Умный дом

Многие люди, услышав про "частный дом, без центрального водопровода" представляют себе этакую избушку, хозяева которой каждый день по нескольку раз с коромыслом ходят за водой, ну а туалет у них, понятное дело - деревянный скворечник где-то во дворе.

На самом деле это давно уже не так, потому что много лет как придумали гидроаккумуляторы и автономные очистительные станции, поэтому современный дом в этом плане мало чем отличается от квартиры - в основном тем, что ЖКХ воду не отключают, а ее качество никак не зависит от работы местных чиновников.

Как это работает и где там нужна автоматизация?

Источник воды - скважина или колодец, вода из которого насосом закачивается в гидроаккумулятор, который позволяет поддерживать в водопроводе хорошее давление.
Когда давление воды снижается - включается насос и докачивает до нужного. И всё это происходит автоматически благодаря реле давления, которое собственно и включает насос.
Дальше - обычный водопровод, как и везде.

Лирическое отступление: когда-то при переходе с Windows на UNIX для меня стал открытием тот факт, что файловая система в UNIX намного более стандартизирована и упорядочена, чем в Windows (особенно в Windows того времени).

В самом деле, если в Windows было в порядке вещей свалить в один каталог саму программу, ее настройки, вспомогательные файлы, и всё это положить куда угодно как попало - то в UNIX была определенная иерархия файлов, что где должно лежать, чтобы было по фен-шую: bin, lib, var, etc...

Казалось бы, при чем тут MQTT и наши дни? При том, что при попытке организовать взаимодействие между устройствами при помощи MQTT сообщений я увидел тот же самый бардак, какой был когда-то в Windows: одна система отправляет сообщения как zigbee/#, другая как mesh/#, третья еще как-то, все самодельные устройства могут отправлять вообще любые топики, и если потом требуется связать одно с другим - то нужно помнить что на что реагирует и как что рассылает.

В этой статье хочу рассказать как я узнал что такое умный дом на примере управления отопительным котлом. Чтобы долго не подводить, скажу сразу, что статья о том, как мне удалось подключить электрический котел Protherm Ray 18, который работает по EBUS, к Home Assistant. Все сейчас работает хорошо, но некоторые проблемы еще не решил. О всем расскажу по порядку.

Японский провайдер кибербезопасности Trend Micro заявил, что с конца 2024 года он наблюдает волну масштабных DDoS-атак, в которой используются «армии» скомпрометированных IoT-устройств.

По данным исследователей, новый пока безымянный ботнет комбинирует в себе технические наработки известных предшественников Mirai и Bashlite. Он практически полностью состоит из «умных устройств» с выходом в интернет — в основном это беспроводные маршрутизаторы и IP-камеры. IoT-устройства в массе своей традиционно слабо защищены, так как владельцы нередко не меняют заводские логины/пароли (или даже не подозревают об их наличии) и не обновляют прошивку, что приводит к накоплению программных уязвимостей, используемых хакерами.

Целями атак стали, в том числе, ряд крупных японских корпораций и банков (что и заставило, судя по всему, Trend Micro заинтересоваться проблемой) — но в целом география целей ботнета очень широка и покрывает значительную часть Северной Америки и Европы. 

Можно предположить, что управление ботнетом происходит с территории Японии, потому что ИБ-специалисты обнаружили значительно отклоняющиеся от статистики отличия между конфигурацией атак на международные цели и цели в Японии — последние осуществляются с учетом локальной специфики, чтобы нанести наибольший вред, и учитывают «обратную связь».

Театр начинается с вешалки, дом с фундамента, а умный дом с сервера умного дома. И эта история будет о там как из малинки, москита, пчелиной сети и красного узла приготовить сервер умного дома так что бы всем котикам хватило доков, и при этом роботы-пылесосы не захватили мир.

«1 л.с. — это сила, которую развивает 1 лошадь диаметром 1 м и массой 1 кг, в вакууме».

Не первый раз встречается, что люди, видя какую‑то техническую задачу, пытаются решить ее сначала с использованием каких‑нибудь эмуляторов, причем за основу берутся допущения и упрощения. В итоге приходят к закономерному выводу — «так оно работать не будет! Программа посчитала...»

