Open Source Проект "умный Дом"

[pinak]

Добрый день господа.

Приглашаю Вас присоеденится к разработке "любительской" централизованной системы автоматизации процессов: климат-контроль, пожарная и охранная сигнализации, управления бытовыми приборами, освещением, систем орашения и тд. для дачь, котеджей, квартир, участков и тд.

Существующие системы "Умных домов" просто недосягаемы для редовых россиян (думаю и не только рассиян) и в целом очень сложные требующие высокой квалификации как монтажников, так и наладчиков.

На текущий момент создана система котроля отопления

оборудование:

1) Управление нагрузкой. Устройства на микроконтроллерах ATMEGA8 имеют 2 реле по 12А, 2 датчика температуры DS1820 - работают как в самостоятельном режиме термостатирования (2х помещений), так и под управлением центрального ПК.

Второй вариант этого устройства на симисторе 25А - тоже уже готовый и отлаженный.

2) USB переходник с twi на usb тоже на ATMEGA8

3) центральных ПК - любой ПК (пока на виндовс), написана программа на c# для управления каждым терморегулятором и их конфигурирования, она же выкладывает данные по средней температуре в интернет посмотреть для моего дома можно тут (реклама личных ресурсов запрещена правилами. Можно указать в профиле ссылку. Мод Zapal) - у меня пленочные теплые полы везде лежат и печь (когда есть всплески температуры - это затопили печь).

Все устройства соеденены в сеть по 4х жильному кабелю (как для телефона или для 100мб сетей), по 2м проводам - питание, по 2м - TWI.

Сейчас готовлю сайт - где выложу все свои идеи, наработки, написаный код, схемы устройств - пока только не могу определится в какой форме.

Цель проекта: создать доступный легко расширяемный аппаратно-программный комплекс "Умного дома".

Который можно было бы собрать самому, например, вытравить 2-3 платки, залить прошивки, соеденить все в сеть, подключить к компьютеру и все заработало и вто же время, если нужно сделать под свои нужны - пожалуйста, код открытый.

Жду Ваших мнений, отзывчивости, предложения присоединится к проекту.

Сейчас нужно решить вопросы:

1) в какой форме выложить уже имеющиеся наработки

2) как поступть с правами на интелектуальную собственность - слышал есть открытые лицензии, чтобы защитить права тех, кто будет совершенствовать и помогать разрабатывать систему.

Тут возникают также ситуация, когда кто то захочет использовать систему в коммерческих целях - хотелось бы что бы разработчикам причиталась доля в соответствии с заслугами.

Пишите в эту тему, поставил галку получения уведомлений о сообщених.

Сам программирую на:

С для Atmel, TI

С# для windows

PHP для сайтов

Пишите кто чем занимается, какие языки знает, какие идеи есть, очень хотелось бы человека, который занимается пользовательскими интерфейсам, а то стандартные такие убогие, хотелось бы что то пальцеориентированное.

Изменено 21 апреля, 2012 пользователем ZAPAL

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[lc433]

Сложный вопрос. По-моему нужен не ПК, а компактный комплексный блок управления с клавишами, ЖКИ, TCP/IP, расширяемый посредством подключения через CAN интерфейс (или другой, доступный большинству МК и датчиков). Отдельные модули будут уже выполнять конкретные задачи. Например, один контролирует давление воды в системе. Другой - управляет насосом. И под каждый модуль свой софт... Или корректор прошивки центрального МК.

Пока система "Умный дом" не будет представлять из себя подобие конструктора "Лего" по сравнительно низким ценам комплектующих, ничего толкового из вашей затеи не выйдет. Но это личное мнение.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[pinak]

Из практики знаю что начало работы всегда самое сложное - но этот этап уже пройден.

Собирать систему на подобии "Лего" - в целом эта идея уже лежит в задумке.

Например, Вы добавляете в сеть новое утройство (скажем бусть это будет датчик движения), сообщаете центральному ПК, что в системе появлилось новое утройство и для его работы нужно использовать такой то модуль (если его нет в системе), посовываете ему модуль. Взаимодействие между модулями реализуется через ядро управляющей системы.

Использовать в качестве управляющего устройства не обычный ПК - ведет к нескольким последствиям

1) привязка к производителю

2) ограниченная функциональность

3) плохая расширяемость

4) высокая стоимость

5) плохая доступность

В то врямя как использование обычного ПК (будь то самый хреновый ноутбук, планшет, нетбук, стационарный ПК или любая система на которую можно поставить linux или windows)дает ряд приемуществ:

1) снимает все вышеописанные ограничения

2) разработчиков под винду и линукс на порядки больше, чем под контроллеры или арм.

