Управление через интернет

В этой статье речь пойдёт том как

Управлять с компьютера бытовой техникой по ИК каналу.

На сегодняшний день имеется несколько способов управления техникой через ИК канал. В интернет магазинах можно приобрести устройства которые эмулируют команды ИК пультов, называются они ИК трансиверы (приёмопередатчики). Принцип их работы следующий: на устройстве имеется приёмник (ресивер) ИК сигнала, к нему подносят пульт например от телевизора и нажимают любую кнопку на пульте, трансивер запоминает этот сигнал (во внутренней памяти или на компьютере) для последующего воспроизведения. Также на устройстве имеется передатчик (трансмиттер) ИК сигнала, при подаче трансиверу команды с компьютера, трансмиттер воспроизводит записанную ранее команду. Стоимость таких устройств начинается с 3 000 руб. конечно можно купить это устройство и не париться, но мы пойдём другим путём. Мы сами сделаем такое устройство из подручных средств так сказать. Для сборки нам понадобятся:

1. Паяльник обыкновенный — 1 шт.

2. Руки растущие откуда положено — 2 шт.(Можно попросить друга.)

3. Провод типа витая пара ~ 10 м.

4. ИК излучатель на 940nm (или светодиод) — 2 шт.

5. ИК приемник на 38Кhz например VS1838B (от старого телевизора, можно купить на aliexpress). — 1 шт.

6. Старый USB разъем например от зарядки — 1 шт.

7. Старый разъем от наушников 3.5 мм. — 2 шт.

8. Схемы для сборки — 2 шт.

Сборка приёмника — ИК приемник VS1838B имеет 3 вывода Земля,Питание +5в.,Выход. Снимаем оболочку с разъема от наушников, самый крайний контакт разъема замыкаем на средний и припаиваем проводом к выводу OUT VS1838B, оставшийся контакт разъема припаиваем проводом к выходу GND VS1838B, отрезаем 2 проводка витой пары длинной примерно 0.5-1м. чтобы приёмник можно было вывести на переднюю панель компьютера, где обычно подключается микрофон, а USB остался сзади (цель вынести VS1838B так, чтобы можно было спокойно с ним работать). Одним проводом соединяем вывод GND VS1838B с контактом 4 USB разъема, с которого мы тоже снимаем резиновую оболочку, вторым проводом соединяем вывод VCC VS1838B с контактом 1 USB разъема.

Сборка передатчика — Берем два ИК излучателя (или 2 обычных светодиода — лучше красного свечения. Проблема вся в том, что обычные светодиоды имеют малую мощность излучения на длине волны 940nm, поэтому их придется подносить в плотную к приёмному окошку бытовой техники.), и спаиваем их ножки так катод + анод и анод + катод (если присмотреться к светодиоду то внутри у него два проводника — один с шишкой, а другой без) вместе, должно получится так — ножка с шишкой первого светодиода спаяна с ножкой без шишки второго светодиода и наоборот ножка без шишки первого светодиода спаяна с ножкой с шишкой второго светодиода. Оба светодиода должны смотреть в одну и туже сторону (т.е. как будто два светодиода в ряд.). Берем оставшийся кусок провода и припаиваем один конец первого провода к крайнему контакту разъема от наушников, а второй конец этого же провода к любому из двух выходов спаренных светодиодов. Один конец второго провода припаиваем к среднему контакту разъема от наушников, а второй конец этого же провода к оставшемуся выходу спаренных светодиодов.

И так наши девайсы готовы. Теперь необходимо установить программу Audacity (поддерживается как на Linux так и в Windows), затем скачать плагин IR Converter извлечь файл из архива и переместить его в папку «Plug-Ins» программы Audacity.

Далее мы запускаем программу Audacity в меню возле значка с микрофоном выбираем вход к которому у вас подключается микрофон, если там нет этого входа, то в настройках самой аудио карты смените встроенный микрофон на внешний (обратите внимание на то, что в ноутбуках по умолчанию выбран встроенный микрофон) и втыкаем штекер IR ресивера во вход микрофона звуковой карты а USB разъём в соответствующий ему вход на компьютере.

