Важко ігнорувати технологічні новинки, які вже давно стали частиною повсякденного життя. Серед таких звичних речей, як інтернет або смартфони, особливо виділяється розумний будинок, що допомагає об'єднати гаджети, що використовуються, і побутову техніку в єдину мережу для більш комфортного і простого управління. Розумний будинок легко налаштувати під власні потреби, вводячи до складу мережі нові модулі та програмуючи їх на виконання заданих сценаріїв. Сенсори, що використовуються в процесі керування будинком, спрацьовують:

• На звук;
• На рух;
• на теплову енергію.

Прості сенсори представлені навіть у ТРЦ, де вони стежать за автоматичним відкриттям дверей та виконують інші завдання. У те, що розумний будинок може стати невід'ємним елементом життя людини, може і складно повірити, але це дійсно так. Щоб знизити свої трудовитрати і навчити прилади виконувати прості функції самостійно, потрібно лише реалізувати розумний будинок, що сприяє всьому цьому.

Принцип роботи розумного будинку

Для автоматизованої техніки використовується програмне забезпечення, що дозволяє виконувати різні завдання з її допомогою. Програми застосовують і в розумному будинку, розширюючи функціонал його можливостей. Щоб запрограмувати роботу приладу, слід мати певні навички. Тому для власників-початківців найкращим вибором стане використання додатків, вже адаптованих під вимоги звичайних користувачів.

Розробляючи розумний будинок, можна вибрати один із кількох варіантів. У першому випадку використовуватиметься готове рішення, яке залишиться встановити на об'єкті. Такий варіант вимагає мінімум зусиль, але його вартість є значною. Дозволити реалізувати такий проект може не кожен. Іншим рішенням залишається розуміння самої концепції, що дозволить надалі створити та зібрати розумний будинок власноруч.

p align="justify"> Процес роботи залежить від правильності розрахунків, виконаних власником, що призводить до зниження витрат. Самостійно зібрати розумний будинок не складно, якщо підійти до справи з усією обережністю та розумінням. У результаті це заощадить кошти і дозволить отримати деякі навички поводження з модулями.

Процес автоматизації розумного будинку

Змусити прилади, що використовуються повсякденно, працювати за заданим сценарієм легко, якщо використати відповідний блок управління. Компанією Raspberry Pi був розроблений мінікомп'ютер, який підходить для вирішення поставленого завдання. Пристрій відрізняється компактністю та продуктивністю, а також робить автоматизацію проекту простою та зрозумілою справою. Raspberry відрізняється невисокою вартістю, особливо в порівнянні з іншими виробниками, які представили свою продукцію на ринку. Але це не завадило компанії запропонувати дійсно якісне оснащення, яке стало популярним. Спочатку компанією розроблялося дві варіації мінікомп'ютера:

• модель А;
• модель Ст.

Візуальне оформлення та комплектація

Дані пристрої знаходяться під керуванням чіпсету ARM11 з продуктивністю 700 МГц. Відмінності між варіаціями полягають обсягом пам'яті на борту. Так виріб B оснащується планкою ОЗУ на 512 Мб, що вдвічі перевищує показники моделі А з 256 Мб. У результаті компанія дійшла рішення випускати обидві варіації одночасно, тим більше, що мінікомп'ютер А мав додаткові переваги. Він оснащувався портом Ethernet, що дозволяє підключитися до мережі. Компанія продовжила роботу над модернізацією своїх продуктів, переосмисливши другу версію комп'ютера. Це призвело до появи поліпшеного варіанта, що став ще компактнішим, а також отримав стильний дизайн. З конструктивних напрацювань варто відзначити наявність 4 роз'ємів USB, що в 2 рази перевищує кількість портів цього типу для попередньої версії.

Читайте також: Чи безпечний ваш будинок для навколишнього середовища

Пристрій добре зарекомендував себе у сфері створення розумних будинків. Невелика ціна робить Raspberry відмінним вибором для побудови всього проекту, а багатофункціональність мінікомп'ютера справляється зі складними завданнями. Автоматизація приладів на базі такого агрегату стає найкращим серед доступних рішень.

Raspberry здатний контролювати пристрої Z-Wave, що полегшують керування побутовою технікою. Встановлення плати RaZberry у мініПК робить блок керування продуктивним та надійним. Z-Wave є сучасним стандартом для розумного будинку, виконаного за допомогою бездротового технологічного процесу. В результаті власник має можливість відмовитися від використання додаткових елементів та витратних матеріалів, знижуючи загальні витрати. Керувати Z-Wave легко. Тому реалізувати розумний будинок здатна людина, яка не має практичного досвіду у роботі над подібними проектами.

