Выбор сервера для умного дома

Обновлено: 26.01.2025

1.4. Какой сервер выбрать для Умного дома

Системам Умного дома (MajorDoMo и другие), которые позволяют подключать оборудование разных брендов, необходим физический сервер.

Что важно?

На выбор сервера для Умного дома обычно влияет несколько факторов:

В целом в качестве сервера для Умного дома можно использовать любой компьютер на Windows или Linux.

Многие пользователи MajorDoMo (и других систем Умного дома) используют для своего Умного дома обычные:

персональные компьютеры (PC)
нетбуки

Мы и сами используем старые PC и нетбук на нескольких наших тестовых системах 🙂

Оптимальное решение

И тут на помощь приходит такая замечательная вещь как одноплатный компьютер.

Рынок одноплатные компьютеров стал активно развиваться с 2011-2012 гг., когда был выпущен британский одноплатник Raspberry Pi. Первые же эксперименты показали что Raspberry отлично подходит в качестве сервера Умного дома, популярность которого начала также расти в 2011-2012 гг.

Основные плюсы использования одноплатных компьютеров в качестве сервера Умного дома:

Идеальный сервер умного дома на Home Assistant, часть 1 (аппаратная)

В этой статье хочу рассказать про компоненты, из которых лучше всего собрать сервер умного дома. У меня стояла более сложная задача — покрыть участок 15 соток с баней и основным домом, между которыми около 15 метров. Также хотелось организовать медиасервер, а для него нужно что-то более менее производительное. В итоге остановился на такой связке — основной сервер Raspberry Pi4B 8GB в корпусе Argon One с поддержкой M.2 SATA SSD диска + оригинальный блок питания Raspberry на 3A, дополнительный мини-сервер — шлюз Xiaomi EU — прошитый в OpenWRT, который может также работать самостоятельно (децентрализация системы и повышение отказоустойчивости). Ссылки на все товары из этой статьи будут в конце.

Введение

Данная статья будет в основном только про аппаратную часть (серверную) умного дома. На рынке существует много различных вариантов для сервера, но сервер на Raspberry Pi является самым распространенным. До этого времени у сборки на Raspberry был один очень существенный недостаток — основным хранилищем данных и системы была microSD карта, которая под большими нагрузками и огромными количествами циклов чтение\запись очень быстро приходила в негодность (около года жили брендовые карты памяти, более дешевые уже через несколько месяцев вызывали проблемы). Совсем недавно начали появляться платы расширения с поддержкой SSD дисков, которые полностью решают проблему с microSD. А буквально с месяц назад появился проект Argon One M.2 — специальный корпус для Raspberry Pi, даже я бы сказал серверная оболочка, которая имеет пассивное\активное охлаждение, встроенное ПО для управления кулером и настройкой кнопок питания, платой расширения, которая дает 2 полноценных HDMI порта, вместо micro HDMI. Также 3.5mm аудио выход переносится с боковой части на заднюю, где все порты, что намного удобнее. Отдельно докупается плата M.2 для Argon One (либо сразу идет в сборке) — позволяет использовать только SSD NGFF (SATA, ключи B\B+M), диски NVME не поддерживаются.

Сердце сервера умного дома — Raspberry Pi4B 8GB

Raspberry Pi4 была выпущена в 2019 году, позднее уже появилась версия 4B (B считается лучше, чем А, бывает еще символ + в версии, который означает незначительное улучшение). Версия 4B на 8GB вышла совсем недавно. Вернее ее анонсировали сразу, но купить стало возможно только недавно. Я взял сразу на 8GB. Для умного дома вполне хватит и 2GB, но если хотите поставить что-то еще на сервер кроме умного дома, то лучше брать 4Gb, либо 8.

Технические характеристики

Процессор: Broadcom BCM2711
4 ядра Cortex-A72 (ARMv8)
64-bit SoC @ 1.5 GHz
RAM: 2\4\8GB
Питание: USB Type-C (5V, минимум 3А).Возможно питание через GPIO (5V, минимум 3А).
Порты и разъемы: 2 порта Micro-HDMI (одновременная поддержка двух мониторов с разрешением 4K), 2 порта USB 2.0, 2 порта USB 3.0, 1 порт Gigabit Ethernet (RJ45, 1000Base-T), 1 порт microSD (для операционной системы и хранения данных). Рекомендуется использовать карты объемом минимум 8Gb. Протестирована работа с картами до 128Gb., 40 пиновый GPIO, 3.5мм Audio, Display\Camera Connector, Power over Ethernet (PoE)
Беспроводные интерфейсы: Двухдиапазонный WiFi (2.4 GHz и 5.0 GHz IEEE 802.11ac/n), Bluetooth 5.0, BLE (Bluetooth Low Energy)
Индикаторы: Встроенные светодиоды: индикация питания, работа с microSD картой, режим работы Ethernet.

Сама плата производится в Великобритании. Поставляется в красной коробке, очень маленького размера. Raspberry не навязывает никаких аксессуаров и в базовой комплектации идет только плата. На официальном сайте, можно найти еще оригинальное зарядное 5V 3A (для 4 версии компьютера нужно минимум 3A).

