Размышления на тему практической домашней автоматизации

[AnalyzeR]

Карта легла удивительным образом – квартира голая, электрику всю меняем, поэтому представилась удачная возможность заложить любое количество нужных проводов для реализации обозначенной темы.
Мотивация имелась давно, а сейчас ещё и представилась уникальная возможность собрать пилот на основе систем octagram. Этот производитель делает универсальные контроллеры, позволяющие снимать и подавать управляющие сигналы по сути к чему угодно, была бы написана соответствующая микропрограмма. По сути контроллер – такой маленький компьютер. “Универсальные” в данном контексте означает применимость их к широкому спектру задач. Как правило, производители делают специализированные устройства, от чего цена комплексного решения и его поддержки вырастает. Контроллеры octagram много лет успешно работают в промышленности, и вот они задумались о частном потребителе. Микропрограммы по сути будут писаться под этот мой пилот. Контроллеры octagram как подопытному достанутся бесплатно. В целом выбор обусловлен личным знакомством и высокой оценкой известных мне личностей, а не халявой, конечно, которая на общем фоне затрат погоды не делает. Оконечные устройства нужно выбирать и приобретать самому. Ну и самое главное разобраться в вопросе, что для нас нужно и важно!!!

Общая идеология такова: сведения о своей работе контроллеры передают на сервер. Сервер можно поднять и у себя, но тогда самостоятельно придётся заботиться о его бесперебойности, обновлениях и выполнения диспетчерских задач (как оповещения о важных событиях), потому предпочту сервер, находящийся в компетенции octagram'a. Управление работой системы стандартно ныне осуществляется через веб-интерфейс, то есть для этого достаточно смартфона лёжа на диване. Естественно, что эта домашняя авоматика должна быть связана с сетью octagram'а по защищённому каналу.

Не будучи полноценно компетентен в теме, выношу её на общественное обсуждение!
Прошу мнений – о целесообразности тех или иных решений, о возможных упущениях, о важных деталях, вообще любых полезных мыслей в тему.

Я намеренно не называю желаемый результат “умным домом”, поскольку этот термин вобрал в себя необразимое количество разнообразных результатов, имеющих между собой мало общего – от систем биллов гейтсов, в которых свет и музыка ходят по комнатам вслед за хозяином, до автономных модулей предовращения протечки в санузле. И буду исходить из соображений сугубо практичных – система должна экономить, и экономить больше, чем она стоит.
Отсюда задачи:
1. Контроль и предотвращение протечек.
В этой задаче, вроде, всё понятно – датчики, размещённые вокруг источников воды + краны, которые должны перекрываться при возникновении протечки. Важно, чтобы я немедленно был информирован о возникновении столь важного события (об этом в самом конце).
Придаю этому вопросу столь важное значение по причине возможности большой цены протечки. И у меня уже имелся опыт заливания соседей – порвавшимся шлангом подводки (кстати, мало кто вспоминает про их ограниченный срок службы и необходимость замены), и малым дитём.
К слову сказать, я уже успешно делал антипротечку безо всякой автоматизации – для этого нужно сделать врезку в канализационный стояк на высоте ниже пола и расположить там трап, оборудовать гидроизоляцию и пол в санузле и на кухне таким образом, чтобы при появлении вода стекала исключительно в этот трап. Конечно, отказ от порожков в санузле, что я часто сегодня наблюдаю, делает такое решение невозможным, порожек однозначно должен быть! Зачем при это ещё и перекрытие послупления воды? Затем, что через порванный шланг вытечь её может на приличную сумму. И затем, что хлестать может на стену или потолок, а с них уже течь туда, где никакой гидроизоляции и слива нет.

