Как всё начиналось: заблокированный проект KNX и смена курса

Заказчик обратился к интегратору Умный дом Емеля (емеля.рф) с просьбой запрограммировать уже установленное оборудование KNX. Однако выяснилось, что подрядчик, установивший оборудование, заблокировал возможность его перепрограммирования (в KNX-системах такая возможность есть). Это исключило возможность доработки проекта. 

К счастью, к исполнительным устройствам проложили 4-жильные кабели, к каждому индивидуально от щита. Это открывало путь к адаптации под другое оборудование.

Дополнительные фото

Архитектура новой системы: Wiren Board и Home Assistant

После анализа ситуации команда пришла к следующим выводам:

• установленного оборудования недостаточно для решения поставленных клиентом задач, необходимо дополнительное оборудование;

• проложенных кабелей тоже недостаточно, кабельную сеть необходимо расширить.

В итоге предложили полный «переезд» на другую архитектуру, как аппаратную, так и программную. Хозяин с этим согласился. И, пока идут судебные разбирательства с предыдущим подрядчиком, новая система смонтирована и успешно работает.

Основу системы составили:

• мини-ПК с Home Assistant;

• контроллер автоматизации Wiren Board;

• релейные модули для управления освещением, отоплением, шторами — WB-MR6CU v.2;

• модули защиты от протечек — WB-MWAC v.2;

• миниатюрные модули дискретного входа WB-M1W2 v.3 для обработки нажатий кнопок;

• комбинированные датчики — WB-MSW v.4;

• модули ИК-управления для кондиционеров — WB-MIR.

Из-за высоких аппаратных требований, связанных с видеонаблюдением, установили мини-ПК с несколькими виртуальными машинами. На который, в том числе, установили Home Assistant.

Дополнительные фото

Освещение

В каждом помещении есть как обычные светильники, так и диммируемые (треки, светодиодная подсветка). У диммируемых дизайнерских  светильников есть собственный пульт, но нет возможности внешнего управления, их можно только запитать/обесточить. Если бы интегратор проектировал умный дом с нуля, то настоял бы на выборе «правильных» светильников, но пришлось подключать уже то, что установлено.

Основной свет — потолочные люстры и спотовые светильники, бра в спальне. Его дополняет декоративная подсветка в нишах потолка в жилых комнатах, подсветка зеркала в санузле. В комнатах, коридорах, над лестницей добавлены трековые светильники. Есть и подсветка шкафов, делали ее мебельщики, и предусмотрели включение только выключателем. Неудобно. Теперь в планах сделать включение подсветки при открытии шкафа.

На улице установлены фасадные светильники и ландшафтная подсветка, они включаются по расписанию, после захода солнца, и выключаются в полночь.

Поскольку предполагалось использование выключателей с интерфейсом KNX, подключить обычные выключатели к дискретным входам контроллера было невозможно — не хватало проложенных кабелей. Проблему решили, установив  в каждый подрозетник модули дискретного входа WB-M1W2 v.3, которые регистрируют нажатия и передают их через Modbus на контроллер. Благодаря быстрому Modbus все работает без задержек.

В санузлах, кладовой и гардеробной подсветка включается по датчикам движения в WB-MSW v.4.

Дополнительные фото

Шторы

В спальне установлены тяжелые блэкаут-шторы, поэтому управление реализовано через карниз с электроприводом, рассчитанным на нагрузку до 80 кг. Вручную такие полотна сдвигать неудобно, автоматизация здесь — не роскошь, а необходимость. Также приводами снабжены шторы в детских комнатах. Скорее всего, владелец позднее заменит оставшиеся механические карнизы на модели с электроприводом и тоже интегрирует их в систему автоматизации.

Управление электроприводами осуществляется через модуль реле WB-MR6CU v.2. Можно использовать как физические кнопки, так и интерфейс Home Assistant или голосовые команды. Для останова в конечных точках используются встроенные в электропривод концевики, обратной связи по положению нет.

Ворота

Комплектная автоматика ворот подключена к системе умного дома через сухие контакты, команды подаются с релейного модуля. Обратную связь контроллер получает  через концевые выключатели приводов ворот. Благодаря этому сценарии могут учитывать реальное положение ворот и, при необходимости, автоматически их закрывать.

Микроклимат

От организации приточно-вытяжной вентиляции хозяин отказался. В каждой комнате установлены бризеры с подачей приточного воздуха с улицы. Пока они работают автономно и не интегрированы в систему автоматизации. Но интегратор уже предложил модернизацию: подключить бризеры к умному дому, чтобы включать вентиляцию автоматически — например, при превышении уровня CO₂. Для этого можно использовать данные от уже установленных датчиков WB-MSW v.4.

За интерфейс с  кондиционерами отвечают модули ИК-управления WB-MIR, которые умеют записывать команды от пульта ДУ и выдают их внутренним блокам по команде из скриптов. Каждый кондиционер работает независимо, но управление централизовано через Home Assistant, где работают сценарии включения, выбора режима и температуры. Инфракрасное управление не имеет обратной связи, поэтому логика исходит из предполагаемого состояния устройства.

