Не так давно был представлен Z-Wave модуль для Raspberry Pi - RaZBerry, который превращает мини-компьютер в полноценный контроллер умного дома. Управление Z-Wave сетью осуществляется с помощью web-интерфейса, использующего HTTP/JavaScript API. Используя JavaScript можно создать набор функций для автоматизации (включение/выключение света, проверка температуры, опрос датчика движения и др.), которые затем можно выполнить, послав HTTP запрос.

Продукт компании OpenRemote с одноименным названием позволяет создавать мобильные приложения для умного дома без программирования, при этом в одном приложении могут использоваться разные технологии: Z-Wave, KNX, X10, ZigBee, управление компьютером по ssh и др.

OpenRemote это сервер выполняющий любые команды и конструктор интерфейсов в котором вы создаете кнопки, переключатели, надписи и др. и этим элементам уже назначаете команды, в нашем случае это HTTP запросы на выполнение JavaScript функций на сервере Z-Wave.

Далее я по пунктам расскажу как создать пульт управления умным домом для iPhone и Android! А вот так будет выглядеть наше приложения, когда мы закончим:

Под катом много картинок.

1. Создание сети Z-Wave c помощью контроллера Raspberry Pi + RaZberry

• Установка ПО RaZberry на Raspberry Pi
• Добавление Z-Wave устройств
• Проверка работы устройства

3. Создание дизайна приложения и логики его работы

• Разработка дизайна
• Ассоциация кнопок с командами

Создание сети Z-Wave c помощью контроллера Raspberry+RaZberry

Установка ПО RaZberry на Raspberry

Чтобы попасть в панель управления умным домом перейдите по адресу http://IP_OF_YOUR_RASPBERRY:8083 . Интерфейс программы очень простой, разобраться в нем не составит труда, есть документация . Максимальную совместимость с интерфейсом имеют браузеры: Chrome, Safari, Firefox, другие браузеры: IE, Opera могут работать некорректно.

Добавление Z-Wave устройств

В нижнем меню выберите Режим эксперта . С помощью верхнего меню перейдите на вкладку Сеть → Управление сетью и нажмите Включить (заново) устройство , это запустит процесс ожидания включения устройства в сеть, теперь на устройстве три раза нажмите сервисную кнопку, чтобы контроллер его увидел и добавил.

Проверка работы устройства

Если интервью не пройдено (есть точки и знаки Ø), то можно его повторить, для этого в нижней части экрана нажмите Дополнительные действия → Принудительно повторить интервью (Режим эксперта должен быть включен, чтобы увидеть это меню).
После успешно пройденного интервью, на этой же вкладке Настройка устройств можно настроить некоторые параметры устройства (не забудьте применить настройки кнопкой Применить настройки к данному устройству внизу экрана, а также разбудить устройство, если оно работает на батарейках):

Для управления устройством перейдите на вкладку Управление устройствами → Выключатели

О предоставленном API автоматизации

1. С помощью HTTP/JSON API
2. C помощью JavaScript API

HTTP/JSON API использует простой синтаксис для управления устройствами.
Включить свет можно из браузера:
http://192.168.1.113:8083/ZWaveAPI/Run/devices.instances.SwitchBinary.Set(255)
Или запросить температуру:
http://192.168.1.113:8083/ZWaveAPI/Run/devices.instances.commandClasses.data.val.value
JavaScript API позволяет писать различные скрипты автоматизации, например: включить/выключить свет, опросить датчик, получить температуру, выключить свет через 2 минуты после включения. Эти скрипты могут работать как самостоятельно (например: ночью свет включается только на 15%, чтобы не слепить глаза), так и могут быть вызваны удаленно с помощью HTTP/JSON API .

Скрипт включения света:
SwitchOn = function(N,I) { zway.devices[N].instances[I].SwitchBinary.Set(255); }
Вызов скрипта включения света:
К сожалению прямое обращение к устройствам с помощью HTTP/JSON API из OpenRemote проблематично по нескольким причинам:

1. Символы должны быть перекодированы в UTF-8 в Констукторе OpenRemote
2. При опросе датчиков OpenRemote ожидает «on» или «off», а Z-Wave датчики могут прислать 255 или 0.
3. Для каждого устройства придётся писать свой запрос, а с помощью JS можно использовать только одну функцию для включения различных устройств, изменяя в запросе только параметр функции - номер устройства.

При использовать JavaScript API все эти проблемы исчезают - несколько функций «хэлперов» помогут преобразовать термины Z-Wave в удобные для OpenRemote понятия.
Более подробно о синтаксисе HTTP/JSON API и JavaScript API можно почитать в недавней .

