Автоматизация освещения моей комнаты

Свет в Умном доме (4 Уровня Автоматизации)

Автоматическое управление умным освещением

Свет в Умном доме можно реализовать достаточно легко. Процесс автоматизации света в умном доме — это самый интересный процесс.

Глаз человека – это орган, дающий ему самое большое количество всевозможной информации и оказывающий наибольшее влияние на видение всего интерьера в целом.

В настоящее время существует автоматизированные и автоматические системы. Отличие их в том, что в первом варианте в процессе управления человек является основным действующим звеном цепи. В данную систему входят локальные предметы управления, умные датчики в основном сенсорные, каналы сбора и передачи информации, программные блоки, специальные анализаторы полученной информации и исполнительные системы.

Уровни автоматизации света в умном доме.

Низшим уровнем автоматизации можно считать ручное управление. В этом случае управление устройствами освещения происходит при помощи обыкновенных выключателей. Этот процесс является началом создания «умного дома».

Следующим шагом является процесс частичной автоматизации освещения. Здесь простые выключатели заменяются регуляторами и умными датчиками движения. В результате данного процесса значительно снижается потребление энергоресурсов и достигается больший комфорт.

Нет необходимости искать кнопку в темноте, особенно если заняты руки. Для людей с рассеянным характером данное новшество является поистине находкой. Отключение происходит самостоятельно.

Необходимо только при помощи регулятора настроить нужную степень освещения, и ваше существование в доме станет намного комфортнее. Кроме того вы получите хорошую экономию электричества.

Более высоким уровнем автоматизации является дистанционное управление. Простые выключатели и регуляторы заменяются аналогами, имеющими каналы управления беспроводного характера.

Все главные операции и настройка уровня освещения, делаются при помощи пульта управления, отвечающего в некоторых случаях и за функционирование некоторых других приборов, таких как телевизор или жалюзи.

Последний уровень настройки света в умном доме основывается на использовании компьютерной техники, процесс управления которой осуществляется при помощи очень разветвленной системы. Человек участвует в управлении только через компьютер, а основные операции осуществляет непосредственно система.

При нажатии одной клавиши мыши можно управлять одним или всеми приборами освещения квартиры. Возможно, осуществлять разные варианты включения освещения. Управлять освещением можно из любой точки мира, при помощи спутника и интернета.

Управление или выключатели. Нужны ли?

В этой статье речь пойдет о реализации автоматического освещения в умном доме, настройке Domoticz для управления светом и готовое решение на dzVents.

Несомненно стоит использовать не только датчик движения, но и обычный выключатель, который будет дублирующим элементом. Если по какой-либо причине один из компонентов откажет у Вас будет возможность включить свет «проверенным способом».

Особенно эта потребность возникает у новичков, когда после изменения одного из сценариев сервер начинает зависать или отдает не верные команды.

В своей схеме работы свет я не упускаю возможность отключать свет с использованием настенного выключателя. При размыкании цепи питания пропадает напряжение на Wi-Fi реле и цепь питания освещения размыкается, не зависимо от сценария или компонентов системы.

При замыкании цепи питания, реле переходит в положение включено (контакты реле замкнуты). Лампы включаются. Это очень удобно, так как работа с освещением возможна как при использовании автоматики, так и в ручном режиме.

Такое решение возможно при прошивке Wi-Fi реле Sonoff Basic альтернативной прошивкой Tasmota. Процесс прошивки реле можно почитать в этой теме.

Исходные данные: система Domoticz, датчик движения Xiaomi Aqara, Wi-Fi реле Sonoff Basic.

Визуальная реализация света умного дома

На рисунке показана принципиальная схема работы, согласно нашей задумке. Правильным подключением является разрыв фазы через выключатель, так требуют правила устройства электроустановок, во избежание поражения электрическим током при замене ламп.

Постоянное нахождение ламп под воздействием фазы может вызывать их мерцание. У меня идет разрыв нуля, на что есть свои причины.

