Появилась идея сделать что-нибудь "умное". Например "Умный дом". Сейчас модно IoT (Интернет вещей).
Это совместный проект sashamelja и roman.com. Желающие присоединяются.
Пишем сюда свои мысли, комментарии и т.д.

Задача: управление, контроль и мониторинг всех устройств в доме. С телефона, ПК и т.д. (по радио, Wi-Fi, Интернет... другое).

Для начала думаем собрать простой пульт управления для "Умного дома".
Схема будет примерно такая:

-Wi-Fi роутер. -1 шт.
-GSM модем. -1 шт.
-Сервер (мастер). -1 шт.
-Исполнительные модули (слейвы). -9 шт.
-другое.

Все модули (мастер и слейвы) думаем собрать по одной схеме (для универсальности).
Уже спаяли несколько модулей по такой схеме:

-На каждом модуле планируем установить экранчик. Любой LCD, OLED, TFT.
-Кнопки управления любые.
-ATmega128 (думаем будет достаточно пинов и памяти).
-GSM модем типа SIM800.
-Ethernet модуль типа W5100 или W5500.
-Радио модули типа nRF24L01 (там где нельзя протянуть провода).
-Флешка любая.
-Разные датчики... реле... сервоприводы... и другие исполнительные устройства.
-другое.


Далее... Если нет замечаний, то далее подключение и настройка.

А не жирно ли будет таким модулем управлять, например, розеткой?

А вот меня бесит умный дом со всякими Вай-Фаями. У нас он уже везде. Столько радиоволн, просто капец. Скоро точно светиться будем.
Я за традиционный, где заложены кабели. Или все розетки дотянуты до щитка отдельным кабелем, а уже в этом щитке находится вся автоматика.
Надежнее, функциональнее.
Все кабели можно заложить на этапе чернового ремонта еще. Электроники все равно меньше получается.

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Я тоже за кабель. Пускаем по всему дому CAN-шину, в каждой комнате в распредкоробке размещаем 12-вольтный источник питания ампер на 10. Там же - контроллер, сидящий на CAN-шине (STM32F072, например). От контроллера к исполнителям можно хоть 232-й. Зато прямо на месте можно включать/выключать силовую нагрузку, а на какие-нибудь рольставни будет идти лишь сила, 12В и сигнальный кабель. Маложрущему контроллеру можно сигнал+питание по двухпарной витухе передавать... Исполнители могут быть на вообще копеечных МК вроде STM32F030.
А радио - слишком уж ненадежно, да и зачем фонить лишний раз?

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>

У меня дома 11 розеток, из них постоянно используются только 4. В одну включен газовый котёл, выключать его не требуется. Во вторую включен холодильник, насколько нужно быть умным что бы выключить его дистанционно? В третьей розетке телевизор, у него собственная дистанционка. В четвертой компьютер, включен весь день. Остальные розетки используются кратковременно.
А теперь вопрос, НАфига козе баян?

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

-=Vovka=- ну... на одну розетку можно поставить мегу8. Дело в том, что по цене разницы практически нет.
мега8 ~ 40 рублей. мега128 ~ 65 рублей. Зато у меги128 больше памяти...

СКАЗОЧНИК Электроники все равно меньше не получается. Экономия радио модуля ? Радио модуль nRF24L01 ~ 40 рублей.
Я тоже за то чтобы всё по проводам. Но, как это часто бывает, не всегда есть возможность тянуть провода.
Да сколько там радиоволн ?
Может Wi-Fi даёт кучу волн. Мощность Wi-Fi максимум до 0,1 ватт. В нормальных прошивках роутера мощность регулируется.
Ну или на крайний случай (не самый лучший) просто отключить антенну))
У nRF24L01 мощность около 1 миливатт ! Такую мощность даже засечь трудно)) При этом работает в радиусе максимум 2 этажа в стандартном доме.

Eddy_Em
CAN-шина... RS-232... Немного устарело)) Хотя это не принципиально. Можно и 1-Ware... и простой UART... и т.д.
МК вроде STM32F030... ? Core: Arm 32-bit, Cortex 48 MHz ? помоему перебор)) Зачем так много ?
Почему по радио не надежно ?

sstvov "В третьей розетке телевизор, у него собственная дистанционка"
Да, но думаю лучше уходя из дома отключать всю технику в дома. Кроме холодильника))
Оставленный например телевизор в дежурном режиме... иногда приводит в пожарам в доме.
НАфига козе баян? Например удалённо включить тёплый пол или котёл... возвращаясь домой с работы.
И наоборот. Уходя всё выключить и проконтролировать с работы... ничего ли не забыл выключить.


