DIY. Умный дом своими руками

Мы продолжаем цикл статей, которые помогут вам сделать выбор относительно того, каким образом вы хотите построить свой Умный дом. Если вы не совсем понимаете о чем речь, то советуем вам ознакомиться с первой статьей цикла, которая описывает наш взгляд на концепцию Умного дома. Что касается вариантов, из которых можно выбрать, то мы подробно разобрали самые популярные варианты создания умного дома в отдельной статье. А если вы все это уже читали, то тогда добро пожаловать в дивный новый мир самостоятельного создания собственных устройств для Умного дома, ведь DIY расшифровывается как "Do It Yourself", что в переводе означает "Сделай это сам".

Сама концепция DIY являет собой создание чего-то нового, ранее не существующего. С этого начинаются стартапы и новые, революционные продукты. С идеи, которая впоследствии воплощается в реально работающее устройство.

В разрезе Умного дома - это не только электронные компоненты, это напечатанные на 3D принтере детали и механизмы и многое другое. Причем даже если вы умеете работать только с деревом или металлом, то ничто не мешает вам придумать устройство для своего дома и сделать его в дальнейшем умным. Все довольно просто и чаще всего требуется просто собрать устройство по инструкции, и по ней же сделать определенные шаги по настройке. В целом это означает, что вам необходимо базовое умение так или иначе обращаться с паяльником (хотя и это не всегда необходимо) и обладать хотя бы минимальными навыками программирования (ну или просто понимать, как залить прошивку в контроллер, опять же - по инструкции).

А так как компоненты стоят феерически дешево, то конечная стоимость готового устройства получается настолько низкой, что если сравнивать с готовыми решениями - это окупает временные затраты (если вы конечно действительно получаете кайф от "ковыряния с железками").

С учетом сложившейся практики, одними из самых популярных направлений DIY в сфере Умный дом, являются всего два:

ESP8266 и прочая Arduino

Sonoff

Есть еще огромное множество вариантов и компонентов, но эти два являются одними из самых популярных, мы остановимся на них.

Поэтому, если Вы все-таки решились идти этим путем, рекомендую дочитать эту статью до конца. 

ESP8266 и прочее Arduino

ESP8266 - это микроконтроллер китайского производителя Espressif с интерфейсом Wi-Fi. Помимо Wi-Fi, микроконтроллер отличается отсутствием флеш-памяти в SoC, программы пользователя исполняются из внешней флеш-памяти с интерфейсом SPI.  

У устройства есть ряд особенностей:

• Он не имеет корпуса, но при этом имеет малые габариты.
• На его борту порядка десяти управляемых пинов (контактов) для подключения внешней периферии.
• Нет встроенного блока питания, питание осуществляется от 5В.

Sonoff

Sonoff - это линейка продуктов для систем «Умный дом» от компании Itead Studio. Специализация этой компании заключается в производстве высокотехнологичной современной электроники и простых устройств Internet of Things.

Особенности устройства:

• Малый размер.
• Наличие корпуса.
• Встроенный блок питания (работа от 220В). 
• К недостаткам хочется отнести малое количество пинов для подключения внешней периферии (хотя это не особо предусматривалось производителем).

Также важным преимуществом данного устройства является то, что его очень легко переделать в "реле с сухим контактом", благодаря возможности перерезания силовых дорожек на плате.  То есть вы можете сделать по сути кнопку, которую сможете удаленно нажимать из программы, причем эта кнопка будет питаться по 220В.

При покупке, на борту устройства имеется прошивка от производителя, благодаря которой устройство можно интегрировать практически в любую систему Умного дома. Но нас будет интересовать именно альтернативный софт.  

Преимущество этих устройств в том, что они используют один и тот же контроллер ESP8266. А это значит, что уже имеется огромное количество прошивок от различных разработчиков. Ну и никто не запрещает написать свою. 

Преимущества самоделок DIY, по отношению к готовым решениям для домашней автоматизации - это, конечно же, цена и гибкость. Как я уже говорил, к одному контроллеру ESP8266 можно подключить до десяти внешних датчиков, цена которых в Китае - центы. 

