रास्पबेरी पाई, अलार्म और स्मार्ट होम

यह सब 4 साल पहले शुरू हुआ था जब कार्य दिवस के दौरान मेरे अपार्टमेंट को साफ किया गया था। उसके बाद, एक क्षतिग्रस्त लॉक की वजह से दरवाजे के माध्यम से घर जाना संभव नहीं था। एक अप्रिय घटना ने हमें घर की सुरक्षा के बारे में सोचा। और यह अपार्टमेंट की निगरानी और स्वचालित करने के कारणों में से एक है। कितनी बार जब आप काम पर आए (या यहां तक ​​कि छोड़ने या उड़ान भरते समय) तो आपको संदेह हुआ कि क्या आपने छोड़ने से पहले लोहे को बंद कर दिया था, गैस, पानी बंद कर दिया;; चलो प्रवेश के लिए आग में तेल जोड़ें - क्या आप शांत हैं कि घर पर काम करने वाली इकाई में आपका पुराना पीएसयू नहीं है। बच्चा और झपकी नहीं है!) और एक उपकरण के साथ दूर से क्या करना है जो "कसकर लटका हुआ है।"

इस पोस्ट में मैं बाजार पर कुछ समाधानों, सस्ती हार्डवेयर की खुदरा लागत और एक अपार्टमेंट अलार्म कैसे बनाऊंगा और रास्पबेरी पाई एकल-बोर्ड कंप्यूटर का उपयोग करके स्मार्ट घर की कुछ विशेषताएं देखूंगा।


बेशक, आप निजी सुरक्षा से जुड़ सकते हैं, उपकरण, स्थापना के लिए तीन गुना कीमत का भुगतान कर सकते हैं और एक मासिक सदस्यता का भुगतान कर सकते हैं। यह geeks के लिए एक विकल्प नहीं है) सुरक्षा घर पर लटकाए जाने वाले सस्ते कंप्यूटर को खर्च नहीं करेगी, और इसके अलावा, सभी वस्तुओं को सुरक्षित नहीं किया जा सकता है। क्या आप सभी के पास एक टेलीफोन लाइन है? ;-)

एक विश्वविद्यालय के मित्र ने एलपीटी पोर्ट के माध्यम से कंप्यूटर पर एक गति और धुएं के संवेदक को जोड़ने का सुझाव दिया। यह पोर्ट एक विकल्प है जो अब मदरबोर्ड में फैशनेबल नहीं है और इसे ओएस में इसे उच्च-स्तरीय भाषा में संरक्षित मोड में संचालित करने के लिए सुविधाजनक नहीं है, और वास्तविक मोड में एकल-टास्किंग डॉस में नहीं। ओल्डफैग्स मुझे शाप देगा और उदासीनता के साथ एलपीटी पर कॉवॉक्स की आवाज़ के बारे में दुखी होगा, जो कभी एकांत में और खुद से प्रोग्राम किया गया था)))

