Smart home basata su controller Arduino: progettazione e organizzazione dello spazio controllato

Costruire un progetto su Arduino

Mostreremo il processo di creazione e configurazione di una “casa intelligente” Arduino utilizzando l'esempio di un sistema che includerà le seguenti funzioni:

• monitoraggio della temperatura all'esterno e all'interno;
• monitoraggio dello stato della finestra (aperta/chiusa);
• monitoraggio delle condizioni meteorologiche (sereno/piovoso);
• generazione di un segnale sonoro all'attivazione del sensore di movimento, se la funzione di allarme è attivata.

Configurare il sistema in modo tale che i dati possano essere visualizzati tramite un'applicazione speciale, nonché un browser Web, ovvero l'utente può farlo da qualsiasi luogo in cui sia disponibile un accesso a Internet.

Abbreviazioni utilizzate:

1. "GND" - terra.
2. "VCC" - cibo.
3. "PIR" - sensore di movimento.

Componenti necessari per la produzione di un sistema di casa intelligente

Il sistema di casa intelligente Arduino richiederà quanto segue:

• Scheda a microprocessore Arduino;
• Modulo Ethernet ENC28J60;
• due sensori di temperatura marca DS18B20;
• microfono;
• sensore pioggia e neve;
• Sensore di movimento;
• interruttore a lamella;
• relè;
• resistore con una resistenza di 4,7 kOhm;
• cavo a doppino intrecciato;
• Cavo Ethernet.

Tutti i componenti costano circa $ 90.

Per costruire un sistema con le funzioni di cui abbiamo bisogno, abbiamo bisogno di un set di dispositivi del valore di circa $ 90.

Come funziona una casa così intelligente?

Per creare una casa intelligente con le tue mani, avrai bisogno dell'abilità Brownie Kuzya. Attraverso di essa, non solo puoi controllare una casa intelligente, ma anche integrare dispositivi virtuali direttamente in Yandex.Alisa. Ciò significa che non devi sbloccare costantemente un'abilità solo per spegnere una lampadina. L'abilità comunicherà con il microcontrollore tramite web hook.

Conferenza YaTalks 2020

5 dicembre alle 09:00, online, gratuito

Eventi e corsi su

Per i webhook, la piattaforma Blynk, un pannello di controllo del dispositivo per Arduino e Raspberry Pi, è eccezionale. Lì puoi creare facilmente un'interfaccia grafica attraverso la quale puoi controllare il dispositivo tramite Wi-Fi (e anche tramite Ethernet, USB, GSM e Bluetooth).

Fasi della creazione

Va detto che le fasi della creazione di un sistema di "casa intelligente" con il coinvolgimento di specialisti o con le proprie mani saranno le stesse. È vero, in quest'ultimo caso, la versione finita nel suo insieme costerà molto meno che se coinvolgessi specialisti che già scarseggiano sul mercato. Per questo motivo, i loro stipendi saranno appropriati, il che significa che se non vuoi spendere soldi extra, puoi farlo da solo. Quindi, iniziamo con i componenti per questo sistema, se decidi ancora di crearlo da solo.

Attrezzatura

Se parliamo della configurazione del sistema, la tecnologia includerà il seguente insieme di componenti:

• Sensore di movimento;
• sensore di temperatura e umidità;
• sensore di luce;
• una coppia di sensori di temperatura marcati DS18B20;
• Modulo Ethernet marca ENC28J60;
• microfono;
• interruttore a lamella;
• relè;
• cavo a doppino intrecciato;
• Cavo di categoria Ethernet;
• un resistore avente una resistenza di 4,7 kiloohm;
• Scheda a microprocessore Arduino.

Algoritmo di connessione

Va detto che una casa intelligente dovrebbe essere dotata esclusivamente di lampadine a LED, poiché le opzioni convenzionali semplicemente non possono resistere all'alta tensione. Quando il progetto è pronto e tutti i pezzi di ricambio necessari sono già stati acquistati, dovresti iniziare a collegare sensori e controller. Questo deve essere fatto esclusivamente secondo lo schema creato in precedenza. I contatti devono essere completamente isolati.

