Умный дом своими руками №4: новые возможности для старого кондиционера
Домашняя автоматизация и внедрение устройств умного дома – затягивающий процесс. В нём огромное количество нюансов, требующих индивидуальной подгонки.
После того, как было сделано освещение, установлены различные датчики и подключены телевизоры, вроде не осталось мест, которые можно проапгрейдить. К тому же в выбранной ранее системе устройств от производителя Sonoff практически все имеющиеся возможности были задействованы, за исключением камеры, но необходимость её использования в условиях отсутствия животных и маленьких детей неочевидна, поэтому отложена на последнюю очередь.
Но просмотр альтернативных решений системы TuyaSmart показал, что ещё есть пространство для работы. Было решено заказать универсальный пульт управления Avatto, датчик температуры и влажности и датчик контроля утечки воды, работающие под управлением системы умного дома TuyaSmart, а затем объединить их в пространстве умного дома Google Home. Заказ был размещён на AliExpress и получен в течение двух недель. Цена вопроса оказалась невысока, каждое из устройств стоило от 500 до 700 рублей.
Получив заказ, запускаем процедуру подключения. Для работы устройств необходимо установить на смартфон приложение TuyaSmart, в котором можно задействовать огромное количество разнообразных датчиков и конечных устройств различного назначения – для обеспечения контроля состояния, безопасности, видеонаблюдения, различных управляющих реле и выключателей. В рамках этой системы можно использовать дистанционно открываемые замки входных дверей, видеоглазки, передающие изображение на смартфон, или продвинутые системы домофона. За счёт того, что конечные устройства выпускаются большим количеством производителей, TuyaSmart имеет существенно больше возможностей, чем у описанной ранее системы eWeLink с устройствами Sonoff, но при этом в ней, по разным отзывам, чаще возникают проблемы с совместимостью, что в итоге может отражаться на работоспособности всей системы. Впрочем, надо сказать, что цена вопроса позволяет экспериментировать.
Самым интересным из полученных гаджетов оказался универсальный пульт дистанционного управления. Он позволяет управлять любым прибором, имеющим инфракрасный пульт управления, или с помощью смартфона, или добавив управление в систему Google Home. В данном случае его было решено использовать для управления кондиционером Samsung, выпущенным десять лет назад. Пульт добавляется в приложение TuyaSmart, там же прописывается новое устройство – кондиционер Samsung. В огромном перечне поддерживаемого оборудования находится нужное, новый пульт обучается базовым командам старого пульта от кондиционера, и вот у вас в руках совсем новый и современный инструмент управления. Достаточно открыть приложение TuyaSmart, и у пользователя есть возможность с помощью смартфона включать кондиционер, регулировать температуру, интенсивность вентиляции и т.д.
Но это, на самом деле, только часть результата. Следующим этапом идёт запуск совместимости системы TuyaSmart и Google Home. Делается это непосредственно в приложении Google Home, и после того, как связь налажена, наступает следующий уровень комфорта. Теперь старый кондиционер включается, когда слышит команду «Окей, Google! Включи кондиционер». Надо отметить, что пульт управления представляет собой маленькую круглую таблетку, подключаемую по кабелю micro USB, и, что интересно, он обеспечивает 180-градусный охват зоны передачи, то есть может быть расположен фактически в любом удобном для пользователя месте. Теперь нет необходимости, лёжа вечером на диване, вспоминать, где оставил пульт от кондиционера, достаточно попросить Google включить его, ну а выключить кондиционер можно по расписанию, например, связав со временем отхода ко сну.
