Управление освещением с телефона по wifi. Управление светом по WiFi – шагая "в ногу" с прогрессом. Чего хотелось бы

Привет! В статье мы вместе будем знакомиться с одним интересным элементом «умного дома». Речь пойдет про Wi-Fi выключатель света. Это одна из разновидностей беспроводных выключателей. Как работает, как выбрать и подключить «умный» гаджет? Давайте разбираться.

Для чего нужен?

Не выключили лампочку и вспомнили об этом, когда уже вышли из дома? Теперь не нужно возвращаться или весь день мучиться угрызениями совести на работе. Легким движением руки достаем смартфон и готово – свет выключен.

Гораздо чаще возникает потребность выключить свет в соседней комнате, когда лень вставать с дивана. Да и не только в соседней. В той же самой комнате можно включать, выключать и даже регулировать интенсивность света с помощью смартфона, который всегда под рукой. Еще одна полезная функция – это возможность программирования включения/выключения на определенное время или по расписанию.

Управлять подобным выключателем можно благодаря встроенному Wi-Fi модулю, который подключается к домашней сети. На смартфон устанавливается мобильное приложение, которое и открывает доступ к управлению освещением и другому функционалу «умного дома».

Как выбрать?

Беспроводные коммутационные аппараты могут быть с механическими клавишами и сенсорными кнопками. Последний вариант смотрится современней, но не всегда это удобно. Тачпад, как правило, небольшого размера и можно не попасть на кнопку с первого раза. Кроме того, грязные и мокрые пальцы снижают вероятность удачного срабатывания.

Wi-Fi переключатели бывают с одной, двумя или тремя кнопками. Соответственно к ним можно подключать разное количество осветительных устройств. Они полностью заменяют функционал обычного выключателя.

На нашем рынке доступно не так много подобных девайсов. Пожалуй, самыми распространенные – модели Sonoff китайской компании ITEAD studio.

Самый подробный обзор устройства Sonoff в следующем видео:

Это сенсорные устройства, которыми можно управлять с помощью удобного русскоязычного приложения Ewelink. Программа доступна как для Android, так и для iOS. Обычный выключатель стоит примерно 1200 рублей, а тройной – 1600 рублей.

Достойны внимания приборы из «умного дома» BroadLink. Этот производитель наряду со стильными сенсорными панелями серии TC2, для любителей классики предлагает серию TW1 с механическими клавишами. Управляет освещением приложение E-Control, которое также имеет русский интерфейс.

Серия Wi-Fi выключателей ZDK ZW-1, ZW-2, ZW-3 светло-серого цвета с черной полосой стоят от 1600 рублей с одним сенсором до 2100 рублей с тремя. Лицевая панель здесь защищена закаленным стеклом. Но, в отличие от большинства подобных моделей, отсутствует индикация подключения к сети Wi-Fi, что не очень удобно.

Можно также отметить умные выключатели достаточно известных производителей TP–Link Smart Wi–Fi Light Switch и Belkin Wemo Light Switch. Ими можно управлять с помощью Google Home и Amazon Alexa.

Обзор кнопочного переключателя от BroadLink смотрите тут:

Как подключить?

Гаджет с ВиФи подключается как самый обычный переключатель. Он может быть установлен вместо старого. Правда здесь есть один нюанс, на котором остановимся ниже.

Перед началом всех манипуляций по установке нового выключателя или демонтажу старого нужно обесточить электросеть.

На картинке приведена схема установки.

Необходим нейтральный провод. Эти устройства нельзя просто поставить в разрыв фазы, как обычные. Встроенный Wi-Fi модуль нуждается в постоянном питании. Поэтому, возможно придется тянуть дополнительный кабель.

Следует избегать размещения девайса там, где металлические профили или другие конструкции из металла могут экранировать Wi-Fi сигнал. Следует обращать внимание на заявленную максимальную нагрузку и не превышать это значение во избежание выхода устройства из строя.

После монтажа переключатель следует подключить к сети Wi-Fi, установить мобильное приложение и добавить новый девайс. Нужно отметить, что большинством Wi-Fi выключателей, к сожалению, нельзя управлять дистанционно без подключения к сети Интернет. Для некоторых моделей, например, Sonoff, существуют альтернативные прошивки, которые позволяют с помощью телефона управлять освещением напрямую, а не через китайские сервера.