Пояснения по работе схемы: датчик движения Xiaomi Aqara обнаруживает человека в комнате о чем сообщает шлюзу Xiaomi Gateway 2 по протоколу ZigBee. Шлюз передает данные на сервер умного дома через Wi-Fi роутер.

Сервер понимает, что в помещении появилось движение, а это является условием для запуска сценария, который понимает что нужно включить свет. Отправляет команду с сервера о включении света на Wi-Fi реле Sonoff Basic через роутер.

Сценарий для Domoticz dzVents

Когда все оборудование настроено начинаем написание скрипта. Открываем Domoticz вкладку Настройка -> Дополнительно -> События.

Крайне рекомендую при написании указывать именно idx компонентов. Этот параметр остается всегда неизменным, что в дальнейшем дает возможность переименовывать задействованные устройства, без переработки имеющегося кода.

Начальный уровень

Добавляем новый сценарий dzVents и вставляем следующий код:

Это самый простой вариант работы. Я бы сказал примитивный. Датчик движения с номером idx 14 при изменении своего состояния вызывает тело скрипта. Далее работает конструкция — если обнаружено движение включи свет, если нет выключи. Мы используем Wi-Fi реле (девайс с номером idx 16), которое размыкает нагрузку на лампы.

Датчик Xiaomi Aqara меняет свое состояние раз в две минуты. После первого обнаружения человека свет будет включен еще две минуты, при чем проверка присутствия осуществляется в течении второй минуты.

Таким образом работу датчика можно описать так: При обнаружении человека он дает сигнал о присутствии (on) и «слепнет» на одну минуту, повторно проверяя движение в течении второй минуты. Если его нет дает команду (off). При написании кода следует это учитывать.

Продвинутый уровень реализации света в умном доме.

Если вам не хватает двух минут можно продлить время доработав сценарий. При отработке сценария ночью можно ослепить человека. Неплохо было бы ограничить включение по времени. Для этого я использую виртуальный переключатель «ManualControl».

Он активируется, когда я ложусь спать и запускаю сцену при которой весь свет отключается. С наступлением рассвета «ManualControl» отключается автоматически работой другого алгоритма. Добавляем немного функционала в наш код.

Работа этого сценария: датчик движения с номером idx 14 при изменении состояния вызывает проверку условий. Активировано ли ручное управление, при котором свет мы включаем только руками? Если ручное управление не задано сценарий проверяет состояние датчика движения.

Если присутствие зафиксировано (состояние on) отменить команды стоящие в очереди к Wi-Fi реле, затем включить его, если оно выключено. Свет загорелся. Если никого нет (состояние off), тогда потушить свет через 60 секунд. Таким образом свет будет выключен через 3 минуты.

По истечении двух минут скрипт полностью отработает и в очередь запишется команда, которая по истечении 60 секунд обесточит свет. Если не прописать конструкцию cancelQueuedCommands(), то будем иногда сидеть в темноте, так как записанная в память команда выполнится в независимости от работы скрипта.

Конструкция checkFirst() дает нам возможность предварительно проверить текущее положение девайса.

Например: Вы вышли из комнаты и не дожидаясь команды датчиком движения выключили свет со смартфона или настенным выключателем. По истечении заданного времени датчик движения переходит в состояние off и скрипт дает команду обесточить уже отключенного ранее переключателя.

В итоге имеем два раза подряд состояние off. Получаем некорректные сведения в логах устройства и лишнюю нагрузку на сервер.

Заключение

Конечно, будущее за программными способами освещения, которые в скором времени могут полностью заменить аппаратные способы освещения. Свет в умном доме можно будет просто установить с помощью нового программного обеспечения в компьютере, а затем подобрать необходимый режим.

При этом смена настроек займет немного времени, всего лишь пару минут. Повысится безопасность процесса, снизится возможность получения травм связанных с электричеством. Это важно если есть маленькие дети.

Делая вывод, можно констатировать, что вариант умного дома всегда выбирает потребитель. Поэтому, какой из возможных систем выбрать, решать именно вам.