Создание JS скриптов для удаленного управления

Параметр N - номер устройства в сети.
Параметр I - внутри одного устройства может быть физически несколько устройств (каналов), например 2 реле или датчик температуры, датчик движения, датчик освещенности. Параметр I это номер канала внутри устройств. Если устройство содержит только одно физическое устройство, то это параметр равен 0.

После создания файла нужно либо перезапустить Z-Way командой:
/etc/init.d/Z-Way restart
либо подгрузить скрипт вручную, послав запрос из браузера:
http://192.168.1.113:8083/JS/Run/executeFile("automation/openremote.js")
Проверить работоспособность функций можно из браузера.
Включить свет:
http://192.168.1.113:8083/JS/Run/SwitchOn(6,0)
Запросить температуру:
http://192.168.1.113:8083/JS/Run/Temperature(8,2)
В отладке очень хорошо помогает лог Z-Way сервера:
tail -f /var/log/z-way-server.log
Если все работает, переходим к следующему пункту!

Установка OpenRemote контроллера

На сайте OpenRemote есть очень подробная инструкция по установке, которой и предлагаю воспользоваться:
Официальная инструкция по установке OpenRemote на английском языке

Замечу лишь, что OpenRemote написан на Java и нам нужна версия виртуальной машины с аппаратной поддержкой плавающей запятой:
JAVA для ARM процессоров в поддержкой плавающей запятой

Установите мобильное приложение для вашего телефона:
Мобильное приложение OpenRemote

Перед тем как приступить к разработке приложения, для лучшего понимая посмотрите как оно будет работать:

Создание дизайна приложения и логики его работы

Разработка дизайна

1. Перейдите на вкладку UI Designer и создайте новую панель, назвав ее например, iPhone4.

2. Перетяните из правой панели кнопки и изображения на экран iPhone.

3. В свойствах изображения (правая панель) загрузите ваши картинки и с помощью полей Left, Right, Width, Height расположите их на экране как вам нужно. Я загрузил изображения квадрата и лампочки, также добавил надпись.

Создание команд управления и сенсоров

1. Перейдите на вкладку и создайте новый девайс, назвав его например, Raspberry.

2. Выберите только что созданный девайс Raspberry и создайте новую команду для него New → New command . Выбираем протокол HTTP , вводим URL JS-команды и метод устанавливаем POST .
Эта команда включает устройство №6. Аналогично создаем команды включения других устройств и команды выключения.
http://192.168.1.113:8083/JS/Run/SwitchOn(6,0)

3. Теперь нужно создать команду для опроса состояния света. Это команда будет вызываться каждые 2 секунды, поэтому если вы вручную выключите свет, то в нашем приложении это сразу станет заметно. Как обычно New → New command , но дополнительно нужно указать с какой периодичность проводить опрос Polling , устанавливаем 2s , буква s обязательна.

4. Создадим Sensor, который будет обрабатывать полученные значения от этой команды и передавать их изображению или надписи. New → New Sensor , выбираем команду, которую будет выполнять сенсор, устанавливаем тип custom , добавляем два состояния on и off , ассоциируем их с возвращаемыми значениями Z-Wave.

Ассоциация кнопок с командами

2. Ассоциируйте изображение с сенсором, чтобы при изменении состояния устройства изменялась и картинка в приложении. Выберите изображение и в его свойствах установите сенсор.

3. В свойствах изображения выберите какая картинка будет показана если сенсор прислал on и какая, если сенсор прислал off .

Синхронизация с мобильным приложением

Все ли окна закрыты? Выключен ли свет? Не пробрался ли кто в квартиру? Если ваш дом подключен к Сети, достаточно одного взгляда на экран смартфона, чтобы узнать, все ли в порядке. Это становится возможным благодаря системам умного дома. И самое замечательное, что можно управлять своим жилищем отовсюду. Нужно всего лишь нажать кнопки на экране смартфона, чтобы приглушить свет в гостиной, отрегулировать отопление или включить телевизор.

В системе отопления соединение с мобильный устройством обеспечивает умный термостат. В отношении окон эту задачу выполняет сенсор, который регистрирует открытие и закрытие створок. А телевизор, торшер или кофеварка включаются в Сеть с помощью умных розеток.

Простое переоснащение техники

Сверления, прокладки кабеля или пробивания стен для этого не требуется. Многие устройства для умного дома можно закрепить обычным двусторонним скотчем. Их питание обеспечивается от аккумуляторов или батареек, а команды управления и данные сенсоров можно передавать посредством радиосигнала.

