Данный проект был разработан и реализован для молодой семьи с двумя детьми совместно с дизайн-студией ReRoom. Основной акцент сделан на реализации системы умного освещения и климат-контроля.
Главной особенностью проекта является интеграция всех систем в HomeKit с возможностью голосового управления устройствами при помощи умной колонки Apple HomePod.
В умном доме реализованы:
Группы освещения 220 В без регулировки яркости - 7 шт.
Группы освещения 220 В с регулировкой яркости - 21 шт.
Группы освещения 48 В без регулировки яркости - 2 шт.
Группы освещения 24 В с регулировкой яркости - 16 шт.
Группы освещения 24 В без регулировки яркости - 1 шт.
Группы выключателей - 47 шт.
Система защиты от протечки - 1 шт.
Универсальные проводные датчики климата - 8 шт.
Универсальные беспроводные датчики (температуры, влажности) - 15 шт.
Моторизованные шторы - 8 шт.
Кондиционеры - 4 шт.
Увлажнители воздуха - 1 шт.
Приточно-вытяжная вентиляция - 1 шт.
Сервоприводы отопления - 6 шт.
Система защиты от затопления
Wi-Fi точки доступа - 3 шт.
Коммутатор LAN - 1 шт.
Голосовой ассистент - 1 шт.
Камеры видеонаблюдения - 2 шт.
Управление всеми системами происходит через:
Выключатели
Мобильные устройства с приложением "Дом"
Настенные панели управления (для управления кондиционерами)
Умную колонку HomePod
Технические особенности проекта:
Из-за того, что в дизайн-проекте квартиры щиты предполагалось расположить по бокам шкафа в коридоре, с целью экономии полезного пространства в коридоре квартиры и минимизации количества проводов, оборудование умного дома было разведено на 2 щита, встроенных в боковые шкафы, а также использованы беспроводные модули управления освещением и климатом дома.
Содержание
Предварительная сборка и настройка щитов
С целью оптимизации времени сборки и настройки оборудования отдельные работы проводятся заранее: предварительная сборка, настройка, выбор оптимального размещения модулей и установка программного обеспечения.
Управление всеми системами реализовано на базе контроллера Wiren Board 6 и ПО SprutHub с Node-RED.
Сборка щитов на объекте
На этапе чистовой отделки и установки электромонтажного оборудования происходит монтаж и подключение оборудования умного дома в щиты согласно проекту.
Схема подключения
Все кабели умного дома разведены на 2 щита.
В первом щите установлены:
Блок питания Mean Well HDR 30-24 - 1 шт.
Модуль бесперебойного питания WB-UPS v.2 - 1 шт.
Контроллер Wiren Board 6 - 1 шт.
Релейный модуль ввода-вывода для управления клапанами отопления и системой защиты от протечек Нептун WBIO-DO-R10A-8 - 1 шт.
Модули дискретных входов для подключения выключателей и системой защиты от протечек Нептун WBIO-DI-WD-14 - 2 шт.
Модуль реле для управления системой трекового освещения WB-MR6C v.2 - 1 шт.
Модули аналогового вывода 0-10В для управления светодиодной подсветкой WB-MAO4 - 2 шт.
Устройства группового управления приводами карнизов ГУ-4.3М - 2 шт.
Расположение модулей в щите №1
Для удобства подключения проводов и возможности простого изменения конфигурации подключения устройств используются самозажимные 2-х и 3-х уровневые клеммы на DIN-рейку.
Фото щита №1
Во втором щите установлены:
Блок питания Mean Well HDR 30-24 - 1 шт.
Модуль бесперебойного питания WB-UPS v.2 - 1 шт.
Преобразователь интерфейсов Internet - Modbus WB-MGE - 1 шт.
Модули аналогового вывода 0-10В для управления светодиодной подсветкой WB-MAO4 - 2 шт.
Контроллер светодиодной ленты WB-MRGBW-D - 1 шт.
Модуль реле для управления неоновой подсветкой и подсветкой шкафа WB-MR6C v.2 - 1 шт.
Расположение модулей в щите №2
Фото щита №2
Освещение
Всего в квартире установлено 47 групп освещения. По пожеланию заказчика большинство групп света являются диммируемыми.
Все группы света можно разделить на несколько категорий:
Высоковольтные диммируемые группы света (люстры с диммируемыми лампами, потолочные споты, бра и т.д.)
Высоковольтные недиммируемые группы света (люстры со встроенными лампочками, настольные лампы и т.д)
Низковольтные диммируемые группы света (светодиодная подсветка)
Низковольтные недиммируемые группы света (трековые светильники)
Подключение высоковольтных групп света
Для подключения основных групп света на 220 вольт были использованы Z-wave модули, установленные в подрозетники от компании FIBARO.