Wi-Fi выключатель – штука очень интересная и полезная. Для тех, кому нравится идея внедрения технологий автоматизации личного жилья в свою жизнь, есть возможность начать движение по этому пути – обзавестись «умным светом». Это сделать несложно и недорого.

Доброго времени суток, уважаемый читатель.

Немного лирики в начале. Идея «умного» выключателя света совсем не нова и, наверное, это первое, что приходит в голову тем, кто начал знакомство с платформой Arduino и элементами IoT. И я этому не исключение. Поэкспеременировав с элементами цепей, моторчиками и светодиодами хочется сделать нечто более прикладное, что востребовано в повседневной жизни и, самое главное, будет удобно в использовании, а не останется жертвой эксперимента в неугоду комфорту.

В этой статье я расскажу, как я сделал выключатель, который будет работать как обычный (т.е. что обычно закреплен на стене) и в то же время позволит управлять им через WiFi (или через Интернет, как это сделано в данном случае).

Итак, составим список того, что понадобится для осуществления задуманного. Сразу скажу, я намеревался не тратиться сильно на комплектующие и выбирал компоненты по отзывом на форумах и соотношению цены к качеству. Поэтому некоторые компоненты возможно покажутся тут неуместными для опытных электролюбителей, но прошу не судить строго, т.к. я только новичек в электромеханике и буду очень признателен за комментарии более опытных специалистов.

Так же мне понадобились: сервер, с помощью которого выключатель будет управляться через Интернет, Arduino Uno, с помощью которого я программировал ESP, роутер и расходные материалы как провода, клеммы и т.д., всё это может варироваться от вкусов и никак не повлияет на конечный результат.

Цены взяты из Ebay, где я их и покупал.

А вот как выглядят элементы из таблицы:

Теперь можно составить и схему подключения:

Как вы наверное заметили, схема очень простая. Все собиратся легко, быстро и без пайки. Эдакий рабочий прототип, с которым не нужно долго возиться. Всё связано проводами и клеммами. Единственный минус это то, что реле не влезло в гнездо выключателя. Да, изначально я планировал запихнуть всё это в стену за выключателем, чтобы смотрелось эстетично. Но к моему сожалению места в гнезде оказалось мало и реле просто напросто не влезло ни вдоль, ни поперек:

Поэтому временно я вынес реле за гнездо, до тех пор пока не найду подходящую коробку выключателя с розеткой чтобы спрятать железо внутрь. Но нет ничего более постоянного, чем временное, не правда ли? Поэтому все это выглядит сейчас вот так:

Изолента спасёт от удара током… надеюсь.

А теперь поговорим о програмной части.

И прежде чем приступать к разбору кода и деталей, я приведу общую схему реализации управления лампочкой.

Надеюсь, я когда нибудь все перепишу и связь будет основана на более быстром протоколе нежели HTTP, но для начала сойдет. Удаленно лампочка меняет свое состояние приблизительно за 1-1.5 секунды, а с выключателя моментально, как и подобает порядочному выключателю.

Программировании ESP8266-01

Самый простой способ сделать это - с помощью Arduino. Скачать необходимые библиотеки для Arduino IDE можно с GitHub . Там же все инструкции по установке и настройке.

Далее нам нужно подключить ESP к компьютеру, для этого понадобится либо USB to Serial Адаптер (типа FTDi , CH340 , FT232RL) либо любая Arduino платформа (у меня была Arduino Uno) с выходами RX и TX.

Стоит отметить, что ESP8266-01 питается от 3.3 Вольта, а значит ни в коем случае не подключайте его к питанию Arduino, которые (часто) питаются от 5 Вольт, напрямую иначе все сгорит к чертям. Можно использовать понижатель напряжения, который приведен в таблице выше.

Схема подключения проста: подключаем TX , RX и GND ESP к RX, TX и GND адаптера/Arduino соотвественно. После этого, собственно, подключение готово к использованию. Микроконтроллер можно программировать используя Arduino IDE.

