Умный Дом и Свет (4 Уровня Автоматизации) + Проверенная Схема

Автоматическое управление умным освещением

Самым интересным является процесс автоматизации света в умном доме. Глаз человека – это орган, дающий ему самое большое количество всевозможной информации и оказывающий наибольшее влияние на видение всего интерьера в целом.

В настоящее время существует автоматизированные и автоматические системы. Отличие их в том, что в первом варианте в процессе управления человек является основным действующим звеном цепи. В данную систему входят локальные предметы управления, умные датчики в основном сенсорные, каналы сбора и передачи информации, программные блоки, специальные анализаторы полученной информации и исполнительные системы.

Уровни автоматизации освещения

Низшим уровнем автоматизации можно считать ручное управление. В этом случае управление устройствами освещения происходит при помощи обыкновенных выключателей. Этот процесс является началом создания «умного дома».

Следующим шагом является процесс частичной автоматизации освещения. Здесь простые выключатели заменяются регуляторами и умными датчиками движения. В результате данного процесса значительно снижается потребление энергоресурсов и достигается больший комфорт. Нет необходимости искать кнопку в темноте, особенно если заняты руки. Для людей с рассеянным характером данное новшество является поистине находкой. Отключение происходит самостоятельно. Необходимо только при помощи регулятора настроить нужную степень освещения, и ваше существование в доме станет намного комфортнее. Кроме того вы получите хорошую экономию электричества.

Более высоким уровнем автоматизации является дистанционное управление. Простые выключатели и регуляторы заменяются аналогами, имеющими каналы управления беспроводного характера. Все главные операции и настройка уровня освещения, делаются при помощи пульта управления, отвечающего в некоторых случаях и за функционирование некоторых других приборов, таких как телевизор или жалюзи.

Последний уровень основывается на использовании компьютерной техники, процесс управления которой осуществляется при помощи очень разветвленной системы. Человек участвует в управлении только через компьютер, а основные операции осуществляет непосредственно система. При нажатии одной клавиши мыши можно управлять одним или всеми приборами освещения квартиры. Возможно, осуществлять разные варианты включения освещения. Управлять освещением можно из любой точки мира, при помощи спутника и интернета.

Управление или выключатели. Нужны ли?

В этой статье речь пойдет о реализации автоматического освещения в умном доме, настройке Domoticz для управления светом и готовое решение на dzVents.

Несомненно стоит использовать не только датчик движения, но и обычный выключатель, который будет дублирующим элементом. Если по какой-либо причине один из компонентов откажет у Вас будет возможность включить свет «проверенным способом». Особенно эта потребность возникает у новичков, когда после изменения одного из сценариев сервер начинает зависать или отдает не верные команды.

В своей схеме работы свет я не упускаю возможность отключать свет с использованием настенного выключателя. При размыкании цепи питания пропадает напряжение на Wi-Fi реле и цепь питания освещения размыкается, не зависимо от сценария или компонентов системы. При замыкании цепи питания, реле переходит в положение включено (контакты реле замкнуты). Лампы включаются. Это очень удобно, так как работа с освещением возможна как при использовании автоматики, так и в ручном режиме.

Такое решение возможно при прошивке Wi-Fi реле Sonoff Basic альтернативной прошивкой Tasmota. Процесс прошивки реле можно почитать в этой теме.

Исходные данные: система Domoticz, датчик движения Xiaomi Aqara, Wi-Fi реле Sonoff Basic.

Визуальная реализация освещения умного дома

На рисунке показана принципиальная схема работы, согласно нашей задумке. Правильным подключением является разрыв фазы через выключатель, так требуют правила устройства электроустановок, во избежание поражения электрическим током при замене ламп. Постоянное нахождение ламп под воздействием фазы может вызывать их мерцание. У меня идет разрыв нуля, на что есть свои причины.

Пояснения по работе схемы: датчик движения Xiaomi Aqara обнаруживает человека в комнате о чем сообщает шлюзу Xiaomi Gateway 2 по протоколу ZigBee. Шлюз передает данные на сервер умного дома через Wi-Fi роутер. Сервер понимает, что в помещении появилось движение, а это является условием для запуска сценария, который понимает что нужно включить свет. Отправляет команду с сервера о включении света на Wi-Fi реле Sonoff Basic через роутер.

Сценарий для Domoticz dzVents

Когда все оборудование настроено начинаем написание скрипта. Открываем Domoticz вкладку Настройка -> Дополнительно -> События.

Крайне рекомендую при написании указывать именно idx компонентов. Этот параметр остается всегда неизменным, что в дальнейшем дает возможность переименовывать задействованные устройства, без переработки имеющегося кода.