Модуль FIBARO, установленный в подрозетник
Для подключения всех модулей Z-wave к контроллеру Wiren Board был использован Sprut.stick Z-Wave.
Группы света на 220 вольт с поддержкой диммирования подключаются к модулю Fibaro Dimmer 2 (FGD-212) согласно схеме:
Группы света на 220 вольт без поддержки диммирования подключаются к модулю Fibaro Double Switch (FGS-223) согласно схеме:
Подключение трековых светильников
По всему контуру кухни-гостиной расположен трек с магнитными светильниками на 48 вольт.
Из-за высокой суммарной мощности трековой системы (600 Вт) было принято решение разделить всю систему на 2 участка с раздельным управлением и отдельными блоками питания на каждый.
Контроль трековой системы осуществляется при помощи модуля WB-MR6C v.2.
Подключение низковольтной диммируемой светодиодной подсветки
Мощности групп низковольтной подсветки, предусмотрено проектом, сильно разнятся. В связи с этим было принято решение отказаться от классической схемы управления через ШИМ контроллеры и усилители для большинства групп подсветки в пользу протокола 0-10В в связки с блоками питания с регулируемым напряжением по этому же протоколу.
Для контроля светодиодной подсветки по протоколу 0-10В были установлены модули WB-MAO4 и WB-MRGBW-D для управления по ШИМ.
Подключение выключателей
Для управления светом во всей квартире используются выключатели JUNG с механизмом без фиксации.
Для групп света с диммированием реализована следующая логика выключателей:
Короткое нажатие - включить/выключить свет
Длительное нажатие - изменение яркости от 0 до 100% и наоборот
Двойное нажатие - установка яркости света на 100%
Выключатели от групп света, управляемых по протоколу 0-10В, подключены к модулям WBIO-DI-WD-14, все остальные - к модулям реле WB-MR6C v.2 и ШИМ контроллеру WB-MRGBW-D.
Мастер-выключатель
По пожеланию заказчика в проект был добавлен выключатель, расположенный возле входной двери, для отключения всего света в квартире и перевода всего климатического оборудования в эко-режим.
В данном выключателе реализована следующая логика:
Однократное нажатие - выключение всего света в квартире, перевод всех кондиционеров в эко-режим, уменьшение мощности вентиляции до минимума и выключение увлажнителя воздуха
Двукратное нажатие - возвращение всего света и климатического оборудования в изначальное состояние
Климат-контроль
В квартире реализовано управление 4 кондиционерами, 6 батареями водяного отопления, системой вентиляции и системой увлажнения воздуха.
За контроль состояния климата в квартире отвечают 8 проводных и 15 беспроводных климатических датчиков.
Управление кондиционерами
В квартире установлено 2 кассетных и 2 канальных кондиционера Mitsubishi.
Так как данные кондиционеры не поддерживают протокол Modbus, для их интеграции в систему умного дома использованы модули Intesis ME-AC-MBS-1, подключенные напрямую к кондиционеру в порт CN105.
Управление кондиционерами происходит двумя способами: при помощи настенных панелей управления и мобильных устройств.
Управление батареями водяного отопления
Всего в квартире установлено 6 батарей:
В гостиной - 3 шт.
В первой детской комнате - 1 шт.
Во второй детской комнате - 1 шт.
В местер-спальне - 1 шт.
Все батареи подключены к водяному коллектору, находящемуся под первым щитом. Для управления выводами коллектора используются сервоклапаны.
Для управления сервоклапанами использован модуль реле WBIO-DO-R10A-8.
Управление системой вентиляции и увлажнения воздуха
За вентиляцию квартиры отвечает вент-машина Komfovent Domekt r400f, работающая совместно с увлажнителем воздуха Carel UE003XD0E1. Оба устройства управляются по протоколу Modbus.
Управление вентиляцией происходит при помощи настенной панели и мобильных устройств.
Система мониторинга климата квартиры
Для отслеживания параметров климата в квартире используются 8 проводных мультисенсоров WB-MSW v.3, установленных на потолках в каждой комнате и отслеживающих уровни температуры, влажности, освещенности, движения, уровня шума, концентрации CO2 и летучих органических соединений.
В качестве дополнительных датчиков, для более точного определения температуры и влажности, используются 15 беспроводных Zigbee датчиков температуры и влажности Aqara (WSDCGQ11LM).
В гостиной, детских и мастер-спальне установлено по 3 таких датчика, а в коридоре и ванных комнатах - по одному.
Так как теплый воздух в помещениях всегда поднимается вверх, а холодных опускается вниз, датчики расположены на разных уровнях, что дает возможность более точного определения средней температуры в комнате.