В комплекте только плата, буклет с базовыми "инструкциями" в картинках — руками не трогать за компоненты, брать за торцы и т.д. Также есть подробная инструкция на многих языках. Размеры платы 8,5см на 5,6см — чуть больше пластиковой банковской карты.

С обратной стороны есть только microSD разъем. Даже если будем использовать SSD, microSD нужен для записи специального образа, который будет по умолчанию грузить плату с SSD (типа как в Windows в BIOS переключается). На плате есть отверстия для прикручивания к чему-нибудь — многие корпуса с Алиэкспресс прикручиваются с помощью этих отверстий.

Компьютер очень компактный. Сложно представить, что к нему можно подключить 2 монитора 4K. Кстати, 4K при одновременно двух мониторах будет по 30fps. Если 1, то будет все 60fps. Компьютер не сверх мощный, но для сервера самое-то, главное энергопотребление и температурный режим.

При поиске на Алиэкспресс платы Raspberry, сразу замечаешь, что каждый продавец хочет вам продать свой «самый лучший» набор: обычно это сама плата, какой-нибудь корпус, ноунэйм блок питания, неизвестная карта памяти и обычно пару проводов (HDMI или другие). Не советую брать такие комплекты, так как качество аксессуаров там на очень низком уровне. Найти же чисто голую плату в продаже сложно, но можно. Там где я покупал, была опция плата + алюминиевые радиаторы. Именно такой вариант я и заказал. Радиаторы мне не пригодились, но это было дешевле, чем покупать ненужные наборы.

Argon One — лучший корпус для Raspberry

С чистой совестью могу назвать Argon One лучшим корпусом для одноплатника Raspberry. Такой корпус обойдется в 20$ за версию без платы расширения M.2, но мы здесь собрались именно ради этой самой платы M.2 — за такой вариант придется выложить около 43$. Цена не сильно высока, по сравнению с безымянными корпусами неизвестных производителей. Плюс здесь мы получаем полноценные HDMI в итоге, управляемое (настраиваемое) активное охлаждение + качественное продуманное пассивное охлаждение (толстый алюминиевый корпус отводящий тепло с процессора и RAM через теплопроводящие силиконовые проставки). Ну и вишенка на торте — плата M.2, которая решает проблему быстро выходящих из строя microSD карт. Поставляется корпус в фирменной коробке, по размеру чуть больше самой платы Raspberry.

В комплекте корпус, аксессуары вложенные в него, инструкция на английском по настройке.

Все разъемы вырезаны идеально. Также очень удобно, что все разъемы выведены в одно место (сама плата имеет выходы на разные стороны). Нижняя часть здесь — плата расширения M.2 с USB3.0 разъемом (есть версии без нее).

Под магнитной крышкой удобно выведена плата GPIO. Очень удобно использовать пины Raspberry — нет нужды разбирать корпус. Кстати питать плату можно и через пины 5V и GND (помните про минимум 3А).

А вот, собственно, и все содержимое корпуса. Слева верх корпуса, в нем есть кулер и плата для управления им. Также тут пины GPIO, которые выходят на саму крышку корпуса. Весь корпус из металла. Обратите внимание на 2 массивных прямоугольных куска металла слева — это для процессора и RAM. Также на плате есть переключатель, который покажу чуть позже. Правая часть — плата расширения M.2. На ней слот M.2 и USB3.0 разъем. Как видно, диски SSD подходят разного размера, вплоть до 2280. Единственное, NVME диски не поддерживаются. USB3.0 перемычка папа-папа по центру фото служит для соединения платы M.2 с самим корпусом Argon (с самой платой Raspberry). Снизу — конвертер HDMI, Audio 3.5mm. В пакетике винты и силиконовые проставки.

Две части корпуса крупным планом. На левой (основной) части есть «джампер» — специальный переключатель пинов. Он имеет 2 положения: 1-2 (ручное включение компьютера по нажатии на кнопку) и 2-3 (всегда включен- при отключении электричества и его восстановления, компьютер сам запускается). Естественно, я поставил его в положение 2-3 (нам важно, чтобы сервер работал нон-стоп 24\7). Вообще я хочу купить самый простой ИБП для роутера и сервера умного дома, чтобы они всегда были онлайн. Также на плате есть IR (инфракрасный) приемник для дистанционного включения\выключения компьютера, но для моих задач, это не нужно.

Плата-конвертер. Выводит все разъемы с Raspberry на одну сторону корпуса. Конвертирует micro HDMI в 2 полноценных HDMI (как показывает практика, полноценные HDMI прилично дешевле и вообще их куда проще найти).

Набор аксессуаров — силиконовые ножки на корпус, винтики, силиконовые теплопроводящие прокладки.

SSD диск формата M.2 2280 от Netac — 240GB

На секунду оставим корпус, так как для сборки сервера нам не хватает последней детали — SSD диска.

Самым дешевым и проверенным сейчас является производитель Netac. Давно пользуюсь их HDD и SSD и ничего плохого про них сказать не могу. Взял на 240GB, хотя для умного дома и 120GB с головой хватило бы на всевозможные расширения (меньше 120 не делают просто уже), так как хочу запустить медиасервер на Raspberry. Приходит диск в коробке полностью на китайском. Есть надпись 3 года гарантии. Диск SATA (6GB\s). Формат M.2 2280 (длины диска).