Додатковою перевагою є можливість модернізації існуючої плати. Так, якщо спостерігається зниження продуктивності, якої вже недостатньо для роботи модулів, то Z-Wave можна модернізувати, використовуючи допоміжні елементи, як у випадку з покращенням стандартного ПК. Виконання апгрейду виключає необхідність повністю змінювати пристрій.

Контролер від компанії Z-Wave

Якщо у користувача недостатньо досвіду або вільного часу для виконання монтажу, то Z-Wave можуть запропонувати послуги з налаштування або встановлення обладнання в будь-якому регіоні РФ. Будь-які питання можна вирішити за допомогою великої бази даних, яка знаходиться у вільному доступі, або використовуючи технічну підтримку. Raspberry зарекомендувала себе з найкращого боку і у сфері відеоспостереження. Використовуючи плату та стандартну веб-камеру, користувач отримує систему, яка здатна транслювати зображення в мережу, незалежно від розташування пристрою стеження. Слідкувати за об'єктом стає ще простіше, тому що немає потреби постійно моніторити ситуацію. Достатньо відстежити основні події наприкінці роботи, щоб дізнатися про будь-які події, зафіксовані відеокамерою.

Сучасний розумний будинок є багатогранною системою, яка відповідає за виконання встановлених завдань, а також відкриває доступ до дій, які засновані на закладених алгоритмах. Це робить проект більш автономним та незалежним від команд людини. Розумний будинок самостійно шукає рішення у складних ситуаціях, відштовхуючись від здобутого раніше досвіду.

Розробити такий будинок не складно, особливо при ретельному підході. У результаті власник стає одержувачем величезної користі завдяки своїм нововведенням. Визначившись в особливостях автоматизації, можна значно скоротити витрати часу, а також економити енергоресурси та збільшити безпеку для мешканців будинку. Зручність визначається обраними компонентами, на яких базується проект, тому Raspberry стане надійним помічником у створенні розумного будинку.

Розумний будинок на Raspberry Pi

Як відомо, багато функцій, що виконуються побутовою технікою, можна без зусиль автоматизувати, а керувати роботою обладнання у віддаленому режимі стає ще простіше. Далі читач може ознайомитися з тим, як розробити свій проект, відштовхуючись від можливостей мінікомп'ютера Raspberry. Головним питанням буде розробка контролера, здатного продуктивно відстежувати освітлення у кожному окремому приміщенні, а також коригувати поточні температурні показники та інші параметри життєзабезпечення у будинку. Під керуванням Raspberry Pi буде знаходитись і мультимедійне обладнання, а також елементи безпеки вдома.

Склад блоку керування

Щоб зібрати свій розумний будинок, спочатку потрібно придбати всі компоненти, що входять до мінімальної конфігурації:

• NodeMCU ESP-12E;
• Об'ємний сенсор;
• Сенсори температури;
• Сенсори вологості
• модуль реле;
• карта пам'яті;
• RaspberryPi 3.

Сам процесор, а в цій конфігурації це третя модель, вибирається довільно, тому інша версія буде не менш працездатною та підійде для розумного будинку. Вибір на користь Raspberry Pi 3 викликаний тим, що агрегат комплектується бездротовими модулями. Замінити NodeMCU можна Arduino Nano або використовувати допоміжний модуль для вай-фай.

Читайте також: Мультірум від Ростелеком – особливості та переваги

Компоненти, що становлять блок управління, слід з'єднати та відрегулювати. Щоб скоротити витрати часу та зусиль, буде вигідно придбати саме готове рішення, на зразок NodeMCU. Силові елементи вибираються у кількості, задіяній у проекті. Для представленої конфігурації потрібно 3 елементи. Конфігурація сенсорів визначається індивідуально. За бажання можна відмовитися від об'ємного сенсора, якщо його застосування не матиме логічної потреби.

Встановлення Raspbian

Щоб впоратися з установкою ОС, потрібно відвідати офіційну сторінку компанії, де можна завжди знайти та завантажити найсвіжішу версію. Далі виконується форматування картки у FAT. За вказаними приписами виконуємо складання образу під ОС. Залишається підключити карту до мінікомп'ютера, а також приєднати клавіатуру та екран, у ролі якого може виступати ТБ. Процес завантаження зазвичай займає небагато часу, після чого можна приступати до налаштувань.