Если бы мы жили в мире сферических лошадей диаметром 1м — наверное да, реальность всегда и точно соответствовала бы теоретическим предположениям.
Но, к счастью или к сожалению, оно немножко не так.

И вот пример, снова наши термодатчики (+ немного занудства).

Редкая самоделка на тему «умного дома» обходится без термометров. В интернете есть масса инструкций по подключению, но при этом обычно ограничиваются «классическим», учебно‑демонстрационным вариантом, наверняка его все видели:

Берется какая‑нибудь ардуиноподобная плата, или что‑то из серии ESP, один из выводов GPIO настраивается в прошивке как линия 1-wire, а микросхема DS1820 подключается примерно так:

У меня есть две любимые сестры, которые очень хотели бы иметь дома датчик температуры, влажности и углекислого газа. Представленные на рынке готовые решения меня категорически не устраивали, а как говорится: хочешь сделать хорошо - сделай это сам.

В итоге я получил компактный сенсор стоимостью $24 и массу позитивных эмоций во время его разработки.

2023 год мы с колегой занимаемся монтажом отопления и вдруг на просторах интернета коллега замечает ролик про майнер, который охлаждается водой. Тут приходит одна незамысловатая мысль. Возможно ли будет интегрировать этот аппарат  в систему отопления дома и зимой получать бесплатное отопление. Как оказалось далее, ДА!)
Первые часы был небольшой шок, это вообще законно, греть дом еще и помимо этого получать прибыль с майнинга.

И тут началось изучение интернета и всех видео площадок, материала было не очень много. Никаких полностью рабочих кейсов не было. У многих система работала не стабильно, температура на входе и выходе сильно отличалась, что очень критично для майнера.

Две недели мы вынашивали эти мысли, большое количество схем, смятых листов с набросками системы. Консультации с 4 сантехниками со стажем больше чем наш суммарный возраст и самое главное штудирование книг по гидродинамике и вот первая система на первично-вторичных кольцах готова.  

Давным-давно был такой фильм "Один дома". А в фильме был эпизод с автоматически включающимся светом в домах - имитация присутствия.
И вот тогда-то и захотелось сделать что-то подобное.

Времена были дикие, никаких "умных домов" тогда в наших краях не знали, не ведали, и пришлось городить колхоз лютый, самолепный.
За основу был взят старый компьютер, из тех, у которых были аппаратные LPT-порты.
Там было как минимум 8 проводов, на которых можно было выставить 0 или 1 (+5в), просто записав в порт соответствующий байт.
(забегая вперед - это почти то же самое что сейчас использовать Ардуино).

Все больше покупателей новых квартир хотят видеть их не только красивыми, но и умными. Для создания красоты нанимают дизайнера, а для умных функций — интегратора. Мы расскажем о подобной коллаборации дизайнера и интегратора на примере двухкомнатной квартиры площадью 77 м² в Бишкеке.

Мы начнем с дизайн-проекта, после чего подключим интегратора, который добавит автоматизацию инженерных систем умного дома и напишет сценарии. Конечно, мы оценим, что получилось в итоге. Получилось ли сделать квартиру не только красивой, но и умной?

Недавно появилась новая модель Российского одноплатного микрокомпьютера - Repka Pi 4 Optimal, в котором множество улучшений - можно устанавливать модуль eMMC (Embedded MultiMediaCard), чтобы использовать его вместо карты памяти SD как для хранения данных, так и для загрузки операционной системы, но и это оказалось не самой главной “фишкой” новой модели Repka Pi - вскоре появилась версия платы этого одноплатника с интерфейсом PCIe 2.0 1x полностью совместимый с PCIe Raspberry Pi 5, т.е. все платы расширений для RPi 5 работают на Repka Pi 4 Optimal PCI. И это уже по настоящему интересно. Давайте посмотрим и попробуем вместе.

Как известно, инфракрасные счётчики зарабатывают себе на жизнь, считая людей. Обычно, на входах в торговые центры и отделы.

Самый бесхитростный из них — счётчик с одним инфракрасным лучом. Он считает подряд всё, что движется. Точнее, всё, что прерывает его луч. Неважно, входит человек или выходит: счётчик добавит к переменной‑сумматору одну единицу.

Польза от такого счёта проявится только ночью, когда все, кто входил в торговый центр, выйдут из него. Тогда можно будет разделить показания счётчика на два и узнать, сколько за день было посетителей. Плюс‑минус погрешность счёта, которая для счётчиков этого типа обычно составляет... процентов.

Счётчик с двумя параллельными инфракрасными лучами сложнее. По последовательности прерывания двух своих лучей он может определить, входит посетитель в торговый центр или выходит. Это, теоретически, даёт новую, фантастическую возможность: не дожидаясь полуночи, узнать, сколько людей находится в торговом центре прямо сейчас. Нужно лишь из числа вошедших вычесть число вышедших. Разумеется, это знание тоже будет слегка расплывчатым: плюс‑минус погрешность счёта.

Как оценить эту расплывчатость? Какова типичная величина ошибок счёта для этого случая? Выясним это на практике.

Как можно догадаться, на этот раз речь пойдёт об очередном поделии китайского IoT-гения, а именно о цифровой камере для третьего "глаза" микроскопа (можно ли назвать камеру для микроскопа IoT-ом?). Не знаю, может у них там сверху наказ такой: в каждую камеру по бэкдору совать (и чем больше, тем лучше), но это в самом деле треш.

За какую камеру ни возьмись: будь она для видеонаблюдения, либо, как в моём случае, для вывода картинки с микроскопа на монитор/смартфон - по факту вы получаете не только девайс, выполняющий свои основные функции, но и как "премиум-фичу" - потенциально следящее (конечно же, за Вами) устройство. Об одном таком девайсе я и хочу рассказать.

Дышать качественным воздухом всегда приятно, особенно в Алматы, где часто бывает смог. Поэтому планировать свою умную квартиру Александр начал с вентиляции. Продумал он и другие инженерные системы, поэтому к интегратору пришел с полным пониманием того, что ему нужно.

Александр установил мощную систему вентиляции, которая обеспечивает каждую комнату свежим, увлажненным и подогретым/охлажденным воздухом. Конечно, в квартире есть и другие инженерные системы: свет, отопление, шторы, видеонаблюдение, датчики.

Нам удалось побывать в умной квартире Александра, в статье подробно о ней расскажем.

Пару лет назад у меня завелось хобби - я начал коллекционировать восходы. Тогда я поселился в доме, и которого открывался широкий вид на небо. Однажды, в очередной раз задержавшись за делами до восхода, я вышел на балкон и восхитился красоте.

Записал пару минут на телефон, и на этом успокоился. Но в следующий раз ночью выставил на балкон экшн-камеру. Так все и завертелось.

Восход - это очень красиво, но не любой. Красоту восходу придают облака, при достаточной плотной, но не сплошной, облачности восход становится уникальным, красивым и завораживающим.

Дальше - мой длинный путь к автоматизации записи восходов. В ролях Home Assistant, Zoneminder, ffmpeg и немного скриптов.

В этой статье я расскажу про написание скрипта HA, который помогает продолжить смотреть фильм на другом устройстве: выключает источник, включает устройство назначения, включает plex, включает текущее видео, перематывает видео в нужную позицию, устанавливает необходимую громкость.

Для его использования необходим Home Assistant и интеграция Plex.

Написание скрипта и тестирование заняло больше времени, чем сэкономит его использование, но он писался скорее в исследовательских целях. Возможно вы сможете подчерпнуть полезные решения, которые были использованы в нем, а может подскажете мне в комментариях как что-то можно было сделать проще.

В статье будет рассмотрено использование переменных (variables), триггеров (wait triggers), циклов (loops), условий (conditions), шаблонов значений (value templates).

Разработка, когда-то начавшаяся с обсуждения на Хабре возможностями управления газовыми котлами с интерфейсом OpenTherm, привела с созданию не только прошивки для контроллера с процессором ESP32, но приложения для Android с персональным облачным сервером.