Затем берём любой пульт ДУ например от телевизора (лучше не SMART TV, потому что многие телевизоры с такой функцией уже используют Bluetooth для связи с пультом) и подносим его излучателем поближе к ИК приёмнику, нажимаем кнопку Запись в программе Audacity (Звуковая дорожка — Стерео 44100Hz, 32-bit float), затем жмем кнопку например Power на пульте ДУ. В Audacity должны появится всплески на обоих каналах, если их нет — значит, что либо нужно увеличить уровень чувствительности микрофона, либо выбран не правильный вход. Если всплески есть то, останавливаем запись и с помощью мыши выделяем отрезок со всплесками, затем нажимаем кнопку со значком Лупы и увеличиваем нашу диаграмму, до тех пор пока её вид не станет примерно таким же как на первой картинке слева в начале статьи. При ближайшем рассмотрении мы увидим, что вначале идет продолжительный подъём диаграммы — начало сигнала, а потом небольшие по продолжительности подъёмы — посылка данных сигнала (углубляться в структуру мы не будем, так как в интернете масса информации по этому поводу). Затем все повторяется снова, потому что пульт от телевизора повторяет посылки с малыми промежутками между ними, до тех пор пока кнопка нажата (пульт от сплит системы работает немного иначе, он отправляет посылки с большими промежутками между ними).

Теперь самое интересное — нам нужно с помощью мышки выделить, только одну посылку сигнала, от самого начала первого продолжительного подъема, до самого конца последнего непродолжительного подъёма. После того как мы это сделали, идем в меню Эффекты и выбираем последний пункт Расширения далее Converter и нажимаем ОК. Должна получиться диаграмма примерно такая же, как на рисунке справа вверху статьи, вторая сверху. В меню Файл выбираем Экспортировать выделенное… далее пишем название файла (например power), внизу выбираем Файлы FALC или WAV, (я выбрал FLAC параметры — уровень сжатия: 0, разрядность: 24 бита) и жмём Сохранить. Всё наша кнопка записана в аудио файл.

Следующим нашим шагом будет воспроизведение файла с записанной ранее командой. Для этого включаем передатчик в гнездо выхода аудио карты и подносим излучатель к телевизору, поближе к приёмному окошку. Выставляем регулятор громкости выхода аудио карты на максимум и открываем (воспроизводим) наш аудио файл в плеере (регулятор громкости тоже ставим на максимум). Если все сделано правильно, то телевизор среагирует на данное действие (например включится).

На этом всё! Попробуйте поэкспериментировать с разными пультами и вы заметите разницу в управлении, например сплит системы работают немного по другому принципу чем телевизоры, и для них нужно записывать больше файлов чем количество кнопок на пульте, так как там ещё есть регулировка положения заслонки и скорости вентилятора и так далее. Так же можно увеличить дальность передачи сигнала по проводам, увеличив мощность сигнала с помощью обыкновенного стерео усилителя звука. Подав сигнал с выходов обоих каналов аудио карты на входы каналов усилителя, обратите внимание на то, что используется только выводы и вводы каналов а земля не используется.

Посмотреть как это работает.

Фото: Система Умный дом Как работает и из чего состоит система Умный дом — обзор видов и отзывы 3.3 (32.83%) 53 голос

Комплексная система умный дом – это полная автоматизация управления устройствами во всех помещениях дома квартиры или офиса. Она позволяет управлять как отдельными блоками, так и всем в целом. Это может быть нажатие кнопки на сенсорной панели по месту, а возможна и дистанционная передача команд с помощью смартфона или планшета.

Различные аудио-, свето- и видео- сценарии заранее прописываются в программе, благодаря которой работает контроллер, то есть мозг Умного дома. Это существенно экономит время хозяев жилища. Также исключается возможность возникновения аварийных ситуаций.

Система умный дом позволяет настроить различные режимы при нахождении хозяев дома, в отпуске, приеме гостей. Сюжет сценария заключается в создании комфортных условий для человека. Это может быть проигрывание любимой музыки, изменение температурного режима в помещении, включение фильма в заданное время.

Умный дом самостоятельно отключает электроприборы, переводит их в спящий режим при отсутствии людей. При необходимости система позволяет в любое время переводить автоматическое управление оборудованием в ручной режим.

История появления

Самая первая система заявила о себе в 1961 году. Она была очень примитивной, если сравнивать с современными технологиями. Люди во все эпохи своего существования старались облегчить свою жизнь, совершенствуя различные устройства. Так появилась идея дистанционного управления оборудованием.

Человек постоянно стремился к комфорту. Одними из первых «интеллектуальных» домов было жилье богачей в Америке. Они были оборудованы различной бытовой техникой и электроникой. Со временем стали реализовывать задумки по совмещенному управлению всеми устройствами из одного места. Начали появляться «интеллектуальные» здания, отображающие комплексные решения поставленных задач. Система Умный дом была построена с помощью структурированных кабельных связей.