На передней стороне модуль памяти. Видно, что есть 1 свободный слот — в версии 480GB (максимальная для такого формата диска, NVME может быть и на 2TB, но нам он не подходит) — будет тут еще один модуль памяти. Бумажка с серийником обязательна, при ее удалении обнуляется гарантия (гарантия кстати рабочая, знакомый получил бесплатно замену за нерабочий по приезду диск. Не от магазина, а от производителя). В комплекте есть отвертка и 2 винта (не нужны нам, в корпусе уже есть винт).

К слову, чтобы больше не возвращаться к диску — максимальная его температура — 73.6 градуса при постоянной записи на него. Скорость записи прямо зависит от нагрева диска.

При тестировании диска, первые минут 7 скорость записи была около 250МБ\с, а после разогрева стала постепенно падать с 250 до 180, потом до 130 и в конце до 50МБ\с. Емкость диска проверена, скорость чтения не падала — 250МБ\с. Это скорость чтения\записи не через SATA, а через USB3.0 плату от Argon, то есть реальные показатели, как оно и будет на сервере. Скорость более чем хорошая, такого конкретного разогрева диска на сервере не будет.

SSD диск кстати приходит неразмеченный. Нужно через Disk manager (Менеджер дисков Windows) создать новый том, следуя стандартным настройкам мастера настроек.

Сборка сервера умного дома

Первым этапом плата-конвертер соединяется с Raspberry. Также теплопроводящие силиконовые проставки наклеиваются на процессор и оперативную память.

Далее плата вставляется в пины GPIO и привинчивается к корпусу. В плату расширения M.2 вставляется диск SSD. Обратите внимание, что диск прикручивается черным винтом, а золотой остался внизу как поддержка диска. Не перегибайте SSD диск.

Перед скручиванием корпуса нужно применить небольшое улучшение — нужно поменять приоритет загрузки системы с microSD карты на SSD диск. Для этого в программе Raspberry Pi Imager, которая скачивается здесь, выбирается Misc Utilities Imager -> Bootloader -> USB boot. Записывается это на microSD карту (она становится загрузочной на 200МБ).

Ставите ее в Raspberry и подаете питание, когда зеленый светодиод перестанет мигать - выключаете и достаете карту — запись завершена.

После этого нужно установить операционную систему Raspberry OS (Lite версия без графического интерфейса). Рекомендую ставить именно ее, можно поставить Home Assistant и без нее, но тогда сервер не сможет больше ничего делать, кроме запуска Home Assistant. В том же прошивальщике выбираете Raspberry Pi OS Lite 32bit и пишите образ уже на SSD. Диск ваш станет определяться как и СД карта — 200МБ. Не пугайтесь, это часть диска фрагментируется под загрузочный раздел, так и должно быть (через диспетчер дисков Windows можно вернуть все как было — удалить загрузочные разделы и вернуть реальный размер диска одним разделом, если нужно).

После этого ставим диск в корпус и можно все скручивать. Финальным шагом является установка USB перемычки, соединяющей плату M.2 с корпусом. Не забудьте про нее, а то загрузка OS не пойдет. Сервер готов к использованию (вернее аппаратная часть готова).

Программная настройка Raspberry OS и Home Assistant

На программной части в этой статье останавливаться не буду. Для нетерпеливых, вот видео от уважаемого Alex Kvazis по настройке системы (кстати тоже на SSD диск). Просто спокойно делаете все по шагам — проще простого.

Важно. Если у вас не идет загрузка «зависимостей» через интернет на Raspberry (нет внешнего выхода в сеть), то посмотрите урок 1.1, который решает эту проблему (нужно WiFi сети дать больший приоритет).

По настройке только отмечу 1 этап — настройка локализации Raspberry. Здесь нужно выбрать ru-RU-UTF-8 и делается это пробелом на клавиатуре. Alex пропустил этот момент, пришлось потупить, пока не нашел.

Питание сервера умного дома

Raspberry Pi4B требует минимум 3А для бесперебойной работы сервера. Блоки 5В, выдающие полноценные 3А, можно посчитать на пальцах. Я изначально использовал блок QC3.0 с Fasttech (типа их фирменный), потом все же раскошелился на оригинальную Raspberry зарядку. Стоит кстати недорого, по цене обычных зарядок из китая.

Параметры: вход 100-240V 50\60Hz, выход 5.1В 3А, кабель 1.5 метра 18AWG, коннектор Type-C, вилка EU.

Блок сделан по заказу UK в Камбоджии, даже не Китай. Сделан конечно очень качественно, ничего не скажешь. Есть в 2 цветах: черный и белый. Крайне не рекомендую использовать паленые китайские блоки, тем более, те, что идут в универсальных наборах — от блока питания зависит очень много, при недостатке мощности сервер может тупить + надежность блока очень важна.

Zigbee координатор

Zigbee считается самым распространенным беспроводным протоколом на данный момент. Все ввиду низкого потребления и ячеистости сети — то есть некоторые устройства могут быть репитерами (повторителями сигнала), которые расширяют сеть и снижают нагрузку на координатор (головное Zigbee устройство).

