Het is moeilijk om technologische innovaties te negeren die al lang onderdeel zijn geworden van het dagelijks leven. Tussen bekende dingen als internet of smartphones valt vooral het slimme huis op, omdat het helpt gebruikte gadgets en huishoudelijke apparaten in één netwerk te combineren voor comfortabeler en eenvoudiger beheer. Het is eenvoudig om een ​​smart home aan uw eigen behoeften aan te passen door nieuwe modules in het netwerk te introduceren en deze te programmeren om specifieke scenario's uit te voeren. De sensoren die worden gebruikt bij het besturen van het huis worden geactiveerd:

• Naar het geluid;
• In beweging;
• Voor thermische energie.

Eenvoudige sensoren worden zelfs gepresenteerd in winkelcentra, waar ze het automatisch openen van deuren monitoren en andere taken uitvoeren. Het is misschien moeilijk te geloven dat een slim huis een integraal onderdeel van iemands leven kan worden, maar het is waar. Om uw arbeidskosten te verlagen en apparaten te trainen om eenvoudige functies zelfstandig uit te voeren, hoeft u alleen maar een smart home-project te implementeren dat dit allemaal mogelijk maakt.

Hoe een slim huis werkt

Geautomatiseerde technologie maakt gebruik van software waarmee verschillende taken kunnen worden uitgevoerd. Programma's worden ook gebruikt in een smart home, waardoor de functionaliteit van de mogelijkheden wordt uitgebreid. Om de werking van het apparaat te programmeren, moet u over bepaalde vaardigheden beschikken. Daarom zou voor beginnende eigenaren de beste keuze zijn om applicaties te gebruiken die al zijn aangepast aan de behoeften van gewone gebruikers.

Bij het ontwikkelen van een smart home kun je kiezen uit verschillende opties. In het eerste geval wordt gebruik gemaakt van een kant-en-klare oplossing, die ter plaatse geïnstalleerd blijft. Deze optie vereist een minimale inspanning, maar de kosten zijn aanzienlijk. Niet iedereen kan het zich veroorloven een dergelijk project uit te voeren. Een andere oplossing is om het concept zelf te begrijpen, waardoor je in de toekomst zelf een slim huis kunt creëren en monteren.

Het werkproces is afhankelijk van de juistheid van de door de eigenaar gemaakte berekeningen, wat tot lagere kosten leidt. Zelf een smart home in elkaar zetten is niet moeilijk als je de zaak met zorg en begrip aanpakt. Als gevolg hiervan bespaart u geld en kunt u wat vaardigheden opdoen in het omgaan met modules.

Slim domoticaproces

Het is eenvoudig om apparaten die dagelijks worden gebruikt volgens een bepaald scenario te laten werken, als u hiervoor de juiste besturingseenheid gebruikt. Het bedrijf Raspberry Pi heeft een minicomputer ontwikkeld die geschikt is om dit probleem op te lossen. Het apparaat is compact en efficiënt en maakt projectautomatisering eenvoudig en duidelijk. Raspberry is goedkoop, vooral in vergelijking met andere fabrikanten die hun producten op de markt hebben geïntroduceerd. Maar dit weerhield het bedrijf er niet van om echt hoogwaardige apparatuur aan te bieden die populair is geworden. Aanvankelijk ontwikkelde het bedrijf twee varianten van de minicomputer:

• modelA;
• model B.

Visueel ontwerp en verpakking

Deze apparaten worden aangestuurd door een ARM11-chipset met een prestatie van 700 MHz. De verschillen tussen de varianten zijn de hoeveelheid geheugen aan boord. Product B is dus uitgerust met een RAM-balk van 512 MB, wat twee keer zo krachtig is als model A met 256 MB. Als gevolg hiervan kwam het bedrijf tot de beslissing om beide varianten tegelijkertijd uit te brengen, vooral omdat minicomputer A extra voordelen had. Het was uitgerust met een Ethernet-poort waarmee u verbinding kunt maken met het netwerk. Het bedrijf bleef werken aan het moderniseren van zijn producten en heroverwoog de tweede versie van de computer. Dit leidde tot het verschijnen van een verbeterde versie B, die nog compacter werd en bovendien een stijlvol design kreeg. Onder de ontwerpontwikkelingen is het vermeldenswaard de aanwezigheid van 4 USB-connectoren, wat 2 keer het aantal poorten van dit type is voor de vorige versie.

Lees ook: Is uw huis veilig voor het milieu?

Het apparaat heeft zich bewezen op het gebied van het creëren van slimme woningen. De lage prijs maakt Raspberry een uitstekende keuze voor het bouwen van een heel project, en de veelzijdigheid van een minicomputer kan complexe taken aan. Automatisering van apparaten op basis van een dergelijke eenheid wordt de beste van de beschikbare oplossingen.

Raspberry kan Z-Wave-apparaten besturen, waardoor het gemakkelijker wordt om huishoudelijke apparaten te bedienen. Door het RaZberry-bord in een miniPC te installeren, wordt de besturingseenheid productief en betrouwbaar. Z-Wave vertegenwoordigt de moderne standaard voor een slim huis, mogelijk gemaakt door een draadloos technologieproces. Als gevolg hiervan heeft de eigenaar de mogelijkheid om het gebruik van extra elementen en verbruiksartikelen te weigeren, waardoor de totale kosten worden verlaagd. Z-Wave beheren is eenvoudig. Daarom kan iemand die geen praktische ervaring heeft met het werken aan dergelijke projecten een slim huis implementeren.

