최신 My Automated Home 기능 인 Dave McLaughlin은 자신의 스마트 홈 시스템을 개발하는 여행을 통해 우리를 데려갑니다. 기존 홈 자동화 하드웨어 및 일부 영리한 소프트웨어 통합으로 DIY 업그레이드를 통해 그는 매혹적인 시스템을 구축했습니다.
처음에
영국에있는 동안 Homeeser와 많은 유선 및 무선 장치를 사용한 후 2005 년에 인도네시아로 해외로 이사했을 때 무선으로 전환했습니다. 임대 아파트에 살고 있기 때문에 아마도 다른 케이블이 필요없는 솔루션이 필요합니다. 같은 방에있는 이더넷.
Z 파 시스템을 결정하고 나중에 wemo 램프 모듈도 추가합니다. Z 파면의 경우 소켓 용 홈 프로 기기 모듈과 조명 용 everspring 램프 모듈을 선택했습니다. 이 두 모듈 중 어느 것도 저렴하지 않았습니다.
2016 년 중반 까지이 설정을 진행했지만 다음과 같은 문제로 인해 변경되었습니다. 첫째, Z-wave는 OU 아파트의 맨 끝에 2 개의 유닛으로 기질 이었지만, 그 사이에 어플라이언스 모듈이 절반으로 작동하지 않더라도 안정적으로 작동하지 않았습니다. 나는 홈즈 터치 기반 태블릿을 지속적으로 눌러 침대를 밝히게했을 것입니다. 나중에 제어 된 램프가 폭파되어 실패하는 2 개의 유닛이 있습니다. 전원 공급 장치의 일부인 IC 중 하나는 넓게 분할되었습니다.
다음 두통은 wemo 램프 모듈이었습니다. 이를 수행 할 수있는 유일한 방법은 IFTTT와 함께 Homeseer와 Wemo 채널을 통해 이루어졌습니다. 내 인터넷 연결이 좋았다면 때때로 조금 느리지 만 괜찮 았습니다. WAF 척도에서 정확히 10이 아닙니다.
2016 년 초에 나는 Peter Scargill이 운영하는 웹 사이트를 발견하여 몇 년 전 Tyneside에서 전자 장치 디자인 회사를 운영했던 웹 사이트를 발견했습니다. 당시 나는 그의 AppCon 유선 컨트롤러를 사용하여 Little 8 Bit Pic Microcontrollers를 기반으로 홈 자동화를 사용했습니다. 수백 미터의 4 개의 코어 알람 케이블이 아파트 전체에 실행되었습니다. 이 시스템은 신뢰할 수 있었지만 당시 케이블이 파트너와 잘 어울리지 않았다는 모든 것을 숨기려고 노력했습니다.
Peter는 2016 년으로 빨리 전달하고 ESP8266 기반 컨트롤러와 함께 홈 자동화를 다시 시작했습니다.
이들은 802.11 WiFi에 내장 된 피질 M4 코어를 기반으로하며 Eclipse와 Arduino IDE 옵션을 개발할 수있는 SDK가 제공됩니다.
내 HomePro 유닛이 번거롭기 때문에 나는 내부를 다시 엔지니어링하고 기계적 부품을 유지하기로 결정했습니다. 그래서 나는 오래된 PCB를 꺼내어 모든 측정을 수행하여 오래된 PCB 어셈블리를 오래된 것과 거의 같은 스택 PCB 어셈블리로 만들 수있었습니다. 더 낮은 PCB는 전원 공급 장치와 솔리드 스테이트 릴레이입니다.
제로 교차로를 켜고 AC를 끌어 내고 전원 공급 장치가 딥을 유발하는 문제를 피할 때 솔리드 스테이트 릴레이를 선택했습니다. 이것은 결함없이 작동 하며이 배열로 최대 8A를 전환 할 수 있습니다. 이 모듈을 사용하기에 충분합니다.
이 이미지는 모듈 내의 새로운 보드 스택과 기존 보드와 마지막으로 HomePro 인클로저에 설치된 새로운 보드를 보여줍니다.
보드에는 상태를 보여주기위한 LED가 있으며, 나는 이것을 외부에서 볼 수 있도록 작은 구멍을 뚫었습니다. WiFi 및 MQTT 연결이 발생할 때까지 빠르게 깜박입니다. 전면의 버튼을 사용하면 전원을 켜고 직후 약 3-5 초 동안이를 누르고 누를 수 있으므로 장치를 구성하는 데 사용할 수있는 APN 및 웹 페이지가 활성화됩니다. 직렬 연결을 통해 이것을하는 것보다 쉽습니다. 피터와 에이든은 이것으로 모든 것을 고려했습니다.