Для умного дома Home Assistant требуется универсальный Zigbee «стик» (специальный Zigbee USB модуль в виде флешки). Данный модуль позволяет подключать к умному дому любые Zigbee устройства, не важно какого бренда.

Это не заводские устройства. Их паяют энтузиасты и продаются они здесь: тыц.

Самым первым был стик CC2531 (заводской кстати), у него была очень маленькая дальность покрытия и минимальное число устройств в сети. На смену ему пришел стик V3 на модуле CC2538. Недавно вышел новый V4 на модуле CC2652P (разницы между CC2538 и CC2652 огромной нет, а вот разница по сравнению с CC2531 колоссальная). У меня модуль CC2562P с модулем Ebyte E72 (есть также RFstar, но это совсем не принципиально). Есть также менее и более мощные антенны — у меня например на 12dBi (стоит в частном доме в котельной).

Zigbee стик рекомендуется подключать на некотором удалении от самого сервера, чтобы не создавать помехи. Для этих целей подойдет любой usb 2.0 — 3.0 удлинитель, который часто идет в комплекте с мышкой\флешкой и т.д.

Вот кстати некоторые другие самоделки, купленные через ZigБЕРУ группу. Слева вверху — шлюз Xiaomi EU версии, прошитый в OpenWRT и установленным Home Assistant — у него 250МБ памяти, есть динамик и подсветка. Можно включать радио или звуковые оповещения через Google TTS. Вся система запускается в оперативной памяти и обнуляется каждый перезапуск (нет проблем с картами памяти). Это самое дешевое устройство для умного дома Home Assistant — в нем есть Zigbee модуль, BT Mesh модуль, что позволяет через разные интеграции подключать любые устройства умного дома. Минус — очень слабое устройство с технической точки зрения, которое по факту работает на пределе (но работает и ничего не тормозит — просто тяжелые интеграции вы не поставите). Данный шлюз — идеальное решение для небольшой дачи, дома или же для новичков в умном доме.

Далее слева внизу — 8 канальное реле с сухими контактами — может выступать как обычное реле с беспроводным управлением, либо как контроллер любых внешних датчиков\сенсоров.

Справа вверху — сенсор Co2 на модуле SenseAir S8 (довольно дорогой модуль), но славится своей точностью.

Снизу справа — тот же Zigbee стик, просто с другой стороны.

Архитектура умного дома для больших площадей покрытия

Возвращаемся к покрытию основного дома и гостевого, между которыми около 15 метров. Понятное дело, что требуется в первую очередь сеть WiFi. Xiaomi EU шлюз имеет не очень мощный WiFi модуль, поэтому лучше, чтобы WiFi роутер\репитер был как можно ближе (опять же интернет нужен только для дистанционного управления, а так, все устройства общаются со шлюзом по Zigbee и все работает шустро).

Основной сервер. Raspberry Pi4B 8GB + Argon One корпус + SSD диск + Zigbee стик 2652P. Я сервер разместил в котельной, так как там есть и питание и WiFi роутер с LAN портом и куча свободного места, где можно все это добро удобно расположить и в тоже время ограничить доступ посторонним. Далее Zigbee устройства наполняют сеть. Те, что питаются от сети 220V, обычно являются еще и репитерами — расширяют сеть. Понятно, что не все работает по Zigbee, есть еще WiFi устройства (обычно самодостаточные продукты, типа умного пылесоса, лампочек, увлажнителей, обогревателей и т.д.), Bluetooth датчики или устройства. Я стараюсь избегать Bluetooth протокола из-за небольшой дальности работы и необходимости еще одного шлюза.

Таким образом, в основном сервере можно управлять сразу всем, что есть и в основном доме и в гостевом, а в случае аварии на основном сервере, дополнительный продолжает работать. Вообще, в идеале, делить сеть на как можно большее число серверов, но это очень дорого и сложно.

Вывод

В данной статье рассмотрели из каких компонентов лучше собрать умный дом на Home Assistant. По соотношению цена-качество-удобство использования, это считается лучшей сборкой на данный момент. Знаю, что некоторые сидят на Intel NUC, но NUC сервер прилично дороже сборки на Raspberry. NUC обычно продается как голая материнская плата и если посчитать все затраты на накопитель, RAM память, блок питания, то получается уже кругленькая сумма. Можно также использовать старый компьютер или ноутбук, но тут вопрос уже сколько он проживет и плюс потребление ноутбука и Raspberry несравнимо.

Ссылки

Полезные ссылки на товары из этой статьи, кроме самоделок, которые можно купить в специализированной группе.

Умный дом, опыт построения, бег по граблям (MajorDomo, Tasmota и Алиса)

Решил обобщить и систематизировать накопленный опыт в создании умного дома. Началось все с управления розетками (светом) на даче – если уехал и забыл выключить свет, можно через интернет выключить и спать спокойно. Потом появилось ограничение по мощности и желание автоматически реагировать на превышение мощности отключением маловажных потребителей типа чайника. Ну а дальше уже сложно остановиться. Климат, автономное снабжение, комфортный свет и все это - не вкладывая много денег, хотя если все посчитать..

