Jak wybudować inteligentny dom (smart home)? Moja opinia. Przykładowa instalacja.

Na blogu bardzo często podkreślam, że przed budową domu trzeba poznać bardzo dobrze nasze oczekiwania i potrzeby. Podczas budowy wiele rozwiązań będzie nas kręcić i wiele rzeczy będzie wydawało się atrakcyjnych. Jeżeli nie będziesz świadomy swoich potrzeb, to możesz wielokrotnie przechodzić z fazy „nie potrzebuję tego” przez „hm, a to ciekawe”, aż do „muszę to mieć!” 🙂 A pieniądze uciekają…

Przerobiłem to podczas zakupu auta. Nigdy nie interesowałem się motoryzacją, nie miałem dużych wymagań i pokręprostu chciałem kupić samochód, którym będzie można pojechać komfortowo na wakacje z takim silnikiem, który umożliwi szybkie i bezpieczne wyprzedzanie. I tyle.c

Skończyło się tak, że kupiłem auto z różnymi rozwiązaniami, np. systemem automatycznego parkowania. Fascynowało mnie to, że auto samodzielnie wybiera wolne miejsce parkingowe, a kierownica sama się porusza 😉

Świetny system!

Szkoda, że użyłem go tylko 4 razy, aby pochwalić się nim przed kumplami… 🙂

Podczas budowy domu jest trudniej niż podczas wyboru auta, bo nie ma żadnych ograniczeń: kusząca jest duża działka, garaż dwustanowiskowy, kominek, balkony, sauna, basen, pokój bilardowy, antresola… Chciałoby się wszystko, ale budżet niestety nie jest z gumy i dlatego warto dobrze poznać swoje rzeczywiste potrzeby, aby odróżnić je od zachcianek i nie decydować się na zakup niepotrzebnych rozwiązań.

Czy warto wybudować dom inteligentny?

Czy „dom inteligentny” to zachcianka czy coś rzeczywiście niezbędnego w Twoim domu?

Artykuł składa się z 2 rozbudowanych części:

• W pierwszej części dowiesz się co to jest dom inteligentny i czy warto taki wybudować. Opiszę jakie udogodnienia może dawać smart home.
• W części drugiej przedstawię przykładową instalację inteligentnego domu. Będzie sporo o oprogramowaniu i sprzęcie.

Zapraszam do czytania.

Regulacja i automatyzacja domu inteligentnego

W każdym domu, nawet takim „nieinteligentnym”, będzie kilka systemów, które będą miały możliwość regulacji i – być może – automatyzacji. Zakres regulacji może być podstawowy lub bardziej zaawansowany w zależności od potrzeb mieszkańców.

Przykłady:

• Wentylacja. Wentylacja grawitacyjna to brak automatyzacji i niewielka możliwość regulacji poprzez otwarcie okien lub regulację nawiewników. Wentylacja mechaniczna to większa kontrola nad przepływem powietrza oraz możliwość automatyzacji (zmniejszony lub zwiększony przepływ w określonych godzinach lub zwiększony nawiew przy włączonym okapie).
• Ogrzewanie. System ogrzewania może mieć tylko podstawową regulację (np. regulacja temperaturą wody w pętli ogrzewania podłogowego) lub bardziej zaawansowaną (np. możliwość regulacji temperatury w każdym pomieszczeniu). System także możesz zautomatyzować: regulacja temperatury może być powiązana z temperaturą zewnętrzną (podczas ochłodzenia, sterownik automatycznie podnosi temperaturę w pomieszczeniach) lub z czasem (obniżona temperatura podczas nieobecności domowników)
• Przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Podstawowa regulacja pozwala na grzanie wody w bojlerze do zadanej temperatury, a neco  bardziej zaawansowana na grzanie wody w określonych godzinach.
• System alarmowy. Podstawowy system to czujki ruchu i możliwość ręcznego uzbrojenia alarmu podczas wychodzenia z domu, bardziej zaawansowany automatycznie uzbroi alarm gdy nie wykryje ruchu przez określony czas lub przekaże informacje o niezamkniętych oknach lub drzwiach emailem lub smsem.
• Systemy bezpieczeństwa. Czujniki wykrywające zalanie, tlenek węgla, czujnik dymu, temperatury, które będą cię informowały o wystąpieniu danego zdarzenia sygnałem alarmowym ale także smsem.
• Podlewanie ogrodowe. Możesz nie mieć żadnego systemu do automatycznego podlewania, ale możesz mieć system, który uruchomi się w wyznaczonych dniach i godzinach, biorąc poprawkę na porę roku, a dodatkowe czujniki wyłączą podlewanie podczas deszczu lub włączą, gdy spadnie wilgoć gleby.
• Oświetlenie. Regulacja może polegać tylko na włączeniu i wyłączeniu światła w danym pomieszczeniu, ale także na wyłączeniu wszystkich świateł jednym przyciskiem. Jeżeli chcesz, to możesz sterować oświetleniem całego domu ze swojej komórki, a oświetlenie może się automatycznie włączać np. wieczorem, aby oświetlić drogę do łazienki i wyłączać o 23.
• Rolety. Podstawowa regulacja to ręczne opuszczanie i podnoszenie rolet. Automatyzacja wymaga rolet elektrycznych, ale pozwoli na regulację w określonych godzinach.
• System audio. Automatyzacja może polegać na włączaniu spokojnej muzyki o zadanej godzinie.

 

To oczywiście tylko przykłady, które pokazują, że zanim pomyślisz o domu inteligentnym i integracji różnych systemów, musisz podjąć wiele innych decyzji. Najpierw wybierz rodzaj ogrzewania, wentylacji, zdecyduj czy chcesz elektryczne rolety, klimatyzację oraz automatyczne podlewanie ogrodowe, a następnie zastanów się nad poniższymi kwestiami:

• Jakie możliwości ma dać regulacja danego systemu?
• Jak ma wyglądać regulacja? Pilotem/regulatorem, telefonem, a może głosem?
• Jakie możliwości ma dać automatyzacja danego systemu?
• Czy potrzebujesz zdalnego dostępu (chcesz odczytywać temperaturę przebywając poza domem, mieć dostęp do monitoringu, ustawiać zdalnie temperaturę itp.)?

Postaraj się ponieść wyobraźni 🙂 Może chcesz uchylać okna lub otwierać drzwi tarasowe przez aplikację z komórki? A może otwierać wejściowe drzwi czytnikiem linii papilarnych? A może chciałbyś, aby po naciśnięciu przycisku otwierał się barek z alkoholem? Serio – nie ma co się ograniczać.

Najpierw więc zrób listę rzeczy, które cię kręcą, a dopiero jak ochłoniesz 😉 pomyślisz nad tym czego tak naprawdę potrzebujesz, a co tylko wydaje się fajne, a w rzeczywistości nigdy tego nie będziesz używał.

I dopiero teraz, na samym końcu, zastanów się, które z systemów chciałbyś zintegrować.

I tak wkraczamy na teren domów inteligentnych.

Czy jest „prawdziwy” dom inteligentny?

Każdy omawiany wyżej system (ogrzewanie, wentylacja, alarm itp.) w „zwykłym” domu jest niezależny od innych i dopiero połączenie, integracja tych systemów daje dom inteligentny.

