Умный дом на даче своими руками с минимальными затратами

Что такое система «умного» дома

Основная идея «умного» дома состоит в домашней автоматизации: упрощении рутинных действий, которые мы совершаем дома каждый день. На самом деле истоками такой автоматизации можно назвать старые добрые пылесосы, холодильники, электрические чайники, утюги, мультиварки и микроволновки, которые упрощают быт.

«Умный» чайник Mi Smart Kettle Pro

(Фото: Xiaomi)

Классический «умный» дом — это набор гаджетов, которые автоматизируют те или иные действия в доме. Самый простой пример — включение и выключение света в определенное время. Более сложный — активация камеры безопасности при открытии входной двери. Совсем сложный — включение и выключение обогревателя и управление окнами и шторами при достижении определенной температуры.

С чего начать?

Основным звеном, которое будет управлять всей системой, является компьютер. Он будет являться сервером нашей системы умного дома. В процессор необходимо подключить специальную плату, на которую будет установлено программное обеспечение. Оптимально решение — приобрести плату Arduino, а на компьютер установить одноименную среду разработки.

Готовые продукты данного производителя по назначению можно разделить на 2 категории — платы Arduino и шилды. Плата представляет собой специальный модуль, главным элементом которого является контроллер. На контроллер записываются необходимые программы для управления умным домом. Шилд — дополнительная плата, которая расширяет возможности. В ней содержится та или иная периферия, которая управляет контроллером. Шилд нужно одевать на контроллер сверху.

Существует стартовый набор Arduino, в котором содержится наиболее часто применяемые компоненты. В комплекте имеется руководство, позволяющее реализовать своими руками 15 автоматизированных проектов. Программный продукт совмещается с Windows, Linux и Mac OS X. Для программирования микроконтроллера используется специальный язык Arduino.

Проектирование умного дома Arduino

Умного дома «на все случаи жизни» не существует. Поэтому, его проектирование начинается с определения поставленных задач, выбора и размещения основного узла Arduino, а затем и остальных элементов. На конечном этапе связывается и дорабатывается функционал, с помощью программирования.

На базе Ардуино можно создать множество проектов, а затем скомпоновать их в единую систему. Среди таких:

1. Контроль влажности в цоколе.
2. Автоматическое включение конвекторов, при падении температуры в доме ниже допустимой в двух возможных вариантах – при наличии и отсутствии человека в комнате.
3. Включение освещения на улице в сумерки.
4. Отправка сообщений об изменениях каждого детектируемого состояния.

В качестве примера можно рассмотреть проектирование автоматики одноэтажного дома с двумя комнатами, подвальным помещением под хранение овощей. В комплекс входит семь зон: прихожая, душевая комната, кухня, крыльцо, спальня, столовая, подвал.

При составлении пошагового плана проектирования учитываем следующее:

1. Крыльцо. При приближении владельца к дому ночью, включится освещение. Также следует учесть обратное – выходя из дома ночью, тоже надо включать освещение.
2. Прихожая. При детектировании движения и в сумерки включать свет. В темное время необходимо, чтобы загорался приглушенный свет лампочки.
3. Подвал на улице. При приближении хозяина, в темное время суток, должна загораться лампа возле дверцы подвала. Открывая дверь, загорается свет внутри, и выключается в том случае, когда человек покидает здание. При выходе, включается освещение на крыльце, а по мере отхождения от подвального помещения, выключается возле дверцы. В подвале установлен контроль влажности и при достижении критической температуры, включаются несколько вентиляторов для улучшения циркуляции воздуха.
4. Душевая комната. В ней установлен бойлер. Если человек присутствует в доме, бойлер включает нагрев воды. Автоматика выключается, когда максимальная температура нагрева достигнута. При входе в туалет, включается вытяжка и свет.
5. Кухня. Включение основного освещения ручное. При длительном отсутствии хозяина дома на кухне, свет выключается автоматически. Во время приготовления еды автоматически включается вытяжка.
6. Столовая. Управление светом происходит по аналогии с кухней. Присутствуя на кухне, есть возможность дать голосовую команду ассистенту умной колонки, чтобы тот запустил музыку.
7. Спальная комната. Включение освещение происходит вручную. Но есть автоматическое выключение, если в комнате долгое время отсутствует человек. Дополнительно, нужно выключать освещение по хлопку.

