Arduino

и не только...

YouTube Instagram TikTok Facebook VK

Сравнение умного дома на готовых компонентах и полностью "самопального" решения на Arduino

Итак, когда мы приступаем к любой задачке, мы сначала пишем "Дано". Так вот, дано: умный дом, который работает в городской квартире, управляет светом, вытяжкой и другими устройствами, замеряет температуру, влажность и качество воздуха, позволяет удаленно контролировать все это через приложение.

Я уже писал ранее про выбор компонентов, а также рассказывал про устройство модуля умного дома и выкладывал его программный код.

Выбор компонентов

Теперь же мне захотелось понять, насколько удобен умный дом на рабочих компонентах. Взял для начала я такой набор:

Smarthome Kit

Набор включает устройства трех производителей, это: Яндекс, Xiaomi (2 линейки - Mi и Aqara) и Hiper. Я специально не покупал все устройства одного производителя и одной линейки, так как хотел сравнить их работу в комплексе. Даже устройства Xiaomi специально были куплены из разных линеек и для разных регионов. Колонку с "Алисой" купил ранее.

Про регионы устройств xiaomi я расскажу подробно ниже, сейчас лишь укажу, для каких регионов купил устройства.

Набор включает следующее:

  • Цветная лампочка Xiaomi Mi Smart LED Bulb Essential 950lm, протокол - Wi-Fi, версия - глобальная
  • Цветная лампочка Xiaomi Philips 600lm, протокол - Wi-Fi, версия - Китай, 2шт
  • Лампочка с контролем цветовой температуры Xiaomi Aqara LED Light Bulb (Tunable White), 806lm, протокол - Zigbee, версия - Китай, 2шт
  • Цветная лампочка Hiper A61 RGB
  • Розетка Hiper P03
  • Умный пульт Яндекса
  • Хаб Xiaomi Gateway 3 (ZNDMWG03LM), версия - Китай
  • Датчик движения Xiaomi Aqara Motion Sensor, протокол - Zigbee, версия - глобальная
  • Датчик движения Xiaomi Mi Motion Sensor, протокол - Zigbee, версия - глобальная
  • Кнопка Xiaomi Aqara, протокол - Zigbee, версия - Китай, 2шт

Типы автоматизации

Перед тем, как писать про настройку устройств, хочу рассказать, какие вообще варианты автоматизации дома могут быть.

Итак, первый вариант: покупка нескольких устройств (не датчиков), например, лампочек или розеток, который работают по протоколу Wi-Fi, бех покупки хаба (и без настройки программного хаба, такого, как Home Assistant).

Этот вариант дает вам возможность управлять устройствами с помощью приложения со смартфона, однако требует постоянного интернета, так как все управление идет через сервера производителя.

Также можно добавить сюда колонку с Алисой и настроить управление голосом.

Это простой вариант, но он тоже имеет право на существование. Например, почти все умные лампочки позволяют менять яркость и цветовую температуру, а многие - еще и устанавливать и произвольный RGB-цвет. Это довольно удобно. А даже при проблемах с интернетом, такая лампочка будет светить белым светом при подачи на нее электричества.

Второй вариант: добавить к первому датчики, такие, как датчик движения и яркости. Это позволит вам автоматизировать управление светом - свет будет включаться автоматически, только в нужное время и при слабом освещении.

Хороший вариант для развития умного дома, но вы все еще остаетесь зависимы от интернета, поэтому нужно предусмотреть вариант его отсутствия, например, наряду с датчиком движения оставить обычный резервный выключатель.

Третий вариант - добавляем хаб (неважно - отдельное это устройств или же программа на постоянно работающем компьютере). Преимущества этого: появляется возможность использовать другие протоколы, такие как Zigbee, созданые специально для умного дома. Также еще одно преимущество - работы без интернета так как сценарии автоматизации обычно выполняются на хабе. Но как наличие протокола, так и работа без интернета - все это зависит от конкретного хаба, нужно обязательно уточнять эти моменты перед покупкой.

Настройка устройств Hiper и Яндекс

Настройку начал с подключения лампочки и розетки от Hiper. Для их работы необходим доступ в интернет, управляются они с приложения Hiper. Для управления голосом через Алису необходимо дать доступ яндексу к аккаунту Hiper - далее все работает как часы, проблем не было.

У компании Hiper нет хаба и для работы всех устройств обязательно требуется интернет, так как все сценарии выполняются на удаленном сервере. Если интернет отключен, то лампочка превращается в обычную - светит при подаче на нее электричества белым светом.

Далее я подключил "Умный пульт Яндекса". Это устройство, которое умеет управлять техникой с помощью ИК-сигналов, имитирую пульт управления. Можно голосом попросить Алису включить/выключить телевизор, переключать каналы или изменить громкость. Также можно настроить работы с кондиционером, музыкальным центром и другими устройствами.