Możliwości są nieograniczone:

• Uzbrojenie alarmu może odcinać wodę, aby uniknąć zalania, opuszczać rolety elektryczne i wyłączać oświetlenie. Zostaje odcięty także prąd w gniazdkach – kto wie, może zostawiłeś włączone żelazko?
• Czujnik wilgotności w łazience może zwiększyć obroty rekuperatora podczas kąpieli, a czujnik pyłów zawieszonych – obniżyć.
• Kontaktron lub czujnik ruchu może sterować oświetleniem, przesyłać informację o zdarzeniu (np. otwarciu drzwi) na Twoją komórkę lub załączać system alarmowy.
• Wracacie późnym wieczorem z imprezy? Możesz zdalnie „poinformować” dom, że będziecie za godzinę. W domu podniesie się temperatura, a w łazience nawet o kilka stopni więcej dla zwiększenia komfortu. Kilka minut przed przyjściem w czajniku zagotuje się woda, a z głośników poleci ulubiona muzyka.
• Rano opuszczą się rolety elektryczne, chyba, że czujnik wykryje brak słońca.

A wszystko sterowane jest jednym urządzeniem, na przykład Twoim smartfonem.

Istotne jest to, że wszelkie reguły automatyzacji możesz ustawić sobie według swoich upodobań.

Przykładowa automatyzacja oświetlenia łazienki może wyglądać tak:

• Jeżeli otwieram drzwi i światło się nie świeci to włącz światło,
• Jeżeli otwieram drzwi i światło się świeci to wyłącz światło,
• Jeżeli drzwi zamknięte i światło się świeci to wyłącz po 15 minutach – limit na przeglądanie facebooka 🙂
• Jeżeli drzwi otwarte i światło się świeci to wyłącz po 2 minutach. Przydatne przy kilkulatku, który myje ręce i wychodzi zadowolony bez zamykania drzwi

Automatyzacje mogą być proste (włącz światło na zewnątrz, jeżeli zrobi się ciemno) lub nieco bardziej skomplikowane. Po zakończeniu wydruku na drukarce 3d możesz dostać na komórkę i na telewizor z androidem informację, że wydruk został zakończony + screenshot z kamerki w drukarce.

I teraz są dwie możliwości:

• Jesteś zachwycony tymi możliwościami i nie możesz się doczekać dalszej części artykułu, w której przedstawię więcej szczegółów dotyczących inteligentnego domu,
• Jesteś znudzony i myślisz „a po co to mi” – w końcu jaki problem jest samodzielnie włączyć światło, alarm, obniżyć temperaturę w pomieszczeniu czy też opuścić rolety 🙂

Oczywiście nie ma tutaj dobrych i złych odpowiedzi. To, co chcesz mieć zautomatyzowane i zintegrowane zależy od Twoich potrzeb.

Możesz wybudować dom, który będzie miał mnóstwo niezintegrowanych ze sobą funkcji i nie będzie on „domem inteligentnym”, ale życie w nim będzie bardzo wygodne i komfortowe. Możesz także wybudować dom, który ma tylko podstawowe funkcje i też będzie fajnie. Nie pozwól, aby ktokolwiek ci coś narzucał – tylko Ty wiesz, czego potrzebujesz.

Dom inteligentny (smart home) – zalety i wady

• Dom inteligentny to oszczędność?

Spotkałem się wielokrotnie z opiniami, że smart home daje oszczędności, ponieważ mamy w domu zawsze optymalną temperaturę i wyłączamy zbędne oświetlenie. I owszem, takie działania dają jakieś oszczędności, ale biorąc pod uwagę koszt inwestycji, oszczędności są żadne. Dom inteligentny to większy komfort, ale nie licz na to, że instalacja ci się kiedykolwiek zwróci.

• Dom inteligentny to bezpieczeństwo?

Możliwość odcięcia wody podczas wychodzenia w domu, informowanie mieszkańców o otwartych oknach i drzwiach, instalacja alarmowa z monitoringiem lub symulacja życia mieszkańców (system może sterować oświetleniem w czasie dłuższej nieobecności, aby złodzieje mieli wrażenie, że dom jest zamieszkały) – to wszystko faktycznie zwiększa poczucie bezpieczeństwa.

Czy jednak w takim domu będzie rzeczywiście bezpieczniej? Dom może nas uchronić przed zalaniem lub pożarem i zawsze warto zainwestować w dobre czujki, a co z włamaniem?

Nie jestem pewny czy dom inteligentny powstrzyma przed włamaniem. Złodzieje raczej obserwują nieruchomość przez kilka dni więc żadna „symulacja życia mieszkańców” tutaj nie pomoże. Centrala alarmowa jest oczywiście niezbędna w każdym domu, ale postawiłbym na elektryczne rolety antywłamaniowe, oświetlenie zewnętrzne, czujki wewnątrz i na zewnątrz domu oraz… dobre kontakty z sąsiadami. Dobre praktyki też są ważne – podstawą jest nie trzymanie kosztowności w domu.

• Brak jednolitego standardu

To jest główny problem. Integracja różnych systemów nie zawsze jest możliwa – sprzęt jednego producenta może nie współpracować z innym sprzętem, a całością nie da się sterować za pomocą jednego oprogramowania.

Rozwiązania są dwa:

• Droższe, ale wygodniejsze rozwiązanie to skorzystanie z gotowych rozwiązań i/lub skorzystanie z usług jednej firmy, która zrobi cała instalację.
• Tańsze, ale trudniejsze rozwiązanie to samodzielny dobór urządzeń i montaż. Ostrzegam – może być trudno, ale jaka satysfakcja!

 

Jak wybudować dom inteligentny? Szczegóły instalacji.

Artykuł nigdy by nie powstał gdyby nie Maciej Krasuski, który opisał swoją instalację w Klanie Finansowych Ninja Michała Szafrańskiego (przy okazji bardzo polecam to miejsce osobom, które chcą nauczyć się zarządzać swoimi finansami i nie tylko). Maciej nie jest zawodowo związany z branżą smart home – Maciej uzbroił swój dom w różne ciekawe funkcje i chętnie się dzieli swoją wiedzą. Zaproponowane przez niego rozwiązania są oczywiście tylko przykładowe – artykuł ma na celu pokazanie, jak może wyglądać dom inteligentny.

Uwaga: w artykule wyjątkowo znajdziesz urządzenia konkretnych producentów. To nie jest artykuł sponsorowany i nie zachęcam do zakupu żadnego z urządzeń. Ba, większości opisywanego sprzętu nawet nie znam więc nawet nie mógłbym się wypowiedzieć na ich temat. Traktuj przykładowo podane informacje i sam zweryfikuj czy dane urządzenia i rozwiązania Tobie odpowiadają.

 

Artykuł może być nieco techniczny dla osób, które nie obcują z sieciami komputerowymi więc mały słowniczek:

• Skrętka (Ethernet) – podstawowy przewód łączący elementy sieci,
• Router. Urządzenie, które umożliwia podłączenie różnych urządzeń do internetu (przewodowo lub bezprzewodowo),
• Switch – rozszerza sieć. Router zwykle ma tylko kilka wejść, switch może mieć ich wielokrotnie więcej.
• Access point – zwiększa zasięg sieci. Przydatny np. na piętrze (zbrojenie stropu znacznie ogranicza zasięg internetu)
• Szafa rack to miejsce na switche, dyski serwerowe i inne urządzenia
• POE – możliwość przesyłu energii elektrycznej za pomocą skrętki, nie musisz mieć oddzielnego gniazda zasilania.
• NAS – serwer sieciowy. Przydatny, jeżeli chcesz zapisywać dane nie tylko na swoim komputerze lub w chmurze, ale także na innym domowym dysku.
• VPN – możliwość uzyskania bezpiecznego dostępu do sieci „z zewnątrz” – przydatne zarówno podczas łączenia się z siecią domową, jak i z siecią firmową z domu.

