Здравствуй, Хабр! Меня зовут Оняков Федор, я старший Web-программист в Петрович-Техе. Но сегодня мы будем говорить не о моей работе: уже больше четырех лет я развиваю свой умный дом и помогаю делать умные дома друзьям и коллегам.

Одни приходят к умному дому из соображений экономии, другие – ради комфорта, третьи – из любопытства. Среди историй есть драматические: был приятель, который чуть не затопил 9 этажей соседей, другой чуть не устроил пожар из-за камина. После они всерьёз занялись автоматизацией бытовой инфраструктуры. Истории объединяет смена точки зрения: люди думали, что умный дом – это какое-то баловство для богатых, а сейчас выстраивают автономные системы, упрощающие жизнь.

Давайте поговорим об умном доме для тех, кто хочет создать умный дом, но не определился с первым шагом. Или знает и пробовал, но хочет разобраться глубже и избежать неудачных решений. Поделюсь личным опытом и кейсами: что такое умный дом и зачем он на самом деле нужен, какие есть сценарии для старта и распространенные ошибки. 

“Умный дом”: не только дискотека по хлопку

Я не консультант по системам умного дома и уж тем более не продавец этих систем, но регулярно сталкиваюсь с одними и теми же стереотипами. О них для начала и поговорим.

Провода

Умный дом – это много проводов.
Каюсь, в начале знакомства с умным домом я хотел сделать все на проводах. Установить датчики и проводное управление устройствами. К счастью, я попал на митап от Mail.ru, где один коллега делился опытом по “умному дому” на проводах. На однокомнатную квартиру в 33 квадратных метра у него ушло 3 или 5 километров проводов.

Штробить стены под 5 км провода – отдельное приключение. Сейчас как владелец работающего “умного дома” могу сказать, что провода – не единственное и не обязательное решение. Ведь если вы сделали проводной датчик температуры и установили его рядом с диваном, на котором отдыхаете, а потом захотели переставить этот диван, датчик тоже нужно переносить. Сделать это по готовому ремонту тяжело.

Проект перед ремонтом

Бытует мнение, что умный дом стоит делать только до того, как ты сделал ремонт.
Это полуправда. В большинстве случаев умный дом делают по чистовому ремонту: ремонт уже сделан, а чуть автоматизировать дом хочется.

Однако если вы на стадии ремонта, не помешает сделать следующее:

• Нулевая линия в подрозетниках выключателей света.

• Мини-щитки с блоками питания для светодиодных лент.

• Защита от протечек воды.

Тяжело и дорого найти специалистов, которые спроектируют умный дом на этапе ремонта.

"Что-то на богатом"

Дорого ли сделать умный дом? Это зависит от того, что из этого умного дома вы хотите использовать. Действительно, есть компании, которые специализируются на проектах умного дома и их цены от 3000$ до 25 000$.

В статье рассмотрим бюджетные системы для умного дома: измеряемые не в тысячах долларов, а в тысячах рублей.

Умный дом для гиков

Умный дом для тех, кто умеет паять  – это распространенный стереотип. И то, что они обычно сами собирают свои устройства – тоже правда.
Но сейчас выбор готовых устройств огромный. В них часто заложен принцип сборки по компонентам, как у конструктора.

Всего лишь игрушка

Когда мои друзья привыкали к умному дому, они приходили в гости и интересовались, что нового я сделал. Я делал серьезное лицо, выдерживал паузу, говорил "Вингардиум левиоса!" и делал взмах рукой, после чего включалась подсветка рабочей зоны кухни.
Реакция гостей была занимательная: от недоумения до искреннего восхищения. Мир магии все-таки.

Еще можно говорить "Алиса, поставь чайник!", стоя от него в полуметре – и это обескураживает.

Эффект игрушки в умном доме есть, но городить ли умный дом ради магии? Обычно так и происходит: человек хочет умный дом, покупает стартовый набор, подключает к приложению в телефоне, поиграется и потом его продает. Игрушка быстро наскучивает.

И тут мы плавно переходим к философии умного дома. Ради чего стоит заниматься автоматизацией бытовых процессов?

Каким требованиям должен отвечать умный дом

У каждого производителя своя философия, и маркетологи разных компаний продвигают разные подходы к умному дому. Для себя я пришел к следующим выводам.

Я действительно могу управлять всеми устройствами со своего телефона, но это не то, ради чего я сделал себе умный дом. Каждый раз искать приложение в телефоне, которое включит лампочку – это неудобно.

Так что умный дом должен:

• Убирать рутину

• Создавать комфорт

• Обеспечивать безопасность

• Экономить

• Не плодить приложений: при покупке нового устройства, я не должен устанавливать для него отдельное приложение.

• Работать без интернета: и без wi-fi свет должен включаться, а чайник кипятить воду.