In breve, l'algoritmo di connessione passo dopo passo sarà simile a questo:

• installazione del codice;
• configurazione di un'applicazione per PC o cellulare;
• Port forwarding;
• software e sensori di collaudo;
• Risoluzione dei problemi se rilevata durante il test.

Quindi iniziamo installando il codice.

Innanzitutto, l'utente dovrebbe scrivere il software nell'IDE di Arduino. Presenta:

• editor di testo;
• ideatore del progetto;
• programma di compilazione;
• preprocessore;
• Uno strumento per caricare software sul mini-processore Arduino.

Va detto che esistono versioni software per i principali sistemi operativi per computer: Windows, Linux, Mac OS X. Se parliamo del linguaggio di programmazione utilizzato, allora parliamo di C++ con alcune semplificazioni. I programmi scritti dagli utenti per Arduino sono comunemente indicati come schizzi. Il sistema crea automaticamente una serie di funzioni e l'utente non ha bisogno di capire la loro scrittura, prescrivendo un elenco di azioni comuni. Inoltre, non è necessario includere i file del tipo di intestazione delle normali librerie. Ma devi inserirne di personalizzati.

Puoi aggiungere librerie al project manager IDE in vari modi. Sotto forma di codici sorgente scritti in C++, vengono aggiunti a una directory separata nella directory di lavoro della shell IDE. Ora i nomi delle librerie richieste appaiono nel menu IDE definito. Quelli che contrassegnerai saranno inclusi nell'elenco delle compilation. Ci sono poche impostazioni nell'IDE e non c'è modo di impostare le sottigliezze del compilatore. Questo viene fatto in modo che una persona ignorante non commetta errori.

Se hai scaricato la libreria, devi decomprimerla e inserirla semplicemente nell'IDE. Ci sono commenti nel testo del programma che spiegano come funziona. Va notato che tutte le applicazioni Arduino funzionano sulla stessa tecnologia: l'utente invia una richiesta al processore e lui, a sua volta, carica il codice desiderato sullo schermo del dispositivo. Quando una persona preme il tasto Aggiorna, il microcontrollore invia le informazioni.Da ciascuna delle pagine con una determinata designazione arriva un codice di programma che verrà visualizzato sullo schermo.

La prossima serie di azioni consiste nell'installare il client su un personal computer o smartphone. Puoi scaricarlo su Internet, nel Google Play Market o da un'altra fonte. Per fare ciò, devi aprire il file sul telefono che hai scaricato, quindi fare clic su di esso e nella finestra che appare, premere il pulsante "Installa". In questo caso, tieni presente che per questo deve essere attivata l'opzione che ti consente di installare programmi non dal servizio Google Play. Per abilitare questa opzione, è necessario accedere alla sezione delle impostazioni e selezionare la voce "Sicurezza". Questo è esattamente il modo in cui è necessario attivare l'opzione corrispondente. Al termine dell'installazione, è possibile attivare l'applicazione e configurarla.

Come pensi di gestire la tua casa intelligente

Se hai capito la domanda "cosa sarà automatizzato", il prossimo argomento interessante è "come gestire tutta l'automazione":

• Puoi organizzare un pannello centrale con uno schermo;
• Controllo e gestione da remoto da smartphone;
• Prese e interruttori intelligenti;
• Casa completamente automatica;
• Elettrodomestici in grado di funzionare in modalità automatica senza accesso alla rete;
• varie combinazioni di questi metodi.

Vale la pena ricordare che il tuo budget controlla anche l'automazione. Alcune soluzioni tecniche possono far fronte meglio al compito, ma sono piuttosto costose, ma il mercato moderno ti consente di trovare un sostituto per loro con denaro abbastanza adeguato.

Che cosa è una casa intelligente"

Questo termine ha una controparte più comprensibile: "domotica".L'essenza di tali soluzioni è garantire l'esecuzione automatica di vari processi che si verificano in una casa, in un ufficio o in strutture specializzate. L'esempio più semplice è l'accensione automatica dell'illuminazione nel momento in cui uno degli inquilini entra nella stanza.

Il sistema di casa intelligente Arduino è un insieme di apparecchiature per il controllo del funzionamento di vari dispositivi tramite un telefono cellulare Android.

