Умный дом, на чем сделать безпроводную коммуникацию Опции

[iiv]

Всем привет,

достраиваясь, решил заморочиться сабжем. Причина - не смог ничего купить такого, что мне самому нравится. В моем доме 15 комнат, в каждой 1-2 люстры, по несколько датчиков температуры, открытия дверей, окон, датчиков освещенности, движения и по одной точке регулировки водяного теплого пола. В результате планирую иметь под 50 распределенных точек с микроконтроллерами + под 50 точек-пультов управления. Вся эта электроника болеее-менее сечас работает на уровне тестовой эксплуатации по отдельности.

Хочется организовать в каждую комнату унифицированные пульты регулировки освещения и отопления + центральный комп. Хочется все соединять по безпроводной технологии. Тянуть кабеля от каждого контроллера считаю будет дорого и заумно, лучше заплатить за беспроводные чипы, чем строителям, последние все равно с первого раза хорошо не сделают и где-то накосячат, что придется переделывать.

Вопрос, кто знает, посоветуйте, пожалуйста, чем организовать беспроводное общение 100 микроконтроллерных точек в доме, которые размазаны между тремя этажами (433МГц через ЖБ пол не пробивается) и чтобы было надежно, очень компактно (по крайней мере для пультов управления), и всегда работало? Общение от точки к точке - думаю 1 кбита/с хватит, но также надо, чтобы это все WiFi, мобильникам и остальным обычным домашним средствам коммуникации не мешало бы.

Спасибо

ИИВ

[=AK=]

Зигби или Блютус.

[iiv]

Зигби или Блютус.

с блютусом есть сомнения, что даже внутри одной комнаты будет работать, а через стенки - точно не пробъет, проверял. А вот Зигби пока еще не пробовал, скажите, пожалуйста, оно через стенки, в том числе железобетонные, проходит? Идеологически сам протокол распределенки типа Зигби мне нравится, но я пока его еще не пробовал, поэтому вопрошаю.

Спасибо

ИИВ

[=AK=]

с блютусом есть сомнения, что даже внутри одной комнаты будет работать, а через стенки - точно не пробъет, проверял. А вот Зигби пока еще не пробовал, скажите, пожалуйста, оно через стенки, в том числе железобетонные, проходит? Идеологически сам протокол распределенки типа Зигби мне нравится, но я пока его еще не пробовал, поэтому вопрошаю.

Немногим известно, что в Блютусе есть 3 класса устройств:
- класс 3 работает на 1 м
- класс 2 работает на 10 м
- класс 1 работает на 100 м.
Поэтому, даже если вы что-то там "проверяли" с неизвестно-каким-классом, то ценность этой "проверки" равна нулю. Наиболее адвансовые Блютус модули класса 1 шибают на 1 км, см. BlueGiga.

"Стандартный" Зигби работает на 75 м. "Стандартный" - это значит, не нарушающий никакого законодательства, стопроцентно легальный.

Дело в том, что законы, хоть и разные в разных странах, в среднем гласят примерно следующее. Если делаешь передатчик, и не хочешь его регистрировать у властей, то ограничь мощность передатчика. Для разных частот и разных стран ограничения разнятся, однако упрощенно можно сказать, что ограничения таковы:
- Если передатчик работает на фиксированной частоте (как в Зигби и пр), то его мощность не может превышать 1 мВт
- Если передатчик все время прыгает по частотам (frequency hopping), как Блютус, то его мощность может быть до 500 мВт
- Если передатчик использует хитрые способы модуляции, как WiFi, то его мощность может достигать 1 Вт.

По этой причине легальный Зигби в принципе не может быть более дальнобойным, чем легальный Блютус.

Кроме мощи передатчика, есть проблема совместимости. Понятно, что самый мощный и распространенный из всех WiFi является одним из основных источников проблем для всех, кто работает в диапазоне 2.4 ГГц, т.е. для Зигби и для Блютуса. Второй источник проблем - микроволновки, которые работают на частоте 2.45 ГГц и заодно "загаживают" близлежащий диапазон 2.4 ГГц. Однако проблемы совместимости эти два протокола решают по-разному.

Зигби один раз слушает эфир, выбирает "самый тихий" канал и далее работает в нем. Это значит, что если ваш сосед придет домой и включит свою микроволновку, то ваш "умный дом" вполне может накрыться медным тазом до тех пор, пока он не разогреет себе ужин.

Блютус "прыгает" по каналам, так что заглушить его намного тяжелее. Современные версии Блютуса динамически выбирают себе такое расписание прыжков по частотам, чтобы в наименьшей степени быть подверженными влиянию внешних источников.

