Макет умного дома: Маленькие конструкторы «умного дома» | Занимательная робототехника – Как самому сделать модель «умного» дома

    Макет умного дома: Маленькие конструкторы «умного дома» | Занимательная робототехника – Как самому сделать модель «умного» дома

    Содержание

    Как самому сделать модель «умного» дома

    Построить «умный дом» под силу далеко не каждому взрослому, но многим детям. Это не шутка: юные поклонники робототехники, конструирования или гаджетов могут сделать это даже без посещения дополнительных занятий. Поможет им онлайн-конкурс «Робостанция», который проходит в рамках проекта «Поколение М». Тот, кто соберёт модель дома и снимет лучшее видео о ней, отправится на стажировку в московскую «Робошколу». Эксперты МТС подготовили несколько советов о том, как сделать самый «умный дом» и выиграть призы. Ниже рассказываем подробности и даем секретные советы.

    Подождите, а «Поколение М» – это что?

    Благотворительный проект для творческого развития детей и подростков. Его участники бесплатно проходят онлайн-мастер-классы у звёздных мэтров культуры, шоу-бизнеса и дизайна. Они же могут попасть на крутую стажировку, если выиграют в конкурсах. Например, новосибирец Данил Габриелян уже поучился в студии компьютерной анимации «Петербург», которая снимает знаменитых «Смешариков», а Анастасия Ситдикова из Самары доработала совместно с дизайнером Игорем Гуляевым свою коллекцию, которую представили на Mercedes-Benz Fashion Week Russia. «Прокачать» навыки и попробовать свои силы в соревнованиях может любой ребенок, нужен лишь талант и выход в интернет.  

    Почему проект благотворительный? Потому что любая активность на онлайн-площадках проекта – лайк, комментарий, работа, присланная на конкурс, или отданный за неё голос, – конвертируется в «живые» деньги, направляемые организатором проекта – компанией МТС – на лечение тяжелобольных детей. Вот такое творчество во имя жизни.

    Такую модель «умного дома» сможет сделать ребенок

    На сайте конкурса «Робостанция» можно не просто узнать правила участия, но и сразу же научиться выполнять главное задание. Преподаватели одноимённой школы записали для всех желающих подробные видеоуроки о том, как самому построить модель «умного дома». Посмотрев лишь первый из них, больше половины редакции МТС/Медиа захотели побежать в магазин за фанерой, платой и проводками. Жаль, что по возрасту мы не проходим.

    А кто может участвовать в конкурсе?

    Дети в возрасте от 6 до 14 лет. Место жительства – любой уголок России.

    Стройка «умного дома» разделена на пять этапов, каждому из которых посвящено отдельное видео. Здесь подробно рассказывается о каждом шаге — от выпиливания стен и крыши до подключения микросхем.

    Читателям МТС/Медиа повезло: инженеры компании-партнёра конкурса «Робостанция» подготовили дополнительные советы, которые помогут не совершить ошибок при претворении уроков в жизнь. Рекомендуем вооружиться ими для того, чтобы сделать идеальную модель и получить главный приз.

    А какие призы за победу в конкурсе?

    Обычно их бывает несколько, самые главные – стажировка в московской «Робошколе» и очки виртуальной реальности.


    Советы профессионалов:

    1. Подготовка стен дома. Главный совет: чтобы выпилить лобзиком окна, зафиксируйте один конец пилы в зажиме лобзика, а другой проденьте в отверстие, которое заранее нужно просверлить; затем зафиксируйте свободный конец в оставшемся зажиме.

    2. Красим дом. Чтобы получились белые ровные линии по краям дверных и оконных рам, используйте малярный скотч: наклейте его по периметру рамки так, чтобы её ширина составляла 5 мм. Таким образом, нанося белую краску на дерево, вы закрасите только нужные вам участки. После этого удалите скотч.


    Видеоурок. «Монтаж» здания

    3. Готовим «начинку» «умного дома». Чтобы сэкономить на датчиках, микросхемах и проводах, покупайте все компоненты отдельно в интернет-магазинах, специализирующихся на электронных деталях. Готовые наборы обойдутся дороже и ограничат вас в реализуемых автоматических системах.


    Видеоурок. Проверка работы платы

    4. Тянем провода. Чтобы аккуратно и красиво расположить все микросхемы и провода в доме, просверлите несколько отверстий в крыше. При протяжке проводов ведите их все к этим отверстиям и прокладывайте через них на крышу. Так вы сможете избежать путаницы в проводах, а также ситуации, при которой крыша дома будет давить на проводку.

    5. Программируем «умный дом». Чтобы получить возможность отлаживать написанный код для каждой автоматической системы, переключайтесь между пошаговым и обычным режимом в меню среды разработки.


    Видеоурок. Программирование «умного дома»

    Когда все будет готово, останется снять видео о том, как работает «умный дом», и загрузить его на сайт конкурса до 30 апреля 2018 года.

    Чтобы добавить видео, сначала загрузите файл на страницу «ВК» или YouTube, поставьте в настройках «открытый доступ», затем нажмите на сайте конкурса «добавить работу» и вставьте ссылку на ролик.

    Настоящий умный, хоть и игрушечный дом, в котором все работает автоматически, станет настоящей гордостью среди друзей. Причём среди друзей и ребёнка, и родителей. Желаем удачи и в участии, и в победе!


    По материалам МТС/Медиа

    Макет умного дома — Ваша техника

    Наверняка, уважаемые читатели, вас интересует вопрос – можно ли создать умный дом своими руками. Забежим в самый конец статьи и скажем сразу – можно, а если очень хочется, то и нужно. Ведь цена вопроса значительно снизилась. На рынке полно готовых систем, для которых вы можете докупать умные вещи, датчики. Планируя такой проект, вам надо будет решить на базе какой системы вы будете делать умный дом:

    1. Xiaomi Smart Home Suite
    2. Google Home
    3. Amazone Echo
    4. Ардуино
    5. Zigbee

    Системы «Умный дом» появились еще в прошлом столетии, но именно в наши дни они стали обретать все большую популярность.

    Главная задача подобных систем – сделать жилище человека более комфортным и автоматизированным. Такие дома включают в себя умные вещи, устройства и датчики, которые делают за жильца самые привычные действия – включают свет, отопление, регулирует температуру внутри помещения и так далее.

