Smart home, Domoticz, Raspberry – z czym się to je

Czytając swojego bloga (serio – czytam czasem co naskrobałem dwa lata temu, aby poprawiać 'warsztat') doszedłem do wniosku, że nie zrobiłem nawet małego wstępu dla amatorów tematów Smart house i Raspberry Pi. Odgórnie przyjąłem, że wszyscy już wiedzą o co chodzi i od razu, 'z grubej rury' przystąpiłem do opisywania tematów. Czasem dość trudnych.

Przy okazji rozpoczęcia strony na Facebook, dotarło do mnie, że nie mam co wrzucić jako początek, jak zainteresować ludzi, wytłumaczyć podstawy. Temu właśnie posłuży ten wpis.

Zaczynamy!

Designed by Freepik

Smart home, smart home, IoT, IoT. Bardzo głośne ostatnio tematy. Czyli tak zwane 'Inteligentne domy'. Osobiście wolę termin 'Sterowane', 'Odpowiednio sterowane' lub 'Automatyczne'. Inteligencję rezerwuję dla tworów żywych.

Dom taki na podstawie czujników czy też informacji z zewnątrz (na przykład pogodowych) potrafi odpowiednio się 'dostosować' do naszych potrzeb.

Dość często wymienia się tutaj przykłady:
– uruchomienia podlewania gdy prognozowany jest brak opadów przez kilka dni,
– automatyczne otwieranie rolet/markiz o poranku
– czy też domykanie ich, gdy słońce świeci akurat w konkretne okno,
– sterowanie ogrzewaniem w domu gdy nas nie ma
– lub ustawianie zadanej temperatury, bo akurat wcześniej wracamy z pracy/wyjazdu,
– inteligentne monitorowanie posesji – jeżeli kurier dzwoni wideofonem przy bramie – wyślij zdjęcie i jeżeli potrzeba – otwórz mu furtkę aby nie bawił się w ogrodową koszykówkę przesyłką,
– ustawianie natężenia świateł w zależności od potrzeb – czytanie/oglądanie filmu/pełna jasność
– łączenie powyższych elementów w sceny – jeżeli wybieram tryb Kino – rozwiń ekran, włącz amplituner, wyłącz światła
– sterowanie głosowe
– powiadamianie głosowe/sms/e-mail

Wszystkie te elementy można zrealizować 'na bogato' zlecając je wyspecjalizowanej firmie, lub hobbystycznie. Temu drugiemu podejściu dedykowany jest blog. Niestety, podczas budowy domu popełniłem kilka błędów, jednym z nich było pociągnięcie zbyt małej ilości kabli do przesyłania danych, 'bo przecież teraz wszystko po WiFi'. Wymusiło to (na ponowne kucie ścian i remonty nie mam ochoty) ustawienie zainteresowania na transmisję bezprzewodową.

Nie jestem profesjonalistą w tym temacie. Cały czas mnóstwo się uczę i wiele tematów jeszcze przede mną. Jeżeli coś jednak zaczynam i mnie wciągnie – 'nie ma zmiłuj' – nie będę spał, ale temat muszę rozgryźć a problemy usunąć. Kropka.

Dlatego zainteresowały mnie platformy Raspberry Pi, Wemos, Arduino. Stąd już krok do komunikacji 433MHz, WiFi, ZigBee, Z-Wave. Czujniki temperatury, wilgotności, zalania, dymu, monitorowanie zużycia energii. Internetowe prognozy pogody, dane w formacie JSON. Temat jest niesamowicie rozległy i ciężko powiedzieć: 'To jest jedyne dobre rozwiązanie'.

Są systemy płatne, kompleksowo zamykające temat przez autoryzowanych instalatorów – Fibaro, Grenton to tylko przykłady polskich rozwiązań, na rynku jest ich mnóstwo. Oferują sterowanie światłem, ogrzewaniem, bezpieczeństwem, czujnikami. Są jednak relatywnie drogie (oczywiście punkt widzenia każdej osoby będzie się różnił) oraz zamknięte, jeżeli chodzi o sposób zaimplementowanych rozwiązań.

Osobiście szukałem systemu darmowego aby sprawdzić, czy Smart home się w ogóle u mnie przyjmie, czy jest sensowny. Patrząc z perspektywy czasu – jak najbardziej tak! Do tego przydałoby się oprogramowanie, które to wszystko zepnie, odczyta dane z czujników, prześle do przekaźników, zapisze do bazy danych, umożliwi analizy, reakcję.