3) разобраться с уже созданными устройствами и написанными для них модулями не составит труда, "подключил, настроил, забыл"

У себя я использую старый ноутбук без дисплея с виндой. На винде, потому как я смог очень быстро написать нужное мне ПО. Еще один плюс у ноута есть батарейка, что делает его защищенным от кратковременного (до 5 часов) отсутствия энергии.

В целом система термоконтроля уже пол года работает без сбоев - хотя сомневался что винда так может.

Для расширения я использую как кабельную систему (twi), так и сейчас готовлю радио-сеть на основе TI (CC2533) - на последнее к стати сейчас делаю упор, потому как отказаться от проводов, для разных датчиков(выключателей, датчиков температуры, влажности, задымления) и слаботочных устройств - замечательная идея.

Изменено 7 апреля, 2012 пользователем pinak

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[mazzi]

TWI не годится, он рассчитан на связь по линиям на одной плате, а для "умного дома" нужны длинные линии.

[lc433]

Отказаться от проводов в основном подразумевает применение батарей питания. Представьте себе дом, в который нужно раз в полгода покупать 40-60 батареек и менять их все по очереди.

Проблема питания, также, как и проблема связи между узлами должна быть продумана более углубленно, в противном случае существует риск, что подобная система ничем не будет отличаться от аналогичных уже существующих.

Предлагаю взглянуть на проблему с другой стороны, не придумывая затейливые штуковины, а проведя реальный опрос населения, кому что реально нужно. И уже исходя из статистических данных выработать комплексное решение для последующей разработки и реализации в готовом проекте.

Отказ от межузловых проводных коммуникаций, требующий анализа на первом этапе проектирования, довольно смелый шаг в сторону инновативности. Но существует также вероятность нарушения связи по радиоканалу вследствии радиопомех. Предполагая такую вероятность, необходимо также поразмышлять над алгоритмами аварийных ситуаций, спровоцированных именно благодаря нарушению связи между узлами.

Например, как будет реагировать исполнительный механизм в виде регулятора подачи газа в котел (интерфейсный вход 4...20мА)? При условии, что два из семи датчиков температуры в комнатах одновременно показали 0 градусов, влияя на рассчитываемую среднюю температуру по дому.

Нарушения связи по радиоканалу могут привести к различным нежелательным последствиям, которые, в конечном итоге, потребуют незапланированных затрат.

Учитывать все факторы и прогнозировать вероятные ситуации, основываясь на пожеланиях заказчиков - неплохой фундамент для построения вполне приличной системы, пригодной для широкого круга интересующихся лиц.

Изменено 7 апреля, 2012 пользователем lc433

[DJ Димон]

lc433, добавлю для построения такой системы надо кучу разработчиков/программистов а также людей других сфер, и немалых вложений, из этого вытекает что открытым этот проект врядли когданибудь станет.

А для простых задач можно использовать комплекты типа Arduino для построения регуляторов/управлялок

[Alexeyslav]

Радиосвязь внутри дома - это плохая идея. И уж она поможет избавится только от одного провода, а в замен принесет ненадежность. Сигнал может не пройти из-за банального экранирования, грозы, и многих других факторов. CC2533 если не изменяет память, работает на частоте 2.4Ггц, в том же диапазоне что и WiFi и микроволновки, помех будет - не оберешься. На 10 метрах прямой видимости еще ничего, но дальше гарантии никакой, а уж тем более через стенки.

[lc433]

надо кучу разработчиков/программистов а также людей других сфер

Если посвятить этому всю свою жизнь, то вполне может оказаться, что хватит и одного человека.

[DJ Димон]

ну если автор серъёзно настроен, и через пол года не бросит, и когда-нибудь завершит проект, то почет ему от меня

[pinak]

Проектом занимаюсь уже год, за год

было создано 3 устройства

1) терморегулятор с двумя реле по 12А: работает самостоятельно в режиме термостатирования 1 и 2 зон. Также общается с ПК по средством TWI.

2) Функционал первого, но вместо реле тиристор на 25А

3) юсб-twi переходник

Написаны: прошивки для всех устройств, ПО для конфигурирования и опроса для виндовс, сайт для мониторинга температуры.

Сейчас в доме работает 4 терморегулятора, каждый по отдельности термостатирует по 2 зоны (по 2 помещения -всего 8 помещений).

Программа на виндовс собирает данные с терморегуляторов по 1му 4х жильному проводу, протянутому через весь дом. Сбоев за 6 месяцев пока не наблюдал. Иногда прерывается связь с интернетом, тогда появляются пробелы во времени на графиках температуры, из-за отсутствия точек для построения, но это не критично.