In qualsiasi sistema di "casa intelligente" si possono distinguere i seguenti componenti:

toccare parte. Si tratta di un insieme di dispositivi, la cui parte principale è rappresentata da vari sensori che consentono al sistema di registrare eventi di diversa natura. Esempi sono i sensori di temperatura e di movimento. Altri dispositivi della parte touch vengono utilizzati per trasmettere i comandi dell'utente al sistema. Questi sono pulsanti remoti e telecomandi con ricevitori.

Parte esecutiva. Si tratta di dispositivi che il sistema può controllare, reagendo così a un evento particolare secondo uno scenario definito dall'utente. Si tratta innanzitutto di relè, attraverso i quali il controller di casa intelligente può fornire alimentazione a qualsiasi dispositivo elettrico, ovvero accenderlo e spegnerlo. Ad esempio, battendo le mani nel palmo della mano (il sistema lo “senterà” con un microfono), si può configurare l'accensione del relè che alimenta la ventola

Nota: in questo esempio, la ventola può essere qualsiasi cosa. Ma puoi anche utilizzare un dispositivo appositamente rilasciato per funzionare come parte di un particolare sistema.

Ad esempio, l'azienda Arduino produce motori elettrici per i suoi sistemi, con l'aiuto dei quali, ad esempio, è possibile chiudere o aprire la finestra e Xiaomi (un produttore cinese di tali sistemi) produce dispositivi di controllo del filtro dell'aria. Un tale dispositivo è completamente controllato dal sistema, ovvero non solo può accenderlo, ma anche modificare le impostazioni.

PROCESSORE. Può anche essere chiamato controllore. Questo è il "cervello" del sistema, che coordina e coordina il lavoro di tutte le sue componenti.

Software. Questo è un insieme di istruzioni da cui è guidato il processore. In sistemi di alcuni produttori, compresi quelli di Arduino, l'utente può scrivere un programma da solo, in altri vengono utilizzate soluzioni già pronte in cui sono disponibili per l'utente solo scenari tipici.

I moderni sistemi "casa intelligente" sono suddivisi in diverse varietà:

1. Dotato di un proprio controller.
2. Utilizzando in questa capacità il processore del computer dell'utente (tablet, smartphone).
3. Elaborazione delle informazioni utilizzando un server remoto di proprietà della società di sviluppo (servizio cloud).

Il sistema può non solo attivare un particolare dispositivo, ma anche informare l'utente dell'evento inviando un messaggio al telefono o in altro modo. In questo modo possono essere assegnate funzioni di allarme, inclusa la prevenzione incendi.

Gli scenari possono essere molto più complessi di quanto abbiamo descritto negli esempi. Ad esempio, è possibile insegnare al sistema ad accendere la caldaia e trasferirvi la fornitura di acqua calda quando viene interrotta l'alimentazione centralizzata, se viene rilevata la presenza di uno dei residenti in casa (sensori a infrarossi, ultrasuoni, oltre a come aiutano i sensori di movimento).

Casa intelligente con telecomando

Domotica Arduino e Raspberry Pi

Come accennato in precedenza, con l'aiuto di un server Node.js, puoi connettere le cose tra loro. Ciò vale anche per la visualizzazione dei processi domotici su Internet tramite servizi cloud. Questo è un modo per controllare la tua casa tramite Internet. È possibile accendere la caldaia o i riscaldatori manualmente in anticipo prima di arrivare in casa.

Un altro modo è ricevere dati e controllare la casa "intelligente" sulla piattaforma Arduino tramite messaggi SMS e MMS. Dopotutto, Internet potrebbe non essere sempre a portata di mano. E, se l'inclusione di qualsiasi dispositivo potrebbe non essere fondamentale, potrebbe essere semplicemente necessario ricevere un messaggio su una perdita d'acqua. E qui, la scheda Edison di Intel può venire in soccorso nello sviluppo di una casa "intelligente" completamente funzionale sulla piattaforma Arduino.

E cosa otteniamo?

Come puoi vedere, Arduino non è solo una scheda per lo sviluppo di semplici dispositivi di automazione. Sulla piattaforma Arduino, puoi creare facilmente anche la domotica intelligente con le tue mani. Allo stesso tempo, non è necessario pagare più del dovuto per i dispositivi Siemens, che sono costosi e costano 5-10 volte di più di Arduino.

