У сучасному світі з неймовірною швидкістю в наше життя впроваджується автоматизоване управління різними пристроями для полегшення процесу їх експлуатації та забезпечення зручності їх використання. У зв'язку з цим велику популярність набирають інтелектуальні домашні системи, покликані полегшити життя простому населенню. «Розумний Дім» - це комплекс програмно-апаратних засобів, що забезпечує комфорт життєдіяльності людини за допомогою автоматизації щоденних процесів. Так само метою є таке проектування системи, при якому будуть здійснюватися найменші витрати теплоносія і, як наслідок, буде проводитися економія матеріальних засобів. Але технології «Розумних будинків» все ще знаходяться в стадії бурхливого розвитку, кожен рік світові гіганти електронної індустрії викидають на ринок все більш досконалі і функціональні пристрої, поліпшуються протоколи передачі даних, переробляється концепція та ідеологія цих систем. Кілька студентів-старшокурсників з нашої кафедри в недавньому часі представили свою розробку в даній технічній області.
Система TAIYITO
Компанія TAIYITO володіє широким асортиментом різноманітних пристроїв для забезпечення автоматизації щоденних процесів. Структурна схема пристроїв:
Список пристроїв
- Бездротовий маршрутизатор TP-LINK TL-WR741ND
- Taiyito TDWZ6617 ZigBee Control Server
- Taiyito TDZ4202S ZigBee Smart Socket
- Taiyito TDWZ6406 Touch Screen Wall Mount Centralized Controller
- Taiyito TDWZ6436 ZigBee 360 IR Transceiver
- Taiyito TDX6618H P2P Camera
- Taiyito TDZ4404S ZigBee Touch Screen 2-way Dimmer Switch
- Taiyito TDZ4405S ZigBee Touch Screen 3-way Switch
- Taiyito TDWZ6000S ZigBee Coordinator
Детальний опис кожного пристрою
Бездротовий маршрутизатор TP-LINK TL-WR741ND
- Забезпечує швидкість передачі даних до 150 Мбіт/с
- Технологія CCA покращує продуктивність бездротової мережі в результаті автоматичного запобігання конфліктів каналів
- Підтримка функції WDS для розширення вашої мережі
- Швидке налаштування захисту одним натисканням кнопки QSS
- Функція пріоритетності гарантує якість роботи таких чутливих програм, як відео і дзвінки по мережі
- Підтримка брандмауера SPI і контроль доступу
- Підтримка шифрування WPA/WPA2
- Повна сумісність з пристроями, що підтримують стандарти 802.11b/g/n
Taiyito TDWZ6617 ZigBee Control Server
- ZigBee протокол: IEEE 802.15.4
- Частота передачі: 2,4 ГГц
- Підключається до системи через TCP/IP інтерфейс і Wi-Fi (802.11b/g/n)
- Напруга: AC 95-240В
- Частота: 50-60Гц
- Інтерфейс: RS485, сухий контакт, ZigBee
- Розміри: 157x108x35mm
- Довжина антени: 170 мм
Taiyito TDZ4202S ZigBee Smart Socket
- ZigBee протокол: IEEE 802.15.4
- Заземлення: стандартний
- Номінальна напруга: 95В-240В
- Номінальний струм: 3А
- Частота передачі: 2,4 ГГц
- Робоча напруга: АВ 95-240В
Taiyito TDWZ6406 Touch Screen Wall Mount Centralized Controller
- ZigBee протокол: IEEE 802.15.4
- Робоча напруга: 95-240 У 50-60 Гц
- Вихідна потужність: 1500 Вт
- Передня панель: 116-99-16 мм
- Задня панель: 52-49-26 мм
Taiyito TDWZ6436 ZigBee 360 IR Transceiver
- ZigBee протокол: IEEE 802.15.4
- Робоча напруга: 95-240 У 50-60 Гц
- Частота передачі сигналу: 2.4 ГГц
- Частота IR сигналу: 38 МГц
- Розмір: 95-95-50 мм
Taiyito TDX6618H P2P Camera
- Харчування: 5 В, 2 А
- Діапазон робочих температур: -10~50 °C
- Розмір: 200-120-179 мм
- Кут обертання горизонтально: 355°
- Кут повороту по вертикалі: 90°
- Роздільна здатність зображення: VGA(640*480), QVGA(320*240)
Taiyito TDZ4404S ZigBee Touch Screen 2-way Dimmer Switch
- ZigBee протокол: IEEE 802.15.4
- Робоча напруга: 95-240 У 50-60 Гц
- Частота передачі сигналу: 2.4 ГГц
- Передня панель: 86-86-13 мм
- Задня панель: 52-49-26 мм
- Діапазон робочих температур: -10~50 °C
Taiyito TDZ4405S ZigBee Touch Screen 3-way Switch
- ZigBee протокол: IEEE 802.15.4
- Робоча напруга: 95-240 У 50-60 Гц
- Частота передачі сигналу: 2.4 ГГц
- Передня панель: 86-86-13 мм
- Задня панель: 52-49-26 мм
- Діапазон робочих температур: -10~50 °C
Taiyito TDWZ6000S ZigBee Coordinator
- ZigBee протокол: IEEE 802.15.4
- Напруга: DC 5В
- Підключається до системи через ZigBee 2.4ГГц, IR
- Частота передачі: 2,4 ГГц
- Робоча напруга: АВ 95-240В
- Робочий струм: 450мА
- Робоча температура: від -10 до 50 С
Налаштування системи TAIYITO
Для початку вмикаємо Taiyito TDWZ6617 ZigBee Control Server і за допомогою комп'ютера підключаємося до появи точки доступу HF-A11x_AP. Підключившись, переходимо в браузері за адресою 10.10.100.254, вводимо логін/пароль (за замовчуванням admin/admin) і потрапляємо в вельми аскетичний веб-інтерфейс.
