เป็นการยากที่จะเพิกเฉยต่อนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันมายาวนาน ในบรรดาสิ่งที่คุ้นเคย เช่น อินเทอร์เน็ตหรือสมาร์ทโฟน บ้านอัจฉริยะมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ โดยช่วยรวมอุปกรณ์ที่ใช้แล้วและเครื่องใช้ในครัวเรือนไว้ในเครือข่ายเดียวเพื่อการจัดการที่สะดวกสบายและง่ายขึ้น ง่ายต่อการปรับแต่งบ้านอัจฉริยะให้เหมาะกับความต้องการของคุณโดยการแนะนำโมดูลใหม่เข้าสู่เครือข่ายและตั้งโปรแกรมให้ดำเนินการตามสถานการณ์ที่ระบุ เซ็นเซอร์ที่ใช้ในกระบวนการควบคุมบ้านจะถูกกระตุ้น:

• ไปที่เสียง;
• ขณะเดินทาง;
• สำหรับพลังงานความร้อน

เซ็นเซอร์แบบธรรมดายังมีอยู่ในห้างสรรพสินค้า โดยจะตรวจสอบการเปิดประตูอัตโนมัติและทำงานอื่นๆ อาจเป็นเรื่องยากที่จะเชื่อว่าบ้านอัจฉริยะสามารถกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญในชีวิตของบุคคลได้ แต่มันเป็นเรื่องจริง เพื่อลดต้นทุนค่าแรงและฝึกอบรมอุปกรณ์ให้ทำหน้าที่ง่ายๆ อย่างเป็นอิสระ คุณเพียงแค่ต้องดำเนินโครงการบ้านอัจฉริยะที่อำนวยความสะดวกทั้งหมดนี้

บ้านอัจฉริยะทำงานอย่างไร

เทคโนโลยีอัตโนมัติใช้ซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้สามารถทำงานต่างๆ ได้ โปรแกรมยังใช้ในบ้านอัจฉริยะเพื่อขยายขีดความสามารถของมัน หากต้องการตั้งโปรแกรมการทำงานของอุปกรณ์คุณต้องมีทักษะบางอย่าง ดังนั้นสำหรับเจ้าของมือใหม่ ทางเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้แอปพลิเคชันที่ได้รับการปรับให้เข้ากับความต้องการของผู้ใช้ทั่วไปแล้ว

เมื่อพัฒนาบ้านอัจฉริยะ คุณสามารถเลือกได้จากหลายตัวเลือก ในกรณีแรกจะใช้โซลูชันสำเร็จรูปซึ่งจะยังคงติดตั้งอยู่ที่ไซต์งาน ตัวเลือกนี้ต้องใช้ความพยายามขั้นต่ำ แต่ต้นทุนก็สำคัญ ไม่ใช่ทุกคนจะสามารถดำเนินโครงการดังกล่าวได้ อีกวิธีหนึ่งคือการทำความเข้าใจแนวคิดซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถสร้างและประกอบบ้านอัจฉริยะได้ด้วยตัวเองในอนาคต

กระบวนการทำงานขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการคำนวณของเจ้าของซึ่งทำให้ต้นทุนลดลง การประกอบบ้านอัจฉริยะด้วยตัวเองไม่ใช่เรื่องยากหากคุณจัดการเรื่องนี้ด้วยความเอาใจใส่และเข้าใจ ด้วยเหตุนี้ วิธีนี้จะช่วยประหยัดเงินและช่วยให้คุณได้รับทักษะบางอย่างในการจัดการโมดูลต่างๆ

กระบวนการอัตโนมัติในบ้านอัจฉริยะ

เป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้อุปกรณ์ที่ใช้ทุกวันทำงานตามสถานการณ์ที่กำหนด หากคุณใช้หน่วยควบคุมที่เหมาะสมสำหรับสิ่งนี้ บริษัท Raspberry Pi ได้พัฒนามินิคอมพิวเตอร์ที่เหมาะกับการแก้ปัญหานี้ อุปกรณ์นี้มีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพ และยังทำให้ระบบอัตโนมัติของโครงการเป็นเรื่องง่ายและตรงไปตรงมาอีกด้วย ราสเบอร์รี่มีราคาไม่แพงโดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับผู้ผลิตรายอื่นที่นำเสนอผลิตภัณฑ์ของตนในตลาด แต่สิ่งนี้ไม่ได้หยุดบริษัทจากการนำเสนออุปกรณ์คุณภาพสูงที่ได้รับความนิยมอย่างแท้จริง ในขั้นต้น บริษัทได้พัฒนามินิคอมพิวเตอร์สองรูปแบบ:

• รุ่นก;
• รุ่นบี

การออกแบบรูปลักษณ์และบรรจุภัณฑ์

อุปกรณ์เหล่านี้ควบคุมโดยชิปเซ็ต ARM11 ที่มีประสิทธิภาพ 700 MHz ความแตกต่างระหว่างรุ่นต่างๆ คือจำนวนหน่วยความจำบนบอร์ด ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ B จึงติดตั้งแถบ RAM ขนาด 512 MB ซึ่งมีประสิทธิภาพเป็นสองเท่าของรุ่น A ที่มีขนาด 256 MB ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงตัดสินใจเปิดตัวทั้งสองรูปแบบพร้อมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมินิคอมพิวเตอร์ A มีข้อได้เปรียบเพิ่มเติม มีพอร์ตอีเธอร์เน็ตที่ให้คุณเชื่อมต่อกับเครือข่ายได้ บริษัทยังคงทำงานเพื่อปรับปรุงผลิตภัณฑ์ให้ทันสมัย ​​โดยคิดใหม่เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์เวอร์ชันที่สอง สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของรุ่น B ที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งมีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้นและยังได้รับการออกแบบที่มีสไตล์อีกด้วย ในการพัฒนาการออกแบบเป็นที่น่าสังเกตว่ามีตัวเชื่อมต่อ USB 4 ตัวซึ่งมากกว่าจำนวนพอร์ตประเภทนี้ถึง 2 เท่าสำหรับรุ่นก่อนหน้า

อ่านเพิ่มเติม: บ้านของคุณปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?

อุปกรณ์ดังกล่าวได้พิสูจน์ตัวเองแล้วในด้านการสร้างบ้านอัจฉริยะ ราคาที่ต่ำทำให้ Raspberry เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างทั้งโปรเจ็กต์ และมินิคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถรอบด้านสามารถรับมือกับงานที่ซับซ้อนได้ ระบบอัตโนมัติของอุปกรณ์ที่ใช้หน่วยดังกล่าวกลายเป็นสิ่งที่ดีที่สุดในบรรดาโซลูชันที่มีอยู่

Raspberry สามารถควบคุมอุปกรณ์ Z-Wave ทำให้ควบคุมเครื่องใช้ในบ้านได้ง่ายขึ้น การติดตั้งบอร์ด RaZberry ในมินิพีซีทำให้ชุดควบคุมมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ Z-Wave แสดงถึงมาตรฐานสมัยใหม่สำหรับบ้านอัจฉริยะที่เกิดขึ้นผ่านกระบวนการเทคโนโลยีไร้สาย เป็นผลให้เจ้าของมีโอกาสที่จะปฏิเสธการใช้องค์ประกอบและวัสดุสิ้นเปลืองเพิ่มเติมซึ่งช่วยลดต้นทุนโดยรวม การจัดการ Z-Wave เป็นเรื่องง่าย ดังนั้นบุคคลที่ไม่มีประสบการณ์จริงในการทำงานในโครงการดังกล่าวจึงสามารถใช้บ้านอัจฉริยะได้