Een bijkomend voordeel is de mogelijkheid om een ​​bestaand bord te upgraden. Dus als de prestaties afnemen, wat niet langer voldoende is om de modules te laten werken, dan kan Z-Wave worden geüpgraded met behulp van hulpelementen, zoals het geval is bij het verbeteren van een standaard pc. Door een upgrade uit te voeren, hoeft u het apparaat niet volledig te vervangen.

Controller van Z-Wave

Als de gebruiker niet genoeg ervaring of vrije tijd heeft om de installatie te voltooien, kan Z-Wave diensten aanbieden voor het opzetten of installeren van apparatuur in elke regio van de Russische Federatie. Eventuele vragen kunnen worden opgelost met behulp van een uitgebreide database die gratis beschikbaar is, of met behulp van technische ondersteuning. Raspberry heeft bewezen de beste te zijn op het gebied van videobewaking. Met behulp van een bord en een standaard webcam ontvangt de gebruiker een systeem dat in staat is een beeld naar het netwerk uit te zenden, ongeacht de locatie van het volgapparaat. Het monitoren van een object wordt nog eenvoudiger, omdat het niet nodig is om de situatie voortdurend in de gaten te houden. Het volstaat om aan het einde van het werk de belangrijkste gebeurtenissen bij te houden om meer te weten te komen over eventuele incidenten die door de videocamera zijn opgenomen.

Een modern smart home is een veelzijdig systeem dat verantwoordelijk is voor het uitvoeren van vooraf ingestelde taken en tevens toegang biedt tot acties die gebaseerd zijn op vooraf ingestelde algoritmen. Dit maakt het project autonomer en onafhankelijk van menselijke commando's. Een smart home zoekt zelfstandig naar oplossingen in lastige situaties, op basis van eerdere ervaringen.

Het ontwerpen van zo'n huis is niet moeilijk, vooral niet met een zorgvuldige planning. Als gevolg hiervan wordt de eigenaar dankzij zijn innovaties de ontvanger van enorme voordelen. Nadat u de kenmerken van automatisering heeft bepaald, kunt u het tijdverbruik aanzienlijk verminderen, energiebronnen besparen en de veiligheid voor huisbewoners vergroten. Gemak wordt bepaald door de geselecteerde componenten waarop het project is gebaseerd, zodat Raspberry een betrouwbare assistent wordt bij het creëren van een smart home.

Slim huis op Raspberry Pi

Zoals u weet, kunnen veel functies van huishoudelijke apparaten zonder veel moeite worden geautomatiseerd, en wordt het op afstand bedienen van apparatuur nog eenvoudiger. Vervolgens kan de lezer kennis maken met hoe u uw project precies kunt ontwikkelen, uitgaande van de mogelijkheden van de Raspberry-minicomputer. Het belangrijkste probleem zal de ontwikkeling zijn van een controller die in staat is om op productieve wijze de verlichting in elke individuele kamer te monitoren, en om de huidige temperatuurmetingen en andere levensondersteunende parameters in het huis aan te passen. Raspberry Pi zal multimedia-apparatuur besturen, evenals huisbeveiligingselementen.

Samenstelling van de besturingseenheid

Om uw slimme huis samen te stellen, moet u eerst alle componenten aanschaffen die deel uitmaken van de minimale configuratie:

• KnooppuntMCU ESP-12E;
• Volumetrische sensor;
• Temperatuursensoren;
• Vochtigheid sensoren
• relaismodule;
• geheugenkaart;
• Framboos Pi3.

De processor zelf, en in deze configuratie is dit het derde model, wordt willekeurig gekozen, dus een andere versie zal niet minder efficiënt en geschikt zijn voor een smart home. De keuze voor Raspberry Pi 3 is te danken aan het feit dat het toestel is uitgerust met draadloze communicatiemodules. Je kunt de NodeMCU vervangen door een Arduino Nano, of een hulpmodule voor Wi-Fi gebruiken.

Lees ook: Multiroom van Rostelecom - kenmerken en voordelen

De componenten waaruit de besturingseenheid bestaat, moeten worden aangesloten en afgesteld. Om de kosten van tijd en moeite te verlagen, kan het voordelig zijn om een ​​kant-en-klare oplossing aan te schaffen, zoals NodeMCU. Vermogenselementen worden geselecteerd in de hoeveelheid die bij het project betrokken is. De gepresenteerde configuratie vereist 3 elementen. De sensorconfiguratie wordt individueel bepaald. Indien gewenst kunt u de volumetrische sensor achterwege laten als het gebruik ervan geen logische noodzaak heeft.

Raspbian installeren

Om de installatie van het besturingssysteem uit te voeren, moet u de officiële pagina van het bedrijf bezoeken, waar u altijd de nieuwste versie kunt vinden en downloaden. Vervolgens wordt de kaart geformatteerd naar FAT. Volgens de opgegeven instructies bouwen we de image voor het gebruikte besturingssysteem. Het enige dat overblijft is om de kaart op de minicomputer aan te sluiten, en een toetsenbord en een scherm aan te sluiten, wat een tv kan zijn. Het downloadproces duurt meestal enige tijd, waarna u kunt beginnen met het instellen.