как ни странно тестирую радио версию датчика температуры, ни микроволновка, ни вифи - абсолютно никак не влияют на передачу данных. Пакеты принимаются 100%. Да к тому же есть проверка целостности пакета(которую я еще не использую) и занетости концетратора - так что вопросы отказоустойчивати радио сигнала решаемы.

По поводу батареек: например, возмем датчик температуры собранного на сс2533+twi датчик, если опрашивать его раз в 15 секунд (или сам он будет просыпаться и передавать данные), а в остальное время держать его в "спящем режиме" (режим экономии энергии), то батарейки типа CR2016 хватит лет на 10, при этом у сс2533 можно получать данные состоянии питающей линии, так что можно определять степень разряженности батареи и своевременно их заменять.

Изменено 7 апреля, 2012 пользователем pinak

[Alexeyslav]

Это скорей всего значит что трансивер уже использует проверку целостности данных и возможно какие-то подвиды кодов рида-соломона для защиты от искажений.

Мне что-то не верится что приемник трансивера способен будет от одной таблетки проработать 10 лет. Иначе могут возникнуть проблемы с работой нескольких устройств - их как-то надо будет координировать.

[pinak]

Это скорей всего значит что трансивер уже использует проверку целостности данных и возможно какие-то подвиды кодов рида-соломона для защиты от искажений.

Мне что-то не верится что приемник трансивера способен будет от одной таблетки проработать 10 лет. Иначе могут возникнуть проблемы с работой нескольких устройств - их как-то надо будет координировать.

Сейчас приемник у меня работает в режиме сниффера, проверка целостности возложена на ПК. Энергопотребление спокойно расчитывается - знаем потребление при передаче, при произвдении определенных операции (например вычисление температуры), потребление во "сне", знаем емкость батарейки. Цифра вполне реальная, да и мне известны такие устройства как например часы касио стрелочные с солинойдным приводом - дак они уже 11 лет каждую секунду, без остановки, дергают солинойд на одной батарейки (кстати заявленное производителем время 10 лет). Понимаю что устройства не сопоставимые, но другого примера у меня нет =).

Координация безцсловно нужна, но в случае с радио-сетью, изобретать велосипед не собираюсь, будут использоваться стандартные приемы zigbee сетей. При этом какой то сложной сети не предполагается - всего 1 концентратор. Я посмотрел у меня сигнал доходит из одной крайней части дома до другой без каких либо проблем (дом из пенополистеролблока). Выходил на улицу еще метров так на 10 от дома ловит без проблем, дальше не стал проверять (смысла нет).

В случае с TWI - сейчас у меня одни мастер - ПК, он отслеживает состояние всех устройств, при необходимоти считывает с них паказатели, настройки и дает команды.

Вижу что темы автоматизации поднимались на этом форуме не раз, вы отвечаете, проявляете обоснованный скептицизм - это хорошо. Перейдем от слов к делу, постараюсь до конда недели доделать сайт (может быть даже раньше, если муза придет), где выложу все что у меня имеется по проекту в одном месте.

[fivik]

ИМХО: зачем городить огород, есть отличное устройство - неттоп! малая потребляемая мощность (мой ест 34 вт), малые габариты, бесшумность, установка винды или линукса без проблем, куча портов УСБ... можно питать от сети через безперебойник - при потребляемом токе 0,15А будет жить без электричества долго, можно и исполнительные механизмы питать, особенно хороши дискретные, использовать датчики с малым током потребления....

можно организовать и включение питания датчика только в момент измерения, многожильный кабель - ну и что? можно найти место прокладки (в доме то своем!!!) и для него!

вот вики для справки - http://ru.wikipedia.org/wiki/Неттоп

Изменено 9 апреля, 2012 пользователем fivik

[pinak]

ИМХО: зачем городить огород, есть отличное устройство - неттоп! малая потребляемая мощность (мой ест 34 вт), малые габариты, бесшумность, установка винды или линукса без проблем, куча портов УСБ... можно питать от сети через безперебойник - при потребляемом токе 0,15А будет жить без электричества долго, можно и исполнительные механизмы питать, особенно хороши дискретные, использовать датчики с малым током потребления....

можно организовать и включение питания датчика только в момент измерения, многожильный кабель - ну и что? можно найти место прокладки (в доме то своем!!!) и для него!