Так можна встановити власний пароль та інші параметри. Не варто змінювати поточне налаштування завантажувального екрану, оскільки під час роботи розумного будинку графічна частина не використовуватиметься. Переходимо до зміни хоста, розташованого в пункті Hostname, а також задаємо SSH, що дозволить з більшим комфортом керувати пристроєм у майбутньому. Коли всі налаштування будуть застосовані, залишиться лише перезавантажити пристрій, натиснувши Finish.

Коригування WIFI

Коли пристрій буде перезапущено, перейдіть до інтерфейсів, де порядок дій наступний:

• Прописуємо команду sudo nano /etc/network/interfaces;
• Знаходимо частину iface wlan0 inet manualі замінюємо цей рядок на iface wlan0 inet static,
• Не забуваємо вказати власну статичну айпі-адресу.

Приклад виконаної роботи виглядає так:

auto wlan0 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet static address 192.168.1.150 netmask 255.255.255.0

gateway 192.168.1.1 wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf address, netmask, gateway

але у вашому випадку налаштування має відбуватися під власний роутер.

Наступним кроком буде перехід до супліканта, де слід зазначити таку команду

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Відкриється вікно дозволяє ввести всі необхідні налаштування бездротової мережі.

Приклад налаштувань:

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

update_config=1

network=( ssid=» ваш SSID » psk=»ваш пароль» )

sudo ifdown wlan0

Процес буде виконано, після чого залишається вказати

sudo ifup wlan0

очікуємо завершення перезавантаження, викликаного командою

sudo reboot

За умови, що всі операції виконані правильно, в результаті отримуємо повністю налаштовану мережу бездротової, до якої пристрій комутується при запуску.

Оновлення мінікомп'ютера

Перед початком подальшого коригування слід впоратися з апгрейдом системи. Послідовність не складна:

• вводимо sudo apt-get update sudo apt-get upgrade;
• перевіряємо поточну версію командою g++-4.9 -vта звіряємось з актуальною;
• якщо використовувана версія застаріла, то вводимо sudo apt-get install g++.

Переходимо до встановлення NODE.JS. Ця програма, починаючи з четвертої версії, підтримує ARM. Для того, щоб поставити NODE.JS, потрібно задати послідовність команд:

• curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_6.x;
• sudo -E bash - sudo apt-get install -y nodejs;
• для перевірки поточної версії вводимо nodejs -v.

Встановлюємо HOMEBRIDGE

Першим кроком буде встановлення Avahi та інші компоненти, які будуть потрібні для роботи MDNS. Переходимо до командного рядка і починаємо вводити таку послідовність

• 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 rebuild.

З метою перевірки виконуємо пробний запуск командою homebridge, а у відповідь слід очікувати приблизно таку послідовність:

—

config.json (/home/pi/.homebridge/config.json) не працює.

Використовуйте цей код з вашим HomeKit App на вашому iOS приладу до пари з Homebridge:

│ 031-45-154 │

Homebridge is running on port 44278

Якщо щось схоже вдалося отримати, попередні команди були виконані та застосовані правильно. Як можна бачити з прикладу, програмі не вдалося виявити config.json, що означає, що його створення доведеться займатися самостійно:

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

Raspberry Pi це інноваційний продукт від англійських розробників. Їхньою головною метою було популяризувати комп'ютерну освіту серед широких верств населення, зробити програмування більш широкою та доступною дисципліною та спонукати більше людей створювати щось нове за допомогою нових технологій.

Назва продукту Raspberry Pi означає «малиновий пиріг», Компанія-виробник таким чином наголосила на тому, що цей комп'ютер призначений в першу чергу для дітей.

Що являє собою цей винахід, і яким є застосування Raspberry Pi в сучасному світі, про це ми і розповімо нижче.

Особливості комп'ютера Raspberry Pi

Пристрій Raspberry Pi є маленьким комп'ютером у вигляді однієї плати без корпусу. Розробники закликають так дітей і дорослих звертати увагу не тільки на користування комп'ютерами, а й на його вивчення зсередини, а також пропонують задіяти фантазію і зробити щось своє на базі цього комп'ютера.

Як вважають розробники, пристрій Raspberry Pi має виконувати такі освітні цілі:

• зацікавлювати школярів розвивати навички програмування;
• сприяти у починаннях молодих програмістів;
• допомагати досвідченим комп'ютерникам відкривати нові горизонти, та робити нові досягнення у галузі програмування.