Официальным годом появления Умного дома является 1978. Тогда же родился термин Смарт хоум (англ.). Американские системы работали на частоте 60 Гц и напряжении 110 В, поэтому они не прижились на территории России.

Фото: Система умный дом регулирует освещение

Одной из первых возможностей умной автоматизации была плавная регулировка освещения. Изначально идея воплощалась с помощью светорегуляторов (или диммеров). Они позволяли приглушать свет в комнате, уменьшая освещенность в ней. Такой режим удобен при просмотре фильмов и в качестве экономии потребления электроэнергии.

С развитием новых технологий на смену диммерам пришли программируемые контроллеры, взявшие на себя роль автоматического управления не только освещением, но и остальными системами, необходимыми для комфортного пребывания человека в здании.

Что умеет система Умный дом?

Установка системы Умный дом является очень популярной. Она контролирует работу всех устройств в помещениях коттеджа или офиса. Комплекс управления построен на базе датчиков, выполняющих мониторинг текущих параметров. Информация с датчиков поступает на управляющие элементы, которые согласно заданной программе дают команду исполнительным механизмам и устройствам. С помощью сети интернет возможен удаленный мониторинг всего оборудования, находящегося в здании, а также дистанционное управление им.

Умный дом может управлять следующим:

  • внутренним и наружным освещением, архитектурной подсветкой, рекламой;
  • вентиляцией, кондиционированием;
  • отоплением помещений (системой теплый пол, радиаторами);
  • всеми видами сигнализаций (охранной, пожарной, аварийной);
  • разрешением доступа в здание;
  • видеонаблюдением (местным и дистанционным);
  • распределением видео- и аудио сигналов (мультирум);
  • обогревом ступеней, лестниц, дорожек и ливневых стоков;
  • альтернативными источниками электроэнергии (дизель-генераторами, аккумуляторными батареями);
  • энергопотреблением (контроль распределения нагрузок по фазам, ограничение превышения максимальных нагрузок);
  • различными насосами (дренаж, канализация, полив территории);
  • въездными воротами;
  • рольставнями, шторами, жалюзи.

Какие бывают системы умный дом

Для реализации системы все используемое оборудование должно быть совместимо между собой. С этой целью был создан Альянс Электронной промышленности для разработки единого стандарта электроники. Такое решение позволило различным компаниям производить универсальное оборудование, используемое в Умном доме.

Классификация систем по основным критериям:

  • централизованные/ децентрализованные;
  • проводные/беспроводные;
  • с открытым/закрытым протоколом.

Готовые системы Умный дом помогают экономить время при управлении различными развлекательными и инженерными системами в помещениях.

Централизованое и децентрализованное управление домом — количество модулей и их работа

Централизованное управление представляет собой один логический модуль. В его роли выступает программируемый контроллер, имеющий большое количество выходов. Под конкретный объект для такого компьютера пишется индивидуальная программа. На базе этого софта выполняется управление всеми инженерными сетями и исполнительными устройствами.

Преимуществом централизованной системы является возможность управления всем зданием с одного места и в едином интерфейсе. С помощью центрального контроллера можно создать различные по сложности сценарии, привязывая их к определенным действиям, времени года или суток. Такой вариант позволяет подключать большое количество различного оборудования. На этом специализируются такие компании, как: AMX, Crestron, Z-Wave, Ectostroy, Bechoff.

При устройстве централизованной системы работоспособность всего оборудования будет зависеть от контроллера и программы, заложенной в нем. Если компьютер выйдет из строя, то прекратят свое функционирование и все завязанные на нем модули. Оптимально подключение этого комплекса через источник бесперебойного питания.

Если понадобится перепрограммирование Умного дома, а программиста не будет рядом, то алгоритм придется писать заново. Поэтому важным критерием выбора является подбор надежного и качественного контроллера.

Децентрализованную систему можно назвать еще распределенной. В этом случае каждый элемент системы (исполнительное устройство) является самостоятельным микроконтроллером, имеющим такой тип памяти, при котором информация сохраняется даже в случае потери сетевого питания. Этот фактор повышает надежность работы комплекса в целом. При неработоспособности какого-либо элемента вся система квартиры или дома продолжает функционировать дальше, за исключением «выпавшего» звена.