Следующим устройством, которое добавлено в TuyaSmart, стал датчик температуры и влажности. Выполненный в элегантном корпусе, датчик отображает текущую температуру и влажность на E-ink экране. Питается устройство от трёх батареек формата AA, подключается по Wi-Fi, по традиции для таких устройств использует диапазон 2.4 ГГц. Оно быстро распознаётся и подключается к TuyaSmart без каких-либо трудностей. Потенциально подключение такого устройства даёт возможность автоматизировать включение кондиционера при достижении определённых температурных параметров, например, можно настроить сценарий, чтобы кондиционер включался при повышении температуры в квартире более 27 градусов. Но на текущий момент принят сценарий простого голосового управления, в этом случае нет необходимости продумывать, как избежать включения кондиционера при длительном отсутствии хозяев. Нужно отметить, что голосовое управление кондиционером выводит комфорт на следующий уровень, плюс это то устройство, которое даёт новую жизнь старым вещам. Можно добавить управление телевизорами и музыкальными центрами, одним словом, любыми устройствами, имеющими инфракрасный дистанционный пульт.
Следующим компонентом в умном доме было решено сделать датчик контроля протечки. Это маленькое устройство, подключаемое по Wi-Fi и запитанное от батарейки CR123A. Из интересного нужно отметить, что стоимость самого устройства совсем ненамного дороже используемой в нём батарейки. Принцип его работы очень прост. На нижней части датчика размещены контакты, при замыкании которых в воде отправляется сигнал владельцу системы. Производитель утверждает, что одной батареи должно хватить на полтора года работы. Подключение датчика также не вызывает трудностей, но надо признать, что проверки того, как он срабатывает при попадании на него воды, автором не делалось.
Авторская география умного дома значительно расширилась, и за последнее время в ней появилось уже порядка 30 различных устройств. Но это не значит, что больше негде применить свою энергию и добавить комфорта. Следующим этапом будет назревшая модернизация сети Wi-Fi.
Устройство для управления кондиционером с обратной связью в умном доме. Mitsubishi Heavy и Electric, Daikin, Gree, Hisense и пр.
Для установки умного дома необходимо сделать определенные шаги:
Это компактное устройство для установки внутрь кондиционера.
Оно используется для проводного подключения кондиционера к контроллеру WirenBoard
Основная особенность — это простая интеграция кондиционирования в умный дом, без написания кода
Рассмотрим преимущества устройства
3. Компактность
Размеры устройства 61х29х10 мм, позволяют поместить его даже во внутренний блок сплит системы
4. Быстрая интеграция
Быстрая интеграция в популярные системы умного дома: WirenBoard, SprutHub, Home Assistant, KNX без дополнительного программирования и написания скриптов
5. Подробные инструкции по интеграции шлюза в KNX панели
На фотографиях пример интерфейса кондиционера в HDL KNX Granite Display
6. Шаблоны для Wiren Board
Шаблоны с правильным выводом всех функций кондиционера для последующего добавления в интерфейсы Алисы и Apple Home через SprutHub
7. Подробные статьи инструкции
Подробные статьи инструкции на реальных кондиционерах для легкого и пошагового подключения устройств.
В том числе инструкции о том, как разобрать кондиционер и добраться до его внутренней платы с указанием разъема для подключения
8. Две линейки устройств
HOME
Для домашних недорогих сплит систем
PRO
Для канальных и дорогих сплит систем. Это линейка устройств для интеграторов умного дома с соответствующими коммерческими условиями
Основная идея — это поддержка кондиционеров, популярных на Российском рынке
На сегодняшний день ONOKOM поддерживает следующие кондиционеры
для кондиционеров Gree
ONOKOM AIR GR-1-MB-B
Версия HOME — 9600 руб.
для кондиционеров Mitsubishi Heavy
ONOKOM AIR MH-1-MB-B
Версия PRO — 19 900 руб.
9. Техническая поддержка
Быстрая техническая поддержка через чаты в телеграме
10. Российская разработка
Компонентная и программная архитектура устройства разработана с нуля Российскими специалистами.
Это позволяет быстро вносить программные и аппаратные изменения для быстрой адаптации устройства под разные задачи
11. Часть 2
Техническая часть
Как работает устройство
12. Проблемы с которыми сталкивается интегратор перед интеграцией кондиционера
1. Карты регистров не всегда есть в свободном доступе. Часто их предоставляют по запросу.
