Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Kodin automatisointi

Joillekin älykäs koti tarkoittaa suurempaa energiatehokkuutta - kuten laitteita, jotka vastaavat päivittäiseen hinnoitteluun tai moottoroituihin verhoihin, jotka suljetaan kuumina päivinä. Muille, se on hurjasti kaltaisia ​​vedenpitäviä kaiuttimia, jotka räjäyttävät ”maahanmuuttajalaulua”, kun taas propaanipolttimet syttyvät katon viereen. Joka tapauksessa on halvempaa ja helpompaa nyt rakentaa sellaista älykäs, luotettava kotiautomaatio, joka on luvannut vuosikymmeniä. Uudet langattomat protokollat ​​ja matkapuhelinpohjaiset rajapinnat tekevät tällaisista asennuksista erittäin joustavia. Ja kokeilemalla seuraavan sukupolven tekniikoita, kuten eleeseen perustuvia ohjaus- ja bioteknologisia materiaaleja, voit kääntää kotisi tutkimuskeskukseksi, joka tutkii, kuinka helppoa, tehokasta ja hauskaa elämäsi voi olla.

Ohjausliittymät

Kun Singularity tulee, ohjelmoit kotisi puhtaalla tietoisuudella. Siihen asti sinun on kerrottava kotikäyttöjärjestelmälle miten käyttäytyä. Jopa älykkäissä kodeissa, joissa toiminta aktivoituu automaattisesti käyttöasteiden tai sääolosuhteiden perusteella, tarvitset jonkinlaisen asetusnäytön tai ohjelmointirajapinnan järjestelmän käyttäytymisen määrittämiseksi. Jotkut uusimmista kaupallisista graafisista rajapinnoista voivat tarjota loistavan etupään mukautettuihin laitteistoprojekteihin.

  • Pilvipalvelu “Pilvi” -liitännän avulla minkä tahansa Web-yhteyden kautta tehdyt laitteet muutetaan takaisin verkon kautta kotiin. Maagian tapahtuminen kaukaisessa palvelimessa tarkoittaa aina päällä olevaa tilannetta, cross-platform-yhteensopivuutta ja mobiilikäyttöä. Näiden palvelujen, kuten Digi iDigi Device Cloudin, Verizonin Home Monitoring and Controlin, Lowen Iris Smart Home Systemin tai Xfinityn kodin tietoturvan, käyttöönotto edellyttää maksua, kodin internet-yhdyskäytävän asentamista ja kirjautumista yrityksen verkkosivulle.
  • Kotitietokone Kun tietokoneeseen on kytketty tietokone tai Mac, on helppo tehdä muutoksia asetuksiin. Voit tehdä sen tietokonehuoneesta tai kodin ulkopuolelta etäkäyttöohjelmistojen avulla. Mutta jos olet energiamielinen, muista, että koneen on toimittava jatkuvasti, ja kuorma on vähintään 50 wattia. Tietokonepohjainen käyttöliittymä tarjoaa kuitenkin eniten joustavuutta homebrew-automaatio- tai tietoturvaprojekteihin, kuten Webcam Security Systemsiin (sivu 44), varsinkin jos tiedät C ++: n.
  • Kaupallinen kosketusnäyttö Laitteisto / ohjelmisto Huippuluokan automaatiojärjestelmät, kuten AMX, Control4 ja Creston, käyttävät mukautettuja tabletteja, joita käytät talon ympärillä. Nämä järjestelmät ja edullisemmat paketit tarjoavat myös iPad-sovelluksia ja joskus myös iPhone- ja PC-tablet-sovelluksia.
  • DIY-säätöruutu ja Web-liitäntä Voit tehdä oman ohjaimen liittämällä Arduino-mikrokontrollerin painikkeisiin ja merkki-LCD-näyttöön (sivu 54). Ladyada.netilla on hyvä opetusohjelma, miten tämä tehdään. Jos ohjaimessa on Ethernet-suoja (tai muu liitäntä), voit suorittaa yksinkertaisen web-palvelimen, joka ottaa komennot ja raportoi laitteen tilan yksityisen verkkosivun kautta ja synkronoi muiden Arduinosin kanssa pääsemällä samaan palvelimen sijaintiin. Yksi rajoitus Web-palvelimen asettamiseen itse Arduinoon on se, että se rajoittaa pääsyä yleensä samaan verkkoon. Joten jos se toimii yksityisellä portilla, Arduino ei myöskään pysty vetämään tietoja avoimesta verkosta.