2. Контроль протечек радиаторов и протечек сверху.
Радиаторы вообщем-то текут редко. И самому трубу отопления не перекроешь, ту часть системы, которая находится в компетенции ЖКХ. Но раз уж такие датчики будут ставиться, разумно охватить все зоны опасности, это как минимум минимизирует возможный ущерб, а цена вопроса не общем фоне невелика.
С той же целью минимизации возможного ущерба размышляю про контроль протечек сверху. Мысль такова – это даст возможность раньше зафиксировать появление протечки и раньше начать действовать. (Как пример – только недавно соседи сверху залили друзей, ремонт потребовал переезда на пару месяцев, просушку перекрытий, антисептическу обработку – всюду полезла плесень, а обошлось всё в круглую сумму, возврат которой пострадавшим по времени ещё вопрос неясный. То есть нельзя сказать, что эта проблема – исключительно проблема соседей сверху, это и ваша проблема также.)
Тут неясно – как и где разместить датчик для контроля сверху. Вода, поступающая сверху, в процессе фильтрации через перекрытие растекается по большой площади. По сути проходит значительное время, пока она даст о себе знать. Можно, конечно, просверлить часть перекрытия и даже установить датчик ближе к поверхности соседского пола. Но нет никакой гарантии, что вода не выберет другой путь, используя полости в перекрытии или вследствие каппилярного эффекта при фильтрации по бетону. В санузле имеется наиболее вероятное место, где она появится - место расположения стояка канализации, которое относительно сквозное по всей высоте дома. И именно там больше всего соединений, то есть и риска. Но при протечке на кухне, к примеру, она туда не пойдёт. Так что возможность и практичность решения для меня под вопросом, и мысли особенно требуются!

3. Датчики задымления.
Ну, конечно, во всех новых домах они стоят. Но тут сразу вопросы – хорошо ли, что МЧС о задымлении узнало, а хозяева нет? Не требуется ли принятия каких-то самостоятельных мер, навроде обесточения забытого утюга или плиты, на которой горит яичница? Да и добежать из комнаты до яичницы самому проще, чем объясняться пожарным.
О пожаротушении вопрос не ставлю, вряд ли это приемлемо для квартиры в плане сложности и цены.

4. Управление тёплыми полами.
В эксплуатации тёплый пол съедает прилично электричества, и счета при их включении у нас вырастают раза в три. Есть все основания полагать, что дальше электроэнергия в РФ станет стоить ещё существенней. Конечно, для тёплых полов существуют всякие умные панельки, программирующие включение и выключение. Но – хорошо было бы иметь развитый алгоритм их включения-выключения, хорошо бы не крутить несколько разных ручек, а делать это в одном месте. А сами умные панельки по цене проигрывают контроллерам.
Полагаю это разумным финансовым вливанием.

5. Управление приточной вентиляцией.
Многим пока не понятно, что это за штука такая, поэтому объясню. Современный город – это пыль и плохой запах. То бишь всякая вредная бяка в воздухе – угроза здоровью и риск аллергии, особенно у детей. Решение простое – задувать в жильё воздух, прогоняя его через фильтры. Дома при этом создаётся небольшое избыточное давление и воздух выходит через все оставшиеся щели, ту же штатную вентиляцию, в частности. Те, кто доставил себе такое удовольствие, утверждают также, что чистота в квартире выросла на порядок.
Охлаждение воздуха в жаркую погоду, как очевидно, должно быть встроено туда же.
Разумно, чтобы управление этим хозяйством входило в общую систему автоматики.
Что именно должно управляться, пока понимаю лишь частично. Ну объём поступаемого воздуха, т.е. скорость вращения вентилятора. Контроль температуры в помещении, и, если жарко, дуть больше. Включение кондиционера, если наружная температура выше. Открытие-закрытие (полное и частичное) заслонок на выходе воздуха в разные помещения.

6. Контроль внешнего проникновения.
Охранная сигнализация, то есть. Хотя красть у нас особо нечего (попользованные лыжи, сноуборды, велосипеды и байдарки?), но даже сам факт посещения дома кем-то нежеланным вызывает глубокое отвращение.
Решений на эту тему существует множество, к тому же требует не просто сигнала хозяевам, а вызова наряда. Как это будет встраиваться в сервис octagramm'а, пока вопрос.
Сюда же, видимо, сервер видеонаблюдения. Правда он, похоже, к нашей системе управления автоматикой отношения не имеет. Или имеет?