Пара нюансов при использовании Arduino Uno:

На Uno есть выход для 3.3В, но его оказалось недостаточно. При подключении к нему ESP, все вроде работает, индикаторы горят, но связь с COM портом теряется. Поэтому я использовал другой источник питания на 3.3В для ESP.
К тому же у UNO не возникло никаких проблем при общении с ESP, с учетом того, что UNO питался от 5В, а ESP от 3В.

После нескольких экспериментов с ESP8266-01, выяснилось, что ESP чувствительны к подключенным к GPIO0 и GPIO2 напряжениям. В момент старта они ни в коем случае не должны быть заземлены, если вы намереваетесь запустить его в штатном режиме. Более подробно о старте микроконтроллера . Я этого не знал и мне пришлось слегка менять схему, т.к. в версии ESP-01 присутсвтуют только эти 2 пина и в моей схеме используются оба.

А вот и сама программа для ESP:

Показать код

#include #include #include #include #include extern "C" { // эта часть обязательна чтобы получить доступ к функции initVariant #include "user_interface.h" } const char* ssid = "WIFISSID"; // Имя WiFi const char* password = "***************"; // Пароль WiFi const String self_token = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // токен для минимальной безопасности связи const String serv_token = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // токен для минимальной безопасности связи const String name = "IOT_lamp"; // имя выключателя, читай лампочки const String serverIP = "192.168.1.111"; // внутренний IP WEB сервера bool lamp_on = false; bool can_toggle = false; int button_state; ESP8266WebServer server(80); // веб сервер HTTPClient http; // веб клиент const int lamp = 2; // Управляем реле через GPIO2 const int button = 0; // "Ловим" выключатель через GPIO0 // функция для пинга лампочки void handleRoot() { server.send(200, "text/plain", "Hello! I am " + name); } // функция для недействительных запросов void handleNotFound(){ String message = "not found"; server.send(404, "text/plain", message); } // Да будет свет void turnOnLamp(){ digitalWrite(lamp, LOW); lamp_on = true; } // Да будет тьма void turnOffLamp(){ digitalWrite(lamp, HIGH); lamp_on = false; } // Отправляем серверу события ручного вкл./выкл. void sendServer(bool state){ http.begin("http://"+serverIP+"/iapi/setstate"); String post = "token="+self_token+"&state="+(state?"on":"off"); // По токену сервер будет определять что это за устройство http.addHeader("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded"); int httpCode = http.POST(post); http.end(); } // Изменяем состояние лампы void toggleLamp(){ if(lamp_on == true) { turnOffLamp(); sendServer(false); } else { turnOnLamp(); sendServer(true); } } // Получаем от сервера команду включить void handleOn(){ String token = server.arg("token"); if(serv_token != token) { String message = "access denied"; server.send(401, "text/plain", message); return; } turnOnLamp(); String message = "success"; server.send(200, "text/plain", message); } // Получаем от сервера команду выключить void handleOff(){ String token = server.arg("token"); if(serv_token != token) { String message = "access denied"; server.send(401, "text/plain", message); return; } turnOffLamp(); String message = "success"; server.send(200, "text/plain", message); } // Устанавливаем MAC чтобы давать одинаковый IP void initVariant() { uint8_t mac = {0x00, 0xA3, 0xA0, 0x1C, 0x8C, 0x45}; wifi_set_macaddr(STATION_IF, &mac); } void setup(void){ pinMode(lamp, OUTPUT); pinMode(button, INPUT_PULLUP); // Важно сделать INPUT_PULLUP turnOffLamp(); WiFi.hostname(name); WiFi.begin(ssid, password); // Ждем пока подключимся к WiFi while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); } // Назначем функции на запросы server.on("/", handleRoot); server.on("/on", HTTP_POST, handleOn); server.on("/off", HTTP_POST, handleOff); server.onNotFound(handleNotFound); // Стартуем сервер server.begin(); } void loop(void){ server.handleClient(); // Проверяем нажатие выключателя button_state = digitalRead(button); if (button_state == HIGH && can_toggle) { toggleLamp(); can_toggle = false; delay(500); } else if(button_state == LOW){ can_toggle = true; } }

Пару замечаний по коду:

Очень важно объявить пин GPIO0 как pinMode(button, INPUT_PULLUP ), т.к. в схеме мы не используем резистор для этой кнопки. А у ESP есть свои «вшитые» для этих самых целей.
При отлове состояния кнопки желательно установить задержку при считывании чтобы избежать ложного срабатывания в момент нажатия.