इस बीच, सेंसर कोठरी में धूल जमा कर रहे थे ... एक साथी छात्र के साथ, हमने सफलतापूर्वक यूएसबी पोर्ट और छिपाई ड्राइवरों को याद किया जो सभी आधुनिक ओएस में "बॉक्स से बाहर" मौजूद हैं। एक और दोस्त, जो अच्छी तरह से इलेक्ट्रॉनिक्स में पारंगत है, ने फिर से डिवाइस के साथ मदद की। इस बार डिवाइस STM32 कॉर्टेक्स एम 3 नियंत्रक पर था। आदेश में "खरोंच से नहीं मिलाप करने के लिए" मैं एक तैयार STM32-H103 बोर्ड www.olimex.com/dev/stm32-h103.html और एक एसटी-लिंक प्रोग्रामर खरीदा। अनुभव के बिना और किसी मित्र की मदद के बिना इस नियंत्रक के लिए प्रोग्रामिंग की संभावना मुझ पर मुस्कुराई नहीं। नतीजतन, मैं अब फर्मवेयर के साथ माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड को धूल देता हूं और कंट्रोलर के प्रोग्राम किए गए GPIO पैरों से सेंसर को जोड़ने के लिए ब्रेडबोर्ड पर सोल्डर किए गए ऑप्टोकोप्लर सर्किट को लगाता हूं। मैंने कभी नहीं सीखा कि अपने दम पर STM32 माइक्रोकंट्रोलर को कैसे प्रोग्राम किया जाए, लेकिन मुझे वास्तव में इस समाधान से कार्यान्वित विचार पसंद आया - यूएसबी वर्चुअल कॉम पोर्ट के माध्यम से एमके के माध्यम से सेंसर राज्यों तक पहुंच। लिनक्स पर, USB के माध्यम से सीरियल ड्राइवरों को कर्नेल में शामिल किया गया है और एक जावा एप्लिकेशन से एक्सेस बस एक फाइल पर टेक्स्ट डेटा को पढ़ना और लिखना है। एक सुरुचिपूर्ण समाधान, आप नियंत्रक पर अपने पाठ प्रोटोकॉल के साथ आ सकते हैं और लागू कर सकते हैं। सामान्य तौर पर, कंप्यूटर में असतत संकेतों को दर्ज करने का समाधान सबसे सस्ती नहीं है। ऐसे बोर्ड की कीमत लगभग 1500r थी, प्रोग्रामर की लागत लगभग एक ही पैसा थी। इस तरह के उपकरण में नए कार्यों को जोड़ने के लिए, नियंत्रक के लिए विकास के वातावरण का ज्ञान, नियंत्रक कार्यों के पुस्तकालयों और सर्किट डिजाइन के गहन ज्ञान की आवश्यकता होती है। उन लोगों के लिए एक महान समाधान जो एसटीएम 32, केइल और एक टांका लगाने वाले लोहे के साथ दोस्त हैं;; लेकिन फिर से, एप्लिकेशन प्रोग्रामर के लिए भी उलझन में है।

तैयार समाधानों की तलाश करना स्पष्ट प्रतीत होता है। लेकिन यह यहाँ नहीं था! ऑप्टोकॉपर्स के साथ टर्मिनल ब्लॉकों के लिए कीमतें 2500r से शुरू होती हैं। वे ब्लॉक जिनके साथ आप कंप्यूटर से बाहरी लोड को शुरू कर सकते हैं 900p www.chipdip.ru/product/mp709.aspx से शुरू करें। हालांकि कोई भी लाल आंखों वाला समझता है कि यह खिड़कियों के लिए ड्राइवरों के साथ एक सस्ता चीनी विद्युत चुम्बकीय रिले नहीं हो सकता है। एक बार, बिक्री पर एक ही मास्टर व्हेल के पास नेटवर्क लोड स्विच करने के लिए एक अधिक मानवीय समाधान था, अर्थात् एक ठोस-राज्य रिले www.masterkit.ru/info/magshow.php?num=199 (लोग सक्रिय रूप से अपने घर arduino उपकरणों में एक समान सर्किट का उपयोग कर रहे हैं - en.blogspot.com/2009/02/220.html )। मामले में ठोस राज्य रिले के लिए खुदरा मूल्य 600 रूबल से शुरू होते हैं। यूएसबी के माध्यम से असतत संकेतों को इनपुट करने के लिए कोई उपलब्ध एडेप्टर नहीं हैं, केवल औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए महंगे हैं। मैं अभी भी एक से अधिक वेबकैम को नेटवर्क से प्रसारण करने के लिए कंप्यूटर के यूएसबी 2.0 नियंत्रक से कनेक्ट नहीं कर सका। आईपी ​​कैमरे अभी भी काफी महंगे हैं। आपको लिनक्स के तहत चलने वाले कई वीडियो इनपुट के साथ बिक्री के डीवीआर कार्ड की भी तलाश करनी चाहिए (ज़ोन माइंडर प्रोजेक्ट पेज पर ऐसे बोर्डों की जानकारी है) और उन्हें पीसीआई पोर्ट की आवश्यकता होती है। USB के माध्यम से काम करने वालों में आमतौर पर केवल 1 वीडियो इनपुट होता है।

उपलब्ध सार्वभौमिक समाधानों में, मैं नेटिंग / पीडब्लूआर -२२० वी २ का उल्लेख ११२ क्यू की सस्ती कीमत पर कर सकता हूँ एक अधिक महंगा और विशिष्ट USB इनपुट / आउटपुट डिवाइस उपलब्ध है Geovision GV-IO USB बॉक्स 16 इनपुट 16 रिले आउटपुट $ 150 के साथ। रिमोट कंट्रोल यूनिट के लिए तैयार 3 जी अलार्म की कीमत 3500r से शुरू होती है। किसी भी एक कंपनी के उपकरणों के लिए डिज़ाइन किए गए कई सुरक्षा सिस्टम हैं, जो मालिकाना सॉफ़्टवेयर द्वारा नियंत्रित सेंसर के साथ एक रेडियो चैनल का उपयोग करते हैं और केवल अलार्म के मामले में एसएमएस भेजते हैं। लेकिन "जीएसएम साइलेंसर" और रेडियो आवृत्ति सेंसर के बारे में क्या !?