P.S. Хочется управлять всем с телефона. А как это сделать без W-Fi я не знаю...
Ну можно конечно подключить к телефону ИК переходник. Сейчас продаются за копейки)) Будет ИК пульт.

Вообще кроме Wi-Fi есть ещё Li-Fi...

Тоже самое... подключить к телефону или ПК переходник


Только мне кажется, что это всё как-то н очень надёжно... Да и придётся тогда по всему дому менять лампочки... чтобы управлять из любого места в доме.


Добавлено after 15 minutes 4 seconds:
Забыл добавить. Есть ещё технология связи по электросети... чтоб не тащить провода.

Можно типа такого сделать самому. Только мне эта идея не очень нравится.
Думаю всё таки лучше по радио и Wi-Fi или по ИК.

тема стала баяном.
фраза "умный дом" давно девиз торгашей дешевками
но в то же время темя не раскрыта.

домашняя автоматизация сродни искусству,
передать состояние розеток, клапанов, датчиков присутствия юзеру на смартфон, пределав ему пару кнопок управления чем то там, эт есть повод развести лошкоф на "крутотень"

Советую обратить внимание на решения legrand, schneider electric по передаче данных по питающим сетям, прикладное ПО к панелям управления, потаскунчикоф юзеров.
Ведущие производители вент ситстем предлагают интеренсные и востребованые решения по управлению микроклиматом в автоматическом режиме...производительность кондишноф меняется в зависимости от интенсивности дневного света и количесвто людей в помещении...

компании вроде easylux лет 20 назад освоили в совершенстве автоматическим управлением освещением, в т.ч. изменение цветовой температуры светильников в зависимости от времени суток.... эт вам не росстянские световые технологии с моргающий китайским барахлом...

как будет мультов 40, лучше 60 на разработку коммерчески успешной системы, собирайте пипл...
остальное шорох орехов, зря потраченное время.

да, еще, в россии рынка нет рынка систем, народ советской закалки, дешевые энергоресурсы...

Зачем этот помет динозавров в 21 веке использовать? Коль нужен 8-битник, то есть STM8. Вот только учитывая то, что 20-ногий STM32F030 стоит около 20-30 рублей, вообще нет смысла лепить восьмибитники!

Офигеть! Это дерьмище еще и дорогое! STM8S003 около червонца! А есть и еще более дешевые МК ☺

Чоооо? CAN не устареет еще 100 лет как минимум! RS-232 тоже активно используется, т.к. аналогов-то 232 и 485 никаких нет!
Радиопередачу для связи модулей только хипстеры используют: надежности же абсолютный ноль! Да и дальность никакущая.

Потому что: а) это 32 бита! б) их легко программировать, в) у них очень вкусная периферия (в отличие от аврок, где все проблемы решаются лишь тупым ногодрыгом и таймеров как-то не завезли)...

А кто выключит схему которая должна выключать розетки? Или вы думаете она не может привести к пожару?
И в чем умность дистанционного управления отоплением? Умный дом сам должен справляться с этим, без всякого управления, в простейшем случае и термостат справится.
"Уходя всё выключить и проконтролировать с работы... ничего ли не забыл выключить." Ага, как в том анекдоте... если ты записал что то что бы не забыть, постарайся не забыть куда ты это записал

Ничего подобного)) Мы просто выслушали мнение людей по этому вопросу.

Да сейчас компаний много... но дорого всё. Да и всё это можно сделать самому из китайских модулей... за смешные деньги))

А смысл какой ? STM... авр... тиньки... +/- пару рублей... ))
STM... по-моему избыточно. Да и программатора у меня нет... И вообще я с STM ещё не работал.

Извините, не согласен.
RS-232 уже давно нигде не используется.
RS-485 промышленный стандарт. Тоже отмирает. На смену приходит промышленный Ethernet.
CAN в основном в автомобилях. Не очень удобно для умного дома. В чём преимущество перед Ethernet ?

Всё не то... Сейчас самый популярный протокол Ethernet-II. Думаю надо исходить из этого.

С этого места по подробней... Я так и не понял, чем вам всем не угодил радиоканал ? Сейчас много устройств работают по радио... от простых выключателей и китайских наборов... до "умных" колонок с алисой... Всё работает без проводов. Никто не жалуется))

Добавлено after 14 minutes 37 seconds:

Сервер, в отличии от розеток, можно сделать очень надёжным и пожаростойким))

В умном доме и так будет термостат. Вопрос в другом... Я могу уехать с работы в командировку... не заезжая домой. Да мало ли какие ситуации бывают.
Зачем мне постоянно работающее отопление в доме, если в доме никого нет ? Кто будет платить за газ... электричество и т.д. ?))

