Панель управления умным домом. iPhone в стене



    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:

    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.

    Задумав панель, я знал какими функциями она должна обладать, это:
    1. Отображение температуры за окном
    2. Отображение температуры в доме
    3. Отображение влажности в доме
    4. Информация о пробках
    5. Выключение электроприборов
    6. Кнопка ВЫКЛЮЧИТЬ ВСЁ
    7. Часики

    В качестве панели сначала планировал использовать Android планшет дюймов на 7, и в качестве софта OpenRemote, который как раз для этого и разработан. Но позже решил сделать панель из подручных средств. Под рукой оказался старичок iPhone 4, который как оказалось позже, справился с ролью панели управления на отлично, не смотря на не большой экран.

    Итак, после выбора панели, встал главный вопрос, как iPhone вмонтировать в стену, погуглив нашел несколько готовых решений, каждое из которых стоило в районе 600~800 евро. Цена крепления превышала цену самого iPhone, я посчитал это не разумным и решил сделать подАйфонник сам!

    Для установки iPhone в стену нужно было понять:
    1. Во что закрепить iPhone, чтобы он не вывалился из стены
    2. Куда спрятать блок питания

    Решение первой задачи нашлось в коробке от самого iPhone, подложка разделяющая iPhone и аксессуары с небольшими доработками отлично удерживала iPhone в стене.


    Из оргстекла выпилил рамочку увеличивающую толщину подложки


    Нашел пластиковые антилюфтовые прокладки для выключателей, из них сделал ушки


    Блок питания не стал прятать в стене, а решил перенести его в комнату, iPhone удобно расположен рядом с дверью в комнату. Купив провод питания на 2 метра, я протянул провод под наличником двери, завел в комнату через отверстие высверленное в дверной коробке и вставил блок питания в розетку специально там подготовленную.


    Рамочку вырезал из черной глянцевой бумаги и приклеил прямо на обои, конечно было бы круто сделать такую рамочку из черного глянцевого оргстекла, я даже подготовил автокадовский файл для резки оргстекла на станке, но цена в 1500р меня остудила.

    Вот как выгляд готовая панель:




    После установки iPhone в стену, пришла очередь писать софт, я немного знаком с программированием под iOS, поэтому в программирование трудностей не возникло. Трудности возникли с дизайном, несколько ночей я корпел в Photoshop над простыми иконками и компоновкой блоков. В итоге получилось, то что вы видите!

    Все же плиточный дизайн мне по душе


    Во второй части я хочу рассказать о устройствах которые использую и которыми управляю с панели.
    Управление светом полностью построено на беспроводной технологии Z-Wave. Выбор пал на нее из-за большого количества совместимых устройств, более 200 компаний по всему миру выпускают Z-Wave устройства, это означает, что у меня не будет в будущем проблем с докупкой оборудования. Плюс ко всему она дешевая по сравнению с knx, amx, crestron, в среднем устройство стоит 100$ и самое главное она беспроводная, мне не нужно тянуть никаких проводов между устройствами для их взаимодействия.

