Automatyka domu - Rpi3 + Arduino + Domoticz - wady rozwiąšzania

Witam,

Jestem na etapie budowy domu jednorodzinnego i chciałbym wprowadzić kilka udogodnień. Jestem konstruktorem mechanikiem i sprawy związane z elektryką/elektroniką są mi raczej obce. Dlaczego się za to zabieram? Bo lubię się rozwijać, lubię majsterkować i robić coœ samemu, plus tnę koszty – gotowe rozwiązania z rynku to spory wydatek.

Dom inteligentny to za dużo powiedziane. Chciałbym aby układ był przewodowy, rozwiązania bezprzewodowe zostawię sobie na póŸniej - w przypadku rozbudowy układu.
Ma to wyglądać tak:
Rpi 3 + domoticz + Arduino mega do powiększenia liczby wejœć/wyjœć.

Elementy którymi chcę sterować: około 25 punktów oœwietlenia, rolety zewnętrze (11 sztuk), domofon (otwieranie furki gdy nie ma mnie w domu), ogrzewanie (cały dom w podłogówce, chciałbym sterować oddzielnie każdą pętlą – pokojem. Pętli mam 11), myœlę jeszcze nad muzyką w toaletach.

Do sterowania: włączniki schodowe, czujniki ruchu (2), czujniki temperatury – 11 sztuk, czujnik deszczu i kontaktrony w oknach (11 sztuk – okno otwarte + deszcz – zamknij roletę) .

Całkiem sporo tego i zastanawiam się czy mój prosty układ sobie z tym poradzi i czy ma to szanse działać stabilnie.
W skrócie – planuję połączyć każdy z czujników/włączników przewodem do rozdzieli – Arduino. Rolety, lampy itd. Przez przekaŸniki sterowane również z Arduino, na którym jedyne co się będzie działo to odpowiedni sygnał wyjœcia po otrzymaniu odpowiedniego wejœcia.
Logikę planowałem stworzyć już na poziomie Domoticza – np. Ustalać zadaną temp w pokoju i na tej podstawie sterować ogrzewaniem podłogowym.

Czy ktoœ z Was ma doœwiadczenia z tak prostym systemem w praktyce? Jakie wady takiego rozwiązania widzicie i czy przekreślają one sens wykonywania takiej instalacji?

Co mnie martwi :
1. Działanie systemu podczas burzy. Spora iloœć i długoœć przewodów nie będzie problemem? Zrobię z domu wielką antenę… Przewody ekranowane coœ pomogą?
2. Padające karty w Rpi. Czy wystarczy mieć drugą kartę – identyczną, z backupem całoœci i w razie usterki podmienić tylko karty?

Witaj
Z tego czytałem, wystarczy karty podmienić. Warto jednak co jakiś czas zrobić świeży obraz systemu z karty więc musisz mieć tak zaprojektowany system by działał manualnie bez elektroniki. Przewody sygnałowe/sterujące odsuń od przewodów zasilających na ścianie by się nie indukowały napięcia na liniach sygnałowych.

O ile niestety nie wiem, ja mam z 4cm-5cm i jest ok.

Pamiętaj by mieć odpowiednio dużą rozdzielnice na to. Standardowo bezpieczniki, różnicówka, ochronniki B + C i może D (elektryk musi Ci pomóc), zasilacz na szynę DIN, pewnie jakieś karty przekaźnikowe, też są na DIN.

Zastanów się czy nie chcesz czujników ruchu jeżeli planujesz alarm to też od razu przewody pociągnij dla spokoju to akurat nie jest duży koszt.

Co do kart to faktycznie padają. Najlepiej robić obraz po zmianach i co jakiś czas backup bazy domoticza. Co do dużych odległości to warto użyć optoizolacji gpio by nie spalić ich pikami. Najlepiej jeśli projektując sterowanie pomyśleć nad tym by w razie czego można sterować też w sposób konwencjonalny. Czyli w praktyce sterowanie zrealizować jak przy wyłącznikach schodowych. Jest z tym naprawdę dużo pracy i podstawa to dobrze zaprojektowana instalacja.

To może nie Rasp pi a jakiś klon z pamięcią np eMMC (do 64GB) przykładowo: ODROID-XU4 lub nawet coś z SATA?
Opcja niby droższa, ale za to mniej problemów w przyszłości.

