Чаще всего мы приезжаем на новые объекты, где умный дом только что установили. Мы видим аккуратно собранный щит — десятки модулей, контроллер, кабели, автоматы — но не видим, как с этим живут люди.
Эта поездка оказалась другой. Мы побывали в двухуровневой квартире, где система автоматизации работает с 2020 года, и хозяин не просто использует ее, а пишет сценарии в Node-RED.
Система автоматизации квартиры управляет климатом, освещением и шторами. Мы получили от Константина, ее владельца, обратную связь после нескольких лет эксплуатации. И ею мы хотим поделиться.
Но главная особенность этого проекта в другом: умный дом здесь можно выключить. Обычным переключателем система переводится в «ручной» режим — автоматика отключается, и свет работает как в обычной квартире, через стандартные выключатели и фазу.
Нам подобное резервирование кажется избыточным. А вот хозяину нравится. Кто прав — решать вам.
Как все начиналось
По словам Константина, идея сделать умный дом началась с элементарного — с управления светом. Хотелось включать зоны подсветки раздельно, управлять яркостью, выставлять яркий холодный свет утром и теплый мягкий вечером — для отдыха. Чтобы клавиши не просто включали лампочки, а запускали сценарии.
Отдельно настроили подсветку лестницы и коридоров — чтобы ночью не слепило, но и не приходилось идти в темноте. Позже добавилась автоматическое включение подсветки по датчикам движения — в кладовке и санузлах.
Так освещение стало первым шагом к более сложным задачам: если есть сценарии, то почему бы не добавить в них шторы? И как без управления микроклиматом?
В тот момент на рынке было несколько популярных решений, часть облачных, часть на закрытых протоколах. Константин привлек интегратора Infotech Engineering и поставил условие: система должна работать автономно, без облаков, и функционировать даже при отказах компонентов автоматизации.
Конкретнее:
- если что-то произойдет с автоматикой — освещение можно включить напрямую;
- если выйдет из строя контроллер — остальные системы продолжат работать;
- приточно-вытяжной установкой, увлажнителем, кондиционерами и шторами возможно управлять без участия контроллера умного дома.
Позже Константин стал изучать Node-RED, чтобы писать сценарии самостоятельно.
«Я не хотел зависеть от программистов. Если нужно что-то поменять — я должен с этим справиться», — объясняет он.
Дополнительные фото
Архитектура проекта
Система автоматизации распределенная. Здесь нет «главного мозга» — несколько систем работают самостоятельно и не зависят друг от друга.
Iridium — удобное приложение
Iridium обеспечивает визуальный интерфейс пользователя через приложение для смартфона. С его помощью Константин управляет большинством групп света, шторами и климатом.
HDL и Wiren Board
В щите установлены модули HDL, которые управляют освещением, розеточными группами и приводами штор. Изначально именно на оборудовании HDL и контроллере Iridium планировалось построить весь умный дом. Так бы все и стало, если бы не одно «но».
Константину хотелось управлять светодиодными лентами с возможностью выбирать температуру белого цвета — от холодного утреннего до теплого вечернего. В HDL таких модулей тогда не было, зато они были у Wiren Board.
Чтобы реализовать эту идею, интегратор добавил в систему контроллер Wiren Board и модули WB-MRGB-D.
Позже на тот же контроллер подключили модули протечек WB-MWAC и комбинированные датчики WB-MSW (движение, температура, освещенность).
Так в проекте появилась вторая аппаратная платформа.
В итоге к контроллеру Wiren Board подключены:
- датчики протечек;
- электроприводы клапанов на вводах ХВС, ГВС и отопления;
- RGBW-ленты с регулировкой цветовой температуры;
- комбинированные датчики WB-MSW.
Контроллер и модули Wiren Board работают по протоколу Modbus RTU и обмениваются данными с Iridium.
Дополнительные фото
Node-RED — универсальная логика
Поскольку контроллер Wiren Board работает под Linux, на него можно устанавливать различное ПО для автоматизации. Константин выбрал Node-RED. Он его легко освоил и теперь Node-RED стал универсальной средой управления.
Через него можно управлять не только устройствами Wiren Board, но и модулями HDL.
Голосовое управление через «Алису» Константин пробовал, но не зашло:
«Разговаривать с техникой неинтересно. Проще открыть приложение или нажать кнопку.»