Zo kunt u uw eigen wachtwoord en andere parameters instellen. U moet de huidige opstartscherminstelling niet wijzigen, aangezien het grafische gedeelte niet wordt gebruikt terwijl het slimme huis actief is. Laten we verder gaan met het wijzigen van de host, die zich in het item Hostname bevindt, en ook SSH instellen, waardoor u het apparaat in de toekomst met meer comfort kunt beheren. Wanneer alle instellingen zijn toegepast, hoeft u alleen nog maar het apparaat opnieuw op te starten door op Voltooien te klikken.

WIFI-aanpassing

Wanneer het apparaat opnieuw is opgestart, gaat u naar de interfaces, waar de procedure als volgt is:

• Wij schrijven de opdracht sudo nano /etc/network/interfaces;
• Het onderdeel vinden iface wlan0 inet-handleiding en vervang deze regel door iface wlan0 inet statisch,
• Vergeet niet uw eigen statisch IP-adres op te geven.

Een voorbeeld van het uitgevoerde werk ziet er als volgt uit:

auto wlan0 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet statisch adres 192.168.1.150 netmasker 255.255.255.0

gateway 192.168.1.1 wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf adres, netmasker, gateway —

maar in uw geval moet de installatie plaatsvinden onder uw eigen router.

De volgende stap is om naar de aanvrager te gaan, waar u het volgende commando moet opgeven

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

In het geopende venster kunt u alle noodzakelijke instellingen voor het draadloze netwerk invoeren.

Voorbeeld instellingen:

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev

update_config=1

netwerk=( ssid=”uw SSID » psk=”uw wachtwoord”)

sudo ifdown wifi0

Het proces zal worden voltooid, waarna het nog moet worden gespecificeerd

sudo ifup wlan0

wachtend tot het opnieuw opstarten veroorzaakt door de opdracht is voltooid

sudo opnieuw opstarten

Mits alle handelingen correct worden uitgevoerd, krijgen we een volledig geconfigureerd draadloos netwerk, waarnaar het apparaat bij het opstarten wordt overgeschakeld.

Minicomputer-update

Voordat u met verdere aanpassingen begint, moet u de systeemupgrade uitvoeren. De volgorde is niet ingewikkeld:

• binnenkomen sudo apt-get update sudo apt-get upgrade;
• controleer de huidige versie met de opdracht g++-4,9 –v en controleer met de huidige;
• als de versie die u gebruikt verouderd is, voer dan in sudo apt-get install g++.

Laten we verder gaan met het installeren van NODE.JS. Dit programma ondersteunt vanaf de vierde versie ARM. Om NODE.JS te installeren, moet u de volgorde van de opdrachten instellen:

• curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_6.x;
• sudo -E bash - sudo apt-get install -y nodejs;
• Om de huidige versie te controleren, typt u nodejs –v.

HOMEBRIDGE installeren

De eerste stap is het installeren van Avahi en andere componenten die nodig zijn om MDNS te laten werken. Ga naar de opdrachtregel en begin met het invoeren van de volgende reeks

• sudo apt-get install avahi-daemon avahi-discover libnss-mdns libavahi-compat-libdnssd-dev;
• sudo npm install -g --unsafe-perm homebridge hap-nodejs node-gyp;
• cd /usr/lib/node_modules/homebridge/;
• sudo npm install --unsafe-perm bignum;
• cd /usr/lib/node_modules/hap-nodejs/node_modules/mdns;
• sudo node-gyp BUILDENGINE=Release opnieuw opbouwen.

Voer voor testdoeleinden een testrun uit met het homebridge-commando, en als reactie zou je zoiets als dit moeten verwachten:

—

config.json (/home/pi/.homebridge/config.json) niet gevonden.

Scan deze code met uw HomeKit-app op uw iOS-apparaat om te koppelen met Homebridge:

│ 031-45-154 │

Homebridge draait op poort 44278

Als iets soortgelijks werd verkregen, werden de voorgaande opdrachten correct uitgevoerd en toegepast. Zoals je in het voorbeeld kunt zien, kon het programma config.json niet detecteren, wat betekent dat je het zelf moet maken:

• sudo -i;
• mkdir /root/.homebridge;
• tik op /root/.homebridge/config.json.

Raspberry Pi is een innovatief product van Engelse ontwikkelaars. Hun belangrijkste doel was om computeronderwijs populair te maken onder de algemene bevolking, programmeren een bredere en toegankelijkere discipline te maken en meer mensen aan te moedigen iets nieuws te creëren met behulp van nieuwe technologieën.

De productnaam Raspberry Pi betekent "frambozentaart" Zo benadrukte het productiebedrijf dat deze computer vooral bedoeld is voor kinderen.

Wat deze uitvinding is en wat de toepassing van Raspberry Pi in de moderne wereld is, daarover zullen we hieronder praten.

