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¿Qué debemos construir una casa inteligente?



Hasta hace poco, los conceptos exóticos de "dispositivos inteligentes" y "hogares inteligentes" se han generalizado en nuestra vida cotidiana, lo que simplifica la limpieza y agrega comodidad. Aunque, si lo piensas, los ingenieros acaban de hacer realidad la historia. Después de todo, la primera cabaña inteligente ya estaba en Baba Yaga. ¿Recuerdas: "choza, choza, gírame al frente, de vuelta al bosque"? Sí, y "sim-sim, abre" de un cuento de hadas sobre Ali Baba, ¿qué no es un análogo del grito del usuario moderno "Hola, Alice" o "Ok, Google"?  

Desde la cabaña de Baba Yaga ...


En los últimos años, han aparecido una gran cantidad de dispositivos y asistentes "inteligentes" que le permiten controlar los dispositivos domésticos, la iluminación, el clima, controlar la seguridad de su hogar o simplemente entretener a los hogares e invitados. No hay escasez de publicidad para estos dispositivos, pero ¿cómo puede uno no ahogarse en este mar de información? Basado en 20 años de experiencia en ingeniería en la industria de TI y años de automatización de mi hogar y casa de verano, quiero compartir las habilidades adquiridas, que, espero, ayudarán a los principiantes a resolver problemas de automatización del hogar y salvarlos de posibles errores.

En varias publicaciones daré consejos sobre cómo implementar soluciones económicas y efectivas de diferentes fabricantes y combinarlos todos en un sistema único y confiable basado en proyectos de código abierto. Sugiero una inmersión gradual en el tema con inyecciones financieras mínimas. Luego, comenzando de simple a complejo, podrá desarrollar el sistema casi infinitamente en cualquier escenario.

En el primer artículo de esta serie, proporcionaré una pequeña descripción de los enfoques básicos de la automatización con la ayuda de cosas "inteligentes" y lo que puede hacer con ellos con mi propio ejemplo. 

Lo que es importante entender primero, si decide comprarse un "dispositivo inteligente" o un kit listo para una "casa inteligente". El prefijo "inteligente" en el marketing moderno, por regla general, significa que puede controlar este dispositivo de forma remota o en un horario. Existen dispositivos del más alto nivel que, analizando sus preferencias, pueden darle recomendaciones o tomar decisiones por su cuenta, por ejemplo, sobre la elección de un régimen climático en diferentes habitaciones en diferentes momentos.

Cualquier dispositivo "inteligente" debe estar conectado a una red local / Internet y tener algún tipo de interfaz de control, por ejemplo, una aplicación en el teléfono. Desde el punto de vista de la transferencia de información, los dispositivos se dividen en cableados (por regla general, la energía también se puede suministrar a través de estos cables) e inalámbricos. La mayoría de los dispositivos y asistentes "inteligentes" (altavoces inteligentes) activos (conectados a la red eléctrica o integrados en la red eléctrica) se conectan a través de WiFi y utilizan sus propias aplicaciones vinculadas a los servicios "en la nube" del fabricante del equipo para el control. En este caso, es más fácil para el fabricante resolver problemas técnicos que surgen durante la operación de dispositivos inteligentes y es más fácil monetizar sus servicios. Pero el principal inconveniente es obvio: tan pronto como Internet se apague, tal "carro" se convertirá instantáneamente en una "calabaza",y caballos juguetones, en ratas.

Los dispositivos "inteligentes" autónomos alimentados por baterías y acumuladores utilizan varios estándares inalámbricos económicos para la conexión. Por ejemplo: BLE (Bluetooth de baja energía), Z-Wave, Zigbee, RF, etc. La ventaja del estándar BLE es la capacidad de conectar el dispositivo directamente al teléfono inteligente a través de Bluetooth para la configuración inicial y el posible uso posterior, pero en todos los demás casos, para garantizar que los dispositivos se comuniquen con Internet o red doméstica, necesitará una puerta de enlace especial. La puerta de enlace, como regla, viene completa con un conjunto de casas "inteligentes" o se compra adicionalmente al mismo fabricante. Como sabe, incluso dentro del marco de un estándar inalámbrico, no siempre es posible conectar dispositivos de diferentes fabricantes a la puerta de enlace.

