Сегодня Яндекс на запрос «охранные системы» выдает 26 миллионов ссылок. Так что тематика безопасности явно интересна широкому кругу пользователей. Активность в этом сегменте подтверждает и статистика профильных выставок. Например, в прошлом году на MIPS / Securika было более 200 участников и почти 17 000 посетителей.



Учитывая, что решения для умных домов часто имеют аналогичные охранным системам элементы, например датчики движения, управление светом, камеры и уведомления, вполне логично выглядит идея наделения их соответствующим функционалом. Это позволит упростить аппаратную часть, а также использовать гибкость программирования контроллера автоматизации для реализации различных сценариев.

В этом материале мы изучим, что могут предложить по данному направлению существующие решения на базе протокола Z-Wave и что может быть у них интересного по сравнению с традиционными продуктами.


Быстро и просто


Конечно, с точки зрения удобства лучше всего воспользоваться готовыми датчиками движения и открытия двери/окна для Z-Wave. Благо ассортимент очень широк, а с совместимостью проблем в большинстве случаев нет. Этот вариант подойдет тем, кому нужно с наименьшими затратами времени реализовать требуемый функционал.

Добавить устройство в систему домашней автоматизации не просто, а очень просто – устанавливаем батарейку, подключаем к контроллеру, закрепляем на нужном месте, меняем имя, распределяем в нужную комнату и пользуемся. Опционально можно изменить параметры устройства, но обычно все работает и с заводскими настройками. Также в плюсы стоит записать многофункцинальность большинства моделей, которые способны в дополнение к основной задаче выступать в роли датчиков, например, температуры, освещенности, влажности.

Наиболее интересно сегодня из представленных на нашем рынке выглядят следующие модели: Fibaro Motion Sensor (движение, температура, освещенность, демонтаж (акселерометр)), Fibaro Door/Window Sensor (открытие, температура, бинарный вход), Philio MultiSensor (движение, открытие, температура, освещенность), Aeotec мультисенсор 4 в 1 (движение, освещенность, температура, влажность) и новинка этого года – Aeotec мультисенсор 6 в 1 (движение, освещенность, температура, влажность, ультрафиолет, вибрация).

За питание автономных датчиков обычно отвечает батарея CR123A, которой хватает на год-два. О необходимости ее замены вам сообщит контроллер. Кстати, большинство устройств оборудовано также дополнительными специальными датчиками для обнаружения демонтажа и взлома.

Я использовал Fibaro Motion Sensor в гостиной, что позволило реализовать сценарий автоматического включения света (галогеновые лампы на половинной яркости через диммер) при обнаружении движения в темное время суток. Данное устройство имеет компактные размеры – диаметр «шарика» составляет менее 5 сантиметров. А удобное компактное крепление позволяет легко выбрать положение устройства.



Зафиксировать мигающий при срабатывании датчика разными цветами «глаз» не удалось, но официальные фотографии вполне точно передают его внешний вид.



Ну и дополнительно этот датчик обеспечил систему информацией о температуре в комнате. Также интересно выглядит сценарий включения основного освещения для более эффективной съемки камерой при обнаружении движения в режиме охраны.

Второе готовое устройство в системе – датчик открытия двери. Особой необходимости в данном случае не было, поскольку на входной двери был установлен стандартный геркон. Так что используем это устройство для получения данных о температуре в спальне, а также включения света в коридоре в ночное время, поскольку датчик движения в этом случае срабатывает с существенной задержкой, поскольку находится с обратной стороны этой же двери) и уже не так удобен.



Кроме датчиков, в рассматриваемом сценарии для включения световой и звуковой сигнализации будут полезны релейные модули, а также специализированные сирены. Последние бывают не только с питанием от сети, но и от аккумуляторов или батарей. Есть даже внешние модели с подзарядкой от солнечного света.

Заметим, что подобное решение является одновременно и многофункциональным – датчик движения может работать не только в охране, но и для включения света или перевода системы обогрева в конкретной комнате в экономный режим, оконный датчик – блокировать работу кондиционера при открытии окна, настенная кодовая панель пригодится для включения специальных режимов освещения или управления температурой.

Используем паяльник


Для тех, кому интересно поработать руками и кто не прочь сэкономить, можно предложить второй вариант – воспользоваться модулем Fibaro Universal Sensor и подключить к нему традиционные проводные шлейфы с датчиками движения и/или герконами. При этом один модуль поддерживает сразу два цифровых входа. Так что если вам не требуется информация о движении в каждой комнате индивидуально, а в квартире или доме уже есть проводка и стандартные датчики, то цена вопроса существенно снижается по сравнению с первым вариантом. Правда, здесь уже не так интересно с дополнительными функциями. Остается только вариант подключения к универсальному сенсору до четырех 1-Wire датчиков температуры Dallas DS18B20, что, впрочем, тоже неплохо.