Естественно можно начать все с нуля, взяв за основу проекты специализированных фирм, или усовершенствовать конструкции самому. В первом случае вы заплатите больше, но при этом будете уверены в результате. А если вы сумеете самостоятельно решить все вопросы, то хвала вам и почет.

Источник

Организация и управление светом в системе «Умный дом»

Система освещения «Умный дом» — это автоматизированная компьютерная сеть, реагирующая на различные действия человека, окружающей среды и способная переключаться между режимами работы, изменяя параметры связанных с ней гаджетов. Что касается последних, то речь идет о настенных, потолочных и точечных светильниках, аварийном освещении, садовых фонарях, неоновых и светодиодных подсветках.

Термин «Умный дом»

«Умный дом» — это наступившее будущее. Комплексная система, способная самостоятельно контролировать все инженерные устройства в здании. Модульная структура позволит оперативно вносить изменения и расширять базу функционала. Управление светом — это один из модулей системы «Умный дом». Помимо него к ним относятся устройства слежения, безопасности, климат-контроля.

Каким бы совершенным ни было управление освещением (набор датчиков, детекторов и контроллеров), только при наличии централизованного контроля оно становится частью «умного дома». В систему входит специфическая электрическая проводка и устройства для автоматизированной работы. Каждый модуль тесно связан с остальными.

Применение «умного освещения»

Оборудование «умного освещения» предназначено для управления внутренними и наружными осветительными приборами. Сюда подключаются каждая лампа в доме, садовые фонари, точечные светильники и различные подсветки. Также централизованное устройство регулирует работу всех приборов.

Для подключения к сети используются контроллеры, а датчики и детекторы используются для регистрации действий. К примеру, датчик регистрирует любые изменения освещения — наступление вечера и ночи, и в зависимости от того, насколько за окном темно, включает светильники с определенным уровнем яркости. Последнюю операцию выполняет не сам датчик, а контроллер. Датчик отправляет на него сигнал, контроллер его обрабатывает и принимает решение, что и где включать.

Преимущества системы освещения «умного дома»

После глобальной настройки останется наслаждаться его функциональностью. Пользователь задает условия, в зависимости от которых изменяется интенсивность светового потока, включаются и выключаются определенные светильники. К ним можно отнести погодные условия, цикл дня и ночи (уровень освещенности за окном).

Отдельная сенсорная панель имеет несколько программ для различных сценариев. Вы самостоятельно можете назвать эти программы, например, «Вечерний ужин», «Просмотр кинофильма», «Сон».

Управление электроэнергией

Помимо удобства настроек и беззаботного управления электрическими приборами в доме, используя такой модуль, вы существенно уменьшаете потребление электрической энергии. Датчики движения позволят отключать освещение в помещении, если человек покинул его, или с появлением первых лучей солнца открывать жалюзи и отключать осветительные приборы.

Список возможностей «умного освещения» безграничен. Перечислим лишь часть из них:

• отключение питания в розетках;
• распределение нагрузки по всему дому;
• автоматическое включение или отключение бытовой техники;
• переход на резервные источники питания (при необходимости);
• контроль доступа к сети и приборам.

Безопасность

Есть возможность запрограммировать систему, позволяющую удаленно управлять электросетью, приборами и светильниками. Это требуется в тех случаях, когда необходимо создать эффект присутствия в доме людей. Благодаря этому недоброжелатели не посягнут на ваше жилище, пока вы вместе с семьей находитесь на курорте.

Функционал «умного освещения»

Включение или выключение осветительных приборов напрямую зависит от смены дня и ночи, присутствия в определенном помещении людей. Различные сценарии отвечают за режимы работы электрического оборудования — в ночное время суток могут работать точечные светильники (настенные бра и ночники) без центрального освещения, вечером — общее освещение (люстры, диодные лампы, вмонтированные в потолок), а днем все это отключается от питания.

Большинство систем имеет возможность управления работой домашнего кинотеатра или подсветки.

Несмотря на многообразие конструкций и наличие большого числа электронных компонентов, применение системы освещения «умный дом» так же просто, как включение или отключение обычной лампочки.