protokollat

Tietoliikenneprotokollat ​​määräävät, miten hyvin kotona puhuvat automaattiset laitteet; ne voivat merkitä eroa sprinklerijärjestelmän välillä, joka sammuu oikealla hetkellä, ja se, joka kulkee ajotieltä. Jotkut protokollat ​​lähettävät signaaleja sähköjohtojen kautta, toiset lähettävät ne ilmaan. Ne kaikki vaihtelevat luotettavuuden, hakkeroinnin ja turvallisuuden mukaan. Parhaat mahdollisuudet ovat protokollat, joiden lisensointielimet tarjoavat kohtuuhintaisia ​​kehittäjäpaketteja ihmisille, jotka haluavat kokeilla.

  • ZigBee Tämä protokolla perustuu yleiseen langattomaan IEEE 802.15.4 -standardiin sekä ZigBee Alliancen (zigbee.org) omistamiin lisäyksiin. Se toimii sekä 915 MHz: n että yleisemmällä 2,4 GHz: n taajuudella, 50 metrin etäisyydellä. Dumb-solmut, kuten anturit ja kytkimet, nukkuvat paljon, joten ne voivat ajaa yli vuoden akkuvirralla, kun taas muussa järjestelmässä 250 kps: n datavirran reititys on raskasta. Tämä tarkoittaa, että verkkoon on asennettava vähintään yksi “koordinaattori” ZigBee-solmu (sivu 66). Jos haluat luoda seuraavan ZigBee-paketin, kehittäjäpaketit maksavat 150–300 dollaria.
  • Z-Wave Tämä nopeasti kasvava standardi (z-wavealliance.org) lähettää radiosignaaleja ilmaan 908,42 MHz: n taajuudella, joskus käynnissä langattomien puhelimien kanssa, mutta välttää yhä täynnä 2,4 GHz: n tilaa. Se on luotettava, tehokas ja vaihtelee 30 ja 100 metrin välillä esteistä riippuen, mutta lähettää pienen 9,6 kbps: n signaalin.
  • Insteon on yhteensopiva tunnetun X10-protokollan kanssa, ja Insteon on ainoa järjestelmä, joka lähettää signaaleja sähkönsiirtoyhteyksillä ja radiopuhelimella samanaikaisesti. Monet edulliset laitteet luotettavaan järjestelmään myydään Smarthome-sivustolla (smarthome.com) ja verkon ympärillä. Haluatko sekoittaa sen kanssa? Kehittäjäpaketti on 250 dollaria.
  • X10 Tämä 1970-luvun sähkölinjastandardi (x10.com) on markkinoiden massamarkkinavaihtoehto, vaikka se voi olla hidas ja alttiita häiriöille: yhdessä testissä X10-valokytkin on selittämättömästi pois päältä, kun soitin Stevie Ray Vaughanin lähistöllä stereot. Etukäteen kehittäjäpaketteja ei ole, mutta voit lukea, kirjoittaa ja ohjelmoida X10: n Arduinolla ja $ 15 -lisälaitteella, jota kutsutaan PSC05: ksi (sivu 60). (Huomaa myös, että keksijä X10, Inc. on menossa pois liiketoiminnasta, mikä johtaa siihen, että X10-linssit tulevat markkinoille hacking-rehuksi. Esimerkiksi halpaa valon himmennintä voidaan muuttaa ohjaamaan moottoria.)
  • Wi-Fi Monet hyvin viileät kotiautomaatio-gadgetit, kuten Nest- ja Ecobee-termostaatit sekä Belkin WeMo -laitteet, käyttävät kaikkialla olevia Wi-Fi-yhteyksiä. Joten luulet, että langattoman verkon standardi voisi olla hyvä vaihtoehto DIY-kotiautomaatiohankkeille. Mutta wi-fi, kuten verkko-standardi HomePlug, on suunniteltu siirtämään paljon tietoja TCP / IP: n kautta, ja siksi se vaatii seinävirtaa (tai suuria paristoja) ja kännykän käsittelylihaksia. Kehityslautakunnat maksoivat $ 20 - 60 dollaria.
  • Hajautettu ohjaus Jotkin automaatiohankkeet eivät tarvitse viestintäprotokollaa; ne toimivat mikrokontrollereilla tai jopa vain yksinkertaisilla piirilevyillä, jotka antavat maton kaltaisia ​​refleksejä älykkään kodin sijaan keskushermostoon. Esimerkiksi valmistaja Ed Rogers käytti värähtelyanturia sulkemaan ikkunansa automaattisesti, kun juna lähti, ja ilmoituksen varoitusgeneraattori (NAG) muistuttaa sinua kotitaloustöistä, kun kävelet ohi (sivu 50).
  • Universal Powerline Bus UPB: llä ei ole kehitinkortteja, jotka asettavat vaimentimen asialle. Laitteet käyttävät protokollaa lisäämällä omaan ohjelmistoon omaa koodiaan lähettääkseen radiosignaalin sähkölinjoilla käyttäen rasvaa 40 voltin pulsseja. Kicker? UPB: n käyttöönotto vaatii kalliita ohjelmistotyökaluja, jotka yleensä hankkivat urakoitsija.