Умные шторы
В квартире установлено 8 электро-карнизов для штор и тюлей, по 2 на каждое окно. 6 карнизов расположены в кухне-гостиной и 2 в мастер-спальне.
В качестве приводов для карнизов используются моторы NOVO с фазным управлением. В качестве управляющего модуля FIBARO Roller Shutter 3 (FGR-223).
Для одновременного управления несколькими карнизами в гостиной, вместе с модулем FIBARO используются устройства группового управления ГУ-4.3М.
Система защиты от затопления
За защиту от протечек отвечает комплект BUGATTI PROW+ от компании NEPTUN с 5 беспроводными датчиками, расположенными в ванных комнатах, прачечной и кухне.
Контролер системы установлен в коллекторном шкафу, находящемся в одной их ванных комнат.
Интеграция системы NEPTUN в умный дом обеспечена при помощи сухих контактов, подключаемых к модулю реле WBIO-DO-R10A-8 и модулю дискретных входов WBIO-DI-WD-14.
WI-FI и интернет в квартире
Площадь квартиры составляет 200 м², поэтому было принято решение установить 3 WI-FI MESH роутера TP-Link Deco M9 Plus для равномерного и бесшовного покрытия WI-FI. Роутеры расположены в коридоре, гостиной и одной из детских комнат.
Для подключения интернет розеток использован коммутатор на 16 гигабитных портов TP-LINK TL-SG1016D V6.
Управление умным домом, сценарии
Управлять всеми утройствами в квартире можно тремя разными способами:
При помощи выключателей и настенных панелей
При помощи приложения "Дом"
При помощи голосовых команд через Apple HomePod
Управление через приложение "Дом"
В данном приложении можно управлять всеми приборами, подключёнными к системе умного дома, а также запускать различные сценарии.
На главном экране приложения собрана вся информация о климате в квартире, статусы работы всех активных приборов, а также избранные устройства и сценарии.
Во вкладке комнат, помимо "реальных" помещений, есть 3 виртуальных:
Sensor charge - комната, в которой отображается заряд всех беспроводных датчиков
Settings - комната, в которой можно выбрать различные режимы работы автоматического включения освещения, активировать поиск новых устройств и перезагрузить контроллер умного дома
General - комната, в которой собраны общие устройства для всей квартиры, такие как система вентиляци, система увлажнения, система защиты от протечек и сигнализация превышения уровня углекислого газа
Сценарии
Для удобства управления всеми устройствами в квартире, для каждой комнаты и всего дома в целом были созданы различные сценарии.
Например, вот некоторые из них для гостиной:
Breakfast – открытие штор, включение люстры над обеденным столом на 50%, включение лёгкой музыки
Dinner – включение люстры над обеденным столом на 70%, люстр над кухонным островом на 100%, подсветки фартука и кухни на 60% и включение джазовой музыки
Cleaning – открытие штор и тюлей, включение всего света в гостиной, включение энергичной музыки
Chill – включение всей подсветки на минимальную яркость, включение спокойной музыки
Concert – закрытие штор, включение подсветки ТВ и штор на минимальную яркость, включение подсветки стеллажей на максимальную яркость
Party – закрытие штор, включение всей подсветки на яркость 50%, включение подсветки фартука и люстры над кухонным островом на 80%, включение танцевальной музыки
Cinema – закрытие штор, включение подсветки ТВ на 20%, включение подсветки фартука на 60%
Управление голосом через HomePod
Для проигрывания фоновой музыки и голосового управления устройствами на английском языке, в качестве умной колонки был выбран HomePod. С его помощью можно управлять приборами в квартире и запускать различные сценарии так же как и из приложения "Дом".
Выводы
Нам полностью удалось реализовать данный проект в соответствии с поставленными задачами в установленный срок.
В ходе работ были выявлены некоторые особенности в работе с оборудованием Wiren Board, которые стоит учитывать в дальнейшем.
Связка оборудования от Wiren Board и ПО SprutHub является одной из лучших в средней и высокой ценовых категориях и дает невероятную гибкость работы и масштабирования системы под различные задачи.
Использование сценариев и голосового управления в квартирах и домах с большим количеством групп освещения и устройств является необходимым, так как благодаря этому полностью отпадает необходимость в ручном управление освещением и устройствами.
Использование нескольких протоколов связи и ПО SprutHub позволит в дальнейшем легко расширить систему, просто добавляя в нее различные Zigbee и Z-Wave устройства.
Подводя итоги, хочется выразить благодарность дизайн-студии ReRoom за оказанное доверие и эффективную совместную работу, а также всему сообществу Sprut.ai, за ПО SprutHub и помощь в работе с ним :)
P.S.
Немного фото с процесса ремонта
И фото завершенного ремонта