مراقبة درجة الحرارة في موقع بعيد بوسائل "مرتجلة"

في عام 2019 ، عندما كان من الممكن الخروج من المنزل دون تصريح ، طُلب مني إجراء مراقبة عن بُعد لدرجة الحرارة في منزل القرية. كانت الشروط على النحو التالي. هناك منزل خاص مع الإنترنت ، في المنزل هناك غلاية غاز للتدفئة. تحافظ الغلاية على درجة حرارة معينة في نظام التسخين ، وتقوم بتشغيلها وإيقافها بشكل دوري. في حالة إيقاف التشغيل ، يكون فتيل الاستعداد قيد التشغيل. يتم تثبيت غطاء المحرك مع وجود أخطاء ، لذلك تهب الرياح القوية من الخارج بشكل دوري الفتيل ويتوقف التسخين عن العمل. حتى لا تتجمد المياه في نظام التدفئة في فصل الشتاء ، تحتاج إلى إضاءة الفتيل يدويًا.

في هذا المنزل ، يظهر الأشخاص مرة واحدة في الشهر ، لذلك لا يمكنك الاستغناء عن نظام المراقبة. بعد ذلك ، بيان المشكلة وتنفيذها بأكثر الطرق "كسولا" التي وجدتها في شهرين.


بيان المشكلة
إذا خرج الفتيل ، تبدأ درجة الحرارة في المنزل في الانخفاض تدريجيًا. عندما تنخفض إلى أقل من 15 درجة ، أرسل إشعار "البريد الإلكتروني" إلى "العميل". يتخذ "العميل" نفسه قرارًا ، إما أن يذهب بمفرده أو يتصل بالجيران الذين يشعلون الفتيل. الشرط الرئيسي: "لا يوجد تكوين. لقد أحضرتها ، وقمت بتشغيلها وكل شيء يعمل ".

اختيار قاعدة العنصر
كان لدي شهرين للتطوير (تم تحديد المهمة في الخريف ، كانت بعيدة عن الصقيع). في هذه الحالة ، يطرح ESP8266 لنفسه. هناك واي فاي في المنزل ، ومكتبات لقياس درجة الحرارة مكتوبة لأجهزة الاستشعار المختلفة. كان لدي جهاز استشعار درجة الحرارة ESP و DS18b20 ، لذلك أجلت هذا المشروع لفترة من الوقت بسبب العمل في الوظيفة الرئيسية. مر ما يقرب من شهرين وكان الوقت قد حان لإيجاد حل جاهز ، لكنني لم أبدأ. نظرت حولي وقررت استخدام حل جاهز مع بعض التعديلات. كان لدي جهاز تحكم منزلي ذكي قائم على Z-Wave. وتتكون من RaspberryPi ولوحة توسيع لها ، مما يجعلها وحدة تحكم منزلية ذكية. اشترى RaspberryPi على Avito مقابل 1500r. منذ نصف عام ، ولدي لوح توسيع مستعمل. تكاليف جديدة 6000r.



إذا قمت بشراء كل شيء في المتجر ، فإن السعر حوالي 13000r. ويسمى "مراقب RaZberry".
لم يكن لدي مستشعر درجة حرارة جاهز متوافق مع الموجة Z.

لقد صنعتها على أساس ZUNo (في المتجر حوالي 3000r. ، حصلت على أحد النماذج الأولية مجانًا) ومستشعر درجة حرارة مختوم DS18B20.


ZUNo هي لوحة متوافقة مع Arduino مع جهاز إرسال واستقبال لاسلكي مدمج. تم أخذ الرسم التخطيطي لها بدون تغييرات من موقع الشركة المصنعة ( https://z-uno.z-wave.me/examples/1-wire-ds18b20-temperature-sensor/) من هذا الرسم التخطيطي ، يقوم ZUNo باستطلاع مستشعر درجة الحرارة كل 30 ثانية ويرسل إشعارًا إلى وحدة التحكم عبر الراديو. لا تنام ZUNo أثناء الانتظار. أعتقد أن الرسم بدائي ، فهو لا يوفر الموارد سواء على وحدة التحكم الدقيقة نفسها أو على الكهرباء. لكنه يفعل بالضبط ما أحتاج!
ZUNo مليئة بمادة لاصقة تذوب الساخنة في حالة من البلاستيك.

أخرج سلكين من العلبة: مدعومًا بـ USB ومستشعر درجة الحرارة. اتضح أنها موثوقة ، لذلك ليس من المخيف أن تسقطها وتبدو لائقة.

وحدة التحكم متصلة عبر كابل إيثرنت بجهاز التوجيه. لا يمكن استخدام الكبل. يمكن RaspberryPi استخدام Wi-fi. ولكن نظرًا لأن المتطلب الرئيسي "تم تشغيله ونسيانه" ، لم أجازف في الإعداد المسبق لشبكة wi-fi على raspberryPi.
تم توصيل RaspberryPi بـ "شحن" 2 أمبير من الهاتف. يستهلك مستشعر درجة الحرارة ما يصل إلى 50 مللي أمبير لذا فهو متصل بموصل RaspberryPi USB.

إعداد التوت
تم التقاط الصورة من هنا storage.z-wave.me/z-way-server المسمى "razberry.img.zip".
بعد ذلك ، قمت بتثبيت الصورة على بطاقة SD لـ RaspberryPi.
إذا بدأ RaspberryPi ، فسيتم أيضًا تشغيل خادم Z-way (برنامج المنزل الذكي). لكنها نسخة قديمة ، يجب تحديثها. يوجد في الإعدادات زر للتحديث ، ولكن لا أحد يستخدمه ولا يعمل.

