MajorDoMo

Добрый день, пытаюсь разобраться как же все таки работает система "Умный дом".
Меня больше интересует не программная часть, а так сказать механическая, т.е как физически между собой связаны все элементы системы.
В моем представлении это выглядит примерно вот так, как на картинке снизу.

Имеется обычный комп с программой MajorDOMo с выходом в интернет, к этому компьютеру либо по сети, либо по USB кабелю подключен некий БЛОК УПРАВЛЕНИЯ всеми исполнительными механизмами (электромоторы гаражных ворот, карнизов, выключатели света, выключаемые розетки) на который приходят сигналы от датчиков (температура, движение, концевые выключатели дверей).

Первый вопрос, я правильно понимаю, что между всеми этими элементами лежат провода (где то сигнальные, где то силовые)?

Второй вопрос, БЛОК УПРАВЛЕНИЯ (почему то на языке крутится Arduino) состоит из множества контроллеров? Или же один маленький контроллер способен принимать информацию от всех датчиков и посылать команды на исполнительные механизмы? Почему то мне кажется, что Блок Управления должен быть большим и многоэлементым.

С нетерпением жду ответы на мои первые два вопроса! Спасибо.

Добрый вечер.
Тема очень обширная и много букв. Проще задать поиск в интернетах по слову "схема умного дома" и посмотреть примеры, но начну.
Вы обозначили одну из множества возможных схем соединения и построения УД, когда датчики и исполнительные устройства подключаются к контроллеру.
Контроллер может быть один или их может быть много (соединенных линиями данных и управления).
Он может подключаться и управляться компьютером либо любым другим устройством, либо все решать самостоятельно по своей внутренней программе.
Линии связи с устройствами могут быть как проводные так и беспроводные (радио, ИК, звук).
Питание датчики и исполнительные устройства могут получать как централизованно, так и иметь у каждого свой.
Есть много схем соединения и подключений.


Есть схемы УД имеющие указанную Вами структуру (звезда), также протяженную шину (когда все устройства подключены на одну шину данных и управления (шина), а так же множественные шины подключенные к контроллеру по звезде (особому контроллеру с несколькими выходами).
Радио сети могу образовывать mesh сети, транслируя данные и команды друг другу от управляющего устройства.
Ну и естественно бывают системы, где нет управляющего устройства, где шина связывает все и вся.. а устройства к ней подключенные, сами решают что делать, принимая и анализируя идущие по сети данные.

ответ 1 - могут быть провода, могут быть другие среды. Зависит от вашего желания, возможностей, необходимостей, требований и т.д.

ответ 2 - может быть а может и не быть. Может быть большие промышленным контроллером, или системным блоком. Может быть микропроцессором на платке 2 * 5 см. Все зависит от ваших требований к системе, функциональности, надежности.

Для того чтобы построить любую систему необходимо четко понимать ее функционал, требования к ней, перспективы развития и... к сожалению бюджет)

Спасибо за достаточно обширный ответ на мои вопросы. Пойдем тогда дальше.
Если я для себя решил по какой схеме я буду проектировать свой проект (скажем это вариант, изображенный на моем рисунке), так же решил, что всю информацию от датчиков будет обрабатывать все-таки компьютер, а не БЛОК УПРАВЛЕНИЯ. На блок управления я бы возложил обязанность лишь принимать данные от датчиков, передавать их на комп, где он сам будет решать, какое действие будет происходить (надеюсь программа MajorDoMo это сможет), далее комп посылает свое решение на БЛОК Управления, откуда пойдут уже сигналы на те или иные исполнительные механизмы.

Ведь такая схема имеет право на существование? Или есть варианты проще? Но прошу учесть во внимании мое желание мониторить все процессы в программе MajorDoMo, а в дальнейшем управлять исполнительными механизмами с мобильного устройства.