ประโยชน์เพิ่มเติมคือความสามารถในการอัพเกรดบอร์ดที่มีอยู่ ดังนั้น หากประสิทธิภาพลดลง ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการทำงานของโมดูลอีกต่อไป Z-Wave ก็สามารถอัปเกรดได้โดยใช้องค์ประกอบเสริม เช่นเดียวกับในกรณีของการปรับปรุงพีซีมาตรฐาน การดำเนินการอัปเกรดไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ทั้งหมด

คอนโทรลเลอร์จาก Z-Wave

หากผู้ใช้ไม่มีประสบการณ์หรือมีเวลาว่างเพียงพอในการติดตั้งให้เสร็จสิ้น Z-Wave ก็สามารถให้บริการติดตั้งหรือติดตั้งอุปกรณ์ในภูมิภาคใดก็ได้ของสหพันธรัฐรัสเซีย หากมีคำถามใดๆ สามารถแก้ไขได้โดยใช้ฐานข้อมูลที่กว้างขวางซึ่งหาได้ฟรี หรือใช้การสนับสนุนด้านเทคนิค Raspberry ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าดีที่สุดในด้านการเฝ้าระวังวิดีโอ ผู้ใช้จะได้รับระบบที่สามารถถ่ายทอดภาพไปยังเครือข่ายได้โดยใช้บอร์ดและเว็บแคมมาตรฐาน โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของอุปกรณ์ติดตาม การตรวจสอบวัตถุจะง่ายยิ่งขึ้น เนื่องจากไม่จำเป็นต้องติดตามสถานการณ์อย่างต่อเนื่อง การติดตามเหตุการณ์หลักเมื่อสิ้นสุดงานเพื่อค้นหาเหตุการณ์ที่บันทึกโดยกล้องวิดีโอก็เพียงพอแล้ว

บ้านอัจฉริยะสมัยใหม่เป็นระบบหลายแง่มุมที่รับผิดชอบในการทำงานที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและยังให้การเข้าถึงการดำเนินการตามอัลกอริธึมที่ตั้งไว้ล่วงหน้า สิ่งนี้ทำให้โครงการมีความเป็นอิสระและเป็นอิสระจากคำสั่งของมนุษย์มากขึ้น บ้านอัจฉริยะมองหาวิธีแก้ปัญหาในสถานการณ์ที่ยากลำบากโดยอิสระจากประสบการณ์ที่ผ่านมา

การออกแบบบ้านแบบนี้ไม่ใช่เรื่องยากโดยเฉพาะการวางแผนอย่างรอบคอบ เป็นผลให้เจ้าของกลายเป็นผู้ได้รับประโยชน์มหาศาลจากนวัตกรรมของเขา เมื่อตัดสินใจเลือกคุณสมบัติของระบบอัตโนมัติแล้ว คุณสามารถลดการใช้เวลาได้อย่างมาก ทั้งยังประหยัดทรัพยากรพลังงานและเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้อยู่อาศัยในบ้านอีกด้วย ความสะดวกสบายนั้นพิจารณาจากส่วนประกอบที่เลือกซึ่งเป็นพื้นฐานของโครงการ ดังนั้น Raspberry จะกลายเป็นผู้ช่วยที่เชื่อถือได้ในการสร้างบ้านอัจฉริยะ

บ้านอัจฉริยะบน Raspberry Pi

ดังที่คุณทราบ ฟังก์ชั่นหลายอย่างที่ดำเนินการโดยเครื่องใช้ในครัวเรือนสามารถทำงานอัตโนมัติได้โดยไม่ต้องใช้ความพยายามมากนัก และการควบคุมการทำงานของอุปกรณ์จากระยะไกลจะง่ายยิ่งขึ้นไปอีก ถัดไป ผู้อ่านสามารถทำความคุ้นเคยกับวิธีพัฒนาโครงการของคุณโดยเริ่มจากความสามารถของมินิคอมพิวเตอร์ Raspberry ปัญหาหลักคือการพัฒนาตัวควบคุมที่สามารถตรวจสอบแสงสว่างในแต่ละห้องได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่นเดียวกับการปรับการอ่านอุณหภูมิปัจจุบันและพารามิเตอร์ช่วยชีวิตอื่น ๆ ในบ้าน Raspberry Pi จะควบคุมอุปกรณ์มัลติมีเดียตลอดจนองค์ประกอบความปลอดภัยภายในบ้าน

องค์ประกอบของชุดควบคุม

หากต้องการประกอบบ้านอัจฉริยะของคุณ คุณจะต้องซื้อส่วนประกอบทั้งหมดที่รวมอยู่ในการกำหนดค่าขั้นต่ำก่อน:

• โหนด MCU ESP-12E;
• เซ็นเซอร์ปริมาตร
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ
• เซ็นเซอร์ความชื้น
• โมดูลรีเลย์;
• การ์ดหน่วยความจำ;
• ราสเบอร์รี่ Pi 3

โปรเซสเซอร์เองและในการกำหนดค่านี้เป็นรุ่นที่สามถูกเลือกโดยพลการดังนั้นเวอร์ชันอื่นจะมีประสิทธิภาพไม่น้อยและเหมาะสำหรับบ้านอัจฉริยะ ทางเลือกที่สนับสนุน Raspberry Pi 3 เกิดจากการที่ตัวเครื่องติดตั้งโมดูลการสื่อสารไร้สาย คุณสามารถแทนที่ NodeMCU ด้วย Arduino Nano หรือใช้โมดูลเสริมสำหรับ Wi-Fi

อ่านเพิ่มเติม: Multiroom จาก Rostelecom - คุณสมบัติและข้อดี

ส่วนประกอบที่ประกอบเป็นชุดควบคุมจะต้องเชื่อมต่อและปรับแต่ง เพื่อลดต้นทุนทั้งเวลาและความพยายาม การซื้อโซลูชันสำเร็จรูป เช่น NodeMCU จะเป็นประโยชน์ องค์ประกอบกำลังถูกเลือกในปริมาณที่เกี่ยวข้องในโครงการ การกำหนดค่าที่นำเสนอจะต้องมี 3 องค์ประกอบ การกำหนดค่าเซ็นเซอร์ถูกกำหนดเป็นรายบุคคล หากต้องการคุณสามารถละทิ้งเซ็นเซอร์ปริมาตรได้หากการใช้งานไม่มีความจำเป็นเชิงตรรกะ

การติดตั้ง Raspbian

เพื่อรับมือกับการติดตั้งระบบปฏิบัติการ คุณจะต้องไปที่หน้าอย่างเป็นทางการของบริษัท ซึ่งคุณสามารถค้นหาและดาวน์โหลดเวอร์ชันล่าสุดได้ตลอดเวลา ถัดไป การ์ดจะถูกฟอร์แมตเป็น FAT ตามคำแนะนำที่ระบุ เราสร้างอิมเมจสำหรับระบบปฏิบัติการที่ใช้งานอยู่ สิ่งที่เหลืออยู่คือเชื่อมต่อการ์ดเข้ากับมินิคอมพิวเตอร์รวมทั้งติดคีย์บอร์ดและหน้าจอซึ่งอาจเป็นทีวีได้ โดยปกติขั้นตอนการดาวน์โหลดจะใช้เวลาเล็กน้อย หลังจากนั้นคุณก็สามารถเริ่มการตั้งค่าได้