    Установленное оборудование
    Фото Устройство
    Z-Wave.Me Dimmer 300W это диммер в комплекте с клавишей, под клавишей две кнопки, нажал вверх — свет зажегся, нажал вниз -свет выключился, клавиша всегда в нейтральном положении. У меня установлено 3 таких устройства, одно в комнате, чтобы можно было регулировать свет с телефона, одно в прихожей и коридоре, чтобы ночью свет включался на 20%, а днем на 100%. Эти диммеры устанавливаются в разрыв фазы, а по советской традиции проводка так прокладывается, что в подрозетнике выключталя нет нуля, только фазы, поэтому выключатели с реле я не могу использовать.
    Fibaro Universal Sensor это бинарный датчик, если замкнуть на два проводка на ней, то в сеть Z-Wave пошлется сигнал, что сработал датчик. У меня эти проводки замыкает датчик движения Астра-515. Тем самым я сделал свой Z-Wave датчик движения. У меня используется 2 таких, один в коридоре, другой в прихожей, управляют Z-Wave.Me Dimmer.
    Fibaro Dimmer это микромодуль диммер без клавиши размером с крону, я к нему подключил ночник, а в качестве кнопки управления использую маленький дверной звонок.
    Настенный двухклавишный выключатель на батарейках Z-Wave.Me Dual Paddle Wall Controller это пульт в форме обычного выключателя, управляет Z-Wave.Me Dimmer (люстра) и Fibaro Dimmer (ночник) в комнате. Приклеен около кровати.
    Розеточный модуль с энергопотреблением Everspring это радиоуправляемая розетка, зимой включаю в нее гирлянду и управляю с пульта Z-Wave.Me Key Fob. Сейчас в розетку подключена лампа, включаю ее с одноклавишного выключатель на батарейках.
    Настенный одноклавишный выключатель на батарейках Z-Wave.Me Single Paddle Wall Controller управляет розеточным модулем Everspring.
    Брелок Z-Wave.Me Key Fob, каждая кнопка включает/выключает где то свет.
    Плата расширения RaZberry для Raspberry Pi это плата устанавливается в Raspberry Pi и превращает его в контроллер умного дома, с его помощью я настраиваю связи и сценарии взаимодействия.


    Z-Wave — это mesh сеть, т.е. каждое устройство может общаться с каждым устройством напрямую без участия центрального контроллера. Например, двойной выключатель на батарейках, который у меня приклеен на двухсторонний скотч к стене возле кровати управляет напрямую диммером в люстре и диммером в ночнике.

    А вот в прихожей и в коридоре, где у меня установлены датчики движения и диммеры, управление осуществляется с помощью контроллера. При срабатывании, датчик движения отправляет сигнал на контроллер, на контроллере запускается скрипт, который проверяет сколько сейчас время, если с 7 до 0, то свет включается на максимум, если ночь с 0 до 7, то свет включается на 20 %. И конечно же всем светом можно управлять с iPad и видеть состояние датчиков.

    Метеостанция в комнате состоит из двух частей
    Первая часть: 2 семисегментных индикатора по 4 сегмента работают на микроконтроллере attiny2313 с 2 датчиками температуры DS18B20, один датчик в комнате, другой за окном.

    Вторая часть: LCD экран от старой Nokia 6020 прикручен к Raspberry Pi, по SPI 9 bit на него выводится информация с датчика влажности DHT-22. Для Raspberry Pi я написал парочка cgi-bin скриптов, с помощью которых я вытягиваю информацию о влажности и температуре на iPhone используя HTTP запросы.
    Если кому то будут интересны подробности как рисовать на экране Nokia 6020 c контроллером PCF8833 16 bit color с помощью raspberry, спрашивайте, т.к. эту задачу мне пришлось решать самому и это тема для отдельной статьи.


    На той же Raspberry установлена плата для управления телевизором по ИК. Работает это просто, с iPhone по WiFi отправляется HTTP команда на Raspberry Pi с помощью программы lirc выполняется нужная ИК команда. Применить эту плату можно к любой ИК технике.


    В соседней комнате живет пылесос Roomba iRobot 770 вполне самостоятельный, работающий по расписанию. В планах, приобрести к нему WiFi плату RooWiFi и рулить им с телефона или запускать его, когда меня нет дома.


    К чему я пришел
    Продолжать совершенствовать свое жилище я думаю, буду еще долго. Для демонстрации того, что есть на данный момент я в Planner5D подготовил план своей квартиры, и с помощью Photoshop разместил устройства Z-Wave, с указанием, что чем управляет.


    Я увлекаюсь техникой и всегда стремлюсь совершенствовать свои навыки. Мне интересно разрабатывать решения, которые окажутся полезными. Совмещая развлечение и практическую пользу я создал действительно комфортный умный дом. Задумав изучить микроконтроллеры AVR и программирование под Raspberry Pi, я разработал свою метеостанцию. Увлекшись технологиями умных домов, я сделал автоматическое включения света в коридоре по временному алгоритму. Робот пылесос был приобретен по известной причине — любовь к чистоте и лень убираться.