Начальный уровень

Добавляем новый сценарий dzVents и вставляем следующий код:

Это самый простой вариант работы. Я бы сказал примитивный. Датчик движения с номером idx 14 при изменении своего состояния вызывает тело скрипта. Далее работает конструкция — если обнаружено движение включи свет, если нет выключи. Мы используем Wi-Fi реле (девайс с номером idx 16), которое размыкает нагрузку на лампы.

Датчик Xiaomi Aqara меняет свое состояние раз в две минуты. После первого обнаружения человека свет будет включен еще две минуты, при чем проверка присутствия осуществляется в течении второй минуты. Таким образом работу датчика можно описать так: При обнаружении человека он дает сигнал о присутствии (on) и «слепнет» на одну минуту, повторно проверяя движение в течении второй минуты. Если его нет дает команду (off). При написании кода следует это учитывать.

Продвинутый уровень

Если вам не хватает двух минут можно продлить время доработав сценарий. При отработке сценария ночью можно ослепить человека. Неплохо было бы ограничить включение по времени. Для этого я использую виртуальный переключатель «ManualControl». Он активируется, когда я ложусь спать и запускаю сцену при которой весь свет отключается. С наступлением рассвета «ManualControl» отключается автоматически работой другого алгоритма. Добавляем немного функционала в наш код.

Работа этого сценария: датчик движения с номером idx 14 при изменении состояния вызывает проверку условий. Активировано ли ручное управление, при котором свет мы включаем только руками? Если ручное управление не задано сценарий проверяет состояние датчика движения. Если присутствие зафиксировано (состояние on) отменить команды стоящие в очереди к Wi-Fi реле, затем включить его, если оно выключено. Свет загорелся. Если никого нет (состояние off), тогда потушить свет через 60 секунд. Таким образом свет будет выключен через 3 минуты. По истечении двух минут скрипт полностью отработает и в очередь запишется команда, которая по истечении 60 секунд обесточит свет. Если не прописать конструкцию cancelQueuedCommands(), то будем иногда сидеть в темноте, так как записанная в память команда выполнится в независимости от работы скрипта. Конструкция checkFirst() дает нам возможность предварительно проверить текущее положение девайса.

Например: Вы вышли из комнаты и не дожидаясь команды датчиком движения выключили свет со смартфона или настенным выключателем. По истечении заданного времени датчик движения переходит в состояние off и скрипт дает команду обесточить уже отключенного ранее переключателя. В итоге имеем два раза подряд состояние off. Получаем некорректные сведения в логах устройства и лишнюю нагрузку на сервер.

Заключение

Конечно, будущее за программными способами освещения, которые в скором времени могут полностью заменить аппаратные способы освещения. Можно будет просто установить новое программное обеспечение в компьютер, а затем подобрать необходимый режим. При этом смена настроек займет немного времени, всего лишь пару минут. Повысится безопасность процесса, снизится возможность получения травм связанных с электричеством. Это важно если есть маленькие дети.

Делая вывод, можно констатировать, что вариант умного дома всегда выбирает потребитель. Поэтому, какой из возможных систем выбрать, решать именно вам. Естественно можно начать все с нуля, взяв за основу проекты специализированных фирм, или усовершенствовать конструкции самому. В первом случае вы заплатите больше, но при этом будете уверены в результате. А если вы сумеете самостоятельно решить все вопросы, то хвала вам и почет.

Умный дом

Одна из основных и самых востребованных систем в рамках системы «умный дом» — автоматизация освещения. Первое, что приходит на ум — это включение и выключение света по хлопку. Однако при ближайшем рассмотрении эта опция является чуть ли не самой бесполезной среди огромных возможностей управлением освещения в «умном доме». Итак, что же собой представляет современное «умное» освещение?

Система «умный свет»

Освещение в системе «умный дом» включает в себя не только осветительные приборы, но и электронные системы, отвечающие за их контроль и управление. В качестве источников света обычно используют различные флуоресцентные, светодиодные и ксеноновые лампы нового поколения. В роли управляющего оборудования выступают датчики, микроконтроллеры, реле включения и выключения, а также другие элементы, ответственные за регулирование света в помещениях.

Стоит отметить, что все функции для «умного» освещения не работают сами по себе, а объединяются в определенные световые сценарии.
Такие компоновки могут прописываться в настройках центрального приложения «умный дом». Это достигается посредством объединения нескольких групп ламп, каждая из которых обладает индивидуальной мощностью.
Так, например, режим «Отдых» предполагает замену яркого освещения на приглушенный мягкий свет. При интеграции «умного» света с другими смарт-системами, появляются дополнительные опции для релакса: задвинуть шторы, включить любимую музыку и многое другое.