Для этого есть телефон и ноутбук, который всё "помнит" и всегда под рукой.

Добавлено after 31 minute 10 seconds:
P.S.
Я выслушал разные мнения... но так и не услышал ни одного реального довода почему всё это должно работать плохо ?
Извините, но вы меня не убедили.

И меня не убидили.

Он и не нужен, достаточно переходника USB<>TTL, а некоторые (вроде STM32F0x2) через DFU прошиваются - там вообще никакого левого железа не надо.

Надо это нашим ведущим инженерам рассказать. Пусть поржут.

И над этим пусть поржут.

И засирают эфир.
А насчет надежности - советую попробовать "радиозвонок" через три несущие стенки. Хотя, он и через одну несущую ни хрена не работает!

Есть большие сомнения, что изначально черезжопная идея будет работать...

Eddy_Em
Вы что то перепутали жопы нас не интересую и как это черезжопу, вам наверное лучше видать,раз такое пишете.
Мы хотим сделать через нрф в связи с доступностью,и хорошей стабильной связью на долгую дистанцию(что проверено и доказано в предыдущем проекте радиоуправления),и чтобы избавиться от проводом.
Много людей автоматизируют свое хозяйство не на этапе стройки.
Если у вас большие сомнения что будет работать,то зачем пишете тут всякие гадости то идите пожалуйста к своим ведущим инженерам и им розкажите про свои черезжопные идеи.(поржите на славу или поплачьте но это уже как вам угодно)
Может они их считают интересными,и поймут ваш тонкий юмор.
Каждый человек который что то делает, и может делает не так, имеет право на уважительное отношение, если даже вы считаете иначе.
Eddy_Em
Избавьте нас пожалуйста от такой манеры общения,а лучше от бестолкового продолжение ваших постов.

Мы же здесь не абсерваторию стоим, и не кандидат технических наук , а делаем радио любительский проэкт для интересного время провождения.
Идите пожалуста к людям с которым вами по пути,и с общими интересами.

Согласен. Надо будет как-нибудь заняться изучением всяких STM32.
Судя по даташиту там много интересного. Включая аппаратный Ethernet. А это уже интересно.

Не знаю кому вы собрались рассказывать... Я последний раз работал с RS-232... не помню когда... 10 лет тому назад))
Короче очень давно. С тех пор я нигде не встречал RS-232. Этот стандарт уже история)) Встретить можно только в музее ))

Добавлено after 13 minutes 59 seconds:
Извините конечно, но у меня такое впечатление, что тут на форуме собрались одни пенсионеры)) Предлагают использовать всякие старые стандарты... моей молодости)) Я конечно извиняюсь, но техника уже ушла далеко вперёд)) Сейчас уже 5G запускают...

Не удержался: сходите на экскурсию на любой завод - там этого "старья" полно...

На заводах не знаю. В связи уже нигде не используется.
В любом случае для умного дома он не подходит.

Добавлено after 6 hours 47 minutes 36 seconds:

Еще 5 копеек в пользу проводов: человек "со стороны" никак не перехватит управление вашими железяками. Поэтому что 485, что CAN — да хоть 232 — можно безбоязненно не шифровать!
С радиоуправлением же придется мутить какой-нибудь протокол шифрования с открытыми ключами — считай, упрощенный SSL в микроконтроллер загонять. Извращение, сэр!

Насчет 232 - очень даже он используется. Другое дело, что несколько устройств на шине - как-то нелогично размещать. И с коллизиями вручную разберись поди...
Поэтому крайне рекомендую CAN, т.к. там на аппаратном уровне более-менее гарантируется, что то, что вы хотите отправить, будет кому-то отправлено. В восьмибайтную посылку можно достаточно приличное количество информации напихать! Т.о., для простых устройств даже не надо будет выдумывать систему команд - все влезет в одну посылку.

Слейвы нужно в один ряд, и покажу с картинками

roman.com,
1. RS232 - это простой, дубовый и, как ни странно, надежный стандарт. И если вы не встречали его - это не значит, что его нет. Протокол в некоторых особо критичных железках может воспроизводиться даже без процессора/МК, тупо на черной логике малой степени интеграции.
И он используется, поверьте мне.
Мало того, последовательное соединение для помехоустойчивых случаев может вообще пересесть на физику 485.
Но не суть важно. не хотите 232 или 485 - придумывайте свой протокол. Как логику, так и физику.