Uwaga: Uprzedzam, że opisywana instalacja jest skomplikowana. Oczywiście Twoja instalacja może być znacznie prostsza: do większości zastosowań wystarczy jedno oprogramowanie i tylko część z opisywanych urządzeń.

 

Oddaję głos Maciejowi Krasuskiemu.

Podczas planowania domu inteligentnego zwróciłbym uwagę na następujące rzeczy:

• Znajdź miejsce na wszystkie sprzęty, najlepiej na małą szafkę rack – u mnie szafa wisi pod sufitem w kotłowni – dlaczego tam? Bo te urządzenia mają wiatraki i potrafią trochę szumieć.
• Poprowadź przewody ethernet możliwie do każdego pomieszczenia – wifi nie zastępuje wszystkiego i wszystko co można radzę podłączać ethernetem. Warto doprowadzić więcej przewodów np. do szafki z tv, aby tv, amplituner i inne konsole podłączyć kablem a nie radiem. Wifi nie ma nieskończonej pojemności, a w inteligentnym domu urządzeń, których nie da się podłączyć inaczej niż przez wifi nie zabraknie.
• Zaplanuj miejsce na access pointy – dom to nie mieszkanie – nie wystarczy router od operatora, aby dobrze pokryć siecią wifi cały dom. Przemyśl dobrze miejsce gdzie access pointy mają być zamontowane – najlepiej w centralnych punktach domu. Ściany i stropy mocno tłumią sygnał wifi. Warto też na wszelki wypadek puścić po 2 przewody ethernet do access pointów. U mnie jedna para w kablu się przerwała i access point działał tylko na 100mbps.
• Stosuj dobre przewody najlepiej 6 kategorii – tynkarze nie będą delikatni.
• Wyprowadź przewody na zewnątrz do wszelkich kamer i innych urządzeń, które planujesz mieć nawet w dalszej przyszłości

Dobrze zaprojektowana sieć wifi będzie szybka, wydajna i bezproblemowa, ale tam gdzie jej nie trzeba ja starałem się jej nie stosować. W paśmie 2,4 działają też inne urządzenia a sąsiad zza płotu też potrafi zaśmiecić kanał 🙂

Inteligentny dom musi być też dobrze zaprojektowany pod kątem bezpieczeństwa, bo co nam po tych wszystkich kamerach i zamkach inteligentnych, jak ktoś sobie przyjdzie i dom sam mu otworzy drzwi, aby wszedł i zabrał wszystko.

Moja sieć lokalna składa się obecnie z urządzeń z serii Ubiquity Unifi i wygląda to tak:

 

Znajduje się tu:

• router brzegowy – Dream Machine Pro
• 48 portowy switch – USW-Pro-48-PoE
• 5 portowy switch – USW-Flex
• 5 portowy switch – USW-Flex-Mini
• 4 access pointy – UAP-AC-Pro

Dlaczego na moją sieć lokalną w domku jednorodzinnym składa się aż tyle urządzeń i dlaczego wybrałem akurat takie? Nie był to pierwszy wybór – wcześniej miałem sieć zbudowaną w oparciu o 2 switche tp-link i widocznego na fotce mikrotika, ale chciałem uprościć trochę zarządzanie całą siecią. Dzięki wymianie switchy tp-link na ubiquti zyskałem zarządzanie praktycznie całą siecią z jednego miejsca. Dlaczego samych urządzeń jest tyle, a nie mniej czy więcej? Już wyjaśniam:

• Router – odpowiada za zarządzanie całą siecią, z jego poziomu ustawia się vlany, wlany, firewalle i inne rzeczy związane z użytecznością i bezpieczeństwem
• Switch 48 portowy – wybrałem taki model, bo ma bardzo dużą wydajność portów POE, do zasilania kamer, access pointów i innych urządzeń zasilanych po POE. Czemu w ogóle zasilać urządzenie ethernetem? Bo wtedy masz jedno miejsce, które musisz podtrzymać awaryjnie w przypadku braku zasilania.
• Switch usw-flex – ten switch musiałem dodać z powodu braku odpowiedniego przemyślenia rozkładu kabli. Okazało się, że z tyłu mam za mało przewodów na kamery, a ten switch potrafi być zasilany po POE i dawać POE na 4 kolejne porty no i wspiera VLAN’y. Także z jednego kabla powstały mi 4 z zasilaniem z centralnego switcha.
• Switch flex-mini – ten switch jest zamontowany w rozdzielni i służy do łączenia moich sterowników od automatyki nawet jeśli reszta sieci nie działa.
• Access pointy – czemu mam ich aż 4? Mój dom ma taką konstrukcję, że jest po prostu długi. Od krańca garażu do końca domu jest 27 metrów.  Aby mieć zasięg w całym domu musiałem umieścić access pointy w kotłowni, na parterze, na piętrze i w takim schowku za domem, aby pokrycie było pełne.

U mnie core sieci działa z prędkością 10gbps (router, duży switch oraz nas qnap’a), reszta to 1gbps.

Sprzęt z serii Unifi jest o tyle fajny, że jest bardzo łatwy w obsłudze – wszystko robi się graficznie i łopatologicznie. Ma to też swoje minusy i stąd ten Mikrotik. Niestety okazało się, że UDM nie ma zbyt dużych możliwości w zestawianiu tuneli VPN Site2Site, a chciałem mieć dostęp stały do firmy, więc mikrotik robi mi VPN do pracy, a dalej już wszystko leci do UDM’a. Także wyszedł mi firewall za firewallem… ale działa 🙂

Bezpieczeństwo w smart home

Warto pomyśleć i odpowiedniej segmentacji sieci i nadanie możliwie jak najmniejszych uprawnień, tam gdzie ich nie potrzeba. Służą do tego vlan’y – czyli takie sieci wirtualne, w ramach których można ograniczać uprawnienia urządzeniom należącym do danej sieci.

Ja u siebie mam następujące sieci:

• Guest – sieć dla gości z najmniejszymi możliwymi uprawnieniami – łącząc się do takiej sieci, czy to po kablu, czy po wifi dostaniemy tylko wyjście do internetu. Nie zobaczymy innych komputerów w tej sieci, nie dostaniemy się do żadnej z usług domu.
• NoT – sieć dla urządzeń smart home, które nie potrzebują dostępu do internetu. Np. smart gniazdka, smart żarówki, czy inne czujniki na wifi. Ja np. mam kilka czujników zbudowanych w oparciu o ESPHome, które nie potrzebują dostępu do netu. Urządzenia podłączone do tej sieci nie mają wyjścia do internetu, mają tylko wyjście do serwera MQTT, który pełni rolę centralnej szyny komunikacyjne. Czemu taką sieć w ogóle tworzyłem? Bo paradoksalnie przez te proste urządzenia najłatwiej się do sieci włamać, więc lepiej, aby z netu się do nich nie dało dostać.
• IoT – sieć dla urządzeń, które dostęp do netu mieć muszą – np. telewizory, konsole itp. Muszą mieć internet, ale niekoniecznie muszą widzieć komputery i inne bardziej kluczowe elementy sieci.
• Local – sieć z największymi uprawnieniami przygotowana dla komputerów i telefonów. Widzi inne sieci ale też w ograniczonym zakresie.
• CCTV – sieć wydzielona tylko dla kamer, z ograniczonym dostępem do samych kamer. Widoczny tylko rejestrator dla urządzeń z sieci Local.

To jest oczywiście przykładowy podział i każdy może sobie to rozplanować inaczej, ale u mnie takie podejście się sprawdza.