Arduino può essere collegato a un computer e ottenere una visualizzazione dei processi sullo schermo di un monitor o tablet. La domotica intelligente sulla piattaforma Arduino può essere controllata tramite Internet o tramite messaggi SMS e MMS. Su Arduino puoi creare dispositivi abbastanza complessi con le tue mani.

Assemblare una "casa intelligente": istruzioni passo passo

Sviluppo del codice del programma

Il programma è scritto dall'utente nella shell IDE di Arduino, che salva i file con estensione ".ino".Durante la programmazione, il linguaggio C++ viene utilizzato in una forma semplificata: molti file di libreria e intestazioni vengono compilati automaticamente dall'IDE. L'utente deve specificare le impostazioni setup() e loop() all'inizio (eseguite in modo permanente), specificare le librerie utente. Anche un programmatore inesperto non si confonderà nelle semplici impostazioni IDE.

Ora ci sono molti programmi e schizzi già pronti per Arduino su Internet, quindi puoi utilizzare un software già pronto con spiegazioni del principio di funzionamento. Devi solo scaricare, decomprimere l'archivio e inviarlo alla cartella IDE.

Installazione dell'applicazione client su uno smartphone (per OS Android)

Per il monitoraggio e controllo domestico intelligente da uno smartphone hai bisogno di:

• scarica il file SmartHome.apk;
• consentire l'installazione di software sul telefono;
• attivare e configurare l'applicazione.

Lavorare con un router

Per le impostazioni del router:

• vai alle impostazioni del dispositivo;
• inserire l'indirizzo IP dell'Arduino;
• indicare il passaggio al chipset Adruino sulla porta 80.

Che cos'è un controller di controllo

Cuore di questo sistema, il controller non solo gestisce tutti i consumatori e i dispositivi inclusi nel sistema di casa intelligente, ma invia anche un report al proprietario sullo stato di un determinato dispositivo in quel momento. Può essere programmato per eseguire varie azioni all'intervallo di tempo desiderato o secondo un programma di accensione approvato. L'intero sistema di casa intelligente può funzionare offline, ovvero senza l'intervento umano, la comunicazione con esso avviene in diversi modi attraverso:

• Rete di computer;
• Cellulare;
• Tramite trasmettitore radio.

La scelta del controllore deve essere effettuata in base all'architettura del sistema di controllo. Cioè, l'intero complesso può essere:

1. Centralizzato, che è controllato da un unico controller con prestazioni e capacità elevate. Ha il suo sistema operativo basato su un piccolo computer montato in una piccola custodia di plastica. A seconda della configurazione, può avere un modulo GSM integrato necessario per l'accesso remoto, nonché un touch screen con interfaccia a pulsanti. Per connettersi alla rete ci sono tutti i tipi di connettori;
2. Decentralizzato (regionale), è costituito da diversi sistemi di controllo, ovvero include diversi controller più semplici. Ciascuno di essi svolge meno funzioni ed è responsabile della gestione di una specifica stanza, stanza o un gruppo di strumenti e dispositivi per uno scopo specifico. Ha un'unità logica elettronica a bassa potenza senza un sistema operativo. È configurato per compiti e scenari elementari, che possono essere basati sul tempo o sullo stato dei sensori. Ad esempio, un sensore di luce collegato ad esso fornisce un segnale di controllo per accendere l'illuminazione quando fa buio. Il processo di commutazione stesso, ovviamente, viene eseguito tramite un relè.

Quali soluzioni offre Arduino?

Molti produttori producono sensori e dispositivi compatibili con Arduino, quindi la gamma di componenti per il sistema Arduino Smart Home è impressionante:

• Sensori per il monitoraggio della temperatura, dell'illuminazione in diversi momenti della giornata, dell'umidità, delle precipitazioni e della pressione atmosferica.
• Sensori di movimento.
• sensori di emergenza.
• Altri dispositivi e telecomandi.

Il kit Arduino Start (per la maggior parte dei produttori - StarterKit) include alcuni indicatori e sensori.