Система отопления в доме полностью водяная: теплые полы и радиаторы подключены к газовому котлу. Также организованы контуры снеготаяния зоны парковки и крыльца. Газовым котлом управляет его комплектная автоматика, которая пока с умным домом никак не связана. На момент посещения управлять контурами отопления можно было только вручную, но интегратор планирует установить термоэлектрические приводы на существующие коллекторные группы и управлять ими при помощи релейных модулей. Также планируется задействовать датчики температуры в  WB-MSW v.4 — они передают текущие значения в Home Assistant, где будут работать стандартные сценарии поддержания температуры воздуха. 

В санузлах и ванных комнатах установлены вытяжные вентиляторы, которые подключены к системе через релейные модули WB-MR6CU v.2. Пока вытяжку включают вручную, но планируется добавить задержку отключения после ухода человека из санузла. Включаться вытяжка будет по датчику движения.

Датчики

Для защиты от протечек в доме установлены датчики, подключенные к модулю WB-MWAC v.2. Этот модуль контролирует несколько зон (кухня, санузлы, котельная) и при утечке перекрывает воду с помощью кранов с электроприводами. Также он передает информацию в Home Assistant — в интерфейсе пользователя появляется уведомление, а при необходимости система может отправить сообщение владельцу. Важно, что при отключении электричества модуль работает автономно.

В доме установлены многофункциональные датчики WB-MSW v.4. Один такой датчик заменяет сразу несколько устройств, упрощая монтаж и настройку. Они размещены в  спальнях, гостиной, санузлах и передают в систему данные о:

• температуре воздуха,

• его влажности,

• уровне CO₂ в воздухе,

• освещенности,

• движении.

В тех местах, где не требуется измерять уровень освещенности и фиксировать движение, установлены датчики WB-MSW v.4 с плоской крышкой, без линзы.

На основе этих данных пока сделаны сценарии освещения и кондиционирования, но в будущем добавят управление отоплением и вентиляцией.

Также хозяин планирует добавить снятие показаний со счетчиков воды и электроэнергии для автоматического учета ресурсов.

Дополнительные фото

Бассейн и баня

На участке есть два сооружения для отдыха — открытый подогреваемый бассейн и баня на дровах. Бассейн рассчитан на круглогодичное использование: вода подогревается до 31–32 °C, что позволяет детям купаться даже зимой. За подогрев и фильтрацию отвечает отдельная автоматика бассейна. Но в будущем планируется интеграция с Home Assistant, чтобы можно было узнать температуру воды и контролировать состояние инженерных систем бассейна.

Баня — классическая, с дровяной печью, без автоматизации. Причина проста: хозяин построил ее раньше, чем дом. Но он уже обсуждает идею установить таймер вытяжки, который будет включать вентиляцию после окончания парения, обеспечивая полную замену воздуха перед каждым сеансом. Внутри бани предусмотрено освещение, караоке, телевизор и даже светомузыка — всё, что нужно для комфортного отдыха с гостями.

Дополнительные фото

Home Assistant

Хозяин «наелся» проприетарных решений, поэтому поддержал выбор open source системы Home Assistant. У нее есть активное сообщество, благодаря чему существуют готовые решения для  тысяч устройств. Есть там и мост в Алису и Siri для голосового управления.

Средствами Home Assistant  интегратор разработал интерфейс, который выводится на выделенный планшет в гостиной комнате и смартфоны членов семьи.

Дополнительные фото

Дальнейшее развитие: сценарии, масштабирование и баня

Систему на базе Wiren Board и Home Assistant изначально проектировали с запасом — в щите оставили свободное место под дополнительные модули ввода/вывода. Это позволило развивать систему автоматизации: уже сейчас ведется переоборудование котельной, добавляются новые группы освещения и контуры отопления.

Сценарии автоматизации постепенно расширяют по мере того, как хозяин привыкает к умному дому и тестирует разные функции. Уже работает управление шторами по расписанию — они открываются и закрываются в заданное время. В планах и частично в реализации — более сложные сценарии:

• Поддержание комфортной температуры: система автоматически регулирует работу радиаторов и кондиционеров, опираясь на показания датчиков в каждой комнате.

• Контроль CO₂: при росте концентрации углекислого газа — например, при работе камина или скоплении людей — система сможет включать бризеры для подачи свежего воздуха.

• Расширение на баню: хозяин планирует добавить в умный дом баню, чтобы и там можно было управлять светом, вытяжкой в парной и электрическими теплыми полами через Home Assistant.

Что в итоге?

Этот проект — наглядный пример того, как можно превратить незавершенную и заблокированную систему в надежный, гибкий и расширяемый умный дом. Выбор открытой архитектуры позволил забыть о конфликтном подрядчике и получить автоматизацию с полным контролем. 

Самое главное: хозяину не пришлось ждать окончания судебных тяжб, интегратор выполнил все работы максимально быстро. На момент нашего визита умный дом уже работал. К удобству голосового управления хозяин быстро привык, теперь Алиса стала членом семьи.

А что вы думаете о таком проекте? Возможно, стоило перепрограммировать умный дом на KNX? Или хозяин выбрал правильный курс?