Программировании WEB сервера

Тут можно дать волю своей фантазии и использовать любые доступные средства для создания сервиса который будет обрабатывать запросы присылаемые выключателем и отправлять запросы на включение/выключение.

Я использовал для этих целей Yii . Я выбрал этот фреймворк по нескольким причинам, мне нужна была авторазация (т.к. портал доступен в Интернете) и управление ролями (для будущих экспериментов), а еще он мне просто нравится. И теперь мой портал управления выглядит так:

Для управления лампочкой в зоне досегаемости сети, хватило бы и самого сервера на ESP. Но хочется ведь иметь логи, логику и другие устройства в будущем, поэтому лушче все же использовать отдельный серер для управления.

Это всё что касается портала, думаю нет смысла писать о нем больше, но если возникнут вопросы, то с радостью отвечу на них в комментариях.

Вместо заключение

Спасибо, если дочитали статью до конца и, возможно, нашли в ней что либо для себя полезное. Буду рад советам и критике. В целом, мне до сих пор кажется, что узкое место в цепи это Адаптер на 5В и буду рад, если Вы поделитесь своим опытом решения подобных задач. Что касается ESP8266-01, то пока он не вызвал у меня никаких нареканий кроме как особого использования пинов GPIO. Работает пока стабильно вторую неделю. Успехов в проектах.

Ethernet-шлюз PR1132. Управление освещением через компьютерную сеть.

Тестируем новую разработку компании Ноотехника, система nooLite, управляем светом с помощью компьютера или смартфона по сети Wi-Fi.В этой статье мы подробно расскажем о новом устройстве системы дистанционного управления освещением nooLite - Ethernet-шлюзе PR1132 . Система беспроводного управления ноолайт предназначена для управления электроприборами, освещением по радиоканалу. Благодаря появлению нового устройства в линейке системы nooLite - Ethernet-шлюза PR1132, расстояние до силовых блоков увеличилось до 100 метров (ранее между блоком и пультом расстояние было 50 метров). Установить систему nooLite достаточно просто. Между нагрузкой, например, светильником или люстрой и сетью 220В монтируется небольшой, размером со спичечный коробок, .

Управлять нагрузкой, т.е. включать и выключать свет, раньше можно было с помощью . С появлением Ethernet-шлюза PR1132 управление стало возможным через веб-браузер с любого устройства , например, смартфона, компьютера или планшета. Благодаря возможности перекрестной привязки силовых блоков и запуску запрограммированных сценариев, с помощью системы noolite можно реализовать достаточно сложные инженерные решения проектов умного дома. С выходом в продажу Ethernet-шлюза PR1132 необходимость использования настенных выключателей и пультов отпала.

Если Вы хотите организовать в своем доме или квартире систему беспроводного управления освещением с помощью смартфона или планшета по сети Wi-FI, необходимо иметь следующее оборудование:

Wi-Fi роутер 1шт.
. Количество и тип силовых блоков зависят от количества и типа светильников (нагрузок), которыми Вы хотите управлять с компьютера, смартфона, или планшета. .
Смартфон или планшет или компьютер.

Как видите, в списке нет настенных выключателей и пультов. Все настройки и управление будут осуществляться из браузера устройства (смартфона или планшета или компьютера). Если не учитывать стоимость Wi-Fi роутера, и компьютера, то цена системы получится значительно ниже аналогов. Работать схема будет следующим образом: нажимая на кнопку в браузере смартфона Вы посылаете команду силовому блоку (поддерживается 32 независимых канала управления). Сигнал по сети проходит через Wi-Fi роутер, Ethernet-шлюз PR1132 к силовому блоку.

Теперь переходим к тестированию системы. Для тестирования Ethernet-шлюза системы дистанционного управления nooLite будем использовать следующие компоненты:

1 шт.

Силовой блок без регулировки до 300Вт 1шт.

Силовой блок с регулировкой до 300Вт 1 шт.

2 шт.