Per eseguire i comandi inviati dal sistema Smart Home basato su Arduino, sono necessari:

• relè e interruttori;
• valvole;
• motori elettrici;
• Valvole a 3 vie con servoazionamento;
• dimmer.

Opzioni di configurazione di base

Alla costante ricerca della perfezione e dell'automazione, una persona inventa sempre più nuovi meccanismi per questo. Inoltre, questo desiderio è volto a ridurre le dimensioni dei dispositivi senza perdere le loro caratteristiche funzionali.

Per il controller che controlla i meccanismi e per l'intero sistema smart home, ci sono dei requisiti di base:

1. automatismo;
2. autocontrollo;
3. controllo preciso, senza commettere errori.

Le opzioni di configurazione per qualsiasi sistema di questo tipo dipendono da molti fattori, che sono già stati menzionati sopra, ecco le opzioni per i sistemi che possono essere collegati al controller:

1. Regolazione e controllo dell'illuminazione sia nella stanza stessa che nel territorio adiacente, e nei luoghi delle strutture architettoniche;
2. Impianti climatici (climatizzazione, ventilazione, riscaldamento);
3. Chiusura e blocco di porte, cancelli e finestre;
4. Sistemi audio e televisione, home theater;
5. Gestione di tende, tapparelle e rolleta frangisole;
6. Sistema di approvvigionamento idrico;
7. Nutrire animali domestici e pesci d'acquario.

Cioè, tutto sta nel desiderio del cliente e nelle sue capacità materiali.

Progetti Arduino per principianti

Se guardi tutti i progetti Arduino, le cui informazioni sono disponibili su Internet, puoi dividerli in diversi gruppi principali:

Progetti di apprendimento iniziale che non pretendono di essere di alcuna utilità pratica importante, ma aiutano a comprendere vari aspetti della piattaforma.
LED lampeggianti: faro, lampeggiatore, semaforo e altri.
Progetti con sensori: dal più semplice analogico al digitale, utilizzando una varietà di protocolli per lo scambio di dati.
Dispositivi per la registrazione e la visualizzazione delle informazioni.
Macchine e dispositivi con servoazionamenti e motori passo-passo.
Dispositivi che utilizzano varie modalità di comunicazione wireless e GPS.

Progetti per la domotica: case intelligenti su Arduino, nonché controlli delle singole infrastrutture domestiche.
Varie auto e robot autonomi.
Progetti per la ricerca sulla natura e l'automazione agricola
Insolito e creativo - di regola, progetti di intrattenimento.

Per ciascuno di questi gruppi, puoi trovare un'ampia varietà di materiali nei libri e sui siti web. In questo articolo, inizieremo la nostra conoscenza con una descrizione dei progetti più semplici con cui si consiglia di iniziare i principianti.

Come creare un progetto Arduino

Un progetto Arduino è sempre una combinazione di un circuito elettronico, alcuni dispositivi hardware e meccanici correlati, un sistema di alimentazione e un software che controlla tutto questo caos. Pertanto, quando inizi a lavorare, devi capire fermamente che creando un dispositivo da solo, dovrai diventare un programmatore, un ingegnere elettronico e un designer.

Se non stiamo parlando di un progetto di formazione, incontrerai sicuramente le seguenti fasi di attuazione con le seguenti attività:

• Trova qualcosa che sarà utile e (o) interessante per gli altri. Anche il progetto più semplice ha dei vantaggi, almeno aiuta ad apprendere nuove tecnologie.
• Assemblare il circuito, collegare i moduli tra loro e al controller.
• Scrivi uno schizzo (programma) in un ambiente speciale e caricalo sul controller.
• Controlla come funziona tutto insieme e correggi eventuali bug.
• Dopo il test, preparati a creare un dispositivo finito. Ciò significa che è necessario assemblare il dispositivo in una sorta di custodia utilizzabile, prevedere un sistema di alimentazione, comunicazione con l'ambiente.
• Se hai intenzione di distribuire i dispositivi che hai creato, dovrai anche occuparti del design, del sistema di trasporto, pensare alla sicurezza dell'uso da parte di utenti non addestrati ed educare questi stessi utenti.
• Se il tuo dispositivo funziona, è stato testato e presenta alcuni vantaggi rispetto ad altre soluzioni, allora puoi provare a trasformare il tuo progetto di ingegneria in un progetto di business, provare ad attrarre investimenti.