Если теорию знаете, можно перейти к моей истории поисков идеального решения.

NB! Так же для удобства, жирным курсивом подсветил названия технологий и платформ. А просто жирным - важные наблюдения или выявленные глобальные засады.

Ну, а теперь по порядку, немного теории

Умным домом принято называть что угодно, от 2 лампочек, управляемых по таймеру до сложной системы, реагирующей на множество факторов и делающей жизнь владельца комфортной.

В любом случае речь про управление устройствами, кратко их можно собрать в группы:

Бытовая техника (пылесосы, телевизоры, чайники, кондиционеры)

Лампочки/ленты (меняют цвет и яркость)

Датчики (мощность, напряжение, температура, влажность, концентрация газов)

Диммеры (пропорциональный выходной сигнал)

Исполнительные устройства (регуляторы температуры, привод штор)

Шлюзы (пульты, универсальные передатчики команд)

Построение умного дома начинается с выбора платформы. Разные платформы имеют разную функциональность, стоимость, сложность настройки. Например:

Умный дом Яндекс - нет логики, только команды, много совместимых устройств

Xiaomi (Aqara) – простые скрипты

Google Home – простые скрипты, много совместимых устройств

Domoticz – ограничен набор устройств, развитая логика

IFTTT - ограничен набор устройств, развитая логика

HomeAssistant - ограничен набор устройств, развитая логика, настройка интерфейса плагинами

Majordomo (php) - развитая логика, открытый проект, активно развивается, требует умения программировать.

Нужно заметить, что платформы от именитых производителей умеют работать друг с другом. То есть их экосистемы можно объединять, что существенно расширяет перечень подключаемых устройств. Кстати, о подключениях тут есть 2 аспекта: как подключаться физически и как общаться с концентратором умного дома.

Физически можно связываться через локальную компьютерную сеть (проводную или беспроводную), сеть малого радиуса (Bluetooth, ZigBee) или просто по радио или инфракрасному каналу (последнее обычно только в одну сторону работает).

Устройства – это хорошо, но что же ими управляет? Центральное устройство/ центр управления. Кстати, хабы типа Aqara это нифига не центральный модуль, а всего лишь концентратор сети ZigBee или какой иной, понравившейся производителю – логика остается в самих устройствах или на телефоне пользователя или в облаке.

Насколько я понял, большинство облачных сервисов не поддерживают логику. То есть в «Яндекс доме» можно узнать температуру и включить обогреватель. Но заставить Яндекс следить за температурой и держать в комфортном диапазоне – нет!

Для реализации логики нужен центральный блок, причем желательно локальный. Вот тут вариантов масса – поставить на свой домашний комп программу управления, собрать отдельный сервер, разместить сервер в облаке.

Из программных серверов умного дома можно выделить популярные: Blynk (есть вариант облака и локальный), IFTTT (чисто облако, но с мобильным приложением), Home Assistant, Domotics, Majordomo.

История рождения моего умного дома

На момент начала моей автоматизации, у меня были штук 6 устройств SonOff (у них родное приложение и облако – eWeLink), управлял розетками на даче. И поставил камеры Xiaomi Dafang (камеры не понимали русский, но это PTZ, FullHD, да еще и стоили всего 2 тысячи рублей каждая). Камеры принесли на дачу постоянный интернет (мобильный), роутер. А также облако Xiaomi. Итого, 2 облака – Xiaomi + eWeLink. Надо было собирать в единую панель управления. Первым был установлен HomeAssistant, даже игрался с камерами (хотел на датчик движения у камер прикрутить и сохранять в системе). Но дальше скриншотов, и то не всегда, дело не пошло. С SonOff вообще не смог подружить. Решив, что логика для розеток все-таки важнее, начал играться с MajorDomo, который имел для этих устройств коннектор, а также более-менее понятный интерфейс настроек (субъективно, да, php+html, объектно-ориентированная модель).

Первый тревожный звоночек пришел от Роскомнадзора – в попытке убить телеграмм (безуспешной) они прибили доступ ко многим облакам, в том числи и Xiaomi. В середине зимы было очень неприятно оказаться без видеонаблюдения за дачей, расположенной в 100 км от дома..

Итог – камеры перепрошиты на Dafang Hack (прошивка делающая локальный RTSP сервер потокового видео) и первая моя Raspberry c MotionEyeOS (локальный видео сервер), а также белый IP дома и VPN между домом и дачей (на роутерах Mikrotik). Локальный сервер держит архив на 500Гб (пара месяцев с двух камер), питается от аккумулятора (до 3 дней без света).

Для логики нужно не только управлять, но и контролировать, для этого купил SonOff POW R2 – это фактически, счетчик электроэнергии с выключателем на 16А (стоимость по 750 рублей). Это позволило при включении посудомоечной машины, бойлера для воды (суммарно 4 кВт) блокировать розетку с чайником. Сейчас это модно называется DemandResponse. А так же стало возможно контролировать работоспособность насосов водоснабжения и канализации (по графику дренаж включается и на графике мощности есть пики, по которым можно понять, много ли воды и вообще, не завис ли поплавок!) - дистанционная диагностика оборудования. Так же для управления низковольтными устройствами (включение дизельного отопителя, насоса аэрации воды для очистки, отключения зарядника от аккумулятора, когда нет напряжения в сети СНТ) был куплен клон SonOff G4 – четырехканального реле с радиопультом (еще 1100 рублей).