2. По беспроводным решениям.
Считаю, что можно попытаться их применить только для случая невозможности протянуть медную сетку. Но обязательно с контрольными суммами, подтверждением получения и т.д.. Но лучше все же медь.

Спойлер

Пусть у ваших НРФ и 1 мВт, но.... Капля камень точит. Тут НРФ, там НРФ, а рядом пара сотиков лежит, 4G качает, на соседнем доме БС-ка вещает.... Если не доказан вред од излучения, это не значит, что его нет. Это может значить - отсутствие негативного влияния в период наблюдения. И чем оно может аукнуться через какое то время нам или нашим будущим детям - никто не знает. Вон, Украина и Белоруссия 4й энергоблок выдыхают. И будут еще долго выдыхать. А официальные лица будут утверждать, что всё хорошо. Увы, так всегда и везде было.

Про перехват данных - нууу... Что бы их перехватить из эфира - особого ума не надо. Вот только это , по большому счету, никому не надо. Реверсить ваш протокол обмена и догадываться, что за что отвечает.
А вот заглушить из хулиганских побуждений - запросто.

3. По Умному дому. Его есть у меня.
В какой то минимальной конфигурации, но есть.
я изначально против центрального контроллера, как сердца системы.

Физически - это сеть типа звезда с самопальным протоколом, чем то напоминающим 1-Wire: сигнальный провод подтянут к 5 вольтам в каждом изделии 1-2-килоомными резисторами, каждое устройство, прижимает линию транзистором к земле. Данные кодируются длительностью прижатия. Старт - прижать на 10Т, лог.1 - прижать на 3Т, лог.0 - на 1Т. Т - 128 мкс. Коллизии контролируются программно. Есть контрольные суммы пакета данных. Сетка растянута телефонной витухой 3й категории, по одной паре идет 12 вольт и ноль, по второй - сигнальный провод сети и второй ноль. Мелкие устройства питаются от этих 12 вольт через маломощные 7805. Все устройства - на АВРках (до недавнего времени). Крупные - имеют свой мощный БП для мощной нагрузки.

Логически - сеть построена по принципу независимых устройств, каждое из которых выполняет свою узкую функцию. Причем может выполнять и без сети. Параллельно устройства отправляют в сеть свое состояние и слушают сеть. Часть устройств отправляет по определенным событиям команды целевым адресатам. На основании широковещательных пакетов и/или прямых команд устройства могут выполнять определенные действия.

Что есть сейчас.
1. Контроллер питания умного дома и аварийного освещения. Это БП на 12 вольт, автомобильный аккумулятор, схема заряда, схема переключения питания, управление 4мя зонами светодиодного аварийного освещения (2 комнаты, кухня, санузлы). Этот же контроллер управляет светом (светодиодная лента 12в) в малом коридоре по датчику движения. в ночное время с пониженной яркостью.
2. контроллер освещения (тожк на светодиодной ленте) в большом коридоре и в общем коридоре над дверью. Всё на датчиках движения. Так же есть регулировка яркости в зависимости от дня/ночи.
3. Первичные часы. Стучат каждую минуту в сеть точное время и дату.
4. Аквасторож (самодельный).
5. Монитор мощных нагрузок (стиралка, посудомойка, электродуховка, микроволновка, силовые розетки на кухне - чайник и т.д.)
6. Контроллер питания бойлера - управляет питанием бойлера в зависимости от времени и дня недели (ибо многотарифный счетчик - ночью дешевле), а так же отключает бойлер по превышению мощности другими нагрузками - см. предыдущий пункт - дабы не превысить дозволенные киловатты.
7. Управлятор отключаемой зоной 220 вольт.
8. Контроллер ключей. Мониторится наличие ключей от квартиры в шкафчике для ключей. При снятии всех ключей отрубается 220 по всей отключаемой зоне, идет команда аквасторожу закрыть воду. Пр помещении хотя бы одной связки ключей - 220 включается, вода открывается. Присутствует ручное управление и мелкий дисплейчик со сводной инфой по мощным нагрузкам, состоянию аквасторожа и отключаемой зоны.
9. вторичные часы с будильниками в каждой комнате (время от первички)
10. "Рассвет вручную" - 6 метров RGB-ленты под потолком, включение ее по заданным программам по времени. Фактически это 2 изделия, одно - БП для ленты + контроллер, который делает ШИМ и крутит заданные программы, второе - пульт-программатор с экранчиком, позволяющий настраивать эти программы и просто включать/выключать подсветку. Используется для облегчения подъема утром в осенне-зимнее время года.
11. Термометр за бортом - на DS18B20, стучит в сетку температуру.
12. Монитор замка/ вторичный термометр - у входных дверей. Контролирует закрытость дверного замка (а то регулярно ночуем с открытой дверью). Если замок открыт - при проходе по коридору мимо дверей мигает красным транспарантом. Плюс отображает забортную температуру.
Все устройства в той или иной степени взаимодействуют друг с другом.