Inteligentny dom to wiele elementów współpracujących ze sobą. Bez dobrze zaprojektowanej sieci lokalnej ciężko byłoby to wszystko ze sobą spiąć.

 

Zasilanie awaryjne w domu inteligentnym

Mam zabezpieczone rzeczy, które z mojej perspektywy są najważniejsze:

• falownik 4kw z 4 akumulatorami AGM 100Ah – zabezpiecza mi automatykę, światło w całym domu oraz bramę wjazdową – działa na wydzielonych obwodach. Czas podtrzymania przy normalnym użytkowaniu to około 24h
• ups w szafie rack – nie pamiętam już pojemności, ale jak padnie falownik, to ups podtrzymuje jeszcze automatykę przez jakieś 40min, jest też szybszy niż ten falownik powyżej, więc zabezpiecza sprzęt przy zaniku
• bramy garażowe – mają zrobione własne podtrzymanie, ze względu na to, że cały garaż to jeden obwód, a mam w nim dużo elektronarzędzi i przeciążyłyby falownik

Docelowo dojdzie jeszcze agregat, aby zabezpieczyć cały dom na dłuższą chwilę.

Mózg domu inteligentnego

W moim domu wykorzystałem następujące oprogramowanie:

• Mosquitto MQTT
• Node-RED
• Zigbee2mqtt
• ESPHome
• InfluxDB
• Grafana
• Home Assistant
• Google Home
• Blue Iris

Lista jest dość długa i może kogoś przerazić ile to rzeczy trzeba się nauczyć, aby ogarnąć taki smart home, ale u mnie to się po prostu rozrastało – apetyt mocno rósł w miarę jedzenia i z takim zestawem zostałem. Ponadto część rozwiązań pokrywa się funkcjonalnością i można by je zlikwidować, ale u mnie tego nie robię, ze względu na warstwowość całego systemu i architekturę, którą sobie przyjąłem. Dodam jeszcze, że większość oprogramowania, oprócz chyba tylko Blue Iris i Windowsa, na którym BI stoi, jest open source, jest bardzo aktywnie rozwijane przez społeczność i jest dostępne całkowicie za darmo 🙂

Lecimy więc po kolei:

Mosquitto MQTT

Link: https://mosquitto.org/

Mosquitto to broker wiadomości działający na protokole MQTT (Message Queuing Telemetry Transport).

Prostymi słowami można to porównać do programu do wysyłki newsletterów. Jeśli interesuje Cię jakiś temat (topic), to zapisujesz się do niego (subscribe), następnie twórca takiego newslettera publikuje przez system wiadomość (publish), a wszyscy zapisani użytkownicy otrzymują tą wiadomość. Różnica jest taka, że każdy z użytkowników może być jednocześnie odbiorcą i nadawcą takiej wiadomości.

Źródło: https://www.openhab.org/addons/bindings/mqtt.generic/

Przekładając to na home automation, mqtt to centralne miejsce, które łączy ze sobą wszystkie urządzenia. Każde urządzenie łączy się do brokera i broker zapewnia całą komunikację między nimi. Jeśli mamy np. żarówkę wifi (np. shelly), to ona łączy się do brokera i zapisuje się na dany topic np. shelly/zarowka1 (topiki można tworzyć dowolnie, musi być to po prostu coś co jest unikalne w ramach brokera). Dzięki temu żarówka „nasłuchuje” poleceń na tym topiku. Następnie mamy jakiś włącznik, który publikuje na topic shelly/zarowka1 komendę ON, a broker ma za zadanie przekazać tą komendę do żarówki. Każdy może zapisać się na ten sam topic, więc możesz np. sterować żarówką z telefonu, z kilku przełączników itp.

MQTT bardzo ułatwia komunikację. Jest lekkie szybkie i niezawodne. Jest też bardzo łatwe w debugowaniu, bo wszystkie komunikaty można podejrzeć na brokerze, oczywiście jeśli uzyskasz do niego autoryzację.

Do debugowania polecam takie narzędzie: http://mqtt-explorer.com/

U mnie broker MQTT jest zainstalowany na jednym ze sterowników w rozdzielnicy. Bez brokera nie działa nic, więc ja uznałem, że musi być możliwie blisko najbardziej podstawowej części systemu, a sterowniki, które u mnie sterują światłem i innymi elementami przewodowymi systemu są takim najbardziej podstawowym elementem. Do działania Mosquitto nie wymaga zbyt wiele – wystarczy dowolny system linux (w moim przypadku debian, bo taki mam na sterownikach). Jeśli coś się zepsuje nowego brokera można postawić w kilka minut (nie ma tu zbyt wiele konfiguracji)

Cała komunikacja pomiędzy urządzeniami finalnie odbywa się po sieci lan, dlatego tak bardzo podkreśliłem jej znaczenie.

Node-RED

Link: https://nodered.org/

Node-RED to prawdziwy kombajn, za pomocą którego można w prosty graficzny sposób, za pomocą zestawu bloków funkcyjnych, tworzyć rozbudowane automatyzacje.

Za pomocą node-red’a można w zasadzie zorganizować całą automatyzację w domu. Korzystanie z narzędzia jest stosunkowo proste. Wszystkie przebiegi tworzy się przeciągając poszczególne bloczki na wirtualną kartkę, łącząc je w przebiegi, które realizują nam finalnie automatyzacje. Ponadto za pomocą node-red’a można sobie wyklikać prosty panel do zarządzania, który będzie dostępny jako strona www. Można sobie tam wrzucić przełączniki, wskaźniki i korzystać z tego np. na komórce.

W moim przypadku node-red był przez długi czas właśnie takim podstawowym narzędziem do sterowania domem. Node-RED ma też tą zaletę, że bardzo łatwo go rozbudować, jest całe mnóstwo dodatkowych bloczków, które integrują różne urządzenia i można je za darmo pobierać.

Obecnie node-red pełni u mnie funkcje zarządzania podstawowymi elementami systemu, czyli moimi sterownikami. Tu pisałem o nich więcej:

Gdy np. zabraknie prądu i ups’y jakimś cudem nie przetrwają 24h, na które są przygotowane, to po powrocie zasilania sterowniki wstają jako pierwsze i to właśnie node-red zainstalowany na jednym z nich ma za zadanie realizować podstawowe funkcje domu (włączanie świateł, obsługa podstawowych czujników itp). W rozdzielni posiadam 3 takie sterowniki oraz małego switcha, który pozwala na komunikację między sterownikami zanim jeszcze wstanie cała sieć, internet itp. Bo nie ma nic gorszego niż żona, która nie może włączyć światła w domu 🙂

Oprócz tego node-red pełni też kilka innych funkcji wyższego poziomu np. sterowanie amplitunerem, a to dlatego, że była gotowa integracja i szybciej mi to było zrobić w nim, niż np. w home assistancie. Jest to pewnego rodzaju niekonsekwencja jeśli chodzi o podział ról poszczególnych warstw, ale nie przeszkadza mi to, póki łatwo i szybko się tym zarządza 🙂

Zigbee2MQTT

Link: https://www.zigbee2mqtt.io/

Zigbee2MQTT to oprogramowanie, które pozwala połączyć urządzenia działające w standardzie Zigbee, z brokerem MQTT. Zigbee2MQTT obsługuje całą masę urządzeń zigbee od różnych producentów i pozwala komunikować się z nimi w łatwy sposób znany nam z pozycji numer jeden na mojej liście.