7. Отключение электропитания.
Естественно, по отдельным контурам. Ну это к вопросу о забытом утюге, яичнице и чему ещё?..

8. Управление дверным замком.
Мысль возникла в связи с появлением подрастающего поколения. Не то, чтобы мы были сильно вдохновлены идеей магнитных замков, но рано или поздно будут ситуации, когда подрастающему придётся уходить-приходить домой одному. А ключ на шее в наше время технологий не самое правильное решение. Над этим пока размышления.

ОБЩИЕ свойства системы.
1. Управление через веб-интерфейс, настройка всего и вся.
2. Способность оповещения о критических событиях – дозвон по заданным номерам, СМС, мейл. В зависимости от заданных настроек, конечно.
3. Запитанна, естественно, будет через бесперебойник, но при потере питания должна самостоятельно подниматься и возвращаться в рабочее состояние.
4. Управляющий сервер предпочту на стороне сервисной компании, под присмотром диспетчера. Избавит от необходимости контролировать, не закончились ли деньги на телефоне, который должен делать оповещение, не сбились ли настройки, и вообще ни о чём на стороне сервиса не думать.

[DChernov]

Я давно думал на эту тему, но до реализации руки так и не дошли. Мои соображения :
Удаленный сервер. На мой взгляд, это элемент ненадёжности, особенно в совокупности и интернетом. Вообще, в чём его смысл? Работать мостом между мозгами в квартире и мобилой хозяина. Поставить его дома, заставить раз в неделю проверять баланс и избавиться от участия чужого дяди.
Ещё один вопрос - управляемые краны, в частности, их надёжность. Китайские поделки умеют течь даже через латунную на вид поверхность (собственный опыт!) , нормальный весьма не дёшев.
Тёплый пол. Всё упирается в два вопроса: во-первых, неясен алгоритм управления, во-вторых, пол очень инерционный. То есть если сделать так, что вот в комнате появился человен, включаем полную мощность, уходит-снижаем, не даст никакого эффекта.
Замки. Если не ключ, то что? Код - дитя сообщит его лучшему другу, отпечаток пальца - поцарапает-испачкает-замёрзнет, сетчатка- нет таких пока. Звонок с заданного номера мобилы - возможно, мобилу всё равно таскать.
Вентиляция - ещё надо следить за состоянием фильтра.
Как резюме : в квартире имеет смысл как сигнализатор о неприятностях и событиях, если найдутся доступные надёжные краны- то и защита от наводнений.
Как-то так...

[AnalyzeR]

В отношении вопроса, на какой стороне должен стоять сервер - опыт у меня не обширный, но продолжительный. Веб-сервер с парой действующих сайтов жил у меня дома пару лет. Отказался от этой практики. Сейчас тоже постоянно работающий сервер, но он не отвечает ни за какие критичные функции. Даже сервер на стабильно живущем линуксе, который, в принципе, может работать без перезагрузок годами, требует периодических апдейтов. Скажем, обновления безопасности, иначе до попытки взлома. Железо когда-то да выходит из строя, и кто-то должен решать этот вопрос в авральном режиме. Ну и так далее, перечень преимуществ широко освещен в тырнете, практически всё за проф.поддержку сервера. А тут ещё часть действий хорошо бы, чтобы делал живой оператор.

Что касается каналов, то да, это вопрос надёжности, и надёжность сотовой сети ни разу не лучше. Доступность хоста сервер хотя бы может сам проверять постоянно и дать сигнал при разрыве канала, а с мобилкой даже не узнаешь, что она выключилась.

По кранам - можешь сказать надёжного производителя?
Не ясен вопрос с тем, как должен работать этот кран. Скажем, если он магнитный, то при отключении элекртичества не хотелось бы, чтобы он перекрыл воду. И, если он перекрывает её при подаче напряжения, хватит ли мощности бесперебойника, чтобы кран сработал, и на какую продолжительность отключения хватит?

Логичный алгоритм для включения тёплого, на первый взгляд, включать его за некоторое время ДО появления людей, и выключать за некоторое время ДО ухода. В разные дни это время разное (рабочие/выходные). Ну и температура за бортом тоже имеет значения, видимо, нужно замерять.