    И, если до недавних пор о подобных системах оставалось только мечтать, посмотрев какой-нибудь фантастический фильм, в котором герои посредством голоса отдают команды своему дому, то теперь эту мечту можно воплотить в жизнь, приложив немного усилий и денежных сбережений.

    С чего все начиналось?

    Умные дома, здания или транспортные средства в книгах авторов-фантастов появились еще в начале XX века, но, естественно, в те времена о создании столь грандиозного проекта и мечтать никто не мог. Идеи о создании дома, который будет во всем помогать своим хозяев, пришли американским ученым в 50-е годы прошлого века, когда активно стала появляться различная электроника. Ничего сверхнеобычного для нас, современных пользователей, носящих в кармане мобильный телефон, который в сотни раз мощнее любой вычислительной машины того времени. Однако в 1950-е годы это был действительно прорыв. В одну систему объединялись все электрические устройства в доме, а управлять ими можно с одного пульта, да еще и назначать какие-никакие режимы

    Как самому сделать модель «умного» дома

    27 и 28 октября во Владивостоке состоялся всероссийский Фестиваль науки –масштабное мероприятие для популяризации научных знаний и технологий. В рамках фестиваля прошли выставка технологий, экспериментариум, научные лекциии, мастер-классы, встречи с учеными, а также экскурсии в лаборатории. Специальными гостями Фестиваля были нобелевский лауреат Риккардо Валентини, психофизиолог Илья Захаров, физик-экспериментатор Даниил Пономаренко и руководитель архитектурной мастерской Петр Виноградов.

    Для тех, кто не успел посетить Фестиваль науки и мастер-классы, но мечтает попробовать свои силы в конструировании, эксперты МТС подготовили несколько советов о том, как сделать самый «умный дом» и выиграть призы.

    Фото: МТС

    Фото: МТС

    Онлайн-конкурс «Робостанция» в рамках проекта «Поколение М»

    Построить «умный дом» под силу далеко не каждому взрослому, но многим детям. Это не шутка: юные поклонники робототехники, конструирования или гаджетов могут сделать это даже без посещения дополнительных занятий. Поможет им онлайн-конкурс «Робостанция», который проходит в рамках проекта «Поколение М». Тот, кто соберёт модель дома и снимет лучшее видео о ней, отправится на стажировку в московскую «Робошколу». Ниже рассказываем подробности и даём секретные советы.

    Подождите, а «Поколение М» — это что?

    Благотворительный проект для творческого развития детей и подростков. Его участники бесплатно проходят онлайн-мастер-классы у звёздных мэтров культуры, шоу-бизнеса и дизайна. Они же могут попасть на крутую стажировку, если выиграют в конкурсах. Например, новосибирец Данил Габриелян уже поучился в студии компьютерной анимации «Петербург», которая снимает знаменитых «Смешариков», а Анастасия Ситдикова из Самары доработала совместно с дизайнером Игорем Гуляевым свою коллекцию, которую представили на Mercedes-Benz Fashion Week Russia. «Прокачать» навыки и попробовать свои силы в соревнованиях может любой ребёнок, нужен лишь талант и выход в интернет.

    Почему проект благотворительный? Потому что любая активность на онлайн-площадках проекта — лайк, комментарий, работа, присланная на конкурс, или отданный за неё голос, — конвертируется в «живые» деньги, направляемые организатором проекта — компанией МТС — на лечение тяжелобольных детей. Вот такое творчество во имя жизни.

    Такую модель «умного дома» сможет сделать ребенок

    На сайте конкурса «Робостанция» можно не просто узнать правила участия, но и сразу же научиться выполнять главное задание. Преподаватели одноимённой школы записали для всех желающих подробные видеоуроки о том, как самому построить модель «умного дома». Посмотрев лишь первый из них, больше половины редакции МТС/Медиа захотели побежать в магазин за фанерой, платой и проводками. фанерой, платой и проводками. Жаль, что по возрасту мы не проходим.

    А кто может участвовать в конкурсе?

    Дети в возрасте от 6 до 14 лет. Место жительства — любой уголок России.

    Стройка «умного дома» разделена на пять этапов, каждому из которых посвящено отдельное видео. Здесь подробно рассказывается о каждом шаге — от выпиливания стен и крыши до подключения микросхем. Читателям МТС/Медиа повезло: инженеры компании-партнёра конкурса «Робостанция» подготовили дополнительные советы, которые помогут не совершить ошибок при претворении уроков в жизнь. Рекомендуем вооружиться ими для того, чтобы сделать идеальную модель и получить главный приз.

    А какие призы за победу в конкурсе?

    Обычно их бывает несколько, самые главные — стажировка в московской «Робошколе» и очки виртуальной реальности.

    Советы профессионалов:

    1. Подготовка стен дома. Главный совет: чтобы выпилить лобзиком окна, зафиксируйте один конец пилы в зажиме лобзика, а другой проденьте в отверстие, которое заранее нужно просверлить; затем зафиксируйте свободный конец в оставшемся зажиме.

    2. Красим дом. Чтобы получились белые ровные линии по краям дверных и оконных рам, используйте малярный скотч: наклейте его по периметру рамки так, чтобы её ширина составляла 5 мм. Таким образом, нанося белую краску на дерево, вы закрасите только нужные вам участки. После этого удалите скотч.

    3. Готовим «начинку» «умного дома». Чтобы сэкономить на датчиках, микросхемах и проводах, покупайте все компоненты отдельно в интернет-магазинах, специализирующихся на электронных деталях. Готовые наборы обойдутся дороже и ограничат вас в реализуемых автоматических системах.

    4. Тянем провода. Чтобы аккуратно и красиво расположить все микросхемы и провода в доме, просверлите несколько отверстий в крыше. При протяжке проводов ведите их все к этим отверстиям и прокладывайте через них на крышу. Так вы сможете избежать путаницы в проводах, а также ситуации, при которой крыша дома будет давить на проводку.

    5. Программируем «умный дом». Чтобы получить возможность отлаживать написанный код для каждой автоматической системы, переключайтесь между пошаговым и обычным режимом в

    Когда всё будет готово, останется снять видео о том, как работает «умный дом», и загрузить его на сайт конкурса до 30 апреля 2018 года.