अपार्टमेंट सुरक्षा और विद्युत भार के रिमोट कंट्रोल के लिए खुले स्रोत कोड के आधार पर व्यापक सुलभ समाधान को लागू करने से हमें क्या रोकता है?
1. सेंसर / आउटपुट कंट्रोल सिग्नल से सिग्नल इनपुट करने के लिए कंप्यूटर में कई GPIO पिन की अनुपस्थिति
2. लगातार काम करने वाले कंप्यूटर के लिए उच्च खरीद मूल्य और बिजली की खपत।
3. ऑप्टो-अलगाव और एसी नेटवर्क में लोड स्विच करने की क्षमता के साथ असतत इनपुट / आउटपुट संकेतों के उपलब्ध बड़े कार्डों की कमी।
4. हार्डवेयर वीडियो संपीड़न के साथ उपलब्ध यूएसबी वेब कैमरों की कमी। या वीडियो स्ट्रीम के हार्डवेयर संपीड़न के साथ सुरक्षा कैमरों के लिए कई वीडियो इनपुट के साथ एक सस्ती डीवीआर कार्ड।

रास्पबेरी पाई एकल-बोर्ड कंप्यूटर की शुरूआत को पहले दो समस्याओं को हल करना चाहिए।

दस्तावेज़ीकरण को देखते हुए बोर्ड में 8 GPIO हैं । $ 35 संशोधन में एक ईथरनेट पोर्ट है। रिटेल में, 400r से डेबियन लाइनक्स के तहत usb wifi एडेप्टर चल रहे हैं। दूरसंचार ऑपरेटर के संदर्भ के बिना 3 जी मॉडेम 990 रूबल से Svyaznoy में है। बाहरी बिजली की आपूर्ति के साथ डिफेंडर सेप्टिमा लाइट के यूएसबी हब से बिजली प्राप्त की जा सकती है और इसका उपयोग अपने इच्छित उद्देश्य के लिए किया जा सकता है, जबकि खुदरा नेटवर्क में इसकी लागत 440 रूबल से है। यदि हमें एक माइक्रोफोन इनपुट की आवश्यकता है, तो हम 220p के लिए एक चीनी यूएसबी ऑडियो कार्ड पर टूट सकते हैं, जिसे लोग linux everybuying.ru/product_info.php?products_id=1469 के तहत सफलतापूर्वक उपयोग करते हैं। 300 रूबल के लिए खुदरा पर एक 8 जीबी एसडी कार्ड खरीदा जा सकता है। मामला ठीक उसी तरह है जैसे सीईए के लिए तारों की ओर जाता है जिसकी लागत 160r से होगी। 500GB के लिए बाहरी HDDs के लिए कीमतें 2600r के क्षेत्र में शुरू होती हैं (यह काम के लिए वैकल्पिक है और केवल एक फ़ाइल डाउनलोड, मीडिया प्लेयर के मामले में आवश्यक है)। हां, अगर अचानक एक ईथरनेट एडॉप्टर हमारे लिए पर्याप्त नहीं है, तो आप एक यूएसबी ईथरनेट एडाप्टर खरीद सकते हैं। उदाहरण के लिए, 460 रूबल के लिए ट्रेंडनेट टीयू-ईटी 100 सी। किसी भी मामले में, इस तरह का एक समाधान नेटटॉप की तुलना में कम से कम 3-4 गुना सस्ता होगा, अधिक ऊर्जा-कुशल और अधिक कॉम्पैक्ट होगा।

लिनक्स में GPIO प्रोग्रामिंग काफी सरल है - या तो सी एपीआई का उपयोग कर, या अधिक आसानी से, फ़ाइल सिस्टम के माध्यम से पहुंच