Минус тут один - нужно, чтобы управляемое устройство было в прямой видимости пульта. Но зато есть очень большой (по крайней мере для меня) плюс - пульт дает возможность очень просто интегрировать умный дом с самодельными устройствами на Arduino через ИК-модуль KY-022, про работу с которым я уже писал. Сейчас он стоит всего 30 рублей. Я сразу собрал самодельную умную розетку, управляемую Алисой, ее сборка и программирование заняли у меня 1 час времени.

Настройка устройств Xiaomi

Далее я приступил к настройке устройств умного дома от Xiaomi: начал с лампочки Mi Smart LED Bulb Essential глобальной версии. Установил приложение MiHome, выбрал регион Россия и настроил лампочку. Она заработала, также она корректно интегрировалась в умный дом Яндекс для управления Алисой.

Но дальше меня ждали проблемы: лампочки Philips, как и хаб, были китайской версии, и для их добавления в MiHome нужно было поменять регион на Китай, из-за чего пропадало управление лампочкой Mi Smart LED Bulb Essential.

Порывшись в интернете, я нашел 2 решения этой проблемы: установка пропатченной умельцами версии MiHome, либо клонирование официальной версии MiHome. Опишу поподробнее оба варианта.

В интернете можно найти несколько версий программы MiHome, код которой исправлен таким образом, чтобы она работала одновременно и с глобальными устройствами, и с китайскими. Естественно, что ставить эти версии надо не из AppStore, а скачивая напрямую *.apk файл. И делать это нужно на свой страх и риск.

Я не буду утверждать, что они не работают, но и рекомендовать их использования я не буду.

Второй вариант - клонирование. В телефонах от Xiaomi есть такая возможность - можно скопировать установленное приложение и иметь возможность работать с обеими версиями. Соответственно клонируем MiHome, одно настраиваем на Китай, второй - на Россию. Это позволит управлять всеми устройствами, однако скрипты автоматизации будут отдельные, "подружить" таким образом устройства китайской и глобальной версии не получится. Также управлять Алисой можно будет только устройствами какого-то одного региона.

Я остановился на втором варианте, основной регион у меня - Китай, так как он дает возможность добавлять намного больше устройств, а также покупать их дешевле.

Дальнейшая настройка - добавил хаб и привязал к нему Zigbee устройства: лампочки, датчики движения и кнопки. Самое интересное, что хаб позволяет привязывать и одновременно работать с устройствами Zigbee разных регионов, поэтому все привязалось корректно и все заработало.

Что же на счет автономной работы без интернета? Тут опять же есть и положительные стороны, и отрицательные.

Положительный момент: привязанные устройства Zigbee работают без интернета. Настроенные скрипты автоматизации также работают без интернета. Мало того, даже лампочки от Xiaomi с протоколом Wi-Fi тоже работают без интернета, что меня сильно удивило, так как я их напрямую даже не связывал со шлюзом. Но, как оказалось, они находят друг друга автоматически в локальной сети и работают по внутреннему протоколу.

А теперь "ложка дегтя": для добавления нового устройства, независимо от того, работает оно по Wi-Fi или Zigbee, нужен интернет и доступ к китайским серверам. Как и для добавления/исправления скриптов автоматизации. Довольно часть китайские сервера бывают недоступны и приходится немного подождать, либо делать несколько попыток.

Сравнение

Итак, теперь можно сравнить умный дом на Home Assistant и Arduino и умный дом на готовых компонентах.

Плюсы умного дом на Home Assistant и Arduino:

  • Стоимость: Home Assistant может работать на Raspberry Pi, стоимость которой соизмерима со стоимостью хаба от Xiaomi, однако все остальные устройства сильно дешевле
  • Неограниченные возможности автоматизации - в Home Assistant можно писать скрипты любой сложности, тогда как в MiHome, например, нельзя даже проверить текущий статус лампочки (в скрипте автоматизации)
  • Работа в офлайн (включая конфигурирование и добавление устройств)

Плюсы умного дома на готовых компонентах:

  • Все устройства беспроводные (в отличии от умного дома на Arduino), батарейки в датчиках и кнопках хватает на несколько лет, поэтому добавление нового датчика и автоматизации занимает 5 минут
  • Возможность управление Алисой без необходимости писать специальный навык для этого
  • Быстрый ремонт - купил - поменял, в Arduino же нужно будет разбираться, что не работает и почему
  • Очень небольшое потребление электричества, в отличии от первого дома, для работы которого у меня постоянно включены три 8-портовых свича с POE

Идеальный умный дом

Какой же он - идеальный умный дом? Нужно взять все плюсы и постараться убрать или минимизировать все минусы:

  • Покупать только компоненты, интегрирующиеся в MiHome, причем в большинстве своем это должны быть компоненты китайского региона, устройства Zigbee могут быть глобальные. Это даст возможность писать более сложные и "умные" интеграции.
  • Zigbee - отличное решение: отсутствие проводом, малое энергопотребление, каждое устройство является ретранслятором
  • Использовать Home Assistant для создания более сложных интеграций
  • 22 июля 2021