[iiv]

Уважаемый =AK=,

преогромное спасибо за интересный и развернутый ответ!

Честно говоря, открыв здесь этот топик я как раз приследовал цель найти какой-то стандарт и диапазон максимально далекий от используемых в бытовых устройствах и не вылезающий за границы разрешенного.

Мне почему-то казалось, что если работать на каких-то длинных волнах разрешенного диапазона (например 15МГц) то во-первых, имея миливатты и микроваты передатчика я никому не буду мешать, но и проникать эти волны будут через любую стену.

Основная проблема у меня - все перепробованные системы, что были под рукой не пробивали через этаж и/или через несколько жб несущих стенок внутри дома. Для своих экспериментов я брал то, что было в магазине, особо не задумываясь о том что это да как, но надеясь, что официально продаваясь, оно не нарушает законодательства.

Про зигби слышал, но прошел мимо, сейчас, после Вашего первого ответа, упорно изучаю вопрос. Если зигбии работает только на 2.4ГГц и около этого, думаю, для меня это снова не подойдет. Если есть ее версии на 150МГц и ниже, возможно, это и будет для меня решением.

Еще одно решение, но уже полностью ортогональное для меня - общать эти устройства по сетевому питанию, более того, я могу организовать все так, что обычные розетки будут полностью отделены от всего этого колхоза и это все будет общаться как-то само между собой, но, как я понимаю, тут могут быть свои заморочки, и не факт, что это будет правильнее.

[DRUID3]

Мне почему-то казалось, что если работать на каких-то длинных волнах разрешенного диапазона (например 15МГц) то во-первых, имея миливатты и микроваты передатчика я никому не буду мешать, но и проникать эти волны будут через любую стену.

...в корне неверно. Чем выше частота тем прозрачнее сетка железной арматуры. Может взглянуть на WiFi 5 GHz?

Еще одно решение, но уже полностью ортогональное для меня - общать эти устройства по сетевому питанию, более того, я могу организовать все так, что обычные розетки будут полностью отделены от всего этого колхоза и это все будет общаться как-то само между собой, но, как я понимаю, тут могут быть свои заморочки, и не факт, что это будет правильнее.

правильнее... практически отпадает вопрос электромагнитной совместимости, частотного распределения игр для монтажников ("вижу-не вижу") и т.д. Оборудование доступно и не дорого - по сути является аппаратной вариацией сетей IP-TCP. Реальные скорости порядка десятка мегабит в секунду - куда там "блютусам"...

[M_Andrey]

Кроме упомянутого есть еще Z-Wave (http://www.z-waver.ru/). Но у вас как минимум 50 всевозможных датчиков, в которых будут как минимум по две батарейки, которые надо будет менять каждые N месяцев (причем они будут "умирать" всегда неожиданно и невпопад ), оно вам надо. Ищите что-нибудь с проводным управлением и с питанием от сети 220В (IMHO).

[Plain]

50 точек — это несерьёзно, дом мгновенно обрастёт времянками.

Нормальная современная разводка — это гнёзда подключений, идущие по нижнему периметру с шагом порядка одного-двух метров. В каждом гнезде 4...8 силовых розеток, две локальной сети, одна звуковая, одна ТВ, пара заглушек с резервами — например, кабели EIB, низковольтного питания, аварийного и т.п.

По периметру высоты 1 м идут гнёзда с управляющими компонентами и резервами — переключателями, ручками и т.п.

По периметру высоты 1,6 м идут гнёзда с интерфейсами и резервами. По верхнему периметру идут только резервы.

Вся разводка делается звездой, т.е. каждый провод идёт до щитка, никаких шин. Исключение — от каждого гнезда идут два силовых провода, а их розетки в нём чередуются.

Для помещения такого размера, как в теме, оптимально иметь по два щитка на этаже. Между щитками должно быть проложено по разным каналам несколько резервных линий электросети, витой пары, коаксиала, локальной оптики и т.п.

Вот примерно на такой инфраструктуре и можно безопасно играть всю оставшуюся жизнь со всякими беспроводными штучками, двигать/менять мебель каждую неделю, и т.п. — дом от этого не развалится. А заливать как минимум на десяток лет цементом до такой степени неизвестно что, о котором приходится даже вопрошать на форумах — дорогое баловство.

[iiv]

О как здорово, что я здесь про это спросил! И преогромное спасибо всем отвечавшим!

Мне мои строители и архитекторы все уши проездили всякой глупостью, а тут много интересного подчерпнул.

От безпроводки, думаю, откажусь, коллективным разумом убедили.

Осталось выбрать что поставить, отдельную линию, или вогнать в 220В весь протокол.