Представ те себе некую структуру. ???
Так вот любые взаимно вложенные как по смыслу так материально и выполненные как виртуально (программный комплекс) так и материально (это все возможные приборы. механизмы кнопки, рычаги, двигатели) элементы можно уложить в данную структуру.
В любой организованной структуре состоящей как минимум из 2-3 компонентов будет управляющий элемент. И его можно как угодно представить (компьютер. микроконтроллер, логическая схема, механическое сложное сопряжение) как угодно.
Так вот если рассматривать Вашу схему то в ней есть центральный управляющий элемент.
А если мы создадим похожую по функциям систему, но в которой нет объединяющего блока,но сама система в целом будет исполнять те -же задачи, так, вот эта система, называется распределенной и отличается тем что функцию главного элемента на уровне управления образует общая совокупность из элементов входящих в саму систему.
Как раз чаще всего под определение "Умный дом" попадает первая категория и Все хотят видеть главный элемент и на нем уже "играть" ..
А если вторая (по описанию) система не имеет такого блока но все функции предоставляет ..то тогда как?
Да все то же самое .
Возьмем современный дом. Он настолько насыщен такими распределенными системами и каждая как правило само достаточная и тоже имеют в своем составе саморегулирующие блоки, а значит содержат и управляющие модули. (система отопления. вентиляции. кондиционирования) да и водоснабжения тоже.
Добавление в эту совокупность "главного" должно быть именно на функциях управления но в тоже время под системы должны быть разблокированы в своих функциях.
Приведу пример.
Любимая всеми система отопления. На ней как только не "издеваются" какие только не ставят регулирующие элементы.Хотя главное правило для таких систем минимальное управления. Поскольку си тема жизне обеспечивающая. Если например подчинить внешнему контроллеру (как правило не специальному) пусть даже с соответствующей программой управлять например простым клапаном или другим органом системы отопления то скажем при сбое остановится и отопления. Или скажем пожарная сигнализация.
Тут все должно быть хорошо продуманно. Поэтому внимательно просмотрите форум, тут есть ответы но 99% возможных Ваших вопросов и большинство таких ответов выработаны так скажем коллективным решением А раз так то оно редко ошибочное.

Для того чтобы построить любую систему необходимо четко понимать ее функционал, требования к ней, перспективы развития и... к сожалению бюджет)

Первоначальный функционал очень не сложно набросать, но всегда же найдется какая то новая идея, которую захочется привентить к существующей схеме.

У меня в голове не укладывается) Как можно, допустим, существующие электрические гаражные ворота оснастить функцией открывания через сценарий в MajorDoMo? Единственное, что приходит на ум, это следующая последовательность действий:
При нажатии на кнопку открыть ворота в программе MDM мы ссылаемся на задачу, скажем, "ОТКРЫТИЕ ВОРОТ"
Задача посылает каким-то чудом сигнал на блок управления (тот, что из моего рисунка), о том, что надо бы послать сигнал на исполнительный механизм "МОТОР ГАРАЖНЫХ ВОРОТ"
Этот сигнал от БЛОКА управления идет к гаражным воротам (провода, ИК, Радио) к чему???? явно ведь не к мотору. Как чаще всего подключается сигнальный провод от блока управления? Я так понимаю к силовому РЕЛЕ, которое, в свою очередь, замкнет непосредственно силовые провода?

Ход моих мыслей имеет место быть? или я что то совсем из области фантастики написал?
Спасибо. Жду вашу помощь в разъяснении мне данных нюансов!

Зацепили Вы меня... Управление ворот.
Вот смотрите. Есть привод ворот. Он как минимум должен иметь (систему управления. систему блокировки. систему определения положения створы. систему датчиков. а также систему защиты) как виде те это вроде бы простой по задачам блок содержит столько много вложенных одна в другую подсистем.

shemnik69 писал(а):Зацепили Вы меня... Управление ворот.
Вот смотрите. Есть привод ворот. Он как минимум должен иметь (систему управления. систему блокировки. систему определения положения створы. систему датчиков. а также систему защиты) как виде те это вроде бы простой по задачам блок содержит столько много вложенных одна в другую подсистем.

И получается наш блок управления будет посылать сигналы в штатный блок управления привода ворот?