이제 조명을 분류해야했습니다. 몇 년 전에 영국에서 구입 한 Everspring 부대는 성가신 잘못을 보여주었습니다. 그들은 때때로 전환을 시작한 다음 다시 켜기 시작했습니다. 완전히 무작위였습니다. 나는 하나의 유닛을 새로운 유닛으로 교체했고 같은 일이 일어났다. 그러던 어느 날 나는 아파트의 전압이 209vac 미만으로 떨어질 때 온/오프 결함이 발생하고 있음을 발견했습니다. 인도네시아는 주 공급의 안정성과 관련하여 그리 좋지 않습니다. 나는 장치 중 하나를 열었고 커패시터/저항 단체 유형을 기반으로 매우 저렴한 전원 공급 장치 설계를 사용한다는 것을 알았습니다. 이들은 안정적인 전원 공급 장치가있을 때 좋습니다. 그러나 전압 입력이 너무 낮을 때 실제로는 마음에 들지 않습니다.
그래서 HomePro 장치 디자인으로 무장 한 나는 기존 인클로저에 맞는 새로운 PCB를 만들기 시작했습니다. ESP12는 한쪽에 위치하고 다른쪽에는 AC-DC 전력이 있습니다. 솔리드 스테이트 릴레이도 전원 공급 장치와 같은 측면에있었습니다. 프로그램과 켜기/끄기 버튼도 장착되어 처음에 소프트웨어를 설치할 수있었습니다. 웹 인터페이스는 나중에 구성하는 데 사용됩니다. 아래 PCB의 ESP 측면을 볼 수 있습니다. PCB의 슬롯은 저전압 DC 측에서 AC 전력의 분리를 증가시키는 것입니다. 큰 패드는 AC 인 AC이며 AC는 램프로 나갑니다.
이제 업그레이드 된 기기 모듈과 조명 컨트롤러가 많이 있었지만 어떻게이 모든 것을 제어 할 것인가? 내 오래된 Homeseer 2 시스템을 은퇴 할 때였습니다. PC는 아니요문제의 끝과 Windows 10이되면 내 허락없이 자체적으로 업데이트 할 것이라고 결정합니다. Linux로 이동할 시간입니다.
그래서 Peter의 블로그를 바탕으로 나는 7 인치 LCD로 내 라즈베리 PI3를 꺼내고 노드 레드를 발사하기로 결정했습니다. 보지 못하는 사람들을위한 노드 레드는 매우 멋지고 안정적인 드래그 앤 드롭 제어 소프트웨어입니다. 처음에는 설치가 어려웠지만 약 일주일의 연주 후 나는 그립을 잡기가 매우 쉽다는 것을 알기 시작했습니다. 프로그래밍 기술이 있으면 스크립팅을 통해 집에서 느낄 것입니다. 모든 모듈은 Java 스크립트 소스로 제공되며 Node-Red 웹 사이트에는 크고 증가하는 라이브러리가 있습니다.
다음으로 Peter의 소프트웨어 가이 프로토콜을 사용하여 통신함에 따라 MQTT 브로커가 필요했습니다. 설정하고 MQTT를 사용한 후에는 네트워크에서 얼마나 효율적인지 빠르게 알 수 있습니다. 장치를 투표하거나 장치 IP 주소를 알아야 할 필요가 없습니다. 중개인은 이것을 처리합니다. Xap에 익숙한 사람들은 이것을 이해할 것입니다.
Node-Red를 사용하여 다양한 타이머를 설정하고 (Bigtimer에게 Peter에게 다시 감사합니다) 밤에 조명을 켜십시오. WEMO 플러그인을 사용하여 이제는 켜기와 꺼짐에도 불구하고 Wemo 램프를 제어했습니다. 노드 레드 플러그인의 개발자는 어느 시점에서 Dimming Control을 약속했습니다.
좋아, 그래서 노드 레드 및 MQTT 설정이 있었지만 이제는 음성과 일부 형태의 기계적 또는 터치 인터페이스로 조명과 스위치를 제어하는 방법이 필요했습니다. Element14 웹 사이트의 Enocean의 일부 무선 스위치를 가로 질러 PI의 GPIO 핀에 연결하는 Raspberry Pi Enocean 모듈과 함께 몇 개를 주문하고 UART를 사용하여 Node-Red 및 플러그인과 통신합니다.
스위치에는 설치하거나 처리 할 배터리가 없다는 점에서 특전이 있습니다. 그들은 버튼을 누를 때 활성화되는 코일과 자석을 통해 에너지 수확을 사용합니다. 그들은 슬프게도 벽 비품과 함께 제공되지 않으므로 직접 설계해야합니다. 그들은 3D 인쇄를 얻을 수있는 토글 버튼 STL 파일을 제공하여 이것을 사용하고 내 자신의 장착을 만들었습니다. 이것은 벽의 이전 스위치를 덮는 2 가지 목적을 제공하여 램프 모듈이 항상 켜져 있고 두 번째로 친숙한 위치에서 컨트롤을 찾도록합니다.
Node-Red Enocean 플러그인을 사용하면 버튼 상태가 포함 된 메시지 페이로드가 나타납니다. 노드 레드 스위치에서 이것을 구문 분석하면 적절한 명령을 조명 또는 스위치 등으로 보낼 수 있습니다. 이것은 Enocean 스위치에서 보낸 페이로드의 예입니다. PARSE가 쉽게 JSON 형식으로 인코딩되었습니다. ID와 V는 우리가 관심있는 것입니다.