วิธีนี้ทำให้คุณสามารถตั้งรหัสผ่านและพารามิเตอร์อื่นๆ ของคุณเองได้ คุณไม่ควรเปลี่ยนการตั้งค่าหน้าจอบูตปัจจุบัน เนื่องจากส่วนกราฟิกจะไม่ถูกใช้ในขณะที่สมาร์ทโฮมกำลังทำงาน มาดูการเปลี่ยนโฮสต์ที่อยู่ในรายการชื่อโฮสต์และตั้งค่า SSH ซึ่งจะช่วยให้คุณจัดการอุปกรณ์ในอนาคตได้อย่างสะดวกสบายยิ่งขึ้น เมื่อใช้การตั้งค่าทั้งหมดแล้ว สิ่งที่เหลืออยู่คือการรีบูตอุปกรณ์โดยคลิกเสร็จสิ้น

การปรับ WIFI

เมื่อรีสตาร์ทอุปกรณ์คุณควรไปที่อินเทอร์เฟซซึ่งมีขั้นตอนดังต่อไปนี้:

• เราเขียนคำสั่ง sudo nano /etc/เครือข่าย/อินเทอร์เฟซ;
• การหาชิ้นส่วน คู่มือ iface wlan0 inetและแทนที่บรรทัดนี้ด้วย iface wlan0 inet คงที่
• อย่าลืมระบุที่อยู่ IP แบบคงที่ของคุณเอง

ตัวอย่างของงานที่ทำเสร็จแล้วมีลักษณะดังนี้:

อัตโนมัติ wlan0 อนุญาต hotplug wlan0 iface wlan0 ที่อยู่คงที่ inet 192.168.1.150 netmask 255.255.255.0

เกตเวย์ 192.168.1.1 ที่อยู่ wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf, netmask, เกตเวย์ —

แต่ในกรณีของคุณ การตั้งค่าจะต้องดำเนินการภายใต้เราเตอร์ของคุณเอง

ขั้นตอนต่อไปคือไปที่ผู้ร้องขอซึ่งคุณควรระบุคำสั่งต่อไปนี้

sudo นาโน /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

หน้าต่างที่เปิดขึ้นช่วยให้คุณป้อนการตั้งค่าที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับเครือข่ายไร้สาย

การตั้งค่าตัวอย่าง:

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

อัพเดต_config=1

เครือข่าย=( ssid=”SSID ของคุณ » psk=”รหัสผ่านของคุณ”)

sudo ifdown wlan0

กระบวนการจะเสร็จสมบูรณ์หลังจากนั้นยังคงระบุต่อไป

sudo ifup wlan0

รอการรีบูตที่เกิดจากคำสั่งให้เสร็จสิ้น

sudo รีบูต

โดยมีเงื่อนไขว่าการดำเนินการทั้งหมดดำเนินการอย่างถูกต้อง เราจะจบลงด้วยเครือข่ายไร้สายที่ได้รับการกำหนดค่าอย่างสมบูรณ์ ซึ่งอุปกรณ์จะถูกเปิดเมื่อเริ่มต้นระบบ

อัพเดตมินิคอมพิวเตอร์

ก่อนที่จะเริ่มการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม คุณควรจัดการกับการอัพเกรดระบบก่อน ลำดับไม่ซับซ้อน:

• เข้า อัปเดต sudo apt-get อัปเกรด sudo apt-get;
• ตรวจสอบเวอร์ชันปัจจุบันด้วยคำสั่ง ก++-4.9 –vและตรวจสอบกับอันปัจจุบัน
• หากเวอร์ชันที่คุณใช้ล้าสมัย ให้ป้อน sudo apt-get ติดตั้ง g++

มาดูการติดตั้ง NODE.JS กันต่อ โปรแกรมนี้เริ่มตั้งแต่เวอร์ชันที่สี่รองรับ ARM ในการติดตั้ง NODE.JS คุณจะต้องตั้งค่าลำดับของคำสั่ง:

• ขด -sL https://deb.nodesource.com/setup_6.x;
• sudo -E ทุบตี - sudo apt-get ติดตั้ง -y nodejs;
• หากต้องการตรวจสอบเวอร์ชันปัจจุบัน ให้ป้อน nodejs –v

การติดตั้ง HOMEBRIDGE

ขั้นตอนแรกคือการติดตั้ง Avahi และส่วนประกอบอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับ MDNS ในการทำงาน ไปที่บรรทัดคำสั่งและเริ่มป้อนลำดับต่อไปนี้

• sudo apt-get ติดตั้ง avahi-daemon avahi-ค้นพบ libnss-mdns libavahi-compat-libdnssd-dev;
• sudo npm ติดตั้ง -g --unsafe-perm homebridge hap-nodejs node-gyp;
• ซีดี /usr/lib/node_modules/homebridge/;
• sudo npm ติดตั้ง --unsafe-perm bignum;
• ซีดี /usr/lib/node_modules/hap-nodejs/node_modules/mdns;
• sudo node-gyp BUILDENGINE=ปล่อยการสร้างใหม่

เพื่อวัตถุประสงค์ในการทดสอบ ให้ทำการทดสอบด้วยคำสั่ง homebridge และคุณควรคาดหวังสิ่งนี้ในการตอบสนอง:

—

ไม่พบ config.json (/home/pi/.homebridge/config.json)

สแกนโค้ดนี้ด้วยแอพ HomeKit บนอุปกรณ์ iOS เพื่อจับคู่กับ Homebridge:

│ 031-45-154 │

Homebridge ทำงานบนพอร์ต 44278

หากได้รับสิ่งที่คล้ายกัน คำสั่งก่อนหน้านี้จะถูกดำเนินการและนำไปใช้อย่างถูกต้อง ดังที่คุณเห็นจากตัวอย่าง โปรแกรมไม่สามารถตรวจพบ config.json ได้ ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องสร้างมันขึ้นมาเอง:

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

Raspberry Pi เป็นผลิตภัณฑ์นวัตกรรมจากนักพัฒนาชาวอังกฤษ เป้าหมายหลักของพวกเขาคือการทำให้การศึกษาด้านคอมพิวเตอร์เป็นที่นิยมในหมู่ประชากรทั่วไป ทำให้การเขียนโปรแกรมมีระเบียบวินัยที่กว้างขึ้นและเข้าถึงได้มากขึ้น และสนับสนุนให้ผู้คนจำนวนมากขึ้นสร้างสรรค์สิ่งใหม่โดยใช้เทคโนโลยีใหม่

ชื่อผลิตภัณฑ์ Raspberry Pi หมายถึง "พายราสเบอร์รี่"ทางบริษัทผู้ผลิตจึงเน้นย้ำว่าคอมพิวเตอร์เครื่องนี้มีไว้สำหรับเด็กเป็นหลัก

สิ่งประดิษฐ์นี้คืออะไรและการประยุกต์ใช้ Raspberry Pi ในโลกสมัยใหม่คืออะไรเราจะพูดถึงเรื่องนี้ด้านล่างนี้

คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi

อุปกรณ์ Raspberry Pi เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กในรูปแบบของบอร์ดเดี่ยวที่ไม่มีตัวเครื่อง นักพัฒนาสนับสนุนให้เด็กและผู้ใหญ่ให้ความสนใจไม่เพียง แต่กับการใช้คอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังต้องศึกษาพวกเขาจากภายในและเสนอให้ใช้จินตนาการของพวกเขาและทำให้ผู้อื่นเป็นของตัวเองโดยใช้คอมพิวเตอร์เครื่องนี้

ตามที่นักพัฒนาระบุว่าอุปกรณ์ Raspberry Pi ควรใช้งานได้ เป้าหมายทางการศึกษาต่อไปนี้:

• เพื่อให้เด็กนักเรียนสนใจในการพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรม
• มีส่วนร่วมในความพยายามของโปรแกรมเมอร์รุ่นเยาว์
• ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่มีประสบการณ์ค้นพบขอบเขตใหม่และสร้างความสำเร็จใหม่ในด้านการเขียนโปรแกรม

ในประเทศบ้านเกิดของ Raspberry Pi ในสหราชอาณาจักร สามารถซื้อชุดอุปกรณ์ครบชุดได้ในราคาเพียง 75 ปอนด์ ชุดคิทนั้นเอง ประกอบด้วยส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

• มินิคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi รุ่น B นั้นเอง
• ไมโครซีดี (8 กิกะไบต์);
• คีย์บอร์ด;
• เมาส์ออปติคอล;
• อะแดปเตอร์การ์ดไมโครซีดี;
• แหล่งจ่ายไฟ
• สาย HDMI และไมโคร USB

Raspberry Pi ชุดแรกผลิตในอาณาจักรกลาง แต่ตั้งแต่ปลายปี 2012 การผลิตได้โอนไปยังสหราชอาณาจักรทั้งหมดไปยังโรงงานใน Pencoed (เวลส์) โดยเฉลี่ยแล้ว โรงงานแห่งนี้จะผลิตมินิคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ประมาณ 40,000 เครื่องต่อสัปดาห์

ข้อมูลจำเพาะของราสเบอร์รี่ Pi

แล้วพวกเขาคืออะไร ข้อกำหนดทางเทคนิคคอมพิวเตอร์ที่ไม่เหมือนใครเครื่องนี้โดยไม่มีเคส มาดูกันว่า:

การใช้คอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ที่บ้าน

มินิคอมพิวเตอร์รุ่น Raspberry Pi ที่ใช้กันมากที่สุดคือรุ่น B พร้อม RAM 215 MB ด้วยการรองรับอีเธอร์เน็ต- นอกจากนี้ยังมีการดัดแปลงอุปกรณ์อื่นโดยวางส่วนประกอบให้กะทัดรัดยิ่งขึ้น แต่ก็มีพอร์ต USB สี่พอร์ต จำนวนพอร์ตอินพุตและเอาต์พุต GPIO เพิ่มขึ้นอย่างมาก และไม่มีเอาต์พุตวิดีโอคอมโพสิต

แอพพลิเคชั่นของคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ค่อนข้างกว้าง แม้ว่าอุปกรณ์นี้จะไม่ได้ทรงพลังมากนัก แต่ก็ยังเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วน หากคุณต้องการเครื่องเพื่อแก้ไขปัญหาง่ายๆ ที่ไม่จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรการประมวลผลที่ทรงพลัง คุณสามารถเชื่อมต่อ Raspberry Pi เข้ากับอุปกรณ์ได้อย่างปลอดภัย องค์ประกอบเครื่องมาตรฐาน:

• เฝ้าสังเกต;
• หนู;
• แป้นพิมพ์;
• การเชื่อมต่อกับการกระจายระบบปฏิบัติการ Linux ใด ๆ

ที่บ้าน คุณสามารถใช้อุปกรณ์ Raspberry Pi เพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

• การสร้างเซิร์ฟเวอร์สื่อภายในบ้าน
• เป็นเซิร์ฟเวอร์จัดเก็บข้อมูล
• เป็น “คลังสมอง” สำหรับเครื่องจักรอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์
• เป็นเซิร์ฟเวอร์อัตโนมัติภายในบ้าน (หรือระบบสมาร์ทโฮม)

ดังที่เราเห็นขอบเขตการใช้งาน Raspberry Pi สำหรับความต้องการส่วนตัวอาจแตกต่างกัน โดยพื้นฐานแล้ว งานเหล่านี้เป็นงานเฉพาะเจาะจงที่เกี่ยวข้องกับงานของโปรแกรมเมอร์หรือนักพัฒนารายอื่น และถ้าเราพูดถึงการใช้งานอย่างแพร่หลายก็คุ้มค่าที่จะทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของการใช้ Raspberry Pi สำหรับระบบอัตโนมัติในบ้านหรือที่เรียกว่า บ้านอัจฉริยะ- ลองดูที่ด้านการปฏิบัติของปัญหานี้

ระบบอัตโนมัติภายในบ้านหรือที่เรียกว่าสมาร์ทโฮมนั้นค่อนข้างซับซ้อนและมีโครงสร้างหลากหลาย นอกเหนือจากความจริงที่ว่ามันถูกออกแบบมาเพื่อดำเนินการสถานการณ์บางอย่างที่ผู้ใช้มอบให้แล้ว มันยังมีความสามารถในการตัดสินใจของตัวเองในสถานการณ์ฉุกเฉินบางอย่าง เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าระบบดังกล่าวมี การสร้างปัญญาประดิษฐ์.

ในปัจจุบัน หลายๆ คนนำแนวคิด “บ้านอัจฉริยะ” ไปใช้กับทุกสิ่ง เช่น

• ระบบเตือนภัย GSM;
• เซ็นเซอร์การไหลของน้ำ
• การควบคุมแสง เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว ฯลฯ

ปรากฏการณ์ทั้งหมดนี้สามารถเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างของระบบอัตโนมัติในบ้านได้ แต่ไม่สามารถประกอบแยกกันได้

ระบบอัตโนมัติภายในบ้าน (“บ้านอัจฉริยะ”) ประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

• เซิร์ฟเวอร์กลาง
• เชื่อมต่อผ่านอินเทอร์เฟซ RS485 เข้ากับคอนโทรลเลอร์ที่อยู่ในทุกห้องและทุกพื้นที่ของบ้าน
• คอนโทรลเลอร์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์การจัดการบางอย่างเพื่อปกป้อง ควบคุม และควบคุมการทำงานของระบบ

สถาปัตยกรรมเครือข่ายของระบบนี้ดีเพราะเจ้าของบ้านไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟที่ไม่สะดวกจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องไปยังเซิร์ฟเวอร์ แต่เพียงเชื่อมต่อตัวควบคุมที่เชื่อมต่อด้วยสาย UTP เส้นเดียว สายไฟคู่หนึ่งใช้สำหรับอินเทอร์เฟซ RS485 ในขณะที่สายไฟอื่นๆ ใช้สำหรับเซ็นเซอร์และตัวควบคุมกำลัง เป็นที่น่าสังเกตว่าโครงสร้างการทำงานได้รับการออกแบบในลักษณะที่ว่าหากตัวควบคุมหนึ่งตัวขึ้นไปล้มเหลวหรือแม้กระทั่งการทำงานของเซิร์ฟเวอร์กลางหยุดชะงัก สิ่งนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบโดยรวม

และมินิคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ในระบบนี้และ เป็นเซิร์ฟเวอร์กลาง- คุณต้องติดตั้งเว็บเซิร์ฟเวอร์บนเว็บด้วยความช่วยเหลือซึ่งผู้ใช้ผ่านอุปกรณ์มือถือ (สมาร์ทโฟนแท็บเล็ตหรือแล็ปท็อป) จะสามารถใช้เบราว์เซอร์ปกติเพื่อให้มีข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในบ้าน และจัดการกระบวนการเหล่านี้ ผู้ใช้สามารถเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์โดยใช้การเข้าสู่ระบบและรหัสผ่านผ่านเครือข่ายท้องถิ่นที่บ้านหรือผ่านเครือข่ายทั่วโลกหากเข้าสู่ระบบผ่านอุปกรณ์ Wi-Fi

ตัวควบคุมที่ติดตั้งพินหรืออินพุตชุดอื่นจะเชื่อมต่อกับพอร์ตอนุกรมของอุปกรณ์ UART ผ่านอุปกรณ์ที่ตรงกันผ่านอินเทอร์เฟซ RS485 คุณยังสามารถเชื่อมต่อรุ่น GPS เข้ากับอินเทอร์เฟซเดียวกันและใช้เข้าสู่ระบบผ่านโทรศัพท์มือถือหรือโทรศัพท์บ้านได้หากผู้ใช้อยู่ในพื้นที่ที่ไม่มีอินเทอร์เน็ต อนุญาตให้เข้าถึงได้โดยใช้รหัสผ่านเช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้า อุปกรณ์บนเครือข่ายอีกอย่างหนึ่งก็คือ โมดูลวิทยุซึ่งคุณสามารถเชื่อมโยงเซ็นเซอร์วิทยุและรีโมทคอนโทรลทั้งหมดเข้ากับระบบทั่วไปได้

ดังนั้นเวอร์ชันปัจจุบันของระบบอัตโนมัติในบ้านที่ใช้คอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์กลางและตัวควบคุมที่มีอินเทอร์เฟซ RS485 ซึ่งจำเป็นในการสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์ คำอธิบายของพวกเขามีลักษณะดังนี้:

ตอนนี้เรามาดูกันว่านักประดิษฐ์ใช้อุปกรณ์ Raspberry Pi อย่างไร เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรม- ลองดูบางส่วนของพวกเขา

คาโนคอนสตรัคเตอร์

ชุดก่อสร้าง Kano สำหรับเด็กไม่ได้เป็นเพียงชุดก่อสร้างธรรมดาเท่านั้น แต่ยังเป็นคอมพิวเตอร์แบบโมดูลาร์อีกด้วย แม้แต่เด็ก ๆ ก็สามารถประกอบตัวต่อได้ ชุดนักออกแบบประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:

ดังนั้นแม้แต่เด็กก็สามารถประกอบคอมพิวเตอร์ด้วยตัวเองซึ่งจะเชื่อมต่อกับจอภาพหรือโทรทัศน์ได้ ผ่านพอร์ต HDMI.

ชุดก่อสร้างนี้เดิมสร้างขึ้นสำหรับเด็ก แต่ได้รับความนิยมในหมู่ผู้ใหญ่ เงินทุนสำหรับการพัฒนาและการดำเนินโครงการนี้ได้รับการระดมทุนผ่านแพลตฟอร์มระดมทุนสำหรับสิ่งประดิษฐ์เชิงสร้างสรรค์ ขอบคุณคอมพิวเตอร์ที่ประกอบคุณทำได้ ดำเนินการดังต่อไปนี้:

• บันทึกเพลง
• ดูวิดีโอในรูปแบบ HD;
• การเขียนโปรแกรม
• สร้างเกมของคุณเอง

อุปกรณ์บิน SkyJack

นักประดิษฐ์คนอื่นๆ ที่ใช้คอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ได้สร้างโดรน SkyJack ซึ่งควบคุมผ่านการเชื่อมต่อ Wi-Fi อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถรับระดับความสูงของเฮลิคอปเตอร์ ติดตามเส้นทางของเฮลิคอปเตอร์ทหารและควบคุมได้ และยังสามารถใช้เพื่อดักจับสัญญาณวิทยุและสร้างการรบกวนได้อีกด้วย อย่างไรก็ตามแม้จะมีความสามารถดังกล่าว แต่อุปกรณ์ก็ได้รับการอนุมัติให้ใช้งานจำนวนมากเนื่องจากมีช่วงที่สั้น

Poppy: หุ่นยนต์เอเลี่ยน

หุ่นยนต์ Poppy ถูกสร้างขึ้นโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ บริษัท INRIA Flowers สัญชาติฝรั่งเศส- หุ่นยนต์ถูกควบคุมโดยมินิคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi การออกแบบหุ่นยนต์จะทำซ้ำโครงสร้างทางชีววิทยาของบุคคล โดยมีข้อต่อ กระดูกสันหลัง และเส้นเอ็น การเดินของมันคล้ายกับของมนุษย์ โดยจะเดิน ก้าวจากส้นเท้าจรดปลายเท้า และนำทางจุดศูนย์ถ่วงอย่างสม่ำเสมอ

No More Woof คืออะไร?

No More Woof เป็นอุปกรณ์ที่ยังอยู่ระหว่างการพัฒนาและใช้ Raspberry Pi เจ้าของจะเข้าใจว่าสุนัขของเขาต้องการอะไร ดังนั้นอุปกรณ์จะติดอยู่กับหัวของสัตว์และทำงานบนหลักการของคลื่นสมองไฟฟ้านั่นคือ อ่านข้อมูลจากหัวสุนัขและโอนให้เจ้าของผ่าน Raspberry Pi ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะพร้อมเมื่อใดและจะใช้อย่างไรอย่างแน่นอน แต่ผู้ดูแลสุนัขมืออาชีพได้ใช้ชุดหูฟังที่คล้ายกันแม้ว่าจะไม่ล้ำหน้านักก็ตาม

ทุกคนเห็นว่าด้วยการถือกำเนิดของสหัสวรรษใหม่ ความสนใจในคอมพิวเตอร์ของคนรุ่นใหม่และต่อจากนี้เป็นเพียงผู้บริโภคเท่านั้น เด็กๆ ไม่ต้องการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมและสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ แต่ต้องการเป็น "ผู้ใช้" โดยเฉพาะ นักพัฒนา Raspberry Pi มั่นใจว่าอุปกรณ์ของพวกเขาจะตอบแทนความสนใจของผู้คนในการศึกษาวิทยาการคอมพิวเตอร์ในอดีต และจะบังคับให้พวกเขาไม่เพียงแต่ใช้เทคโนโลยีใหม่เท่านั้น แต่ยังต้องสร้างมันขึ้นมาด้วย

รายการความสำเร็จของมนุษย์ได้รับการอัปเดตด้วยการพัฒนาใหม่ๆ อยู่ตลอดเวลา สิ่งที่โดดเด่นคือตัวเลือก "บ้านอัจฉริยะ" ยอดนิยมที่พัฒนาโดยมนุษย์ในปัจจุบันบนมินิคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi

ระบบดังกล่าวหลังจากเปิดตัวสู่ตลาดแล้วก็ตกหลุมรักเจ้าของบ้านหลายคนเกือบจะในทันที นั่นคือเหตุผลที่ความต้องการระบบ "สมาร์ทโฮม" บน Raspberry pi เริ่มเพิ่มขึ้นทุกปี คุณต้องการทราบว่าเหตุใดบ้านอัจฉริยะ Raspberry pi 3 จึงมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และเหตุใดระบบนี้จึงได้รับการติดตั้งในบ้านหลายหลังในปัจจุบัน ศึกษาเนื้อหาด้านล่าง

โครงการ Raspberry pi 3 สำหรับบ้านคืออะไร และเหตุใดจึงจำเป็น

ระบบ "บ้านอัจฉริยะ" ซึ่งคิดค้นโดยบริษัท Raspberry Pi ช่วยให้คุณควบคุมทุกอย่างในบ้านได้อย่างแน่นอน ตั้งแต่การเปิดไฟและระบบทำความร้อนไปจนถึงการเปิดใช้งานระบบที่จำลองการมีอยู่ของบุคคลในบ้าน

การทำงานร่วมกันของทุกส่วนของระบบจะขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์และตัวควบคุมพิเศษที่ตอบสนองต่อการเคลื่อนไหว เสียง และพลังงาน

ระบบสมาร์ทโฮมจากบริษัทชื่อดังอย่าง Raspberry Pi นั้นเป็นที่ต้องการอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากสามารถประกอบได้ง่ายเหมือนชุดก่อสร้างธรรมดา สามารถทำงานบนคอร์ที่แตกต่างกันได้ หนึ่งในระบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือระบบที่ใช้มินิคอมพิวเตอร์ Raspberry

ในขั้นต้น บริษัท นำเสนอมินิคอมพิวเตอร์สองรูปแบบ ได้แก่ รุ่น A และรุ่น B โดยรุ่น A มีความจุหน่วยความจำ 256 MB และรุ่น B สามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากกว่าสองเท่า แต่รุ่นที่มีหน่วยความจำน้อยไม่ได้หยุดผลิตเนื่องจากอนุญาตให้ผู้ใช้เข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ ต่อมาโมเดล B ได้รับการอัปเดต เวอร์ชันใหม่มีดีไซน์กะทัดรัดยิ่งขึ้น และมีพอร์ต USB 4 พอร์ต

ระบบทำงานอย่างไร?

โครงสร้างของระบบอาจแตกต่างกัน แต่โดยปกติแล้วจะถูกสร้างขึ้นตามหลักการนี้: สิ่งสำคัญคืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์กลาง (เรียกอีกอย่างว่าเซิร์ฟเวอร์) Raspberry Pi ทำหน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์ระบบกลางซึ่งมีการติดตั้งเว็บอินเตอร์เฟสไว้ หลังสามารถสื่อสารกับแล็ปท็อป แท็บเล็ต หรือสมาร์ทโฟนได้อย่างง่ายดาย

เซิร์ฟเวอร์สื่อสารกับโมดูลพิเศษต่อพ่วงผ่านอินเทอร์เฟซ RS485 เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างราบรื่นจะมีการติดตั้งตัวควบคุมพิเศษไว้ในห้องสำคัญแต่ละห้องของครัวเรือนเสมอซึ่งมีหน้าที่ในการตีความสัญญาณที่เข้ามาและส่งไปยังเครื่องใช้ในครัวเรือนซึ่งในเรื่องนี้กำลังดำเนินการอุปกรณ์

โดยทั่วไปแล้วโมดูล Raspberry Pi จะสื่อสารกับคอนโทรลเลอร์ผ่านพอร์ต UART อุปกรณ์ที่ตรงกันเช่นอะแดปเตอร์พิเศษสำหรับอินเทอร์เฟซ RS485 ควรเชื่อมต่อกับอุปกรณ์หลัง (ควรเน้นว่าอุปกรณ์รุ่นล่าสุดมีอินเทอร์เฟซนี้อยู่แล้วเนื่องจากรวมอยู่ในการกำหนดค่าพื้นฐาน)

“ระบบปฏิบัติการ” คือ Raspberry ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับส่วนขยายได้ เช่น Pimatic การประกอบระบบ "สมาร์ทโฮม" พิเศษบน "แพลตฟอร์มแบบเปิด" เช่น openHAB, Fhem, SHC ไม่ใช่เรื่องยากเลย แพลตฟอร์ม wiButler ยังคงได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่อง

โมดูลที่คุณสามารถเลือกสำหรับระบบบ้านอัจฉริยะ DIY

ในการสร้างระบบพิเศษและทำให้มันใช้งานได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จำเป็นต้องมีโมดูลพิเศษ สำหรับผู้ที่รักการซ่อมแซมและต้องการสร้างบ้านอัจฉริยะ Raspberry pi 3 ด้วยมือของตัวเอง วันนี้มีโมดูลดังต่อไปนี้:

• โมดูลกล้อง เมื่อเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ระบบนี้ถือได้ว่าเป็นเครื่องมือที่สะดวกสำหรับการเฝ้าระวังวิดีโอ กล้องนี้เข้ากันได้กับระบบปฏิบัติการของมินิคอมพิวเตอร์ Raspberry จะช่วยให้คุณบันทึกวิดีโอด้วยความละเอียด Full HD และถ่ายภาพ 5 ล้านพิกเซลที่ยอดเยี่ยม
• เซ็นเซอร์ที่ตรวจวัดความชื้นและอุณหภูมิอากาศ เมื่อติดตั้งโมดูลนี้ ระบบจะประมวลผลข้อมูลสภาพอากาศ

• เครื่องตรวจจับควันและเซ็นเซอร์ส่งสัญญาณการรั่วไหลของน้ำ โมดูลที่ติดตั้งและเชื่อมต่อนี้จะช่วยให้คุณตอบสนองต่อการปรากฏตัวของควันในบ้านได้ทันท่วงทีและตรวจจับการรั่วไหลของน้ำ เจ้าของกระท่อมขนาดใหญ่หลายรายเลือกตัวเลือกนี้เพื่อปกป้องบ้านของตนให้มากที่สุดจากความประหลาดใจอันไม่พึงประสงค์
• เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเข้ากันได้กับ Raspberry Pi โมดูลนี้สามารถใช้เพื่อเปิดหลอดไฟในครัวเรือนเมื่อมีการเคลื่อนไหวที่ตรวจพบน้อยที่สุดในทุกพื้นที่ของบ้าน

ข้อดีของ Raspberry Pi 3 เมื่อเทียบกับเวอร์ชันที่เปิดตัวก่อนหน้านี้

Raspberry Pi 3 เวอร์ชันโปรเกรสซีฟล่าสุดมีข้อดีหลายประการ:

• อุปกรณ์มีอินเทอร์เฟซมากมาย เวอร์ชันล่าสุดมี Bluetooth 4.1, Wi-Fi 802.11n, Lan, 4 USB และ HDMI นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อโมเด็ม GSM เพื่อสื่อสารกับผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถืออย่างเป็นทางการที่ให้บริการการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต
• Raspberry Pi 3 มีโปรเซสเซอร์ Quad-Core 1.2 GHz อันทรงพลัง
• เวอร์ชันล่าสุดเข้ากันได้กับเวอร์ชันก่อนหน้า