Климат
За качество воздуха отвечает приточно-вытяжная установка Salda с рекуперацией тепла и увлажнитель Carel. Оборудование работает с собственными контроллерами, которые подключаются по Modbus через сетевые шлюзы IP–RS485. Количество свежего воздуха, подаваемого в каждую комнату, регулируется заслонками с управлением 0–10 В. Основные параметры установок отображаются в интерфейсе Iridium.
Константин вручную прикрывает заслонки, если в комнате никого нет, он, таким образом, экономит электроэнергию.
Зимой подключается канальный увлажнитель Carel. Он тоже управляется через шлюз Modbus и поддерживает заданный уровень влажности в приточном воздухе. Настройки доступны в интерфейсе Iridium — можно задать нужное значение влажности или полностью отключить увлажнение.
В каждой комнате также установлены кондиционеры, которые используются в летний период только для охлаждения. Их управление интегрировано в Iridium через ИК-передатчики — можно включить, выбрать температуру и режим, но нет обратной связи о текущем состоянии.
В квартире есть и водяные теплые полы, но ими почти не пользуются — хватает тепла от радиаторов.
Дополнительные фото
Принцип автономности
- Контроллер Iridium управляет большей частью света, группами розеток и шторами через модули HDL.
- Контроллер Wiren Board отвечает за диммеры светодиодных лент, датчики и защиту от протечек.
- Климатическое оборудование оснащено собственными контроллерами, которые подключены к Iridium, но могут работать автономно.
- Node-RED объединяет все это в общие сценарии.
Даже если одна подсистема выйдет из строя, остальные продолжат работать.
А при необходимости все можно перевести в ручной режим. Помимо шин управления HDL и Modbus, в квартире проложены дополнительные кабели, которые позволяют переключить освещение на классическую схему. Сигнальные линии от клавиш и релейных модулей дублируются: через отдельные контакторы или промежуточные реле можно подать фазу напрямую на светильник, минуя автоматику.
Для этого в щите предусмотрены дополнительные модули коммутации и механический переключатель режима. Один щелчок тумблера — и система отключает логику HDL и Wiren Board, превращая квартиру в «обычную»: свет управляется стандартными выключателями.
Даже при полном отключении автоматики квартира остается полностью функциональной — освещение и розетки работают напрямую.
Автоматизация и сценарии
Сценарии Константин, как мы уже не раз говорили, пишет сам. Он не стремился автоматизировать все подряд: логика появлялась только там, где она действительно нужна. Поэтому особенно интересно посмотреть, какие сценарии прижились за несколько лет эксплуатации умной квартиры.
Освещение
Освещением управляют и клавиши, и сценарии. В жилых комнатах свет включается привычно — выключателями. Но это сценарные выключатели, они активируют предустановленные сцены: яркий утренний, мягкий вечерний, дежурный ночной свет. Для каждой зоны настроена своя температура света — от холодного до теплого. В некоторых помещениях температура меняется в течение дня: утром свет холоднее, вечером — теплее. Как считает Константин, циркадное освещение лучше подходит к биологическим ритмам человека.
В помещениях без окон — прихожей, гардеробной и санузлах — свет включается по сенсорам движения в WB-MSW, и гаснет через заданный интервал. В коридоре этот интервал короче, в санузле — длиннее.
Дополнительно работает ночной сценарий: если кто-то забыл выключить свет, система проверяет показания датчиков WB-MSW в гостиной и на кухне. В два часа ночи, если нет движения, свет гаснет во всей квартире. Если кто-то еще не спит, сценарий автоматически откладывается на два часа.
Дополнительные фото
Шторы
Так как квартира двухуровневая, окна здесь высокие. И без электроприводов карнизов не обойтись. Есть три типа штор: раздвижные электрокарнизы, рулонные и плиссе. Все они подключены к системе управления и могут работать как отдельно, так и синхронно.
Константин может закрыть или открыть любую одиночную штору или группу через приложение Iridium или настенной клавишей.
Рулонные шторы работают по солнечному циклу:
- когда солнце светит в окно и начинает нагревать помещение, соответствующая штора закрывается;
- когда солнце уходит — открываются обратно.
Такой режим снижает перегрев комнат и уменьшает нагрузку на кондиционеры.
Шторы плиссе или раздвижные дополняют рулонные на каждом вертикальном окне. Они закрываются кнопкой вечером и открываются утром — по времени. Отдельное расписание для закрытия Константин не использует.
