Home Automation - 💡 Fix My Ideas

Home Automation

Home Automation


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

For nogle betyder et smart hjem større energieffektivitet - lignende apparater, der svarer til tidssvarende prissætning eller motoriserede gardiner, der lukker varme dage. For andre er det lunefuldt - som vandtætte højttalere, der blæser "Immigrant Song", mens propan fakler antændes langs taglinjen. Uanset hvad det er billigere og lettere nu at bygge den slags smart, pålidelig hjemmeautomatisering, der er blevet lovet i årtier. Nye trådløse protokoller og mobiltelefonbaserede grænseflader gør sådanne installationer ekstremt fleksible. Og ved at eksperimentere med næste genteknologier som gestusbaseret kontrol og bio-konstruerede materialer, kan du gøre dit hjem til et forskningscenter, der udforsker de teknologiske grænser for, hvor nemt, effektivt og sjovt dit liv kan være.

Kontrolinterfaces

Når Singularity kommer, vil du programmere dit hjem med ren bevidsthed. Indtil da skal du fortælle ethvert hjemmeautomatiseringssystem, hvordan man opfører sig. Selv i et smart hjem hvor handlinger automatisk udløses baseret på belysningssensorer eller vejrmønstre, har du brug for en slags opsætningsskærm eller programmeringsinterface for at definere dit systems adfærd. Nogle af de nyeste kommercielle grafiske grænseflader kan give en fantastisk front-end til brugerdefinerede hardwareprojekter.

  • Cloud Service Med en "cloud" -grænseflade, ændres ændringer foretaget på enhver web-tilsluttet enhed tilbage gennem netværket til dit hjem. At have det magiske sted på en fjern server betyder altid-on-status, kompatibilitet på tværs af platformen og mobiladgang. Opsætning af disse tjenester - som Digi's iDigi Device Cloud, Verins Home Monitoring og Control, Lowes Iris Smart Home System eller Xfinity's Home Security - indebærer at betale et gebyr, installere en internet gateway til hjemmet og logge ind på virksomhedens webside.
  • Hjemmedatamaskin Med en pc eller en Mac, der er forbundet til dit system, er det nemt at foretage ændringer i dit opsæt. Du kan gøre det fra computerrummet eller udenfor hjemmet ved hjælp af fjernadgangsprogram. Men hvis du er energibesparende, husk at maskinen skal køre kontinuerligt med en belastning på mindst 50 watt. Når det er sagt, tilbyder en computerbaseret grænseflade den mest fleksibilitet til homebrew-automatisering eller sikkerhedsprojekter, som Webcam Security System (side 44), især hvis du er fortrolig med C ++.
  • Kommerciel Touchscreen Hardware / Software High-end automatiseringssystemer som AMX, Control4 og Creston bruger brugerdefinerede tabletter, som du bærer rundt i huset. Disse systemer og billigere pakker tilbyder også iPad apps og undertiden også apps til iPhone og pc-tablet.
  • DIY Kontrolskærm og Web Interface Du kan lave din egen controller ved at forbinde en Arduino microcontroller til knapper og en LCD-skærm (side 54). Ladyada.net har en god tutorial om hvordan man gør dette. Med et Ethernet-skærm (eller andet interface) på controlleren kan du køre en simpel webserver, der tager kommandoer og rapporterer enhedsstatus via en privat webside og synkroniserer med andre Arduinos ved at få adgang til samme serverplacering. En begrænsning af at sætte en webserver på selve Arduino er, at den generelt vil begrænse adgangen til det samme netværk. Så hvis det kører på en privat havn, vil Arduino ikke også kunne trække data fra det åbne web.

protokoller

Kommunikationsprotokoller dikterer, hvor godt de automatiske enheder i dit hjem tales; de kan betyde forskellen mellem et sprinklersystem, der slukker på det rigtige tidspunkt og en, der oversvømmer indkørslen. Nogle protokoller sender signaler over elektriske ledninger, andre sender dem over luften. De varierer alt efter pålidelighed, hackability og sikkerhed. De bedste muligheder er med protokoller, hvis licensorganer tilbyder overkommelige udviklerpakker til folk, der ønsker at eksperimentere.