Wi-Fi роутер.

Компьютер, у нас установлена система Windows7.

iPhone 4.

В комплект поставки шлюза входят: инструкция, блок питания, шлюз PR1132 и антенна, соединительный кабель Patch Cord 1м.

Ethernet-шлюз PR1132 с присоединенной антенной внешне напоминает обычный Wi-Fi роутер, но ошибочно предполагать, что антенна шлюза предназначена для организации сети Wi-Fi. Входящая в комплект поставки антенна, служит для передачи сигнала силовым блокам системы nooLite на частоте 433,92 МГц, расстояние до силового блока - 100 метров.

Мы хотим управлять освещением через Wi-Fi со смартфона и компьютера, поэтому подключаем Ethernet-шлюз PR1132 в нашу сеть к Wi-Fi роутеру, как описано в инструкции, схема 2. Фактически мы просто выполнили три действия: прикрутили антенну, подключили входящий в комплект соединительный кабель Patch Cord к шлюзу и к свободному гнезду роутера, подключили блок питания. Шлюз готов к работе.

Переходим к настройке шлюза. Изначально наш компьютер и смартфон уже подключены к сети Wi-Fi, поэтому настройка выполняется следующим образом: в адресной строке интернет браузера (можно использовать любой браузер) набираем адрес шлюза, по умолчанию 192.168.0.168. Если сеть настроена правильно в окне браузера появится меню настройки Ethernet-шлюза PR1132. Интерфейс открылся быстро, ждать не пришлось.

Теперь необходимо привязать силовые блоки к шлюзу, для этого нажимаем на закладку "настройки" далее "привязка/отвязка", выбираем, например, "Канал1".

Для привязки силового блока к шлюзу необходимо нажать сервисную кнопку на силовом блоке, светодиод силового блока начнет мигать. Теперь нажимаем в браузере кнопку "привязка", шлюз PR1132 отправит сигнал привязки на силовой блок. Светодиод на силовом блоке начнет мигать быстрее. Для подтверждения привязки необходимо повторно нажать сервисную кнопку на силовом блоке. Светодиод начнет мигать медленнее, для выхода из режима привязки силового блока нужно еще раз нажать сервисную кнопку на силовом блоке, светодиод должен перестать мигать. Привязка силового блока к завершена. Аналогичную процедуру выполняем со вторым силовым блоком . Только во втором случае выбираем "Канал 2". Процедура привязки похожа на привязку силового блока к пульту. Вся процедура привязки заняла несколько секунд. Для теста мы использовали всего 2 канала. Шлюз поддерживает 32 независимых канала управления.

Теперь переходим к закладке "управление" и непосредственно управляем освещением из браузера компьютера.

Для включения/выключения используем соответствующие кнопки. Для осуществления регулировки освещения силового блока необходимо перенастроить тип канала в закладке "настройки" и выбрать тип "Диммирование".

Переходим к управлению. Реагируют силовые блоки на сигналы шлюза мгновенно, без задержек. Регулировка освещенности происходит с шагом по 10%. Для регулировки яркости просто касаемся нужного деления шкалы регулировки. Соответственно, при нажатии на деление "0" свет выключается полностью, при нажатии на деление шкалы "100" свет включается на полную мощность.

Теперь переходим к управлению освещением со смартфона, в нашем случае это iPhone 4.

Набираем в адресной строке встроенного браузера iOS "Safari" 192.168.0.168 и попадаем в главное меню шлюза. Кроссплатформенный и кроссбраузерный интерфейс Ethernet-шлюза PR1132 легко подстроился и под iPhone (поддерживает как горизонтальное положение смартфона, так и вертикальное). Важное примечание: в нашем случае интерфейс шлюза открыт сразу на трех устройствах, на двух компьютерах и на смартфоне. Шлюз может принимать команды сразу с нескольких устройств, т.е включить свет можно на компьютере, а выключить на смартфоне и т.п.

Название групп и каналов можно переименовать в разделе "настройки", "каналы", выбрать канал.