Сам модуль приятно удивляет своими размерами – габариты не превышают 30x15x12 мм. Питание – однополярное 9-30 В (батарейка на фотографии – только для оценки размера датчика). Диапазон рабочих температур – 0..+40 градусов. Модель имеет два цифровых входа, два цифровых выхода, а также шлейф шины 1-Wire. Для реального использования желательно установить датчик в корпус. Мне попалась достаточно крупная коробочка, зато паять было несложно.



В качестве корпуса можно использовать даже один из стандартных датчиков движения, места в них обычно более чем достаточно. В этом случае в общую шину надо будет отдавать только питание.



Линию из таких датчиков, которые были ранее установлены в квартире, я подключил к первому каналу универсального сенсора. А на второй вход подключил к геркону на входной двери. Данное сочетание позволяет отслеживать основные востребованные события – движение в квартире и вход.

Интересными сценариями использования этого модуля являются также подключение проводных уличных датчиков движения и реализация «тревожной кнопки». Как вы понимаете, в последнем случае на событие можно «повесить» практически любые действия на контроллере.

Подключение к существующей охранной системе


В случае, если в доме или квартире уже реализована система охранной сигнализации, с использованием того же Fibaro Universal Sensor или релейных модулей в большинстве случаев можно будет к ней подключиться. Это позволяет вам существенно расширить возможности системы, а также реализовать выходящие за стандартные рамки сценарии. При этом обмен данными может проходить в двух направлениях. Варианты подключений обычно описаны в документации.



Система сигнализации может сообщать о постановке на охрану, что позволит автоматически переключать ваш «Умный дом» в режим «Никого нет дома». Это, в частности, будет полезно с точки зрения экономии электричества. Аналогичным образом можно запрограммировать на это время активное проветривание, отключение беспроводных сетей, перевод системы видеонаблюдения в активный режим, запуск уборки вашими роботами-пылесосами или чистку воздуха кварцевой лампой. Придумать здесь можно много всего, а учитывая возможности контроллера Fibaro Home Center 2, и реализовать.

Второй возможный тип сообщения от штатной системы охраны на систему автоматизации – информация о взломе. Здесь ваш умный дом тоже может сделать много всего интересного – прислать вам SMS или сообщение по электронной почте, включить звуковую и световую сигнализацию и даже отправить фотографию злоумышленника. Заметим, что данные функции обычно не требуют перенастройки самой сигнализации, что может быть существенно в некоторых инсталляциях.

Сообщения в другом направлении могут быть не менее полезны. Через реле вы можете добавить к сигнализации новые шлейфы из датчиков Z-Wave. Так что при необходимости ваша существующая система может быть расширена беспроводными датчиками, сенсорами протечки, дыма и другими не входящими в штатный комплект устройствами. Правда в большинстве случаев для эффективного использования данной схемы потребуется перенастройка блока сигнализации.

Можно реализовать с помощью контроллера Z-Wave и функции постановки и снятия с охраны. Правда, здесь надо не забыть про безопасность полученного решения. Например, если ваша система поддерживает популярные «таблетки» (Touch memory/Contact memory/iButton), то можно поступить таким образом – установить реле Z-Wave и коммутировать им этот датчик (с подключенным ключом) на соответствующий вход сигнализации.

Еще больше возможностей


Если описанных выше вариантов мало и хочется не только паять, но и программировать в среде Arduino IDE, то на помощь придет Z-Uno, имеющая 22 GPIO. На одной такой плате можно будет реализовать сразу несколько входов и выходов, а применений для рассматриваемого сценария можно придумать очень много. Например, вы можете возложить на Z-Uno задачу контроля за дверью – датчик открытия, управление электромеханическим замком, контроль положения ригеля (поможет ответить на вопрос «а не забыл ли я закрыть дверь?»), подсчет посетителей, датчик движения, управление внешним освещением. И все это – на единственной плате и с простой интеграцией в систему автоматизации на базе Z-Wave. Подробнее об этом устройстве можно прочитать в нашей недавней публикации.



Еще один вариант, который явно может быть востребован в описываемой задаче – управление панелью контроля доступа, включая индикаторы и матричные экраны, кодовую панель, считыватель «таблеток» или карт доступа. К сожалению, штатные возможности Z-Wave в этом направлении не очень интересны и удобны. Да и с устройствами, выполняющими такие задачи, дела обстоят сегодня не очень хорошо.

