Интеллектуальная Система Управления Домом «iHome»

Здравствуйте дорогие читатели моего блога. Представляю вашему вниманию проект интеллектуального управления жилищем «iHome».

Что это такое и принцип работы интеллектуальной системы управления домом:

Система состоит из:

  • Центрального блока управления (ЦБУ), который встраивается в щиток в доме,
  • Периферией, управляющей всем оборудованием дистанционно.

ЦБУ построен по модульному принципу, где главным «мозгом» является достаточно доступная  и распространенная плата  на платформе Arduino MEGA. Помимо нее на ЦБУ находятся вспомогательные модули, такие как:

  1. GSM Модуль коммуникации для управления умным домом посредством СМС.
  2. Модуль радиосвязи на переменной частоте HC-12 для дистанционного управления периферией по протоколу «iHome»
  3. Модуль приема и передачи фиксированных посылок на частоте 433.92Мгц для приема посылок от пультов, датчиков охранной сигнализации.
  4. Сетевой модуль W5100 для выхода в интернет и управления по веб интерфейсу.

Все эти модули будут устанавливаться на Мегашилд разработка и наладка которого все еще ведется мною, предварительно он будет выглядеть вот так:

Философия моего умного дома.

Перед тем, как проектировать мою систему умного дома, я поставил себе несколько целей, которым должна удовлетворять система.

  1. Безопасность.
  2. Экономичность,
  3. Комфорт

и у меня это получилось! Все это стало возможным объединить в одном устройстве, в один веб интерфейс и разместить основные узлы связи и управления умным домом на одной плате с размером в тетрадь.

Плата Megashield — является модульным решением, мощность которого можно наращивать самостоятельно, добавлять либо убирать нужный функционал. В нее интегрировано управление 6-ю нагрузками суммарной мощностью в 39.6 КВт (6 реле по 30А) и датчики тока на каждый из 6 каналов управления.

Каждый канал будет подключен к помещениям дома и можно будет управлять включением и выключением нагрузок и мониторить их энергопотребление. При помощи датчиков тока система сможет предупреждать превышение заданного барьера по мощности и отключать помещения при надобности.

На плате также установлен общий канал мониторинга напряжения сети и потребления тока, при помощи которого можно производить расчеты энергопотребления. Также эта информация выводится визуально при помощи графиков тока, напряжения и рассчитанной мощности на соответствующую страницу веб интерфейса.

Так как все соединения к каналам осуществляются последовательно автоматическим выключателям щитка, помимо обеспечения электронной защиты, обеспечивается так же механическая в случае превышения токовых характеристик цепей, таких как к примеру при коротком замыкании или чрезмерной нагрузки.

На плате установлены модули дистанционного управления и сбора информации по радиоканалам. Они осуществляют управление устройствами на расстоянии, такими как:

  • Входные двери и ворота (встроенна защита канала от взлома динамически меняющимся ключом)
  • Управление насосами водоснабжения и мониторинга уровня резервуаров с водой,
  • Приема сигнала с погодной станций,
  • Приема информации и управления  возобновляемыми источниками энергоресурсов —  электроэнергии: ветрогенераторов и солнечных батарей,
  • управление вентилями подачи воды и газа,
  • Управление орошением участка,
  • Управление теплицей,
  • Управление очисткой воды и отоплением бассейна,
  • Дистанционное управление котлом и узлами отопительных систем,
  • Управление резервным генератором,
  • Прием сигнала от охранных датчиков.

итд

При помощи GSM модуля осуществляется управление системой умного дома через сотовую сеть по средством СМС сообщений и звонков, постановка и отключение охранных функций а также реализована возможность двусторонней связи через  веб интерфейс, страницы звонков через сотовую сеть.

Также на плате установлен эзернет модуль, который обеспечивает:

  • Синхронизацию времени через сеть,
  • Выход в интернет,
  • Связь с камерами наблюдения,
  • Управление системой через веб интерфейс.

Ниже представлены скриншоты интерфейса и видео ролики системы в работе:

2D режим, главная страница:

Система в режиме охраны:

Режим управления 3D:

Снимок_2016_07_04_23_03_47_497 Снимок_2016_07_04_23_03_57_415 Снимок_2016_07_04_23_04_03_175 Снимок_2016_07_04_23_04_18_748 Снимок_2016_07_04_23_04_41_221

Bидео:

Так будет работать запуск резервного генератора:

Первый старт:

Интеграция в мебель:

Охранные фунции:

Демо проверять исключительно в браузере Firefox!

Исходники

Текущая версия проекта — 0.0.2

Что нужно для построения умного дома:

Для тестирования веб интерфейса нужны всего 2 платы:

  • Arduino MEGA 2560
  • Ethernet shield W5100

и Микро СД карточка на 2-4Гб.

Этого достаточно, что бы залить прошивку в микроконтроллер через последнюю версию Arduino IDE и файлы вебсервера на Micro SD карточку, которые вы найдете ниже, вставить ее в Эзернет шилд и начать тестирование системы.

Обновленный скетч для заливки в Ардуино (стабильная версия от 27го Апреля 2017):