По всему дому расставлены конвекторы. Необходим автоматический контроль поддерживаемой температуры в доме в двух режимах: когда человек есть в доме и вовремя его отсутствия. В первом варианте, температура должна опускаться не ниже 20 градусов и подниматься не выше 22. Во втором, температура дома должна опускаться не ниже 12 градусов.

Проект готов, осталось заняться его реализацией.

Плюсы и минусы системы

Прежде чем подбирать компоненты и модули для создания автоматики в умном доме, следует уделить внимание как достоинствам, так и недостаткам системы.

Преимущества умного дома Arduino:

1. Использование компонентов других производителей с контроллером Arduino.
2. Создание собственных программ умного дома, так как исходных код проекта открыт.
3. Язык программирования простой, мануалов в сети для него много, разобраться сможет даже начинающий.
4. Простой проект делается за один час практики с помощью дефолтных библиотек, разработанных для: считывания сигналов кнопок, вывода информации на ЖК-дисплеи или семи сегментные индикаторы и так далее.
5. Запитать, посылать команды и сообщения, программировать, или перенести готовые программные решения в Arduino, можно с помощью USB-кабеля.

Недостатки:

1. Среда разработки Arduino IDE – это построенная на Java ппрограма, в которую входит: редактор кода, компилятор, передача прошивки в плату. По сравнению с современными решениями на 2019 год – это худшая среда разработки (в том виде, в котором она подается). Даже когда вы перейдете в другую среду разработки, IDE вам придется оставить для прошивки.
2. Малое количество флэш-памяти для создания программ.
3. Загрузчик нужно прошивать для каждого шилда микроконтроллера, чтобы закончить проект. Его размер – 2 Кб.
4. Пустой проект занимает 466 байт на Arduino UNO и 666 байт в постоянной памяти платы Mega.
5. Низкая частота процессора.

Что важно помнить при создании «умного» дома?

Для начала нужно определиться с тем, какую часть дома небходимо сделать «умной». Отличными гаджетами для начинающих пользователей станут лампочки и ночники, а также «умные» колонки. После ознакомления с ними можно докупать и остальные устройства.

Совсем необязательно обновлять всю бытовую технику, чтобы управлять старыми устройствами (телевизор, кондиционер, обогреватель) достаточно «умного» пульта.

При создании «умного» дома надежнее покупать устройства одного производителя, исключение составляют голосовые помощники, сейчас большинство популярных «умных» домов умеют работать и с «Яндексом», и с Google Ассистентом, и с Siri.

Подготовительные работы и пошаговая инструкция

Сложнее всего составить проект, учесть все нюансы и мелочи

Подготовительный этап является самым сложным. Он заключается в составлении грамотного проекта, где должны быть учтены все нюансы. После этого нужно закупить оборудование, материалы и инструменты.

Пошаговая инструкция по монтажу системы автоматизации дома:

1. Проведение разметки.
2. Установка приборов управления — двигателей, приводов, подъемников.
3. Монтаж элементов системы — пульта управления, датчиков, ламп, розеток, теплого пола, бытовой аппаратуры и техники.
4. Соединение установленного оборудования в единую сеть.

В заключение осуществляется поэтапная синхронизация узлов, проведение настройки, калибровки и испытание системы на всех режимах.

Простые удобства

Если же вы понимаете, что создавать такую систему у вас нет желания, необходимости или возможностей, то обратите внимание на отдельные элементы. Так, например, управляемый замок синхронизируется напрямую с вашим смартфоном. Подобрав нужное приложение, вы сможете не только открывать дверь одним нажатием пальца, но и высылать друзьям специальные приглашения

Они спокойно откроют дверь в указанный период с помощью сообщения, не отвлекая вас от готовки

Подобрав нужное приложение, вы сможете не только открывать дверь одним нажатием пальца, но и высылать друзьям специальные приглашения. Они спокойно откроют дверь в указанный период с помощью сообщения, не отвлекая вас от готовки.

Существуют и специальные «умные» лампы, также способные получать сообщения от вашего смартфона. Они не только долговечны, но и просты в управлении, однако, стоимость довольно высока.

Совместимость и голосовое управление

При создании «умного» дома можно пользоваться гаджетами не только одного производителя, но и комбинировать между собой устройства разных компаний. Первый вариант более надежный и позволяет управлять домом через одно приложение. Зато второй существенно расширяет функциональность. Например, вы можете управлять устройствами Xiaomi с помощью голосового помощника «Яндекса» или «Ассистента» Google и по одной голосовой команде включать одновременно «умные» лампочки и Xiaomi, и «Яндекса».