вот вики для справки - http://ru.wikipedia.org/wiki/Неттоп

Собственно из-за доступности, потенциала расширяемости, стоимости, простоты программирования и наличия огромного числа программистов и тд. - был сделан упор на использование в качестве центрального устройства обычного ПК (тут подразумевается любое утройство, с виндой или линуксом и usb портом). У многих есть неиспользованные ПК, а купить сейчас какой ни будь ноутбук со сломаным монитором или китайский планшетник никаких трудов не составит.

Изменено 9 апреля, 2012 пользователем pinak

[fivik]

а купить сейчас какой ни будь ноутбук со сломаным монитором или китайский планшетник никаких трудов не составит.

можно и так, но по мне, так нетбук лучше, все таки законченное изделие, может и как медиацентр работать (куда ж без него?))) эстетика, надежность - тоже не последнее дело.

по поводу датчиков и исполнительных механизмов - тут намного сложней: нужна экономичность, мы же хотим чтоб при перебоях с электричеством работало...

насчет пальцеориентированного фейса - прикольно, но уж очень часто мониторчик мыть придется (еще один датчик и исп. механизм можно поставить)

выкладывать лучше в нескольких вариантах, раз собираемся сами платки травить - должно быть ЛУТот удобно делать... ну и конечно чем проще тем лучше, стоит ли микропроцессором регулировать уровень воды в баке, если он должен быть заполнен водой не ниже определенного уровня, это так, к примеру...

Изменено 9 апреля, 2012 пользователем fivik

[Alexeyslav]

Ничего себе, 34Вт потребление это мало? Для такой функции это слишком много.

Сюда пойдет как нельзя лучше встраиваемый компьютер из нового поколения - Raspberry Pi, он представляет собой фактически тонкий клиент с линуксом на борту, стоимость - 35$ потребление считанные ватты, поскольку он работает на ARM11 процессоре, на котором работают наладонники. При этом обладает производительностью достаточной для работы с монитором HD формате. В качестве монитора может выступать телевизор. Но самая интересная особенность - это устройство является автономным с точки зрения разработки софта - все чтобы написать свою программу уже есть на борту и имеются USB, два UART и целая куча портов ввода-вывода общего назначения. Стартует он с MMC или SD-карточки, и вроде бы возможно стартовать с USB-флешки или другого стандартного накопителя.

Бесперебойник ему не нужен - питание можно подать прямо с 12В аккумулятора.

[GDK]

Насчёт пальцеориентированного интерфейса. Часто бывает руки грязные или до кнопки (пульта) далеко. Сам хотел сделать в кухне датчик из лазерной указки чтобы можно было луч рукой перекрыть и по времени затемнения выбирать действие. Только вот севшая на фотодиод(зеркало) муха должна вызвать... сообщение об ошибке и ... увеличить мощность лазера

Изменено 9 апреля, 2012 пользователем GDK

[pinak]

Для быстроты разработки нужно использовать имеющееся т.е. ПК, портировать написанное на линукс и соответственно на железки (показанной вверху) не составит труда.

По поводу ЛУТа - я уже давно ничего не делаю дома, заказываю на заводе платы - но думаю для тех кто лутом занимается сделать их не составит труда. Кто не хочет сам платы делать, могу просто высылать готовые платы для тестирования и разработки (обычно самих плат у меня с запасом, а вот плат с монтажем не так много, но тоже могу делится).

По поводу пальцеориентированности - от этого никуда не деться - это настоящее и будущее. Интерфейс управления должен быть удобен и функционален.

Изменено 9 апреля, 2012 пользователем pinak

[ОлегШ]

На мой взгляд, всё-таки сначала следует оценивать идеи с точки зрения безопасности, в частности - надёжности и электромагнитной совместимости. Всё это регламентировано в соответствующих ГОСТах и соблюдать всё равно придётся. Я бы не стал использовать централизованную компьютерную систему - её сертифицировать практически нереально. Или хотя бы подогнать под соответствующие требования. Вариант "Лего" без ЦП проше, надёжнее, дешевле, а, следовательно, и более востребован. Кстати, говоря о надёжности, я имею ввиду не только требования безопасности (это само собой разумеется), а весь комплекс параметров надёжности в соответствии с разработкой плана испытаний на надёжность.

Изменено 9 апреля, 2012 пользователем ОлегШ

[pinak]

На мой взгляд, всё-таки сначала следует оценивать идеи с точки зрения безопасности, в частности - надёжности и электромагнитной совместимости. Всё это регламентировано в соответствующих ГОСТах и соблюдать всё равно придётся. Я бы не стал использовать централизованную компьютерную систему - её сертифицировать практически нереально. Или хотя бы подогнать под соответствующие требования. Вариант "Лего" без ЦП проше, надёжнее, дешевле, а, следовательно, и более востребован. Кстати, говоря о надёжности, я имею ввиду не только требования безопасности (это само собой разумеется), а весь комплекс параметров надёжности в соответствии с разработкой плана испытаний на надёжность.