В этом же разделе настроек шлюза PR1132 можно выбрать тип управления канала. Доступно: вкл/выкл - для силовых блоков без регулировки " ", диммирование - для силовых блоков " " (регулируют яркость ламп накаливания) и " " (регулируют яркость светодиодных ламп), сценарный - для записи и вызова сценария нескольких силовых блоков, светодиодный контроллер - для управления светодиодным контроллером nooLite . Примечание: если выбрать тип канала "вкл/выкл" для силового блока с поддержкой диммирования " " или " ", то регулировка в панели управления не будет доступна, только включение и выключение.

В разделе "Датчики" можно привязать до 4х беспроводных датчиков температуры и влажности . В ближайшее время датчики поступят продажу.

Теперь протестируем таймер. Нужно отметить, что при подключении, шлюз сам определил и установил текущее время из сети. Но в меню настройки времени есть возможность установить время и дату вручную.

Переходим к установке таймера "Канала 1". Для эксперимента выберем интервал включения и выключения 1 минуту. Есть возможность установить до 8-ми таймеров на один или несколько каналов, выбрать дни недели в которые должны срабатывать таймеры.

Таймер четко отработал, включил освещение в 12:40 и выключил в 12:41, согласно заданным параметрам. Теперь имитируем аварийное отключение электричества и посмотрим сохранит ли Ethernet-шлюз PR1132 настройки. Отключаем питание шлюза на 10 минут. После подачи питания на шлюз все настройки сохранились. Поэтому не стоит бояться отключения электричества, шлюз возобновит свою работу и сохранит настройку таймеров после возобновления подачи питания.

В меню "сеть" можно изменить параметры сети.

В меню "система" можно осуществить обновление интерфейса и осуществить экспорт/импорт настроек. Для входа потребуется логин и пароль, по умолчанию: Имя пользователя: noolite . Пароль: 111

Ниже показан интерфейс управления Ethernet-шлюза PR1132 на экране iPhone 4

Можно сказать с уверенностью, что новинка от компании Ноотехника - Ethernet-шлюз PR1132 тест прошел успешно.

INTELMART.RU – официальный дилер компании Ноотехника. Система - управляй светом не вставая с дивана.

Современный прогресс и компьютерные технологии, которые с каждым днем превращаются во всё более совершенные и инновационные системы и устройства, дают новые возможности и для системы «Умный дом», которая теперь представляет и возможность управления светом через WiFi. Уникальная технология взаимодействующих компонентов, которые выступают как приемники и передатчики, еще больше облегчила жизнь современного человека и дала повод для установки более рационального управления освещением, как в домах жилого типа, так и в офисных помещениях.

Но не только управление светом по WiFi позволяет наладить разработанная лучшими умами человечества система. При помощи доступа к сети Интернет, у Вас появляется возможность:

Управлять бытовыми приборами;
Регулировать работу климатической техники, задавая ей определенные сценарии;
Контролировать открытие-закрытие ворот, жалюзи;
Осуществлять контроль, запуск либо отключение электрических приборов.

Как работает управление светом через WiFi?

Суть его заключена в том, что беспроводная сеть позволяет нам управлять системой «Умный дом», в том числе и системой освещения, с любого устройства. Вы сможете отдавать команды системе освещения Вашего дома, коттеджа, офиса либо квартиры.

Особенности управления

Управление освещением возможно через любой компьютер, планшетник, сматфон, который подключен к WiFi сети, естественно к этой же сети должен быть подключен "Умный дом".

Управление светом через WiFi может осуществляться как в проводных системах "Умного дома" так и в беспроводных системах.

Настройку того или иного типа системы осуществляют наши опытные специалисты -Вы можете быть уверены в том, что оба варианты системы как беспроводная так и проводная, прослужат Вам надежную и верную службу. Система же управления светом через WiFi - это еще один приятный бонус, облегчающий жизнь современным прогрессивным пользователям «Умного дома».

Словом, если у Вас есть точка доступа WiFi и система "Умный дом" от BE SMART , то установить систему управления светом, звуком и прочими бытовыми «радостями», Вы сможете и в жилом помещении, и в офисе, и даже в местах общественного пользования - ресторанах, гостиницах и т.д. Тем более что работа оборудования не только облегчит Ваши бытовые заботы, а и поможет экономить расходы на электроэнергию.