Przejrzyj ten temat:
Link

Dzięki za pierwsze odpowiedzi.

Jako że buduję dom pewnie jedyny raz w życiu zostawiam sobie furtkę bezpieczeństwa. Nie chciałbym 2 lata po wprowadzeniu uznać że to co zrobiłem jest do d.. i kuć tynki żeby zmienić instalację.

Dlatego przewody sygnałowe - np. do włączników światła, planuję poprowadzić pod tynkami w peszlach. W skrajnym przypadku daje to możliwość wykorzystania przewodu sygnałowego jako pilota i przeciągnięcie tradycyjnego przewodu na 230V. Niewielka zmiana instalacji i mamy wszystko tradycyjnie. Jedyna strata to wtedy przewody które wyciągnę ze ściany.

Światłem się akurat nie przejmuję, bo będą działały gdy działać będzie Arduino. Być może zaopatrzę się w zamiennik z gotowym oprogramowaniem na wypadek usterki. Wystarczyłaby wtedy szybka podmiana i wszystko wraca do normy.

Gorzej będzie z ogrzewaniem, bo tutaj do poprawnego działania będzie potrzebny Domoticz. I tutaj muszę się zastanowić jak się zabezpieczyć. Jakieś propozycje? Załóżmy, że w normalnych warunkach, czujnik temp. umieszczony w pokoju daje informację do Rpi. W Domoticzu ustawiam prostą logikę - jeśli jest różnica np. 2 stopnie od zadanej temp. to otwórz/zamknij pętlę.

Co jak będzie problem z Rpi lub Domoticzem? Planuję zastosować siłowniki (elektrozawory) które przy braku sygnału mają stan "otwarty". Przy awarii układu w najgorszym przypadku wszystkie pomieszczenia będą grzały na "full". Wtedy można jeszcze korygować temperaturę piecem, do czasu naprawy.

Co do rozdzielnicy - w moim przypadku to nie problem. Mam ścianę 5m x 2,7m więc mogę wstawić tam nawet kilka "szaf".

Jeśli chodzi o RPi i Domoticza to powinien dać radę jeśli chodzi o ilość czujników. Co najwyżej pomyślał bym aby podpiąć do niego dysk HDD po USB na którym będą zbierane dane. Dzięki temu nie obciążysz karty SD dużą ilością zapisów i zapewne podziała znacznie dłużej. Co do podłączeń czujników to musisz się zastanowić czy będą one działały analogowo czy cyfrowo (np. czy rozważasz użycie I2C, SPI). Od tego zależy długość przewodów oraz ilość żył, dodatkowo można pomyśleć o zrobieniu odrębnego zasilania dla każdego z czujników, które docelowo można podłączyć pod UPS. Nie wiem jakie masz odległości od centrali do czujników i na twoim miejscu rozważył bym czy np praktyczne nie będzie połączenie skrętki Eth ekranowanej (cat 6) do czujników (zawsze lepiej mieć więcej żył kabla niż mniej).
Jakieś bardziej istotne elementy systemu możesz wykonać na Arduino/STM32/ESP8266, które mogą mieć aktywny watchdog i w przypadku zawieszenia się RPI będą nadal działać w przypadku zawieszenia się modułu watchdog może zlecić restart lub restart wykona RPi. Raczej nie zostawiał bym pewnych operacji na barkach RPi.

W peszlach prócz kabli sygnałowych od razu wciągnąłbym jakieś 1 żyłowe przewody jako piloty do dociągania nowych kabli ;>
Sterowanie piecem CO też wolałbym zrealizować poza Domiticz'em, a to oprogramowanie potraktował tylko jako interface. Logikę wolałbym zaszyć nawet w jakimś Arduino itp.
Wtedy można zrobić wyspy sterowania rozsiane po domu i być mniej narażonym na usterki. Do mikroprocka jakiś interface webowy (podłączenie RJ45 z routerem) w lokalnej sieci i mamy awaryjne sterowanie (lub mały LCD i kilka przycisków dających możliwość waryjnej zmiany nastaw). Mniej kabli do układania i niekiedy może to mieć cel (np część kabli w garażu).