ข้อดีและข้อเสียของระบบสมาร์ทโฮมจาก Raspberry Pi

สำหรับผู้ที่ต้องการทำให้ชีวิตสะดวกสบายและปลอดภัยยิ่งขึ้น ระบบสมาร์ทโฮม Raspberry Pi 3 ถือเป็นโซลูชั่นที่สมเหตุสมผล เพื่อสรุปทั้งหมดข้างต้น เราสามารถเน้นข้อดีที่สำคัญสี่ประการของบ้านอัจฉริยะได้

• ความสามารถในการรักษาความปลอดภัยบ้านของคุณให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยการตรวจสอบการรั่วไหล กล้องวงจรปิดที่ติดตั้ง ระบบรักษาความปลอดภัย และระบบป้องกันอัคคีภัย
• ความเป็นไปได้ในการติดตั้งระบบที่ช่วยประหยัดเงิน (เรากำลังพูดถึงเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว, ก๊อกน้ำแบบสัมผัส, เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว)
• ความเป็นไปได้ในการติดตั้งระบบที่เพิ่มระดับความสะดวกสบาย (ระบบควบคุมพิเศษสำหรับผ้าม่าน, เครื่องใช้ไฟฟ้า)
• ความเป็นไปได้ในการติดตั้งระบบพิเศษความบันเทิงอัจฉริยะ (เรากำลังพูดถึงระบบหลายห้องซึ่งเป็นระบบ "โฮมเธียเตอร์" พิเศษ)

นอกจากข้อดีแล้ว ระบบสมาร์ทโฮมยังมีข้อเสียเล็กๆ น้อยๆ อีกหลายประการ:

1. ขอแนะนำให้ซื้อระบบสำหรับบ้านในชนบทขนาดใหญ่เท่านั้น
2. สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจแต่ละองค์ประกอบของระบบ (หรือมีบุคคลที่มีความรู้ในเรื่องนี้อยู่ใกล้ๆ เสมอ) เนื่องจากระบบอาจล้มเหลวได้ตลอดเวลาเนื่องจากความซับซ้อน
3. เนื่องจากความก้าวหน้ากำลังก้าวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว ในอีกห้าถึงเจ็ดปี ระบบที่ก้าวหน้านี้จะล้าสมัย ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงที่ส่วนประกอบที่สำคัญอาจหายไปจากการขาย

อย่างที่คุณเห็นข้อดีมีมากกว่าข้อเสียอย่างมั่นใจ ดังนั้นหากคุณต้องการซื้อระบบ “สมาร์ทโฮม” สำหรับกระท่อมในชนบทก็ไม่ควรละทิ้งแนวคิดนี้

เป็นระบบอัจฉริยะไฮเทคที่ใช้ไมโครคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวที่เข้าควบคุมการสื่อสารทั้งหมดของบ้านหรืออพาร์ตเมนต์

เจ้าของบ้านตั้งโปรแกรมและกำหนดค่าระบบให้เหมาะกับความต้องการและสอดคล้องกับแนวคิดด้านฟังก์ชันการทำงาน

ระบบ “สมาร์ทโฮม” ที่ใช้ Raspberry Pi 3 นั้นดีเนื่องจากมีราคาถูกและสามารถเพิ่มฟังก์ชันการทำงานได้ทีละน้อย

แพลตฟอร์ม Raspberry Pi 3 - คุณสมบัติหลัก

ในเดือนกุมภาพันธ์ 2559 บริษัท Raspberry Pi ได้เปิดตัวไมโครคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi 3 เวอร์ชันใหม่ รุ่น "B"

โมเดลดังกล่าวได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในหมู่ผู้ใช้ทันทีโดยเห็นได้จากปริมาณการขายที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

บล็อกไดอะแกรมของระบบสมาร์ทโฮมที่ใช้ Raspberry Pi 3

“บ้านอัจฉริยะ” ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ Raspberry Pi 3 ช่วยให้คุณไม่เพียงแต่ควบคุมและควบคุมการสื่อสารเกือบทั้งหมดในบ้านของคุณ แต่ยังเพิ่มฟังก์ชันการทำงานระหว่างการทำงานโดยพลการอีกด้วย

คุณสมบัติที่สำคัญของราสเบอร์รี่ Pi 3

ไมโครคอมพิวเตอร์ใหม่ได้รับ:

1. โปรเซสเซอร์ ARM Cortex-A53;
2. RAM หนึ่งกิกะไบต์;
3. WiFi ในตัวและ Bluetooth 4.1;
4. เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับรุ่นก่อนหน้า

โปรเซสเซอร์มี 4 คอร์ 64 บิต และความถี่ 1.2 GHz ซึ่งสูงกว่าประสิทธิภาพของรุ่นแรกถึง 10 เท่า

มาตรฐาน WiFi 802.11b/g/n พร้อมความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 600 Mb/s ที่ความถี่ 5.0 GHz

ตามคำร้องขอของ Raspberry Pi นั้น Broadcom ได้พัฒนาและเปิดตัว BCM2837 ผลึกเดี่ยวใหม่ที่มีสถาปัตยกรรมคล้ายกับคริสตัล BCM2835 และ BCM2836 ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้กับรุ่นก่อนหน้า

คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว Raspberry Pi 3 และ Arduino - ความแตกต่างที่สำคัญ

การเปรียบเทียบแพลตฟอร์มเหล่านี้ไม่ถูกต้องทั้งหมด ก่อนอื่นเลย เนื่องจาก Raspberry Pi 3 เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีฟังก์ชั่นครบชุด ในขณะที่ Arduino ค่อนข้างจะมีปัญหาในการจำแนกว่าเป็นคอมพิวเตอร์

Raspberry Pi 3 มาพร้อมกับโปรเซสเซอร์ Quad-Core อันทรงพลังซึ่งเร็วกว่า Arduino ถึง 40 เท่า RAM ของ Raspberry Pi 3 มีความจุ 128,000 เท่าของ RAM ของ Arduino

แต่ตัวบ่งชี้เหล่านี้ไม่ได้หมายความว่า Raspberry Pi 3 นั้นเหนือกว่า Arduino แต่อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกัน

งานที่แก้ไขโดย Raspberry Pi 3 โดยใช้ซอฟต์แวร์ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วย Arduino แบบธรรมดา แต่สามารถรับมือกับงานของโครงการฮาร์ดแวร์ล้วนๆ ได้อย่างดีเยี่ยม ด้วยการอ่านและประมวลผลสัญญาณอะนาล็อก

การประมวลผลสัญญาณอะนาล็อกดำเนินการแบบเรียลไทม์ และสัญญาณเหล่านี้อาจมาจากชิปทุกประเภทและจากผู้ผลิต เพื่อให้ Raspberry Pi 3 ประมวลผลสัญญาณอะนาล็อกได้ จำเป็นต้องมีฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม

การดำเนินโครงการสมาร์ทโฮมโดยใช้ Raspberry Pi 3

สำหรับผู้ที่ตัดสินใจสร้าง "บ้านอัจฉริยะ" ของ Raspberry Pi 3 ด้วยมือของตนเอง คุณต้องตัดสินใจก่อนว่าจะใช้ฟังก์ชันใดและจะรวมไว้ในการกำหนดค่าการทำงานอย่างไร และเพื่อให้สอดคล้องกับสิ่งนี้ ให้จัดเตรียมระบบในอนาคตด้วยอุปกรณ์ที่จำเป็น

