Интелигентна домашна основа Xiaomi изграждане на системата
Прочетете това първо и ние обещаваме, че в следващата статия ще започне и изграждането на интелигентния дом!
В днешно време Дунав може да бъде блокиран със системи за интелигентен дом. Хубавото в това е, че цените са достатъчно разбити, а лошото е, че лесно можем да изпаднем в задънена улица, като изберем продукти от производител, който изчезва от пазара за 1-2 години, и ни остава с цялостна система, която не е или само много трудна за разработване.
Xiaomi изглежда добър избор в това отношение, тъй като китайският производител е в период на изобилие, който, ако продължи на нивото от последните години, няма да изчезне, а ще помете пазарите навсякъде от Америка до Австралия.
В тази статия накратко обобщаваме какво означава интелигентен дом, какви са предимствата от изграждането му и за какви задачи ги използват повечето хора. Но от друга страна, можете също да прочетете малко за технологиите, които управляват интелигентни домове, като един вид фондация, така че ако видите думи като Zigbee, не е нужно да мигате бутално.
съдържание шоу
Въведение или какво е умен дом
Умните домове не са днешните изобретения. В стари времена такива системи съществуват преди десетилетия, но те бяха доста далеч от това, което днес наричаме интелигентни домове. Темата, известна преди като автоматизация на сградите, създаде известна автоматизация с много релета, инфрачервени дистанционни управления и сензори. В сравнение с тези, днешните системи не са особено подобрение за външния наблюдател, поне по отношение на експлоатацията, тъй като те включват светлините, преместват капаците, настройват климатика, включват алармата, ако неупълномощено лице влезе в стая или например избухва пожар. Въпреки че операцията не се е променила много по този начин, технологията зад нея е напълно заменена.
Нека започнем там с факта, че изграждането на интелигентен дом днес ще бъде част от полк от стара система. Това се дължи не само на факта, че самите устройства са станали по-евтини, но и защото, поради развитието на технологията, по същество всички компоненти са в състояние да работят без външно захранване и дори без никакво окабеляване. Поради това конструкцията беше изключително опростена и, разбира се, евтина. В съвременните безжични системи проектирането на логистични връзки между устройствата е много по-голямо предизвикателство от създаването на физическа мрежа.
Намирам за важно да отбележа, че много професионални системи все още изграждат мощност, което е дори по-сложно от традиционната 220 система, тъй като ние работим тук с ниско напрежение от 5 волта, което изисква 220 (по-точно 230) волта AC 5 е преобразуван до постоянен ток. В този случай можем да работим с един преобразувател за стая или апартамент или да извършим преобразуването за всеки елемент в системата за интелигентен дом. Последното решение е целесъобразно, когато например конвенционалните превключватели се заменят с интелигентни превключватели, тъй като окабеляването на 220 вече е дадено.
За какво използваме интелигентни домашни системи?
Надяваме се, че в края на статията ще видите, че екосистемите на интелигентния дом в областта на логистичните взаимоотношения, тоест, че един компонент на интелигентен дом, който реагира на друг компонент, е ограничен само от нашето въображение или, в най-лошия случай, от софтуерното решение зад използвания хардуер. Областите на приложение са толкова широки, че дори не бихме си помислили.
За какво повечето хора използват интелигентни домашни системи? Разбира се, има проучвания и в тази област, така че знаем със сигурност, че повечето хора използват такива системи предимно за задачи по сигурността. Това не е изненадващо, тъй като, както може би сте прочели по-горе, използваните днес решения са безжични и дори не изискват захранване за Xiaomi и много други системи. Поради тази причина можем да изградим цялостни системи за секунди и много евтино, които също включват сензори за отваряне на врати и прозорци, сензори за движение и камери. Последното, разбира се, изисква захранване, причината за което можете да прочетете в подробностите за технологията.
Тези системи за дома, които изграждаме, се различават по нещо от традиционното дистанционно наблюдение в момента, по това, че патрулният екип е в готовност при последния и те се преместват в имота в случай на аларма. В нашия случай обаче можем да наблюдаваме апартамента на живо чрез камери и дори можем да записваме събития в апартамента ръчно или автоматично. Системата може да изпрати аларма към телефона ни в реално време, без забавяне, така че да можем да предупредим полицията или, ако е достатъчно, съседа.
Втората най-често срещана зона е контролът на температурата и свързаните с нея екраниращи функции. Третият е управлението на осветлението, а четвъртият е мултимедията.
Моят собствен опит показва, че повечето хора миришат на осветление с интелигентна домашна технология, което е просто защото смартфоните са евтини, те не изискват друго устройство да се използва на техния телефон или софтуер, работещ на него.
Основи на технологиите
В тази глава ние обсъждаме технологиите, по-специално безжичните технологии, които са необходими за изграждането на модерен интелигентен дом. Мисля, че е важно да кажа няколко думи за тях, но ако вие, уважаеми читателю, не сте любопитни, можете спокойно да пропуснете това, защото за системите Xiaomi например е достатъчно да сте наясно със софтуерните настройки, нали не трябва да разбирате технологията. Ако обаче сте малко технически настроени, продължете статията със следващия параграф.