Ognuna di queste fasi della creazione di un progetto merita un articolo separato.

Ma ci concentreremo fasi di montaggio dei circuiti elettronici (elementi di elettronica) e programmazione del controllore

Circuiti elettronici

I circuiti elettronici vengono solitamente assemblati utilizzando schede di prototipazione che tengono insieme i componenti senza saldature o torsioni. Puoi scoprire come funzionano i moduli e gli schemi di collegamento sul nostro sito web. Tipicamente, la descrizione del progetto specifica come montare le parti. Ma per i moduli più popolari, ci sono già dozzine di schemi ed esempi già pronti su Internet.

Programmazione

Gli schizzi vengono creati e visualizzati in un programma speciale: un ambiente di programmazione. La versione più popolare di un tale ambiente è l'IDE Arduino. Sul nostro sito puoi trovare informazioni su come scaricare, installare e configurare questo programma.

Pensa al sistema "Smart Home".

Questi sistemi, infatti, dispongono di tutte le attrezzature necessarie e, con l'ausilio di controllori tecnici, vengono elaborate le informazioni da essi ricevute, grazie alle quali è possibile gestire separatamente ogni processo.Nelle nostre lezioni prenderemo come base Arduino, Wemos, Raspberry e altri microcontrollori disponibili per l'acquisto a prezzi bassi.

Elementi di alimentazione specializzati consentono di utilizzare una fornitura ininterrotta di elettricità e, quando si utilizzano elementi speciali, viene eseguito il funzionamento e la regolazione del funzionamento degli elettrodomestici sotto il controllo del sistema.

La presenza nell'impianto di apparecchiature con telecomando permette di effettuare un controllo generale su tutti i dispositivi che sono controllati dall'impianto. Si presentano sotto forma di moduli fissi o portatili. Il modulo portatile è più pratico, perché consente il controllo remoto utilizzando qualsiasi dispositivo elettronico, come un telefono o un laptop.

Allo stesso tempo, il proprietario può controllare qualsiasi processo che si verifica nella stanza, a distanza dall'abitazione in cui è installato direttamente questo sistema. Grazie a questa funzione, il proprietario può impostare a lungo qualsiasi programma di azione per la casa intelligente e, di conseguenza, è facile controllare i processi in corso. Ciò può includere sia l'aria condizionata dei locali, sia la sua illuminazione automatica a un certo intervallo di tempo, e altre funzioni automatizzate simili, compreso un sistema di sicurezza.

Trasferimento dati da Arduino

Innanzitutto, faremo in modo che il nostro arduino invii i dati a un sito separato che visualizzerà i dati ricevuti dai sensori arduino. Per questo, il sito per l'Internet delle cose - dweet.io è perfetto.

Questo sito può visualizzare un grafico di temperatura, luce, umidità, tutto ciò che cambia nel tempo.

Proviamo a trasferirci i dati sui cambiamenti nella temperatura della nostra stanza.

Puoi fare a meno di creare la tua chiave, e nel codice (dove devi inserire la chiave), puoi scrivere quello che vuoi e il sito visualizzerà comunque un grafico delle variazioni nel tempo dei dati inviati. Ma per creare una rete di dispositivi online in futuro, dovrai prendere questo sito più seriamente.

Nella pagina principale puoi vedere le possibili opzioni per il lavoro di questo sito

Crea anche il tuo account e la tua rete di chiavi per diversi dispositivi in ​​modo da non doverti preoccupare della sicurezza dei dati e da poter scoprire cosa sta succedendo nella tua casa da qualsiasi dispositivo.

Marche comuni di controller

La qualità dell'esecuzione dei comandi e la funzionalità di qualsiasi sistema di casa intelligente dipendono direttamente dal controller e dal suo produttore.