อุปกรณ์ต่อพ่วงบ้านอัจฉริยะ

หากต้องการดำเนินโครงการ "บ้านอัจฉริยะ" ของ Raspberry Pi 3 คุณจะต้องมีโมดูลต่อไปนี้:

• โมดูล ;
• โมดูลสนับสนุนการสื่อสารไร้สาย
• เซ็นเซอร์วัดความชื้น และ ;

นอกจากนี้ ระบบบ้านอัจฉริยะ Raspberry Pi 3 จะต้องใช้การ์ดหน่วยความจำ MicroSD ขนาด 32 GB แหล่งจ่ายไฟ และรีเลย์ 5 โวลต์

หนึ่งในอุปกรณ์เพิ่มเติมที่สำคัญที่สุดสำหรับการดำเนินโครงการ Raspberry "Smart Home" คือโมดูล NodeMCU ESP-12E พร้อมอินเทอร์เฟซวิทยุ Wi-Fi และเสาอากาศไมโครสตริปที่รวมอยู่ในบอร์ดโมดูล

ระบบปฏิบัติการ

เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ Raspberry Pi 3 ที่ไม่มีซอฟต์แวร์เป็นเพียงชุดส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มีประโยชน์

ในการเปลี่ยนชุดนี้ให้เป็นเครื่องมือที่ตระหนักถึงฟังก์ชันการทำงาน คุณต้อง "เติมชีวิตชีวาให้กับชุด" นั่นคือเติมซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมลงไป

กระบวนการนี้ดำเนินการในหลายขั้นตอน ขั้นแรก คุณต้องเลือกและดาวน์โหลด iOS ซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการมือถือสำหรับ Raspberry Pi 3 Smart Home

Raspberry Pi 3 ใช้การ์ดหน่วยความจำ microSD เป็นสื่อกลางในการจัดเก็บข้อมูลสำหรับระบบปฏิบัติการและโปรแกรมต่างๆ บนนั้น หากต้องการติดตั้งระบบปฏิบัติการ คุณสามารถเลือกวิธีใดวิธีหนึ่งจากสามวิธี:

1. ซื้อการ์ด SD ที่ติดตั้งระบบปฏิบัติการไว้ล่วงหน้าแล้ว
2. โหลด NOOBS (ซอฟต์แวร์นอกกรอบใหม่) – ตัวติดตั้งระบบปฏิบัติการลงในการ์ดหน่วยความจำ จากนั้นติดตั้งระบบปฏิบัติการโดยตรงจากการ์ด
3. ติดตั้งอิมเมจระบบปฏิบัติการโดยตรงไปยังการ์ด SD

ระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกันมากกว่า 40 ได้รับการพัฒนาสำหรับระบบ Raspberry Smart Home ระบบปฏิบัติการที่ใช้บ่อยที่สุดคือ Raspbian OS, Ubuntu Mate, Windows 10 IoT, RICS OS

เหมาะที่สุดสำหรับฮาร์ดแวร์ Raspberry Pi 3

ติดตั้งระบบปฏิบัติการ Raspbian OS แล้วติดตั้งจากตัวติดตั้ง NOOBS ที่ดาวน์โหลดลงในการ์ด SD

การติดตั้งระบบปฏิบัติการ

ก่อนที่คุณจะเริ่มทำงานกับไมโครคอมพิวเตอร์คุณควรเตรียมอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นก่อน

สำหรับการเปิดตัวครั้งแรกคุณจะต้อง:

• การ์ด microSD ที่มีความจุอย่างน้อยสี่กิกะไบต์ (ควรเป็น 32 กิกะไบต์)
• แหล่งจ่ายไฟห้าโวลต์
• สายเคเบิลพร้อมขั้วต่อ HDMI
• จอภาพพร้อมการเชื่อมต่อ HDMI
• คีย์บอร์ดและเมาส์พร้อมการเชื่อมต่อ USB
• คอมพิวเตอร์ที่มีช่องเสียบการ์ด SD
• การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต - อีเธอร์เน็ต

ขั้นตอนต่อไปคือ:

1. การฟอร์แมตการ์ด SD;
2. ดาวน์โหลดไฟล์เก็บถาวรตัวติดตั้ง NOOBS และแตกไฟล์ลงในไดเร็กทอรีรากของการ์ด SD
3. ใส่การ์ดเข้าไปในช่องไมโครคอมพิวเตอร์, อุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่ออยู่, แหล่งจ่ายไฟเปิดอยู่;
4. เมื่อเริ่มต้นครั้งแรก OS ที่ต้องการจะถูกเลือกจากรายการและเริ่มการติดตั้ง
5. เมื่อการติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ ให้ติดตั้งและกำหนดค่าโปรแกรม Raspberry Pi 3 Smart Home

การติดตั้งเซิร์ฟเวอร์ Homebridge และการกำหนดค่าโมดูล

ระบบสมาร์ทโฮมทำงานร่วมกับเทคโนโลยี Home Kit ซึ่งรวมอุปกรณ์สมาร์ทโฮมทั้งหมดไว้ในแอพพลิเคชั่นเดียวและรับคำสั่งเสียงที่กำหนดเป็นภาษารัสเซีย แต่มีอุปกรณ์ดังกล่าวไม่มากนักโดยเฉพาะอุปกรณ์ที่ "เข้าใจ" ภาษารัสเซียและยิ่งไปกว่านั้นยังมีราคาแพงมาก

เซิร์ฟเวอร์ Homebridge ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างอุปกรณ์ทั้งหมดในบ้านและ Home Kit เซิร์ฟเวอร์นี้จำลอง Home Kit API

เซิร์ฟเวอร์สามารถเข้าถึงปลั๊กอินที่แตกต่างกันหลายร้อยปลั๊กอิน ซึ่งทำให้สามารถควบคุมอุปกรณ์ในบ้านทั้งหมดที่ไม่ได้ออกแบบเชิงโครงสร้างให้ทำงานกับ Home Kit ได้ ข้อได้เปรียบหลักของ Homebridge คือสามารถทำงานบนคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ รวมถึง Raspberry Pi 3

เมื่อเชื่อมต่อโมดูลใหม่ คุณควรอัปเดตซอฟต์แวร์ เนื่องจากไดรเวอร์อาจได้รับการอัปเดตตั้งแต่วินาทีที่คุณซื้อโมดูลจนกว่าจะรวมอยู่ในการกำหนดค่าการทำงาน และโมดูลอาจไม่ทำงานในเวอร์ชันเก่ากว่า

หลังจากการอัพเดต ให้ค้นหาโมดูลที่คุณต้องการในรายการโมดูลที่เสนอและเพิ่มลงในการกำหนดค่าการทำงาน ในระดับกายภาพ ให้ปฏิบัติตามข้อควรระวังที่แนะนำ (เช่น การกำจัดไฟฟ้าสถิตออกจากตัวคุณเอง)

บทสรุป

ระบบ DIY "สมาร์ทโฮม" ที่ใช้ Raspberry Pi 3 จะมีราคาถูกกว่าระบบสำเร็จรูปที่คล้ายกันหลายเท่า และฟังก์ชันการทำงานของมันจะเพิ่มขึ้นได้เกือบไม่จำกัด

วิดีโอ: Raspberry Pi Model 3 B - การติดตั้งระบบควบคุมบ้านอัจฉริยะ Domoticz