Kenmerken van de Raspberry Pi-computer

Het Raspberry Pi-apparaat is een kleine computer in de vorm van een enkel bord zonder behuizing. De ontwikkelaars moedigen kinderen en volwassenen aan om niet alleen aandacht te besteden aan het gebruik van computers, maar ze ook van binnenuit te bestuderen, en bieden ook aan om hun verbeeldingskracht te gebruiken en anderen iets eigens te maken met behulp van deze computer.

Volgens de ontwikkelaars zou het Raspberry Pi-apparaat moeten presteren de volgende onderwijsdoelen:

• schoolkinderen interesseren voor het ontwikkelen van programmeervaardigheden;
• bijdragen aan de inspanningen van jonge programmeurs;
• help ervaren computerwetenschappers nieuwe horizonten te ontdekken en nieuwe prestaties te leveren op het gebied van programmeren.

In het thuisland van de Raspberry Pi, Groot-Brittannië, kan een complete kit worden gekocht voor slechts £ 75. Het bouwpakket zelf bestaat uit de volgende componenten:

• de Raspberry Pi minicomputer model B zelf;
• micro-cd (8 gigabyte);
• toetsenborden;
• optische muis;
• Micro-CD-kaartadapter;
• voeding;
• HDMI- en micro-USB-kabels.

De eerste batch Raspberry Pi werd geproduceerd in het Middenrijk, maar sinds eind 2012 is de productie volledig overgebracht naar Groot-Brittannië, naar een fabriek in Pencoed (Wales). Gemiddeld produceert de fabriek ongeveer 40.000 Raspberry Pi-minicomputers per week.

Raspberry Pi-specificaties

Dus, wat zijn ze technische specificaties deze unieke computer zonder behuizing, laten we eens kijken:

Een Raspberry Pi-computer voor thuis gebruiken

Het meest gebruikte Raspberry Pi-minicomputermodel is Model B met 215 MB RAM. met Ethernet-ondersteuning. Er is ook nog een aanpassing aan het apparaat, waarbij de componenten compacter zijn geplaatst, het heeft ook vier USB-poorten, het aantal GPIO-invoer- en uitvoerpoorten is aanzienlijk groter en er is geen composiet video-uitvoer.

De toepassingen van de Raspberry Pi-computer zijn behoorlijk breed. Ondanks dat dit apparaat niet heel krachtig is, is het toch een volwaardige computer. Als je een machine nodig hebt om eenvoudige problemen op te lossen waarvoor geen krachtige computerbronnen nodig zijn, dan kun je veilig een Raspberry Pi op het apparaat aansluiten standaard machine-elementen:

• monitor;
• muis;
• toetsenbord;
• verbinding met elke Linux OS-distributie.

Thuis kun je het Raspberry Pi-apparaat voor de volgende doeleinden gebruiken:

• het creëren van een thuismediaserver;
• als gegevensopslagserver;
• als “denktank” voor geautomatiseerde machines of robots;
• als domoticaserver (of smart home-systeem).

Zoals we kunnen zien, kan het toepassingsgebied van de Raspberry Pi voor privébehoeften verschillend zijn. Kortom, dit zijn taken met een beperkt profiel die verband houden met het werk van programmeurs of andere ontwikkelaars. En als we het hebben over wijdverbreid gebruik, dan is het de moeite waard om vertrouwd te raken met de functies van het gebruik van Raspberry Pi voor domoticasystemen of de zogenaamde slim huis. Laten we eens kijken naar de praktische kant van deze kwestie.

Elk domoticasysteem of zogenaamd smart home is behoorlijk complex en multi-gestructureerd. Naast het feit dat het ontworpen is om bepaalde scenario's uit te voeren die de gebruiker hem aanreikt, heeft het de mogelijkheid om in een bepaalde noodsituatie zijn eigen beslissingen te nemen. We kunnen gerust zeggen dat een dergelijk systeem dat wel heeft gedaan de ingrediënten van kunstmatige intelligentie.

Veel mensen passen het concept van ‘smart home’ tegenwoordig op alles toe, bijvoorbeeld:

• GSM-alarmsystemen;
• waterstroomsensor;
• lichtregeling, bewegingssensoren, etc.

Al deze verschijnselen kunnen deel uitmaken van de structuur van domotica, maar kunnen deze niet afzonderlijk vormen.

Het domoticasysteem (“smart home”) omvat de volgende componenten:

• centrale server;
• het is via een RS485-interface verbonden met controllers die zich in elke kamer en ruimte van het huis bevinden;
• controllers zijn verbonden met bepaalde beheerapparaten om de werking van het systeem te beschermen, controleren en reguleren.

Deze netwerkarchitectuur van dit systeem is goed omdat de huiseigenaar geen lastige draden van elk apparaat naar de server hoeft te leggen, maar eenvoudigweg de controllers waarop ze zijn aangesloten via één UTP-kabel aansluit. Eén paar draden wordt gebruikt voor de RS485-interface, terwijl de andere sensoren en controllers voeden. Het is vermeldenswaard dat de werkstructuur zo is ontworpen dat als een of meer van de controllers uitvallen, of zelfs de werking van de centrale server wordt verstoord, dit de werking van het systeem als geheel niet zal beïnvloeden.

