Расскажу немного о системе Умного Дома Z-Wave, достаточно популярной, недорогой и функциональной.
Переписывать всю Википедию не буду, вот главные моменты:
Что такое Z-Wave
Z-Wave — это протокол связи беспроводных устройств по радиоканалу. Как я понял, раньше он был проприетарным (закрытым), теперь он открытый. Это (в большинстве случаев) центральная система, то есть, ставится контроллер, который обеспечивает все алгоритмы работы, отправку и приём сообщений, выход на внешние интерфейсы. А по помещениям ставятся модули Z-Wave, которые могут быть датчиками (дыма, движения, температуры, открывания и т.д., включая многочисленные датчики «всё в одном», а также выключатели) и исполнителями (реле, диммеры, сервоприводы и т.д.). Можно сделать сеть и без контроллера, об этом напишу ниже.
При приобретении оборудования Z-Wave надо обращать внимание на частоты работы всех устройств — они должны быть одинаковыми. Множество компонентов выпускаются в разных модификациях для разных частот работы. Это делается для того, что в разных странах модули работают на разной частоте. Например, в Европе и Китае это 868,42 Мгц, а вот в России на этой частоте работать нельзя, поэтому модули для России все с частотой 869 МГц. США и Канада — 908,42 Мгц. В общем, если всё покупаем в России, то используем Российскую частоту, а если для удешевления собираемся покупать компоненты в Европе, то надо следить за тем, чтобы всё было с частотой 868,42.
Z-Wave — это консорциум. То есть, это не конкретный производитель, а много-много разных производителей, использующих в работе единый стандартизированный протокол связи. То есть, в идеальном варианте, любой компонент должен работать с любым компонентом. На деле это не всегда так, нужно уточнять, работает ли конкретный модуль с выбранным нами контроллером.
Какие бывают модули
Большинство беспроводных модулей работают на батарейках, как правило, срок работы модуля от батарей составляет не менее 1 года, в зависимости от настроек и использования. Дальность работы модуля от контроллера должна быть не более 10-20 метров открытого пространства, так как передатчик в модулях маломощный для экономии батарей. Но у нас есть также и модули, работающие от сети 230 вольт, в частности, диммеры, термостаты тёплого пола, реле, модули в розетку и прочие вещи, которые просто по принципу свой работы должны быть запитаны от сети. Не может же реле работать без сети? И эти проводные модули обеспечивают ретрансляцию сигнала. То есть, поскольку им не надо экономить батарею, они всегда «слушают» сеть и все команды, которые они улавливают, если адресовано не им, они передают дальше. Рекомендуется в каждую комнату ставить минимум один проводной модуль, чтобы сигналы от любого модуля могли доходить до контроллера и обратно в доме любого размера.
Модули могут посылать сигнал друг на друга, то есть, датчик движения посылает сигнал реле освещения на включение. Значит, система может работать вовсе без контроллера. Контроллер нам понадобится для программирования системы. Но то, что в сети есть контроллер, позволяет нам создавать всякие хитрые сценарии и осуществлять логику, которую не сделать внутренними функциями модуля. Датчик посылает в контроллер команду, в которой прописан его адрес и произошедшее событие, а контроллер согласно своей программе посылает сигналы на любые другие модули. Максимальное количество устройств, работающий с одним контроллером — 232. Можно делать сеть из нескольких контроллеров, это позволяют контроллеры Fibaro.
Устройства работают на своей частоте, то есть, их никак не перебивают ни Wi-Fi ни радио. Сигналы передают простые сообщения о состоянии, так что можно не беспокоиться о том, что радиосигналы в доме ухудшат «магнитную обстановку».
Контроллеры Z-Wave
Если мы хотим управлять системой со смартфона и реализовывать связки сложнее «движение — свет» и «термостат — радиатор», то нам обязательно нужен контроллер. У контроллера есть web-интерфейс для настройки и управления, есть и разные программы для Android и iOS, как правило бесплатные. Сложность функционала, который может быть реализован в системе, полностью зависит от выбранного нами контроллера.
Одна из самых крутых и крупных фирм по оборудованию Z-Wave — компания Fibaro, Польша. У них есть контроллеры Home Center Lite и Home Center 2. Контроллер Home Center 2 похож на Wi-Fi роутер, мы подключаем его к сети питания и к Wi-Fi коммутатору.
Модель Lite стоит в России 24 тысячи рублей, модель 2 52 тысячи рублей. Более дорогая модель отличается такими важными штуками как поддержка IP телефонии, голосовое управление и, самое важное, поддержка написания скриптов на Си-подобном языке Lua. То есть, мы можем создать вообще любой алгоритм работы устройств. В Home Center есть поддержка работы с множеством IP видеокамер, плагины для всяких дополнительных систем, управляемых по HTTP, вроде Sonos, Nest и разных аудио-видео ресиверов. В общем, контроллеры Fibaro хоть и дорогие, но очень приятные в работе и функциональные. Как и их приложение для iOs/Android.
Есть ещё очень много контроллеров: Vera (несколько модификаций), Zipamini, даже плата расширения Z-Wave для Raspberry. Есть USB стик, он стоит всего 3 тысячи рублей, позволяет с компьютера контролировать сеть.
Для большинства задач система Z-Wave получается функциональнее и дешевле, чем система на промышленном контроллера, если считать стоимость программирования ПЛК и программы для управления со смартфона. И, конечно, она незаменима, когда в доме классическая электрика, а вдруг захотелось управлять светом и теплом, достаточно под выключатели положить нужные модули, поставить Z-Wave термостаты и приводы отопления.
Далее рассмотрим пример управления, например, климатом для загородного дома.