«Умная» колонка Google Home

(Фото: Google)

Также «умный» дом можно создать и на основе экосистемы Apple, для этого нужно будет приобрести соответствующие сертифицированные датчики. Но, как правило, у подобных датчиков уже есть свое управляющее приложение и часто оно оказывается более функциональным, чем Apple HomeKit. HomeKit пригодится для ситуаций, когда используются датчики разных производителей и у них нет синхронизации друг с другом, в этом случае HomeKit станет связующим звеном, объединяющим устройства разных компаний

А еще важно помнить, что подобное решение обойдется вам дороже, чем пак «все-в-одном» от одного производителя

Умный дом своими руками

Быстрые ссылки на Aliexpress

• Xiaomi Gateway
• Sonoff Relay
• Broadlink

1

2

1

Пожалуй, каждый человек, который живет в частном доме задумывался об автоматизации некоторых вещей. К примеру открытие ворот при приезду домой, включение света с помощью смартфона или даже лучше, когда вы еще за 100 метров от дома, а дом уже в курсе что вы подъезжаете, открывает вам ворота и включает свет автоматически и включает чайник.

А что если к вышеперечисленному добавить автоматизацию отопления, регулировка тепла и влажности в помещениях, автоматизированная сигнализация, видео наблюдение, голосовые команды, удаленный доступ ко всем приборам. Это все и есть умный дом.

Какие есть варианты умного дома?

Начнем пожалуй с самого дорого. В каждой стране есть хоть одна, а то и несколько компаний, у которых есть готовое решение автоматизации дома.

Обычно такие компании предоставляют свое ПО и свое оборудование. К вам приезжают специализированные работники, все красиво монтируют и у вас все работает. Но к сожалению на данный момент, такую услугу может позволить себе далеко не каждый. К примеру в моей стране цены примерно следующие:

• 1500 Евро – Умное освещение включает в себя возможность управлять освещением с любого места, создавать сцены света, включить и выключить все.
• 2500 Евро – Умное освещение, климат-контроль, централизованное управление, которое позволяет управлять и контролировать всеми системами с мобильного телефона, планшета, iPad.
• 3500 Евро – Умное освещение, климат-контроль, централизованное управление, видео наблюдение. Включает в себя панель управления с многочисленными возможностями.

Как вы могли заметить, за сумму 3500 евро, мне могут сделать далеко не все, из того, что я перечислил сверху.

Дешевый вариант автоматизации дома

Обычно это устройства одной фирмы, которые формируют одно целое. К примеру: выключатели, розетки, лампочки и т.д подключаются к 1 устройству (мозгу) с помощью wi-fi и с помощью приложения на смартфоне вы подключаетесь к этому самому мозгу и дальше управляете своими устройствами.

Вот фирмы, которые предлагают свои товары для умного дома:

• Xiaomi – Mihome
• Apple – Homekit
• nooLite – Умный дом
• Sonoff
• Broadlink

Есть и другие, но суть понятна. Все что вам нужно, купить нужные вам устройства, вставить в розетку, скачать приложение и все, умный дом готов. Причем позволить себе такие устройства сможет почти каждый.

Умный дом своими руками

Пожалуй, это будет самым правильным вариантом. Дело в том, что аппетит приходит во время еды. Вот предположим из того, что я хочу сделать, в магазине не купишь. Ну или купишь, но только за баснословные деньги.

Дело в том, что я хочу регулировать работу котла удаленно, хочу видеть сколько осталось гранул в бункере, хочу сделать уникальную подсветку лестницы и т.д. И тут приходит на помощь такой софт как Majordomo

Majordomo

Majordomo – Это бесплатный софт, который делают люди для людей. Есть множество гайдов и главный форум на их сайте, где вы сможете найти и разобраться как настроить ваш будущий умный дом.

Чтобы работать с majordomo, вам не обязательно уметь программировать. Он реализован так, чтобы любой человек мог написать любой сценарий для своих нужд. К примеру: вы можете купить устройства освещения от xiaomi, выключатели от noolite, сделать самодельные датчики. Все это подключить к majordomo и уже с помощью него, управлять всеми устройствами с одного места.

В ближайшее время, я собираюсь сделать несколько интересных штук, которые должны облегчить и автоматизировать процессы в доме. Если интересно, жмите справа на кнопку, подписывайтесь на новости.