Интернет розетки и всякие вспомогательные провода конечно планировались, но только совсем не так как говорит уважаемый Плайн, у меня на 2-ом и 3-ем этажах во всех комнатах минимум одно окно до пола, и обычно хотя бы по две двери в каждой комнате, что-то проводить по периметру ниже 2.25м - физически не реально, а по уставу, при водяных теплых полах никаких проводок ниже 10см от пола тоже нельзя, то все будет висеть под потолком и оттуда под панелями идти до розеток. Правда это никак не повлияет на выбор метода коммуникации внутри дома.

А кстати, реально ли сделать какой-то выключатель-диммер так, чтобы у него не было батарейки, но он бы находился бы в непосредственной близости от 220АС или еще от чего-то и от этого бы подзаряжался... Основная цель - хз как у меня после достройки мебель расположится, а иметь по периметру каждой комнаты проводку у меня нет возможности...

Спасибо

ИИВ

[=AK=]

Забыл сказать, что Зигби проблемы совместимости все-таки решает, но по-своему. Он их решает тем, что Зигби-сеть строится самоорганизующаяся и избыточная, чтобы было несколько возможных путей доставки сообщений от одного узла к другому. При этом "битый участок" (например, участок неподалеку от работающей микроволновки) просто обходится по другому пути.

Что касается связи по сети 220В (Power Line Communication), то там тоже не все хорошо, полной гарантии работоспособности нет. Сопротивление цепи носит комплексный характер и зависит от подключенных нагрузок, из-за чего сигнал может сильно ослабляться и не доходить до конечного устройства. Проблему пытаются решить, используя несколько несущих частот, "размазывая" сигнал по спектру, ставя фильтры-пробки, и т.п.

А кстати, реально ли сделать какой-то выключатель-диммер так, чтобы у него не было батарейки

Реально, хотя пока что это экзотика. Технология "Energy Harvesting", устройство может собирать энергию из окружающей среды и накапливать ее. Например, солнечный элемент дает заметный ток даже при искуственном освещении. Для выключателей наиболее привлекательным выглядит питание от пьезоэлемента, по принципу пьезозажигалки: когда вы жмете на кнопку, то энергии вашего нажатия хватает с избытком, чтобы разбудить спящий процессор, который пошлет короткое сообщение и снова заснет.

[Plain]

что-то проводить по периметру

Нет, разводка естественно не в стенах, а в полах и потолках, каждый щиток делится пополам. Но в Вашем случае, конечно, всё надо вести по потолкам.

иметь по периметру каждой комнаты проводку у меня нет возможности

Для совсем уж экономов, заливающих голую проводку, есть вполне качественный вариант просто заливать вместе с каждым силовым кабелем витую пару — по ней можно без проблем и питать, и связывать любые последующие игрушки.

[Слесарь]

А я представляю электрооборудование дома как электрооборудование автомобиля и не рассматриваю беспроводные сети в роле основной сети в доме. Мож только для носимых и выносных устройств

[Herz]

Тему перенёс.

[Артемон1985]

Посоветую по части электрокабеля этот ресурс http://stroysklad.com.ua/ , хорошие цены на силовой кабель и витую пару. На мою квартиру ушло 185 м.кв. ушло больше 3 км. разного кабеля, благо все закончил успешно, хотя нервов исполнители потрепали изрядно.

[Егоров]

На мою квартиру ушло 185 м.кв. ушло больше 3 км. разного кабеля, благо все закончил успешно, хотя нервов исполнители потрепали изрядно.

Читаю периодически все это про умные дома. А не проще было бы на эти деньги нанять гувернанта?
Совершенно беспроводным способом включал (и выключал !!) бы свет в туалете, добавлял громкости в колонки и напоминал о необходимости мыть руки перед обедом. Им на квартире в Тамбове можно управлять по мобилке даже с с острова Мадейра. Интуитивно понятный любому крутому простой интерфейс... Заодно и подучил бы может кой-чему.
Ради чего все это? Что тут от ума в этом умном доме? Искренне недоумеваю...
был тут на форуме человек, который долго обсуждал как стабилизировать температуру с точностью 0.001С. сначала его восприняли всерьез и начали искать решения. Но потом выяснилось, что это для... умного дома.
Он не смог ответить на простой вопрос - что будет если температура дома изменится на 0.002 С? Обиделся.
Позже он таки реализовал "умный" светильник в 1.5 кВт со спектром в точности соответствующим солнечному. Он бы и 10 кВт лампочку сделал, но проводка не позволяла.Ведь пришлось еще три кондиционера для отвода тепла этой люстры ставить.