Логическая составляющая конструируется и закладывается в программный интерфейс во время разработки. Изменяя параметры на небольшом дисплее или пульте, вы управляете всем светом в доме. Понятный и простой интерфейс позволит пользоваться устройством даже пожилым людям или детям.

Система автоматического контроля света состоит из следующих компонентов:

• датчик движения, включающий свет только тогда, когда в помещении находится человек, и выключать при его отсутствии;
• диммер — плавная настройка освещенности;
• жалюзи, карнизы с электрическим приводом — используются для поиска баланса между естественным и искусственным освещением;
• электрические приборы — к системе могут подключаться различные бытовые приборы, которые могут функционировать как с ней, так и без нее;
• системное оборудование — различные модули, панели управления, пульт ДУ.

Важно! «Умное освещение» тесно связывают с другими инженерными сетями дома, что позволяет еще больше экономить на потреблении электрической энергии.

Автоматическое управление светом

Существует два готовых решения по автоматизации управления освещением в жилом доме или квартире. Первый метод подразумевает применение отдельных пультов для каждой комнаты. Многочисленные кнопки связаны с определенными осветительными приборами — ночниками, люстрами, бра и т. д.

Это позволяет человеку управлять светом из любой части дома — лежа на диване, сидя в кресле. Когда при чтении книги возникает необходимость в повышении яркости торшера, расположенного в непосредственной близости, достаточно нажать соответствующую кнопку на пульте.

По второму методу настраивается полная автоматизация процесса, требующая установки специальных датчиков. Это могут быть датчики движения, включающие свет при появлении человека и отключающие его через несколько минут после того, как он покинет комнату.

С другой стороны, пользователь имеет возможность выключить свет и находиться в помещении без него — для этого придется щелкнуть по выключателю вручную.

Включение или выключение осветительных приборов по таймеру

При помощи системы настраивается автоматическое управление осветительными приборами по таймеру. Программное обеспечение позволит включать или отключать свет, изменять яркость в зависимости от времени суток. Ближе к вечеру включаются основные светильники, к ночи — ночники и бра с уменьшенной яркостью.

Отличный вариант для загородных домов. Есть возможность настроить включение или отключение света во дворе.

Изменение яркости освещения

Существует три основных способа регулирования яркости осветительных приборов в доме через систему «умного освещения». Первый способ подразумевает применение пульта ДУ, второй — специальной панели на стене, третий — автоматическое изменение яркости через заданный промежуток времени (предыдущий раздел).

Зависимость от времени суток

Такой подход связан с применением отдельных датчиков, фиксирующих изменения освещенности комнат на протяжении всех суток. Это очень удобный вариант, поскольку в отличие от управления освещением по таймеру, позволяет повышать яркость света пасмурным днем, когда в комнате действительно темно.

Часто метод используется в загородных (частных) домах с зимними садами или оранжереями. Светильники размещают над растениями, которые любят свет, после чего они регулируются автоматической системой «умного освещения».

Создание световых сцен

Световые сцены — это дополнительная функция автоматического управления светом, позволяющая запоминать комбинации нескольких включенных светильников и повторять их по нажатию одной кнопки. Удобный и эффектный вариант, подходящий для частных домов и квартир.

Наружное автоматическое освещение

За последние годы остается все меньше загородных домов без систем автоматического освещения для наружного оборудования. Специальные датчики регулируют работу наружных светильников, регистрируя изменение уличного света. Электрические устройства включаются с наступлением сумерек. Чем темнее на улице, тем ярче искусственное освещение. Возможен ночной режим, когда приборы включаются только в присутствии людей.

Использовать автоматическое управление освещением в составе системы «умного дома» следует в тех случаях, когда вы преследуете одну или несколько (из перечисленных) целей: удобство эксплуатации осветительных приборов, экономия электрической энергии и защита недвижимого имущества от злоумышленников путем имитации присутствия. Несмотря на высокую стоимость установки, она быстро себя окупает.

Источник