En de Raspberry Pi-minicomputer in dit systeem en is de centrale server. U moet er een webserver op installeren, met behulp waarvan elke gebruiker via zijn mobiele apparaat (smartphone, tablet of laptop) een gewone browser kan gebruiken om gegevens te hebben over alle processen die in huis plaatsvinden en beheer deze processen. De gebruiker heeft toegang tot de server met behulp van een login en wachtwoord via een lokaal thuisnetwerk of via een wereldwijd netwerk als hij is ingelogd via een Wi-Fi-apparaat.

Controllers die zijn uitgerust met een andere set pinnen of ingangen worden via een bijbehorend apparaat via de RS485-interface op de seriële poort van het UART-apparaat aangesloten. U kunt ook een GPS-model op dezelfde interface aansluiten en deze gebruiken om toegang te krijgen tot het systeem via mobiele of vaste telefoon als de gebruiker zich in een gebied bevindt waar geen internettoegang is. Toegang is ook mogelijk via een wachtwoord, zoals in het vorige geval. Een ander apparaat op het netwerk is dat wel radio module, waarmee je alle draadloze sensoren en afstandsbedieningen kunt koppelen aan een gemeenschappelijk systeem.

De huidige versie van het domoticasysteem op basis van de Raspberry Pi-computer bestaat dus uit een centrale server en controllers met een RS485-interface, die nodig zijn om met de server te communiceren. Hun beschrijving ziet er als volgt uit:

Laten we nu eens kijken hoe het Raspberry Pi-apparaat door de uitvinders werd gebruikt om innovatieve producten te creëren. Laten we er een paar bekijken.

Kano-constructeur

De Kano bouwset voor kinderen is niet zomaar een bouwset, het is een modulaire computer; zelfs een kind kan zo'n puzzel in elkaar zetten. De designerset bevat het volgende:

Zo kan zelfs een kind zelf een computer in elkaar zetten, die vervolgens op een monitor of tv wordt aangesloten via HDMI-poort.

Deze bouwset is oorspronkelijk gemaakt voor kinderen, maar is populair geworden onder volwassenen. Middelen voor de ontwikkeling en implementatie van dit project werden ingezameld via een fondsenwervingsplatform voor creatieve uitvindingen. Dankzij de gemonteerde computer kan dat voer de volgende acties uit:

• muziek opnemen;
• bekijk video's in HD-formaat;
• programma's schrijven;
• maak je eigen spellen.

Vliegapparaat SkyJack

Andere uitvinders hebben, gebaseerd op de Raspberry Pi-computer, de SkyJack-drone gemaakt, die wordt bestuurd via een Wi-Fi-verbinding. Een dergelijk apparaat is in staat om helikopterhoogte te meten, de routes van militaire helikopters te volgen en te besturen, en kan ook worden gebruikt om radiosignalen te onderscheppen en interferentie te creëren. Ondanks dergelijke mogelijkheden is het apparaat echter goedgekeurd voor massaal gebruik vanwege het korte bereik.

Papaver: robotalien

Poppy-robot is gemaakt met behulp van 3D-printen Frans bedrijf INRIA Flowers. De robot wordt bestuurd door een Raspberry Pi-minicomputer. Het ontwerp van de robot herhaalt de biologische structuur van een persoon, hij heeft gewrichten, een ruggengraat en pezen, zijn gang is vergelijkbaar met die van een mens, hij loopt, stapt van hiel tot teen en geleidt gelijkmatig het zwaartepunt.

Wat is geen inslag meer?

No More Woof is een apparaat dat nog in ontwikkeling is, en is gebaseerd op de Raspberry Pi. Met zijn hulp zal de eigenaar begrijpen wat zijn hond wil. Het apparaat wordt dus aan de kop van het dier bevestigd en werkt dus volgens het principe van een elektro-encefalograaf lees informatie uit het hoofd van een hond en via Raspberry Pi overdragen aan de eigenaar. Wanneer een dergelijk apparaat klaar zal zijn en hoe het precies gebruikt zal worden, is nog onbekend, maar vergelijkbare headsets, hoewel niet zo geavanceerd, zijn al gebruikt door professionele hondengeleiders.

Iedereen ziet dat met de komst van het nieuwe millennium de interesse in computers onder de nieuwe generatie en daarbuiten uitsluitend de consument is. Kinderen willen niet leren programmeren en iets nieuws creëren, maar willen uitsluitend “gebruikers” zijn. De ontwikkelaars van de Raspberry Pi zijn ervan overtuigd dat hun apparaat de vroegere interesse van mensen in het studeren van informatica zal terugbrengen en hen niet alleen zal dwingen nieuwe technologieën te gebruiken, maar deze ook te creëren.

De lijst met menselijke prestaties wordt voortdurend bijgewerkt met nieuwe ontwikkelingen. Opvallend is de populaire “Smart Home”-optie die tegenwoordig door de mens op de Raspberry Pi-minicomputer is ontwikkeld.

Het genoemde systeem werd na de introductie op de markt vrijwel onmiddellijk verliefd op veel huiseigenaren. Dat is de reden waarom de vraag naar een “smart home” -systeem op Raspberry pi elk jaar actief begon toe te nemen. Wil je ontdekken waarom de Raspberry pi 3 smart home zo uniek is en waarom dit specifieke systeem tegenwoordig in veel huizen wordt geïnstalleerd? Bestudeer het onderstaande materiaal.