Про замки сам в размышлениях, может, кто подскажет чего путного.

[DChernov]

Насчёт каналов связи. Возможно, есть какое-то недопонимание у нас.
Вот моё видение.
Канал для реалтаймового управления и сигнализации: потоп, вторжение, пожар, 220В пропало. Это смс на мобилу в обязательном порядке, факультативно - е-мейл, фото- видео в облаке и т.д. В обратную сторону - включить-выключить сирену, заблокировать замки и т.д.
Второй канал - установка параметров, просмотр логов. Это, конечно, через интернет.
Исходя из такой картины мира, гнать первый канал через удалённый сервер - значит вносить в процесс выполнения критически важных функций дополнительные неконтролируемые тобой звенья.
То есть либо путь "событие-> реакция сервера-> отправка смс и запись сопутствующей информации в облако", либо " событие->реакция локального контроллера->связь через интернет с внешним сервером->выход внешнего сервера на связь с хозяином".
Насчёт защиты от взлома. Здесь я совсем не спец, но как мне кажется, если минимизировать красоты и функционал локального сервера, а обмен закриптовать, то эта угроза будет невелика. Ну и потом, даже при использовании внешнего сервера, всё равно остаётся канал связи между ним и локальным контроллером, и этот канал столь же уязвим.

Краны мне понравились итальянские FAR с электротермоголовками, использовал их в изделии. Хороши.

[AnalyzeR]

По пожарным вопросам проконсультировался с профи - Мишей Сафроненко. Изложу, с последующей возможной корректировкой по прочтении им.

С тем, что датчики бывают срабатывающие на температуру или сажу, нам в Октаграме уже рассказали. Соответственно, в каждом помещении должны быть датчики обоих типов и на кухне настроены несколько иначе, чем в жилых комнатах.
При срабатывании датчиков отключается электроснабжение, где именно - определяется схемой прокладки силовых кабелей, как вариант отключается всё электроснабжение.
Миша - практик, и указал на важные моменты. Основных причин пожара три - электропроводка, еда на плите в кухне, неосторожное обращение с огнём (курение в постели, например).
Первый пункт сопровождается скачками напряжения, то есть система должна фиксировать скачки и сообщать об этом, и в начальном топике об этом ни слова не было, я не сообразил.
Вторым пунктом я уже был обеспокоен, т.к. кастрюли и сковородки сжигаю регулярно. Так что плита у нас однозначно будет отключаться отдельно при малейшем перегреве зоны. По совету Николая (Октаграм), будет отдельная кнопка-отключение таймера, без активации которой плита выключается через заданное время при нагреве зоны. То есть при необходимости длительной готовки, нужно дать команду автоматике, что это будет происходить, а без этой команды, зона нагреется и по умолчанию выключится, скажем, через 15 минут (параметр программно регулируемый).
Михаил настоятельно советует иметь какой-то вывод работы системы на пульт МЧС. Ссылается на зарубежный опыт, что время реакции пожарной службы (соответственно разрушений) сокращается в разы и десятки раз.
Для исключения ложных вызовов предлагает отправку нескольких последовательных снимков с видеокамеры при срабатывании датчиков. Это даёт возможность хозяину определить причину и принять самостоятельное решение о необходимости тревожить профильные службы. При отсутствии реакции хозяина в течение заданного времени (в отпуске и т.п.) происходит передача тревоги на пульт пожарной службы и включение тревожного сигнала.

Кроме того предлагает рассмотреть возможность использования автоматического тушения новыми не токсичными средствами. С последними предстоит разбираться с его же помощью. Понятно, что квартира - не офис, и любое тушащее средство, которое может лишить возможности дышать детей и животных, в ней непригодно. Но оказывается есть альтернативы. Любое такое средство создаст кучу проблем с "уборкой", возможно, какие-то предметы окажутся непригодными к последующему использованию, но, полагаю, это меньшее зло, чем выгоревшая квартира.

Вот вариант - Белый волк. СПТ