アマチュアまたはHomeMatic＆Coのスマートホーム

この話では、アマチュアレベルでのホームオートメーションの分野での私自身の経験を説明したいと思います。 私の実験では、使いやすいHomeMaticおよびX10システムに出会ったので、ここでアプリケーションを説明します。
iPhoneでティーポットや新年の花輪を制御できるというニュースにメッセージが表示されることがよくあります（常にiPhoneを使用すると、ニュースは大衆に理解されません）。 同時に、私はいつもinします。なぜ人々はそのようなメッセージにそんなに激しく反応するのでしょうか？ 結局のところ、これを行うことを可能にするソリューションが長い間ありました。 同時に、任意のブラウザから家を制御します。そうです... iPhoneでも！


ウェブフロント

参加する代わりに

ペニー-「質問です。なぜですか？」
みんな-「できるから。」
ビッグバン理論、シーズン1、エピソード9

私は、ここで説明する機器を宣伝したり、その使用を強要したりすることはありません。 実装したすべてのソリューションを詳細に説明するつもりはありません。 各ソリューションはこの記事のサイズになり、自動化機能とシナリオに焦点を当てます。 ここで紹介した事実と考えが、誰かが新しい解決策や興味深いアイデアにつながることを願っています。このアイデアも、このインターネットリソースで説明されます。

叙情的な余談

子供の頃（9歳）から、彼女はロボットのファンであり、その後、「結果として」コンピューター技術のファンでした。 専門分野の選択（2204-誰が知っている必要があるか）も同じ関心によって決定され、その選択は同じ10-11年で起こりました。
後に、大学時代から、私はますます頻繁に自問し始めました。車の中ですべてがとても便利なのはなぜですか：車、ドア（およびすべて）、窓の開閉時にボタンに触れるだけでライトと音楽がオン/オフになります; 家では、ハンドルですべてをしなければなりません：鍵でドアのロックを解除し、階段の明かりをオン/オフし、自分でオフにしますか？
結局のところ、これが車で大量に行われた場合、なぜ人々はまだアパートや家の愚かな鍵やスイッチで「苦しめられている」のでしょうか？ 私たちが当時の国内の自動プロムについて話していないことを予約します。
それ以来、私は徐々にスマートホームのアイデアにアプローチし始め、最終的には共有したい何かを実現しました。

パート1、ショート-X10

そもそも、最も重要なもの、これ--正しい-家を手に入れる必要がありました。 私の場合、完全に改装されていない2部屋のアパートでした。
移動する前と壁紙を作成する前に、必要なすべての（考えられる）ワイヤーを費やしました：スイッチにゼロ、ランプと窓のブラインドの壁のワイヤー、イーサネットケーブル、コンピューターの疑わしい場所からテレビの想定場所までのオーディオ/ビデオワイヤー（私は事前に6年間彼がそこに現れたことはなく、一般的にアパートに現れなかったと言います）。
その時までに、私はX10を使用することを知っていました。 当時、選択肢はなかったので（バスソリューションなしの場合）、コストが制限されていました。



この「非常に古い」システムの動作原理について簡単に説明します。コマンドは、毎秒50ビットの速度で配線によって送信されます。 コマンドは確認されず、その結果、転送が失敗しても繰り返されません。 310 MHzの周波数の一部のデバイスでは、ワイヤレス通信の可能性があります（たとえば、壁スイッチはワイヤ​​レスゲートウェイに信号を送信し、この信号を有線ゲートウェイに変換できます）。 各デバイスには、AからPの文字と1から16の数字（合計で最大256個の一意のアドレス）で構成されるアドレスがあります。 すべての有線デバイスには位相とゼロが必要です。 壁スイッチはアドレスを指定してコマンドを送信し、同じアドレスセットを持つアクチュエーターがこのコマンドを受け入れます。 さらに、同じアドレスを異なるデバイスに割り当ててから、1つのボタンを押すだけで、複数のデバイスを制御し、たとえばテーブルと壁ランプを一緒にオンにすることができます。
詳細については、 ウィキペディアをご覧ください 。


X10プラグインコントローラー

最初のバッチの購入とインストールには1年かかりました。

私が得たもの：

• いつでもどこでも（ベッド、窓、ドアのそばに）スイッチを配置する機能
• コンピューターから、およびインターネットを介して制御する機能（コンピューターの電源が入っている場合）
• 車のキーチェーンを連想させる、リモコンのボタンで両方の玄関ドア（アクセスとアパート）を開きます。
• ボタンをクリックするだけでスクリプトを実行する（私が去った、来た、など）
• 私が望んでいたようにブラインドを制御する。 ホールとキッチンで、彼らは7時に起き、平日の8時に寝室に、そして週末に10時に起きました。すべてのブラインドは光センサーによって閉じられました（通常6-7の冬、9-10の夏）
  ブラインドを下げることができませんでした 1階と夕方にそれぞれ住んでおり、水族館のように住んでいました。
• 私自身のポジティブな感情の束と、妻からのネガティブな感情。