У рідній країні пристрої Raspberry Pi - Великобританії, його повний комплект можна придбати лише за 75 фунтів. Сам комплект при цьому складається з таких складових:

• самого міні-комп'ютера Raspberry Pi моделі;
• мікро-CD (8 гігабайт);
• клавіатури;
• оптичної миші;
• мікро-адаптера CD Card;
• джерела живлення;
• кабелів HDMI та мікро USB.

Перша партія Raspberry Pi вироблялася у Піднебесній, але з кінця 2012 року виробництво повністю перенесено до Великобританії, на завод у Пенкойді (Уельс). У середньому, завод виробляє близько 40 тисяч міні-комп'ютерів Raspberry Pi на тиждень.

Технічні характеристики Raspberry Pi

Отже, які ж технічні характеристикицього унікального комп'ютера без корпусу, давайте з'ясуємо:

Застосування комп'ютера Raspberry Pi для дому

Найбільш застосовувана модель міні-комп'ютера Raspberry Pi - це модель на 215 Мб оперативної пам'яті з підтримкою Ethernet. Також є ще одна модифікація приладу, в якій компоненти розміщені компактніше, також вона має чотири порти USB, кількість портів введення та виведення GPIO в ній істотно більше, крім того, відсутня композитний відеовихід.

Сфери застосування комп'ютера Raspberry Pi досить широкі. Незважаючи на те, що цей прилад не надто потужний, але при цьому це цілком повноцінний комп'ютер. Якщо вам потрібна машина для вирішення найпростіших завдань, які не вимагають застосування потужних ресурсів у плані обчислення, ви сміливо можете підключати до пристрою Raspberry Pi стандартні елементи машини:

• монітор;
• миша;
• клавіатуру;
• підключення будь-якого дистрибутива ОС Linux.

У домашніх умовах пристрій Raspberry Pi ви можете використовувати в таких цілях:

• створення домашнього медіа-сервера;
• як сервер зберігання даних;
• як «мозковий центр» для автоматизованих верстатів або роботів;
• як сервер домашньої автоматизації (або системи «розумний дім»).

Як бачимо, сфери застосування Raspberry Pi для приватних потреб можуть бути різні. В основному це вузькопрофільні завдання, пов'язані з роботою програмістів або інших розробників. А якщо говорити про широке застосування, варто ознайомитися з особливостями застосування Raspberry Pi для систем домашньої автоматизації або так званого розумного будинку. Давайте розглянемо практичну сторону цього питання.

Будь-яка система домашньої автоматизації або так званий розумний будинок є досить складною і багатоструктурною. Крім того, що вона покликана виконувати ті чи інші сценарії, які задаються користувачем, вона має властивість приймати свої власні рішення в певній позаштатній ситуації. Сміливо можна сказати, що така система має задатки штучного інтелекту.

Багато хто сьогодні застосовують поняття «розумний дім» до всього, наприклад:

• сигналізації GSM;
• датчику протікання води;
• світлового управління датчиками руху і т.д.

Всі ці явища можуть входити до структури домашньої автоматизації, але бути нею окремо вони можуть.

Система домашньої автоматизації («розумний будинок») включає такі компоненти:

• центральний сервер;
• він пов'язаний за допомогою інтерфейсу RS485 з контролерами, які стоять у кожній кімнаті та приміщенні будинку;
• до контролерів підключені ті чи інші управлінські пристрої для захисту, контролю та регулювання роботи системи.

Така мережева архітектура даної системи хороша тим, що у власника будинку немає необхідності протягувати від кожного пристрою до сервера незручні дроти, а потрібно просто з'єднати контролери, до яких вони підключаються одним кабелем UTP. Одна пара його дротів застосовується для інтерфейсу RS485, а інші живлять датчики та контролери. Варто зазначити, що структура роботи передбачена таким чином, що якщо вийде з ладу один із контролерів або кілька, або навіть буде порушена робота центрального сервера, на роботу системи загалом це не впливатиме.

А міні-комп'ютер Raspberry Pi в даній системі та є центральним сервером. На нього потрібно встановити Веб-сервер, за допомогою якого будь-який користувач за допомогою свого мобільного пристрою (смартфону, планшета або ноутбука) зможе за допомогою звичайного браузера мати дані про всі процеси, що відбуваються в будинку та керувати цими процесами. Доступ до сервера користувач має за допомогою логіну та пароля через домашню локальну мережу або через глобальну мережу, якщо входити в неї через Wi-Fi-пристрій.