Вы рассуждаете с точки зрения коммерческого проекта, который в последствии можно было бы продавать, а что бы продавать нужно разумеется все сертификаты соответствий, испытаний и тд. Я же предлагаю любительский вариант, который предполагает свободу выбора, возможность вмешиваться как в конечные устройства так и в любое используещееся ПО, подгоняя его под свои нужды (если есть необходимость) - подобное никогда не сертифицировать =).

Рассмартивая с точки зрения электромагнитной совместимости - приходим к тому что в проекте подразумевается использовать уже известные zigbee системы с частотой wi-fi, а кабельный вариант в этом плане вообще самый безопасный.

К сожалению, использовать принцип "Лего" без ЦП, приводит к недостижимости нескольких основных целей - а именно согласованности всех систем, а также отсутствия возможности управления из одной точки.

[Alexeyslav]

Я не думаю что кабельный вариант будет безопаснее... В итоге твой дом будет оплетен сотнями метров кабелей, которые могут образовывать контуры и понемногу поджаривать все в радиусе действия. Хоть токи и маленькие, но... кто знает. И опять же, длинные кабельные линии опасны во время магнитных бурь и грозы - надо предусматривать защиту с обоих концов. Силовым линиям не страшны небольшие возмущения, а вот в линии передачи данных где уровень токов не более 1мА - наводки будут просто страшные. Опасней всего когда линия находится без нагрузки - от небольшой индуцированной наводки на концах появляется напряжение, и если оно не поглощается - оно растет вплоть до пробоя.

[ОлегШ]

"а именно согласованности всех систем, а также отсутствия возможности управления из одной точки"

Я, простите, не понял, о какой согласованности речь. Работа в режиме реального времени? Управление из одной точи. Какой смысл? Вы просто будете всё время привязаны к этой точке. В моём доме каждая локальная система работает полностью автономно. Общие только часть блока индикации и "общий рубильник" ( я всё-таки опасаюсь оставлять некоторые части системы в работе без надзора).

[pinak]

Допустим, необходимо координировать работу кондиционера и жалюзи, при выставлении функций одного нужно учитывать положение другого и времени суток, чтобы убрать прямые солнечные лучи в жаркий день, и охлождать воздух в помещении или зимой в ветренный день, прикрывать ставни, чтобы система отопления жрала меньше.

Примеров может быть много со светом например, вентиляцией (иногда проще провентилировать помещение ночью холодным воздухоми снаружи, чем включать кондиционер).

То что у вас работают все системы автономно - это замечательно, но тут идея другая.

Управление из одной точки т.е. все настройки и изменения делать на одном устройстве, а не на куче систем у каждого из которых свое управление.

Множественный доступ организовать проще некуда, делаешь веб оболочку - и заходи хоть с телека, хоть с любого устройства у которого есть браузер.

Я не думаю что кабельный вариант будет безопаснее... В итоге твой дом будет оплетен сотнями метров кабелей, которые могут образовывать контуры и понемногу поджаривать все в радиусе действия. Хоть токи и маленькие, но... кто знает. И опять же, длинные кабельные линии опасны во время магнитных бурь и грозы - надо предусматривать защиту с обоих концов. Силовым линиям не страшны небольшие возмущения, а вот в линии передачи данных где уровень токов не более 1мА - наводки будут просто страшные. Опасней всего когда линия находится без нагрузки - от небольшой индуцированной наводки на концах появляется напряжение, и если оно не поглощается - оно растет вплоть до пробоя.

Сотни кабелей не будет, всего один к нему параллельно подсоеденены все устройства, TWI дает подцеплять до 127 устройств. Я везде использую RJ11 и обычные телефонные разветвители (которые стоят по 15 рублей), и дешево и ни каких скруток. Если говорить о наводках, то сколько км витой пары уже проложено в любом доме ? гроза не так часто выбивает оборудование, но и тут есть спец устройства грозозащиты, и в нашем случае т.к. кабель один - нужно всего 1о такое устройство.

Изменено 10 апреля, 2012 пользователем pinak

[Alexeyslav]

Потому что оборудование сертифицировано. Поэтому и выбивает только изредка. В сети используются пары проводов - наводимые токи в них компенсируются, у тебя же провода будут использоваться отдельно - любая внешняя наводка будет на них действовать в полной мере.

[pinak]

Этот вопрос снимается использованием экранированного кабеля обычной 100мб сети(там 4 витых жилы).