Технология беспроводной передачи данных в локальных сетях Wi-Fi появилась в 1998 году благодаря инженеру австралийской лаборатории радиоастрономии CSIRO Джону О’Салливану. Первый стандарт беспроводного протокола обмена данными IEEE 802.11n был утвержден в 2009 году.

За время своего развития технология Wi-Fi приобрела широчайшую популярность, прежде всего из-за отсутствия необходимости использования проводов при подключении к сети. И если изначально технология Wi-Fi применялась для подключения носимых и наладонных компьютеров, то в настоящее время эта технология проникла и в фотоаппараты, и в бытовую технику, и в мультимедийные устройства, и в устройства управления. Широко применяются и беспроводные датчики различных физических величин – температуры, давления, влажности и т.п. Устройства контроля и управления «умным домом», оснащенные Wi-Fi модулями, могут осуществлять свои функции из любой точки, где доступна локальная беспроводная сеть, а в случае, если эта сеть через роутер имеет возможность выхода в глобальную сеть – и из любой точки, где есть интернет. С помощью своего смартфона, подключенного к интернету (посредством Wi-Fi или GSM), пользователь может не только просматривать сайты, но и управлять бытовой техникой, расположенной на любой расстоянии от него.

Стандартная схема Wi-Fi сети содержит, как минимум, одну точку доступа, формирующую беспроводную сеть с известным идентификатором (SSID) и параметрами шифрования, к которой подключен, как минимум, один клиент. Точкой доступа может служить, как специализированный прибор, так и подключенный к глобальной сети роутер, оснащенный беспроводным радиомодулем. Также, к примеру, точкой доступа могут выступать ноутбук или смартфон, оснащенные Wi-Fi модулями, и подключенными к сети с помощью кабеля или технологии GSM соответственно.

В предлагаемом обзоре мы рассмотрим некоторые модули, предлагаемые компанией Мастер Кит, использующие беспроводную технологию Wi-Fi. Некоторые модули предназначены для использования в проектах DIY, поставляются в виде печатной платы с компонентами и не имеют корпусов, другие же выполнены в виде законченных устройств и предназначены для использования «из коробки». Следует учесть, что каждое из рассматриваемых устройств является клиентом беспроводной сети, следовательно, для подключения их к сети необходима точка доступа. Также нужно обращать внимание на то, с какой сетью устройство соединяется – локальной или глобальной. Многие Wi-Fi устройства используют порталы, размещенные в глобальной сети для связи с другими такими устройствами и обмена информацией. Такой способ связи позволяет упростить соединение, так как не требует постоянного выделенного IP-адреса глобальной сети и относительно сложных сетевых настроек типа NAT («проброса» портов) для доступа извне в локальную сеть, расположенную за файрволом роутера.

Для удобства сравнения основные характеристики устройств сведены в таблицу, расположенную в конце обзора.

Начнет наш обзор с DIY-модулей Мастер Кит, использующих технологию Wi-Fi.

– Wi-Fi реле с термометром и двумя реле.

Основой устройства служит получивший широкое распространение Wi-Fi модуль ESP8266. Модуль представляет собой микроконтроллер, оснащенный беспроводным интерфейсом. Он поддерживает стандарты IEEE 802.11 b/g/n, с шифрованием WEP и WPA/WPA2. Также модуль имеет 11 доступных для пользователя портов ввода/вывода и интерфейсы проводной связи SPI, I2C, I2S, UART и 10-разрядный АЦП. Имеются несколько свободно распространяемых комплектов разработчика (SDK) с компилятором и библиотеками, позволяющими эффективно использовать возможности ESP8266.

Все это позволило создать современное устройство для мобильного управления различными электроприборами с помощью смартфоны или планшета.

Как уже было отмечено, модуль рассчитан для работы в локальных сетях. Если необходимо использовать доступ к глобальной сети, то в этом поможет следующий прибор.

– интернет реле с термометром и двумя реле, использующее сервер MQTT.

