Буду делать умный дом
Я начал это писать и понял, что умный дом - это не только про автоматизацию, но и про эргономику своего жизненного пространства, не побоюсь этого слова, про дизайн своего жилья.
Началось все когда-то в качестве баловства, а сейчас представилась возможность и необходимость сделать полноценное решение для собственного жилья. Я в этом деле новичок, поэтому рассказ будет для "самых маленьких", с усложнением по мере поступления.
Итак, решив делать умный дом, с чего начать? Сначала надо определиться, какие функции хочется сделать умными, потом понять какое оборудование для этого понадобится, и на основании этого выбрать экосистему устройств и технологий, которые предстоит использовать.
Обычно, говоря об умном доме, представляется общение с голосовым ассистентом, вроде Алисы, который управляет лампочками, климатом и прочими домашними устройствами, которыми привыкли управлять руками. Или огромный электрощит, ростом от пола до потолка, набитый множеством устройств, и стоимостью несколько миллионов.
Я для себя решил, что не хочу разговаривать с квартирой. Не только по соображениям психического здоровья, но и потому, что все разговоры будут проходить через облако условного "яндекса", а в случае отсутствия дома интернета, поговорить вообще не получится. Ну и еще мне не нравится находится дома и знать, что рядом стоит подслушивающее устройство, которое, фактически, нарушает мое личное пространство, снижая комфорт от нахождения дома. А огромный щит за несколько миллионов не только вызывает сомнения с финансовой точки зрения, но и стремительно устаревает с каждым днем, уступая место беспроводным решениям.
Тупой умный дом
Продолжая рассуждения о щите, где будет собрана вся коммутация, мне так же не нравится, что в случае отказа релюшки в щите, свет в комнате уже никак не включить, только идти покупать дорогостоящее реле на замену. А если откажет блок побольше, то и стоимость возможности "включить свет" резко увеличивается. Так же, коммутация всего в одном месте, предполагает слаботочную проводку для управления от выключателей в щит и силовую от щита до устройств, что сильно увеличивает количество кабеля, сложность монтажа. А еще такой подход сильно затрудняет возможность слезть с этой иглы и использовать что-то другое.
И вот тут на сцену выходит концепция "тупого" умного дома, когда используется классическая разводка проводки, исполнительные устройства (выключатели, розетки и прочие) становятся умными, т.е. могут управляться не только от физического контакта с ними, но и еще каким-то образом, обычно беспроводным. Такой подход упрощает монтаж проводки, не нужно делать проходные выключатели, достаточно сделать всего один умный и добавить сколько угодно дублирующих радио выключателей, которым даже подразетник не нужен. С выключателями одна беда: прилично выглядящих умных выключателей крайне мало, а без силовой части - еще меньше.
Следующий умный элемент - розетки. В целом, умные розетки не так востребованы, как выключатели. Ну разве что розетка для утюга или аналогичная, о которой точно хочется знать, что она выключена, когда вышел из дома. Прочие сценарии с умными розетками не особо применимо к городской квартире в которой живешь постоянно. Также к розеткам можно отнести специальные розетки, вроде RJ-45, аудио и т.д., которых должно быть в достаточном количестве в каждом помещении.
Умные шторы или просто шторы с электроприводом и умным выключателем. Это не роскошь, а элемент комфорта современной жизни. Ситуаций когда требуется открыть-закрыть шторы не подходя к окну множество. Начиная от смешных, когда утром, выходя на кухню, вы не хотите, чтоб соседи из углового окна смотрели на вас в трусах, и заканчивая вполне полезными, когда шторы в спальне открываются незадолго до звонка будильника, чтоб легче проснуться, или наоборот, в закрываются незадолго до рассвета, чтоб дать вам поспать подольше в выходной.
Ну и про искусственное освещение. Оно должно быть не только умным, но и разнообразным: в каждом помещении должно быть несколько сценариев освещения под разные задачи. В этом хорошо помогает трековое освещение с использованием трехфазных шинопроводов, благодаря которым есть свобода размещения источников света и две рядом воткнутые лампочки можно включать разными выключателями. Ночью очень приятным будет дежурное освещение, например, подсветка плинтусов, или, если будет много шкафов, которые их закрывают, то точечные светильники недалеко от пола на уровне розеток. Включаться такое освещение будет либо по времени суток, либо по снижению освещенности и/или датчику движения.
От теории к практике
Если с концепцией более-менее понятно, хотя о каждом ее элементе я планирую написать более подробно, то с реализацией все немного сложнее. Существует масса систем (экосистем) умного дома, использующих разные протоколы и разные наборы устройств. Мне довелось попользоваться несколькими, которые я считаю наиболее популярными без голосового ассистента.
Xiaomi (Mi Home)
Облачное решение с огромным соцветием устройств. Все взаимодействие происходит в вашем телефоне, а все данные и управление на серверах в облаке. Главный недостаток - это привязка устройств к региону, соответственно, если у вас устройства из разных регионов, то работать вместе они не будут. Есть, конечно, подправленные умельцами версии приложения, которые позволяют обходить это ограничение, но это нельзя считать надежным решением. Так же большинство устройств будет работать, если у вас выбран регион "Китай", но в этом случае вас будут обслуживать китайские серверы и это заметно скажется на отзывчивости всей системы.
Tuya (Smart LIfe)
Тоже облачное решение, но здесь уже нет региональной блокировки устройств, поэтому выбор больше и проще, но не без нюансов. Устройства в экосистема работают по протоколам BLE, Wi-fi и Zigbee, но не надо путать Tuya Zigbee и открытый Zigbee 3.0. И хоть большинство продающихся устройств поддерживают Tuya Zigbee, если на устройстве явно не написано Tuya, то оно скорее всего работать не будет.
Из-за этого ограничения использовать самые бюджетные устройств с али скорее всего не получится, а так же самоделки на основе ESP32-H2 и прочих останутся не у дел.
Home Assistant
Вот это наш выбор, тут все локально и возможности почти безграничны. Однако придется держать дома специальный сервер с воткнутым в него USB Zigbee адаптером, ну и немного разбираться в том, как это работает. Взамен вы получаете настоящий швейцарский нож для умного дома. Да, и если вдруг при слове "сервер дома" представляется большой гудящий ящик, то Home Assistant заводится даже на миниатюрной Orange Pi Zero 3 с 1.5 Гб оперативной памяти, хотя и работает на таком железе не быстро.
Кроме Zigbee устройств можно пользоваться Tuya и Xiaomi через облачную интеграцию, а как вишенка на торте, на Home Assistant можно поднять локальную версию Tuya, это немного осложнит добавление устройств, но даст ощутимый прирост скорости реакции, не говоря уже о независимости от облака в интернете