Wat zijn Raspberry pi 3-projecten voor thuis en waarom zijn ze nodig?

Met het ‘smart home’-systeem, uitgevonden door het bedrijf Raspberry Pi, kun je absoluut alles in huis besturen: van het inschakelen van de verlichting en het verwarmingssysteem tot het activeren van systemen die de aanwezigheid van een persoon in huis simuleren.

Het gecoördineerde werk van alle onderdelen van het systeem is gebaseerd op sensoren en speciale controllers die reageren op beweging, geluid en energie.

Het smart home-systeem van het bekende bedrijf “Raspberry Pi” is tegenwoordig zo gewild vanwege het feit dat het eenvoudig kan worden gemonteerd, als een eenvoudige bouwset. Het kan op verschillende kernen functioneren. Een van de meest populaire systemen van vandaag is een systeem gebaseerd op een Raspberry-minicomputer.

Aanvankelijk bood het bedrijf twee configuraties minicomputers aan: model A en model B. Model A had een geheugencapaciteit van 256 MB en model B kon twee keer zoveel informatie opslaan. Maar het model met een kleine hoeveelheid geheugen werd niet stopgezet omdat het de gebruiker toegang tot internet gaf. Later werd model B bijgewerkt. De nieuwe versie had een compacter ontwerp en had 4 USB-poorten.

Hoe werkt het systeem?

De structuur van het systeem kan anders zijn. Maar meestal is het volgens dit principe gebouwd: het belangrijkste is het centrale computerapparaat (het wordt ook wel een server genoemd). De Raspberry Pi fungeert als centrale systeemserver, waarop de WEB-interface is geïnstalleerd. Deze laatste kan eenvoudig communiceren met een laptop, tablet of smartphone.

De server communiceert met speciale randmodules via de RS485-interface. Om het systeem soepel te laten werken, wordt in elke sleutelkamer van het huishouden altijd een speciale controller geïnstalleerd, die tot taak heeft binnenkomende signalen te interpreteren en deze naar huishoudelijke apparaten te sturen, die in dit opzicht apparaten uitvoeren.

Normaal gesproken communiceert de Raspberry Pi-module met controllers via een UART-poort. Op deze laatste moet een bijbehorend apparaat, zoals een speciale adapter voor de RS485-interface, worden aangesloten (er moet worden benadrukt dat de nieuwste modellen van het apparaat deze interface al hebben, aangezien deze in de basisconfiguratie is inbegrepen).

Het ‘besturingssysteem’ is Raspberry, dat gepaard kan gaan met een extensie, bijvoorbeeld Pimatic. Het is helemaal niet moeilijk om een ​​speciaal “smart home” -systeem op een “open platform” te monteren, bijvoorbeeld openHAB, Fhem, SHC. Ook het wiButler-platform blijft populair.

Modules waaruit je kunt kiezen voor een doe-het-zelf smart home-systeem

Om een ​​speciaal systeem te bouwen en zo functioneel mogelijk te maken, zijn speciale modules nodig. Voor degenen die van sleutelen houden en met hun eigen handen een Raspberry pi 3 smart home willen creëren, worden vandaag de volgende modules aangeboden:

• Cameramodule. Door het aan te sluiten kan het systeem worden beschouwd als een handig hulpmiddel voor videobewaking. Deze camera is compatibel met het besturingssysteem van de Raspberry-minicomputer. Hiermee kunt u video opnemen in Full HD-resolutie en uitstekende 5-megapixelfoto's maken.
• Een sensor die zowel de luchtvochtigheid als de luchttemperatuur meet. Bij installatie van deze module verwerkt het systeem weergegevens.

• Rookmelders, evenals sensoren die waterlekken signaleren. Met deze geïnstalleerde en aangesloten module kunt u tijdig reageren op rookontwikkeling in huis en waterlekken opsporen. Veel eigenaren van grote huisjes kiezen voor deze optie om hun huis zoveel mogelijk te beschermen tegen onaangename verrassingen.
• Bewegingssensor compatibel met Raspberry Pi. Deze module kan worden gebruikt om huishoudelijke lampen aan te zetten bij de geringste gedetecteerde bewegingen in elke ruimte van het huis.

Voordelen van Raspberry Pi 3 vergeleken met eerder uitgebrachte versies

De nieuwste progressieve versie van Raspberry Pi 3 heeft veel voordelen:

• Het apparaat heeft veel interfaces. De nieuwste versie heeft Bluetooth 4.1, Wi-Fi 802.11n, Lan, 4 USB en HDMI. Het is ook mogelijk om een ​​GSM-modem aan te sluiten om te communiceren met een officiële mobiele operator die internettoegangsdiensten levert.
• Raspberry Pi 3 heeft een krachtige quad-core 1,2 GHz-processor.
• De nieuwste versie is compatibel met eerdere versies.

Voor- en nadelen van het smart home-systeem van Raspberry Pi

Voor iemand die zijn leven comfortabeler en veiliger wil maken, is het Raspberry Pi 3 smart home-systeem een ​​redelijke oplossing. Om al het bovenstaande samen te vatten, kunnen we vier belangrijke voordelen van een smart home benadrukken.