Эти режимы можно переключать с помощью всего одной кнопки в приложении, установленном на мобильное устройство или компьютер домовладельца. Осуществлять управление можно удаленно из любой точки планеты за счет беспроводной технологии. Примечательно, что с помощью автоматического анализа системы ежедневного графика домочадцев, можно обеспечить абсолютно автономную работу освещения без какого-либо участия со стороны оператора «умного дома».

Функционал «умного» освещения

Функции системы освещения, подключенной к «умному дому» могут варьироваться в зависимости от комплектации. Чаще всего в перечень наиболее распространенных функций входят:

• регулирование яркости и мощности ламп;
  • самостоятельное включение света при вхождении пользователя в помещение;
  • отключение света в отсутствие пользователя;
  • сообщение о входящем звонке или звонке в дверь;
  • использование освещения в роли будильника;
  • энергосберегающий режим.

Установка системы умного освещения

Безусловно, идеальный вариант, когда установка всей системы освещения для «умного дома» проектируется и производится еще на этапе ремонта или строительства здания. Такое развитие сценария позволяет избежать лишних проводов и качественно произвести монтаж для smart-оборудования.

Не стоит забывать, что установить систему «умного» освещения можно и без прокладки кабелей в помещениях. Смарт-лампы, настольные лампы и потолочные осветители чаще всего работают по беспроводной технологии с помощью Bluetooth и wi-fi.

Интеллектуальная система освещения представлена в двух вариантах: централизованный или децентрализованный типы управления системой «умный дом». Первая из них предполагает управление с помощью генерального контролёра, который принимает данные от датчиков и отдает команды. Во втором случае, каждый осветительный прибор обладает своим микроконтроллером и памятью.

Оптимальный выбор для стандартной квартиры — децентрализованная система управления. Таким образом, для «умного» освещения потребуется только закупить смарт-лампы, необходимые датчики, скачать и активировать приложение на телефон.

Контроль за уровнем освещенности

На современном рынке смарт оборудования для дома представлены осветительные приборы, в которых уже заложены необходимые для работы автоматического режима датчики и сенсоры. В системе «умного» освещения как умные лампы, так и потолочные светильники. При всем богатстве выбора, в интересующем нас сегменте наилучшее соотношение цены и качества предлагают такие компании как Xiaomi, RedMond, Philips.

Так, например, потолочный светильник Philips Smart LED Ceiling Lamp от компании Xaiomi поддерживает опцию авторегулирования температуры. Пользователь может вручную запрограммировать параметры степени яркости и даже температуры свечения, а также настроить таймер на график включения и выключения «умной» потолочной лампы. Синхронизация происходит с мобильным устройством домовладельца и пультом дистанционного управления с помощью модуля, встроенного в устройство, для беспроводной передачи пакета данных по протоколу 802.11 (wi-fi).

Умный светильник подразумевает контроль освещения при помощи пульта дистанционного управления. В специальном приложение на телефоне или планшете — Mi Home пользователь может осуществлять управление и контроль прибором с помощью своего смартфона.

Качественную работу обеспечивают 64 светодиода, которые предлагают широкий диапазон регулировки яркости свечения от 0.1 до 3000 люмен. Кроме того, существует возможность регулировать и цветовое наполнение светильника, которое предоставлено в диапазоне от 2700K до 5700K. Подключение прибора происходит напрямую к электросети.
Отлично справляется с контролем яркости освещения в Умном Доме — Wi-Fi Лампочка от Meizu X-Light Plus. Она, как и все смарт-лампы, управляется с помощью приложения, установленного на телефон, или посредством пульта дистанционного управления. Лампа позволяет не только изменять яркость и цвет освещения, но и предусматривает различные сценарии для автоматического изменения цвета свечения.

Такие смарт-лампы, как Xiaomi Yeelight Smart LED RGB Ceiling Lamp или Philips zhirui bulb ligh t, способны также обеспечить диммирование света в соответствии с потребностями пользователя. Оба этих осветительных прибора работают при помощи стандарта Wi-Fi и специальных приложений, которые устанавливаются на смартфон домовладельца. Нажатием кнопки на телефоне можно менять не только яркость, но и цвет свечения. Подходящие для работы с данными лампами приложения — это Xiaomi Mi Home и Apple Home kit, которые работают на платформах Android (не ранее версии 4.4) или iOS (8.0 и выше), соответственно. В приложениях предусмотрены различные сценарии для «умного» света, позволяющие регулировать мощность освещения в доме в зависимости от ситуации.

Xiaomi и Philips дружелюбны и открыты для практически всех производителей смарт-систем и умных гаджетов. Управление таким прибором и их установка не составит труда даже для потребителя, далекого от мира мультимедиа. Все вышеперечисленные лампочки поставляются вместе с самым распространенным цоколем – E27.