    На данный момент, установив панель управления в прихожей я добился желаемого уровня комфорта: уходя из дома, я выключаю забытый свет и телевизор одной кнопкой, через пару часов начнет свою работу пылесос, по необходимости, с работы я могу проверить не срабатывали ли датчики в мое отсутствие, а придя домой, я открою входную дверь и свет сам зажжется, не заставляя меня в темноте ломать ноги, пробираясь к выключателю.
    Дом стал более комфортным, а системы которые в нем работают экономят мне время, позволяя тратить его на радость жизни!
    Поделиться публикацией

    Комментарии 55

      0
      Не нашел Raspberry на схеме. Я не там ищу или его нет? iPhone-панель управления? Датчики?
      Я не придираюсь, мне правда интересно. А выглядит все очень достойно, как по мне.
        0
        На схеме действительно нет raspberry и панели, чтобы не перегружать, а то у меня в прихожей большая концентрация устройств, а датчики движения есть, они на схеме в виде микросхем, в табличке есть картинка fibaro universal sensor + астра 5.
        Думаю обновлю схему и добавлю все девайсы и датчики понятнее нарисую.
        0
        Не забудьте добавить холодильник в список исключения для команды «ВЫКЛЮЧИТЬ ВСЁ».
          0
          А у меня на ВЫКЛЮЧИТЬ ВСЕ и так только избранные устройства, те что я в ручную включаю, есть же еще свет в коридоре и в прихожей, которые сами выключаются через 1.5 минуты. В будущем еще планирую добавить шаровые краны в санузел и можно будет воду перекрывать.
            +1
            Собственно с этого надо было начинать, остальное баловство.
              +1
              И датчики протечки воды.
              0
              Позвольте уточнить. На бытовые размеры сечений водопровода (½ и ¾) вы врядли найдёте подходящий запорный шаровый вентиль с сервоприводом. Тут гораздо уместнее использовать селеноидные вентиля мембранного типа. Опыт использования подобных вентилей на городской магистрали с непредсказуемым качеством воды у меня уже четыре года. За весь срок сервис не потребовался.
                0
                Почему не найдёте? Есть готовые решения, тотже АкваСторож и Нептун, которые используют шаровые краны с сервоприводами.
                  0
                  Я как раз планировал использовать шаровые краны из комплектов Нептун, например такой:
                  www.neptun-mcs.ru/catalog/parts/valves_1/krany_sharovye_s_elektroprivodom_bugatti_pro/kran_sharovyy_s_elektroprivodom_bugatti_pro_220v/


                    +1
                    С этим производителем сталкиваться не довелось. Ну, раз нашли — значит нашли.
                    У меня стояла задача разместить всю запорную арматуру в нише общего стоянка. Поэтому габариты клапана имели большое значение. Картинка для примера:
                    image

                    Ну и отчасти безотказность решения. Сгоревшие приводы мне видеть доводилось, а вот сгоревшие головки соленоидов — нет. И так далее, много мелких предпочтений обуславливает выбор. Мне приходится часто сталкиваться со всеми типами клапанов. У каждого решения свои нюансы.
                      0
                      Danfoos вообще очень качественная фирма. Что это за модель?
                        0
                        Этого первая картинка какую гугл выдал.
                        А вообще вот: Вся номенклатура
                        Описание скорее всего подходящих вам моделей
                        Только обратите внимание: соленоиды бывают двух типов — нормально открытые и нормально закрытые. И от выбора типа соленоида меняется логика работы. Вообще есть регламенты и ТБ для выбора типа клапана, но в личном применении это все такой большой роли не играет. Я для себя посчитал общее время, необходимое для пользования водой. Получилось, что большую часть суток вода не потребляется, ночью спим, днём работаем. Поэтому поставил нормально закрытые клапана. Отключил клапан, он закрылся.