• De mogelijkheid om uw woning zo goed mogelijk te beveiligen door het monitoren van lekkages, het installeren van videobewaking, beveiligings- en brandbeveiligingssystemen.
• De mogelijkheid om een ​​systeem te installeren dat helpt geld te besparen (we hebben het over bewegingssensoren, aanraakkranen, sensoren die beweging detecteren).
• Mogelijkheid om systemen te installeren die het comfortniveau verhogen (speciale bedieningssystemen voor gordijnen, elektrische apparaten).
• Mogelijkheid om intelligente speciale entertainmentsystemen te installeren (we hebben het over een multiroomsysteem, een speciaal "home theatre" -systeem).

Naast de voordelen heeft het smart home-systeem ook enkele kleine nadelen:

1. Het is raadzaam om het systeem alleen voor een groot landhuis te kopen.
2. Het is belangrijk om elk element van het systeem te begrijpen (of altijd een persoon met kennis van zaken in de buurt te hebben), aangezien het systeem vanwege de complexiteit ervan op elk moment kan falen.
3. Omdat de vooruitgang in een galopperend tempo voortschrijdt, zal dit progressieve systeem binnen vijf tot zeven jaar achterhaald zijn, waardoor het risico bestaat dat de belangrijke componenten ervan uit de verkoop verdwijnen.

Zoals u kunt zien, wegen de voordelen vol vertrouwen op tegen de nadelen. Daarom, als u een “smart home” -systeem voor een chalet wilt kopen, moet u dit idee niet opgeven.

is een hightech intelligent systeem gebaseerd op een single-board microcomputer die de controle over alle communicatie van een huis of appartement overneemt.

Het systeem wordt door de huiseigenaar geprogrammeerd en geconfigureerd om aan zijn behoeften te voldoen en in overeenstemming met zijn idee van functionaliteit.

Het "Smart Home" -systeem op basis van Raspberry Pi 3 is goed omdat de kosten laag zijn en de functionaliteit ervan geleidelijk kan worden uitgebreid.

Raspberry Pi 3-platform - belangrijkste kenmerken

In februari 2016 bracht het bedrijf Raspberry Pi een nieuwe versie uit van de Raspberry Pi 3-microcomputer, model "B".

Het model kreeg onmiddellijk een grote populariteit onder gebruikers, zoals blijkt uit het steeds groter wordende verkoopvolume.

Blokschema van het Smart Home-systeem op basis van Raspberry Pi 3

Gebouwd op basis van Raspberry Pi 3, kunt u met de “Smart Home” niet alleen controle en controle krijgen over bijna alle communicatie in uw huis, maar ook tijdens het gebruik de functionaliteit willekeurig vergroten.

Belangrijkste kenmerken van Raspberry Pi 3

De nieuwe microcomputer ontving:

1. ARM Cortex-A53-processor;
2. RAM één gigabyte;
3. ingebouwde WiFi en Bluetooth 4.1;
4. Volledige compatibiliteit met eerdere modellen.

De processor heeft vier kernen, 64-bit, en een frequentie van 1,2 GHz, wat 10 keer hoger is dan de prestaties van het eerste model.

WiFi-standaard 802.11b/g/n met de mogelijkheid om gegevens over te dragen met snelheden tot 600 Mb/s op een frequentie van 5,0 GHz.

Op verzoek van Raspberry Pi heeft Broadcom een ​​nieuwe BCM2837 met één kristal ontwikkeld en uitgebracht met een architectuur vergelijkbaar met de BCM2835- en BCM2836-kristallen, wat compatibiliteit met eerdere modellen garandeerde.

Single board computers Raspberry Pi 3 en Arduino - de belangrijkste verschillen

Het vergelijken van deze platforms is niet helemaal correct. In de eerste plaats omdat de Raspberry Pi 3 een computer is met een volledige set functies, terwijl Arduino behoorlijk problematisch is om als computer te classificeren.

De Raspberry Pi 3 is uitgerust met een krachtige quad-coreprocessor die 40 keer sneller is dan de Arduino. Het Raspberry Pi 3 RAM heeft een capaciteit die 128.000 keer groter is dan het Arduino RAM.

Maar deze indicatoren betekenen niet dat Raspberry Pi 3 superieur is aan Arduino, maar dat deze apparaten zijn ontworpen om verschillende problemen op te lossen.

De taken die door Raspberry Pi 3 met behulp van software worden opgelost, kunnen niet met een eenvoudige Arduino worden opgelost. Maar het kan uitstekend overweg met de taken van puur hardwareprojecten, met het lezen en verwerken van analoge signalen.

De verwerking van analoge signalen wordt in realtime uitgevoerd en deze signalen kunnen afkomstig zijn van chips van elk type en fabrikant. Om ervoor te zorgen dat de Raspberry Pi 3 ook analoge signalen kan verwerken, heeft hij extra hardware nodig.

Implementatie van het Smart Home-project op basis van Raspberry Pi 3

Voor degenen die besloten hebben om met hun eigen handen een Raspberry Pi 3 "Smart Home" te maken, moet u eerst beslissen welke functies zullen worden geïmplementeerd en hoe ze in de werkconfiguratie zullen worden opgenomen. En, in overeenstemming hiermee, het toekomstige systeem uitrusten met de nodige apparaten.