    Чтобы добавить видео, сначала загрузите файл на страницу «ВК» или YouTube, поставьте в настройках «открытый доступ», затем нажмите на сайте конкурса «добавить работу» и вставьте ссылку на ролик.

    Настоящий умный, хоть и игрушечный дом, в котором всё работает автоматически, станет настоящей гордостью среди друзей. Причём среди друзей и ребёнка, и родителей. Желаем удачи и в участии, и в победе!

    обзор и инструкция по сборке (проектирование, подключение, прогаммирование)

    Умные дома позволяют позабыть о многих технических моментах бытовой жизни и сосредоточится на других задачах, предоставив свободное время семье или отдыху. На рынке представлены готовые решения, но не всегда такие системы подходят для реализации тех задач, что хотелось бы видеть нам. Но, есть более гибкая альтернатива, позволяющая создать умный дом своими руками на Ардуино. Именно эта система позволяет воплотить любую творческую мысль в автоматизированный процесс.

    Что такое Arduino

    Arduino — это платформа для добавления и программирования электронных устройств, с типами управления: ручной, полуавтоматический и автоматический. Платформа представляет собой некий конструктор, с прописанными правилами взаимодействия элементов между собой. Система открытая, поэтому каждый заинтересованный производитель вносит лепту в развитие Arduino.

    Функции стандартного умного дома:

    • сбор информации с помощью датчиков;
    • анализ данных и принятие решения, посредством программируемого микроконтроллера;
    • реализация принятых решений с помощью подаваемых команд, на различные подключенные в систему устройства.

    Конструктор Arduino хорош тем, что в его системе можно использовать любые элементы умного дома, от разных производителей. Эта возможность позволяет платформе не быть ограниченной лишь одной экосистемой умного дома, а подбирать любые компоненты электроники, для реализации решения собственных задач.

    Кроме огромного списка подключаемых в систему устройств, гибкости ей придает среда программирования C++. Пользователь может самостоятельно запрограммировать реакцию компонентов системы на возникающие события или воспользоваться уже созданной библиотекой.

    Полезная информация! Arduino – итальянская компания, производящая и разрабатывающая компоненты ПО, для реальных и не сложных систем Smart Home, которые ориентированы на любого человека, заинтересовавшегося в этом вопросе. Архитектура полностью открыта, поэтому сторонние разработчики (преимущественно из Китая) уже успели полностью скопировать, и выпускают собственные альтернативные элементы системы, и ПО для них.

    Научиться взаимодействовать с Ардуино можно двумя способами: методом самостоятельных проб и ошибок, или с помощью книги с комплектным набором для умного дома, которая расскажет о всех тонкостях работы в этой системе.

    Набор умного дома Arduino

    Проектирование умного дома Arduino

    Умного дома «на все случаи жизни» не существует. Поэтому, его проектирование начинается с определения поставленных задач, выбора и размещения основного узла Arduino, а затем и остальных элементов. На конечном этапе связывается и дорабатывается функционал, с помощью программирования.

    На базе Ардуино можно создать множество проектов, а затем скомпоновать их в единую систему. Среди таких:

    1. Контроль влажности в цоколе.
    2. Автоматическое включение конвекторов, при падении температуры в доме ниже допустимой в двух возможных вариантах – при наличии и отсутствии человека в комнате.
    3. Включение освещения на улице в сумерки.
    4. Отправка сообщений об изменениях каждого детектируемого состояния.

    В качестве примера можно рассмотреть проектирование автоматики одноэтажного дома с двумя комнатами, подвальным помещением под хранение овощей. В комплекс входит семь зон: прихожая, душевая комната, кухня, крыльцо, спальня, столовая, подвал.

    При составлении пошагового плана проектирования учитываем следующее:

    1. Крыльцо. При приближении владельца к дому ночью, включится освещение. Также следует учесть обратное – выходя из дома ночью, тоже надо включать освещение.
    2. Прихожая. При детектировании движения и в сумерки включать свет. В темное время необходимо, чтобы загорался приглушенный свет лампочки.
    3. Подвал на улице. При приближении хозяина, в темное время суток, должна загораться лампа возле дверцы подвала. Открывая дверь, загорается свет внутри, и выключается в том случае, когда человек покидает здание. При выходе, включается освещение на крыльце, а по мере отхождения от подвального помещения, выключается возле дверцы. В подвале установлен контроль влажности и при достижении критической температуры, включаются несколько вентиляторов для улучшения циркуляции воздуха.
    4. Душевая комната. В ней установлен бойлер. Если человек присутствует в доме, бойлер включает нагрев воды. Автоматика выключается, когда максимальная температура нагрева достигнута. При входе в туалет, включается вытяжка и свет.
    5. Кухня. Включение основного освещения ручное. При длительном отсутствии хозяина дома на кухне, свет выключается автоматически. Во время приготовления еды автоматически включается вытяжка.
    6. Столовая. Управление светом происходит по аналогии с кухней. Присутствуя на кухне, есть возможность дать голосовую команду ассистенту умной колонки, чтобы тот запустил музыку.
    7. Спальная комната. Включение освещение происходит вручную. Но есть автоматическое выключение, если в комнате долгое время отсутствует человек. Дополнительно, нужно выключать освещение по хлопку.

    По всему дому расставлены конвекторы. Необходим автоматический контроль поддерживаемой температуры в доме в двух режимах: когда человек есть в доме и вовремя его отсутствия. В первом варианте, температура должна опускаться не ниже 20 градусов и подниматься не выше 22. Во втором, температура дома должна опускаться не ниже 12 градусов.

    Проект готов, осталось заняться его реализацией.

    Плюсы и минусы системы

    Прежде чем подбирать компоненты и модули для создания автоматики в умном доме, следует уделить внимание как достоинствам, так и недостаткам системы.

    Преимущества умного дома Arduino:

    1. Использование компонентов других производителей с контроллером Arduino.
    2. Создание собственных программ умного дома, так как исходных код проекта открыт.
    3. Язык программирования простой, мануалов в сети для него много, разобраться сможет даже начинающий.
    4. Простой проект делается за один час практики с помощью дефолтных библиотек, разработанных для: считывания сигналов кнопок, вывода информации на ЖК-дисплеи или семи сегментные индикаторы и так далее.
    5. Запитать, посылать команды и сообщения, программировать, или перенести готовые программные решения в Arduino, можно с помощью USB-кабеля.