  • ZigBee Denne protokol er baseret på IEEE 802.15.4-standarden for trådløs trådløs brug samt nogle tilføjelser, der ejes af ZigBee Alliance (zigbee.org). Det virker på både 915MHz og den mere almindelige 2,4GHz frekvens, med en rækkevidde på 50 meter. Dumme knuder som sensorer og switche sover meget, så de kan køre i mere end et år på batteristrøm, mens resten af ​​systemet gør det store løfte om at routere 250kbps datastrømmen. Dette betyder at du skal installere mindst en "koordinator" ZigBee node i et netværk (side 66). Hvis du vil oprette den næste ZigBee must-have, koster udviklerpakker $ 150- $ 300.
  • Z-Wave Denne hurtigt voksende standard (z-wavealliance.org) sender radiosignaler over luften på 908.42MHz-frekvensen, som nogle gange kører af trådløse telefoner, men undgår det stadig mere overfyldte 2,4 GHz-rum. Det er pålideligt, effekt effektivt og varierer mellem 30 og 100 meter afhængigt af forhindringer, men sender et beskedent signal på 9,6 kbps.
  • Insteon Kompatibel med den velkendte X10-protokol, er Insteon det eneste system, der sender signaler på el-linjer og luft-radio samtidig, hvilket giver dig dobbelt dækning. Mange billige enheder til det pålidelige system er til salg på Smarthome site (smarthome.com) og rundt om nettet. Vil du rive rundt med det? Et udvikler kit er $ 250.
  • X10 Denne powerline-standard fra 1970'erne (x10.com) er den mest massemarkedsmulighed, selv om den kan være træg og modtagelig for interferens. I en test slog en X10-lyskontakt uforklarligt af, når jeg spillede Stevie Ray Vaughan på en nærliggende stereoanlæg. Der er ingen præfabrikkerede udviklerpakker, men du kan læse, skrive og programmere X10 med en Arduino og en $ 15 plug-in enhed kaldet en PSC05 (side 60). (Bemærk også, at opfinder X10, Inc. går ud af drift, hvilket resulterer i, at snavs-billige X10-gadgets kommer til markedet som hackingsfoder. For eksempel kan en billig lysdæmmer ændres for at styre en motor.)
  • Wi-Fi Mange meget seje hjemmeautomatiserings gadgets, såsom Nest- og Ecobee-termostaterne og Belkin WeMo-enheder, bruger allestedsnærværende wi-fi. Så du tror det trådløse netværk standard kan være et godt alternativ til DIY hjemme automatisering projekter. Men wi-fi, som netværksstandard HomePlug, er designet til at flytte masser af data via TCP / IP, og det kræver derfor vægstrøm (eller store batterier) og behandlingsmuskulaturen i en mobiltelefon. Udviklingskort koster $ 20 til $ 60.
  • Decentralized Control Nogle automatiseringsprojekter behøver ikke en kommunikationsprotokol; de kører på mikrocontrollere eller endda bare simple kredsløb - giver ormlignende reflekser til et smart hjem, snarere end et centralnervesystem. For eksempel brugte maker Ed Rogers en vibrationssensor til automatisk at lukke sine vinduer, når et tog gik forbi, og Notification Alert Generator (NAG) minder dig om husstandsopgaver, når du går forbi (side 50).
  • Universal Powerline Bus UPB har ikke nogen udviklerkort, som sætter dæmper på ting. Enheder bruger protokollen ved at tilføje proprietær kode til deres firmware til at sende et radiosignal på elektriske linjer ved hjælp af fede 40 volt-impulser. Kickeren? Opsætning af UPB kræver dyre softwareværktøjer, som normalt købes af en entreprenør.

Fysiske grænseflader

At få signaler til lynlås rundt i dit hjem er en ting. Den virkelige udfordring er at sikre, at de udløser de påtænkte handlinger. Ved kanten af ​​netværket giver nærhed, temperatur, infrarød (side 118) og andre sensorer input til controlleren. Og for udgange skal enheder oversætte kommandoer til trin, som f.eks. At tænde for en 240 volt strømforsyning eller betjene en vindueblind servomotor, og derefter rapportere tilbage på enhedsstatus for at bekræfte missionens succes. (Alle protokoller undtagen X10 har et tilbagekoblingssystem indbygget.)

  • Plug-In Switches De enkleste moduler tilsluttes til strømforsyning og styrer enhver enhed, som du tilslutter dem. Alle protokoller har sådanne væg vorter (priserne varierer fra $ 10 til $ 200) samt beholdere du kan installere i væggen for et problemfrit udseende. Du kan også styre en stikkontakt fra en mikrocontroller ved hjælp af PowerSwitch Tail II, som simpelthen tager en digital pinudgang (3-12V DC, 3mA-30mA) til at skifte en integreret 120V AC, 15A stik.
  • Indbyggede kontrolenheder Alle hjemmeautomatiseringsprotokoller indeholder utallige gadgets og apparater med den indbyggede evne til at modtage og sende signaler. Skru en ZigBee eller Z-Wave termostat i væggen, for eksempel, og det bliver synligt for netværket med det samme. Automation-klare enheder løber fra jordiske lysafbrydere og dørlåse til sprinklersystemer og dyrefoder.
  • DIY Protocol Control Hvis du selv bygger en grænseflade, skal du tænke på den som to dele: Den protokoll-kompatible transceiver og den fysiske hardware, der udfører handlingen. Transceivere til næsten alle protokoller er relativt overkommelige; for eksempel $ 25 XBee boards, der bruger ZigBee og andre protokoller, eller $ 15 X10 PSC05. Disse tilsluttes via en grænseflade til det fysiske lag, som servomotorer, der åbner persienner eller drej låse eller aktuatorer, der tænder og slukker for en vandslange. Interfacet kan være relækretser, drivere, mikrocontrollere eller programmerbare stikkontrollere med trykknapper (også programmerbare kontakter) som beskrevet i Keybanging (side 72). Det netværkede Smart Thermostat-projekt (side 54) udfører sine fysiske handlinger ved at tappe ind i standard fire-wire styreknippen, der anvendes i luftkonditionerede HVAC-systemer.

    Ved hjælp af denne grundlæggende opskrift har beslutningstagere skabt et bredt udvalg af brugerdefinerede grænseflader. Alt kan styre noget: fjernbetjeninger til hjemmebiografen, der "ændrer kanalen" på den fysiske virkelighed, ovne, der begynder at lave mad, når Google Latitude viser, at du kommer tæt på hjemmet. På nogle måder er hjemmeautomatisering som at lave osobuco - det er ikke så svært at lave alene, men det indebærer en masse forberedelsestid i køkkenet.



Du Kan Være Interesseret

One Man's Junk, The Same Man's Treasure

One Man's Junk, The Same Man's Treasure


Roboter Får et greb med elektrospidsfingre

Roboter Får et greb med elektrospidsfingre


Lys en brand for at få adgang til denne post-apokalyptiske Digital Safe

Lys en brand for at få adgang til denne post-apokalyptiske Digital Safe


Top Router Tips og Tricks fra Jimmy DiResta

Top Router Tips og Tricks fra Jimmy DiResta






Seneste Indlæg