Безжични технологии
Спомням си в началото на 2000-те, когато първите WiFi устройства се появиха на достъпна цена, беше необходима сериозна подготовка и опит, за да се събере добре функционираща система. Честотната лента беше ограничена, а силата на сигнала беше абсурдно слаба. Разбира се, сега говорим за домашни устройства, първите рутери, AP. В допълнение към Wifi, по-късно се появи и втора безжична технология, Bluetooth. Двете технологии имаха обща безжична връзка, но областта на употреба се различаваше значително поради технологията. Докато в първия случай осигурихме връзката между компютърните мрежи и нашите устройства, във втория например създадохме възможността за трансфер на данни между нашето мобилно устройство и компютъра.
Оттогава се развиха както Bluetooth, така и WiFi, т.е. устройства, базирани на стандартното семейство IEEE 802.11. Първият успя да се справи с повече връзки паралелно с по-голяма честотна лента, а вторият предлага все повече и повече честотна лента, сега благодарение на многоантенните системи, като се възползва от възможностите, предлагани от отразените сигнали.
Тези два метода, стандарти или методи обаче не са станали подходящи за изграждане на безжична интелигентна домашна система с тяхна помощ. Няма нищо лошо в ниска честотна лента или бавна връзка. Трите основни проблема са проектирането на топологията на мрежата, правилното разпределение на мрежовите ресурси и проблемът с електрозахранването.
Bluetooth остава PAN връзка, която ни позволява да установим частна връзка и например да предаваме аудио от нашия телефон към нашите слушалки, докато WiFi все още е устройство за създаване на компютърни мрежи. Умните домашни устройства работят по принципно различни начини, те имат различни очаквания, когато става въпрос за свързаност с данни.
Имаме две важни очаквания за интелигентните домове. Едното е да можете да организирате колкото се може повече устройства в една мрежа, а другото е да сведете до минимум консумацията на енергия. Първото условие не е изпълнено за Bluetooth, а второто за WiFi, така че тези процедури могат да бъдат отхвърлени в повечето случаи. Пиша, че в повечето случаи, тъй като, както виждате, WiFi ще има основание в определени области.
Така че беше необходимо да се създаде стандарт, който осигурява безжична свързаност, обработва много устройства и ниска консумация на енергия. В момента са налични два метода за това, Z-Wave и Zigbee. Запознаваме се с последното, защото срещаме това със системата Xiaomi.
Zigbee технология
Zigbee технологията се разработва от 35 компании, големи имена като Motorola, Honeywell или Philips, които разработват технологията в организация, наречена Zigbee Alliance.
Въз основа на гореизложеното, технологията Zigbee е технология, която позволява свързването на много компоненти, при което високата честотна лента е далеч по-малко важна от привеждането на компонентите в захранване с възможно най-малко енергия. Подобно на WiFi, Zigbee е стандартизиран и завършеният стандарт е означен с 802.15.4.
Мрежите Zigbee, като традиционния WiFi, използват обхват 2,4 GHz за комуникация, но приликата тук почти свършва дотук. Например, в случай на WiFi, ние създаваме централизирана мрежа, където честотната лента на рутера се споделя между устройствата, свързани към него. Zigbee, от друга страна, създава мрежеста мрежа, подредена в звездна топология, в рамките на която дори можем да установим виртуални връзки равнопоставени връзки между мрежовите възли. Просто трябва да мислите за мрежовата мрежа като за WiFi, към която колкото повече устройства свързвате, толкова по-силна ще бъде тя. В случай на мрежа, устройствата не споделят наличната честотна лента, а напротив, по същество всички устройства, свързани към мрежата, допълнително усилват сигнала. Около централния блок в мрежата на Zigbee могат да бъдат изградени максимум 255 мрежови възли. Това централно устройство се нарича шлюз сред устройствата на Xiaomi.
Огромният недостатък на Zigbee през WiFi ще бъде честотната лента, ако Zigbee се нуждае от нея. За щастие няма, тъй като интелигентните домове не изискват постоянна връзка между елементите на системата или поне никакви данни не протичат непрекъснато в мрежата, а пакетите с данни също са малки.
В мрежата на Zigbee могат да се разграничат две типични устройства по отношение на мрежовия трафик. Единият е блок, който работи на неравномерни интервали, като превключватели, които установяват връзка с централния блок само когато трябва да изпратят импулс. Другата важна група са устройствата, които обработват периодичен трафик, обикновено различните сензори, които контролният панел разпитва.
Разбира се, има и трета група, която, разбира се, не е група, тъй като съдържа само централното звено. Това е душата на мрежата. Това устройство трябва да има постоянно захранване и достатъчен изчислителен капацитет за обработка на цялата мрежа, до 255 мрежови възли и данните, които те предават, и подходящо AES криптиране.