До послідовного порту пристрою UART за допомогою узгоджувального пристрою через інтерфейс RS485 підключають контролера, які оснащені різним набором висновків або вводів. Також до цього ж інтерфейсу можна підключати GPS-модель і з його допомогою мати доступ до системи за допомогою мобільного або стаціонарного телефонного зв'язку, якщо користувач знаходиться в зоні, де немає доступу до Інтернету. Доступ також дозволяється через пароль, як і в попередньому випадку. Ще один пристрій у мережі – це радіомодуль, за допомогою якого можна прив'язати до загальної системи усі радіодатчики та пульти дистанційного керування.

Отже, існуюча на сьогоднішній день версія системи домашньої автоматизації на базі комп'ютера Raspberry Pi складається з центрального сервера та контролерів з інтерфейсом RS485, які потрібні для зв'язку із сервером. Їх опис виглядає так:

А зараз давайте дізнаємося, яким чином пристрій Raspberry Pi був використаний винахідниками для створення інноваційних виробів. Розглянемо деякі з них.

Конструктор Kano

Конструктор Kano для дітей - це не просто звичайний конструктор, це модульний комп'ютер, зібрати таку головоломку зможе навіть дитина. Набір конструктора включає наступне:

Таким чином, навіть дитина може сама зібрати комп'ютер, який потім підключається до монітора або телевізора за допомогою HDMI-порту.

Такий конструктор спочатку був створений для дітей, але став популярним серед дорослих. Кошти на розробку та реалізацію цього проекту були зібрані за допомогою платформи для збирання коштів на творчі винаходи. Завдяки зібраному комп'ютеру можна виконувати такі дії:

• записувати музику;
• дивитися відео у форматі HD;
• писати програми;
• створювати свої ігри.

Літаючий пристрій SkyJack

Інші винахідники на базі комп'ютера Raspberry Pi створили апарат-безпілотник SkyJack, який керується за допомогою Wi-Fi з'єднання. Такий апарат здатний брати вертолітну висоту, відстежувати шляхи військових вертольотів та керувати ними, також за його допомогою можна перехоплювати радіосигнали та створювати перешкоди. Однак, незважаючи на такі можливості, апарат дозволений для масового користування через невеликий радіус дії.

Poppy: робот-інопланетянин

Робот Poppy був створений за допомогою тривимірного друку французькою компанією INRIA Flowers. Робот керується за допомогою міні-комп'ютера Raspberry Pi. Конструкція робота повторює біологічну будову людини, має суглоби, хребет і сухожилля, його хода схожа на людську, він ходить, переступаючи з п'яти на ніс і рівномірно керувати центом своєї тяжкості.

Що таке No More Woof?

No More Woof - це прилад, який поки що знаходиться на стадії розробки, і створюється на базі Raspberry Pi. З його допомогою господар розумітиме, що хоче його пес. Так, прилад прикріплюватиметься до голови тварини та працюватиме за принципом електроенцефалографа, тобто зчитувати інформацію з голови собакита передавати її господарю за допомогою Raspberry Pi. Коли подібний прилад буде готовий і яким чином він точно використовуватиметься, поки невідомо, але подібні гарнітури, хай не настільки досконалі, вже застосовувалися професійними кінологами.

Усі бачать, що з настанням нового тисячоліття інтерес до комп'ютерів у нового покоління і не лише є виключно споживчим. Діти не хочуть навчатися програмувати та створювати щось нове, а хочуть бути виключно «користувачами». Розробники Raspberry Pi упевнені, що їхній пристрій поверне колишній інтерес людей до вивчення обчислювальних наук і змусить їх не тільки користуватися новими технологіями, а й створювати їх.

Перелік досягнень людини постійно поповнюється новими розробками. Визначною можна назвати розроблену людиною популярну сьогодні опцію «Розумний дім» на міні-комп'ютері Raspberry Pi.

Згадана система після свого виходу на ринок практично відразу закохала багатьох власників будинків. Саме тому попит на систему "розумний дім" на Raspberry pi почав активно зростати з кожним роком. Хочете з'ясувати, чим такий унікальний Raspberry pi 3 розумний будинок і чому саме цю систему сьогодні в багатьох будинках встановлюють? Вивчіть нижчевикладений матеріал.

Що є проектами Raspberry pi 3 для дому і навіщо вони потрібні?

Система «розумний будинок», яку винайшла компанія Raspberry Pi, дозволяє контролювати абсолютно все в будинку: починаючи від включення світла та опалювальної системи до активації систем, які імітують присутність у будинку людини.

Злагоджена робота всіх ланок системи базується на датчиках та спецконтролерах, які реагують на рухи, шум, а також енергію.