X10での作業に使用されるActiveHomeインターフェイスの例

このシステムは悲しみを半分にして機能し、妻受け入れテストにほとんど合格せず、アパートにとどまりました。
配線接続の品質、チームの遅さ、プログラミングの不便さに不満がありました。 しかし、ランプをローカルでオンにしたり、ブラインドを開けたりすることができる限り、私はすべての「便利な」不便さに耐えて和解しました。


標準のコンセントに組み込まれたX10ルーバーコントローラー

X10を使用して発生した問題：

• 単方向通信
  信号は消え、到達したかどうかは不明です。繰り返しはありません。 また、デバイスがどの状態にあるかを調べることも不可能です（タンバリンと踊らない限り）。
• チェックサムで保護されていない、非常にシンプルなプロトコル。
  定期的に信号が間違って解釈されたか、間違ったデバイスによって解釈されました。
  2〜3か月に1回、隣人が、ホールの私のブラインドコントローラーがコマンドとして受け取ったノイズとまったく同じノイズを生成するある種のデバイスをオンにし、ブラインドをしっかりと閉じました。 しかし、どうやら私のシステムもキックバックされ、隣人がデバイスを掃除しました（配線でも通信したものだと思います）
• コンピューターの電源を入れずにネットワーク/インターネット経由で制御できない。
• ヨーロッパでは、X10は1つの会社intellihome.beのみ（またはほぼ唯一）で生産され（X10は怠け者ではないすべての人が製造したアメリカと比較して）、アメリカと互換性のない製品を生産しました。
  私はこれを自分でebay.com X10で機器を買ったと確信していました（ワイヤレス、110ボルトと60ヘルツを持っていることがわかったからです）。 すべてのジャンク品は、私のデバイスと同じように見えましたが、送金で約60ユーロを失い、送り返しました。
• 貧弱なインターフェイスプログラムでCOMポートを介してプログラムされた超低速コントロールユニット。
  
• 私の妻がスイッチに触れるたびに批判を聞いたスイッチのひどいデザイン。
  

さて、私がおそらく忘れていた他のいくつかの欠点。


X10のWebインターフェイス。 青は、何かをオンまたはオフにできる場所を示します

私はこのシステムを今後5年間開発し、ブラインドを閉じるためのアナログ光センサー、Webインターフェース、オーディオアンプのIR制御、アパートやアクセスドアを開くなどの小さなものを徐々に獲得しました。

パート2-HomeMatic

システムを使い始めてからずっと、私は常に新しい、より良いシステムを探していました。 新しいアパートを購入する2年前、私は次のアパート/家に何を建てるかをすでに知っていました。 可能なすべてのオプションを比較しました（当時、馬車と小さなカートがあったことを神に感謝しました）。選択肢はHomeMaticに落ちました。


CCU1-HomeMaticの中央コントローラー

このトピックに関するネットワークには多くの（ほとんどロシア語以外の）記事がありますが、選択する際に私が何をガイドしたかを簡単に説明します。 EIB / KNXバスに基づいたシステムをすぐに却下しました。 1個のガスケットだけで1万ユーロかかります。 したがって、配線を介して通信するのはワイヤレスソリューションとシステムのみでした。
HomeMaticとFS20からELV 、 EnOcean 、 XControlからMöller （現在はEATON ）、 Control4 / ZigBeeを選択しました 。 配線のあるシステムも考慮しませんでした。 過去のシステムを台無しにした。

Control4は、プロトコルとシステム全体の湿気のために削除されました。 このプロトコルを持つデバイスはユニットを見つけることができます。 はい、そしてそれらは高価でした。

Control4による照明制御コントローラー

Control4の壁掛けワイヤレススイッチ

EnOceanは、壁スイッチに壁バッテリーが必要ないという点で魅力的でした。 ボタンに触れると、圧電効果を使用してエネルギーを生成します。 しかし、当時は制御コンピューターがなかったか、私はそれを見つけることができませんでした。 先に進み、HomeMaticでは特別なアダプターを使用してEnOceanを使用できることをお知らせします。