В отдельный пункт выделю, что важно делать упор не на нажатии кнопок в приложении. Умный дом должен быть самостоятельным: работающим на автоматизации и сценариях. Сценарии – это когда вы сказали "Алиса, режим кино", и шторы в комнате начинают закрываться, свет медленно затухать, и включается домашний кинотеатр. А автоматизация – когда вы вечером перевели кофеварку в боевой режим: залили воду, засыпали зерна, и за 10 минут до вашего будильника она уже проснулась и варит вам кофе.

Чем полезен умный дом

Убирает рутину

Я хочу убрать базовые рутинные операции, которые мне не хочется совершать. Например, у меня есть дети. Добиться, чтобы они всегда выключали свет, для меня непосильная задача, и перед уходом из квартиры мне приходится бегать и проверять, не включен ли свет в их комнатах. В целом популярна ситуация, когда ты уже надел ботинки и обескураженно смотришь на люстру в дальней комнате. Фраза "Алиса, пока!" или одна кнопка перед выходом из квартиры, которая ровно через 5 минут отключит свет, уберет эту рутину. У меня есть друг, который не может выйти из квартиры, если не перекрыты вода и газ – лечение точно такое же.

Экономия

В России относительно дешевые энергоресурсы, и получить экономию на выключении света достаточно тяжело. Но если у Вас частный дом и вы отапливаете газом или электричеством, умный дом позволит существенно сэкономить. Например, вы уезжаете на работу, а дети в сад или школу. Поддерживать при этом 25 градусов в доме – нет необходимости. Вы можете задать недельное расписание и по нему включать/выключать котел отопления.

Безопасность

Если у вас дома есть котлы, газовые колонки, печи, камины, то вопросы безопасности лучше не оставлять на самотек. Автоматизировать это при помощи умного дома – не так сложно. 

Противопожарная безопасность также важна, датчики дыма или комбинация датчиков дыма и температуры может спасти жизнь.

По поводу защиты от протечек – можно вообще не волноваться, что вы кого-то затопите, когда вы живете на первом этаже. Чем выше вы живете, тем больше "ремонтов" предстоит оплачивать. В случае защиты от протечек желательно, чтобы система сразу перекрывала краны доступа воды. Но если ремонт уже готов или решение обойдется слишком дорого – датчики протечки и отправка уведомления на телефон тоже выход из ситуации. При этом стоит помнить, что полотенцесушители и батареи тоже текут.

Комфорт

Лично для меня комфорт – основная причина использования умного дома. О чем речь?

Зимой в отопительный сезон использование увлажнителя позволяет меньше болеть респираторными заболеваниями. А девушки просто в восторге от того, что воздух больше не сушит кожу. Увлажнитель и датчик влажности в паре прекрасно справляются с этой задачей. Также можно управлять комфортной температурой в помещении. Если зимой или в апреле батареи шпарят на полную, во время готовки на кухне становится жарко или солнечная сторона и комната и так прогревается без участия батареи, датчик температуры в комнате и актуатор на батарее спасут ситуацию.

Проблема, о которой новички не подозревают

Пара слов про основную проблему умных домов – экосистемы.

Каждый производитель делает свою экосистему и свое приложение. Выбрать единственного навряд ли получится, если хочешь получить качественные устройства. Например, одни из лучших по освещению – Philips. У них есть блестящие решения для умного дома. Очень неплохим производителем защиты от протечек является российский Neptun. 

Допустим, мы хотим в одном доме использовать решения этих компаний одновременно, но подружить эти два приложения навряд ли получится. Каждый производитель создает свою экосистему, специализируется на конкретном оборудовании и не хочет интегрироваться с другими производителями. Ему важно, чтобы вы докупали оборудование у того же бренда.

Как избежать проблем в создании “Умного дома”

Как быть с кучей экосистем и подружить их между собой? Как убрать бесконечные провода? Как разобраться со всем самостоятельно, а главное – с чего начать?
Вопросов действительно много. Поделюсь инструментами и методами, проверенными мной и многократно использованными в разных проектах.

Отсекаем лишнее

Человеку свойственно в первую очередь смотреть на привычные вещи. Когда видишь умное устройство с wi-fi, хочется взять его. Однако wi-fi вшит в какую-либо экосистему, возможно есть где-то такое же устройство с zigbee и стоит обратить внимание на него.

Также по возможности избегаем bluetooth устройств, если есть аналогичные с zigbee, они имеют свойство "отваливаться" от умного дома. Ble-устройства исключение.

Сочетаем “умное” и “глупое”

Не всегда умные устройства – это хорошо.
На картинке видим варианты решений по обогреву умного дома.
С одной стороны у нас умный обогреватель, который работает по Wi-fi
С другой стороны у нас глупый обогреватель усиленный умной розеткой и датчиком температуры.

В чем же отличия?
Умное устройство:

1. Дополнительное приложение фирмы производителя

2. Температура для включения устройства будет измеряться там, где стоит это устройство. Это сильно влияет на комфорт.