Децентрализованная система – надежная, с возможностью подключения дополнительных «умных» блоков для создания особых сценариев. В продаже имеется большой ассортимент панелей для управления приборами, различающихся по функциональности и дизайну. Ведущими производителями в этом направлении являются: ABB, Scheider Electric, HDL, Berker, Gira, Vimar.

К недостаткам комплекса можно отнести большое количество оборудования, которым комплектуют щит. Оно периодически может ломаться, что повлечет за собой материальные расходы на замену.

Использование проводников и беспроводные технологии

Проводная система Умный дом построена на принципе передачи всех сигналов от управляющих устройств к исполнительным блокам по информационной шине. Такой шиной могут служить специальные проводники или витая пара.

Достоинством проводной системы является ее надежность, благодаря использованию экранированных проводников. Это исключает помехи и наводки в сети. Также эта система передачи данных обладает высокой скорость отклика. При подаче той или иной команды не возникает задержек из-за помех или других факторов.

Так, при организации беспроводной системы, отклик команды может задерживаться. Человек повторным нажатием кнопки пытается добиться срабатывания устройства. Происходит забивание информационной шины дублирующими сигналами, что может привести к зависанию всего комплекса.

Для организации проводной системы Умный дом предлагается разнообразный выбор управляющих элементов, которыми являются интеллектуальные выключатели. Такие механизмы многофункциональны и имеют стильный дизайн. В таких системах проще внедрить какой-либо новый элемент мультимедиа или климат-контроля.

Проводная система является пожаробезопасной и имеет длительный срок эксплуатации без ревизии. К недостаткам можно отнести отсутствие мобильности расположения выключателей. Также точки вывода кабеля к панелям управления необходимо предусматривать заранее.

Важен качественный монтаж информационных сетей для надежной работы системы. Организация Умного дома возможна лишь в новом жилье или вначале ремонта. При проложенной классической электропроводке организовать систему технически будет невозможно.

Беспроводная система построена на принципе передачи радиосигнала от главного устройства (панели управления) к исполнительному органу. Такое решение позволяет сократить количество прокладываемых проводов в помещении и время на монтаж приборов. Беспроводное оборудование весьма кстати подойдет к установке в деревянном доме, где необходимо по минимуму нарушать целостность природных материалов. Основными производителями этого типа являются: Z-Wave, Berker, HDL, Zamel, Vitrum, Gira.

Преимуществом такого комплекса является возможность монтажа в зданиях с готовым ремонтом и обычной проводкой. Каждая беспроводная панель управления имеет связь с остальными панелями и может передавать им команды. Такая взаимосвязь оборудования позволяет создавать различные световые сценарии в разных помещениях.

Мобильные панели управления можно располагать в удобных для владельцев местах. Они изготавливаются двух типов: встроенного и накладного. Радиосистема не требует специального предварительного проекта. Поэтому такая система Умный дом легко реализовывается своими руками.

Работа всех «интеллектуальных» устройств зависит от качества радиосигнала. Недостатком беспроводного комплекса является то, что многие бытовые электропотребители вызывают помехи проходящих сигналов. Также при работе устройств от батареек потребуется регулярная их замена.

Беспроводной Умный дом ограничен функциональностью из-за нестабильности передаваемых сигналов. Поэтому безопасность такого комплекса ниже, так как есть возможность глушения сигналов хакерами.

Открытый/закрытый протокол системы автоматизации

Протокол – это кодовая система взаимосвязи всех устройств между собой, на базе которой и работает Умный дом. В Европе самым популярным считается протокол KNX. Преимуществом этого вида является взаимодействие с энергонезависимой памятью устройств, а также независимая работа каждого прибора.

Протокол KNX является открытым. Этот стандарт передачи данных очень популярен. Поэтому не возникает проблем с сервисным обслуживанием такой системы в случае необходимости. Продукция многих производителей работает на этом «языке». Она тестируется на совместимость друг с другом.

Достоинством открытого протокола является большой выбор устройств с разными дизайнами или подходящим набором функций. Ведущими производителями являются: KNX, Wago, Bechoff. Конкуренция между производителями все чаще вызывает выпуск обновленных и улучшенных моделей. Стоимость таких устройств, с протоколом открытого типа, выше закрытого.

Ввиду негибкости устройств со связью открытого типа и их зависимости от определенных стандартов, на рынке стали появляться новые продукты, работающие на закрытом собственном протоколе. Это повлекло снижение затрат на изготовление оборудования и упрощение процесса программирования. У многих производителей начала появляться собственная линейка продукции, которую другие фирмы не изготавливают. Оборудование, работающее на закрытом протоколе, изготавливают: ABB, HDL, Vimar, Bticino.

Среди достоинств технологий закрытого протокола являются нестандартные интересные решения по приемлемым ценам, мобильность на рынке. К минусам можно отнести фактор зависимости покупателя от одного производителя.

В чем польза системы умный дом? Стоит ли покупать?

Интеллектуальные комплексы становятся все более популярными и доступными по цене. Рынок предлагает большой выбор многофункциональных устройств для организации автоматизации в доме. Экономия ресурсов проявляется в их потреблении только в необходимые моменты, когда люди дома. В остальных случаях система переводит дом в энергосберегающий режим. Особенно это актуально для частного жилья и коттеджей с большой площадью.

Умный дом может позаботиться и о питомцах. По заданной программе включает подача корма, воды, происходит регулировка света в аквариуме или открываются дверцы для выхода животных из дома. За четвероногими друзьями можно наблюдать на планшете. В случае наличия животных в доме, целесообразно организовать проводную сеть, спрятав всю проводку за стены. Панели управления должны быть вмонтированными. Это защитит систему от порчи.

В случае с детьми система Умный дом позволит контролировать их поведение в квартире или доме. Можно ограничивать включение телевизора и компьютера. Или предоставлять доступ в интернет при выполнении ими определенных условий.

Самым главным преимуществом «интеллектуального» дома является дистанционное наблюдение и контроль над жильем. Система защищает от вторжения воров. Также это хороший способ предотвращения аварийных ситуаций. В критической ситуации можно перекрыть воду, отключить электропитание или передать сигнал о пожаре. Все уведомления и предупреждения приходят в виде сообщений владельцу здания.

Система Умный дом цены определяет своей многофункциональностью. Для бюджетного варианта приобретаются основные логические модули, а со временем приобретаются дополнительные, что расширит возможности комплекса.

Система управления Умный дом: особенности компонентов и работы

ABB-free@home — электрооборудование для установки в коттеджах, квартирах, офисах. Готовый комплекс состоит из точки доступа блока питания, сенсоров/датчиков, исполнительных устройств. Центрального процессора нет. Каждое устройство оснащено микроконтроллером. Это дает им возможность работать как самостоятельно, так и комплексно, во взаимодействии с другими компонентами.

Система не нуждается в сервисных операциях. Их выполняет программа, которая периодически обновляется в автоматическом режиме через системную точку доступа подключенную. Настройки редактируются с любого устройства, подключенного к интернету.

Управление умным домом выполняется:

  • с помощью сенсоров со встроенными активаторами — выключателей с одной или двумя клавишами, датчиками движения;
  • с настенных панелей с цветным сенсорным экраном;
  • с компьютера, смартфона или планшета с фирменным мобильным приложением через интернет.

Для активации дополнительных модулей не нужно присутствие специалиста. С этим справляется приложение. Простой монтаж, легкая настройка, защищенность от посторонних воздействий — преимущества ABB-free@home. Дизайн компонентов удачно сочетается с любым интерьером, цветовой гаммой.

Возможности комплексной системы управления домом

Учитывая потребности пользователей, можно автоматизировать управление:

  • шторами — открывать-закрывать рольставни, жалюзи, другие солнцезащитные устройства, регулировать уровень освещенности;
  • вентиляцией — удаленно контролировать кондиционирование, климат, создавать определенные сценарии во всем доме и отдельных зонах;
  • наружным и внутренним освещением с учетом времени суток, присутствия людей, обстановки (ужин, просмотр телевизора, работа);
  • отоплением, обеспечивая обогрев, охлаждение в зависимости от сезона, наличия или отсутствия жильцов, открытых окон, теплого пола;
  • мультимедиа — совместима с беспроводной мультирум HiFi ситемой SONOS — включение и отключение, смена треков, выбор зон воспроизведения, регулирование громкости, принимает участие в сценариях;
  • домофонией — кроме открывания двери, итегрированную систему ABB-Welcome можно запрограммировать на взаимодействие со светом, видеонаблюдением. Имеется возможность удаленного подключения через интернет.

Комплексные инженерные решения позволяют задействовать все коммуникации и технические приспособления. Помимо управления, можно наблюдать за состоянием дома в отсутствие хозяев, получать на телефон уведомления о проблемах, решать их на расстоянии. Это — хороший способ сократить почти в два раза потребление электроэнергии и тепла.