Воскресенье, 11.12.2016, 09:58
| RSS
Поиск
Главная |
Защита, контроль, управление
Форма входа
Логин:
Пароль:

Меню

Авторские проекты

Авторский блог

Raspberry Pi

Каталог схем

Полезная информация

Обратная связь

Каталог сайтов

Форум

Канал YouTube


Сузуки Клуб Россия

Календарь
«  Октябрь 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031

Наш опрос
Вы проживаете:
Всего ответов: 690

Ссылки




Яндекс.Метрика







.
Статистика

Онлайн всего: 3
Гостей: 2
Пользователей: 1
ppwwdd

Raspberry Pi для домашней автоматизации. Пилотный проект

Raspberry Pi для домашней автоматизации. Пилотный проект


Внимание! В настоящее время поддержка данного проекта не осуществляется! Используйте текущую версию, описание которой можно найти по этой ссылке

В предыдущих статьях о домашней автоматизации были рассмотрены различные контроллеры, которые подключаются через интерфейс RS485 к миникомпьютеру Raspberry Pi, выполняющему роль серверного устройства. Сейчас настало время рассказать о том, как связать все эти элементы в одну общую систему.

Но вначале напомним общие принципы реализуемой системы домашней автоматизации. Основной её идеологией является распределенный принцип построения. Другими словами имеется центральное устройство, соединенное с контроллерами, к которым в свою очередь подключаются различные датчики и исполнительные устройства. Преимуществом такого построения является то, что не нужно тянуть длинные линии от каждого датчика к центральному устройству – достаточно одного кабеля UTP, который используется и как линия связи (RS485) и как шлейф основного питания контроллеров.

Так же преимуществом распределенной системы является её частичная работоспособность  в случае выхода из строя любого контроллера или даже центрального устройства.

Кроме универсальных контроллеров, которые позволяют подключать различные аналоговые и цифровые датчики (охранные, пожарные, протечки воды, температуры) и исполнительные устройства, были рассмотрены и контроллеры, которые выполняют «узкопрофильные» функции – например, восьмиканальный измеритель температуры и влажности. Это уже в некоторой степени (по отношению к данному контроллеру) не распределение функций, а скорее их централизация. Следовательно, рассматриваемой здесь системе домашней автоматизации, наиболее точно подходит определение как централизованно-распределенной. Такой принцип построения позволяет достигнуть максимальной гибкости системы. С помощью комбинирования различных контроллеров и собственных портов GPIO Raspberry Pi можно сконфигурировать систему домашней автоматизации со всеми необходимыми требованиями пользователя.

На рис.1 приведена структурная схема первой версии системы домашней автоматизации. В последующем, мы будем просто добавлять новые контроллеры различного назначения, наращивая общий потенциал системы.

Рис.1

 

Для практической реализации такой системы домашней автоматизации в первую очередь необходимо настроить Raspberry Pi:

1. Установить операционную систему Raspbian.

2. Установить фреймворк WebIOPi.

3. Выполнить настройку порта UART.

4. Сконфигурировать файл параметров WebIOPi.

Следующим этапом реализации системы автоматизации будет изготовление необходимых контроллеров, подключаемых к Raspberry Pi через интерфейс RS485. Ранее нами были рассмотрены следующие контроллеры:

1. Восьмиканальный измеритель температуры и влажности.

2. Четырехканальный термоконтроллер (терморегулятор).

3. Радиомодуль для привязки радиодатчиков и радиобрелков.

4. Контроллер RS485 и преобразователь UART/RS485.

Подробно с настройкой Raspberry Pi и описанием каждого контроллера можно ознакомиться по приведенным ссылкам. Здесь только кратко напомню функции каждого контроллера: 

Климат (8-ми канальный контроллер температуры и влажности). Контроллер позволяет собирать показания температуры и влажности с одного датчика DHT22 и семи датчиков DHT11. Всего к системе можно подключить до 10 таких контроллеров, сетевые адреса контроллеров 10…19, web-интерфейс контроллера показан на рис.2.

 

Рис.2

 

Термостат (четырехканальный терморегулятор). Контроллер может управлять 4 нагрузками как в ручном режиме, так и по заданным параметрам температуры. Ввод значений температуры возможен как непосредственно на контроллере, так и удаленно через web-интерфейс. Режимы прямого и обратного типа управления каналами позволяют использовать контроллер как для управления нагревом, так и охлаждением. Всего к системе можно подключить до 10 таких контроллеров, сетевые адреса контроллеров 20…29, web-интерфейс контроллера показан на рис.3.

 

Рис.3

 

Радиомодуль используется для эмуляции радиобрелков и сбора информации с радиодатчиков. Всего к системе можно подключить до 10 таких контроллеров, сетевые адреса контроллеров 30…39, web-интерфейс контроллера показан на рис.4.