Zdecydowałem się na urządzenia zigbee dlatego, że są bardzo energooszczędne i tam gdzie musiałem np. dołożyć jakiś czujnik, to tego typu urządzenia świetnie się sprawdziły. Z urządzeniami można się też łączyć bez zigbee2mqtt np. przez integracje z bramką xiaomi itp, ale zigbee2mqtt daje tą przewagę, że działa z ogromną liczbą urządzeń różnych producentów, także możesz sobie kupić czujnik od xiaomi, żarówkę od philipsa, a coś jeszcze innego od jeszcze innej firmy.

Tutaj znajdziecie listę wspieranych urządzeń, która cały czas rośnie: https://www.zigbee2mqtt.io/information/supported_devices.html

Komunikacja z takimi urządzeniami odbywa się analogicznie jak to opisałem we fragmencie o mqtt.

Zigbee2mqtt potrzebuje do działania dowolnego linuxa – w moim przypadku jest to armbian, bo całość jest u mnie zainstalowana na NanoPI (taki mały komputerek SoC). Jest to u mnie oddzielne urządzenie, gdyż do działania samego zigbee2mqtt potrzebny jest tak zwany koordynator, czyli mała antenka na usb, która komunikuje się z siecią zigbee. Koordynator ma dość mały zasięg więc u mnie znalazł się po prostu w centralnym punkcie domu, a nie tam gdzie reszta automatyki. To też można uprościć i zainstalować wszystko na jednym urządzeniu… zależy od konstrukcji domu i rozmieszczenia urządzeń.

ESPHome

Link: https://esphome.io/

ESPHome to bardzo proste rozwiązanie do zarządzania urządzeniami wifi opartymi na chipie ESP. Łączy się natywnie z Home Assistantem i pozwala tworzyć własne czujniki i różnego rodzaju urządzenia za pomocą prostych skryptów w języku yaml.

Ja osobiście wykorzystuję esphome jako dodatek do home assistanta, ale można z tego korzystać również samodzielnie dlatego opisuję to jako oddzielną pozycję. Do czego się to przydaje? Głównie do tego jeśli chcesz sobie zrobić jakieś niestandardowe rozwiązanie – w moim przypadku jest to np. czujnik jakości powietrza, czy też sterowanie żaluzjami fasadowymi. Urządzenia komunikują się po wifi, a następnie możesz je podpiąć pod mqtt, lub bezpośrednio pod API Home Assistant, o czym za chwilę.

InfluxDB

Link: https://www.influxdata.com/

InfluxDB to baza danych typu time-series. Jest to świetne rozwiązanie do przechowywania i szybkiego serwowania danych z różnego rodzaju czujników w czasie.

U mnie InfluxDB to właśnie taka centralna baza danych, w której loguje się duża ilość różnych zdarzeń z czujników, czy np. z liczników energii, których trochę posiadam 🙂

Grafana

Link: https://grafana.com/

Grafana to rozwiązanie pozwalające na dość zaawansowane przeglądanie danych, tworzenie wykresów i całych pulpitów do obserwacji zebranych danych w przejrzysty i graficzny sposób.

W moim przypadku grafana służy po prostu do wyświetlania danych zebranych z czujników, liczników energii itp zapisanych następnie do influxa. Można w łatwy sposób dostrzec różnego rodzaju anomalie itp.

P.S. Nie zwracajcie uwagi, że suma liczników nie równa się wartości z licznika głównego na powyższym screenie – poszczególne liczniki były zakładane w różnym czasie, a na kwadracikach pokazują aktualną wartość bezwzględną.

Home Assistant

Link: https://www.home-assistant.io/

Home Assistant to największa i najbardziej zaawansowana część mojego systemu. Jest to prawdziwy kombajn, który potrafi w zasadzie wszystko, integruje się ze wszystkim i spina wszystko w całość

Home Assistant posiada ogromną ilość natywnych integracji do różnych urządzeń – telewizorów, konsol, sprzętu agd, odkurzaczy… no generalnie na tym poziomie da się zrobić naprawdę dużo.

W moim przypadku jest to taka najwyższa warstwa. Na tym poziomie finalnie integruje się wszystko i z tego poziomu można wszystkim sterować.

Tu mogę sobie podejrzeć np. kamery.

I w moim przypadku tu są zrobione w większości automatyzację wszelkiego rodzaju. Automatyzacje w HA można tworzyć w dwojaki sposób, albo wyklikując z wizarda, albo tworząc skrypty yaml. Do zarządzania skryptami można sobie doinstalować plugin visual studio code i kodować w wygodny sposób.

W ramach home assistanta można zainstalować większość rozwiązań, które opisałem w punktach powyżej jako pluginy – mqtt, grafane, influxa, node-red’a i wiele wiele innych. Częściowo faktycznie też mam to tak zrobione, ale tylko częściowo. Niektóre rzeczy jak np. node-red, czy mqtt wydzieliłem na zewnątrz, głównie dla bezpieczeństwa.

Home Assistant, jak napcha się go różnymi pluginami, nie jest już takim lekkim rozwiązaniem, system jest też stale aktualizowany i zdarzają się błędy i konflikty. Jeśli coś się zepsuje i nie włączy mi się w kibelku światło automatycznie, to przeżyję, ale ja nie będę mógł go uruchomić nawet przyciskiem, to będzie już słabo 🙂 Stąd też te podstawowe elementy systemu, które są niezmienne, zostały wydzielone do niższej warstwy.

Home Assistant jest rozwijany przez potężne community, jest rozwiązaniem w pełni otwartym i darmowym z małym wyjątkiem. Jeśli chcesz korzystać z ich natywnego vpn’a i mieć dostęp spoza domu przez np. apkę mobilną (która też jest bardzo dobrze napisana), to trzeba zapłacić około 20pln miesięcznie. Ponadto w ramach tego abonamentu jest też zrobione gotowe połączenie z Google Home i Alexą. Wszystkie te rzeczy można też zrobić bez ponoszenia tej opłaty, ale mi się nie chciało już siedzieć nad konfiguracją i wykupiłem abonament – i przy okazji wspieram trochę ekipę tworzącą HA 🙂

Google Home

Link: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.apps.chromecast.app&hl=pl&gl=US

Google Home to kolejny system, który potrafi samodzielnie integrować wiele różnych rozwiązań. Nie będę się o nim zanadto rozpisywał, bo ja wykorzystuje integrację HA – Google Home tylko po to, aby móc używać Asystenta Google i sterować głosowo niektórymi funkcjami domu. Nie jest to dla mnie kluczowa funkcjonalność i mam w domu raptem dwa takie głośniczki. Czasem się jednak przydaje, jak nie chce mi się wstać z kanapy i włączyć np. światło, a nie mam przy sobie żadnego urządzenia  🙂

Blue Iris

Link: https://blueirissoftware.com/

Blue Iris to oprogramowanie do rejestrowania obrazu i dźwięku z kamer cctv. Jest to jedyna w pełni płatna pozycja na mojej liście – koszt to około 70$. Zdecydowałem się na oprogramowania zamiast gotowego sprzętowego rejestratora z kilku powodów:

• Kamery, które posiadam mają rozdzielczość 4k więc, odpowiedni do tego rejestrator był bardzo drogi
• Blue Iris świetnie integruje się z Home Assistant
• Mam bezpośrednio dostęp do plików zapisanych na dysku
• Blue Iris ma fajne algorytmy do rozpoznawania ruchu
• Integruje się z MQTT – można wysyłać sygnał wykrycia ruchu i na tej podstawia np. odpalać światło na zewnątrz, czy alarm itp.
• Ma w miarę przejrzysty interfejs i da się tu znaleźć to czego szukasz
• Automatycznie przerzuca mi starsze nagrania na qnap’a, gdzie mam więcej przestrzeni

Tu jeszcze dodatkowym kosztem jest Windows, bo oprogramowanie jest tylko na taką platformę. W moim przypadku komputer, który hostuje Blue Iris hostuje też wirtualkę z Home Assistantem.