И не у каждой компании торгующей блоками сопряжения (шлюзами) есть эти карты.
2. Не всегда карта регистров соответствует действительности, иногда в них встречаются сдвиги.
3. Некоторые типы регистров сделаны не по стандартам ModBus, из-за чего они могут не поддерживаться контроллером WirenBoard. Их приходится выводить с помощью костылей.
Иногда приходится просить инженеров WirenBoard добавить обработку кривых типов.
4. Большинство шлюзов для кондиционеров не рассчитаны на то, что они будут часто опрашиваться и быстро давать ответ. При частом опросе получается ситуация когда состояние кондиционера в интерфейсе Wirenboard отображается некорректно. Соответственно все автоматизации связанные с кондиционером
работают неправильно.
Из этой ситуации два выхода, либо все работает медленно и с задержкой, либо быстро и неправильно. Единственное можно постараться настроить шлюз таким образом, чтобы
максимально уменьшить задержку и сделать правильную работу.
5. Если раньше были популярны одни производители кондиционеров (Mitsubishi, Daikin, Fujitsu), и для них были более или менее предсказуемые решения. То сейчас те, кто
устанавливает умный дом, все чаще встречаются с топовыми кондиционерами китайских заводов Gree, Midea, Hisense. И для некоторых шлюзов нет совсем, а для некоторых они очень плохие.
6. Большинство шлюзов достаточно большие по размеру для размещения внутри сплит систем.
13. Схема подключения стандартного шлюза
Схема подключения стандартного шлюза. Пошагово
1. Шлюз для Mitsubishi
(У разных устройств разные карты регистров, в которые записываются данные кондиционера)
2. Шаблон WirenBoard для Mitsubishi — пишется самостоятельно
(Шаблон для WirenBoard забирает значения из нужных регистров шлюза и записывает их в переменные WirenBoard)
3. Контроллер WirenBoard
(Контроллер WirenBoard выводит значения, записанные в его переменной)
4. Модуль LogicCL для Mitsubishi — пишется самостоятельно
(Модуль LogicCL ранее полученные переменные переводит в вид, понятный для SprutHub)
5. Шаблон SprutHub для Mitsubishi — пишется самостоятельно
(С помощью шаблона набор данных сопоставляется с конкретным кондиционером для дальнейшего вывода в Apple Home и Алису через SprutHub)
6. Интерфейс Apple Home и Алиса
Схема подключения шлюза ONOKOM
1. Шлюз ONOKOM для Mitsubishi
(Универсальные карты регистров для разных производителей кондиционеров)
2. Шаблон WirenBoard для Mitsubishi — Идет в комплекте с устройством
(Есть предварительные договоренности с WirenBoard что шаблон будет встроен внутрь контроллера)
3. Контроллер WirenBoard
(LogicCL больше не понадобится, поскольку нет необходимости преобразовывать данные из одного вида в другой. Поскольку изначально правильно сделана карта регистров)
4. Шаблон SprutHub для Mitsubishi — Идет в комплекте с устройством
5. Интерфейс Apple Home и Алиса
Удаленное управление кондиционером General
На дворе XXI век, в нашу жизнь все больше врываются современные технологии. Конечно, все слышали и о системе «Умного дома», когда система анализирует состояние освещенности, влажности, температуры воздуха в доме, и, автоматически включает необходимые устройства. Систему умного дома можно запрограммировать на определенный сценарий, например, подготовить определенную температуру и влажность к вашему приходу, открыть с утра шторы, включить музыку и т.д. Но создать такую систему самому в своем доме довольно трудоемкий и затратный процесс.