Второй «звоночек» пришел от eWeLink – с выходом в массы устройства контроля напряжения SonOff POW R2 поток через их сервер, видимо, стал превышать их возможности (ток, напряжение, мощность активная, мощность реактивная, мощность полная, коэффициент мощности и все это 5 раз в секунду с каждого такого устройства) и они решили, что датчики будут телеметрию слать один раз в минуту. То есть у вас уже минуту мощность за разумными рамками или напряжение просело до Америки (113 вольт реально было летом), а умный дом живет в розовых мечтах, что все хорошо.

Итог – модуль MojorDomo для локального режима SonOff и окончательный переход на MajorDomo на Orange Pi (стоила около 1000 рублей всего, пришлось осваивать Linux, а точнее – Armbian и по инструкциям ставить MajorDomo). Но недолго музыка играла… SonOff почувствовали что-то неладное и очередная прошивка на их сервере отрубила локальный режим, то есть только через облако, только раз в минуту..

Полная локализация

Так как умный дом к этому моменту управлял в том числе зарядкой аккумулятора и переключением на инвертор в случае аварии, зависеть от облака на «вражеских» серверах, а так же наличия связи с интернет показалось не очень разумной идеей.

Очередной шаг – перепрошивка всех устройств на Tasmota, отказ от протокола eWeLink и уход на MQTT. Это, кстати, открыло путь в полный лоукост – прошивка легко настраивается, а плата Wemos из Китая стоит всего 120 рублей, при этом на борту 12 линий для подключения периферии, АЦП, WiFi. Так число устройств в умном доме увеличилось раза в 3 – выключатели, датчики напряжения на АКБ, датчики температуры и влажности (кстати, оказалось, что лучший AM2301 – это AM2320! Программно совместим с AM2301, который еще называют DHT21, но при этом стабилен, не глючит и не зависает).

Тут Остапа понесло и в умном доме появились солнечные панели, 2 контроллера (один PWM, второй - MPPT), датчики тока от солнечных панелей в систему и на АКБ (просто по напряжению на клеммах степень заряда не измерить). От АКБ, кстати, на этот момент питаются 3 камеры, 2 микросервера, 2 роутера, общее потребление примерно 40Вт постоянно.

После примерно полугода, когда все было настроено и отлажено пришла беда – умерла карта памяти. Свежего бэкапа не оказалось – все ждал идеального состояния, не дождался. Изучил, какие карты бывают – узнал про MicroSD A2 – это карты с контроллером, как у SSD дисков - то есть много и часто писать/читать мелкие файлы им не страшно. Настроил, по памяти восстановил логику и оформление, сделал бэкап. Через месяца три началось неладное – зависания, тормоза при открытии графиков за месяц. Анализ (я почти стал спецом по Linux) показал, что база данных тупит из-за очень большого числа накопленных данных. Пришлось делать удаление старых данных, оставляя только по 2 отсчета за минуту для данных старше месяца. Помогло, но не сильно. Надежда была на плату с большим объемом памяти – Orange Pi One Plus (700 рублей), но не судьба. В итоге куплена Raspberry Pi4 c 2Гб памяти на борту, а для этой палаты есть оптимизированный образ MajorDomo – и о чудо, там все отлично – БД крутится полностью в памяти, раз в час сбрасывается на карту бэкап, в случае незапланированного падения, при загрузке восстанавливается состояние на начало часа.

Все это было отлично, управляется с компьютера, с телефона (экран на картинке – там 2 таких сцены, одна для управления и климата, вторая для телеметрии).

Но вот беда – чтобы включить свет надо все равно тянуться за телефоном и тыкать мелкие кнопки. А на даче еще и родители бывают, а для них много кнопок на экране – слишком сложно.

Появление голосового управления

И вот тут я задумался, что пора подключать голосовой помощник. Сначала думал про Google Assistant/Home, но увидав, что они творят со своим президентом, да еще к новому году отключили поддержку русского на колонках (оставив только на телефонах), решил, что вполне реально повторение с отключенными облаками Xiaomi и eWeLink. В итоге, Алиса от Яндекса. Каково же было мое удивление, когда увидел, что есть стандартный коннектор (навык Алисы) к MajorDomo! Яндекс станция мини отлично подошла по функциям и размеру, более того, нашел и обратный коннектор – из MajorDomo можно выдавать команды на устройства, подключенные к Алисе – пультам кондиционеров, телевизиров и даже роботу-пылесосу. И это не считая проговаривания статусов типа «внимание, работаем от аккумуляторов!». Соединение с Алисой можно сделать двумя способами – через платный сервис Connect (2 тысячи рублей в год, бонусом облачные бэкапы) или через Яндекс.Диалоги – для этого надо SSL сертификат на сайт, белый IP, и выставленный в интернет сайт с MajorDomo, то есть свет или отопление сможет отключить случайный прохожий. В общем, 2к в год – не большая цена за сохранение комфорта, да и SSL покупать не надо.