 

Także tym sposobem dotarłem do końca mojego przeglądu oprogramowania używanego moim domu. Nie jest to na pewno najbardziej optymalny, czy też najlepszy setup, ale jak to mówią programiści: u mnie działa 🙂 Mam nadzieję, że dałem trochę nowych inspiracji osobom, które są na etapie poszukiwania najlepszych rozwiązań do swojego nowego wymarzonego domu.

Hardware w domu inteligentnym

 

Jakie komponenty i do czego wykorzystuję w moim smart domie? Ciężko mi się było zdecydować na jeden konkretny podział, który jakoś to wszystko ustrukturyzuje, gdyż różnorodność wykorzystywanego przeze mnie sprzętu jest po prostu za duża. Jeśli kolejność wyda się trochę chaotyczna, to z góry przepraszam.

A więc zaczynamy:

BoneIO

To mój autorski sterownik, który jest centralnym elementem spinającym wszystkie najbardziej podstawowe i w gruncie rzeczy najważniejsze elementy domu. Jeden taki sterownik, to 20 wyjść przekaźnikowych, 44 wejścia cyfrowe, a także 7 wejść analogowych.

Ja wykorzystuję obecnie w mojej rozdzielnicy 3 takie sterowniki, które są odpowiedzialne za:

• sterowaniem oświetleniem w całym domu
• sterowanie gniazdami – mam kilka sterowanych przewodowo gniazd np. do choinki, lamp podłogowych itp.
• odczyt sygnałów z przełączników na ścianach
• odczyt sygnałów z czujników ruchu
• odczyt sygnałów z kontaktronów wbudowanych w okna

Sterownik jest bardzo prosty i ma za zadanie obsłużyć wszystko, co przewodowe w moim domu. To tu przychodzi sygnał z przełącznika na ścianie i tutaj jest podejmowana decyzja, co na podstawie tego sygnału włączyć. Sterowniki są spięte osobnym małym switchem, który jest w rozdzielnicy, dzięki czemu są w pewnym sensie autonomiczne. Jeśli nawet cała reszta urządzeń nie wystartuje, to podstawowe funkcje domu są realizowane od razu przez nie. Dzieje się tak dlatego, że te podstawowe schematy (który przełącznik co ma włączyć) są zapisane w nodered’zie na jednym ze sterowników. Całość komunikacji pomiędzy sterownikami, a także pozostałymi komponentami domu, odbywa się poprzez MQTT.

 

Zigbee Coordinator

Urządzenia działające w standardzie Zigbee świetnie sprawdzają się tam, gdzie trzeba użyć urządzeń sterowanych bateryjnie. Są małe, lekkie i bardzo energooszczędne. Aby można się było z nimi skomunikować potrzebujemy urządzenia, które połączy nam sieć zigbee z siecią lan. Można to zrobić np. przy użyciu gotowej bramki jednego producenta – np. xiaomi ma takie bramki, które współpracują z Home Assistantem. Bramki mają ten minus, że najczęściej współpracują z jednym tylko producentem sprzętu.

Ja chciałem mieć większą różnorodność, dlatego zamiast korzystać z bramki producenta skorzystałem z uniwersalnego koordynatora i projektu zigbee2mqtt, który opisałem wcześniej.

Koordynatorem na powyższym obrazku jest ten usb stick. Mówiąc w skrócie to taka antenka, która pozwala podłączyć się z komputera do sieci zigbee i komunikować z urządzeniami.

Ja wykorzystuję obecnie koordynator o nazwie Conbee 2: https://phoscon.de/en/conbee2

Można go zakupić na niemieckim amazonie za około 200zł. Obecnie jest to chyba najlepszy koordynator.

Różnego rodzaju koordynatorów jest dostępnych więcej. Ja też na początku korzystałem z CC2531, ale był mało stabilny i miał dość duże problemy z zasięgiem, dlatego przesiadłem się na Conbee 2.

Jeszcze kilka słów wyjaśnienia, co to za płytka, w którą wpięty jest koordynator. Jest to jeden z komputerków typu SoC, które wykorzystuję w moim domu, o nazwie NanoPI. Sieć Zigbee charakteryzuje się bardzo niewielkim zasięgiem od kilku do kilkunastu metrów, dlatego chciałem koordynatora umieścić możliwie w najbardziej centralnym punkcie domu. Koordynator został więc wpięty w ten mały komputerek i leży sobie w salonie spięty po kablu ethernet z resztą sieci. Dlaczego wykorzystałem taki sprzęt, a nie np. raspberry? Bo go po prostu miałem z innego projektu i leżał i się kurzył, a do obsługi koordynatora był idealny. Muszę tylko zaprojektować dla niego jakąś obudowę 🙂

WIFI Smart Plug

Smart plugi, czy przekładając bardziej na polski, sterowane gniazdka są świetnym wynalazkiem. Nie dość, że pozwalają na sterowanie urządzeniem podłączonym do takiego gniazda, to jeszcze mierzą moc i kilka innych parametrów na wyjściu. Gdyby istniały takie urządzenia, gdy projektowałem dom, to pewnie nie ciągnąłbym kabli do wysterowania kilku gniazdek przewodowych.

Tak jak pisałem wcześniej – jest to świetne urządzenie dlatego mam takich gniazdek w domu aż…. jedno 🙂 Dlatego, że musiałem się przesiąść na urządzenia zigbee, ale o tym za chwilę.

Urządzenie ze zdjęcia to Shelly Plug S: https://shelly.cloud/products/shelly-plug-s-smart-home-automation-device/

Koszt takiego gniazda to około 90-100 zł.

Shelly produkuje wiele innych urządzeń, których największą zaletą jest to, że mają natywne wsparcie dla MQTT. Możesz oczywiście korzystać z ich apki i cloud’a, ale bez żadnych przeróbek możesz te urządzenia podłączyć np. do Home Assistanta. Jak już kiedyś wcześniej pisałem, tworzenie smart home to proces, w którym trudno wymyślić od razu wszystkie potrzebne rozwiązania, one pojawiają się w trakcie korzystania z domu. Grunt to inwestować w urządzenia, które pozwolą nam na integracje między nimi.

Ja tego konkretnego gniazda używam przy pralce – w przypadku zalania odłączam ją od sieci. Dużą zaletą gniazdek Wifi jest ich rozmiar – są bardzo małe i prawie ich nie widać po podłączeniu do nich przewodu. Dlatego wszędzie tam gdzie są na widoku, jak u mnie w pralni gniazdo jest nad pralką, sprawdzą się idealnie.

Gniazdka wifi to świetny starter, od którego można zacząć swoją przygodę – wystarczy kupić jedno takie gniazdko, podłączyć w mieszkaniu i już pierwszy krok do smart home wykonany!

Moduły dopuszkowe WIFI

To też bardzo fajne rozwiązanie, które pozwala na „usmartnienie” istniejących gniazdek, czy przełączników. Dzięki nim całą elektronika schowana jest pod gniazdkiem i nie wystaje z niego żadne dodatkowe urządzenie.

Nie zaskoczę, ale tutaj również korzystam z rozwiązań firmy Shelly – z tego samego powodu co powyżej (wsparcie dla MQTT).