Mój wybór padł na Domoticz. Trzy lata temu 'próg wejścia' w jego przypadku był niższy niż w Home assistant. Aktualnie coraz częściej rozważam opuszczenie Domoticz, albo chociaż na pewien czas równoległe sprawdzenie Home assistant. Wydaje się platformą stabilniejszą, bardziej rozwojową ze względu na sposób jego budowy. Aktualnie jednak – Domoticz!

Dla osób początkujących ważna jest również kolejna informacja – oba systemy są darmowe, możliwe do zainstalowania na Raspberry Pi, komputerach/serwerach obsługujących Linux, Windows, MacOS. Nie nie ryzykujecie zaczynając przygodę ze Smart home.

Dlaczego akurat on?
– po zainstalowaniu na Raspberry Pi (i nie tylko) można go od razu używać, bez dodatkowych skryptów
– dla początkujących praktycznie wszystko da się wyklikać
– bogaty zbiór urządzeń, które są obsługiwane
– na tamten czas dość ładny interface użytkownika

Porównując koszty, są od 5 do 10 razy mniejsze niż przy rozwiązaniach dedykowanych, nadmieniam jednak, że spędziłem mnóstwo czasu ucząc się, dostrajając elementy do swoich potrzeb, instalując, testując. Nie każdy ma ochotę na takie hobby. Mnie akurat wciągnęło.

Kilka przykładów:

Dashboard (czyli główny pulpit). Z tego miejsca mogę sprawdzić status tego co się dzieje w domu – kamery, gniazdka, włączone urządzenia.

Przełączniki – światła, sterowanie IR (TV, wzmacniacz), gniazdka zdalnie włączane, LEDy, system audio multi room

Sceny – połączenie kilku elementów w łańcuch zdarzeń. Jeżeli oglądamy film, to wyłącz światła, włącz amplituner, subwoofer…

Temperatura – dane z każdego z czujników. Łącznie z wilgotnością.

Elementy użytkowe – status użycia Raspberry Pi, szybkość łącza internetowego, nawodnienie kwiatów, pobór prądu w domu

Domoticz umożliwia również robienie raportów w formie graficznej. Tutaj – wykres temperatury na zewnątrz

Ustawianie warunków włączenia/wyłączenia. Tutaj – Włącz światła przed domem godzinę po zachodzie słońca i wyłącz zawsze o 22:00.

Warunki powiadamiania. Tutaj – Jeżeli włączy się światło przed domem – wyślij e-mail na żądany adres

Jeżeli prezentacja danych w Domoticz nam nie odpowiada, zawsze można doinstalować dodatkowe systemy zbierające i prezentujące dane. Na przykład InfluxDB i Grafana.

Zachęcam do przeczytania poprzednich wpisów, postarałem się ułożyć opisane już tematy w pewne pakiety tematyczne:

– Przede wszystkim – Domoticz
– Systemy audio multi-room – Logitech media server, Max2Play
– Zdalny dostęp do Raspberry i Domoticz – Dataplicity
– Czujniki otwarcia/zamknięcia drzwi – Kerui
– Centralki obsługujące różne transmisje: RFLink, Xiaomi Mijia Smart Home
– Prezentacja danych/sterowania elementami domu: Dashticz, aplikacja Pilot, aplikacja MiHome
– Monitorowania zużycia energii: Owl Micro +
– Sterowanie głosem – Amazon Alexa – Echo Dot, Skille, Kalendarze
– Chipy ESP8266 – Wemos D1 Mini
– Instalacja, konfiguracja: Raspberry, Domoticz
– BLE – Bluetooth Low Energy – Mi flora
– Przełączniki Sonoff – Basic, POW, S20
– Sterowanie oświetleniem – włączniki Xiaomi, Milight
– Piloty uniwersalne IR – Broadlink
czujnik smogu
– Zdarzenia, powiadamianie – bezpośrednio w interface Domoticz, skrypty
pourlopowe wnioski

Nie twierdzę, że moja ścieżka jest jedyną dobrą. Ile osób, tyle możliwych rozwiązań, pomysłów, różnorakich podejść. Eksperymentujcie, sprawdzajcie!

Pozdrawiam, życząc miłej i przyjemnej lektury
Cezar

P.S. Życzę również dużo myślenia, potu, zastanawiania się czemu nie działa, szukania rozwiązań problemów.

Xiaomi Mi Flora i ogólnie BLE

Dzień dobry w ten pochmurny i deszczowy dzień!