Fyysiset liitännät

Signaalien hankkiminen kotisi ympärille on yksi asia. Todellinen haaste on varmistaa, että ne käynnistävät suunnitellut toimet. Verkon reunalla, läheisyys, lämpötila, infrapuna (sivu 118) ja muut anturit antavat tuloja ohjaimelle. Tulosten osalta laitteiden täytyy kääntää komennot vaiheiksi, kuten 240 voltin virtalähteen kytkeminen päälle tai ikkunan sokea-servomoottorin käyttö, ja sitten raportoida laitteen tilasta, jotta lähetys onnistuu. (Kaikilla protokollilla, paitsi X10: llä, on sisäänrakennettu palautejärjestelmä.)

  • Plug-in-kytkimet Yksinkertaisimmat moduulit kytkeytyvät seinään ja ohjaavat mitä tahansa laitetta, jonka liität niihin. Kaikissa pöytäkirjoissa on tällaiset seinäseisot (hinnat vaihtelevat 10 - 200 dollaria) sekä säiliöt, joita voit asentaa seinään saumattomaan ulkonäköön. Voit myös ohjata mikrokontrollerin pistorasiaa PowerSwitch Tail II: lla, joka yksinkertaisesti ottaa digitaalisen nastan ulostulon (3–12 V DC, 3mA – 30mA) integroidun 120V AC, 15A -liittimen kytkemiseksi.
  • Sisäänrakennetut ohjauslaitteet Kaikki kotiautomaatio-protokollat ​​sisältävät lukemattomia gadgeteja ja laitteita, joissa on sisäänrakennettu kyky vastaanottaa ja lähettää signaaleja. Ruuvaa ZigBee- tai Z-Wave-termostaatti esimerkiksi seinään, ja se näkyy verkossa heti. Automaatiovalmiita laitteita ajetaan arkipäivän valokytkimistä ja ovilukoista sprinklerijärjestelmiin ja lemmikkieläinten syöttölaitteisiin.
  • DIY-protokollaohjaus Jos rakennat käyttöliittymän itse, ajattele sitä kahdeksi osaksi: protokollan kanssa yhteensopivaksi lähetinvastaanotin ja fyysinen laitteisto, joka suorittaa toiminnon. Lähettimet lähes kaikille protokollille ovat suhteellisen edullisia; esimerkiksi 25 dollaria XBee-levyä, jotka käyttävät ZigBee- ja muita protokollia, tai $ 15 X10 PSC05.Nämä kytkeytyvät jonkin liitynnän kautta fyysiseen kerrokseen, kuten servomoottoreihin, jotka avaavat kaihtimet tai kääntävät lukot, tai toimilaitteita, jotka käynnistävät ja sammuttavat vesiletkun. Liitäntä voi olla relepiirejä, ohjaimia, mikrokontrollereita tai painikkeita ohjelmoitavia prop-ohjaimia (eli ohjelmoitavia kytkimiä), kuten on kuvattu Keybangingissa (sivu 72). Networked Smart Thermostat -hanke (sivu 54) suorittaa fyysiset toiminnonsa koskettamalla pakokaasu-LVI-järjestelmissä käytettävää vakio-nelijohtoa.

    Tämän perustekijän avulla päättäjät ovat luoneet laajan valikoiman mukautettuja rajapintoja. Kaikki voi ohjata mitä tahansa: kotiteatterin kauko-ohjaimet, jotka muuttavat kanavaa fyysisellä todellisuudella, uunit, jotka alkavat ruokailla illallista, kun Google Latitude näyttää, että olet lähellä kotia. Joissakin tapoissa kodin automaatio on kuin ossobucon ruoanlaitto - se ei ole kovin vaikeaa tehdä omalla, mutta se merkitsee paljon valmiin aikaa keittiössä.

Osake

Jättänyt Kommenttia