Після цього приступаємо до налаштування, описаної в інструкції, яка додавалася до цього пристрою:
- Переходимо на вкладку Application Settings і далі в розділі Uart Settings змінюємо параметр Baudrate на 9600, інші параметри залишаємо за замовчуванням. Натискаємо Apply.
- Потім у розділі Network Settings змінюємо порт на 8899, інші параметри залишаємо за замовчуванням. Натискаємо Apply.
- Переходимо на вкладку STA Interface і в комбінованому списку WAN Connection Type вибираємо STATIC (fixed ip).
- Потім у розділі Static Mode вводимо послідовно IP Address, Subnet Mask і Default Gateway. У нашому випадку це - 192.168.0.236, 255.255.255.0 та 192.168.0.1 відповідно.
- Після цього в розділі STA Interface Parameters натискаємо кнопку Search і в списку знаходимо наш роутер (у нашому випадку TP-Link_BF3B82) відзначаємо його і натискаємо Apply.
- Потім у тому самому розділі вибираємо тип шифрування (Security Mode) - WPA2PSK. Encryption Type – AES. Pass Phrase - пароль, який використовується для доступу до роутера. Натискаємо Apply.
- Останнім пунктом заходимо у вкладку Mode Selection і змінюємо режим роботи Wi-Fi на STA Mode. Натискаємо Apply.
Завершивши наведені вище дії, перезавантажуємо сервер - Вкладка Device Management - Restart Module - натискаємо кнопку Restart. Після цього він переходить у режим клієнта локальної Wi-Fi мережі і режим сервера для ZigBEE-мережі.
Тепер можна додавати всі наявні пристрої в мережу. Для цього переводимо сервер у режим «search network»: затискаємо кнопку Z на тильній стороні пристрою і тримаємо до тих пір, поки зелений світлодіод з позначенням «LED» не моргне один раз; Потім затискаємо ту ж кнопку до тих пір, поки не моргне червоний світлодіод з позначенням «DA». Тепер сервер очікує з'єднання нових пристроїв
- Taiyito TDWZ6000S ZigBEE Coordinator;
Натискаємо кнопку on/off і чекаємо, коли червоний світлодіод моргне 1 раз, після цього всередині корпусу загориться зелений світлодіод. Це означає, що пристрій додано до мережі.
- Taiyito TDZ4202S ZigBEE Smart Socket;
Налаштування проводиться аналогічно Taiyito TDWZ6000S ZigBEE Coordinator.
- Taiyito TDWZ6406 ZigBEE Touch Screen Wall Mount Controller;
Ця сенсорна панель працює аналогічно програмі для мобільних пристроїв. За її допомогою можна створювати подібні сценарії управління наявними пристроями. Для підключення його в мережу ми заходимо в налаштування і натискаємо кнопку start. Після цього загориться зелений світлодіод і пристрій буде додано в мережу.
- Taiyito TDWZ6436 ZigBEE 360 IR Transceiver;
Натискаємо ліву кнопку один раз і світлодіоди починають поперемінно блимати, потім натискаємо її ще раз, і зелений світлодіод горить постійно. Це означає, що пристрій додано до мережі.
- Taiyito TDZ4405S ZigBEE Touch Screen 3-way Switch
Затискаємо 2 верхні кнопки до тих пір, поки вони не моргнуть. Потім затискаємо ліву верхню кнопку, поки вона не моргне, і ще раз дві верхні. Після цього другий світлодіод загориться зеленим, значить, пристрій додано в нашу мережу.
Після того, як всі пристрої додано, ми можемо приступити до налаштування програми TY^ mart, що управляє всією системою. Для цього нам підключитися до локальної мережі, в якій знаходиться сервер і запустити програму. Після цього заходимо у вкладку Remote config і прописуємо ip address і порт нашого сервера. Потім заходимо у вкладку Password Settings і вводимо пароль (за замовчуванням 123456). Ми можемо поділити пристрої на кімнати і класи. В даному випадку ми створили кімнату «Спальня» і додали в неї Taiyito TDZ4404S ZigBEE Touch Screen 2-way Dimmer Switch:
Використання Taiyito TDX6618H P2P Camera
Оскільки цей пристрій не працює з протоколом Zigbee, отже, підключення йде безпосередньо до Wi-Fi роутера. Для дистанційного керування камерою використовується програма IP Camera Device Client, що демонструється нижче.
Ув'язнення
У міру взаємодії з даною системою були виділені її недоліки: відсутність вмінюваної документації, відсутність технічної підтримки, часті помилки програм і вильоти, як при роботі в iOS, так і в Android. Тим не менш, були відзначені і гідності системи: можливість вбудовування в уже готові системи, невисока вартість, наявність додатків під більшість існуючих платформ