Ariete

Questo controller per la casa intelligente con modifica 100 PLC è la soluzione di base. Una caratteristica di cui è l'uso del protocollo Modbus. È lui che organizza lo scambio di informazioni tra i canali di comunicazione. La centralina "Aries" è progettata per l'utilizzo e la realizzazione di impianti automatici per edifici residenziali e rustici di non più di due piani, illuminazione stradale, riscaldamento a pavimento e dispositivi di allarme. Il logic controller è collegato al pannello operatore e al dispositivo I/O tramite l'interfaccia RS-485. La programmazione avviene dal proprietario stesso, a meno che, ovviamente, non abbia un tale desiderio. Il menu è composto da sei blocchi di controllo informativi, ognuno dei quali è responsabile di un segmento specifico. Esiste una funzione di invio di SMS utilizzando un elemento del controller GSM.La segnalazione avviene in caso di situazioni di emergenza con alimentazione o malfunzionamento dei circuiti di alimentazione dei singoli elementi chiave del sistema “casa intelligente”.

VeraEdge

Il modello della famiglia Vera si distingue per un ampio margine di fiducia degli utenti, dovuto all'uso delle loro apparecchiature in questo settore per molti anni. I principali vantaggi di questo modello sono:

• Alte prestazioni;
• Ergonomia;
• Compattezza;
• Affidabilità.

Gli sviluppatori hanno utilizzato qui una nuova piattaforma che fornisce indicatori ad alte prestazioni chiamata SoC, la sua frequenza è di 600 MHz e la RAM è aumentata a 128 MB. L'innovazione principale è implementata sul chip Z-Wave Plus, che è la quinta generazione di questi microcircuiti. L'utente può controllare e gestire contemporaneamente i meccanismi, il cui numero è stato portato a 200 dispositivi. Il controller VeraEdge è dotato di un modulo di comunicazione Wi-Fi. Uno degli inconvenienti che ancora sussistono in qualsiasi sistema può essere considerato la mancanza di un gruppo di continuità integrato, che può essere acquistato e installato in aggiunta.

Arduino

Il controller Arduino offre una soluzione piuttosto insolita, ma abbastanza logica per il controllo di una casa intelligente. Alcuni artigiani si collegano e installano facilmente con le proprie mani, ciò è possibile grazie alla facilità di lavorare con esso. Il logic controller ha dimensioni molto ridotte. E anche nel kit ci sono sensori, sensori, oltre a tutti i tipi di indicatori. Gli sviluppatori sono quasi riusciti a portare alla perfezione l'ottimizzazione del dispositivo. Tutti i sensori hanno una connessione wireless e sono caratterizzati da minimi errori di funzionamento, e per il controllo ci sono blocchi che hanno un aspetto insolito, con una pagina web comoda e unica. È disponibile anche come applicazione mobile.

Siemens

Questi sistemi di qualità tedesca vengono utilizzati non solo per l'automazione dei sistemi nella vita di tutti i giorni, ma anche nella produzione, nell'industria. Il controllore di questa azienda è espresso dalla linea LOGO impegnata nella realizzazione di una “casa intelligente”. Questo è il tradizionale modello a due componenti. Uno dei quali è realizzato sotto forma di tastiera con display ed è un sistema di input-output, mentre il secondo consente di eseguire manipolazioni e connettersi al controller tramite un'interfaccia cablata comoda e affidabile. L'azienda offre anche lo sviluppo indipendente di alcune modalità operative, per le quali è allegato uno speciale programma Soft Comfort. Quando LOGO viene utilizzato come controller centrale, può essere utilizzato per creare interi algoritmi per il funzionamento dei circuiti. Introduzioni e modifiche costantemente nuove migliorano le prestazioni di questo apparato.

cosa vorresti

Il più grande desiderio di ogni giardiniere è ottenere la massima resa con il minimo dispendio di manodopera. Una soluzione a questo problema sono le serre. Ma anche in questo caso, voglio che i letti siano innaffiati, illuminati e riscaldati quando necessario. E, naturalmente, è stato organizzato un sistema di ventilazione automatica per ridurre al minimo gli sforzi per aprire e chiudere le finestre.

Monitoraggio e messa a punto

Naturalmente, prima di tutto, è necessario un sistema di gestione di tutta questa economia altamente intelligente. Inoltre, è auspicabile ricevere informazioni sullo stato attuale direttamente su un computer di casa o su uno smartphone. A tale scopo verrà utilizzato il controller per la serra su Arduino.