Отдельные продукты для умного дома соединяются со смартфоном через Bluetooth или используют домашнюю сеть Wi-Fi. Однако если речь идет об управлении несколькими устройствами и на нескольких этажах, коммуникация часто осуществляется через дополнительный центральный пункт управления умного дома.

Пункт управления в свою очередь подключен к роутеру и обеспечивает соединение со смартфоном и с Интернетом. К тому же он позволяет управлять всеми устройст­вами, чтобы, к примеру, при уходе жильцов из дома автоматически выключались все электроприборы и включалась система безопасности.

Для построения подобной системы вам не понадобятся ни недюжинные технические знания, ни уйма времени. Чаще всего достаточно часа или двух, чтобы установить и настроить все устройства. CHIP представит вам шесть приложений, которые будут особенно полезны при запуске функций умного дома. При этом мы сосредоточились на безопасности и энергосбережении.

Приложения для умного дома

Netatmo Welcome: Сетевая камера с распознаванием лиц

Мобильное приложение Netatmo Wel­come расскажет вам, кто сейчас находится в доме. Если видео­камера не может идентифицировать человека по лицу, она запускает видеозапись и уведомляет вас об этом. Когда вы дома, приложение может информировать вас о попавших в объектив движущихся объектах или улавливаемых микрофонами звуках тревоги (например, от датчика дыма). Видеозаписи сохраняются локально на входящую в комплект SD-карту или сервер FTP. Запись, а также удаленный доступ к видеоизображению предоставляются бесплатно, а вот за видеокамеру нужно будет однократно заплатить примерно 17 000 рублей.

Платформы: Android, iOS

Yale ENTR: Открытие входной двери через смартфон

При использовании ENTR Smart Lock или August Smart Lock вы можете оставить дома ключ от входной двери. Ведь электронный дверной замок откроется, когда вы проведете пальцем сверху вниз в приложении. Команду на открывание замок получает через зашифрованное соединение Bluetooth Low Energy. Когда вас нет дома, можно предоставить ограниченный определенным временем доступ в дом знакомым или вызванным мастерам. Если кто-то из проживающих вместе с вами все же захочет открыть дверь обычным ключом, сделать это возможно. Умный замок ENTR (около 25 000 рублей) устанавливается на внутренней стороне двери и не виден снаружи.

Платформы: Android, iOS

Gigaset Elements: Защищаем жилище от непрошеных гостей

С Gigaset Elements Starter Kit вы сделаете свой дом более безопасным, потратив всего около 12 000 рублей. Стар­­товая комплектация включает центральный пункт управления, датчик движения, а также датчик взлома двери. В отличие от других систем безопасности, дверной сенсор распознает попытку насильственного проникновения (по уровню шума). В этом случае вы получите уведомление через приложение на смартфоне. С его помощью вы также можете включать режим присутствия или отсутствия дома и устанавливать, в какое время должна активироваться система безопасности. Опционально доступны датчик открытия окна, камера и сирена.

Платформы: Android, iOS

Panasonic Home Network: Полная защита на все случаи жизни

Система безопасности Panasonic Smart Home поднимет вас по тревоге телефонным звонком и в том случае, если вы находитесь офлайн. С помощью интернет-соединения мобильное приложение Panasonic Home Network Sy­stem еще и оповестит вас о происшествии. Инициатором тревоги может быть один из датчиков для двери (окна), датчик разбития стекла или протечки воды из набора Starter Kit Plus (около 20 000 рублей). При установке дополнительных аппаратных модулей приложение также позволяет наблюдать за тем, что происходит внутри или снаружи вашего жилища, включать или отключать бытовые электроприборы, управлять освещением, стационарным телефоном и многое другое.

Платформы: Android, iOS

eQ-3 Homematic IP: Регулировка отопления через смартфон

Удобную возможность для управления температурой в помещении через смартфон предлагает eQ-3 с помощью Homematic IP. При настройке через приложение радиаторные термостаты и оконные датчики соединяются с центральным пунктом управления (который обойдется вам примерно в 5000 рублей) и соотносятся с помещением. Затем термостаты, находящиеся в одном помещении, автоматически синхронизируются друг с другом. И если в комнате открывается окно, они снижают интенсивность отопления. Экономить энергию можно также при помощи графиков нагрева, которые без проблем задаются через мобильное приложение на каждый день и для каждой комнаты - очень удобно.