{ “payload”: { “id”: “002d0932”, “v”: “a0 down”, “unit”: “”, “rssi”: -76, “type”: “state”, “eep”: “:”: ” F6-02-03 “,”man “:”enocean_gmbh “,”desc “:”Rocker Switch “,”RV “:”30 “,”rawbyte “:”55000707017af630002d09323001ffffffff4c000d “},”_msgid “:”3e6d4c8f.c192b4 ” }
다음 이미지는 Enocean 스위치의 전보에 Msg.payload.v 값을 기준으로 4 개의 출력이있는 스위치를 보여줍니다. 그런 다음 해당 장치로 향합니다. MQTT 펌웨어 내의 토글 기능을 사용하여 동일한 스위치에서 장치를 켜고 끕니다. 이는 각 Enocean 모듈에서 최대 4 개의 스위치 상태가 있음을 의미합니다.
이제 Amazon Echo가 있기 때문에 재미있는 부분이 시작되고 항상 음성 명령으로 집을 통제하고 싶었습니다. 당신은 이것에 대해 Scifi를 비난 할 수 있습니다
노드 레드에 HTTPS 연결이 없으면 직접 에코 지원이 없으며 ISP에서는 슬프게도 불가능하므로 대안이 필요했습니다. 이 Amazon Echo Habridge를 사용하여 동일한 Raspberry Pi3에서 실행되는 것을 사용하여 음성을 설정할 수 없었습니다. Habridge는 Philips Hue API를 에뮬레이션하여 Echo가 설정 한 장치를 볼 수 있습니다. 다음은 프론트 룸 팬이라고하는 장치의 예입니다.
Echo에서 다음을 발화함으로써 팬을 켜질 수 있습니다. “Alexa, 프론트 룸 팬을 켜십시오”또는 “Alexa, Front Room Fan을 끄십시오”라고 말합니다.
Habridge는 HTTP 요청을 통해 명령을 Node-Red로 보낸 다음 값에 대해 URL을 구문 분석합니다. 이것은 아래와 같이 간단한 스크립트입니다.
저비용 모듈 로이 작업을 수행하는 방법
모듈을 교체하도록 내 자신의 PCB를 설계 한 후에는 추가 스위치 모듈과 조명 컨트롤러를 추가하는 방법이 필요했습니다.
내 집에서 만든 유닛은 모든 PCB와 부품을 함께 만들기 위해 약 15 달러의 비용이 듭니다. 그래서 여전히 저렴한 비용입니다.
틀
시사
제품
평가
가격
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이것을 더 낮게 만들기 위해 Itead Studio Slampher와 S20 스마트 스위치를 발견했습니다. 이들은 S20 모듈의 경우 각각 약 12 달러, 라이트 컨트롤러의 경우 $ 8.50이므로 시장에 나와있는 Z-Wave 모듈보다 상당히 적습니다. iOS 또는 Android 앱에서 제어되는 Itead 자체 펌웨어와 함께 제공되지만 Peter의 코드를 사용할 수 있기를 원했습니다. Peter는 이것에 대해 약간의 연구를 해왔으며 그의 코드를 약간 변경하면 ITEAD 단위와 작업으로 프로그래밍 할 것임을 발견했습니다. 이 작업을 수행하려면 3.3V 출력이있는 UART에서 USB가 필요하지만 솔더링 아이언을 휘두를 수 있다면 충분히 간단합니다. 유일한 단점은 ITEAD 모듈에 512KB 플래시가 제공되며 Peter의 코드가 OTA 업데이트를 수행 할 수 있도록 8MB로 변경해야한다는 것입니다. 메모리 IC는 eBay에서 5 달러 약 $ 3입니다. 열기 공기 재 작업장으로 무장 한 (없는 경우 친구를 빌리십시오) 직업은 빠르며 보드에 손상을 입지 않습니다. 다음 이미지는 이전 이미지와 새 이미지를 제거한 후 왼쪽 상단을 보여줍니다.
또한 PCB의 4 개 구멍의 단일 행으로 헤더에 납땜해야합니다. 이렇게하면 보드에 전원이 적용되며 사용자 정의 MQTT 펌웨어로 프로그래밍 할 수 있습니다. 이 작업을 수행하는 방법에 대한 자세한 블로그가 있습니다.
S20 모듈은 매우 똑똑하고 현대적으로 보입니다. 전원 스위치를 사용하면 로컬로 켜고 끄는 데 도움이됩니다. 여기에 표시된 것은 유로 소켓이지만 Itead는 곧 미국과 영국 옵션을 제공 할 것입니다.
Slampher 모듈은 ES27 기반 램프 컨트롤러이므로 현재 영국에는 이상적이지 않지만 잘 작동합니다.
그들이 영국으로서 스위치 모듈을 제공하고 있다는 것을 고려할 때 나는 총검 버전이 곧 올 것으로 예상합니다. 더 쉽게 설치하기 위해 실제로 나사 유형을 선호합니다.
이들은 플래시 IC를 교체하는 것 외에 다른 하나의 추가 단계로 이전과 같이 쉽게 열고 수정하기 쉽고 단일 제로 옴 링크 FR을 이동하는 것입니다.