Сейчас в планах - контроллер света на кухню - там один фиг 8 12-вольтовых светодиодных светильников. Нужно сделать более умное их включение-выключение в зависимости от освещенности за окном и наличия движухи на кухне.

4. По АВР/СТМ
Я ооооооочень долго раскачивался. Останавливало в основном отсутствие внятной инфы в сжатом виде на русском языке и в одном месте... Слишком широка номенклатура СТМок и вариации периферии. С АВР проще - прочел описание восьмой меги от Евстифеева - и всё! Считай, что знаешь 95% всей линейки восьмибитных АВРок...
Вобщем, купил я за 3.5 бакса у китайцев так называемую Blue Pill и к ней ST-Link_v2.
Лежало оно доооолго, полгода, наверное Пока со скрипом не начал разбираться. Поигрался с таймерами, ШИМом, с прерываниями....
Портировал на СТМ библиотечку сетки умного дома. Сейчас лежит Пилюля эта на макетке и занимается сниффингом сетки, выводит данные на народный дисплей от нокии.
Как оказалось, stm32f103c8t6, который стоит на этой "пилюле" - не самый лучший представитель 32-битного семейства... Но он уже есть.
СТлинк и бесплатная Атоллик-студия позволяют заливать прошивку и пошагово отлаживать код непосредственно в контроллере.
В принципе, этот камушек - нечто уровня меги16, наверное, будет, но с большим объемом памяти и с гораздо более навороченной периферией.
На нём, кстати, будет кухонный контроллер света - в каой Меге я возьму 8 аппаратных каналов ШИМ ?

А, еще есть гейт между сеткой и ПК. Так что можно командовать и мониторить всё, не выпуская мышь из рук

вот вроде написал своё видение и реализацию.

Да, можно не шифровать. Но придётся тащить провода.

Придется.

Вопрос спорный.))

В АВР нет CAN на аппаратном уровне... Придётся делать программно. Тогда нет никакого смысла заморачиваться с CAN.

Мне не нравится CAN.

-двухпроводная система.
-отсутствие гальванической развязки. 220 замкнёт на сигнальный провод и всё сгорит в доме))


Уже придумали))
С протоколом для умного дома мы уже давно определились. Ничего выдумывать не надо. Будет Ethernet, немного переделанный.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ethernet#Формат_кадра
Оставляем MAC-адреса, Data, CRC. Остальное выкидываем.)) MAC-адрес =1 байт (для 256 устройств в доме). Пока достаточно.
У нас и так всё влезло в одну посылку - 32 байт (ограничение НРФ, без фрагментации пакетов).
Системы команд у нас нет. Есть стандартные сетевые протоколы, немного переделанные.

Добавлено after 2 hours 49 minutes 19 seconds:

Не самая лучшая идея для самодельного протокола)) Тогда лучше простая частотная кодировка.
Старт - MAC-адрес (можно с преамбулой).
лог.1 - прижать на 2Т, отпустить 2Т.
лог.0 - прижать на 1Т, отпустить 1Т.
Т - любое мкс.
Отсутствие постоянной составляющей в сигнале позволяет без труда проходить любые трансформаторы, конденсаторы, усилители, радиоканалы и т.д.
Пример - Ethernet-10. Кодировка - "манчестер".

Я ничего не принимаю, не передаю, не читаю (EEPROM) и не записываю (EEPROM) без контрольных сумм.

Сейчас работает так:
-управляет всем мастер (сервер).
-к мастеру подключаемся с компа по Ethernet или управляем всей системой с мастера вручную кнопками.
-если подключение с компа, то мастер работает как простой маршрутизатор: браузер генерирует пакет запроса, браузер считает контрольную сумму, браузер передаёт пакет мастеру. Мастер передаёт пакет дальше слейвам. Браузер контролирует подтверждение получения и выводит данные на экран (включая сам пакет данных) и т.д. При ошибке контрольной суммы мы это увидим на экране компа. Как и все остальные ошибки системы (надо будет добавить в программу все возможные ошибки в системе).

Коллизий пока нет. Слейвы пока ничего не передают, а только отвечают на запросы мастера.
Коллизии будут потом, когда будем делать mesh-сеть...)).

Технически заглушить не так просто)) Это надо специальное дорогостоящее оборудование... и т.д. Кому это надо ? ))