Здравствуйте, дорогие читатели! Очередная история о том, как менеджер самого среднего звена, сдувая пыль с залежавшихся железок на полке, творит такое, от чего у профессионалов всех мастей боль в глазах. ¡Но, это работает, amigo!

Признаюсь, в этот раз я все хотел сделать правильно. Взял Raspbery Pi с полки. Пирожок тот самый, что я уже использовал в своем роботе-газонокосилке: ссылка на пост и ссылка на другой пост . Взял mosquitto, все должно было работать на mqtt, но от себя никуда не убежишь. Под катом море граблей, велосипедов, плохой пайки, сплошной ад для перфекциониста.

Все началось с желания дополнить мой проект Noorik , который я поставил себе на ворота. Если коротко - это DIY решение для GSM блока открытия ворот.
Для открытия ворот достаточно замкнуть определенные контакты на плате.

Заменил arduino на esp8266 и сделал веб-интерфейс с кнопкой открытия. Это оказалось интересно, но дальше я захотел единый интерфейс для открытия откатных ворот, гаражных секционных ворот и калитки.

Когда я стал расписывать все свои хотелки, оказалось, что мне нужно так же:

1. система управления котельной
2. охранная система
3. мобильный интерфейс к камерам видеонаблюдения
4. данные о температуре в доме и на улице

Бэкенд

Не беда, благо своей участи ждал другой пациент. Orange pi zero в студию. Сколько я не мучился с этим чудом китайской мысли - вдохнуть жизнь в такой маленький пирожок оказалось делом выше моих сил. Я скачивал прошивки на официальном и левых сайтах, я покупал прошивки с рук и обменивал на криптовалюту. Думаю, мне просто попался бракованный образец.

Я понял, что сама судьба толкает меня в объятья велосипедостроительства, и что уж скрывать радость, я окунулся в это занятие с головой.

Первым делом я решил использовать как головное устройство (брокер, сервер) видавший виды смартфон. Знаете эти старые вещи просто так не уходят. Им пользовался я, жена, дочь, потом я управлял с этого смартфона своим роботом-снегоуборщиком , я пытался утопить его в реке (до Москвы-реки я так и не добрался, но в родной Пахре эта труба навела шороху). И вот она - новая жизнь для Samsung Galaxy S3.

Установил на смартфон Palapa Web Server и Ftp-сервер. Идея простая в базе данных MySQL всего три таблицы: values, logs, rules.

• В таблице values пары ключ/значение.
• В таблице logs история изменений значений.
• В таблице rules правила изменения одних ячеек в зависимости от значения в других.

Фронтенд

Не кидайте в меня камни, я признаюсь сам. Я использовал Bootstrap. Да, грешен.
Первоначальной мыслью было обернуть все это через Phonegap и получить полноценное приложение. Скажу больше я так и сделал, но в итоге более работоспособной оказалась online-версия. Себе и жене на телефоне просто сделал ярлык на рабочем столе для открытия нужной странице по внутреннему ip.

Каждый элемент реагирует на событие нажатие + проверяется состояние ajax запросами на сервер и изменяется в случае необходимости. Очень удобно, так как видишь все изменения, которые вступили в силу по правилу или сделаны другим пользователем.
Собственно, код по запросу без проблем.

ESP-8266

Я пробовал разные модули и чистый ESP-8266. В итоге самым удобным вариантом оказался модуль LOLIN V3.

Питание с помощью импульсных блоков питания.

Модули для ворота требовали реле и у меня были опасения, что контактные реле будут срабатывать. В итоге работют и твердотельные и контактные. Проблема с тем, что большое количество модулей даже без маркировки об этом являются low-triggered.

При включении модуля происходит кратковременное открытие, которые приводит к непроизвольному открытию при включении питания. Решается подтяжкой к нулю и объявлением состояния до объявления типа выхода.

DigitalWrite(rele, 1); digitalWrite(rele2, 1); pinMode(rele, OUTPUT); pinMode(rele2, OUTPUT);
В итоге модуль для гаража в сборе выглядит так. PIR-датчик для определения движения аккуратно вгрызан в родную обшивку.

В котельной у меня котел очень простой и ни о какой сложной автоматике и речи не идет.

При этом каждый контур обслуживает отдельный насос.

Последовательно с автоматами были включены реле для управления насосами и котлом.

Аккуратно впихивает все хозяйство в щиток.

