Всё началось с того, что купил я несколько лет назад трёхкомнатную квартиру в соседнем доме, вернее, даже не купил, а обменял с доплатой. Двое детей подрастают, а тут паре знакомых пенсионеров захотелось хату поменьше, вот и решили мы взаимовыгодно разменяться. Живём, кстати, на деревне, недалеко от Уфы (70 км.)
Но впереди меня ждал большой ремонт, поскольку никто и никогда его в этой квартире не делал.
Ещё в самом начале, мой знакомый Дима предложил отойти от общепринятых тенденций в подходе к построению электрики и сделать всё совершенно по-другому: более современней, дешевле, удобней и надёжней. На тот момент я уже начал потихоньку заливать полы, затем перешёл на стены итд. Все старые провода в квартире я сразу демонтировал прямо до щитка в подъезде, потом сделал хороший мощный ввод и кинул времянки-переноски пока идёт ремонт. Попутно мы обсуждали предполагаемый проект и всё то, что необходимо для его реализации.
На данный момент электрика ещё не закончена, но то, что запланировано, что сделано и что вспомню, я опишу здесь и сейчас.
Итак, что же мы решили сделать?
Структурно вся система выглядит следующим образом: Все провода идут к центральной плате (контроллеру) в блоке коммутации (распределительном щитке).
Если говорить об исполнительных устройствах, то есть тех, которыми система будет управлять (включать\отключать) с помощью своих выходов, то это могут быть — лампы освещения и подсветки, нагревательные элементы, вентиляторы, шаговые двигатели, розетки, устройства вывода звука, gsm-модуль … итд.
Что касается сигналов управления, или точнее сказать — информационных, поступающих на входы системы (по проводам и беспроводные), то источником таковых могут быть — кнопки, переключатели, прочие устройства ввода, gsm-модуль, пульты ду (rf и ик), датчики движения, (температуры, освещённости, дыма, газа итд), ик-барьеры. … итд.
Графически это выглядит так
К примеру, обычное подключение розеток таково, что на них всегда присутствует напряжение 220в. и это даёт возможность в любой момент включить тот или иной потребитель. Но вот однажды Вам понадобилось сделать так, чтобы нагрузка работала в таймерном режиме, автоматически включаясь\отключаясь итд. Для этого придётся купить дополнительное устройство. А ещё через некоторое время может понадобится возможность управления этой же розеткой удалённо с помощью сотового телефона — придётся прикупить ещё одно дополнительное устройство.
Но если изначально предусмотреть и подключить хотя бы некоторые розетки таким образом, чтобы они стали частью единой централизованной системы (как раз это я не успел сделать), то приобретение каких-либо дополнительных устройств уже не понадобится, поскольку любое изменение (дополнение) алгоритма работы будет связано лишь с программной модификацией (обновлением).
Ещё можно купить готовый универсальный контроллер (умный дом) в магазине, но во-первых, это не дешёвое удовольствие, а во вторых, несмотря на большую функциональность (правда, в реальности Вы сможете использовать лишь часть возможностей), некоторые вещи будут всё же недоступны.
Допустим, по непонятной даже для Вас причине, Вы захотели, чтобы, в случае, когда в квартиру в течении одной минуты зашли более двух человек (то есть практически вместе), система тут же сделала Вам 10-ти секундный дозвон. Так вот, ни в одной серийно выпускаемой системе создать такую настройку будет невозможно. В моём же случае, поскольку я напрямую работаю с разработчиком, мне достаточно будет заявить ему о своём пожелании, и он просто добавит пару строк в исходный код программы.
основной контроллер управления (себестоимость чисто по комплектующим приблизительно 500р.)