Na fotce Shelly 2.5: https://shelly.cloud/products/shelly-25-smart-home-automation-relay/

Koszt takiego modułu to około 100zł. Ja zamierzam takich modułów użyć do sterowania żaluzjami fasadowymi, bo moje obecne rozwiązanie to mega prowizorka.

Takie moduły są zaprojektowane tak, aby je montować w puszkach, za gniazdami lub przełącznikami dlatego bardzo ważne, aby na etapie budowy domu wziąć jak najgłębsze puszki jakie się da. Koszt będzie podobny, a umożliwi w przyszłości dołożenie takich modułów.

Ja oprócz tych 2.5 stosuję też:

Shelly 1 PM: https://shelly.cloud/products/shelly-1pm-smart-home-automation-relay/ – mam taki moduł zamontowany w gniazdku, do którego podłączony jest mój komputer, aby móc mierzyć zużycie energii i ewentualnie go zrestartować zdalnie jakbym potrzebował.

Shelly 1: https://shelly.cloud/products/shelly-1-smart-home-automation-relay/

w połączeniu z Shelly Button: https://shelly.cloud/products/shelly-button-smart-home-automation-device/

Shelly Button to po prostu obudowa na przewód do Shelly 1 – wykorzystałem takie moduły do wszelkiego rodzaju lampek biurkowych, podłogowych, które dzięki temu można sterować bezpośrednio przyciskiem, a także centralnie z Home Assistant itp.

Zigbee Smart Plug

To są urządzenia, które są funkcjonalnie tożsame z Wifi Smart Plugs, ale oprócz tego spełniają jeszcze jedną rolę – pełnią funkcję Router’ów dla sieci Zigbee. Sieć Zigbee działa w topologii MESH – oznacza to tyle, że każde (a przynajmniej większość) urządzeń podłączonych na stałe do zasilania, pełni rolę tzw Router’a – czyli zwiększa zasięg sieci i to do takiego Routera mogą podłączać się inne urządzenia. Dzięki temu pomimo bardzo niewielkiego zasięgu pojedynczego urządzenia, można pokryć siecią dużą przestrzeń. Poza tą dodatkową funkcją podobnie jak w przypadku gniazdek WIFI – te też mierzą zużycie energii itp.

Na fotce powyżej:

Xiaomi Mi Smart Plug – nie polecam, ma dość słaby zasięg i jest ogromne

Blitzwolf BW-SHP13: https://www.blitzwolf.com/ZigBee-3.0-Smart-Socket-EU-p-518.html

To drugie kosztuje około 60-70zł i je polecam. Świetnie się sprawdza w roli router’a, jest dość małe jak na gniazdo zigbee (choć i tak dużo większe niż gniazda WIFI).

Mam tych gniazdek sporo, głównie po to, aby zwiększyć zasięg sieci. Z ciekawszych zastosowań to mam pod jedno podłączoną koparkę krypto. Koparka, jak każdy komputer, potrafi się zawiesić, potrafi ją wywalić z poola itp. Większość tego typu problemów załatwia sam system operacyjny koparki, ale ja mam dodatkowo ustawione zabezpieczenia. Z poziomu takiego gniazdka widzę moc pobieraną przez koparkę. Jeśli moc spada poniżej standardowej – nie kopie. Jeśli moc wzrasta znacząco – wywaliły się ustawienia OC. Jeśli taki stan trwa ponad 15 minut – home assistant restartuje koparkę, a ja dostaję pusha na telefon, aby sprawdzić co się dzieje 🙂

Zigbee Router

Jak już jesteśmy przy sieci Zigbee i rozszerzaniu jej zasięgu, to jest też inna opcja. Można wykorzystać dedykowane Router’y – Ikea produkuje router, który jest jednocześnie ładowarką USB.

Ja wykorzystuję taki router’ek w garderobie, zwiększa trochę zasięg i przy okazji ładuje mi kask – a właściwie zestaw słuchawkowy w kasku.

Ikea Tradfri: https://www.ikea.com/pl/pl/p/tradfri-wzmacniacz-sygnalu-10400408/ – koszt 40zł.

Zigbee Smart Żarówka

Smart żarówki to kolejne urządzenia, które mogą pełnić rolę router’a dla sieci Zibee. Ja posiadam u siebie 3 sztuki takich żarówek tylko dlatego, że miałem problem, z zasięgiem sieci zigbee pomiędzy piętrami. Zastosowałem więc 3 takie żarówki w lampie na schodach.

Moje żarówki to produkty firmy Ikea – nie pamiętam już modelu, a nie chcę mi się ich wykręcać 🙂 Generalnie jedna z nich jest RGB, a więc oprócz bycia routerem pełni też dodatkową funkcję. Jeśli uruchomię alarm na dole i pojawi się jakiś ruch na przedpokoju na piętrze, to ta żarówka zapali się na czerwono, aby ostrzec, żeby ktoś nie złaził na dół i nie włączył alarmu – takie ostrzeżenie… szczególnie przydatne dla gości.

Przełączniki ścienne

Tu akurat nie mam żadnej wielkiej finezji. Wykorzystuję w moim domu najzwyklejsze przełączniki firmy OSPEL. Jedyną różnicą jest to, że wszystkie moje przełączniki ścienne są typu: zwierny. Czyli takie klikane, a nie przełączane – przełączane też by się nadały, ale jak sterujesz z przycisku i np. ze smartfona, to później wychodzi, że raz włączone to jest przełącznik w górę, a innym razem ta sama opcja to przełączenie w dół – mam nadzieję, że zrozumieliście o co chodzi. Te zwierne zawsze wyglądają na ścianie tak samo.

Mam ich w domu całą masę – nie tylko przy wejściu do pomieszczenia ale też np. przy łóżku, przy biurku itp. Nie ma w nich nic smart, ale dzięki temu, że są podłączone do mojego sterownika BoneIO, to jednak trochę inteligencji posiadają. Mianowicie każdy z przycisków reaguje na następujące zdarzenia:

• pojedyncze kliknięcie
• podwójne kliknięcie
• przytrzymanie poniżej 3s
• przytrzymanie powyżej 5s

Także pojedynczy przełącznik może pełnić 4 różne funkcje. Np. odpalać światło, inne zdarzenie odpalać radio itp. Z przydatnych rzeczy mam np. w garażu przełącznik, który otwiera bramy garażowe, ale działa na przytrzymanie, aby nie otworzyć bramy przez przypadek np. przez dziecko.

Czujki ruchu

Tutaj też nie mam niczego szczególnie fancy – wykorzystuję dwa typy czujników:

BOSCH ISC-BDL2-WP12G – koszt około 60zł

A także:

Satel Aquaring – koszt około 70zł

Widzę, że muchy zrobiły sobie na tym konkretny kibelek 🙂

Czujniki ruchu pełnią dwie funkcje: alarmową, włączam nimi niektóre światła. Niektóre, bo tam gdzie mogłem, przesiadłem się na załączanie świateł kontaktronami przy otwarciu drzwi – były po prostu szybsze.

Kontaktrony przewodowe

Każde moje okno jest wyposażone w kontaktron przewodowy. Są one o tyle fajne, że raportują nie tylko wtedy gdy okno jest w pełni otwarte, ale także inny sygnał, gdy okno jest np. rozszczelnione.

Kontaktrony Zigbee

To jest urządzenie, dla którego w ogóle poszedłem w rozwiązania zigbee. Kontaktron może dla przypomnienia to takie urządzenie, które reaguje na pole magnetyczne. Ten mniejszy element na poniższej fotce to magnes – jak drzwi się otworzą i magnes odsunie się od czujnika (to większe), to czujnik wyśle odpowiedni sygnał.