Система розумний будинок від відомої багатьом компанії Raspberry Pi настільки затребувана сьогодні завдяки тому, що вона може легко збиратися, як простий конструктор. Функціонувати може при цьому на різних ядрах. Однією з найбільш покупних сьогодні є система, що функціонує на базі міні-комп'ютера Raspberry.

Спочатку компанія запропонувала дві комплектації міні-комп'ютерів - модель А і модель В. Модель А мала обсяг пам'яті в 256 Мб, а модель В могла зберігати вдвічі більше інформації. Але модель з невеликим обсягом пам'яті не зняли з виробництва, тому що вона дозволяла користувачеві виходити в Інтернет. Пізніше була оновлена ​​модель В. Новий її варіант відрізнявся компактнішим дизайном і мав 4 USB-порти.

Як система працює?

Структура системи може бути різною. Але зазвичай побудова її відбувається за таким принципом: головним є центральне обчислювальне пристрій (його називають сервером). Як центральний системний сервер виступає Raspberry Pi, на який встановлюється WEB-інтерфейс. Останній може легко зв'язуватися з ноутбуком, планшетом або смартфоном.

Сервер зв'язується з периферійними спецмодулями за допомогою RS485 – інтерфейсу. Щоб система злагоджено працювала, у кожному ключовому приміщенні домоволодіння завжди встановлюють спецконтролер, завдання якого - інтерпретувати сигнали, що надходять, і відправляти їх на пристрої побутової техніки, які в цьому зв'язку є пристроями-виконавцями.

Зазвичай модуль Raspberry Pi зв'язується із контролерами через порт UART. До останнього слід підключати такий узгоджувальний пристрій, як спецперехідник на інтерфейс RS485 (слід підкреслити, що останні моделі пристрою вже мають цей інтерфейс, тому що його передбачає базова комплектація).

"Операційною" є Raspberry, супутником якої може бути розширення, наприклад, Pimatic. Дуже неважко зібрати спецсистему «розумний будинок» на «відкритій платформі», наприклад, openHAB, Fhem, SHC. Також популярною продовжує залишатись платформа wiButler.

Модулі, які можна вибрати для системи «розумний дім», що вибудовується своїми руками

Щоб побудувати спецсистему і зробити її максимально функціональною, будуть потрібні спеціальні модулі. Для тих, хто любить майструвати та хоче створити Raspberry pi 3 розумний будинок своїми руками, пропонуються сьогодні такі модулі, як:

• Модуль камери. Підключивши його, систему можна розглядати як зручний інструмент для відеоспостереження. Дана камера сумісна з "операційною" міні-комп'ютера Raspberry. Вона дозволить записувати відеофрагменти у роздільній здатності Full HD і робити чудові 5-мегапіксельні фото.
• Датчик, який вимірює вологість, а також температуру повітря. При установці цього модуля система буде обробляти метеодані.

• Датчики диму, а також датчики, що сигналізують про протікання води. Даний встановлений та підключений модуль допоможе своєчасно реагувати на появу диму в будинку та виявляти протікання води. Багато власників великих котеджів вибирають цю опцію для того, щоб максимально убезпечити свій будинок від неприємних сюрпризів.
• Датчик руху сумісний з Raspberry Pi. Даний модуль можна використовувати для того, щоб домашні лампи включалися при найменших помічених рухах в будь-якій зоні домоволодіння.

Переваги Raspberry Pi 3 у порівнянні з раніше випущеними версіями

Переваг у останньої прогресивної версії Raspberry Pi 3 багато:

• Пристрій має багато інтерфейсів. Остання версія має Bluetooth 4.1, Wi-Fi 802.11n, Lan, 4 USB, а також HDMI. Також можна підключити GSM-модем для виходу на зв'язок з офіційним мобільним оператором, який займається наданням послуг інтернет-доступу.
• Raspberry Pi 3 має потужний чотириядерний 1,2 ГГц процесор.
• Остання версія сумісна з попередніми.

Плюси та мінуси системи «розумний дім» від фірми Raspberry Pi

Для людини, яка бажає зробити своє життя комфортнішим та безпечнішим, система «розумний дім» Raspberry Pi 3 є розумним рішенням. Підсумовуючи всього вищесказаного, можна виділити чотири важливі переваги «розумного будинку».