На сладкое – программирование


Традиционный вариант программирования охранных систем и систем контроля доступа, мягко говоря, очень грустный. Например, используется «фирменная» программа с локальным подключением компьютера к системе. Некоторые из них даже имеют в качестве интерфейса программирования устаревший последовательный порт, который большинство потенциальных потребителей видели если только на картинках или в старых хакерских фильмах. Встречается и вариант загрузки из устройства конфигурационного файла с последующим редактированием его на компьютере (также в специальной утилите, пример на следующей иллюстрации) и последующая загрузка его обратно в систему.



Работа с контроллером Z-Wave выглядит по сравнению с этим как ноутбук против программируемого микрокалькулятора (если кто помнит такие устройства). Во-первых, все операции по изменению конфигураций и схем работы могут проводиться удаленно и без прерывания работы системы. Во-вторых, даже в базовом варианте программирования «в кубиках» можно создать достаточно сложные алгоритмы работы системы автоматизации. Ну и в-третьих, использование LUA практически снимает с вас ограничения и позволяет реализовать максимально гибкие и универсальные варианты взаимодействия элементов системы.

В базовом варианте у нас получилась следующая конфигурация: общая шина датчиков движения по квартире, геркон на входной двери, датчик движения в коридоре (обычного проводного там не было), датчик на двери спальни и камера в коридоре.



В общем случае, имея в наличии программируемый контроллер и датчики, вы самостоятельно создаете требуемые алгоритмы работы системы. При использовании Fibaro Home Center 2, можно начать с предустановленных в устройстве функций. Основная часть настроек «вшита» в систему, а некоторые выделены в «Панель Сигнализации».



В ней вы можете проверить журнал событий, а также выбрать требуемые действия при срабатывании сигнализации. В списке есть несколько готовых вариантов (например, отправить уведомления, включить определенные лампы или прислать снимки с камер), а можно добавить и свои сцены.

Каждый датчик, который способен работать в режиме охраны, может, независимо от других устройств, находиться в двух состояниях – «обычном» и «на охране». В зависимости от него, срабатывание датчика приводит к генерации разных событий, что позволяет использовать устройство в разных сценариях.



Кроме того, вы можете исключить датчик из системы охраны, а также настроить дополнительные таймауты для постановки и снятия с охраны.

Операции постановки и снятия с охраны доступны как в интерактивном режиме через Web-интерфейс и мобильное приложение, так и могут осуществляться из пользовательских скриптов. Отметим, что для снятия с охраны требуется ввод PIN-кода. Штатных вариантов кодовой панели или iButton в системе не предусмотрено, но можно реализовать из с использованием внешних устройств и скриптов.

Как мы говорили выше, гибкость системы позволяет реализовать на тех же датчиках и дополнительные функции в обычном режиме. Например, так может выглядеть скрипт включения ночной подсветки.



Здесь проверяются сразу три условия – движение, низкий уровень освещения и выключенное состояние лампы. Для выключения подсветки нужно будет добавить еще один простой скрипт.



В реальности стоит предусмотреть более гибкие алгоритмы, учитывающие, например, время дня, или состояние других датчиков.

Заключение


Как мы видим, реализация охранной системы на базе контроллера автоматизации с протоколом Z-Wave вполне осуществима. Решение имеет определенные преимущества перед традиционными продуктами, включая гибкость конфигурации, возможность многоцелевого использования датчиков, удаленный контроль и программирование, беспроводное подключение датчиков без прокладки новых кабелей, постепенное наращивание возможностей системы.

При этом возможно создание и гибридных конфигураций – сочетания контроллера Z-Wave с обычными датчиками или с блоками сигнализации. Из минусов отметим сложность или даже невозможность использования с традиционными сервисами пультовой охраны сторонних компаний.

Комментарии (4)


  1. hommforever
    21.03.2016 11:56

    «Сегодня Яндекс на запрос «охранные системы» выдает 26 миллионов ссылок. Так что тематика безопасности явно интересна широкому кругу пользователей.»

    Следует ли из этого следующее?

    «Сегодня Яндекс на запрос «любые слова» выдает 142 миллиона ссылок. Так что тематика любых двух слов явно интересна широкому кругу пользователей.»


  1. hommforever
    21.03.2016 16:38

    Неприятно получилось… Изначально сообщение было следующим.

    --начало
    знак меньше режим_дружелюбного_тролля_ради_смеха_только_не_обиды_для знак больше

    «Сегодня Яндекс на запрос «охранные системы» выдает 26 миллионов ссылок. Так что тематика безопасности явно интересна широкому кругу пользователей.»

    Следует ли из этого следующее?

    «Сегодня Яндекс на запрос «любые слова» выдает 142 миллиона ссылок. Так что тематика любых двух слов явно интересна широкому кругу пользователей.»

    знак меньше знак деления режим_дружелюбного_тролля_ради_смеха_только_не_обиды_для знак больше
    --конец

    Но таймс вырезал мои "саркастические тэги":( Теперь это может быть понято как толстый троллинг:(:(