Естественно, управление через Яндекс – это чисто функция комфорта, основная логика реализована на локальном уровне.

Из чего собрать умный дом в 2020 году: от хаба и до лампочки

ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth — на какую технологию делать ставку? Кто из брендов выпускает наиболее практичные решения? Какие выбрать шлюз, датчики и на что смотреть тем, кто хочет все упростить?

Мы попросили Вадима Ерёмина, руководителя департамента «Гаджеты и инновации», рассказать о его опыте построения умного дома. Под катом только то, что было проверено на собственном опыте.

Но сначала несколько слов о протоколах и стандартах, а затем про производителей и конкретные модели.

Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave

На данный момент самые популярные устройства умного дома используют технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и Z-Wave. У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы, и никто не запрещает использовать их вместе, компенсируя недостатки каждой. Но для разных задач и разных типов умных устройств используются разные технологии.

Например, в бытовой технике (телевизор, холодильник и кофеварка) обычно используют Wi-Fi или Bluetooth, которые также есть в любом телефоне. Причина — этой техникой пользуются, даже не имея полноценной системы умного дома. Для автоматизации освещения и климата больше подходят встраиваемые модули ZigBee или Z-Wave, так как они специально разработаны для интеграции с существующим световым и климатическим оборудованием. Но для их полноценной работы нужен специальный хаб.

Без Wi-Fi не обойтись в IP-камерах, телевизорах, аудио/медиа-плеерах и другой технике для передачи видеосигнала. Конечно, Wi-Fi может использоваться и в выключателях света, датчиках, термостатах, но отсутствие ретрансляции сигнала и высокое энергопотребление не позволяют делать на нем датчики, работающие годами. Каждый производитель для своего Wi-Fi-устройства, будь то умная лампочка, чайник, холодильник или робот-пылесос, выпускает свое собственное приложение, и нет единого стандарта, чтобы управлять всей техникой из одного приложения. Это не позволяет сделать умный дом только на Wi-Fi по-настоящему удобным.

Bluetooth

Актуальная версия Bluetooth Low Energy 4.2 имеет малое энергопотребление, благодаря этому работают крошечные беспроводные наушники, колонки и различные датчики на батарейках. Проблемы тут те же что и с Wi-Fi: отсутствие общего стандарта управления вынуждают каждого производителя делать свое собственное приложение, что неудобно для пользователя. Очень важная для умного дома технология Mesh (ячеистая сеть) появилась только в версии 5.0, которая еще мало где используется, но, возможно, будущее умных домов именно за Bluetooth LE 5.

ZigBee

ZigBee изначально разрабатывался для применения в сетях из датчиков, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа, датчики температуры. Топология сети может быть разная, в том числе ячеистая (mesh). Это означает, что любой датчик видит все другие датчики и может передавать сигнал через них, т.е. использовать ретрансляцию, что сильно увеличивает надежность передачи. В 2007 году появился стандарт команд для управления умным домом, так называемый профиль «Домашней автоматизации». С ZigBee выпускают почти все устройства для создания домашней автоматизации: реле, диммеры, лампы, термостаты, замки, датчики. Но бытовых приборов типа холодильников и телевизоров с ZigBee вы не найдете. По сравнению с другими протоколами для умного дома у ZigBee-устройств самые привлекательные цены, однако отсутствие 100% совместимости между устройствами и хабами разных производителей не позволяет собрать умный дом только на ZigBee.

Z-Wave

Беспроводной протокол, разрабатываемый с 2001 года специально для домашней автоматизации. Главным его преимуществом является полная совместимость между устройствами разных производителей. Так датчик движения от Fibaro может управлять диммером Qubino, а вся автоматизация при этом базироваться на контроллере RaZberry от Z-Wave.Me. На данный момент продается более 3000 разных Z-Wave устройств, которые покрывают все нужды умного дома. Это самый популярный протокол для объектов площадью от 10 до 500 м². В Z-Wave, так же как и в ZigBee, используется топология mesh с поддержкой ретрансляции сигнала и автоматическим нахождением лучшего маршрута. Главный минус — цена. В среднем, стоимость устройства составляет 60-80 евро, что примерно вдвое выше, чем у аналогов с ZigBee.

Выбор устройств: личный опыт

Вадим Ерёмин, руководитель департамента «Гаджеты и инновации» в М.Видео-Эльдорадо

Перед выбором устройств нужно определиться с задачами, которые будет решать умный дом. Мне потребовалось в основном обезопасить и частично автоматизировать загородный дом. Вот на каких устройствах я остановился:

Наиболее простой гаджет, с которого я начал — умная лампочка. Поскольку потолочные светильники подключаются к электросети напрямую, достаточно вкрутить лампу в патрон.

Смарт-лампы позволяют регулировать яркость света, цвет и цветовую температуру. Благодаря светодиодам они невероятно энергоэффективны, а срок службы может превышать 10 лет.

Разумеется, лампы можно сделать ещё умнее. Например, вставив в цепь датчик движения.

Включив этот датчик в схему умного дома, также можно автоматизировать запуск увлажнителя воздуха, кондиционера, обогревателя, мойки воздуха и прочей климатической техники.