    Недостатки:

    1. Среда разработки Arduino IDE – это построенная на Java ппрограма, в которую входит: редактор кода, компилятор, передача прошивки в плату. По сравнению с современными решениями на 2019 год – это худшая среда разработки (в том виде, в котором она подается). Даже когда вы перейдете в другую среду разработки, IDE вам придется оставить для прошивки.
    2. Малое количество флэш-памяти для создания программ.
    3. Загрузчик нужно прошивать для каждого шилда микроконтроллера, чтобы закончить проект. Его размер – 2 Кб.
    4. Пустой проект занимает 466 байт на Arduino UNO и 666 байт в постоянной памяти платы Mega.
    5. Низкая частота процессора.

    Модули и решения «умного дома» на Ардуино

    Основным элементом умного дома является центральная плата микроконтроллера. Две и более соединенных между собой плат, отвечают за взаимодействие всех элементов системы.

    Существует три основных микроконтроллера в системе:

    • Arduino UNO – средних размеров плата с собственным процессором и памятью. Основа — микроконтроллер ATmega328.  В наличии 14 цифровых входов/выходов (6 из них можно использовать как ШИМ выводы), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор 16 МГц, USB-порт (на некоторых платах USB-B), разъем для внутрисхемного программирования, кнопка RESET. Флэш-память – 32 Кб, оперативная память (SRAM) – 2 Кб, энергонезависимая память (EEPROM) – 1 Кб.
    Arduino UNO
    • Arduino NANO – плата минимальных габаритов с микроконтроллером ATmega328. Отличие от UNO – компактность, за счет используемого типа контактных площадок – так называемого «гребня из ножек».

    Arduino Nano
    • Arduino MEGA – больших размеров плата с микроконтроллером ATMega 2560. Тактовая частота 16 МГц (как и в UNO), цифровых пинов 54 вместо 14, а аналоговых 16, вместо 6. Флэш-память – 256 Кб, SRAM – 8 Кб, EEPROM – 4.

    Arduino Mega

    Arduino UNO – самая распространённая плата, так как с ней проще работать в плане монтажных работ. Плата NANO меньше в размерах и компактнее – это позволяет разместить ее в любом уголке умного дома. MEGA используется для сложных задач.

    Сейчас на рынке представлено 3 поколение плат (R3) Ардуино. Обычно, при покупке платы, в комплект входит обучающий набор для собирания StarterKit, содержащий:

    1. Шаговый двигатель.
    2. Манипулятор управления.
    3. Электросхематическое реле SRD-05VDC-SL-C 5 В.
    4. Беспаечная плата для макета MB-102.
    5. Модуль с картой доступа и и двумя метками.
    6. Звуковой датчик LM393.
    7. Датчик с замером уровня жидкости.
    8. Два простейших устройства отображения цифровой информации.
    9. LCD-дисплей для вывода множества символов.
    10. LED-матрица ТС15-11GWA.
    11. Трехцветный RGB-модуль.
    12. Температурный датчик и измеритель влажности DHT11.
    13. Модуль риал тайм DS1302.
    14. Сервопривод SG-90.
    15. ИК-Пульт ДУ.
    16. Матрица клавиатуры на 16 кнопок.
    17. Микросхема 74HC595N сдвиговый регистр для получения дополнительных выходов.
    18. Основные небольшие компоненты электроники для составления схемы.

    Можно найти и более укомплектованный набор для создания своими руками умного дома на Ардуино с нуля. А для реализации иного проекта, кроме элементов обучающего комплекта, понадобятся дополнительные вещи и модули.

    Сенсоры и датчики

    Чтобы контролировать температуру и влажность в доме и в подвальном помещении, потребуется датчик измерения температуры и влажности. В конструкторе умного дома это плата, соединяющая в себе датчики температуры, влажности и LCD дисплей для вывода данных.

    Плата дополняется совместимыми датчиками движения или иными PIR-сенсорами, которые определяют присутствие или отсутствие человека в зоне действия, и привязывается через реле к освещению.

    Датчик Arduino

    Газовый датчик позволит быстро отреагировать на задымленность, углекислоту или утечку газа, и позволит при подключении к схеме, автоматически включить вытяжку.

    Газовый датчик Arduino

    Реле

    Компонент схемы «Реле» соединяет друг с другом электрические цепи с разными параметрами. Реле включает и выключает внешние устройства с помощью размыкания и замыкания электрической цепи, в которой они находятся. С помощью данного модуля, управление освещением происходит также, если бы человек стоял и самостоятельно переключал тумблер.

    Реле Arduino

    Светодиоды могут указывать состояние, в котором реле находится в данным момент времени. Например, красный – освещение выключено, зеленый – освещение есть. Схема подключение к лампе выглядит так.

    Для более крупного проекта лучше применять шину реле, например, восьмиканальный модуль реле 5V.

    Контроллер

    В качестве контроллера выступает плата Arduino UNO. Для монтажа необходимо знать:

    • описание элементов;
    • распиновку платы;
    • принципиальную схему работы платы;
    • распиновку микроконтролеера ATMega 328.

    Программная настройка

    Программирование подключенных элементов Ардуино происходит в редакторе IDE. Скачать его можно с официального сайта. Для программирования можно использовать готовые библиотеки.

    Или воспользоваться готовым скетч решением Ardublock – графический язык программирования, встраиваемый в IDE. По сути, вам нужно только скачать и установить ПО, а затем использовать блоки для создания схемы.

    Дистанционное управление «умным» домом

    Для подключения платы к интернету, понадобится:

    • Wi-Fi-адаптер, настроенный на прием и передачу сигнала через маршрутизатор;
    • или подключенный через Ethernet кабель Wi-Fi роутер.

    Также, есть вариант дистанционного управления по блютуз. Соответственно, к плате должен быть подключен Bluetooth модуль.

    Есть несколько вариантов управления умным домом Arduino: с помощью приложения для смартфона или через веб. Рассмотрим каждое подробнее.

    Приложения управления

    Так как данная система-конструктор – не закрытая экосистема, то и приложений, реализованных для нее очень много. Они отличаются друг от друга не только интерфейсом, но и выполнением различных задач.

    Blynk

    Приложение на андроид и iOS с отличным дизайном, позволяет разрабатывать проекты, имеющие напрямую доступ к триггеру событий, на плате Ардуино. Но для работы приложения нужно интернет подключение, иначе взаимодействовать с ним не возможно.