Por lo tanto, en la primera etapa de la creación de un hogar inteligente, cuando aún no tiene un concepto completamente formado, es posible que se haya convertido en el propietario de un colorido conjunto de dispositivos inteligentes controlados desde diferentes aplicaciones sin la posibilidad de combinarlos en un solo sistema lógico. Y lo que podría ser más triste que cuando ya pasó una cantidad considerable de tiempo, esfuerzo y dinero, y toda su casa inteligente como resultado se parece a la famosa fábula de Krylov en la que "el cisne irrumpe en las nubes, el cáncer retrocede y el lucio se mete en el agua" ?

¿Dónde empezar?


Entonces, ¿dónde comenzar el proceso de automatización de su hogar? Realmente quiero escribir que primero debes decidir sobre lo principal, y qué es lo que realmente quieres de tu hogar "inteligente", ¡pero mi experiencia personal me dice que para un principiante este será un consejo absolutamente inútil! Esta pregunta puede ser respondida de manera clara y completa solo por una persona que esté bien versada en tecnologías de automatización y tenga una amplia experiencia práctica en la implementación. En las primeras etapas, debe centrarse en algo completamente diferente y estar listo para mostrar flexibilidad a medida que se sumerge gradualmente en el tema.

Considere dos condiciones básicas cuando surjan pensamientos acerca de la introducción de un hogar inteligente:

  • ¿Va a comenzar la reparación o ya ha comenzado a hacerlo?

  • Solo piensas que después de un tiempo habrá que hacerlo

En el primer caso, tendrá que sumergirse con fuerza en el tema y cambiar radicalmente el diagrama de cableado y proporcionar puntos adicionales para la presencia de cables de alimentación y cables de datos. Pero después de la reparación, podrá implementar los conceptos más interesantes de una casa inteligente y ahorrar seriamente en equipo.

En el segundo caso, puede estudiar cuidadosa y lentamente el tema, si es posible, realizando algunos de los conceptos dependiendo de los esquemas actuales de sus sistemas de ingeniería. Pero en el momento de la reparación, obtendrá su propia experiencia y comprensión de las modificaciones necesarias, y al final de la reparación tendrá ideas aún más interesantes para la próxima reparación.

Mi inmersión en la automatización del hogar comenzó de acuerdo con el primer escenario, pero con la grave circunstancia "agravante" de que soy ingeniero (no importa si no es del campo de la automatización o la reparación), por lo que puedo mejorar constantemente algo, cambiar una idea por otra, sin ver el límite de mejora. Y como resultado, solo al final de la reparación, finalmente formé una imagen de cómo tenía que hacerse todo en realidad.

Las limitaciones de presupuesto y tiempo nos permitieron formular las siguientes reglas y el concepto de desarrollo de un hogar "inteligente":

  • El sistema debe ser introducido y desarrollado gradualmente. En consecuencia, debe generar un gran potencial de expansión, ampliación y expansión a la casa de campo, garaje, etc.
 
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Estos son los principales escenarios de automatización que, sin grandes inversiones financieras, pueden facilitarle la vida y aumentar su nivel de control. De lo funcional que implementé personalmente, destacaría varias áreas principales: comodidad, seguridad y eficiencia de recursos. Por comodidad, me refiero a las posibilidades de controlar la luz, multimedia, cornisas eléctricas, radiadores de calefacción central y aires acondicionados. Mi casa es mi castillo, así que por seguridad me refiero al control de la puerta principal. Por eficiencia de recursos, me refiero a la capacidad de controlar los parámetros de la red eléctrica y el consumo de energía, el consumo de agua, detectar fugas en áreas húmedas con la capacidad de cerrar el suministro de agua y el radiador toallero.

Ahora te contaré más sobre los escenarios implementados. Hace unos años en relación con el "hogar inteligente" implicaba la posibilidad de control remoto de la luz y varios escenarios de iluminación. Hoy, la única limitación aquí es tu imaginación. He implementado los escenarios más básicos en casa. En todas las habitaciones, excepto en las habitaciones, se instalaron sensores de movimiento. La luz se enciende según el tipo de habitación y la hora del día. Por ejemplo, en el pasillo, el baño y el inodoro, durante todo el día, pero en diferentes momentos. En la cocina y en la sala de estar, solo después del atardecer y hasta el amanecer. 