Розетку и датчик мы можем завести в свою zigbee сеть и использовать в одном приложении. Температура будет измеряться не в месте, где стоит обогреватель, а там, где находимся мы – например, рядом с рабочим столом или диваном. Датчик также может использоваться и для замера влажности.

Автоматизируем процессы

При создании умного дома нужно стараться, чтобы все происходило без вашего участия, т.е. через автоматизации. Обогреватель, включить при температуре ниже 19 градусов и выключать при температуре выше 22. Увлажнитель включать при влажности ниже 40%, выключать при влажности выше 50%.

Управляем голосом

Управлять голосом действительно удобнее, чем заходить в приложение и искать устройство. В случае с, например, популярной сейчас Алисой мы получаем еще одно преимущество: покупая одну колонку, мы можем добавлять в ее приложение свои устройства.

Огромным преимуществом будет добавление устройств из других экосистем.
Есть у этого и недостатки:

Иногда Алиса будет отвечать: "Что-то пошло не так!". Иногда это значит, что условия пользовательского соглашения самого устройства изменились, и теперь ты по новой должен войти в приложение экосистемы. К сожалению этим грешат очень крупные бренды – Samsung, Bosh, LG. Это жутко бесит. Например, без пульта управлять телевизором – это прелесть: включи-выключи, прибавь громкость – поэтому можно потерпеть.

Спасаемся при помощи Zigbee

На помощь к нам приходит специальный протокол Zigbee. Он очень похож на wi-fi, но имеет свои особенности:

1. Это специальный протокол разработанный для умного дома.

2. Устройства на батарейках работают долго (например, есть датчики температуры, которые работают на одной батарейке до 2-х лет)

3. Похож на mesh-сеть – сам расширяет зону своего покрытия. Добавили новую zigbee розетку – зона покрытия увеличилась (примерно на 1-2 метра в радиусе)

4. Простое включение в сеть. Очень похоже на подключение bluetooth устройств. Нажали кнопку на устройстве – оно замигало – добавили на телефоне.

5. И наконец, это открытый протокол. И его поддерживает множество производителей. Теперь прошивка устройства – не имеет значения. Этот пункт важен для тех, кто технически подкован.

Как работает zigbee?

Синяя заполненная точка – координатор, может быть частью шлюза, который имеет доступ в интернет. При помощи него происходит управление устройствами. Красные точки – устройства работающие от сети, сами являются роутерами, т.е. передают сигнал координатору или шлюзу. Голубые полые точки – устройства на батарейках. За счет такого построения сеть становится достаточно гибкой и расширяемой. Также появляется возможность прямого взаимодействия устройств в обход сервера умного дома или приложения в телефоне.

Как конкретно использовать zigbee, мы рассмотрим чуть позже. Пока поговорим о том, чего стоит избегать по возможности.

С чего начать строительство “умной” экосистемы?

Не дам подробного рецепта, на него уйдет еще одна статья. Но есть несколько шагов, которые значительно упростят вашу работу с умным домом.

Если вы хотите начать с небольшого эксперимента

Если вы просто хотите попробовать сделать что-то с умным домом, я бы рекомендовал начать с устройств zigbee tuya smart и его приложений или устройств семейств Aquara и Yeahlight для экосистемы Mi Home.

Важно помнить, что для каждой системы понадобиться приобрести свой zigbee шлюз.

Для управления можно использовать приложения Tuya Smart или Mi Home. После чего можно подключить Алису к этим устройствам.

Если вы готовы играть по-крупному

Если сразу хочется большего, Вы обладаете широким IT кругозором и готовы потратить больше времени, то Homeassistant – ваш выбор. Вы делаете свой личный сервер приложений. Если вы захотите перейти с предыдущего шага на этот, вы это сделаете без особых затрат.

Где искать шлюзы и устройства?

Для покупки шлюзов и устройств zigbee можно воспользоваться онлайн-магазинами, нужно искать метки zigbee (tuya smart или mi home). Искать можно в том числе на ozon, wildberries, aliexpress. В Петровиче, к слову, куча Zigbee устройств.

Если захотите подробнее познакомиться с устройствами и принципами работы умного дома, есть русскоязычное сообщество и набор статей по умному дому можно найти здесь: https://sprut.ai/

Резюмируя мой опыт

Умный дом – это не всегда что-то большое и непонятное.

Для кого-то умный дом про автоматическое включение лампы для двухчасового обогрева черепашек. А для кого-то – про целый комплекс управления освещением, безопасностью и комфортом. И оба владельца “умного дома” правы.

Умный дом – это всего лишь инструмент, который решает вашу боль или проблему. Ведь для кого-то выключенный свет в коридоре – это не про экономию, а про психологический комфорт.

Надеюсь, после этой статьи умный дом перестанет быть для вас чем-то футуристичным или бесполезным, и вы с легкостью реализуете то, что интересно именно вам. Если статья понравится читателям, я выпущу еще одну, где подробно рассмотрю сценарии использования и устройства для умного дома.