Алиса, открой дверь или интеграция подъездного домофона в Умный дом

Об интеграции подъездного домофона в Умный дом не писал лишь ленивый, а т.к. я крайне ленивый, то всё это время ждал подходящего мне решения, но, так и не дождавшись, взялся за очередной велосипед. Предпосылками к разработке своего решения можно считать уже опубликованные статьи на сайте Sprut.ai, которые периодически напоминали, что пора.

Немного предыстории

Когда несколько лет назад делался ремонт в квартире, то для интеграции с подъездным домофоном в to-do листе покупок был запланирован IP портал Beward DK103MP. Но т.к. эта покупка не являлась приоритетной, то просто было понимание, что когда-то позже его надо будет купить и установить (место установки в слаботочном щите было предусмотрено на этапе ремонта). Возле входной двери во время ремонта был установлен домофон Beward DS06M, который отлично интегрируется с Умным домом, т.к. умеет отправлять http-запросы, по которым можно настраивать какие-либо события. В моем случае, при нажатии кнопки вызова шлется фото и сообщение в telegram. Но сейчас не об этом. Опыт использования данного домофона на протяжении нескольких лет показал, что я ни разу по нему не говорил). Обычный кейс в моем случае – позвонили в дверь, увидел изображение с вызывной панели и открыл дверь. Поэтому, мне, по сути, получается, и вызывная панель не особо-то и нужна, достаточно было бы обычной камеры над дверью, но преимущество вызывной панели все же есть, т.к. она устанавливается на уровне лица. Также, из-за особенностей моего Android смартфона, родное приложение Beward часто либо закрывается киллерами процессов, либо не стартует после перезагрузки телефона, поэтому, в момент вызова с вызывной панели, телефон может просто молчать. К слову, на iPhone в этом плане все лучше.

Что касается использования подъездного домофона, то тут похожая картина: основные звонки - это курьеры служб доставки, или ожидаемые гости, и в этих случаях дверь открывается без необходимости переговоров. Собственно, идея открытия подъездной двери без аудиосвязи с посетителем очевидна.

Итак, поехали

Самый быстрый и простой способ реализации задуманного - всем известный модуль ESP8266. В своих запасах даже обнаружил данный модуль, но т.к. ковырял его года 4 назад, то сходу не вспомнил, как подключать, как прошивать и тому подобное. Поэтому первым пунктом в моем ТЗ стало – никаких внешних программаторов, проводочков, кнопочек для прошивки. Модуль должен всё уметь «из коробки», т.к. если я через год сменю пароль от Wi-Fi или роутер, то я не должен снова вспоминать, как это хозяйство шить, где взять программатор (поднятие временной точки доступа на самом модуле пока не рассматривается, знаю о такой возможности, но для меня это дольше, чем запилить плату с необходимым обвесом). Мне проще поднять скетч из бэкапа и поправить пару строчек, отвечающих за Wi-Fi и другие настройки, и снова залить в плату.

Следующий важный нюанс – раз у нас Wi-Fi модуль, то это требует некоторой оптимизации в плане энергосбережения, чтобы он мог работать от автономного источника питания, который можно было бы разместить внутри домофонной трубки. Но для меня сама идея засыпания модуля, пробуждения, подключения к Wi-Fi не привлекательна, т.к. для этих целей существуют более подходящие технологии (Zigbee, Z-Wave, Bluetooth, Thread), которые могут работать от батареек не один год. Каждый уважающий себя умнодомостроитель обязан предусмотреть такие мелочи, как слаботочный шкаф и питание необходимой периферии, что в моем случае было сделано (вся слаботочка из подъезда приходит в слаботочный шкаф), поэтому с подачей постоянного питания для платы интеграции с домофоном у меня проблем нет.

В данной статье речь идет об интеграции с подъездным координатно-матричным домофоном, коих в нашей стране огромное количество, ну и, соответственно, у меня в подъезде установлен именно такой домофон. Что он из себя представляет, можно спросить у гугла. Стоит также отметить, что есть еще цифровые подъездные вызывные панели, этот тип я не изучал, и обозреваемая в статье плата с цифровыми панелями работать не будет.