La luz en el departamento no es solo bombillas, así que automaticé las cortinas. En todas las habitaciones, se cierran automáticamente al atardecer y se abren de lunes a viernes mediante el despertador, los fines de semana manualmente, a través de la aplicación o desde el control remoto. Mientras mis hijos eran jóvenes, usé el escenario para apagar las luces en las guarderías a la medianoche. Hablando de niños. ¿Cómo llamar a un niño para el desayuno desde la habitación si no tiene ganas de gritar o si está escuchando música con los auriculares? Hago esto: inicio un escenario en el que uno de los dos circuitos de la luz superior parpadea tres veces a intervalos de un segundo. De la misma manera, puede "insinuar" remotamente a un niño que no escucha una llamada cuando intenta comunicarse con él.

Control de TV. Tengo dos televisores en casa: analógico y digital, previamente controlado a través de un control remoto por infrarrojos. Su integración en el sistema general de una casa "inteligente" ha dado ciertas ventajas: en la aplicación en el teléfono es más conveniente seleccionar el programa deseado de las listas categorizadas, y para el viejo televisor analógico también cargar los programas actuales. Y, por supuesto, no había necesidad de buscar controles remotos siempre perdidos.

"Sim-Sim, abre".


El control del clima en mi departamento se implementa a través de la automatización y la integración en un sistema común de baterías centrales. Gracias a esto, se hizo posible olvidar una tarea tan desagradable como apretar las baterías en modo manual dependiendo del clima y la condición de las ventanas (aireación, despresurización o cierre hermético). Una gran ventaja es establecer su propio régimen de temperatura confortable en cada habitación a través de la aplicación.

Además, es posible implementar varios escenarios de cambio automático de temperatura según la hora del día y la presencia / ausencia de hogares.

Para controlar la puerta de entrada, se instaló un bot de Telegram en el sistema de control del hogar inteligente, que publica mensajes importantes, por ejemplo, todos los eventos de abrir y cerrar la puerta con una foto de la cámara del panel de la puerta en el momento de la apertura y cierre. Por lo tanto, recibo mensajes en tiempo real con fotos sobre quién vino o quién fue. Es muy conveniente controlar cuándo y con qué composición salieron los niños de la escuela, porque a menudo se olvidan de llamar. También de varias maneras en cualquier momento puede verificar la presencia de miembros de la familia en el hogar.

Monitorear los parámetros de la red eléctrica y el flujo de agua me da la oportunidad de ver gráficos y parámetros de consumo histórico en cualquier momento. Otra pregunta, ¿qué harás después? Mucho más útiles fueron los informes diarios con información sobre los costos diarios de electricidad y agua calculados en rublos. A veces te hace buscar algún dispositivo encendido olvidado que consume electricidad inútilmente. Además, a través de la aplicación, siempre puede ver las lecturas actuales de los medidores de electricidad y agua, lo que simplifica un poco el proceso de pago. 

Como un resumen


También proporcioné un sistema autónomo para controlar las fugas de agua, que está parcialmente integrado en el general. Sin embargo, aquí se necesita un pequeño comentario sobre el monitoreo de sistemas críticos, como alarmas o sistemas de control de fugas de agua. Prefiero usar sistemas comerciales autoalimentados. Mi experiencia operativa ha confirmado la regla general: los problemas no vienen solos. Por ejemplo, los casos de fugas fueron acompañados por un corte de energía y, como resultado, una falla del sistema de control central debido a la ausencia de una fuente de alimentación ininterrumpida.

Resumiendo, observo que la construcción de una casa "inteligente" es una tarea interesante y fascinante que, con el enfoque correcto, puede convertirse en su pasatiempo por un tiempo y hacer que su hogar sea más cómodo y seguro. En el próximo artículo describiré con más detalle qué tecnologías y dispositivos se pueden utilizar para automatizar el hogar y con qué software es posible combinar todo esto en un sistema lógico único conveniente con costos financieros mínimos.

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