На мансардных окнах изначально планировали римские шторы, но из-за наклона они работали бы плохо, поэтому остановились на плиссе. Эти шторы управляются вручную, кнопками, или через приложение, без автоматизации.
Дополнительные фото
Сценарий «Ушел из дома»
Сценарий «Ушел из дома» гасит все освещение, закрывает шторы, отключает розетки непостоянного питания и переводит климатическое оборудование в экономичный режим. Розетки, к которым постоянно подключена нагрузка — холодильник, Wi-Fi и сервер — остаются запитанными.
Через десять минут после активации данного сценария активируется тревожный режим. Если сенсоры WB-MSW зафиксируют движение, система может включить свет, подать звуковой сигнал или отправить уведомление в Iridium.
«Мне не нужно обходить квартиру перед выходом — все выключается само», — радуется Константин.
Защита от протечек
Площадь квартиры большая, и водопроводных стояков здесь несколько, и еще несколько стояков отопления. Поэтому защита от протечек реализована на нескольких модулях WB-MWAC, подключенных к контроллеру Wiren Board по шине Modbus RTU. Модули работают автономно: при аварии они самостоятельно перекрывают соответствующие краны, подают звуковой сигнал, а в интерфейсе Iridium появляется уведомление с указанием конкретной зоны.
Отдельная особенность проекта — контроль протечек не только от водопровода, но и от отопления.
Приборы отопления не вечные и могут потечь, и тогда система автоматически перекрывает соответствующий стояк отопления, предотвращая затопление.
«Отопление тоже под защитой, потому что если в городе даванут лишние пару атмосфер — потечет», — говорит Константин.
Опыт эксплуатации
Был у Константина и опыт замены контроллера Wiren Board 6 на более совершенный и производительный Wiren Board 8.
Перенос прошел без проблем: схема подключения одинакова, вся логика и сценарии из Node-RED перенесли с помощью резервной копии, и система заработала сразу.
В целом, Константин доволен системой, которая работает уже несколько лет без серьезных ошибок. Но если бы он собирал умный дом заново, внес бы несколько изменений.
Обратная связь от штор и кондиционеров. Сейчас команды выполняются «вслепую» — система не знает, в каком положении находятся шторы и какой режим установлен на кондиционере. Добавление обратной связи позволило бы отображать состояние и строить зависимые сценарии.
Полный переход на российские модули. Константин отмечает, что модули Wiren Board оказались удобными и доступными по цене, поэтому сегодня он бы построил всю систему только на них.
Визуальное редактирование сценариев в интерфейсе контроллера. Константин успешно работает в Node-RED, но считает, что возможность редактировать простые сценарии прямо из веб-интерфейса контроллера сделала бы систему доступнее для обычных пользователей. Частично такая функция уже реализована — самые простые сценарии можно настраивать без программирования.
Мы, конечно, поинтересовались, пригодилась ли Константину резервная схема управления, без автоматики. Как оказалось, нет — за все время он ни разу не переходил на нее, кроме тестирования при пуско-наладке.
«Опасения были напрасны», — улыбается Константин.
Кроме того, релейные модули и диммеры Wiren Board имеют входы и встроенную логику управления выходами с этих входов. Многие интеграторы используют их без контроллера — им достаточно той логики, которую обеспечивают модули.
Заключение
Исторически в этой квартире образовалась «солянка» из систем, которые обычно живут по отдельности.
- HDL и Iridium отвечают за управление освещением, шторами и климатом;
- модули Wiren Board — за датчики протечек и светодиодные ленты;
- а Node-RED связывает все это в общую логику.
За время эксплуатации умный дом безболезненно пережил апгрейд контроллера — настройки и сценарии легко переносимы, а аппаратно и программно контроллеры совместимы.
Резервная схема проводки, казавшаяся жизненно необходимой, так ни разу и не пригодилась.
Константин больше не боится, что умный дом «умрет»: теперь он уверен в системе и даже говорит, что сегодня сделал бы ее полностью на Wiren Board.
А мы после вновь убедились: умный дом — это не про автоматизацию ради автоматизации. Это про то, как автоматика со временем становится продолжением привычек человека и перестает быть заметной. А вот отсутствие подобной системы замечается сразу.
Источник: https://habr.com/ru/companies/wirenboard/articles/958434