    Virtuino

    Крутое бесплатное приложение на Android, позволяющее совмещать проекты в одно целое и управлять с помощью Wi-Fi или Bluetooth сразу несколькими платами.

    Разрешает создавать визуальные интерфейсы для светодиодов, переключателей, счетчиков, приборов аналоговой схематехники. В нем есть учебные материалы и библиотека знаний о процессе работы с системой.

    Bluino Loader – Arduino IDE

    Приложение для телефона, представляет собой программную среду для кодирования Arduino. С его помощью можно быстро и легко скомпилировать код в файл, а затем отправить по OTG-переходнику на плату.

    Arduino Bluetooth Control

    Приложение контролирует контакты Arduino и управляет основными функциями по Блютузу. Но, программа не направлена на удаленное управление, только мониторинг.

    RemoteXY: Arduino Control

    С помощью приложения пользователь может создать свой собственный интерфейс управления платой. Подключение происходит с помощью Wi-Fi, Блютуз или интернет, через облачный сервер.

    Bluetooth Controller 8 Lamp

    Созданное с помощью Bluetooth-модулей HC-05, HC-06 и HC-07 приложение, обеспечивает восьмиканальный контроль. Таким способом достигается контроль и регулирование работы Ардуино, в соответствии с каждым из 8 светодиодов.

    BT Voice Control for Arduino

    Приложение специально заточено под дистанционное управление данными с ультразвукового датчика, подключенного по блютуз через Arduino. Реализуется подключения через модуль HC-05.

    Подключившись, ультразвуковой датчик сможет передавать информацию о расстоянии до объекта, которая отобразится в интерфейсе приложения на телефоне.

    IoT Wi-Fi контроллер

    Приложение с интерфейсом, информирующем о конфигурации каждого входа/выхода в плате Arduino. В утилите можно переключать в реальном времени GPIO и показывать значение АЦП.

    Веб-клиент

    Управлять удаленно платой умного дома можно, разместив получение и обработку данных умного дома на веб-сервере. Естественно, сервер для умного дома Ардуино нужно создавать самостоятельно.

    Для этих целей понадобится Arduino Ethernet Shield – сетевое расширение для пинов Ардуино Уно, позволяющее добавить разъем RJ-45 для подключения к сети.

    При удаленном подключении, необходимо обеспечить внешнее питание платы не от USB.

    Затем, подключите по USB плату к компьютеру, а по Ethernet плату к роутеру, которой раздает интернет компьютеру. При правильном установлении соединения, вы увидите зеленый свечение на порту.

    После этого, нужно использовать библиотеки шилдов Ethernet и в среде разработки IDE написать код для создания сервера и отправки данных на сервер. Пример самодельного сервера неплохо описан в данной инструкции.

    Уведомления по SMS

    С помощью подключаемой библиотеки GSM в Arduino IDE можно:

    1. Работать с голосовыми вызовами.
    2. Получать и отправлять СМС.
    3. Подключаться к Интернету через GPRS.

    Работает схема через специальную плату расширения GSM, содержащую специальный модем.

    О создании универсальной сигнализации на Arduino, с отправкой СМС уведомления на смартфон можно узнать из соответствующей видеоинструкции.

    Обучение азов Arduino

    С помощью приложения «Справочник по Arduino 2» можно в течении двух недель освоить материал. Приложение полностью автономно и не требует подключение к интернету. В нем описана такая информация: функции, данные, операторы, библиотеки Arduino.

    После освоения азов, можно посетить ресурс Habrahabr, на котором собраны 100 уроков по программированию на Arduino.

    Тем, кто привык черпать знания из книг, станет замечательным пособием для теории и практики «Джереми Блум: изучаем Arduino».

    Самый популярный учебник по Arduino

    В книге приведены основные сведения об аппаратном и программном обеспечении Ардуино. Рассказаны принципы программирования в среде Arduino IDE. Автор книги учит анализу электрических схем и чтению технических заданий. Информация из книги поможет в дальнейшем определится с выбором подходящих деталей для создания умного дома.

    Автор приводит примеры работы электродвигателей, датчиков, индикаторов, сервоприводов, всевозможных интерфейсов передачи данных. Книга содержит иллюстрированные комплектующие, монтажные схемы и листинги программ. Самое главное, комплектующие для практики, с которыми работает автор – не дорогой, не сложный и популярный материал для экспериментальных сборок в домашних условиях.

    Видео по теме

    Отличным решением для заинтересовавшихся в теме, станет видео для начинающих. В нем описаны основные элементы платы, зачем они используются, а также рассказаны основы программирования в среде Arduino IDE.

    Не лишним будет ознакомится на примере, как реализовано создание умного контроллера для теплицы.

    Здесь вы узнаете, какие проекты умного дома на базе Ардуино уже созданы, и используются разработчиками в свое удовольствие.

    строим прототип / Intel corporate blog / Habr

    Недавно мы рассказывали о подходе к работе над IoT-проектами. В прошлый раз нас больше всего интересовала методика, этапы превращения идеи сначала в прототип, а потом – в продукт, готовый к производству. Сегодня предлагаем углубиться в технические детали. А именно –поговорим о том, как создать функциональный прототип умного дома.

    В проекте задействован Intel IoT Commercial Development Kit, компьютер малого форм-фактора Intel NUC Kit DE3815TYKHE, плата Arduino 101 и некоторые дополнительные компоненты. Освоив этот материал, вы cможете сделать то же самое, что получилось у нас, даже если ваш опыт создания IoT-решений невелик.

    Вот, что вы узнаете, освоив это руководство:

    • Как обращаться с компьютером Intel NUC Kit DE3815TYKHE
    • Как управлять портами ввода-вывода Intel NUC и работать с различными датчиками с использованием MRAA и UPM из Intel IoT Development Kit. Это – самодостаточное программно-аппаратное решение, которое предназначено для того, чтобы помочь разработчиками исследовать сферу IoT и создавать инновационные проекты.
    • Как писать и запускать код в Intel XDK IoT Edition. Эта IDE предназначена для создания приложений, взаимодействующих с датчиками и актуаторами. Она позволяет быстро приступить к разработке ПО для IoT-платформ Intel.
    • Как настраивать облачные службы платформы IBM Bluemix и подключаться к ним. Среди этих служб можно отметить хранилища данных, аналитические инструменты, средства для подключения устройств к облаку. Наш проект широко использует возможности Bluemix.