Сетевой протокол MQTT (Message Queue Telemetry Transport) является упрощенным протоколом передачи данных между устройствами и работает поверх протокола TCP/IP. Этот протокол использует поведенческий шаблон проектирования передачи сообщений, известный как «издатель-подписчик», весьма прост в использовании и администрировании, не создает больших нагрузок на каналы связи и успешно работает при наличии проблем в этих каналах, а также не накладывает ограничений на формат передаваемых данных. MQTT разработан в расчете на маломощные встроенные устройства, поэтому для его реализации требуются минимальные вычислительные мощности, с которыми справляются микроконтроллеры. Таким образом, протокол MQTT является, наряду с некоторыми другими аналогичными протоколами, например MODBUS или RS-485, отличным средством для реализации функций «интернета вещей» - IoT.

Дистанционное управление двумя реле по 2000 Вт каждое;

Прием и передача в сеть показаний подключаемых к нему двух датчиков температуры типа DS18B20;

Прием и передача показаний датчиков влажности DHT11 или DHT22, аналоговых датчиков с использованием встроенного АЦП.

Но, помимо этого, он обеспечивает считывание данных с датчиков и управление встроенными реле через интернет в любой точке, есть имеется подключение к глобальной сети. При работе в глобальной сети используется бесплатный MQTT сервер, по умолчанию , но можно использовать и другой.

Если предыдущие два устройства используют возможности микроконтроллера ESP8266, то модуль имеет в своем составе собственный более мощный микроконтроллер серии STM8 и представляет собой устройство сбора и передачи данных по Wi-Fi.

Применение микроконтроллера STM8 позволило реализовать в небольшом объеме весьма широкий функционал. Модуль является с одной стороны законченным устройством для сбора данных о потребляемых бытовых ресурсах, таких, как вода, тепло, газ, электроэнергия, а с другой стороны – многофункциональным устройством контроля и управления исполнительными модулями и механизмами.

Прибор собирает данные с подключенных к нему датчиков и счетчиков по установленному расписанию и передает эти данные на сервер, для дальнейшей обработки и использования.

К одному прибору может быть подключено до 8 любых устройств в любой комбинации:

Счетчики воды;

Счетчики газа;

Счетчики электричества (при установке дополнительного модуля интерфейса CAN или RS-485);

Датчики температуры, например, ;

Датчики протечки воды, например, ;

Датчики уровня жидкости;

Датчики утечки газа;

Исполнительные устройства (запорно-регулирующая арматура с электроприводом), например, шаровый кран с электроприводом .

При использовании дополнительных встраиваемых модулей интерфейсов RS-485 или CAN к одному модулю, помимо 8 устройств, перечисленных выше в описании, можно подключить до 8 счетчиков электроэнергии типа Меркурий.

Модули можно объединять для увеличения количества обслуживаемых каналов сбора информации.

Прибор собирает данные со счетчиков и датчиков и по установленному в настройках расписанию передает их на сервер, расположенный на территории России. В штатном режиме данные отправляются раз в сутки с почасовой детализацией. Если обнаруживается аварийная ситуация (отключился счетчик воды, возникла протечка, садится батарея и т.д.) прибор выходит на связь немедленно и сообщает об этом владельцу с использованием PUSH или E-MAIL уведомлений. На сервере организован личный кабинет каждого пользователя.

В личном кабинете можно указать, в какой день и час сервер будет ежемесячно автоматически отправлять показания. Показания могут отправляться следующими способами: в виде PUSH уведомления, в виде E-MAIL, непосредственно на портал MOS.RU. Забудьте о рутине связанной с ежемесячной передачей показаний вручную!

Также вы можете просто смотреть показания и графики на вашем мобильном телефоне, планшете или компьютере, используя браузер или мобильное приложение для iOS и Android.

Питание модуля производится от трех щелочных (Alkaline) батареек типоразмера АА, продолжительность автономной работы не менее 3 лет. При снижении уровня заряда ниже 10% пользователю будет отправлено PUSH или E-MAIL уведомление.

Устройство связывается с сервером, используя выход в интернет через частную или публичную сеть Wi-Fi с шифрованием. Можно использоваться две сети: основную и резервную. В отсутствии связи прибор собирает и хранит почасовой журнал в течение 1 месяца, при её возобновлении передает данные на сервер. В любой нештатной ситуации (прибор не выходит на связь, произошла протечка, обрыв в линии связи до датчика или счетчика и т.п.) сервер отправит вам PUSH или E-MAIL уведомление.