Тема умный дом уже у

Тема Умный дом уже у всех на слуху. Про неё говорят, в неё вкладывают, её развивают По этой теме к таким гигантам как Siemens, General Electric и др. присоединились, казалось бы, не совсем профильные компании, такие как Microsoft, Google, Apple.
Единого стандарта по теме нет, равно как нет инструкции, мол, делай так и вот так, поэтому теоретически построить свой умный дом может каждый и именно так, как ему захочется и потому эту тему я не смог пропустить и активно к ней подключился. Не скажу, что с умными домами я собаку съел нет, скорее так, понадкусывал, но тем не менее, на основе свое опыта и своих наблюдений попробую выложить развёрнутый ммм How-To? Нет, не потянет. Обзор? Тоже не то Скорее это будет напутствие или некий набор советов.
Театр начинается с вешалки, а я начну с того, что сразу расставлю все точки над И, чтобы у читателей не возникало в процессе чтения необоснованного негатива или просто какого-то недопонимания.
Самое главное это то, что статья рассчитана на людей, которые толком ещё не поняли, нужен ли им вообще этот самый Умный дом и нужно ли влезать в эту тему?
Теперь термин.
Будем честны, Умный дом это не только такая система с искусственным интеллектом, которая разговаривает с Вами по утрам в ванной (пока вы бреетесь) и готовит Вам ужин пока вы едете домой. Не нужно путать систему с женой.
Умный дом это любая система автоматизации Не важно что это: автоматическое выключение света в туалете после выхода оттуда человека и закрытия двери, или система, которая сама поливает домашние цветы, кормит любимую кошку и перекрывает протекающую трубу водоснабжения, если вы задержались на работе допоздна. Если в Вашем доме что-то срабатывает на основе какого-то алгоритма, значит это уже можно назвать системой Умный дом, только с ограниченным функционалом.
Так же Умный дом это не только особняк, напичканный электроникой, но и квартира, в которой работает Ваша система автоматизации ие. Умная квартира это тоже Умный дом и дальше по тексту мы будем пользоваться именно этим термином.
Вообще излишнее занудство человеку ни к чему, а вдаваться в полемику по вопросу насколько умным оказался Умный дом, который сделал студент Коля я считаю, неуважение труда того самого Коли. Он это сделал? Оно работает и чем-то управляет? Великолепно, молодец! Пусть дальше растёт над собой.
Возвращаемся к теме.
Мы хотим построить наш Умный дом, с чего начать? С покупки, строительства? Нет, в этом деле, как и во всех инженерных задачах, начинать нужно с бумаги, а точнее с проекта. Будет ли это жеванная бумажка с понятными только Вам схемами и чертежами или это будет что-то нарисованное в *CAD главное, чтобы было понятно хотя бы Вам что же там изображено.
Не бойтесь описывать далёкие планы, записывайте и продумывайте всё, даже то, что сможете сделать в очень далёкой перспективе. Лучше всё продумать сейчас ибо потом будет уже поздно. Это опыт оплаченный кровью многих инженеров, наступивших на многочисленные грабли.
На что следует обратить внимание?
1. Пользователи
Подумайте, как с вводимой вами системой будут обращаться пользователи, т.е. жильцы Вашего дома или члены Вашей семьи. Смогут ли этим пользоваться не подкованные в техническом плане люди (старики, дети или жена не важно кто именно). Сценарий типа: Дорогая, свет в туалете сейчас включиться, сейчас я только прошивку в Ардуину долью. не подходит. Представьте, что Вы сдаёте свою систему богатому быдловатому бандиту, который видя Ваши выключатели со светодиодной подсветкой скажет Вам: «Эта слыш, а чо эта за хрень? Куда тут чо жать?». То, что очевидно Вам может быть абсолютно не понятно остальным.
2. Технология
Проводная или беспроводная. Если проводная, значит нужно строить планы прокладки всех необходимых кабелей (и лучше с большим запасом). Где штробить стены, где размещать розетки и элементы автоматизации всё должно быть на схеме. Если система беспроводная, то продумайте где будут стоять передатчики
Сейчас Вы это помните, через месяц, когда информации будет очень много, в голове будет каша и что-то будет забываться.