من الأسهل بكثير استخدام تعليمات التحديث. هي على هذا العنوان. لإدخال الأوامر الموضحة في هذا الدليل ، تحتاج إلى فتح محطة طرفية على RaspberryPi. يمكن القيام بذلك عبر ssh أو بتوصيل شاشة بلوحة مفاتيح. دائمًا ما تكون الشاشة الثانية ولوحة المفاتيح معي ، على عكس جهاز التوجيه ، لذلك اخترت الخيار الثاني. نظرًا لأنني أقوم بتطوير نظام مضمن غير مراقب ، فأنت بحاجة إلى توفير موقّت مراقبة لزيادة الموثوقية. على الرغم من ذلك ، RaspberryPi ليس وحدة تحكم صناعية ونظام Z-wave ، كما لا ينصح باستخدامه في القرارات الحاسمة ؛ سأعتمد على التجميد الدوري ، والذي لا يمكن الخروج منه إلا بإعادة تشغيل البرنامج أو نظام التشغيل بالكامل على RaspberryPi. سأعيد تشغيل نظام التشغيل بالكامل كل يوم الساعة 12:00.
للقيام بذلك ، أضفت سطرًا إلى الملف الذي تم تنفيذه بعد بدء نظام التشغيل.

#sudo vi /etc/rc.local
shutdown -r 12:00

أوامر السادس الأساسي

«i»- vi
«:wq!» – vi

كما أن مستشعر درجة الحرارة المجمع القائم على ZUNo ليس مثاليًا أيضًا ، إذا قمت بتوصيله بـ RaspberryPi سيتم إعادة تشغيله كل يوم. وبالتالي يحسن إلى حد كبير موثوقية النظام ككل. يظل نظام التشغيل نقطة الضعف ، إذا تجمد ولم يتم إعادة التشغيل في الساعة 12:00 ، فلا يوجد شيء يجب القيام به. يجب استدعاء "أخصائي" لتشويه الطعام. ومع ذلك ، تم اختبار نظام التشغيل هذا وتصحيحه بشكل أفضل من المكونات الأخرى لهذا المشروع (آمل). عليك أن تتحمل هذه المخاطر.

إعداد برنامج خادم Z-way

للدخول إلى الجزء الرسومي من برنامج خادم Z-way ، قام بتنشيط الجهاز وبعد بضع دقائق من استخدام الخدمة. تبحث هذه الخدمة عن RaspberryPi مع خادم Z-way يعمل على الشبكة المحلية ويعرض عناوين IP الخاصة بهم. يمكنك أيضًا الاتصال بجهاز RaspberryPi بعيد هنا. لتكوين هذا ، اخترت RaspberryPi محلي. قم بتعيين اسم مستخدم وكلمة مرور وتذكرت الهوية المكونة من ستة أرقام. هذا يكفي للاتصال عن بعد.

معرف للاتصال عن بعد.

1) إضافة جهاز استشعار درجة الحرارة. هذا إجراء قياسي.

2) تطبيقات مضافة-> تطبيقات محلية-> Email ME

3) حدد اسم العنصر وعنوان البريد الإلكتروني مع نص الرسالة
4) تمت إضافة الحالة التي سيتم بموجبها إرسال الرسالة. لا شيء معقد للغاية.


الاختيار النهائي قم
بتوصيل RaspberryPi بجهاز توجيه من خلال كابل ، الطاقة المطبقة ، متصل بجهاز استشعار حراري.
لقد قمت بتبريد مستشعر درجة الحرارة وتلقيت رسالة ، ثم واحدة أخرى ، وأخرى. بينما تكون درجة الحرارة أقل من 15 درجة ، سيتلقى "العميل" رسائل. إنه جيد ، لن تتمكن من تفويتها. (بالنظر إلى المستقبل ، سأقول أن العميل لم يكن لديه بريد أيضًا ، لذلك تلقيت عدة مئات من الرسائل من "عقلي". وضع عميل البريد في سلاسل مريحة ولم يتسبب في أي إزعاج).
لرؤية درجة الحرارة في المنزل على الهاتف بسرعة ، قمت بتثبيت تطبيق Z-way.

لا أستطيع أن أقول أنه سريع ومريح ، ولكنه يسمح لك بالاتصال عن بُعد بخادم Z-way على RaspberryPi ومراقبة درجة الحرارة.

ملخص
لليلتين ، بالنظر حولك ، قمت بتجميع نظام مراقبة درجة الحرارة لكائن بعيد. في السابق ، كانت ZUNo ووحدة تحكم Razberry تعتبر ألعاب باهظة الثمن. ولكن بعد الإزالة الرسمية لمعداتي من موقع "القتال" ، حيث حددت عدة مرات في الوقت المناسب خلل في نظام التدفئة خلال فصل الشتاء ، كنت محترمة من هذه المنتجات. وهناك شيء يجب احترامه. اختفى الإنترنت والضوء بشكل دوري ، ولكن بعد استئناف التسجيل ، تمت استعادة الاتصال. الآن قمت بتفكيك هذا "المعقد" إلى قطع غيار وفهمت قوته الرئيسية. باستخدام لوحة تحكم Razberry التي يمكن إدخالها في RaspberryPi ، أو عبر محول UART إلى أي جهاز كمبيوتر ، واحد أو اثنين ZUNo ، مجموعة أساسية من أجهزة الاستشعار وأبسط المشغلات ، يمكنك حل المشكلة بسرعة.لا أحب كلمة "سهل" ولا أملك تجربة استخدام المعدات "الذكية" من الشركات المصنعة الأخرى ، ولكن في غضون يومين تلقيت مجموعة جاهزة من المعدات تكفي للاتصال بالطاقة ، بالإضافة إلى تطبيق على هاتف ذكي ، وتطبيق ويب على جهاز كمبيوتر وإشعارات عبر البريد الإلكتروني.