----- Чем будет управлять моя система? -----
* Освещением в каждой комнате (а также доп. лампы подсветки стола на кухне и освещение в шкафу)
* пищалкой (когда кто-то нажимает кнопку звонка, подтверждения при настройке, и в каких-нибудь иных ситуациях…)
* 4-ёх разрядным индикатором (он будет отображать общее кол-во людей и раздельно, отображать иные параметры настроек … итд, для него ещё не всё придумано, по ходу написания кода всё прояснится)
* подсветкой кнопок (а также будет мигать ими, когда нажимают кнопку звонка, -то есть если не слышат, то хоть увидят)
* подсветкой кнопки звонка (точный алгоритм работы пока неизвестен)
* gsm модулем (в основном для охранных целей, а также удалённо чем-то по управлять, узнать что там дома, сколько народу … итд)
* инфракрасными барьерами (уже установлены в главном проходе и на кухню)
----- Какие сигналы воспринимает система? -----
* через rf-приемник нажатие любой кнопки включения света
* кнопка звонка
* системная кнопка (для изменения настроек, режимов итд)
* датчик движения в прихожей
* геркон в шкафу
* геркон на входной двери
* ик-приемник с каждого ик-барьера
* датчик уровня освещённости на кухне (простой фотодиод)
* датчик температуры в блоке коммутации (превоночально для оценки (тестирования), а потом можно будет переопределить)
Итак, в прихожей я отвёл специальное место для "блока коммутации", где будет располагаться: системная плата, автоматы, мощный блок питания на 12 вольт, счётчик, аккумулятор. В дверце будет встроена мини-платка с цифровым индикатором, системной кнопкой (с вечной подсветкой) и пикалкой.
Блок коммутации пока выглядит так (как видно, всё идёт к нему и от него)
А теперь некоторые пояснения по пунктам (что вспомню).
Освещение комнат.
Вместо обычных выключателей я купил большие круглые кнопки без фиксации с подсветкой. Они продаются для игровых автоматов. Помню отдал тогда по 80 р. за каждую, причём сначала купил 10 штук белых квадратных, а потом решил переиграть это дело, и взял 10 штук круглых синих. Так как эти кнопки будут коммутировать ничтожно малый ток, то с точки зрения их износа, они становятся практически вечными.
вот так они выглядят (белые квадратики, необходимые для монтажа и соответствия стандарту посадочного места, покупал отдельно, в строймагазинах такого добра полно)
Подсветка кнопок при при питании 5 вольт
Потребляемый ток светодиода подсветки — 5.5 mA (при питании 5 вольт), соответственно 10 таких кнопок суммарно будут кушать 55 mA (0.055A). Таким образом используемый аккумулятор 12V 0.8A/h смог бы питать подсветку около 10-ти часов
Ко всем кнопкам подходят от центрального блока тонкие провода — это для подсветки. А вот сигнал нажатия идёт по воздуху, поскольку к каждой кнопке сзади припаяли платку-передатчик, извлечённую из китайских пультов, предварительно приобретённых с али (10 штук + платки-приемники обошлись тогда в 300р где-то.) Такое решение позволяет функционально дублировать кнопки, устанавливая их сколько угодно и в любые места, не создавая при этом сложных ("проходных") схем из проводов. Чем собственно я и воспользовался — в обеих спальнях, к примеру, кнопки есть на входе и в самой комнате в дальнем углу прямо над кроватью, то есть можно вкл/откл свет откуда угодно, а также задать ещё какие-нибудь альтернативные функции на некоторые кнопки (ели вдруг однажды появится необходимость.
Помимо прочего, применение подобного подхода исключает плавление, подгорание контактов, проводов, а значит даёт бОльшую долговечность и безопасность, поскольку мне не понадобилось "поднимать" 220 вольт выше уровне колен во всей квартире, не покупать дорогие медные провода, потому что большинство из них заменили тонкие управляющие (двух- трёхжилки).
В качестве источника света во всех комнатах я сделал матрицы из светодиодных 12-ти вольтовых лампочек. Таким образом освещение во всех комнатах стало более равномерным. Светодиодные лампы долговечней, чем обычные лампы, а также более экономны (в 5-10 раз). Покупал их на али. Сейчас точно не помню, но в первый раз взял около 40-ка по 60р/шт. Но так как китайцы жёстко обманывают насчёт мощности, то потом ещё заказал, взял уже по мощней и с желтоватым оттенком (теплый цвет) на пробу (у них там свой закон Квона, а мы по закону Ома приучены).
Вот, что говорит об этом тестер. То есть покупались как 3-ёх ваттные, а на деле всего 1.5
Инфракрасные барьеры.
В отличие от датчиков движения, с помощью барьеров система будет точно знать количество людей прошедших в том или ином направлении. Если к примеру, включение света было бы основано на движении, то для его выключения нужно было бы вводить некий таймаут, а иначе затих с газеткой и свет вырубился, а такое не приемлемо. Барьеры в итоге разместили у входной двери и при входе на кухню, а вот кнопка на кухне отсутствует. То есть логика здесь проста, — если количество людей находящихся на кухне не равно нулю — свет горит. Но на кухне также присутствует датчик освещенности, и когда светлее чем настроено, свет не включится, но если набежали тучки, стало темнее, а ты на кухне, то система сразу это дело исправит.