Теперь всё стало проще! Появились «умные» кондиционеры General с управлением по WiFi. Для того, чтобы кондиционер General стал «умным» — надо просто подключить WiFi модуль к внутреннему блоку. И всё! Управлять кондиционером можно из любой точки мира, или даже, находясь дома, настраивать через смартфон определенную температуру, направление потока, скорость потока воздуха, устанавливать таймер, а также управлять несколькими кондиционерами одновременно. Приложения доступны для скачивания в AppStore и Google Play.
Более того, теперь кондиционер General может включать «Алиса», через голосовые команды Яндекс-Станции. Для этого потребуется только приобрести «умный» пульт.
Дорабатываем кондиционер для работы по WiFi в умном доме
Погода снова бьет климатические рекорды.Температура растет, а вместе с ней и наше желание включить кондиционер. Что же может быть проще, чем нажать на кнопку пульта и выбрать комфортную температуру? Разве что не нажимать ни на какие кнопки вообще. В этой статье я расскажу, как подключить кондиционер к умному дому по WiFi, установить комфортную температуру и больше не искать этот злосчастный пульт. Кондиционер сам будет включаться и выключаться при необходимости. Из отличительных особенностей этого решения можно отметить двусторонний обмен данными, включая передачу управляющих команд и температуры с внешних датчиков в кондиционер и получение от кондиционера информации о его текущем состоянии.
Вариантов управления современными кондиционерами на самом деле не так и много: по ИК и по UART.
1. Управление с помощью комплектного пульта по ИК каналу. Принцип работы — каждый раз посылается весь набор команд: режим работы, заданную температуру, скорость вращения вентилятора и пр. ибо пульт понятия не имеет в каком состоянии находится кондиционер.
2. Отдельный ИК модуль, направленный на кондиционер, к примеру Mi Universal Remote (более новая версия Remote Control не работает с кондиционерами). Связь односторонняя. Т.е если кто-то нажмет выключение на родном пульте, умный дом об этом не узнает.
3. Родной Wi-fi интерфейс. Сможете управлять климатом с телефона через облако производителя. Связь двунаправленная, ибо используется, как правило, UART, т.е. мы видим в мобильном приложении текущее состояние кондиционера. К примеру, для Mitsubishi Electric такая штука стоит около 10000руб. Подходит не ко всем моделям.
4. Различные модули управления, к примеру CoolMaster от компании CoolAutomation. Штука умеет интегрироваться с большим количеством HVAC систем и не меньшим количеством систем домашней автоматизации. Связь так же двунаправленная. Стоимость соответствующая.
Мой кондиционер Mitsubishi Electric HJ35 умеет только ИК, но это не надолго! Будем делать полноценную двустороннюю связь с управлением по WiFi, поддержкой MQTT и без всяких облаков.
Внимание, это руководство подходит только для кондиционеров Mitsubishi Electric!
Что понадобится:
ESP8266, в моем случае это Wemos D1 mini
Разъем «папа»: JST pap-05v-s
Ссылка на магазин aliexpress 20шт 654руб
Опционально, если на вашей плате управления он не распаян, разъем «мама»: JST S05B-PASK-2 S05B-PASK-2
Ссылка на магазин aliexpress 20шт 296руб
Пины SPA-001T-P0.5
Ссылка на магазин aliexpress 20шт 231руб
Такие разъемы устанавливаются с завода, но никто не мешает установить любые другие, либо припаять провода вообще без разъемов, что сведет стоимость доработки к 150 рублям за Wemos D1 mini.
Аппаратная часть
Все что вы делаете со своим кондиционером, вы делаете на свой страх и риск. Автор ответственности не несет.
Вскрываем кондиционер 
Достаем плату управления. Нас интересует разъем CN105 (выделен красным кружком). На моделях, поддерживающих модули WiFi, разъем установлен. У меня его нет — значит припаиваем. 
Теперь внимание. Следующей информации я нигде не видел и, на мой взгляд, это основная причина, из-за которой у людей не получается подключиться к кондиционеру.