Список популярных прошивок

Tasmota (самая популярная прошивка для управления по MQTT);

ESP Easy (на мой взгляд - самая гибкая прошивка для управления своими устройствами по MQTT);

ESP Home (прошивка разработана для системы Home Assistant);

Ravencore (Apple HomeKit ready, то есть вы получаете устройство совместимое с HomeKit, без дополнительных шлюзов).

Отладочные платы на базе ESP8266

Популярные датчики для Arduino

Одними из самых популярных датчиков и исполнительных устройств для Arduino и ESP являются дешевые китайские компоненты, которые можно с легкостью и очень дешево заказать на AliExpress (ссылки прилагаются). Несмотря на низкую стоимость, они вполне себе надежны для домашней эксплуатации.

Пример реализации Метеостанции

Приведу пример того, что можно реализовать при помощи ESP8266. Например, при помощи nodeMCU на базе ESP8266 и подключенных к ней датчиков:

CO2 - Senseair s8-53

Дисплей 2,8 "nextion

PMS5003

можно с легкостью построить Метеостанцию DIY. Повторяться не стану, так как все подробно описано в статье. 

Как видим из статьи, большие навыки программирования вам не понадобятся. Для реализации данного проекта, вместо знания языков программирования, можно воспользоваться готовым решением. Его просто нужно немного донастроить под свои задачи. 

Да и паять сложные схемы вам не придется (никаких вам SMD компонентов и сложной пайки). Достаточно обычного паяльника для того, чтобы собрать модули на макетной плате или можно поступить еще проще и соединить их перемычками.

При помощи 3D принтера можно напечатать корпус. А если его нет, то можно воспользоваться готовым корпусом для DIY, которые повсеместно продаются в магазинах электроники. Ну или можно заказать корпус из готового файла у ближайшего владельца 3D принтера, которого вы можете найти, например, тут или тут (мы не несем ответственности за исполнителей и качество печати).

Итоговая себестоимость устройства у автора составила 4962 руб. И с большой долей вероятности, вряд ли вы найдете на рынке подобное фабричное устройство за такие деньги. Чтобы оно еще при этом интегрировалось в Умный дом и могло выступать в роли триггера в сценариях. 

Умное зеркало своими руками

Если Вы не обладаете какими-то знаниями в области программирования, не имеете в наличии 3D принтер, но в совершенстве можете работать с мебельной доской, то вы сможете собрать Умное зеркало. Для этого нам понадобятся:  

Raspberry Pi 3

Старая матрица от монитора

Ну плюс стекло, специализированная зеркальная пленка и руки "из нужного места".

Далее вам нужно будет всего-навсего скачать и залить готовый образ на флешку, и подключить все по схеме. Как видим из материалов проекта - все довольно просто. Повторить такой проект сможет каждый. Автор регулярно вносит доработки в свое устройство и пишет об этом у себя в блоге.

Автоматизация откатных ворот

Как видим, и здесь ничего сложного нет, цена для автоматически открываемых ворот - копеечная, при этом возможна интеграция в абсолютно любую систему Умного дома. А многие покупают дорогие готовые решения, которые не всегда можно куда-либо интегрировать.

Несмотря на то, что фантазия у людей безгранична, всегда найдется похожее решение на просторах интернета для реализации ваших идей. Возможно вам придется создавать устройство полностью с нуля. Разрабатывать печатные платы, заказывать их в Китае на заводе, освоить пайку мелких компонентов, научиться программировать микроконтроллеры и разрабатывать собственные прошивки. Но сам факт того, что в принципе можно реализовать любую идею, было бы время, возможности и желание - это основа DIY. Кто бы мог подумать пару лет назад, что можно очень легко, практически на коленке, создать устройство, работающее с HomeKit, без дополнительных "костылей"? Сделал, подключил и пользуйся. Причем, зачастую даже не требуются какие-то особенные знания и умения. Достаточно базовых познаний в электронике и очень поверхностного понимания основ программирования. Ну и руки из правильного места должны все-таки расти. Хотя это тоже не обязательное требование.

Но основным выводом можно назвать тот факт, что самодельные устройства - это не страшно. Для этого не требуются какие-то умопомрачительные знания и умения. Не нужно этого бояться. Надо просто научиться генерировать идеи, а уж просторы интернета и наш портал вам в этом помогут.

Все перечисленные в этой статье DIY проекты, а также множество других интересных и реализованных идей вы сможете найти у нас на портале по тегам: DIY, ESP, Sonoff.