А пока можете почитать о том, Что такое ардуино? Это вам пригодиться, если собираетесь делать свои устройства для умного дома!

Как сделать умный дом своими руками в вашей квартире?

Развитие умных домов в нашей стране становится более популярным. С каждым годом новые технологии все чаще используются в бытовых сферах, но данное удовольствие достаточно дорогое и поэтому создать умный дом своими руками становиться целью тех, кто умеет рационально и эффективно использовать денежные средства.

Полки магазинов встречают ассортиментом умных вещей для дома всевозможных брендов, в том числе по бюджетным ценам. Такие компоненты делают возможным самостоятельное создание бюджетного умного дома своими руками. Умные чайники, увлажнители воздуха.

Датчики протечки, дыма, система охраны и другие приспособления предлагают бюджетную автоматизацию тех или иных бытовых сфер.

При использовании таких компонентов жизнь становится проще и приятнее, автоматизируя рутинные процессы. Дома поддерживается микроклимат, в котором комфортно жить. Свет автоматически включается и гаснет при присутствии человека в помещении.

Чайник подогревает воду утром к моменту подъема. Такие устройства предлагают неоспоримые плюсы, поддерживая комфортные условия нашего пребывания. Построив умный дом своими руками мы получаем много преимуществ.

Услуги по обустройству умных домов в интернете предоставляет громадное количество компаний. Такие компании предлагают проведение полной автоматизации дома или квартиры. Цены на это удовольствие не обоснованно завышены, бюджетным этот вариант назвать сложно.

Умный дом «под ключ» предполагает автоматизирование части функционала, которая в конкретном месте будет неуместной, либо не востребованной. В этот момент возникает вопрос – как провести автоматизацию самостоятельно и сделать простой умный дом самому.

Шлюз

Что ж, первая вещь с чего начинается умный дом — это хаб. Он входит в стартовый пакет, где помимо самого Wi-Fi шлюза кристаллообразной формы также имеется умная розетка + главный выключатель с функциями «Я дома / Я вне дома».

Этот хаб может управлять до 100 устройствами. Вся система работает по протоколу Zigbee. Это означает, что каждое проводное устройство увеличивает зону действия всей сети.

При отсутствии WiFi вся система продолжает работать как обычная электрика, что также является большим плюсом системы, то есть устройства прекрасно коннектятся друг с другом напрямую, минуя шлюз или роутер и вы не будете зависеть от интернета.

Шлюз будет устанавливаться в обычную монтажную коробку, как розетка, и сверху он декорируется белой накладкой, благодаря чему вся конструкция выглядит стильно и цельно. Мне очень нравится.

Розетка, понятное дело, умная, её максимальный ток аналогичен обычным розеткам — 16А. Помимо управления ею через приложение, она, во-первых, защищена от перегруза, так что можно использовать с ней любую технику, а во-вторых она измеряет потребление электроэнергии.

Главный выключатель может быть установлен в абсолютно любом месте, но логичнее это сделать возле входной двери. Он крепится либо в коробку на винты, либо на комплектный двусторонний скотч и работает от батарейки CR2032, которой хватает на 8 лет по информации от производителей батареек, но по факту зависит от интенсивности использования. Думаю, на 5 лет точно хватит. Менять батарейку раз в 5 лет, это вообще не проблема. Зато можно куда угодно его прикрепить и у меня уже есть на этот счет интересная идея. Но, повторюсь, устанавливать девайсы будем во второй части.

Что делает главный выключатель? Запускает набор главных сценариев, которые вы настроите. Ну, допустим, банально выключение всех световых приборов, когда вы уходите из дома. Таким образом не надо будет бегать по дому, проверяя везде ли выключен свет.

Давайте посмотрим дальше, на другие устройства экосистемы умного дома Legrand.

Достоинства и недостатки многофункциональной системы

Автоматизация технологических процессов в отдельно взятой недвижимости позволяет сделать жизнь людей намного удобнее и комфортнее.

Основные достоинства этой технологии:

• Экономия времени и сил, которые обычно уходят на хождение по дому, поиск органов управления, проведение частых настроек и регулировок.
• Гарантия создания оптимального уровня комфорта. Электроника поддерживает заданные параметры микроклимата в помещении — температуру, влажность, чистоту воздуха. Все это положительно сказывается на здоровье людей и качестве их жизни.
• Высокий уровень безопасности. Владельцам не движимости не грозит получение травмы из-за хождения по темным коридорам и садовым дорожкам, так как свет включается самостоятельно. Автоматика отключает устройства при возникновении опасности перегрузок критического уровня.
• Экономия ресурсов. Расходуется ровно столько воды и электричества, сколько нужно для обеспечения потребностей владельцев недвижимости.

