Уявити собі життя сучасної людини без використання різних технологій неможливо. Великою популярністю сьогодні користується платформа Розумний будинок, яка дозволяє контролювати різні системи життєзабезпечення, спрощуючи життя і зменшуючи витрати на оплату комунальних послуг. В останні роки затребуваними стали платформи автоматизації, які побудовані на технології Arduino.
Arduino - це популярна платформа, що дозволяє оптимальним чином управляти автоматикою в будинку. На цій платформі можна побудувати просту і в той же час ефективну платформу, яка буде керувати освітленням, опаленням, водопостачанням, вентиляцією та іншими інженерними комунікаціями. Причому є можливість спрощеного розширення функціоналу, шляхом додавання нових блоків і установки додаткових програм-додатків.
Принцип роботи
Багато хто з нас чули про системи автоматизації, але при цьому мало хто має правильне уявлення про роботу таких численних датчиків і контролерів. Подібні пристосування за умови їх правильного планування можуть контролювати роботу всієї техніки в будинку, безпеку, інженерні комунікації і так далі. Причому в кожному конкретному випадку функціонал такої системи життєзабезпечення буде істотно відрізнятися в залежності від конкретних вимог домовласника.
Якщо до недавнього минулого подібні системи мали високу вартість, що пояснювалося складністю технології та необхідністю використання спеціальних мікропроцесорів і програмного забезпечення для управління, то сьогодні на платформі Arduino можна з легкістю виконати такі прості системи життєзабезпечення, які будуть мати розширений функціонал.
складові платформи
Стандартний Розумний будинок включає наступні складові:
Сенсорна частина, яка включає різні датчики, здатні реагувати на температуру, вологість, рух або різні інші події.- Виконавча частина, тобто пристрої, якими користувачі або сама система може управляти, відправляючи на них відповідні команди по включення або виключення. До такої виконавчої частини відносяться різні реле, електромотори, пристрої управління повітряочисниками і так далі.
- Мікропроцесор - це «головний мозок, " який погоджує та координує роботу всіх компонентів.
Програмне забезпечення являє собою набір інструкцій і найпростіших додатків, за допомогою яких користувач може налаштовувати програму самостійно або ж завантажувати вже готові предустановки і сценарії.
компанія Arduino
Arduino - це італійська компанія, яка займається виробництвом і розробкою програмного забезпечення і компонентів для систем автоматизації. Основне призначення таких найпростіших систем - це їх використання нефахівцями, тобто звичайними домовласниками. Тому якщо ви плануєте облаштувати у себе вдома досить просту і в той же час функціональну систему життєзабезпечення, то Arduino стане для вас відмінним вибором.
Пропоноване П. О. Arduino відрізняється простотою використання, що дозволяє самим домовласникам компілювати програми та налаштовувати роботу всього підключеного до мікропроцесора. Програмне забезпечення від цього італійського виробника поширюється безкоштовно, тому будь-яких труднощів із пошуком таких керуючих програм у вас гарантовано не виникне.
В першу чергу вам необхідно буде спланувати весь функціонал такої системи, правильно підібрати використовувані датчики і контролери. Щоб розробити грамотну схему системи на Arduino, ви повинні чітко уявляти, який функціонал платформи вам необхідний. Кому-то буде досить просто включення світла при відкритті дверей, а хтось хоче отримати максимально розгалужену систему, яка буде підтримувати оптимальні показники температури, вологості в будинку, провітрювати вікна, включати за розкладом опалення, виконувати інші різні роботи і максимально точно контролювати всі інженерні комунікації в будинку.
Цей італійський виробник пропонує стандартну модель автоматизації, яка складається з мікроконтролера і декількох плат розширення. Такі плати розширення прийнято називати «шильди». В подальшому є можливість підключення до них і до процесорній платі різних додаткових компонентів. Така зібрана система на Arduino може працювати автономно за встановленою користувачем програмою або підключатися до комп'ютера через бездротовий і провідний інтерфейс.