                        В предыдущем посте не стал распространяться, но если уж проявился интерес, то вот ещё один аргумент в пользу соленоидов. Везде в каталогах и прайсах, вижу, шаровые вентиля с приводами стараются продавать одной позицией. Сломалась головка и замена превращается в проблему. По крайней мере у нас на дальнем востоке сервисцентры ЗИПы на них не держат. Приходилось с такими ситуациями сталкиваться. А соленоиды, в частности у Данфосса, идут отдельной позицией вентиль и отдельной головка. Заменить, случись что, не проблема
            +1
            Если кому то будут интересны подробности как рисовать на экране Nokia 6020 c контроллером PCF8833 16 bit color с помощью raspberry, спрашивайте, т.к. эту задачу мне пришлось решать самому и это тема для отдельной статьи.

            пишите, конечно. каждый раз просматривая статьи по созданию умного дома по хорошему завидую авторам — в плане железа уже насобрал достаточно и реализации попадаются под самое разнообразное оборудование, но «все руки не доходят»
              +2
              Чудесно! А у меня особо нечем в доме управлять, но случайно под руку попался старый сломанный iPad и я тоже превратил его в настенный дисплей, выводя туда всякую нужную информацию. Правда дизайнер из меня никакой, но практическую пользу ощущаю каждый раз проходя мимо или уходя из дома.
              Получилось как-то так
                +1
                Получилось круто! А как к стене прикрепил и питание как подвел? Я в свое время долго думал, как с минимальными затратами сделать не очень колхозно.
                  0
                  К стене прикрепил на двусторонний скотч 3M, который знаком каждому гику своим свойством отдираться только вместе с бетоном.
                  Можно было бы проштробить дырочку в стене, но мои скиллы стройки и ремонта немного ниже необходимых, ну и я тогда еще не знал будут ли усилия оправданы (моя беда, что у меня часто бывает, что идея горит, а как сделаешь и наиграешься — забываешь).

                  Изначально просто прилепил голый iPad с первой убогой версией интерфейса на голую стену (на фото нет питания, ибо тогда еще не подвел). Прожил так недельку и понял — полезно, не надоело.

                  Вторую версию делал уже более обдуманно. Питание подвел точно так же как и вы (даже удивился совпадению) — под наличником входной двери. Там еще домофон висит, его провод тоже под наличником, двух зайцев сразу убил. Питание выводится в розетку под полкой. Сама полка висит на уровне пояса, потому розетку под ней совсем не видно. Зато от нее я так же заряжаю велосипедную фару, а девушка втыкает свои фены/плойки. Финальным аккордом я нашел в икее рамочку для фотографий, которая идеально подходила под размеры iPad'а (если внутри чуть попилить напильником) и вставил планшет уже в нее. Некоторым друзьям не нравится, но мне наоборот с ней кажется как-то уютнее. Здесь на вкус и цвет, каждому своё. Для 30-pin коннектора пришлось просверлить небольшую дырочку и вывести провод, который сразу уходит вниз под полку и незаметен на фоне стены.

                  Возможно третью версию сделаю более фундаментально, я не нашел описаний некоммерческих аналогов, полагался на метод собственных проб и ошибок, потому может быть и получилось чуть топорно. И потому я и обратил внимание на ваш пост, чужой опыт всегда интересен.

                  Не хочу засирать комментарии огромными фотками, так что если интересно подробнее описано у меня в блоге: vas3k.ru/blog/357/
                    +1
                    Еще популярное решение это мощные неодимовые магниты, чтобы можно было снимать ipad со стены.
                    Я начал делать панель в феврале и тогда изрыл весь интернет в поисках как вставить планшет в стену, информации было очень мало. Почитал блог, в том месте где у вас iPad, самое разумное это было его приклеить, а не долбить стену, там железобетонная стена.
                    0
                    www.ebay.com/itm/Koala-iPad-Mini-Wall-Mount-Dock-by-Dockem-for-Tablet-Damage-free-Cord-Clip-/221157225740