WiFi устройства
За Xiaomi и, разбира се, други интелигентни домашни системи, ние също намираме устройства, които използват традиционна WiFi връзка. Тези централни блокове, шлюзът, който също достига до нашата компютърна мрежа, рутера, трябва да бъдат достъпни - защо за това малко по-късно - и устройствата, които все пак се нуждаят от непрекъснато захранване, като осветителни тела. За вторите, тъй като захранването е непрекъснато, WiFi е по-простото и по-евтино решение, а за първото е важно трафикът към рутера да изисква и голяма честотна лента поради, например, вграденото интернет радио.
В случай на централно устройство, честотната лента също е особено важна, тъй като по подразбиране всички наши интелигентни устройства комуникират с нашия телефон чрез облачната услуга на Xiaomi. Благодарение на това можем да осъществим дистанционен достъп до интелигентните устройства на домовете, да включим или изключим климатика, да стартираме роботизираната прахосмукачка или дори да включим осветлението по време на празника, за да се чувстваме като у дома си.
Нека обобщим технологията!
Интелигентната домашна екосистема Xiaomi се състои от две части. От звездната топология, Zigbee, която създава мрежеста мрежа, и традиционната WiFi мрежа. Първите устройства работят без кабели и външно захранване, захранването се осигурява от батерия с бутони, която при средно използване може да продължи половин или дори две години без подмяна. Последните изискват непрекъсваемо захранване от мрежата 220 като средно WiFi устройство.
Централно място в мрежата има шлюзът, който също има WiFi и Zigbee връзки. Това комуникира например с превключватели и сензори на Zigbee и например с осветителни тела и интелигентни конектори във WiFi мрежи. Между устройствата, независимо дали са Zigbee или WiFi устройства, могат да се установят дори виртуални връзки между връстници.
Примери за това как работят интелигентните домашни устройства
Въпреки че ще запазя реалните практически примери за следващите части от поредицата, ще ви цитирам някои примери тук.
Тези, които са нови в технологиите за интелигентен дом, са първите, които най-често купуват WiFi устройства. Това е така, защото те не се нуждаят от централно устройство, за да ги използват, достатъчно е телефон, използващ интелигентния дом Xiaomi. Може би изненадващо, но и с тях могат да се създадат доста сериозни системи. Интелигентни светлини и интелигентни съединители, като управление на климатика, работят с WiFi, но също така и инфрачервеното устройство, с което по същество всички традиционни инфрачервени контролируеми устройства могат да бъдат интегрирани в системата за интелигентен дом.
Тези, които са доволни от тези инструменти, почти сигурно по-късно ще разширят своята система с инструменти Zigbee. Те могат да се използват например за директно включване на осветителни тела или управление на охранителни камери.
Както може би сте прочели по-горе, можете да създавате връзки между партньори между Zigbee, но дори и между устройства, разположени в Zigbee и WiFi мрежи. На практика това означава например, че връзката между сензора за отваряне на прозореца и пречиствателя на въздуха може да бъде настроена да спира пречиствателя на въздуха при отваряне на прозореца. Освен това, разбира се, се запазват и другите зададени функции на сензора за отваряне на прозорци, като тези, свързани със системата за сигурност. Можете да започнете да записвате охранителната камера, да изпратите аларма на телефона си.
Има и много функции, които могат да бъдат настроени за интелигентни светлини. Те могат да реагират на музиката в стаята, да я включват автоматично, когато трябва да станем сутрин, или да променят яркостта й, когато се обади телефонът ни. По същия начин вече няма да е проблем да ни се обадите, докато гледате телевизия, тъй като телевизорът автоматично ще заглуши, когато влезе обаждане.
Климатикът се изключва, когато отворим прозореца, или се включва през лятото, когато излизаме от дома си от работното си място, така че докато се приберем, ще бъдем посрещнати от приятен климат.
Тези функции може да изглеждат сложни, но до края на поредицата ще видите, че можем да изградим системата почти стотинки, стъпка по стъпка, така че да не натоварва и портфейлите ни. Може би не е без значение, че една цялостна, добре функционираща система за интелигентен дом може да хвърли много на цената на нашия дом, но поне улеснява продажбата. Въпросът е, че получаваме по-удобен, обитаем и ценен дом с малко инвестиции.
В следващата ни статия се запознахме с Xiaomi Gateway като основен елемент на системата. Ако не искате да чакате дотогава, прочетете нашата статия за интелигентната прахосмукачка, интелигентните лампи и интелигентната лампа за настолни компютри, които могат да бъдат интегрирани в системата, и първо първото парче от нашата серия интелигентен дом, The Favourite!
Почистете, почистете с прах и дори измийте роботизираната прахосмукачка Xiaomi Roborock S50
Опитахме и това - интелигентна лампа за настолни компютри Xiaomi Philips Eyecare
Нека засияем с мъдрост - тест на Xiaomi Yeelight с много тайна информация!