HomeMaticサーキットブレーカに似た1対1のEnOceanサーキットブレーカ

FS20はHomeMaticの前身であり、チャネル暗号化はありませんでした。 そして、彼らが言うように、スイッチの設計は噴水ではありませんでした。


FS20ウォールマウントワイヤレススイッチの例-更新されたデザイン

HomeMatic （後でHM）とXControlを残しました。

XControlの利点は、サーキットブレーカが多くの企業（Gira、Jung、Siemensなど）と設計互換性があり、HMサーキットブレーカがPEHA Auraのみと互換性があることです。 私の意見は私の妻にとって最高のデザインではありませんが、X10よりも一桁優れています。


XControlのClimate Control-美しい、しかし高価

決定は、フランクフルトのLight＆Building展示会を訪れた後に行われ、XContolのゲートウェイコントローラーも1,500ユーロで展示されました。 HMの同じゲートウェイ機能は500ユーロの価値がありました。 1か月後、その価格は180に下がり、選択したソリューションの正確さをさらに強化しました。

準備する

なぜなら 新しいアパートがもう半年建設されていたので、準備と計画のための時間がありました。 最初のステップは確認することでした：スイッチにゼロがありますか。 しかし、幸いなことに、これが標準になり、すべてのスイッチにゼロとグランドが引き込まれました。 ビルダーは、アパートのイーサネットネットワークを期待していませんでした（現在、3年後、これもほぼ標準になりました）。そして、職長と合意して、週末に7回線と14ソケットを将来のアパートに費やしました。 非常に迅速に行動する必要がありました 購入から2週間後、フロアは浸水し、これは不可能になります）。 2日目の終わりまでに、私はこれらのケーブルを自分で転送しない限り、私はこれらの700ユーロを建設業者に提供する準備ができていたので非常に疲れました。
ワイヤレス接続の希望はありませんでした（無駄ではありません）。 職場で、私はワイヤレスアクセスポイントを開発していましたが、ワイヤレス接続で何ができるか（またはそれが不可能か）を知っていました。 今でも801.11nでは、sans wire * HDムービーを見ることができません。 おそらく801.11acの方が良いでしょう。

これはアパートでの準備を終了しました、なぜなら 私は開発者に電気シャッターを支払わないことに決め、ブラインドモーターに後で配線をすることを望みました。

計画が開始されました。 自動化の4つの主要な段階を自分で決定しました。

1. 光
2. ブラインド
3. 暖房
4. 廊下の壁パネルにすべてのコントロールを表示します。

考えられるシナリオを熟考し、ドキュメントを読んでお金を節約し始めました。

私は古いアパートをクロアチア人に売りました。クロアチア人の手は適切な場所から育ちました。 私はアパートからX10機器を取り外すことすらしていませんでした。ただ、このゴミをすべてばらばらに投げただけです。 私たちはクロアチアに敬意を表さなければなりません-彼は再び私に電話しませんでした。 ここから結論づけることができます：X10はまだ動作している、または彼はすべてを埋め立て地に捨てました。 特別なソフトウェアと知識なしにブラインドを上げる時間を再プログラムすることさえ不可能です（トラックの運転手にはできませんでした）。

必要なすべてが新しいアパート（自動化よりも重要なもの）で行われた後（たとえば、全長7メートルの2つのミラーキャビネット）、1つの部屋のHMスイッチの最初のバッチを購入しました。


PEHA Auraサーキットブレーカーの設計

それらを組み込み、私はすべてが私が望むように機能することを確信しました。ネイティブソケットだけが新しいスイッチと設計が異なります。 すべてのソケットも変更することにしました、tk。 費用はそれほどかかりませんでしたが、アマチュアの決定によってうんざりしました。

古いJUNG CD500コンセントのデザイン

新しいPEHAオーラアウトレットデザイン

時間が経つにつれて、40のコンセントすべてと15の異なるTV /イーサネット/電話コンセントを変更しました。 コンセント全体を完全に変更する必要がありました パッチパネルの単純な変更は、その非互換性のために省くことができませんでした。 しかし、ボーナスとして、子供からの保護が組み込まれています（現在2つあります）。
寝室のブラインドはとにかく閉じなければなりませんが、床は2番目になっていますが、 窓の下には一晩中輝くランタンがあります。


キーマティック


キッチンバックライト制御

プログラミングは、CCU1コントロールユニットのWebインターフェイスを介して行われ、非常に耐えられました（そして今でもそうです）。 ブラウザでマウスをクリックするだけで、ルールの準備が整います。


Webインターフェイスソフトウェアウィンドウ

スクリプトを作成するには、次の手順を実行します。

• このシナリオを実行するイベントを選択します。 これは、一時的なイベントおよび/またはデバイスのステータスの変化である可能性があります。
• 何が起こるかを選択してください。 たとえば、LivingRoom.LampをONに設定するか、 LUAでスクリプトを実行します。
• 保存する