• Можливість максимально убезпечити свій будинок за рахунок контролю протікання, встановленого відеоспостереження, охоронної та протипожежної системи.
• Можливість установки системи, що допомагає економити (йдеться про датчики руху, змішувачі сенсорного типу, датчики, що фіксують рух).
• Можливість встановлення систем, що підвищують рівень комфорту (спецсистеми керування шторами, електроприладами).
• Можливість встановлення інтелектуальних розважальних спецсистем (йдеться про систему мультирум, спецсистему «домашній кінотеатр»).

Поряд із плюсами, є у системи «розумний будинок» і кілька незначних мінусів:

1. Систему доцільно купувати лише для великого заміського будинку.
2. Важливо розбиратися в кожному елементі системи (або мати завжди під боком людини, що розбирається в цьому питанні), так як через свою складність система в будь-який момент може вийти з ладу.
3. Так як прогрес галопуючими темпами просувається вперед, через п'ять-сім років і ця прогресивна система застаріє, тому є ризик того, що з продажу можуть зникнути її важливі компоненти.

Як бачимо, плюси упевнено перекривають мінуси. Тому, якщо є бажання купити систему «розумний будинок» для заміського котеджу, не варто відмовлятися від цієї ідеї.

- Це високотехнологічна інтелектуальна система на базі одноплатного мікрокомп'ютера, що бере на себе управління всіма комунікаціями будинку, квартири.

Система програмується та налаштовується власником житла під свої потреби та відповідно до його уявлення про функціональність.

Система "Розумний дім" на базі Raspberry Pi 3 хороша тим, що вартість її невелика, а функціональність можна нарощувати поступово.

Платформа Raspberry Pi 3 – основні особливості

У лютому 2016 року компанія Raspberry Pi випустила в широкий продаж нову версію мікрокомп'ютера Raspberry Pi 3, модель «В».

Модель відразу ж здобула широку популярність серед користувачів, про що говорить все зростаючий обсяг її продажів.

Структурна схема системи «Розумний Дім» на базі Raspberry Pi 3

Побудований на базі Raspberry Pi 3 «Розумний будинок» дозволяє не тільки взяти під контроль та управління практично всі комунікації житла, але й довільно нарощувати функціональність у процесі експлуатації.

Основні характеристики Raspberry Pi 3

Новий мікрокомп'ютер отримав:

1. процесор ARM Cortex-A53;
2. оперативну пам'ять на один гігабайт;
3. вбудовані WiFi та Bluetooth 4.1;
4. повну сумісність із попередніми моделями.

Процесор має чотири ядра, розрядність 64 біта, частоту 1.2 ГГц, що у 10 разів перевищує продуктивність першої моделі.

WiFi стандарту 802.11b/g/n з можливістю передачі зі швидкістю до 600 Мб/сек на частоті 5.0 ГГц.

На замовлення Raspberry Pi компанія Broadcom розробила і випустила новий монокристал BCM2837 з архітектурою, аналогічною кристалам BCM2835 і BCM2836, що забезпечило сумісність з попередніми моделями.

Одноплатні комп'ютери Raspberry Pi 3 та Arduino – головні відмінності

Порівняння цих платформ не зовсім коректне. Насамперед тому, що Raspberry Pi 3 за своїм наповненням є комп'ютером з повним набором функцій, а Arduino віднести до класу комп'ютерів досить проблематично.

Raspberry Pi 3 оснащений потужним чотириядерним процесором, частота якого в 40 разів вища за тактову частоту Arduino. Оперативна пам'ять Raspberry Pi 3 має ємність, що в 128000 разів перевищує ємність оперативної пам'яті Arduino.

Але ці показники говорять не про те, що Raspberry Pi 3 перевершує Arduino, а про те, що ці пристрої призначені для вирішення різних завдань.

Завдання, які вирішуються Raspberry Pi 3 за допомогою ПЗ, не під силу вирішувати простому Arduino. Але він чудово справляється із завданнями суто апаратних проектів, зі зчитуванням та обробкою аналогових сигналів.

Обробка аналогових сигналів ведеться в реальному масштабі часу, причому ці сигнали можуть надходити з чипів будь-яких типів і виробників. Для того, щоб Raspberry Pi 3 міг також обробляти аналогові сигнали, йому потрібні додаткові апаратні засоби.

Реалізація проекту «Розумний дім» на базі Raspberry Pi 3

Для тих, хто вирішив створити Raspberry Pi 3 "Розумний дім" своїми руками, спочатку слід визначитися, які функції будуть реалізовуватися, як вони включатимуться в робочу конфігурацію. І, відповідно, комплектувати майбутню систему необхідними пристроями.