यदि हम केवल सुरक्षा उद्देश्यों, होम वेब, फ़ाइल सर्वर और टोरेंट रॉकिंग चेयर के लिए उपयोग करते हैं, तो हम एक अलग मॉनिटर नहीं खरीद सकते हैं और वाईफाई के माध्यम से या डेस्कटॉप से ​​ईथरनेट के माध्यम से फोन या लैपटॉप से ​​दूरस्थ रूप से कनेक्ट कर सकते हैं। अगर हमें एक होम मीडिया प्लेयर चाहिए, तो हम इसे एचडीएमआई के माध्यम से टीवी से जोड़ सकते हैं। और अगर हम इसे कार में या वीडियो इंटरकॉम के रूप में उपयोग करने का निर्णय लेते हैं, तो हम एक समग्र वीडियो इनपुट के साथ एक पोर्टेबल 7 "मॉनिटर खरीद सकते हैं, उदाहरण के लिए वेलस वीटीवी- 720 (1900r से)। बिजली की आपूर्ति के रूप में, आप यूएसबी 300-500r के लिए एक सिगरेट चार्जर चार्जर का उपयोग कर सकते हैं।
सेंसर और रास्पबेरी पाई बिजली की आपूर्ति के लिए निर्बाध बिजली प्रदान करने के लिए, आप एपीसी बैक-यूपीएस ईएस 525VA जैसे कंप्यूटर निर्बाध बिजली की आपूर्ति का उपयोग कर सकते हैं। लगभग 3000r की लागत पर, इस यूपीएस को संकेत देने के लिए समर्थन है कि लिनक्स में USB आउटपुट के माध्यम से कोई बाहरी शक्ति और शेष बैटरी स्तर नहीं है (सब कुछ ubuntu में मेरे लिए ठीक काम करता है)।

असतत इनपुट-आउटपुट सिग्नल बोर्ड के साथ एक समस्या होगी, लेकिन सर्किटरी और टांका लगाने वाले लोहे के कौशल के अपने ज्ञान के साथ भी, मैं ऑप्टो-कपलर, 4 असतत आउटपुट के साथ 4 असतत इनपुट के लिए एक प्रोटोटाइप बोर्ड को इकट्ठा कर सकता हूं। ऑप्टो-रिले और दूर से घर पर बिजली के उपकरणों को चालू करने के लिए नेटवर्क लोड को स्विच करने के लिए निष्कर्ष की एक जोड़ी का उपयोग किया जा सकता है। ऑप्टो-आइसोलेशन के साथ शेष निष्कर्षों का उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, रीसेट सर्वर को दूरस्थ रूप से दबाने के लिए, रिसाव की स्थिति में पानी / गैस को बंद करने के लिए सोलनॉइड वाल्व चालू करें, आदि। मुझे यकीन है कि चीन सो नहीं रहा है और जल्द ही ऐसे तैयार किए गए उपकरण बड़े पैमाने पर बाजार में वितरित किए जाएंगे। ऐसे उपकरणों की आवश्यकता है।

पहले सन्निकटन में, खुदरा नेटवर्क में भागों की लागत एक असतत I / O बोर्ड के प्रोटोटाइप के विकास के लिए 1000 रूबल से अधिक नहीं होती है, जिसमें 2 सिग्नलों के लिए 220 स्विचन पावर सॉकेट, रेडीमेड हाउसिंग के साथ बाहरी सिग्नलों के ऑप्टो-आइसोलेशन, कॉन्टैक्ट पैनल होते हैं।

अलार्म सिस्टम के लिए सेंसर और खुदरा क्षेत्र में उनकी लागत के बारे में थोड़ा। एक मोशन सेंसर की कीमत लगभग 400r, एक स्मोक सेंसर 400-500r, वॉटर लीकेज सेंसर 400-800r, एक नेचुरल गैस लीकेज सेंसर 1300r, एक सेंसर जो खिड़की के शीशे 400r को तोड़ने का जवाब देता है, एक रीड स्विच (तंग संपर्क) काम करता है जब दरवाजा और खिड़की के फ्रेम खुले / बंद होते हैं। 30R))))