3. Исполнитель
Кто будет всё это делать? Вы сами или нанятая специализирующаяся по теме фирма? Самостоятельно будет дешевле, но потребуется от Вас глубокого погружения в вопрос. Мы всё же будем полагаться на самостоятельное развёртывание, ведь категория статьи Сделай сам, не так ли?
4. Автономность
Продумывая функционал и возможности умного дома всегда рассчитывайте на то, что в доме не будет Интернета. Конечно, многие умные дядьки возразят мне, мол, нужно продумывать возможность сопряжения с чем-то во внешнем мире продумывайте, закладывайте, ни кто не спорит, но Ваш умный дом должен работать исправно в режиме полной автономности Человеку, живущему в мегаполисе, возможно будет трудно понять, как так, чтоб совсем не было Интернета GPRS, ADSL, хоть что-то же должно быть резервное? Нет, нет и ещё раз нет! Ничего может и не быть, но работать должно всё.
Вот пример:
Вы соорудили забавную систему: говорите Нафаня, включи мультиварку Но вдруг из-за злобных хакеров Аль-Каеды сеть Вашего провайдера отвались, а за ней посыпалась и сеть Вашего мобильного оператора Рупор, который обеспечивает Вас резервным LTE каналом. Естественно Google TTS, в основе которого и лежала Ваша система голосового управления, отвалился и умный дом в мгновение ока превратился в немого тупицу, который не может ничего включить. Сделайте возможность ручного управления, а ещё лучше, сделайте систему так, чтобы она могла, например, зачитывать вслух погоду без голосового сервиса Google. Сложно, но можно. Никто не говорил, что развернуть Умный дом это как MS Office установить.
Второй пример:
Вы сделали управление умным домом через приложение на Android, но после описанной выше злобной атаки хакеров ваш смартфон не смог обратиться на облачный сервис и дать команду умному дому выключить забытый утюг. Напишите своё приложение, которое сможет работать удалённо через 2G-сеть мобильного оператора или по Wi-Fi, если вы находитесь в зоне покрытия Вашей домашней точки доступа.
5. Следующий момент, который нужно помнить при проектировании, вытекает из предыдущего: Ядро Вашей системы автоматизации.
В Вашем доме может быть роутер (ADSL, LTE или ещё какой), свитч или ещё какое-то сетевое коммутирующее устройство, но умным домом должно управлять ядро отдельное и самостоятельное устройство. Ни в коем случае не объединяйте управление сетевым трафиком и управлением домом в одной железке. Сейчас много роутеров, на которые можно установить прошивки с миниатюрной копией Linux, а многие знакомящиеся с этой темой люди пытаются на такие роутеры навешать всё что в голову приходит. Лично я люблю такие роутеры, в которых можно подстроить более точно всё то, что мне нужно, но я не считаю верным установку средств управления на устройство, изначально не рассчитанное на это.
Ваш дом может остаться полностью без сети, но должна работать домашняя автоматизация или наоборот, домашняя автоматизация может вылететь, но это не должно утянуть на дно и работу ЛВС (локальной сети).
6. Размещение ядра
Под всю эту котовасию с роутером, свитчем, ядром системы управления, системам резервного питания и т.п. нужно выделить отдельное место: шкаф, чулан, закрытая ниша Что угодно, где есть вентиляция (оборудование будет греться и нужно подумать об охлаждении) и где это не будет мешаться Ваша система не должна портить общего вида жилья и вносить негативных изменений в домашний уют.
Если у Вас есть подвал, то лучше Ваш центр управления полётами развернуть там.
7. Расходы
Возможно это нужно было вставить где-то ближе к началу, но если предыдущие пункты до конца не проработаны, то до расходов дело может и не дойти.
Самое главное что нужно знать, это то, что Умный дом чертовски дорогая затея. Вы можете делать что-то самостоятельно (травить платы, программировать микроконтроллеры), но это только уменьшит Ваши расходы, а не исключит их совсем.