                    500 рублей (правда я у другого покупал продавца, который в Россию поставлял, сейчас у него кончились — но найти можно в принципе)
                    +1
                    Весьма. А нижний блок из четырех строк что символизирует?
                      0
                      Это небольшой лайф-менеджмент, своеобразные «баллы» по четырем категориям: здоровье, саморазвитие, работа, развлечения. Кроме той беды, что я программист, я еще и удаленный программист, работаю из дома уже много лет. Кроме всех плюшек у работы дома есть главный минус — жизнь на работе. Так что эти столбики показывают как много времени я посвещаю тем или иным делам, помогают не «выгорать» программируя в свое удовольствие часов 200 напролет :D

                      Эти столбики еще и в основном строятся автоматически: коммитнул в личный проект — получил плюсик в саморазвитие, зачекинился в кафе — плюсик к развлечениям, затрекал пробежку или покатался на велосипеде с RunKeeper'ом — полетели плюсики в здоровье, ну и так далее, список постоянно расширяю и нормализую :)

                      Подробнее написано в конце поста, ссылку на который я кидал выше (но стоило кинуть ссылку на хабре, так электрики решили порадовать мой район отключением электричества, извиняюсь за перебои).
                    0
                    А зачем в коридоре три холодильника?..
                      +2
                      Мы много кушаем!
                      В коридоре две морозилки и один холодильник, теща — любитель заготовок на целый год.
                      0
                      Солидарен с Вами, тоже думал о WiFi ко всему и правда китайском планшете навсегда вмороженном в стену в каждой комнате.
                        +5
                        Я наверное слишком бедный или жадный. Но iphone впиливать в стану? Серьезно?
                          +4
                          Мой Б/у iphone 4 стоит тысячи 2-3р, выгоднее его в стену замуровать, чем продавать.
                            +2
                            Рынок б/ушных мобильных девайсов (особенно Apple) сейчас настолько велик, что там не просто ценники смешные, а можно найти даже по друзьям совершенно ненужные устройства 2-3-летней давности, валяющиеся в тумбочках. А в Москве особенно. Последние модели активно перепродают, предпоследние уже стоят раза в 3 дешевле оригинала, а поколения на 2 назад уже просто никому не нужны и можно выпросить за пиво/шоколадку просто кинув клич в популярной соцсети (я вот так и сделал, сразу друзья из Москвы EMSом прислали подарочек). Не берусь обсуждать правильность такого отношения в современном обществе, просто так есть.

                            А еще есть определенные плюсы работы в IT, где часто просто списывают старые устройства, которые использовали для разработки в офисах.

                            Если прикинуть стоимость нормального тачскрина, обвязки к нему в виде RPi или Ардуины, то ценник этого решения просто приближается к ценнику б/у устройств, а стоимость работы и внешний вид сразу всё окупает :)
                            0
                            Я так понимаю, что вы без контроллера z-wave?
                              0
                              Без контроллера я не мог бы рулить устройствами с Iphone, у меня контроллер rasspbery c z-wave платой raZberry, в табличке девайсов последнее фото.
                              0
                              Не помешала бы схема организации сети, кто с кем может общаться, кто сервер и т.п.
                                0
                                «Опасно» у Вас стоит кнопка «выключить всё» и приборы вокруг. Понадобится хорошая сноровка, чтобы не выключать всё сразу, а только что-то одно.
                                  0
                                  Я тоже так думал, но каждая из кнопок в в три раза жирнее, чем мой палец. И пока что промахов не было.
                                    0
                                    Верю. Но скажем, если для себя делать. Можно было бы юзать жесты, это же айфон. Свайп вниз в области этих кнопок выключал бы всё, вот минус кнопочка, разгружаем UI.
                                      0
                                      Не я один пользуюсь этой панелью, поэтому все должно быть на виду и понятно без объяснений. Конечно лучший вариант кнопки «Выключить все» это отдельная кнопка, кстати мне ни что не мешает этой кнопкой сделать выключатель над айфоном, он все равно никогда не используется, свет в коридоре сам включается и выключается.
                                  +2
                                  Очень круто получилось, спасибо за статью!

                                  По поводу информационного экрана/пульта управления — мне понравилась идея использовать для этой цели Kindle. Они дешевле, энергоэффективнее и лично мне приятнее на e-ink экран смотреть.
                                  Но нужное ПО для управления на написать, наверное, сложнее, если вообще возможно.