U siebie wykorzystuję kontaktrony Xiaomi Mi Door Window Sensor: https://mi-home.pl/inteligentne-urzadzenia/mi-smart-window-door-sensor – koszt około 50zł

Kontaktrony są genialne wszędzie tam gdzie chcesz zareagować na otwarcie jakiś drzwi. Ja mam dwa scenariusze dla kontaktronów:

• dla pomieszczeń typu garderoba, schowek, z których korzystam przy otwartych drzwiach jest prosty schemat – drzwi otwarte zapal, drzwi zamknięte zgaś
• w kibelku na parterze, gdzie nie ma okna mam z kolei inaczej – pierwsze otwarcie drzwi zapal, drugie otwarcie drzwi zgaś

Dlaczego poszedłem w kontaktrony zigbee, a nie wifi? Przede wszystkim dlatego, że są dużo mniejsze i zużywają dużo mniej energii, przez co baterie wymienia się rzadziej. Koszt też ma znaczenie, bo mam ich sporo w domu.

Czujniki temperatury, wilgotności, jakości powietrza i innych wielkości fizycznych

Wykorzystuję bardzo różne czujniki do mierzenia podstawowych wartości fizycznych w domu i poza nim, a więc po kolei:

• Xiaomi Mi Smart Temperature & Humidity Sensor: https://mi-home.pl/inteligentne-urzadzenia/mi-smart-temperature-humidity-sensor – 59zł. Korzystam z niego w gabinecie nad biurkiem do lutowania, aby mierzyć czy coś się nie zrobiło za gorąco 🙂 Łączy się po Zigbee.

• Shelly H&T: https://shelly.cloud/products/shelly-humidity-temperature-smart-home-automation-sensor/ – 120zł. Z niego korzystam pod prysznicem, a właściwie nad prysznicem. Mierzę wilgotność – jak wzrasta, bo ktoś bierze prysznic, to odpowiednio zwiększam wentylację, aby odprowadzić parę. Komunikacja po WIFI.

• W garażu mam np. taki wynalazek jak na zdjęciu poniżej. Jest to wewnętrzny czujnik od stacji pogodowej, który był na tyle brzydki, że wylądował w garażu pomiędzy narzędziami. Komunikuje się radiowo w 433MHz – chyba. Grunt to wykorzystać co się ma 🙂

• Czujnik zalania Shelly Flood: https://shelly.cloud/products/shelly-flood-smart-home-automation-sensor/ – 100zł. Leży pod pralką i wykrywa ewentualny wyciek wody z pralki. Wtedy odłączam zasilanie i zakręcam zawór wody. Komunikacja po WIFI.

• Multiczujnik zewnętrzny – mierzy temperaturę, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne, luminancję, jakość powietrza PM1, PM 2,5, PM4 i PM10. To jest akurat moja konstrukcja zrobiona trochę na pająka, ale spełnia swoje zadanie. Mam sąsiada, który mocno smrodzi i dzięki temu wiem kiedy przykręcić wentylację. Komunikacja po WIFI, a całość zrobione w oparciu o ESPHome.

• Stacja pogody Renkforce WH2600: https://stacje-pogody.pl/1104_stacja_pogody_renkforce_wh2600.html – około 500zł. Jest mega badziewna i cała pożółknięta, ale spełnia swoje podstawowe zadanie. Komunikacja z nią odbywa się radiowo, a dalej po ethernecie, ale nie wystawia żadnego normalnego api, ani protokołu komunikacji. Ja po prostu czytam stronę www, którą stacja wystawia lokalnie i z niej zbieram wartości. Ogólnie nie polecam tej stacji. Co do wykorzystania stacji poza oczywistym odczytywaniem wartości, to ja np. korzystam z wiatromierza – jeśli wiatr jest powyżej danego poziomu (nie pamiętam.. chyba 20km/h) to chowam żaluzje fasadowe.

• Czujnik dymu Satel DRP-100: https://www.satel.pl/pl/product/630/DRP-100,Punktowa-optyczna-czujka-dymu – 100zł. Zamontowany w kuchni do wykrywania ewentualnego pożaru. Komunikacja przewodowa.

• Czujnik luminancji Xiaomi Mi Smart Light Detection Sensor: https://mi-home.pl/mi-smart-light-detection-sensor – 69zł. Wykorzystuję taki w wiatrołapie, gdzie mam tylko okienko w drzwiach i szybko robi się tam ciemno. Jeśli ilość luxów spada poniżej danego poziomu, to uruchamia się czujka ruchu do włączania światła. Komunikacja Zigbee.

Myślę, że udało mi się pokazać większość podstawowych elementów mojego smart home – jak widać różnorodność urządzeń jest bardzo duża, a to dlatego, że cały ten system wyrastał powoli.

Mam nadzieję, że pokazany przeze mnie przegląd będzie fajną inspiracją dla ludzi poszukujących fajnych rozwiązań do swoich domów.

 

Podsumowanie – jak przygotować się do budowy domu inteligentnego?

Dzięki Maciej za bezcenne wskazówki i pokazanie Twojej instalacji!

Kilka moich uwag na sam koniec:

• Funkcje opisywanego smart domu są zaawansowane, a cała instalacja wydaje się skomplikowana, ale trzeba pamiętać, że Maciej dochodził do wszystkiego krok po kroku. Ty możesz mieć oczywiście znacznie prostszą instalację. Przykład: do sterowania oświetleniem wystarczą kontaktrony, czujniki ruchu i żarówki inteligentne, którymi możesz sterować za pomocą dedykowanego oprogramowania instalowanego na telefonie. Nie musisz mieć switchy, oprogramowania na linuxie, nie musisz się znać na oprogramowaniu  itp.
• Jeżeli jeszcze nie wiesz czego potrzebujesz, to podczas budowy poprowadź kable pod przyszłe rolety elektryczne, oświetlenie zewnętrze, bramę wjazdową i tak dalej. Po budowie domu podłączysz to, co chcesz w taki sposób, aby było wygodnie.
• Obejrzyj film, w którym omawiam komentarze osób, które już się pobudowały i dały znać, co by zmieniły przy drugim domu. Warto podczas oglądania robić notatki! 🙂

• Jeżeli chcesz mieć smart home, a nie chcesz wszystkiego robić sam, to znajdź firmę, która specjalizuje się w domach inteligentnych. Bądź dobrze przygotowany przed rozmową – sprzedawca lub instalator mogą cię przekonywać do rozwiązań, których nie potrzebujesz – wiadomo, że dzięki temu otrzymają wyższe wynagrodzenie.
• 10 razy zastanów się, jeżeli chcesz wszystko robić samodzielnie. Budowa domu jest stresującym i czasochłonnym zajęciem więc dodawanie sobie obowiązków jest ryzykowne. Znacznie lepiej wybudować dom, który spełnia podstawowe funkcje i jednocześnie w łatwy sposób umożliwia rozbudowę sieci. Pomieszkaj parę miesięcy, zobacz czego potrzebujesz i stopniowo dodawaj nowe funkcje.

 

Bez jakich funkcji nie wyobrażasz sobie życia w swoim domu? Czy myślisz o budowie domu inteligentnego?

A może bylibyście zainteresowani poradnikiem, w którym pokażemy krok po kroku jak zamontować przykładową instalację?

Zostaw komentarz. Maciej chętnie odpowie na każde pytanie dotyczące jego instalacji.

Pozdrawiam,

Sławek Zając