Ну и последний момент – как будем интегрироваться? У меня сеть построена на Z-Wave, но для интеграций с различным неподдерживаемым оборудованием вполне годится протокол MQTT. Его и возьмем, благо в сети хватает вариантов кода для работы с подъездными домофонами для модулей ESP8266 по протоколу MQTT). В качестве MQTT брокера у нас будет выступать SprutHub (далее SH), он же будет пробрасывать наш домофон в голосовые ассистенты (Алиса, Siri, Гугл, Маруся). О SH информации пока крайне мало, т.к. он находится в стадии тестирования, а целью данной статьи не является обозревание возможностей хаба, однако просто покажем, что всё работает).

Внешний вид получившейся в результате проектирования платы интеграции показан на рендерах сверху.

Плата спроектирована таким образом, чтобы ее можно было разместить внутри домофонной трубки, хотя это не обязательно (плату можно установить в любом месте домофонной линии, где есть источник питания, чтобы плату можно было запитать). В имеющихся в моем распоряжении двух домофонных трубках разместить плату не составило труда.

В основе платы стоит модуль ESP12S, в который заливается скетч с управляющей программой. Оптронная сборка обеспечивает гальваническую развязку домофонной линии с цепями ESP12S, а также отвечает за вопросы коммутации необходимых нагрузок в домофонную линию (поднятие трубки, отключение трубки, открытие двери), а также детекцию входящего вызова. Также на плате присутствует преобразователь напряжения, что позволяет запитывать плату не только от USB, но и от других источников напряжением 5-15В. Это может быть актуально, когда в слаботочном шкафу, где может быть установлена плата, есть ИБП, например, на 12В, от которого питается роутер или другое оборудование. Преобразователь от Silabs CP2102 c соответствующей обвязкой предназначен для возможности программирования платы «на лету» без дополнительных усилий. Таким образом, отладка программы, в моем случае, заняла в разы меньше времени, чем если бы было необходимо каждый раз подключать плату к внешнему конвертеру.

Что касается самой разработки, то есть желание сделать коммерческий продукт, поэтому схема и Gerber файлы платы не открыты, открытым будет лишь скетч, который смогут править все желающие. Пока скетч набросан на скорую руку в формате «ура, работает», но для людей, более продвинутых в программировании, полагаю, найдутся недочеты. Поэтому, чтобы не подвергаться критике, что скетч писал неуч третьей ногой по клавиатуре, пока его не публикую). Он будет доступен позже в соответствующем чате t.me/defafon, когда немного причешу. Исходники схемы и платы можно и открыть, но тогда интерес к данной разработке будет утерян (тоже вариант), а пока есть мысли по развитию данного продукта. В дальнейшем можно реализовать плату интеграции с домофоном на протоколах Z-Wave, Zigbee, но до этого хотелось бы получить фидбек о работе в реальных условиях с различными вызывными панелями. Также на модуле ESP8266 можно реализовать прошивку нативного хомкита (если есть желающие написать на коммерческой основе - велком в личку). Пока планирую изучить спрос на данное решение и, возможно, составить список желающих. Никаких предварительных взносов и оплат по СМС на данном этапе не требуется, достаточно обозначить своё желание в чате. Минимальная планируемая партия - 100 плат, поэтому если набираем такое количество желающих, то проекту быть. Цена будет объявлена позже, т.к. уже заказана вторая ревизия платы с некоторыми улучшениями. Интеграторы тоже могут обратить внимание на данную плату в качестве дополнительной опции в своих предложениях заказчикам.

Ниже небольшое видео работы платы.

Подведем итоги.

Плата интеграции DefafonWiFi подойдет вам при выполнении следующих условий:

1. У вас в подъезде установлена вызывная координатно-матричная панель домофона. По фото вашей домофонной панели в интернете можно найти информацию, по какому принципу она работает.
2. У вас имеется возможность запитать плату интеграции постоянным напряжением 5-15В.
3. У вас есть SprutHub или другая система автоматизации с MQTT брокером. В случае своей системы, вопросы работы с MQTT топиками от платы интеграции в необходимые ассистенты лежат на пользователе. При желании можно самостоятельно написать прошивку для управления, например, http-запросами вместо MQTT.
4. Она вам нужна).

Если ответ на все 4 вопроса – да, добро пожаловать в специально созданный чат telegram t.me/defafon, где будет размещаться вся информация по данному проекту, оказываться техподдержка и будут публиковаться новости.