Следующее по важности, что в этом пункте нужно учесть дубликация. Закупку всякого оборудования и исполнителей закладывайте в двойном размере и всегда округляйте в бОльшую сторону. В Вашем доме на каждого исполнителя (выключатели, датчики и т.п.) должен лежать в загашнике дублёр (если, конечно, обслуживанием Вашего дома не занимается сторонняя организация). Не рассчитывайте на то, что если что-то сломается, то Вы поедете в магазин и купите.
Пример:
Скакнуло напряжение. Защита хоть и сработала, но часть встроенных выключателей света сгорело, я Вы вчера заболели и лежите дома с температурой 39,2 градуса. Допустим, что Вы мужчина мужественный (вот ведь каламбур получился), и, наплевав на своё здоровье, решили подняться с постели и заменить все выключатели самостоятельно, но чем? Дублёром.
Решили перед входом разместить камеру? Закупайте две. Прикинули, что по дому Вам нужно 12 умных выключателей? Закупайте 24. Думаете не бывает так, что вылетят сразу все 12? Бывает, к сожалению и самое первое, что у Вас должно быть продублировано ядро системы.
Итог
Я описал ничтожно малую часть начала такого большого и интересного для большинства технарей проекта, как Умный дом. Эта тема затрагивает почти все сферы в IT: сети, программирование, администрирование, автоматизация, электрика и электроника и от этого она является темой сложной, требующей особого подхода. Это видно из того, что я написал выше, ну а если не видно, значит писатель во мне так и не созрел.
Запихать весь текст в одну статью никак не получится, я и так достаточно насокращал, потому будет, как минимум, ещё одна часть материала, которая, в принципе, будет содержать в себе советы Звучит немного странно, мол, такое разнообразие технологий, какие тут могут быть советы? Тем не менее, советы и рекомендации есть даже в такой ситуации.
В прошлой статье я писал о том что такое умный дом и с чего начать при его создании. Теперь я постараюсь описать техническую часть: железо и ПО. На всякий случай напомню дорогому читателю, что это не HOW to, а обзорный материал, потому конкретных решений и code-вставок для копипаста тут скорей всего не будет. Технологий и методов решения поставленной инженерной задачи очень много и описать все в моих статьях не получится.
Вся информация написана с упором на личный опыт, никаких диванных домыслов.
Теперь возвращаемся к теме.
Как говорилось ранее, ядро системы должно размещаться в каком-то изолированном от жильцов месте, а что, собственно, это ядро из себя представляет с аппаратной точки зрения? Конечно же сервер. Да-да, сервер, не Ардуино, не РазБери, не роутер с OpenWrt, а именно сервер. Почему? Потому что производительность, а ещё потому, что все Ардуины и пр. изделия созданы для того, чтобы обучать школьников Эти устройства изначально не предназначены для развертывания полноценного готового и стабильно работающего решения. Точнее нет, развернуть-то можно, но на свой страх и риск. А вообще, если уж совсем грубо выразиться, то это конструктор для взрослых, типа как Lego Mindstorms, только чуть сложнее. Я ни в коем случае не имею ничего против этих устройств, просто у каждого свои задачи. Не знаю как кто, а лично я бы не доверил управления газовым котлом конструктору Lego.
Но под словом сервер я подразумеваю не стойку как в ДатаЦентре, набитую blade`ами, а какой-нибудь небольшой сервачок. Нам ведь нужно управлять домом, а не вычислять сворачиваемость белков, правда?
Сервером может быть небольшой mini-ITX компьютер с двухядерным процессором типа D525 и 2Гб оперативной памяти. Это решение обойдётся приблизительно в $200.
Это эдакое маленькое красивое решение. Если захотите развернуть на этом сервере media-хранилище, то можно воткнуть по USB внешний диск объёмом ~3Тб.
Если под сервер заложено денег по-больше, то можно взять HP microserver, типа вот такого:
у него есть потенциал для роста, но кого-то могут не устроить габариты.