しかし、このベースでは美しい「Webフロントエンド」を構築できないことがわかりました。


HomeMatic CCUに埋め込まれたWebFront

Qnap TS-110 NAS （Lunix c ApacheとMySQLが実行されている）に基づいて管理用のWebサーバーを実装する必要がありましたが、それまでにメディアサーバーと単なるドキュメントリポジトリを装ってアパートに登録されていました。
ネット上で、ある学生のPHP + JavaScriptでFrontEndを見つけ、自分で見ました。 解決策は良好であることが判明し、引き続き機能します。

上記のように、RS-485を介していくつかのコンポーネントを接続することは可能ですが、私は興味がありませんでした。
CCU1には、追加のアダプターを接続できる2つのUSBポートがあります。

• Wifiアダプター（Linuxドライバーが必要）
• Bluetoothアダプター。 BlueID Accessアプレットを使用すると、電話からドアを開けることができます。
• EnOceanアダプター。 EnOceanスイッチとトラッカーを接続できます。
• FS20アダプター。
• ELV 868Mhzから気象ステーション、またはELV EM-Serieから電力消費モニターを接続できます。

EnOceanアダプターのみを使用します。 しかし、EnOceanスイッチを押すと、かなり大きなクリック音（圧電効果）が発生し、たとえば寝室に置くことができなくなります。 アイデアそのものですが、電池を交換しないでください。 とても良い。

徐々に部屋とコンポーネントを追加し、最近になってようやく第1ステージと第2ステージ、および第3ステージと第4ステージを完全に完了しました。 次のコンポーネントを作成するために非常に多くの異なるコンポーネントがあります（約80種類のデバイス）。

• 壁面照明コントローラー
  
• プラグインライトコントローラー
  
• 壁掛けブラインドコントローラー
  
• 壁スイッチの山
  
• ドアロック
  
• すべての窓と正面ドアの位置センサー（開閉）
  
• 船外温度センサー
  
• モーションセンサー（バルコニーに立ち、光センサーのように動作します）
  
• インターコム制御（ドアベル認識に続いてアクセスドアを開く機能）
  
• MP3コール
  
• ラジエーターと温度調節センサーの温度制御。
  

WebFrontを介して制御する機能を備えた以下の非HMコンポーネントと同様：

• インターネット経由で監視できる3台のWebカメラ（ベビーバックグラウンド）
• ソノス
• LG TV（アパートを出ると電源が切れます）
• AVM FritzBOXルーター -自宅番号（DECTベース）への発信者のリストがそこから読み取られます

そのような壁のスイッチは興味深いように見えました：

OLEDマルチスイッチャー。 最大10台のデバイスを制御できます。 右/左のデバイス選択、上/下-コマンド
しかし実際には、それを使用することはあまり便利ではないことが判明しました。 通常の状態では、ディスプレイは（エネルギーを節約するために）オフになり、2回押す必要がある最初のデバイスをオンにします：ディスプレイは最初にオンになり、コマンドが実行されるのは2回目だけです。 他の9つのデバイスをオンにするには、左または右にスクロールする必要があります。これは長い話です。 5番目にプログラムされたデバイスの電源を入れるには、6秒と煩わしいクリックが必要です。


デバイス通信スキーム

現時点では、コントローラーで約30個のプログラム（スクリプト）が実行されています。 それらのいくつかを次に示します。

• 「私が去った、誰も家にいない」ボタンをクリックすると：
  
  • すべてのライトが消灯します。
  • 音楽がオフになります（Sonos + Sony Receiver）。
  • テレビの電源が切れます。
  • 正面ドアが開いている場合、閉じた後、ロックは2回転閉じられます。
  • 呼び出しから、「さようなら、いくつかのウィンドウは閉じられていません」が閉じられていない場合、または単に「さようなら」と発音されます。
• 船外の温度が30度を超える場合、太陽がすべてのブラインドを90％閉鎖する側。
  温度が28未満または19:00以降に低下すると、ブラインドが再び開きます。
• どの部屋でも、スイッチを1.5秒以上押すと、この部屋のすべてのライトがオン/オフになります。
  ホールには9種類の光源があります。
• 夕方、子供のブラインドは20:00に閉じます。まるで眠る時間であることを暗示しているように、寝室とキッチンで（隣人を覗き込む可能性があるため）光センサーで。 これはすべて、各部屋で独自のプログラムで開きます。

双方向通信により、すべての窓、ランプ、ブラインドの状態、および各部屋の温度と湿度、両側の船外機がWebページに表示されます。 QNAPのMySqlベースで温度をリセットし、 JpGraphを使用して毎日のグラフを作成します。