переваги використання
Якщо говорити про переваги використання такого програмно-апаратного комплексу Arduino для налагодження автоматизації, то можна виділити наступні:
Максимально широкі можливості по налаштуванню проекту Arduino для будинку.- Працювати такий програмно-апаратний комплекс може автономно.
- Простота завантаження програми в контролер.
- Доступна вартість компонентів.
- Істотно спрощено розширення функціоналу працює в будинку системи.
управління системами
В даний час цей італійський виробник пропонує різні вже готові рішення, що дозволяє управляти наступними інженерними системами в будинку:
- Температурою і вологістю.
- Освітленістю.
- Аварійними системами безпеки.
- Різними побутовими приладами.
Якщо вам необхідна найпростіша система автоматизації, то можемо порекомендувати базовий набір Arduino Starter Kit Uno, який включає всі необхідні датчики і мікроконтролери для управління інженерними комунікаціями в будинку.
додаткові пристрої
Згодом можна з легкістю розширити функціонал даної системи, використовуючи такі виконавчі пристрої:
- Доводчики дверей.
- Диммери для освітлення.
- Перемикачі та різні реле.
- Електромотори.
виконання проекту
Матеріали і комплектуючі
Якщо ви плануєте самостійно виконати таку систему з використанням Arduino, то вам буде потрібно наступні комплектуючі:
Мікропроцесорна плата Arduino.- Температурні датчики.
- модуль Ethernet
- Датчик світла і дощу.
- Мікрофон.
- Язичкові перемикачі.
- Датчики руху.
- Резистори опору.
- Реле.
- Кабель Ethernet.
- Кручена пара.
Приблизна вартість всіх цих компонентів становить близько 100 доларів. При цьому можна буде виконати багатофункціональний комплекс, який відповідає за освітлення в будинку, роботу системи обігріву і виконує ряд інших функцій.
Компанія Arduino пропонує своїм користувачам численні схеми підключення виконавчих пристроїв і сенсорів до керуючої платі. Вам лише необхідно буде визначитися з потрібним функціоналом такого комплексу, вибрати відповідну схему і виконати підключення всіх сенсорних і виконавчих пристроїв в точній відповідності з наявною на руках документацією.
Все, що потрібно зробити, - це завантажити яке розповсюджується безкоштовно програмне забезпечення Arduino, встановити його на ваш мобільний гаджет або комп'ютер, після чого по дротового або бездротового технології з'єднатися з мікропроцесором, внести потрібні вам настройки і перевірити працездатність створеної вашими руками платформи.
Поради та рекомендації
Купуючи базовий набір Starter Kit, ви повинні розуміти, що така платформа буде включати мінімальний функціонал, а використовувані в ній датчики можуть працювати з певною похибкою. Фахівці рекомендують відразу ж замінити наявний в базовому наборі температурний датчик на просунуту модель dht 22, яка забезпечує максимально якісні дані по температурі в приміщенні.
В окремих випадках можуть відзначатися проблеми з відкритим COM-портом, який відповідає за завантаження програмного забезпечення та підключення різних виконавчих пристроїв. Щоб уникнути подібних складнощів, можемо порекомендувати вам зв'язуватися з мікропроцесорними палатами Arduino за бездротовою технологією або інтернет, минаючи такий COM-порт.
Використовувані датчики закриття дверей і вікон іноді можуть отримувати помилкові сигнали спрацьовування. Щоб уникнути подібних неприємностей, рекомендується керуючий блок налаштувати таким чином, щоб дія система проводила при отриманні поспіль декількох сигналів з відкриття та закриття дверей і вікон.
У базовому комплекті система протипожежної сигналізації оснащується лише датчиком диму, тому додатково рекомендується придбати датчик вогню, який здатний реєструвати загоряння на відстані не більше 30 сантиметрів.
Система автоматизації від компанії Arduino хоч і не є найякіснішої і функціональної, але завдяки простоті своєї роботи, надійності і доступною вартості використовуваних компонентів отримала популярність на вітчизняному ринку. Навчившись створювати базові Arduino проекти «Розумний будинок», ви зможете в подальшому значно розширити функціонал керуючих комплексів і будете створювати універсальні у використанні і ефективні платформи, контролюючи всі домашні процеси.