инфракрасные барьеры делали сами, но сейчас уже существует другая идея, более простая по реализации и не требовательная к геометрической точности, тоже на ик, но пока ещё не испытана.
Также, благодаря ик-барьерам, система будет точно знать сколько всего людей в квартире и при выходе последнего автоматом перейдёт в режим охраны (и сделает мне дозвон), то есть даже думать об этом не надо, вручную ставить в охрану, не забывать нажимать пульты итд. А все те датчики, герконы, кнопки, ик-барьеры, которые в обычном режиме выполняют функцию автоматики согласно алгоритму, когда никого дома нет - выполняют уже охранную, что в целом экономит финансы, а оригинальность системы исключает незамеченное проникновение. Кстати в режиме охраны и звонок перестанет функционировать по прямому назначению — кому там мигать, пищать, если никого нет?
Вот ещё пример — двое на кухне, а я в спальне, иду на кухню, но не выключаю свет в спальне. В какой-то момент, пересекая ик-барьер, система мгновенно определит, что общее количество людей в хате и на кухне совпадает — а зачем тогда свет ещё где-то горит? … надо выключить. А откуда она знает что он горит, спросит кто-то из Вас? Знает, потому что именно она его и включила, а я лишь дал ей команду, нажав кнопку. И таких примеров можно напридумывать массу, причём все эти мелочи в совокупности за долгое время просто реально экономят нам время. То же самое касается и той ситуации когда все ушли из дома — оставить что-то включенное не получится. Так что, ик барьеры — это тема! Не сомневайтесь. Я даже на какой-то момент подумал, что надо было их делать во всех проходах.
На канале Димы (мозга проекта) есть мини-ролик (с телефона). Тогда как раз он тестировал их на специально созданном мною деревянном "стенде", прыгал вокруг, ходил, что-то там замерял.
Тёплые полы.
Ещё до появления этого проекта, я поторопился и купил три комплекта "тёплых полов". В ванную, в туалет и в прихожую (чтоб обувь сохла и грелась). Отдал за это кучу денег, а потом выяснилось, в связи с новым подходом, что можно было просто купить сами нагревательные провода без ихних блоков управления, что в разы дешевле, а система бы включала их как хочешь, по какому-угодно алгоритму. В общем, отдал лишние 10 т.р.
Автономность системы.
Чуть выше я упоминал про аккумулятор. Тут всё просто — если вырубят питание, система продолжит работать, но будет знать что нет основного питания (мы ещё не решили надо ли ей убирать подсветку кнопок в этом случае… с одной стороны хоть какое-то освещение, а с другой — на меньшее время аккума хватит) а так всё, кроме света, продолжит работать — ик барьеры, звонок, gsm.
Ещё одно из положительных свойств такого подхода, так это гибкость и расширяемость. Так как в системе присутствуют свободные "пины" микроконтроллера, для которых пока не придумано функций, то это даёт возможность в будущем чем-то дополнить функционал, изменить алгоритм, не прибегая к каким-то глобальным переделкам. Взять к примеру тот же звонок, — его не пришлось покупать как некий отдельный комплект, купил просто антивандальную кнопку с подсветкой и провода к системе — вот и вся реализация функции звонка.
А если, к примеру, говорить о частном доме, то реализация такой схемы даёт ещё больше безопасности и возможностей, чем в квартире. Поскольку покупать, устанавливать подобные вещи как отдельные устройства выходит намного дороже и в совокупности они будут менее функциональны, чем если объединить в единую систему изначально, приобретая лишь отдельные компоненты (здесь может речь идти и о устройствах отопления, пожаро-охранных системах итд). То есть, та же самая разница что, когда делаешь сам по своему проекту в соответствии с собственными представлениями и желаниями, либо покупаешь готовое и вынужден принимать его таким как есть.
Когда всё будет готово, сделаю полноценный видос по квартире, выложу его на канале Димы в ютубе. Может к тому времени что-то ещё изменится, добавится — в общем, ничего не упустим. Прошу не судить строго, поскольку проект чисто деревенский, не претендующий на высокие технологии. Дорогие примочки у нас тут нет возможности покупать, вот поэтому приходится создавать своё, выкручиваться, чтобы хоть как-то добавить комфорту в наше скромное бытиё.
Кое-какие фото с квартиры