毎日の気温チャート

これは、半年前のWebインターフェイスの外観です。 今、彼はあまり変わっていません。 すべてのデバイスで、htmlの速度は低下せず（HTC Desire、iPad、Windows PC）、Galaxy TabおよびAndroidのみでアニメーションの速度が低下します。

PC上のWebインターフェイス

チームとチームへの対応との間の遅延はごくわずかです。 プロフェッショナルなソリューションを備えた他のビデオでも、遅延はこれに劣りません。

チームとリアクション間の遅延のデモンストレーション

以下は将来に向けて計画されています。

• 3つの煙探知機を統合（火災）
  
• データベースへのすべてのイベントをリセットし、それについて何かをします。 たとえば、使用履歴を作成します。
• EnOceanからキーリングトラッカーを購入します。30秒ごとにプレゼンス信号がアダプターに送信されます。
  
  その後、アパートを出るときにボタンをまったく残さないことが可能になります。 アパート「自分」は、家に誰もいないことを認識し、「私は去った」というスクリプトを実行します。 「誰も家にいない」モードでは、窓、ドア、または動きのセンサーがトリガーされたときに、カメラからの現在の写真をメールで送信します。
  今このシナリオを実装することはできますが、妻は「私が去った」ボタンをクリックするのが面倒なので、私の努力はすべて無駄になります。
• 新しいメールおよび電子メール通知について、メールボックスのメールボックス（有形のもの）を監視します。 これを行うには、センサーをインストールしてメールカーテンを開き（メールが到着した）、メールドアを開く（ボックスが空になっている）とともに、信号リピーター（リピーター）をインストールする必要があります。 現時点では、ボックスからの信号は、CCU1が立っているアパートの中央には届きません。
• WebインターフェイスのDorisovatアイコンとPHPおよびJavaScriptプログラムの書き換え 彼らは私の現代の要件を満たしていません。
• Sonosオーディオシステムコントロールだけでなく、WebベースのインターフェイスでTVコントロール（チャンネル、ボリューム）を表示します。
• Ethernet InfraRedエミッターを購入して、オーディオレシーバーの音量を制御し、ロボット掃除機を制御します。
• 温度の2年の歴史と関係がある 30分ごとにすべてのセンサーからデータを保存し、1日だけデータを使用します。
• 指紋でドアを開けることは可能ですが、キーなしではできません。 あなたはまだアクセスドアを開ける必要があります。

短所：

• 弱い中央制御装置CCU1。 また、Linuxが搭載されており、1か所ですべてを実行できますが、非常に脆弱です。
• デバイスがローカルで制御されている場合、デバイスのステータスが更新されない場合がありますが、実際にはオンになっていますが、ブラウザにランプがオフになっていることが表示されます。
• eQ-3 . , 20 . eQ3 45 . ( 180 , )
• U1 . .
• 2 , . , , , . ( Google )

安全性

たとえば、中国のハッカーがアパートの照明で遊ぶ方法や、隣人が城の無線コマンドを傍受して家に入る方法など、システムのハッキングに関する多くの妄想的なシナリオを思いつくことができます。

この点で、次の考慮事項があります。

• すべての重要な場所（私の場合、ドアロック、モーションセンサー、キーリング）では、AES-128に基づく無線信号の暗号化が有効になっています。
• 外部からのアクセス（インターネットから）はhttps経由でのみ可能であり、パスワードで保護されています（AuthType Digest）。
• WPA2-PSKで保護されているWiFiネットワークのパスワードを誰にも教えません。ゲストの場合、ルーターはメイングリッドと論理的に通信しないゲストグリッドを提供できます。
• 本当にしたいなら、どんなシステムでも壊れることがあります。イスラエルのデータセンターを雇ってWiFiパスワードを解読するよりも、窓を登る方が簡単な場合があります。

まとめ

3 5000 , . 600 10 140 , LED (, , , ..). (bus) . ( c Iphone ) , . , -.

*

参照：

• X10 — ru.wikipedia.org/wiki/X10
• HomeMatic — homematic.com
• eQ-3 — www.eq-3.de
• Control4 — www.control4.com
• EnOcean — www.enocean.com
• XComfort — www.moeller.net/de/products_solutions/power_distribution/buildings/xclever_home/x_products/index.jsp
• Light&Building — light-building.messefrankfurt.com/frankfurt/en/besucher/willkommen.html
• Sonos — www.sonos.com en.wikipedia.org/wiki/Sonos
• QNAP — qnap.ru/content/catalogue/soho/239
• JpGraph — jpgraph.net