У нас на даче несколько датчиков на каждом этаже. Если кто-то попытается проникнуть в дом, я получу уведомление на смартфон. С него также удобно подключаться к камере слежения и активировать сигнализацию, чтобы спугнуть воров и подать знак соседям.

Задачи «умного дома» часто сводятся в к включению или отключению электроприборов — без умных розеток тут не обойтись. Они играют роль переходника от обычной комнатной розетки к прибору и не требуют монтажа.

Функционал таких розеток довольно широкий. Так, Hommyn PL-20-W, Rubetek RE-3301 и TP-Link HS100 могут включать электроприборы по таймеру, например, во время действия самого выгодного тарифа. И, конечно же, собирают статистику по энергопотреблению.

А ещё можно использовать умное реле Rubetek RE-3312 — к нему можно подключить что угодно, от духовки до тёплого пола.

Есть еще приборы, встраиваемые в систему и без умных розеток. У нас на кухне несколько устройств из экосистемы Redmond на платформе Ready For Sky, в частности, смарт-чайник и мультиварка. Сварить кашу, не вылезая из кровати, или вскипятить чайник, не отрываясь от газонокосилки — проще простого.

А теперь самое важное

Производителей много, датчиков, розеток и лампочек — еще больше. Они все используют разные технологии, и, чтобы объединить их в одну систему, понадобится дополнительное устройство — шлюз. Он играет роль центра сети, собирает данные со всех датчиков, отправляет их в облако для доступа через смартфон, перенаправляет команды между устройствами.

Но есть и проблема. Единого стандарта для объединения разных устройств в одну систему не существует. Поэтому придётся либо остановиться на каком-то одном производителе с его экосистемой, либо строить умный дом с помощью IoT-роутера, который поддерживает сразу несколько протоколов: Wi Fi, Z-wave, Zigbee, Bluetooth — например, Rubetek CC1.

Голосовое управление устройствами. Достаточно сказать «включить свет» и свет включится, даже если вы находитесь на другом конце Земли

Чтобы не морочить себе голову протоколами и шлюзами, проще всего купить готовый комплект решений для умного дома. Например, комплект Perenio PEKIT01 включает в себя шлюз, датчик дыма, датчик открытия двери, датчик движения и датчик протечек. В набор Rubetek RK-3515 входит то же самое, кроме датчика движения. Hommyn Антипротечка Pro KS-32-WZ — это датчики протечек, электроприводные краны, реле и шлюз.

В планах у меня еще протестировать несколько умных устройств, возможно, самые перспективные появятся в нашем ассортименте.

Замок

Начал подбор простого варианта, чтобы легко устанавливать без апгрейда самой двери. Модель Danalock V3 ставится вместо барашка, т.е. с обратной стороны двери обычная личинка, при такой установке никто не догадается, что у вас умный замок. Замок поддерживает управление по Z-Wave и Bluetooth. Это позволяет давать временный доступ к замку вашим родственникам или друзьям. Кроме Danalock V3 я бы установил датчик открытия двери Fibaro Door Sensor 2, теперь при закрытии двери замок автоматически закрывается через пять секунд.

Выбор сервера для умного дома

Стало интересно, кто на опыте перешел к каким то серверам для умного дома?

Например я начал пробывать с raspberry pi. Честно скажу, для этих целей он не подходит. Много кто со мной будет спорить, но это факт. (тормозит, хранить только на флешке, много глюков непонятных)

Щас стоит система на малине, думаю переехать на

Или взять старый ноутбук и будет типо мини-пк, только жрать энергии будет больше

У кого какие мысли? А то с малиной намучался, то одно у нее, то другое. То что то несовместимо. Вроде и нормально, но чего то хочется более нормального.
В основе предпочтений есть несколько критериев:
- Сервер должен быть 1 в доме и выполнять все функции умного дома ( управление светом, контролем доступа, сайт управления всем, климат системы, мультирум и т.д)
- Быть экономным в плане затрат на электричество, думаю не кто не хочет переплачивать.
- Чтобы можно было установить Lunix (хотя это на данном этапе у всех претендентов возможно)

Читайте также:

Выбор сервера для умного дома

1.4. Какой сервер выбрать для Умного дома

Что важно?

Оптимальное решение

Идеальный сервер умного дома на Home Assistant, часть 1 (аппаратная)

Введение

Сердце сервера умного дома — Raspberry Pi4B 8GB

Технические характеристики

Argon One — лучший корпус для Raspberry

SSD диск формата M.2 2280 от Netac — 240GB

Сборка сервера умного дома

Программная настройка Raspberry OS и Home Assistant

Питание сервера умного дома

Zigbee координатор

Архитектура умного дома для больших площадей покрытия

Вывод

Ссылки

Умный дом, опыт построения, бег по граблям (MajorDomo, Tasmota и Алиса)

Ну, а теперь по порядку, немного теории

История рождения моего умного дома

Полная локализация

Появление голосового управления

Из чего собрать умный дом в 2020 году: от хаба и до лампочки

Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave

Bluetooth

ZigBee

Z-Wave

Популярные производители

Xiaomi

Apple

Fibaro

Выбор устройств: личный опыт

Замок

Выбор сервера для умного дома