Slimme randapparatuur voor thuis

Om het Raspberry Pi 3 “Smart Home”-project te implementeren, heeft u de volgende modules nodig:

• module;
• draadloze communicatie-ondersteuningsmodule;
• vochtigheidsmeetsensor en ;

Bovendien heeft het Raspberry Pi 3 Smart Home-systeem een ​​MicroSD-geheugenkaart van 32 GB, een voeding en een vijf volt relais nodig.

Een van de belangrijkste aanvullende apparaten voor de implementatie van het Raspberry “Smart Home”-project is de NodeMCU ESP-12E-module met een Wi-Fi-radio-interface en een in het modulebord geïntegreerde microstrip-antenne.

Besturingssystemen

Zoals elke computer is de Raspberry Pi 3 zonder software slechts een nutteloze verzameling elektronische componenten.

Om van deze set een tool te maken die de functionaliteit ervan realiseert, moet je er 'leven in blazen', dat wil zeggen, hem vullen met de juiste software.

Dit proces wordt in verschillende fasen uitgevoerd. Eerst moet je iOS, een mobiel besturingssysteem, voor de Raspberry Pi 3 Smart Home selecteren en downloaden.

De Raspberry Pi 3 gebruikt een microSD-geheugenkaart als opslagmedium voor het besturingssysteem en de programma's erop. Om het besturingssysteem te installeren, kunt u een van de drie methoden kiezen:

1. koop een SD-kaart waarop het besturingssysteem al vooraf is geïnstalleerd;
2. laad NOOBS (New Out Of the Box Software) – OS-installatieprogramma op de geheugenkaart en installeer het besturingssysteem vervolgens rechtstreeks vanaf de kaart;
3. Monteer de OS-image rechtstreeks op de SD-kaart.

Voor het Raspberry Smart Home systeem zijn ruim 40 verschillende besturingssystemen ontwikkeld. De meest gebruikte besturingssystemen zijn Raspbian OS, Ubuntu Mate, Windows 10 IoT, RICS OS.

Het meest aangepast voor Raspberry Pi 3-hardware

Het Raspbian OS-besturingssysteem wordt geïnstalleerd vanuit het NOOBS-installatieprogramma dat naar de SD-kaart is gedownload.

Installatie van besturingssysteem

Voordat u met een microcomputer gaat werken, moet u de benodigde apparatuur en accessoires voorbereiden.

Voor de allereerste lancering heb je nodig:

• microSD-kaart met een capaciteit van minimaal vier gigabyte (bij voorkeur 32 gigabyte);
• vijf volt voeding;
• kabel met HDMI-connectoren;
• monitor met HDMI-aansluiting;
• toetsenbord en muis met USB-aansluiting;
• computer met SD-kaartsleuf;
• Internetverbinding – Ethernet.

De volgende stappen zijn:

1. het formatteren van de SD-kaart;
2. het NOOBS-installatiearchief downloaden en uitpakken naar de hoofdmap van de SD-kaart;
3. de kaart wordt in de microcomputersleuf gestoken, alle apparaten zijn aangesloten, de voeding is ingeschakeld;
4. bij de eerste start wordt het gewenste besturingssysteem uit de lijst geselecteerd en begint de installatie ervan;
5. Zodra de installatie is voltooid, installeert en configureert u de Raspberry Pi 3 Smart Home-programma's.

Installeren van de Homebridge-server en configureren van modules

Het Smart Home-systeem werkt met Home Kit-technologie, die alle smart home-apparaten in één applicatie combineert en spraakopdrachten in het Russisch accepteert. Maar er zijn niet zo veel van dergelijke apparaten, vooral niet degenen die de Russische taal 'verstaan', en bovendien zijn ze erg duur.

De Homebridge-server fungeert als een soort brug tussen alle apparaten in huis en de Home Kit. Deze server emuleert de Home Kit API.

De server heeft toegang tot honderden verschillende plug-ins, waardoor het mogelijk is geworden om alle thuisapparaten te bedienen die niet eens structureel zijn ontworpen om met Home Kit te werken. Het grote voordeel van Homebridge is dat het op elke computer kan draaien, inclusief Raspberry Pi 3.

Wanneer u een nieuwe module aansluit, moet u de software bijwerken, aangezien stuurprogramma's kunnen worden bijgewerkt vanaf het moment dat u de module aanschaft totdat deze wordt opgenomen in de werkende configuratie, en de module werkt mogelijk niet op oudere versies.

Zoek na de update degene die u nodig heeft in de lijst met voorgestelde modules en voeg deze toe aan de werkende configuratie. Op fysiek vlak dient u de aanbevolen voorzorgsmaatregelen te volgen (bijvoorbeeld het verwijderen van statische elektriciteit bij uzelf).

Conclusie

Een doe-het-zelf “Smart Home” -systeem op basis van Raspberry Pi 3 kost meerdere malen minder dan een vergelijkbaar kant-en-klaar systeem, en de functionaliteit ervan kan vrijwel onbeperkt worden uitgebreid.

Video: Raspberry Pi Model 3 B - installatie van het Domoticz smart home control-systeem