Именно.
И и в него идут сигналы (именно сигналы) от брелока. кнопок. или скажем команда от временного таймера или любого другого источника.
А что тут такого. А вот ужа подсистема блока управления самих ворот получат команды от датчиков положения (исправности и тп.
Ведь скажем вы можете случайно нажать кнопку или (кто то ) в момент въезда. Следовательно могут быть неприятности значит нужна система блокировки А это уже вложенная система и ее командные функции более приоритетные в части управления. Поскольку это аварийные системы. Или система безопасности от перегрузки (скажем при примерзании створы) Я такое проходил.

Ну раз начали на примере гаражных ворот, то тут же вопрос очередной.
А каким бы вы образом предпочли подать сигнал от блока управления на штатный блок тех самых ворот?

В моем видении это происходило бы так..
У современных ворот есть пульты с ИК излучателем, нужно понять какой код излучатель посылает на ИК приемник ворот, скажем для открывания. После чего прописать этот код на открывание в наш блок управления (контроллер), в свою очередь, который отправит этот код на уже наш самодельный, идущий от контроллера, ИК излучатель, который мы расположим рядом с ИК приемником ворот. Так что ли? )

По порядку.
Все распространенные в доме устройства (и автоматические ворота к ним тоже относятся) имеют как правило органы управления (индикаторы. кнопки.рычаги рули и педали.
Через них человек (как оператор и как САМЫЙ ГЛАВНЫЙ управляющий элемент всей совокупной системы) не имеющий в своем теле электронных, механических и других элементов которые напрямую могут воздействовать на информационном уровне на процессы управления внешними механизмами то он нажимая кнопки. педали и тп. дает команду другим системам. Т.е тот же брелок кнопка, или виртуальная клавиша на экране планшета (или компьютера) , тот самый "костыль" связи супер системы (человек) с другой супер системой (например ворота).
Понимаете.
Сама система Умный дом которую мы тут обсуждаем, это не что иное, как разнородная совокупность этих самых под систем и у каждого автора она своя. Поэтому столько вопросов и столько вариантов ее решения.
Сергей !! же сумел создать тот самый управляющий модуль самого верхнего уровня в иерархии управления который может благодаря свой гибкости в настройках и управлять и отражать статусы самих устройств так и обладая программирующими логическими связками и соответствиями сам генерировать события который каким либо образом предаются на внешние элементы.
Идем далее. Программная часть т.е сама система (а она тоже в своем составе "суп" из разных программ имеет возсожность размещения как скажем на PC так и например Raspberry а это понимаете разные вещи. Так вот и та и та "железная" машинка как правило не имеют коммуникационных средств например управлять теми же воротами.
Для этого в ситему вводтся промежуточные как правило узко специализированные узлы это те самые блоки которые уже предают команду скажием GPIO1:1 на GATE1/1 т.е каманда возникшая в процессе работы программы и которая по сути просто сигнал уже обретает форму скажем сработало реле.
далее реле включает двигатель и у-аля ворота открывают-ся.
Но тут тоже не все так просто.
Скажем соединим те же ворота по данной схеме и будем наслаждаться их работой.. но Это в идеале.
Вот поэтому простая задача управления не всегда проста в реализации. Да согласен что красиво оформленный интерфейс в выводом информации это стильная штука. но должна же быть еще и аппаратная поддержка.

На счет вариантов передачи команды.
Раз кажу свой путь.
У меня привод ворот (откатных) расположен так что к нему например неудобно ставить отдельный "скворечник" с аппаратурой. Поскольку сам он скрыт ограждающей конструкцией и какой либо шкаф неуместен. так называемый контроллер управления я уже описывал (он есть на форуме) расположен в главном щите. там же расположены релейные блоки и автоматы защиты. В итоге к приводу идет только питание (3 провода) и UTP кабель который подсоединен к датчикам положения. Их 4 т.к сколько пар в кабеле. Иными словами контроллер "знает" как текущее положение створы так и может определить промежуточное. Например мне очень понравилась идея используя светодиодную линейку из 10 элементов отражать как температуру, например отопления так и той же створы.
Т.е например утром достаточно глянуть на такой индикатор (не видя самих ворот) и все понятно. Также учитывая что створа открывается некоторое время 20-30 сек индикатор может отражать и текущую динамику открытия/закрытия.
Контроллер это тот самый как Вы указали блок управления и одновременно это логический блок