    Код и дополнительную документацию можно найти на GitHub.

    О функционале


    Наш проект представляет собой рабочую модель умного дома, а именно, здесь реализовано следующее:
    • Наблюдение за входной дверью. Когда состояние входной двери изменяется, сведения об этом выводятся в административное приложение. Система отслеживает следующие состояния двери: открыта, закрыта, заперта и не заперта.
    • Наблюдение за дверным звонком. Когда некто нажимает на кнопку дверного звонка, смонтированную на модели, соответствующее уведомление выводится в административном приложении.
    • Наблюдение за гаражной дверью и управление ей. Пользователь, с помощью мобильного приложения, может отправлять системе команды, реагируя на которые, поднимается или опускается гаражная дверь. Мобильное приложение показывает процесс перемещения двери при её открывании или закрывании, а также уведомляет пользователя о том, что дверь чем-то заблокирована и её невозможно закрыть.

    Как работает система


    Система умного дома, о которой мы говорим, работает, опираясь на следующие сведения, которые поставляют ей датчики:
    • Состояния гаражной двери: открыта, закрыта, заблокирована или не заблокирована.
    • События: срабатывание дверного звонка, запирание и отпирание входной двери, закрывание и открывание входной двери, закрывание и открывание гаражной двери, блокировка гаражной двери.

    Обмен данными в системе производится через облачную среду. Например, если владелец дома открывает гаражную дверь, соответствующая команда передаётся в облако, а оттуда – уже на механизмы гаражной двери. Этот подход позволяет обрабатывать сведения о состоянии системы в облаке, даёт возможность удалённого доступа к ним. Так, если владелец дома не помнит, закрыл ли гаражную дверь, он может узнать об этом откуда угодно, и, если дверь всё-таки не закрыта, способен удалённо же её закрыть.

    В данном примере мы ограничиваемся вышеописанными возможностями, не включая в него дополнительный функционал. Но его вполне можно реализовать, расширив систему (в частности, используя облачные ресурсы).

    Настройка Intel NUC и Arduino 101


    Рассмотрим установку Intel IoT Gateway Software Suite на компьютер Intel NUC Kit DE3815TYKHE. Обратите внимание на то, что так как размер встроенной системы хранения устройства ограничен, мы рекомендуем не создавать на ней раздел для восстановления. Вернуться к заводскому образу системы можно, загрузив его с USB-диска.

    После установки системы, к NUC, который будет выполнять роль IoT-шлюза, можно будет подключиться с компьютера разработчика в том случае, если устройства находятся в одной и той же сети. Если планируется подключить шлюз к Intel IoT Gateway Developer Hub, то, для подключения к шлюзу, нужно будет ввести соответствующий IP-адрес в браузере и пройти процедуру первоначальной настройки.

    Кроме того, если шлюз подключён к сети Intel, нужно будет настроить прокси-сервер.

    Приступим к настройке Intel NUC.

    1. Если у вас ещё нет учётной записи в Intel IoT Platform Marketplace – создайте её.
    2. Закажите Intel IoT Gateway Software Suite и, следуя инструкциям, полученным по электронной почте, загрузите файл образа.
    3. Распакуйте загруженный архив и запишите IMG-файл на USB-диск размером, как минимум, 4 Гб.

      — Для записи образа на диск, если вы работаете в Windows, можно воспользоваться приложением Win32 Disk Imager.
      — В Linux используйте команду:

      sudo dd if=GatewayOS.img of=/dev/ sdX bs=4M; sync

      Здесь USB-диск – это sdX.
    4. После завершения записи образа отсоедините диск от своего компьютера и подключите к NUC. Вам так же понадобится подключить к нему монитор, клавиатуру и кабель питания.
    5. Включите Intel NUC, и, во время загрузки, нажмите F2 для того, чтобы войти в BIOS.
    6. Настройте загрузку с USB-диска. Для этого:

      — В меню Advanced выберите пункт Boot.
      — В свойстве Boot Configuration раздела OS Selection выберите Linux.
      — Проследите, чтобы в разделе Boot Devices был установлен флажок USB.
      — Сохраните изменения и перезагрузите систему.
      — Нажмите F10 для входа в загрузочное меню и выберите там USB-диск.

    7. Войдите в систему (имя и пароль – root).
    8. Установите на локальный диск Wind River Linux:
      ~# deploytool -d /dev/mmcblk0 --lvm 0 --reset-media –F

    9. Используйте команду poweroff для того, чтобы отключить шлюз, после чего отсоедините от него USB-диск и включите снова. Устройство загрузится с локального диска.
    10. Подключите к NUC Ethernet-кабель и воспользуйтесь командой ifconfig eth0 для того, чтобы узнать IP-адрес, назначенный шлюзу (предполагается, что сеть, к которой подключается шлюз, настроена на автоматическое конфигурирование подключаемых к ней новых устройств).
    11. Используйте Intel IoT Gateway Developer Hub для обновления репозиториев MRAA и UPM до последней версии, которая берётся из официального источника https://01.org. Того же самого результата можно достичь, выполнив следующие команды:
      ~# smart update
      ~# smart upgrade
      ~# smart install upm
      

    12. Подключите к шлюзу плату Arduino 101 и перезагрузите NUC. На Arduino 101 будет прошит скетч Firmata, после этого вы сможете использовать с ней MRAA и UPM.
    13. Настройте плату, воспользовавшись этими инструкциями.

    Аппаратные компоненты


    Вот перечень компонентов, которые входят в наш проект.
    А вот, как всё это выглядит в сборе:
    Прототип системы для умного дома

    Установка Intel XDK IoT Edition


    Intel XDK IoT Edition поддерживает JavaScript и разработку под Node.js для проектов в сфере интернета вещей.

    Обратите внимание на то, что, если вы работаете в Windows, мы рекомендуем установить на компьютер ПО Bonjour Print Services. Это позволит Intel XDK автоматически обнаруживать IoT-устройства, подключённые к сети. Установка Bonjour необязательна, но это облегчает работу. К устройству можно подключиться и вручную введя IP-адрес и необходимые для подключения сведения. Если вы работаете в корпоративной сети, сетевой экран может блокировать Bonjour.