Mimo że deszczowo, ale w domu sucho. A jak sucho, to i kwiatki podlewać trzeba.

A do tego się przyda Xiaomi mi flora – czujnik wilgoci, temperatury oraz światła. Ten wpis zacząłem pisać jakieś pół roku temu i tak sobie wisiał nie skończony (poradniki jak czujnik połączyć z Domoticz są również na innych blogach, więc parcia nie było), ale pod kątem mojego kolejnego wpisu postanowiłem go skończyć.

Wpis oparty jest na Raspberry Pi 3, czyli Bluetooth mamy już na pokładzie.

Po wpisaniu

apt-cache policy bluez

dostaniemy zapewne informację wersji 5.23. Trochę stara, nie obsługuje Bluetooth Low Energy. Musimy zainstalować nowszą, przynajmniej 5.3x

Po pierwsze oczywiście, jak zawsze

apt-get update
apt-get upgrade

i instalujemy potrzebne bilbioteki

sudo apt-get install libglib2.0-dev libdbus-1-dev libical-dev libreadline-dev libudev-dev

Później

cd /home/pi

Na moment pisania przeze mnie aktualna wersja bluez to 5.47

wget http://www.kernel.org/pub/linux/bluetooth/bluez-5.47.tar.gz
tar -xvf bluez-5.47.tar.gz
cd bluez-5.47

Ustawiamy zmienne systemowe

sudo ./configure –prefix=/usr –sysconfdir=/etc –localstatedir=/var –enable-tools –disable-test –disable-systemd –enable-deprecated

I kompilujemy wersję

sudo make all

sudo apt-get install python-bluez python-requests

sudo cp attrib/gatttool /usr/bin/ 

lub (wykonanie obu nie zaszkodzi)

sudo cp attrib/gatttool /usr/local/bin/

export PATH=$PATH:~/bluez-5.47/attrib/


I ściągamy kod odpowiedzialny za komunikację z Mi Flora

cd ~ && git clone https://github.com/Tristan79/miflora.git
Kopiujemy folder do folderu ze skryptami Domoticz.
cp -R ~/miflora/ ~/domoticz/scripts/python/miflora
I lecimy dalej:

sudo aptitude install python3 python3-pip
sudo pip3 install pygatt
sudo pip3 install requests
Wchodzimy do folderu bluez:

cd bluez-5.47/

I wykonujemy

sudo tools/btmgmt le on
sudo tools/btmgmt connectable on
sudo tools/btmgmt power on
Dla pewności restartujemy 

sudo hciconfig hci0 down 
sudo hciconfig hci0 up
hciconfig

Później sprawdzamy jaki jest adres MAC naszego modułu Bluetooth
sudo hcitool lescan

Kopiujemy adres MAC naszego modułu Bluetooth, za chwilę się przyda.

W międzyczasie przygotujmy Domoticz. Dodajemy, w sekcji Hardware czujnik MiFlora, jako Dummy.

Następnie, do niego tworzymy Virtual Sensors. Cztery, tak jak poniżej. Uważajcie na typy.

I teraz ważny moment – edycja pliku konfiguracyjnego dla Mi Flora.

sudo nano /home/pi/domoticz/scripts/python/miflora/domoticz.py

Najpierw adres serwera i swoje dane logowania:

domoticzserver   = „192.168.1.200:80”
domoticzusername = „User”
domoticzpassword = „YourPassword”

I na samym końcu możecie zastąpić przykładowe czujniki Waszym adresem MAC i IDX założonych czujników w Domoticz.

print(„n1: Salon”)
update(„C4:7C:8D:62:A9:57″,”132″,”133″,”134″,”135”)

i sprawdzamy

sudo /usr/bin/python3 /home/pi/domoticz/scripts/python/miflora/domoticz.py

Pozostaje wrzucić do cron, aby skrypt automatycznie się wykonywał, na przykład co godzinę.

crontab -e
@hourly sudo /usr/bin/python3 /home/pi/domoticz/scripts/python/miflora/domoticz.py
Działa!

NIC nie stoi na przeszkodzie, aby skrypt rozszerzyć o odczyt wartości baterii. Dodatkowo, osobiście zrealizowałem kiedyś skrypt sprawdzający obecność domowników na podstawie urządzeń Bluetooth – w moim przypadku opaski, ale w sumie każde urządzenie z Bluetooth da się pod to zaadaptować. Nie podobał mi się jednak dość mały zasięg sygnału Bluetooth. Możliwości jednak są!

Życzę powodzenia w ich odkrywaniu.