. В итоге получился стильный тонкий выключатель, способный управлять любыми устройствами умного дома.

Во время разработки я решал множество задач по схемотехнике, дизайну корпуса и выбору материалов. Особенно интересным является создание самой сенсорной кнопки, которая светится целиком, но обо всем по порядку.

• Функционал
• Дизайн корпуса
• Разработка печатной платы
• Изучение рассеивателей света
• Подбор материалов рассеивателя
• Использование

Видео работы сенсорного выключателя в конце.

Часть первая: Небольшая пошаговая инструкция по установке и первоначальной настройке «Умного дома»

Так случилось, что жизнь заставила приступить к частичной автоматизации квартиры, особенно в части её безопасности, краны, газ, вход, электричество, ну а потом уже всё остальное.

Для себя определил следующие критерии:

1. Место — квартира, где переделка (существенная переделка чего-либо не планируется).
2. Возможность интеграции всех решений в единую систему УД с открытым кодом .
3. Возможность постепенного расширения (масштабирования) функционала.
4. По-возможности, минимальные затраты.
5. По возможности покупка элементов системы в РБ или же в РФ, без всяких заказов с зарубежных сайтов. Пришел, посмотрел, купил.
6. По возможности русскоязычный интерфейс, документация, поддержка.

Для себя определил открытый протокол Z-wave, сердце системы – однопалатный компьютер Raspberry PI (как раз у меня по работе такой и был) с контроллером Razberry, работающем на протоколе Z-Wave+. Программное обеспечение выбрал MajorDoMo. И протокол и ПО удовлетворяют мои требования.

В качестве помощника решил привлечь своего старшего сына (школьника, закончил 8-ой класс). И понял существующая документация довольно сложна для обычного пользователя, не сталкивающегося с настройкой, конфигурированием и программированием.

Вот и решил немного восполнить этот пробел.

Часть 2. Продолжаем создавать умный дом

В этой части устанавливаем в систему «Умный дом» контроллер Z-Wave, определяем его и знакомимся с *Nix операционными системами и работой в терминале (программой PuTTY), свои действия буду немного пояснять.

Напомню мои требования к «умному дому» (УД):

1. Место — квартира, где переделка (существенная переделка чего-либо не планируется).
2. Возможность интеграции всех решений в единую систему УД с открытым кодом .
3. Возможность постепенного расширения (масштабирования) функционала.
4. По-возможности, минимальные затраты.
5. По возможности покупка элементов системы в РБ или же в РФ, без всяких заказов с зарубежных сайтов. Пришел, посмотрел, купил.
6. По возможности русскоязычный интерфейс, документация, поддержка.

В первой части мы уже создали загрузочную карту памяти, настроили и узнали IP адрес платы Raspberry, немного научились работать с программой PuTTY и подключаться через SSH соединение.

Сейчас делаем следующие шаги: расширим место на карте памяти, установим контроллер RaZberry в систему, немного ознакомимся с интерфейсом панели управления Z-Wave и MajorDoMo/