1. Зміст статті Існує маса готових рішень для розумного будинку, але дешевше і цікавіше робити самому....
2. Варіант 2. Відкрий один матеріал

Зміст статті

Існує маса готових рішень для розумного будинку, але дешевше і цікавіше робити самому. У цій статті ми розберемося, як створити пристрій з підтримкою Z-Wave, не купуючи комплект розробника за 6000 доларів. Робити ми будемо детектор диму, а допоможе нам в цьому плата Z-Uno.

Під словосполученням «розумний дім», яке нині через раз замінюють на «інтернет речей», ховається досить проста річ - автоматизація повсякденних домашніх потреб (принаймні тих, що в принципі можуть бути автоматизовані). Підключення при цьому може бути дротових або бездротових, причому провідний варіант завжди обходиться дорожче, оскільки вимагає серйозних монтажних робіт. Бездротовий простіше і менш монументальний - конфігурацію можна потім змінювати в будь-який момент.

У кожного з бездротових протоколів (Wi-Fi, Bluetooth, Z-Wave, ZigBee, Thread і інші) є свої переваги і недоліки, про які варто подумати, перш ніж починати щось купувати і майструвати.

• Wi-Fi - технологія, яка підтримується будь-яким смартфоном, але це всього лише транспорт. Пристрої різних виробників при цьому зазвичай несумісні один з одним на рівні командного протоколу, до того ж мають високе енергоспоживання (щоб працював Wi-Fi і TCP / IP, на пристрої потрібен, вважай, цілий комп'ютер).
• Bluetooth - популярний протокол, але спочатку створений скоріше для бездротових гарнітур і колонок, ніж для світильників і вимикачів. Через це має ряд непотрібних властивостей. Bluetooth LE використовується в деяких пристроях з підтримкою Apple HomeKit, але їх не так багато.
• Z-Wave має найбільшу кількість сумісних пристроїв, понад тисячу, але це зазвичай найдорожчі в своєму сегменті моделі.
• ZigBee - на ньому засновані вельми недорогі пристрої, які, на жаль, не завжди сумісні один з одним.
• Thread і лежить в його основі 6LoWPAN - перспективні розробки, які поки що використовуються лише в двох пристроях .

Z-Wave-плата Z-Uno

Щоб виміряти температуру в будинку і відобразити це на телефоні, досить плати Arduino і ESP8266, але, коли постає питання про повномасштабну автоматизації будинку, доводиться шукати рішення, перевірені роками. Вибір протоколу багато в чому залежить від завдань, які ти хочеш вирішити з його допомогою.

У цій статті ми поговоримо про розробку пристроїв на Z-Wave. Вони послужать тобі вірну службу, якщо ти хочеш:

• керувати освітленням, можливо - навіть з датчика руху;
• вимірювати температуру і вологість, при необхідності включати клімат-систему;
• включати робот-пилосос, коли вдома нікого немає;
• отримувати повідомлення про протечках і зломи.

Можна купити датчик руху Fibaro і модуль управління освітленням Aeotec і при цьому не турбуватися про сумісність: пристрої Z-Wave сумісні між собою і можуть працювати безпосередньо без хаба. Для більшості завдань автоматизації є відповідні пристрої:

• лампи RGBW;
• вимикачі на батарейках;
• різного роду датчики;
• реле;
• диммери;
• термостати.

Якщо ж потрібно унікальний пристрій на зразок датчика радіації - і таке буває, - можна розробити свою власну професійну Z-Wave-пристрій за допомогою плати Z-Uno.

Z-Uno - це плата для прототипування пристроїв Z-Wave, заснована на чіпі ZM5101. Багато виробників обладнання для розумних будинків використовують цей чіп в своїх пристроях, але для його самостійного програмування доведеться придбати у Silicon Labs комплект розробника: компілятор, програматор і SDK за 6000 доларів. Про час, який доведеться витратити на вивчення документації, не варто і говорити.

Z-Uno pinout

Плата Z-Uno дозволяє розробити пристрій Z-Wave за один день, і воно буде на 100% сумісно з будь-яким іншим девайсом Z-Wave. Весь фокус у тому, що для розробки використовується середу Arduino IDE, яка прискорює процес програмування в тисячу разів. До того ж з ATmega328 кожен любитель майструвати вже знаком.

По суті, Z-Uno - це та ж Arduino, тільки на іншому чіпі і з радіомодулем. Будь-яку ніжку можна налаштувати на вхід або вихід, є чотири ніжки ШІМ і чотири ніжки АЦП, для комунікації присутня UART і SPI, харчування від 3,3 до 18 В.

Як і до Arduino, до Z-Uno можна додати абсолютно будь-який датчик і виконавчий механізм. Всього до нього можна підключити 32 девайса одночасно, це значно зменшує витрати на домашню автоматизацію. Керувати таким пристроєм можна як з підключених клавіш, так і по радіо з хаба або з іншого пристрою Z-Wave.

Ось так в веб-інтерфейсі контролера Z-Wave виглядає пристрій з трьома датчиками температури DS18B20, кожен датчик можна використовувати в різних сценаріях.

Веб-інтерфейс Z-Wave-контролера RaZberry з трьома датчиками температури DS18B20

Якщо в будинку вже є якась автоматизація, наприклад блок реле під керуванням Arduino, то його функції можна розширити за допомогою бездротових датчиків руху і Z-Uno в якості приймача радіосигналів. Інший варіант: вбудувати Z-Uno в уже встановлені провідні датчики (диму, освітлення, руху і інші), щоб вони могли безпосередньо включати світло або, наприклад, регулювати кліматичну систему.

Продовження доступно тільки учасникам

Варіант 1. Приєднайся до товариства «Xakep.ru», щоб читати всі матеріали на сайті

Членство в співтоваристві протягом зазначеного терміну відкриє тобі доступ до ВСІХ матеріалами «Хакера», збільшить особисту накопичувальну знижку і дозволить накопичувати професійний рейтинг Xakep Score! Детальніше

Варіант 2. Відкрий один матеріал

Зацікавила стаття, але немає можливості стати членом клубу «Xakep.ru»? Тоді цей варіант для тебе! Зверни увагу: цей спосіб підходить тільки для статей, опублікованих більше двох місяців тому.