इसके अलावा, ऐसा समाधान न केवल एक मानक अपार्टमेंट के लिए उपयुक्त है, बल्कि एक बड़े क्षेत्र के संरक्षण के मामले में भी है। क्योंकि ये कंप्यूटर काफी सस्ते हैं और सभी आवश्यक नेटवर्क इंटरफेस से लैस हैं, डेटा एकत्र करना और नियंत्रण संकेतों को प्रसारित करना आसान है। हस्तक्षेप तापमान रेंज हो सकता है जिसमें रास्पबेरी पाई संचालित होती है (एक संभावित समाधान तापमान संवेदक और हीटिंग के साथ एक मामला है), नमी और धूल संरक्षण (यह समस्या एक सील मामले द्वारा दूर की जा सकती है)।

सेंसर और ऑप्टोरेल / एक्ट्यूएटर से तारों के साथ हस्तक्षेप? " हम कनेक्शन को कम सुरक्षित और नॉइसप्रूफ बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक एकीकृत Zegbee ट्रान्सीवर के साथ एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करना। कई उपकरणों को लंबे समय तक छोटी क्षमता की बैटरी द्वारा संचालित किया जा सकता है और हवा में उपलब्ध हो सकता है। नियंत्रित साधन सॉकेट और इलेक्ट्रिकल स्विच एसी वोल्टेज प्रदान करते हैं, जिसका उपयोग कॉम्पैक्ट ट्रांसफ़ॉर्मर बिजली की आपूर्ति के माध्यम से कम-शक्ति नियंत्रक को बिजली देने के लिए किया जा सकता है। चीनी बाजार में ज़िगबी प्रोटोकॉल द्वारा नियंत्रित उपकरणों की पर्याप्त संख्या पहले से ही मौजूद है। हमारे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण बाजार में ;-) के लिए प्रयास करने के लिए बहुत कुछ है

कई वेब कैमरों से वीडियो के सॉफ्टवेयर संपीड़न के लिए, डिवाइस का प्रदर्शन पर्याप्त होने की संभावना नहीं है। यदि आईपी कैमरों के बाजार में कुछ परिवर्तन होता है और वे बड़े पैमाने पर बाजार के लिए अधिक सुलभ हो जाते हैं, तो संकुचित वीडियो की रिकॉर्डिंग और प्रसारण के लिए डिवाइस का प्रदर्शन काफी होना चाहिए।

प्रोग्रामर के दृष्टिकोण से, ऐसे हार्डवेयर आपको एसएमएस, 3 जी, वाईफाई, वायर्ड इंटरनेट के माध्यम से सेंसर के ट्रिगर के बारे में एक संकेत भेजने की अनुमति देता है। यह एक वेब सेवा बनाने के लिए पर्याप्त है जो आपको घर की सुरक्षा, वेब कैमरा, आउटलेट का प्रबंधन करने की अनुमति देगा। सिस्टम से जुड़ने में विफलता भी एक संकेत है कि सब कुछ क्रम में नहीं है। एसएमएस, ईमेल, जैबर, स्काइप आदि प्राप्त करना संभव है। चेतावनी। वेब सेवाओं को अविश्वास के लिए, आप अपने स्वयं के अंतरिक्ष पार्क को व्यवस्थित कर सकते हैं ...

आपको अपार्टमेंट के सुरक्षा तंत्र के लिए लिनक्स के साथ एक सस्ती सार्वभौमिक कंप्यूटर का उपयोग करने, स्मार्ट होम सिस्टम का प्रबंधन करने और अन्य उपयोगी कार्यों को जोड़ने का विचार कैसे पसंद है? पुराने कंप्यूटरों के उपयोग के लिए दूसरे विकल्प के रूप में माइक्रोकंट्रोलर पर USB-> GPIO बोर्ड कैसे विकसित करें?

मैं दोहराता हूं कि मैं एक प्रोग्रामर हूं और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपकरणों को डिजाइन करने का विवरण नहीं जानता हूं। आप चीनी उद्योग के विकास के लिए इंतजार कर सकते हैं, लेकिन जल्द ही एक बड़े पैमाने पर समाधान तैयार करना और इसके लिए सॉफ्टवेयर बनाने पर ध्यान केंद्रित करना बेहतर है। I / O कार्ड की एक छोटी श्रृंखला को उत्पादन में (1000 पीसी तक) लॉन्च करना कितना मुश्किल है। मुद्रित सर्किट बोर्डों का उत्पादन करना कहां बेहतर है, तत्वों की स्थापना को करना बेहतर कहां है? इस तरह के उपकरणों के लिए कीमत क्या है?