    Для установки Intel XDK выполните следующие шаги:

    1. Загрузите установщик IDE для вашей ОС с этой страницы. Нужную ОС можно выбрать из списка.
    2. Если вы работаете в Windows или Mac OS, запустите установщик. А именно

      — Для Windows, щёлкните правой кнопкой мыши по загруженному файлу и выберите в появившемся меню команду Запуск от имени администратора. Если будет нужно, подтвердите запуск программы.

      — Для Mac OS, выполните двойной щелчок мышью по загруженному .DMG-файлу для того, чтобы извлечь установщик. После этого запустите извлечённый .PKG-файл.

    3. Если вы пользуетесь Linux, выполните следующие шаги:

      — Запустите терминал
      — Перейдите к папке, в которой находится загруженный архи с установщиком. Например, если этот файл находится в папке Desktop, воспользуйтесь командой cd ~/Desktop/
      — Для того, чтобы распаковать файл (предположим, что его имя – installername), введите команду вида tar zxvf installername.
      — Перейдите в папку, где находятся извлечённые из архива файлы.
      — Запустите установку командой ./install.sh

    4. Теперь, следуя инструкциям Мастера установки вы сможете инсталлировать Intel XDK IoT Edition в свою систему.
    5. Установите (этот шаг рекомендован только для Windows) Bonjour Print Services. Для этого выполните следующие шаги:

      — Загрузите установщик с этого сайта.
      — Запустите загруженный файл BonjourPSSetup.exe от имени администратора.
      — Следуйте инструкциям Мастера установки.

    6. Для того, чтобы Intel XDK IoT Edition смог обнаружить Intel NUC, сначала нужно установить на него пакет xdk-daemon, который имеется в официальном репозитории пакетов. Если этот пакет уже установлен, проверьте, обновлён ли он до версии 0.0.35 или выше. Здесь вам пригодятся такие команды:
      ~# smart update
      ~# smart install xdk-daemon

    7. После установки или обновления xdk-daemon, перезагрузите Intel NUC для того, чтобы запустился соответствующий сервис. Теперь можно добавить шлюз в Intel XDK и удалённо исполнять на нём программы.

    Настройка IBM Bluemix


    Здесь мы расскажем о том, как создать Bluemix-приложение, как подключиться MongoDB и работать с данными.

    Создание Bluemix-приложения


    Сначала создадим приложение Bluemix с помощью MongoLab.
    Пользовательский интерфейс BlueMix

    Для того, чтобы это сделать, выполните следующее:

    1. Войдите в консоль Bluemix.
    2. После входа вы увидите панель управления (DASHBOARD).
    3. Щёлкните CREATE APP.
    4. Выберите тип приложения WEB.
    5. Выберите SDK for Node.js и нажмите на кнопку CONTINUE.
    6. Дайте приложению имя и щёлкните по кнопке FINISH.
    7. После того, как приложение будет создано в облаке IBM, щёлкните по кнопке ADD A SERVICE OR API.
    8. В разделе Data & Analytics выберите MongoLab.
    9. Щёлкните по BI для того, чтобы подтвердить создание сервиса.
    10. После того, как сервис будет создан, появится всплывающее окно с предложением перезагрузить приложение. Щёлкните кнопку RESTAGE.
    11. Дождитесь окончания перезагрузки приложения. Когда этот процесс завершится, будет показано соответствующее сообщение.

    Развёртывание приложения IBM Bluemix с помощью Cloud Foundry


    Прежде чем начинать работу с Cloud Foundry, нужно установить интерфейс командной строки cf. Здесь стоит учесть, что работу с этим интерфейсом не поддерживает Cygwin. Поэтому, работая с Cloud Foundry в Windows, нужно пользоваться другим интерпретатором командной строки.

    После установки, если вы не знакомы с Cloud Foundry, следуйте руководству по этой системе для загрузки начального кода, и разберитесь с тем, как отправлять приложения для IBM Bluemix в облако.

    Подключение к шлюзу Intel для интернета вещей и запуск приложений


    1. В Intel XDK, в окне Develop, щёлкните Serial Terminal.
    2. Выберите плату в выпадающем меню, связанном с меткой Port.
    3. Щёлкните по кнопке Connect для установки соединения. При этом в качестве имени пользователя используйте root, в качестве пароля – собственный пароль.
    4. Введите команду ifconfig для того, чтобы увидеть IP-адрес системы.
    5. Выберите пункт Add Manual Connection и введите IP-адрес и пароль.
    6. После того, как соединение будет установлено, щёлкните кнопку с стрелкой, направленной вниз для выгрузки проекта на устройсто.
    7. Щёлкните по кнопке Run.

    После этого приложение должно запуститься на шлюзе.

    Подробности о приложениях


    Облачное приложение для IBM Bluemix


    Node.js-приложение для Bluemix задействует MongoDB для хранения данных и предоставляет REST API для работы с ними. Кроме того, здесь используются веб-сокеты для передачи новых сведений в реальном времени клиентскому и мобильному приложениям.

    Приложение прототипа для Intel NUC, к которому подключен Arduino 101


    Это Node.js-приложение исполняется на Intel NUC, который играет роль шлюза. К нему подключена плата Arduino 101, что позволяет шлюзу взаимодействовать с датчиками и другими периферийными устройствами. Шлюз, кроме того, отправляет показания датчиков в приложение, которое работает в облаке IBM Bluemix, а оно, в свою очередь, сохраняет их.

    Основной коммуникационный протокол – веб-сокеты. Это позволяет клиенту (Intel NUC и Arduino 101) взаимодействовать с облачным приложением. Если подключение к облаку недоступно, приложение использует SQLite для локального хранения данных и отправляет их в облако тогда, когда подключение восстановится. Кроме того, это приложение, когда облако недоступно, взаимодействует с мобильным приложением (напомним – когда связь с облаком присутствует, мобильное приложение работает с системой через него).

    Данное приложение позволяет пользователю взаимодействовать с датчиком прикосновения и зуммером, которые имитируют дверной звонок, датчиком освещённости, который способен определять наличие объектов, сервомотором для имитации подъёма и опускания гаражной двери, и датчиком угла поворота, который поставляет в систему данные о закрывании и открывании входной двери.