Цена около $280 за стартовый комплект (двухядерный процессор, 2Гб оперативной памяти и один SATA диск на 250Гб)
Ставить что-то больше и мощнее особого смысла нет, т.к. этого железа хватит с головой.
По возможности ищите железо с USB 2.0 (ещё лучше: USB3).
Так же будет плюсом, если в качестве системного диска будет использоваться SSD-накопитель. Это даст хороший прирост к скорости загрузки ядра умного дома. Например ядро моего умного дома загружается (с SSD) не дольше загрузки обычного бытового Wi-Fi роутера включил и пользуйся.
Для настройки сервера временно понадобится клавиатура и монитор (чтобы развернуть ОС, остальная настройка будет производиться удаленно).
Нельзя забывать и про сеть.
По возможность до всех стационарных сетевых устройств (компьютеры, медиаплееры, сетевые принтеры и камеры) лучше заранее проложить витую пару. Для коммутации лучше использовать коммутаторы (свитчи) с портами Gigabit Ethernet.
Для подключения к сети провайдера можно использовать любой роутер с Wi-Fi, но к его внутренним портам ничего кроме вышеописанного коммутатора
Вообще на Wi-Fi старайтесь не рассчитывать, особенно когда дело коснется передачи потока медиаданных (видео
В общем, схема подключения должна быть приблизительно такая:
Шнурок, полученный от провайдера, вы подключаете к WAN-порту своего роутера, а к LAN порту подключаете свой коммутатор.
В свою очередь, к коммутатору Вы подключаете все остальные сетевые устройства.
Почему так? Чтобы исключить падение всей сети, если, например, Ваш не совсем удачно купленный роутер внезапно зависнет. В момент перезагрузки роутера все подключенные к нему устройства потеряют связь, и если вы смотрели на медиаплеере видео с сетевого хранилища, подключенного к роутеру, то просмотр, как Вы понимаете, прервётся. Приятного мало.
Если Ваш дом большой, то, возможно, для полного покрытия беспроводной сетью всего жилища понадобятся повторители сигнала. Не надейтесь, что Вы купите самый дорогой Wi-Fi роутер и он пробьет все ваши железобетонные перегородки. Лучше взять роутер по-проще, и к нему пару
Программное обеспечение
Я рекомендую на сервере разворачивать в качестве системной ОС Debian Linux без графической системы. Почему его, а не, скажем, Ubuntu? Ну, во-первых, Ubuntu в основном ставят те, кому нужна система X-window, а зачем нам на headless-сервере графика? Кто и что там будет разглядывать? А во-вторых, Ubuntu, по-сути, это и есть Debian, только со всякими свистелкамик. без этих навыков самостоятельно разворачивать Умный дом не совсем правильно). Но если Вы привыкли к чему-то другому (например семейство RedHat, или Slackware), то делайте на том, что Вам ближе и понятнее. В конце-концов, Вам же всё это настраивать.
Из программного обеспечения я думаю правильно установить Samba (большинство бытовых плееров с сетью на борту с этим могут работать) и NFS (не игра Need For Speed, а Network File System). NFS Вам пригодится, если Вы дома используете MacOS или Linux на своих компьютерах Вроде даже говорят, что NFS меньше грузит процессор чем Samba, но лично мне кажется, что в масштабах дома едва ли получится создать большую нагрузку.
Если у Вас есть т.н. Smart-телевизоры, то возможно придётся разворачивать UPnP- и DNLA-серверы, т.к. большинство умных телевизоров не понимают ни Samba, ни NFS.
Для развёртывания связки DNLA Проект разросся и мутировал в UMS (). Установка достаточно простая, лучше прочитать актуальную информацию по установке на сайте проекта.
Я проверял PMS и UMS с транскодингом всё работало без нареканий. Даже при использовании в качестве медиаплеера приставки Xbox360 (у неё специфичный профиль работы с UPnP): всё работало.
Есть ещё один UPnP сервер:
[ro-youtube-content count=’1′]Тема умный дом уже у[/ro-youtube-content]

About

View all posts by