Периферійні пристрої «розумного дому»

Для реалізації проекту Raspberry Pi 3 «Розумний дім» знадобляться такі модулі:

• модуль;
• модуль підтримки бездротового зв'язку;
• датчик вимірювання вологості та ;

Крім цього, для системи Raspberry Pi 3 "Розумний дім" знадобляться картка пам'яті MicroSD ємністю 32 ГГб, блок живлення, п'ятивольтове реле.

Одним з найважливіших додаткових пристроїв для реалізації проекту Raspberry "Розумний дім" є модуль NodeMCU ESP-12E з радіоінтерфейсом Wi-Fi та інтегрованої в плату модуля мікросмужкової антеною.

Операційні системи

Як і будь-який комп'ютер, Raspberry Pi 3 без програмного забезпечення є просто марним набором електронних елементів.

Щоб цей набір перетворити на інструмент, що реалізує свої функціональні можливості, потрібно «вдихнути життя», тобто наповнити його відповідним програмним забезпеченням.

Цей процес виконується у кілька етапів. Спочатку необхідно вибрати та завантажити для Raspberry Pi 3 «Розумний дім» iOS – мобільну операційну систему.

Як носій для ОС і розміщення на ньому програм Raspberry Pi 3 використовується мікрокарта пам'яті SD. Для встановлення ОС можна вибрати один із трьох способів:

1. купити SD-карту, на яку вже було попередньо встановлено ОС;
2. завантажити на картку пам'яті NOOBS (New Out Of the Box Software) - установник ОС, а потім встановлювати ОС прямо з картки;
3. монтувати образ ОС на карту SD.

Для системи Raspberry «Розумний дім» розроблено понад 40 різних ОС. Найчастіше використовуються ОС Raspbian OS, Ubuntu Mate, Windows 10 IoT, RICS OS.

Найбільш адаптованою під апаратні засоби Raspberry Pi 3 явл

ється операційна система Raspbian OS, що встановлюється із завантаженого на SD-карту установника NOOBS.

Встановлення операційної системи

Перед початком роботи з мікрокомп'ютером слід підготувати необхідні прилади та аксесуари.

Для першого запуску знадобляться:

• мікрокарта SD, ємністю не менше чотирьох гігабайт (переважно 32 гігабайти);
• блок живлення п'ять вольт;
• кабель із роз'ємами HDMI;
• монітор із HDMI-підключенням;
• клавіатура та миша з USB-підключенням;
• комп'ютер із роз'ємом для SD-карти;
• підключення до Інтернету – Ethernet.

Наступні дії такі:

1. форматування SD-картки;
2. скачування архіву установника NOOBS та розпакування його в кореневу директорію SD-карти;
3. карта вставляється в слот мікрокомп'ютера, підключаються всі пристрої, вмикається блок живлення;
4. при першому запуску зі списку вибирається необхідна ОС та запускається її встановлення;
5. після завершення встановлення встановити та налаштувати програми Raspberry Pi 3 «Розумний дім».

Встановлення сервера Homebridge та налаштування модулів

Система «Розумний дім» працює з технологією Home Kit, що об'єднує всі пристрої «розумного дому» в одному додатку та сприймає голосові команди, подані російською мовою. Але таких пристроїв, що особливо «розуміють» російську мову, не так вже й багато, до того ж вони дуже дорогі.

Сервер Homebridge виконує роль своєрідного містка між усіма пристроями будинку та Home Kit. Цей сервер емулює Home Kit API.

Серверу доступні сотні різних плагінів, завдяки яким стало можливим здійснювати управління всіма домашніми пристроями, які навіть конструктивно не призначені для роботи з Home Kit. Головна перевага Homebridge – те, що він може працювати на будь-якому комп'ютері, в тому числі і на Raspberry Pi 3.

При підключенні нового модуля слід оновити програмне забезпечення, оскільки від моменту придбання модуля до ввімкнення його в робочу конфігурацію можуть бути оновлені драйвери, і на старих версіях модуль може не працювати.

Після оновлення, у списку пропонованих модулів знайти потрібний та додати його до робочої конфігурації. Фізично дотримуватися рекомендованих запобіжних заходів (наприклад, знімати з себе статичну електрику).

Висновок

Система «Розумний дім» на базі Raspberry Pi 3, створена своїми руками, обійдеться в рази дешевше за аналогічну готову систему, а функціональність її можна нарощувати практично необмежено.

Відео: Raspberry Pi Model 3 B - встановлюємо систему управління розумним будинком Domoticz