    Административное и мобильное приложения


    Административное и мобильное приложения тесно интегрированы с приложением, которое исполняется на Intel NUC. Вместо того, чтобы предоставлять несколько версий программ в виде полнофункциональных клиентов для различных платформ (или усложнять работу над проектом из-за необходимости разработки кросс-платформенных решений), команда проекта решила реализовать эти приложения на HTML5 и JavaScript с использованием Intel XDK IoT Edition. Этот подход позволил создать одну версию каждого приложения, которая может работать на различных аппаратных платформах, используемых администраторами системы и её конечными пользователями.

    Административное приложение выводит сведения с датчиков, в режиме, практически соответствующем реальному времени, а также отображает журнал событий, используя REST API. Оно работает на обычном компьютере или на планшете и даёт полный обзор происходящего в умном доме, включая сведения о событиях и состояниях объектов. Приложение позволяет просматривать журналы и работать с облачными данными и аналитическими сведениями.

    Мобильное приложение позволяет пользователю открывать и закрывать гаражную дверь, используя веб-сокеты. Работает оно на смартфоне или другом мобильном устройстве, позволяя пользователю, помимо открывания и закрывания двери гаража, отслеживать то, как это происходит, а также, узнавать, не заблокирована ли дверь.

    Выводы


    В этом материале мы продемонстрировали процесс создания прототипа IoT-системы, воспроизвести который могут буквально все желающие.

    Используя Intel IoT Commercial Developer Kit, Intel NUC и плату Arduino 101, команды разработчиков могут быстро создавать сравнительно недорогие прототипы IoT-проектов.

    Дополнительные компоненты для подобных проектов можно найти, например, в Grove Starter Kit Plus IoT Edition. Облачную часть можно реализовать на IBM Bluemix. ПО, включающее в себя как серверные, так и клиентские приложения, может быть подготовлено в Intel XDK IoT Edition.

    Мы рассказали вам об инструментах для создания IoT-решений и о подходах к работе над ними. Теперь дело за вами. Удачных разработок!

    Макет умного дома — Бэст Макет

    Макет умного дома

    Сделаем в срок от 7 дней макет, который повысит эффективность демонстрации системы умного дома в 3 раза. Рекордная детализация до самых маленьких выключателей. Узнать стоимость
    • гарантия 730 дней
    • 2d/3d эскиз макета в подарок
    • берем срочные заказы
    • производство, доставка и монтаж по РФ, СНГ и ЕвроСоюзу

    Какие задачи решает макет умного дома?

    Умный дом — это система автоматики и безопасности, которая устанавливается в загородном доме или квартире. Она объединяет все силовые и слаботочные сети в одну систему и может удобно управляться с одного пульта.

    Демонстрация преимуществ установки системы умного дома с помощью детализированного макета будет в несколько раз более эффективной, чем если просто показать описание или чертежи. 

    Вы можете подключить к обсуждению системы дизайнера не только клиента, но и дизайнера, который обустраивает дом, сделав таким образом переговоры еще более продуктивными и получив преимущество перед конкурентами. Ведь важно не только иметь хороший продукт, но и эффектно, наглядно и грамотно презентовать его!

    Сколько стоит создание макета?

    Узнайте стоимость макета сегодня, ответив на 4 вопроса (30 секунд) и получите скидку 5% за прохождение теста прямо сейчас!;

    Макет-не массовый массовый продукт, поэтому его стоимость рассчитывается индивидуально для каждого клиента. Но есть общие критерии, которые влияют на итоговую стоимость и позволяют быстро сориентироваться в бюджете.

    Срок на создание макета. Стандартный срок изготовления примерно 3-4 недели. Стоимость срочных проектов будет выше.
    Размер макета. С увеличением размера, увеличивается и стоимость.
    Исходные данные. Обычно это чертежи, генплан и визуализация.Мы делаем макеты и без этих данных, но тогда сложность разработки возрастает, а следовательно, увеличивается и стоимость.
    Наше производство территориально находится в Санкт-Петербурге, однако более 70 % заказов приходят из Москвы и других городов. Современные возможности перевозки и профессиональная тара позволяют нам отправлять макеты в любую точку мира.
    Свяжитесь с нами любым удобным для вас способом и мы обсудим Вашу задачу!

    Макет «Умного дома» — Гильдия макетчиков

    Московская фирма, занимающаяся созданием интеллектуальных систем типа «умный дом» обратилась в Гильдию макетчиков. Заказчик хотел получить макет коттеджа, оборудованного этой сложной коммуникативной системой. Мы начали нашу работу с детального изучения проектной документации загородного дома. Особую сложность в изготовлении этого макета дома представляла требуемая высокая степень детализации, поскольку размеры макета по участку составляют 1500 х 1500 мм. При масштабе 1:30 это соответствует реальным размерам 45,0 на 45,0 метров, площадь земельного участка, на котором стоит дом, составляет 20 соток.

      Созданы несколько зон подсветки: внутренние помещения (шестью секторами), фасады здания, придомовая территория, включая деревянную пешеходную дорожку к входной группе, проезд к гаражу, газон и живую изгородь. Диммирование и последовательное включение участков подсветки макета создаёт неповторимый эффект присутствия. Макет «Умного дома»

      Макет «Умного дома»

      На макете загородного дома выполнена имитация интеллектуальной системы освещения – как интерьера, так и экстерьера. Нами использованы новейшие модели микросветильников, которые имеют минимальную теплоотдачу, что очень важно для обеспечения долговечности макета. Макет «Умного дома»

      Макет «Умного дома»

      Двухэтажный коттедж имеет весьма авангардную архитектуру. На первом этаже расположена прихожая, гостиная и детская комната. Второй этаж, имеющий совершенно иную планировку, включает в себя просторную бильярдную – она же комната отдыха, которую возможно оснастить настоящей барной стойкой, и открытую веранду, изготовленную из бруса лиственницы. Интерьеры помещений макета мы оснастили мебелью, на веранде установлены складные лежаки, которые были изготовлены на уникальном лазерном станке, обеспечивающем высокую точность деталей. Макет «Умного дома»

      Макет имеет сложный высокопрочный стальной каркас, жёстко закреплённый на подмакетнике, что обеспечивает необходимую прочность при транспортировке. Макет «Умного дома»

      Макет «Умного дома»

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о