Недостаток всего один — сумма начальных вложений. Кроме этого, самостоятельный монтаж потребует умственных усилий и траты времени.

Возможные решения

Для того чтобы создать надёжный умный дом своими руками и контролировать его нужно правильно подобрать технику, разработать программы, опыт в инженерии и проектировании.

Самым сложным будет соединение этой системы с кондиционерами, кинотеатрами и прочими сторонними приборами.

Главным элементом умного дома своими руками считается пульт управления, как правило, это компьютер. Он будет выполнять функцию мозга в этом большом организме. С его помощью можно решать огромное количество задач в пределах системы. Он гибок, может выполнять много функций, объединяет все компоненты в одно целое. На него следует установить операционную систему Linux.

После установки операционной системы на сервер/компьютер следует создать для него сайт на Apache. Это одна из самых сложных задач. Реально отыскать готовые модули в интернете, но если есть желание сделать все самостоятельно, то придется поработать. Для начала следует разобраться в работе php и MySQL, понять, в какой последовательности устанавливать скрипты, которые будут все время задействованы, сообщать информацию о системе. Библиотека JQuery поможет создать удобный для работы сайт, его внешний вид. Движок для сайта облегчит работу с базами данных.

В современных компьютерах есть много протоколов и стандартов (RS232, USB, Ethernet, TCP/IP, Wi-F), которые облегчают интеграцию всех блоков и создание умного дома своими руками. По сути, происходит процесс обмена информацией между разными структурными частями. Поскольку дом создается своими руками, а не коммерческой компанией, то главный принцип в понимании того, что нужно это начать. А проблемы решать по мере их поступления. На экспериментах и строится эволюция.

До начала работы нужно определиться с функциями, которые являются самыми необходимыми. Например:

• управление светом/отоплением;
• пожарная безопасность;
• сигнализация/блокировка дверей.

Дальше определение необходимых деталей: сервер (компьютер), контроллеры, wi-fi, провода.

Как сделать Умный дом своими руками

Установка интеллектуальной системы «Умный дом» требуют правильного исполнения, поэтому многие пользователи обращаются за помощью к профессионалам. Однако обладая лишь элементарными навыками, монтаж и подключение аппаратуры вполне доступно осуществить своими руками.

Все оборудование для организации умного дома условно делится на три основные категории:

• датчики – реагируют на происходящие изменения и отправляют сигнал на основное устройство;
• центральный контроллер – обрабатывает полученную информацию, принимает решение и отправляет сигнал на приборы;
• исполнительные устройства – элементы, которые получают и беспрекословно выполняют команды.

Все компоненты системы подключаются к смарт-системе посредством проводной и беспроводной связи. Первый вариант считается устаревшим, но до сих пор остается самым надежным способом соединения в отличие от второго, который, напротив, менее стабилен. Связь между приборами в этом случае осуществляется посредством Wi-Fi, Bluetooth и других стандартов.

Датчики, видеокамеры и другие элементы

Основные функции в системе умного дома выполняют датчики. Условно их можно разделить на две группы: отслеживающие движение и реагирующие на изменение состояния окружающей среды. Первые используются в охранных целях и реализации интеллектуальной подсветки. К ним относятся:

Если датчики движения способны функционировать самостоятельно, сенсоры, реагирующие на параметры окружающей среды работают в совместно с инженерными сетями. В эту группу входят:

Система управления и связи

Важную роль в организации «Умного дома» играют различные системы. В зависимости от назначения различают следующие виды.

Порядок монтажа

• Установить серверный шкаф и проложить сеть кабелей, после чего замаскировать монтажными коробками.
• В техническом помещении установить выключатели, разместить оборудование для электроснабжения, подключить автоматику.
• Установить систему управления, акустические колонки, в соответствии со схемой произвести монтаж приборов.
• Выполнить проверку системы в тестовом режиме для выявления просчетов и недоделок.
• На завершающем этапе произвести окончательную настройку аппаратуры, и ввести систему в эксплуатацию.

При правильном выполнении всех этапов работ, начиная с создания проекта и заканчивая установкой оборудования, «Умный дом» начнет эффективно функционировать, обеспечивая комфорт и безопасность его обитателей.