 

Рис.4

 

GPIO – выходы порта Raspberry Pi. C их помощью можно организовать управление 6 различными нагрузками (исполнительными устройствами), web-интерфейс управления портами показан на рис.5.

 

Рис.5

 

Контроллер 1 (контроллер RS485) позволяет управлять 4 нагрузками (исполнительными устройствами), контролировать состояние 4 дискретных входов, собирать информацию о температуре и влажности с датчиков DHT11 и DHT22. Всего к системе можно подключить до 20 таких контроллеров, сетевые адреса контроллеров 60…79, web-интерфейс контроллера показан на рис.6.

 

Рис.6

 

Остальные закладки (контроллер 2….контроллер 6) зарезервированы для наращивания системы. С этой же целью для новых типов контроллеров зарезервированы сетевые адреса 40…59 и 80…99.      

Прошивки для контроллеров, web-интерфейс управления и контроля прилагаются. Так же вы можете посмотреть демонстрационное видео работы системы домашней автоматизации.

Осуждение на форуме

Прошивки контроллеров, web-интерфейс управления и контроля


 

 

Смотреть видео работы системы домашней автоматизации:

Содержание всех статей сайта по системе домашней автоматизации на Raspberry Pi




Категория: | Просмотров: 23749 | Добавил: Admin | Теги: умный дом Raspberry Pi, домашняя автоматизация | Рейтинг: 4.9/10 |
Всего комментариев: 6


6  
Класс! Спасибо, как новичку в Rasberry раздел мне оказался очень полезен. В плане коммерциализации полностью поддерживаю Автора.

4  
Добрый всем! В вэб интерфейсе нет кондиционера, как добавить?

0
5  
Ну конечно нет, потому что контроллер управления кондиционером разрабатывался позже. Но в статье по этому контроллеру есть web-интерфейс управления. Открывает страницу conditioner.html на редактирование (F4) копируем пункт меню "Кондиционер" и заменяем им любой из пунктов "Контроллер х" на всех остальных страницах проекта.
Редактируя web страницу можно добавлять новые кнопки меню, менять их местами - в общем конфигурировать интерфейс под свои требования. Для этого достаточно минимальных знаний html, а зачастую даже этого не требуется, т.к. все интуитивно понятно.

2  
Респект и уважуха! :)

На мой взгляд совершенно правильная идеология построения системы! 
Есть центральный контроллер, определяющий "задания", а есть распределенные узлы, выполняющие "задания", которые в случае чего могут работать автономно.
С одной стороны получаем согласованную работу всех подсистем, а с другой - повышенную отказоустойчивость.
 
Участвую в разработке аналогичного, но коммерческого проекта: бюджетный центральный контроллер и облачный сервис для самостоятельной настройки.
1-М Умный Дом (www.1-m.biz)
Контроллер стоимостью 44$ предназначен выполнять функции, подобные Raspberry Pi в этой системе + другие задачи: управление RF, IR, управление со смартфона, через интернет и тп

Одной из важных особенностей проекта, является наше стремление поддержать как можно больше разных производителей датчиков и устройств, особенно нижнего ценового диапазона.
Уже сейчас мы поддерживаем десяток самых распространенных беспроводных протоколов и на базе нашего проекта можно построить систему сигнализации и простейшего Умного Дома всего за 100-200$.

Еще одна важная особенность - для настройки нашей системы не нужно быть программистом или звать обученного специалиста - все делается максимально просто через облачный сервис.

Предложение к автору:
Мы бы хотели сделать Ваши оконечные устройства совместимыми с нашим проектом. Как мне кажется, от этого выиграли бы все: пользователь может изготовить узел, а уж с какой системой его использовать определяет в дальнейшем - свобода выбора. 
 + можем предоставить возможность продажи Ваших готовых изделий через наш магазин (думаю, особенно будут востребованы модули управление отоплением, вентиляцией, солнечными коллекторами и тп).

Множество людей хотят построить Умный Дом самостоятельно, но не готовы паять или кодить.
Давайте вместе предоставим им такую возможность!

0
3  
Совместимость - это, конечно, очень хорошо smile

Что касается "продаж готовых изделий" - а о каких готовых изделиях вообще идет речь? - я производством и продажей их не занимаюсь, проект некоммерческий, прошивки контроллеров и остальные исходники в свободном доступе.

Вместе с тем я негативно отношусь к "коммерциализации" любительских проектов, об этом четко указано на сайте (см. здесь). И вот почему - просто я прекрасно знаю, чем обычно это заканчивается - сначала много шума и разговоров, а потом у "коммерсантов" по какой-то причине пропадает интерес к проекту и в результате огромный объем работы становится никому не нужен. Проходил уже это...

1  
Хорошая система! Спасибо автору за проект. Хочу применить сей девайс для управления газовым и вторым в системе твердотопливным котлом. Но это уже будет ближе к марту следующего года, результатом обязательно поделюсь.





T2M © 2016
Сайт управляется системой uCoz