                                  image
                                    0
                                    ООО!!! Мне тоже нравится, люблю монохромный дизайн, у Kindle есть версия с touch, для моих нужд точно подойдет.
                                      0
                                      Мой знакомый делал на Kindle, причем по моему же совету, прожив с таким полтора года он сейчас хочет менять его на iPad или что-то подобное. Не знаю всех его мотивов, но он говорит, что тотально не устраивает скорость перерисовки и работы вообще. А со временем из-за особенностей e-ink экранов на них остаются «призраки» предыдущих элементов интерфейса, которые хоть и выводятся со временем, но всё равно эстетически раздражают (а такие устройства всегда привлекают внимание и даже мелкие недочеты на них заметят все посетители). Плюс разрешение не позволяет выводить много информации, если только погоду на нем постоянно показывать — это одно, а если надо план квартиры вывести или карту — Kindle поднимает лапки вверх и просто пасует перед сложной графикой. В общем здесь нет серебренной пули, каждое решение имеет свои минусы.
                                        0
                                        Согласен, что если хочешь качественное решение, то все должно быть идеально.
                                      0
                                      0
                                      Можете мой пост недавний почитать на тему крепления планшета к стене. Вариант с магнитами.
                                        0
                                        Спасибо, посмотрел. Я бы в стене сделал углубления под магниты, чтобы планшет вплотную к стене прилепить.
                                          0
                                          Ну я так и планирую делать. Просто в первом опыте проще было без этого обойтись.
                                            –1
                                            А айфон вешать на стены уж очень расточительно, считаю.
                                          0
                                          А почему на фото Raspberry P, где стоит ИК,i нет шилда RaZberry? или контроллер Z-Wave на отдельной малинке?
                                            0
                                            Изначально плата расширения RaZberry была установлена рядом с ИК модулем, собственно ИК модуль иммено поэтому и сидит на тех пинах GPIO, чтобы бы можно было и RaZberry поставить. Но когда задумал к Raspberry добавить экранчик LCD Nokia, то пришлось перенести плату RaZberry на другой Raspberry Pi, который у меня стоит в компьютерной. Так получилось, что для управления умным домом теперь я использую отдельную Raspberry Pi.
                                            0
                                            Кем вы работаете? Выглядит очень дорого :)
                                              0
                                              наверное было бы логично использоваь SiRi для голосового управления. типа сири — я ушел, все выключи — она в ответ — слушаюсь мой господин
                                                0
                                                Сири не понимает и русский язык и русский английский, поэтому вполне возможно, что вместо выключения света в команте перед сном, она бы включила телевизор на макимальную громкость. Но все же надеюсь, что в скором времени мне удастся добавить голосовое управление к своему дома.
                                                0
                                                Ещё можно крепить так:
                                                image
                                                  0
                                                  Это короб для проводов что ли?
                                                    0
                                                    Да. И можно вставлять и вынимать, если очень надо.
                                                      0
                                                      Просто и удобно. Но я для себя решил, что если делаю панель, то стационарную, что бы никто не мог ее забрать на поиграть.
                                                      Что за замок? Bluetooth?
                                                        0
                                                        Да я перешел 5 лет назад с X10 на HomeMatic и сейчас пишу Web Editor для умного дома, которая в принципе должна поддерживать всё что угодно, но катастрофически нехватает времени.
                                                          0
                                                          я все собираюсь сделать типа сервера. с клиентом как аська. чтобы с домом можно было початится, узнать состояние дела и дать команды. ну и видеть текущий статус
                                                            0
                                                            Хотите изобрести терминал в век графических интерфейсов. Я бы рекомендовал поднять http сервер и сделать графическую панель управления с показом статусов, тогда бы ей могли воспользоваться не только вы.
                                                  0
                                                  Прочитал вашу статью про умный, x10 в современных системах уже почти не используют. А замок это HomeMatic KeyMatic.

                                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                  Самое читаемое