Понятно, что производители заинтересованы с одной стороны в унификации изделий, а с другой в широкой линейке моделей и увеличении стоимости изделия за счет дополнительных функций, поэтому на некоторых платах, включая мою, «забыли» припаять сопротивления на TX и RX. Недостающие резисторы подписаны на плате как «R1G2» и «R1G3». Как следствие, даже если вы припаяете разъем CN105 ничего не заработает. Исправляем эту досадную оплошность. Сопротивления я взял, по-моему, на 220Ом. Уже точно не помню. Если столкнетесь с такой же проблемой пишите в личку, разберу кондиционер и пришлю точный номинал.
Обжимаем провода 
Припаиваем провода к ESP8266 согласно схеме и подключаем к управляющей плате кондиционера. Wemos D1 mini имеет встроенный dc-dc преобразователь. Паяем питание напрямую на ножку 5v. 
Программная часть
Прошиваем микроконтроллер. Ссылка на исходный код прошивки:
Проект на GitHub
Поддерживается прошивка как по проводу, так по воздуху (OTA), что означает, что для обновления прошивки не потребуется разбирать кондиционер.
Передача температуры от внешнего датчика на кондиционер происходит по MQTT топику HA_ROOMTEMP_SET_TOPIC. При получении значения кондиционер отключает считывание значений с внутреннего датчика от следующего отключения от питания.
Исходники библиотеки для работы с кондиционером Mitsubishi Electric
GitHub
Осталось зарегистрировать кондиционер на сервере умного дома в Home Assistant. Убедитесь, что в файле configuration.yaml объект MQTT имеет свойство discovery = true
mqtt: broker: !secret mqtt_broker username: !secret mqtt_username password: !secret mqtt_password discovery: true discovery_prefix: homeassistant
После включения кондиционер автоматически зарегистрируется в HomeAssistant и будет доступен как стандартный компонент HVAC 
На этот раз приводить свои автоматизации не буду, так как они завязаны на остальные устройства. Приведу лишь логику работы кондиционера, реализованную у меня. В основе лежит принцип «Умный дом должен работать сам», т.е. управление с пультов, телефонов и пр. должно быть сведено к минимуму. Все автоматизации сделаны в компоненте Node-red, установленный как addon в Home Assistant. 
Каждую минуту проверяется отклонение текущей температуры от целевой. При отклонении более чем в 2 градуса вверх проверяется включен ли переключатель «Климат контроль», есть ли кто-то дома, закрыты ли окна, температура на улице выше -5. Если условия соблюдены кондиционер включается на охлаждение.
Если необходимо охлаждение, но на улице ниже -5 отправляется сообщение на телефон, кондиционер не включается.
Если открыты окна на телефон отправляется сообщение «Температура в зале выше целевой. Окна открыты». При нажатии кнопки «Игнор окон» кондиционер включится. 
Выключение кондиционера происходит, когда температура возвращается в коридор +-1 градус от целевой, либо срабатывает ограничивающее условие. Таким образом достигается поддержание комфортной температуры без необходимости держать постоянно включенным кондиционер.
Так же в паре с кондиционером работает терморегулятор радиатора Eurotronic Spirit работающий по протоколу Z-Wave от двух элементов питания типа АА. По опыту, батареек хватает почти на всю зиму. 
Логика работы терморегулятора похожая: включение при уличной температуре ниже +10 градусов и отклонении текущей температуры от целевой более чем на 2 градуса вниз.
Кондиционер и терморегулятор имеют возможность управления с кнопок или пульта. Этот режим так же является штатным. Установка температуры на любом устройстве обновит значение целевой температуры, которую система продолжит поддерживать.
При выходе из строя сервера умного дома, кондиционер и терморегулятор продолжат поддерживать заданную температуру и оставят возможность штатного управления как независимые устройства.
Решение поддерживает управление через голосовые помощники Google Home и Yandex Алиса
Пример управления с помощью Алисы
Добавить в избранное Понравилось +138 +232
- 22 июня 2020, 16:25
- автор: cpsskipper
- просмотры: 75906