Прошивка

Код setupWiFi()

void setupWiFi() { WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.disconnect(); delay(100); while(WiFi.status() != WL_CONNECTED) { int n = WiFi.scanNetworks(); Serial.println("scan done"); if (n == 0) Serial.println("no networks found"); else { Serial.print(n); Serial.println(" networks found"); for (int i = 0; i < n; ++i) { Serial.println(""); Serial.print(i + 1); Serial.print(": "); Serial.print(WiFi.SSID(i)); Serial.print(" ("); Serial.print(WiFi.RSSI(i)); Serial.print(")"); Serial.println((WiFi.encryptionType(i) == ENC_TYPE_NONE)?" ":"*"); j=0; ssid=WiFi.SSID(i); Serial.print("Connecting"); ssid.toCharArray(charBuf, 50); WiFi.begin(charBuf,WIFI_PASS); while(WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); j++; if(j>20){ break; } } if((WiFi.status() == WL_CONNECTED)){ break; } } } } Serial.println("Connected"); Serial.println(WiFi.localIP()); }

• При температуре ниже 14*С включается теплый пол первого этажа.
• При температуре ниже 4*С включаются все контуры.

Система охраны работает еще проще. В таблице есть правило о том, что при включенной системе охраны, если обнаружено движение у одного из PIR-датчиков происходит отправка SMS через API одного из сервисов.

Планы

• создание online-версии на удаленном сервере и синхронизация изменений для возможности удаленного управления.
• Отображения данных с GSM/GPS маячков в машине;
• Открытие ворот при появлении наших машин в определенной зоне;
• Подключение к системе пультовой охраны;

В чем заключается понятие «умный» дом? В любом магазине бытовой техники можно увидеть телевизоры со Smart TV, пылесосы, сплит-системы и пр. Для удобного использования смарт-устройств разработчики предлагают специальные пульты. У этих устройств как свои преимущества, так и недостатки. Поэтому недавно появились гаджеты для преобразования Bluetooth-сигналов с мобильных устройств на Андроид в понятный бытовым устройствам формат - ИК-декодеры.

Вслед за таким гаджетам в Google Play стали появляться Андроид-приложения для управления домом. Вот самые популярные приложения для Android, заменяющие ПДУ:

Remote Control for TV

Удобный виртуальный пульт для управления телевизором. Нет лишних кнопок, базовый набор включает управление громкостью и выбором каналов. Работает в 3х режимах: обычный ИК-порт, «ИК-Blaster» и общая Wi-Fi сеть.

Плюсы программы: три варианта соединения с телевизором; простой интерфейс; поддержка множества моделей «умных» ТВ-систем.

Smartphone Remote Control

Это универсальный ПДУ для ТВ с функцией Smart TV. Принцип работы похож на Remote Control for TV. Есть базовые клавиши для управления громкостью и выбором ТВ-каналов. Есть набор базовых функций (переход в 3D-режим, вызов списка каналов и добавление в избранное). Есть поддержка ИК-порта или Wi-Fi сети. Среди больших плюсов - отсутствие оплаты за приложение.

Плюсы: очень понятный интерфейс; поддержка Wi-Fi и ИК-подключение, бесплатное приложение.

Universal Remote TV

Очень похоже на предыдущие приложения по своим функциям. Единственное отличие – более удобное расположение на виртуальном ПДУ, как на обычном пульте, поэтому быстрее привыкаешь к интерфейсу. Также здесь есть поддержка ИК-порта, Wi-Fi, прямой коннект при вводе IP-адреса.

Минусы: нет очевидных плюсов.

Remote Control Pro

Универсальный пульт дистанционного управления для смартфона или планшета на Android. Опять же, здесь есть поддержка управления через Wi-Fi сеть и ИК-порт. Очень простое управление, также можно напрямую установить контакт через локальную Wi-Fi сеть. Отличие – самый удобный дизайн интерфейса, неброская гамма и удобное расположение кнопок.

Плюсы приложения: Wi-Fi, ИК-порт для подключения; удобный дизайн интерфейса.

Универсальный пульт Galaxy

Универсальный пульт для всевозможной бытовой техники, но только с ИК-портом. Данное приложение работает лишь с приборами, поддерживающими управление через инфракрасные лучи. Знает протоколы большинства моделей ТВ, DVD-проигрывателей, кондиционеров, это огромное преимущество по сравнению с другими программами.

Настройка не требует особых навыков. Единственное, что нужно - выбрать тип и марку гаджета в предлагаемом списке.

Плюсы: возможность создания пресетов; поддержка не только ТВ, но и разной домашней техники; большой список поддерживаемых брендов.

Минусы: нет демо-версии, приложение платное.

Вот видео, продолжающее тему ПДУ и других программ для управления «умным» домом: