Умный дом своими руками: с чего начать?
В последнее время из разных источников получаю одинаковые вопросы – с чего начать строить систему умного дома? Вопрос конечно же интересный. Посему попробуем найти на него ответ. Сразу хочу сказать, что все нижеизложенное базируется на моем личном опыте. Поэтому, очень хочется увидеть ваши мнения в комментариях. Конструктивная критика так же приветствуется.
И так. Если вы решили автоматизировать свой дом, то прежде необходимо выбрать как вы это будете делать. Есть как минимум три пути – выбрать одну из компаний, устанавливающую свои решения либо являющуюся дистрибутором чужих (AMX, Crestron, HomeSeer и прочее), приобрести коробочный вариант системы для самостоятельной установки или целиком и полностью все сделать самому. Любой их вышеперечисленных вариантов имеет как свои плюсы, так и минусы. Профессиональная инсталляция коммерческой системы даст стопроцентно работающий вариант (теоретически). Однако за саму систему, ее установку и оборудование придется заплатить достаточно большие деньги, равно как и за настройку для ваших нужд. О самостоятельной адаптации системы в этом случае придется забыть. Расширение функциональности и исправление ошибок целиком и полностью ложится на производителя системы. Соответственно ждать воплощения желаемой функции придется до следующего релиза или, по крайней мере, выпуска очередной заплатки.
Коробочный вариант обойдется дешевле. Мало того, что вы сэкономите на установке и настройке, еще и составляющие такой системы как правило гораздо дешевле, чем в случае с профессиональной инсталляцией. Однако вопрос расширения функциональности и исправления багов остается на совести производителя, равно как и поддержка в решении возникших с системой проблем.
Наконец при самостоятельной постройке системы умного дома вы свободны в выборе и оборудования, и программного обеспечения. Соответственно можно сэкономить и на то, и на другом. Плюс ко всему, используя системы автоматизации с открытым кодом, можно самостоятельно исправлять баги и дописывать необходимую функциональность не дожидаясь, когда это сделает производитель. Или использовать наработки других энтузиастов. Но в этом случае все проблемы совместимости железа и ПО придется решать самому. Или с помощью он-лайн сообществ.
С первыми двумя вариантами все предельно ясно. Определяете свой бюджет и ищете подходящий вариант в сети. Благо сейчас компаний, предлагающих свои услуги по автоматизации домой достаточно много. А вот по третьему варианту постараемся сформулировать несколько рекомендаций, чтобы было с чего начать. А начнем мы с управления светом и электроприборами.
Перво наперво нужно решить, каким образом устройства будут обмениваться информацией – по электропроводке (X10, PLCBus, INSTEON), радиосигналу (Z-Wave, ZigBee, EnOcean) или по выделенным проводам (KNX/EIB, 1Wire, CBus). Безусловным лидером при построении систем автоматизации дома является X10. Несмотря на наличие серьезных недостатков, таких как подверженность помехам, разные протоколы для диммеров, выключателей, датчиков движения и охранных устройств, медлительность, широкий спектр, дешевизна, доступность устройств, возможность использования существующей электропроводки, а так же большое количество коммерческого и открытого ПО, поддерживающее X10, делают его весьма и весьма привлекательным вариантом.
Существуют еще INSTEON и PLCBus, но первый не адаптирован к европейским электросетям, а второй не очень широко распространен. Z-Wave и ZigBee до России еще не дошли, как я понимаю (хотя можно воспользоваться он-лайн магазином и купить все там). Плюс ассортимент устройств не так широк, как в случае с X10. Системы требующие прокладки дополнительных проводов хороши для применения разве что в строящемся либо капитально ремонтируемом доме. Плюс ко всему подобные системы нельзя отнести к бюджетным. За исключением пожалуй 1Wire. Но после общения с 1Wire, на базе которой была построена погодная станция, впечатление о ней создалось далеко не самое положительное. Соответственно остается X10.
Рассмотрим, что же необходимо для построения умного дома на базе X10. Во-первых, контроллер. Можно выбрать стоковый X10 контроллер, типа OCELOT или LEOPARD II, а можно использовать обычный ПК с соответствующим ПО в качестве контроллера. Последний вариант хотя и требует постоянно включенного компьютера, но зато дает большую гибкость в программировании системы. Для интеграции ПК и X10 устройств нам понадобится интерфейс к ПК – CM11 или CM15. CM15 отличается от CM11 главным образом наличием встроенного адаптера для приема и отправки команд по радиочастоте (в случае с CM11 для этой цели необходимо иметь модуль TM13). Оба интерфейса подключаются как к COM-порту, так и к USB.
Теперь об исполнительных устройствах. Важным нюансом при выборе оных является наличие обратной связи. По-большей части X10 работают в одном направлении. Например, выключатель получает команду от контроллера, а датчик движения наоборот посылает свой статус при срабатывании. И если с подобным поведением датчика можно смириться, то для выключателей невозможность оповещения контроллера об изменении своего состояния при ручном включении или выключении дает искаженную картину о состоянии системы в целом. Поэтому выключатели и диммеры желательно ставить с обратной связью. Хотя они и дороже своих однонаправленных собратьев почти в два раза.
Для управления светом можно использовать выключатели, диммеры или адаптер-патрон. Диммеры позволяют регулировать уровень освещенности. Но подходят не для всех ламп. Например, лампы дневного света с диммерами работать не будут. Есть несколько форм-факторов диммеров – встроенный в выключатель, сделанный в виде модуля, устанавливаемого за обычный выключатель и модуль для крепежа на DIN-рейке. Последний вариант может быть предпочтительным по нескольким причинам. Во-первых, некоторые модули имеют два разных адреса (при условии, что проводка в квартире или доме тоже разделена на зоны). Соответственно один такой модуль может обслуживать две независимые зоны освещения. Во-вторых, при нагрузке диммеры могут гудеть. Мелочь, конечно, но может раздражать. А установив диммеры в шкафу рядом со счетчиком и на устройствах сэкономим, и от шума избавимся. Если же в электропроводка в квартире не разделена на зоны, то модули, встраиваемые за выключатели будут весьма кстати – сами выключатели можно выбрать любые.
Выключателями-модулями, устанавливаемыми в коробку за обычный выключатель, можно регулировать как свет, так и бытовые приборы, поставив их в розетки. Данный подход выглядит намного элегантнее, чем использование внешних модулей. Ну а с адаптером, выполненным в виде патрона, вообще все просто. Ставим его туда, где свет будет включатся и выключаться без выключателя.
Хотелось бы обратить внимание на то, что свет будет включаться, выключаться и диммироваться, а розетки работать даже при отключенном контроллере.
Исключение составляет адаптер-патрон. Он реагирует только X10 команды. Вообще надо по-максимому оставлять возможность ручного управления везде, где только можно.
Для получения информации с единственного охранного устройства, работающего с CM11 и CM15, датчика движения MS13, необходим модуль-приемник (CM15 он уже встроен). Дополнительно он принимает сигналы с X10-совместимого пульта ДУ и передает их на контроллер. Для использования обычного пульта ДУ, посылающего ИК команды, понадобится панель с преобразователем ИК-сигналов в X10.
Существует ряд модулей, призванных решить проблему помех и передачи X10 сигналов на разные фазы. К ним относятся фильтры, мосты и повторители. При составлении бюджета системы их тоже следует учесть. К слову говоря, Z-Wave подобных устройств не требует.
Теперь немного о ПО. X10 является стандартизированным протоколом с описанной реализацией. Посему его поддержка включена во многие как коммерческие, так и открытые системы управления домом, рассчитанные на самостоятельную установку и настройку. Среди них можно отметить HomeSeer, MisterHouse, родной софт X10 ActiveHome, LinuxMCE. Используя контроллер на базе ПК можно получить расширенные возможности по управлению светом. К примеру, с LinuxMCE возможен следующий сценарий. С закатом солнца включаются три линии внешней подсветки дома. В час ночи две из них – выключаются. А последняя гаснет с восходом. Понятное дело, что для квартиры подобный сценарий совершенно бесполезен. Но контроллер на базе ПК все равно предпочтительнее. Тем более, если планируется добавить мультимедиа, охрану с видео наблюдением, климат-контроль и телефонию, о которых мы поговорим в следующий раз.