Контроль за работой освещения

Контроль за освещением в помещениях можно осуществлять удаленно с помощью телефона или планшета.
В роли активаторов, используемых для включения и выключения света в квартире или дома выступают так называемые «умные» выключатели и смарт-лампы. Установить такие приборы можно вместо обычных ламп и стандартных панельных выключателей. При этом традиционные выключатели можно оставить на своих местах в качестве дублятора.

При подключении осветительного оборудования в единую систему Smart Home со встроенными датчиками движения, освещение будет включаться только при присутствии людей в помещении и автоматически выключаться после их ухода.

Выключатель Aqara Smart Light Control от Xaiomi позволяет управлять освещением в доме дистанционно. Прибор работает по беспроводной технологии с помощью интерфейса Ziq Bee.
Для того, чтобы установить данное смарт-оборудованием, необходимо заменить обычные старые выключатели на Aqara Smart. После этих манипуляций потребуется установить фирменное приложение на телефон — Xiaomi Mi Home. Благодаря этому софту и датчикам, подключенных к «умному» дом, можно настроить различные режимы работы системы освещения.

Потолочный миниатюрный светильник Yeelight Meteorite Induction LED Ceiling Light Mini способен успешно контролировать освещение в жилище любого типа. Это миниатюрное (диаметром в 5 см) и, одновременно с этим, чрезвычайно мощное осветительное устройство. Яркость для этого потолочного светильника равна 670 люмен, а цветопередача составляет 5700 К, в то время как световая передача — Ра 90. Модель уже имеет встроенный датчик движения, поэтому можно обойтись без покупки дополнительных «умных» выключателей.

Такой датчик способен немедленно обнаружить человека в помещение и отдать команду генеральному компьютеру включить свет. При отсутствии каких-либо движений в помещении в течение одной минуты, происходит выключение света. Светильник отлично подойдет для проходных или технических помещений. Так, например, для коридоров или кладовой, в которых нет необходимости оставлять освещение постоянно включенным.

В качестве аналога предыдущего светильника неплохо зарекомендовал себя, выполненный в лаконичном дизайне, универсальный компактный светильник Xiaomi Mi Night Lamp . Данное устройство предусматривает возможность регулирования яркости освещения в огромном диапазоне. Mi Night Lamp способен выступать в роли ночного светильника с мягким рассеянным светом, но при том подходит и для полноценного освещения в жилых помещениях. Благодаря встроенному датчику движения, функциональность светильника возрастает в разы. Охват действия этого датчика может достигать в радиусе семи метров. Устройство автоматически отключает свет, если в течение 15 секунд в зоне его действия не было зафиксировано никакой активности.

Дополнительные функции

«Умное» освещение — это не только регулирование яркости и контроль включения и выключения осветительных приборов. В это емкое понятие входит широкий диапазон возможностей, направленных на создание максимально комфортных условия проживания.

Как мы уже отмечали в начале статьи, «умное» освещение можно использовать и в качестве будильника. Модели ламп, поддерживающие функцию таймера и плавного включения света, могут будить хозяев дома постепенным наполнением освещения в спальне.

Если объединить несколько разнофункциональных гаджетов в рамках системы «умный дом», можно добиться действительно ошеломляющих результатов. Например, ваша лампа сможет распознавать голосовые команды или оповещать о звонке или сообщении на телефон с помощью мигания или изменения цвета освещения.

Некоторые модели «умных» ламп могут быть использованы и для охраны жилья, создавая имитацию активности хозяина в его длительное отсутствие. Так можно значительно сократить риск от проникновения в дом злоумышленников. Ведь не секрет, что большинство взломов происходит именно во время отсутствия хозяев.

Для того, чтобы реализовать вышеприведенные схемы, необходимо обзавестись датчиками и актуаторами. В основных приложениях для смарт-жилища уже существуют разработанные е световые сценарии. Пользователями остается лишь их активировать.

В завершении

Владельцам небольшой квартиры можно ограничиться покупкой смарт-ламп в необходимом количестве или потолочными «умными» светильниками, со встроенным датчиком движения. Такая система для стандартной двухкомнатной квартиры может стоить относительно недорого – от 15 тысяч рублей. Примечательно, что ее окупаемость рассчитана всего за пару лет, ведь «умный» свет позволяет сократить потребление электроэнергии в среднем в 1,5-2 раза. Такой эффект достигается благодаря использованию датчиков освещения и движения, которые заботятся о рациональном использовании ресурсов.

Автоматическое управление и контроль включения и выключения света в зависимости от присутствия в помещении человека гарантированно снижает потребление энергии электричества до 13%. А при возможности регулирования освещения показатели экономии вырастают до 20%.