Controllo

Secondo i desideri, è necessario organizzare il controllo automatico del riscaldamento a pavimento (come base per il riscaldamento delle piantagioni), l'apertura delle prese d'aria e l'inumidimento del terreno.Un sistema di controllo dell'illuminazione che lo illumini se fuori è buio andrà bene.

Cos'è Arduino

Arduino è una piccola scheda elettronica aperta con un processore e un software di facile utilizzo. La piattaforma legge le informazioni in arrivo, quindi, secondo un algoritmo precedentemente inserito, rimodella i comandi ai vari dispositivi alimentati dall'elettricità. Per questo vengono utilizzati il ​​linguaggio di programmazione Arduino e il software Arduino (IDE) basato sul progetto Processing.

Il codice open source della scheda consente l'utilizzo di componenti di diversi produttori. Per progettare un sistema Smart Home su Arduino, è facile selezionare i dispositivi per le richieste degli utenti

Le persone con una programmazione e una conoscenza elettrica minime dovrebbero prestare attenzione a questo sistema.

Principio di funzionamento

Molti di noi hanno sentito parlare di sistemi di automazione, ma pochi hanno la giusta comprensione del funzionamento di sensori e controller così numerosi. Tali dispositivi, purché adeguatamente progettati, possono controllare il funzionamento di tutti gli elettrodomestici della casa, la sicurezza, le utenze e così via. Inoltre, in ogni caso, la funzionalità di un tale sistema di supporto vitale varierà in modo significativo a seconda delle esigenze specifiche del proprietario della casa.

Se fino a poco tempo tali sistemi avevano un costo elevato, spiegato dalla complessità della tecnologia e dalla necessità di utilizzare microprocessori speciali e software di controllo, oggi, sulla piattaforma Arduino, è possibile implementare facilmente sistemi di supporto vitale così semplici che avere funzionalità avanzate.

Componenti della piattaforma

Standard Smart Home include i seguenti componenti:

1. La parte del sensore, che include vari sensori in grado di rispondere a temperatura, umidità, movimento o vari altri eventi.
2. La parte esecutiva, ovvero i dispositivi che gli utenti o il sistema stesso possono controllare inviando opportuni comandi per accenderli o spegnerli. Questa parte esecutiva include vari relè, motori elettrici, dispositivi di controllo del filtro dell'aria e così via.
3. Il microprocessore è il "cervello", che coordina e coordina il lavoro di tutti i componenti.

Il software è un insieme di istruzioni e semplici applicazioni con cui l'utente può configurare il programma da solo o scaricare preset e script già pronti.

Progetto per l'impianto per diverse zone dell'appartamento

Prima di iniziare ad assemblare un sistema elettronico, dovresti redigere un piano per un progetto di casa intelligente su Arduino. Ad esempio, prendiamo una piccola casa e proviamo a elaborare uno schema per il funzionamento di un "complesso intelligente". Quindi, dobbiamo garantire il funzionamento intelligente di diversi dispositivi in ​​diverse zone.

• L'ingresso al territorio adiacente dovrebbe essere dotato di accensione automatica dell'illuminazione al buio, quando i proprietari si avvicinano alla casa, anche quando escono di casa, quando la porta viene aperta. Avrai bisogno di: un sensore di movimento e un sensore di apertura della porta.
• Ingresso dell'appartamento: quando ci si sposta lungo il passante, l'illuminazione dovrebbe accendersi automaticamente. Richiesto: sensore di movimento.
• Bagno. Accensione automatica dello scaldabagno elettrico quando i proprietari arrivano a casa. La cappa e l'illuminazione del bagno si accendono quando si apre la porta. Richiesto: il sensore è in movimento
  ia e aprendo la porta.
• Cucina. L'illuminazione si accende quando l'inquilino entra nella stanza.
• Quando si accende il piano cottura, l'aspiratore dovrebbe avviarsi contemporaneamente. Avrai bisogno di un relè da installare sul cablaggio di alimentazione della stufa elettrica e di un sensore di presenza.
• Salotti. Accensione automatica della luce, controllo della temperatura tramite termoconvettori elettrici in inverno e climatizzatori in estate. Avrai bisogno di un rilevatore di presenza, un sensore di temperatura e luce.