Przeciąganie kabli w peszlach już po tynkowaniu będzie możliwe tylko wtedy kiedy będą to proste odcinki.
Radzę o tym pamiętać. Pisze z doświadczenia.
Prawidłowe ułożenie i dobór kabli to jedno, To co zamontujesz w rozdzielnicy to drugie.
Czy dokładnie przemyślałeś:
jakich użyjesz wyłączników (czy standardowe do instalacji 320V)
jak podłączyć wszystkie wyłączniki do twojego arduino,
jak podłączyć odbiorniki 230V (oświetlenie i rolety) do arduino
jakich konkretnie użyć elementów wykonawczych
jak poradzić sobie z bałaganem w rozdzielnicy jeśli będziesz korzystał z przysłowiowych stykówek
jak zabudować i podłączyć czujniki temperatury
ile dokładnie tych arduin (mega) będziesz potrzebował
Osobiście doświadczyłem padnięcia karty w Rpi. Instalacja testowa wiec problemu nie było, ale usterka zdarzyła się w najmniej odpowiednim momencie.
Czy jak będziesz w podróży służbowej to ktoś z domowników będzie umiał poradzić sobie z takim systemem i jego awariami?
Jestem zwolennikiem prostych konfiguracji dlatego u siebie sterowanie mam na 8-bitowcach, nawet teraz interface www mam postawiony na arduino/nodemcu.
Jeśli kiedykolwiek powrócę do raspberry to tylko dla wizualizacji bo rzeczywiście jest sporo szybsza od arduino i pozwala na więcej.
Ale to ja.
Jeśli jeszcze nie potrafisz programować a chcesz wykonać wszystko sam to oprócz kwestii związanych ze sprzętem czeka cie naprawdę długa droga.
Moja rada:
Zrób klasyczną instalację ale w puszkach obwodów oświetleniowych i roletach dołóż jeszcze skrętkę do rozdzielni.
Teraz uruchomisz instalację klasycznie i z biegiem czasu będziesz dodawał nowe funkcjonalności.
Po prostu w puszcze zamiast styków wyłącznika umieścisz przekaźnik którym będziesz sterował z rozdzielni.

Panowie,
mam takie pytanie w podobnym temacie jak powyżej, mianowicie kupuje dom od dewelopera i rozmyślam nad dołożeniem jakiegoś sterowania i myślę że arduino spełnia moje kryteria i stwarza możliwości łączenia wielu rozwiązań ale na początek będę chciał trochę po testować i zrobić rolety- w sumie 12.
Plan jest taki żeby zrealizować to stosunkowo po taniości i wykorzystać istniejącą infrastrukturę ( w puszkach na przyciski do rolet mam jedynie fazę i po przewodzie na sterowanie w górę i w dół. Myślałem o dołożeniu ekranowanej skrętki do wszystkich puszek i sprowadzenie ich do rozdzielni z arduino po czym w każdej z puszek dołożę moduły przekaźnikowe (2 kanały). I tutaj rodzi się pytanie bo odpowiedzi znalezione na forach nie dają mi jednoznacznej odpowiedzi - czy możliwe będzie sterowanie tymi przekaźnikami bezpośrednio z wyjść arduino ? czy z uwagi na odległości bezpieczniej będzie powielić przekaźniki i pierwszą linię przekaźników sterowanych z arduino umieścić w rozdzielnicy, dołożyć zasilacz i sterować tym przekaźnikami w puszkach ?

Sterowanie przekaźnikami umieszczonymi w rozdzielni wymaga ułożenia kabla z 4 przewodami. N, L1, L2, PE.
Skrętką załatwisz sprawę podłączenia przycisku przy oknie z arduinem umieszczonym w rozdzielni.
Jeśli przewód zasilający doprowadzony do puszek ma tylko 3 przewody i ciągnie się po wszystkich oknach to można w puszkach zamontować same 2przekaznikowe moduły.
Wtedy skrętka będzie służyła do podłączenia przekaźników i wyłącznika. Podłączanie pinów arduino od razu do skrętki jest nieco ryzykowne. Najlepiej zastosować separację galwaniczną.
Od biedy możesz użyć uln2803. Nie daje izolacji galwanicznej ale powinien ochronić piny. Możesz go użyć zarówno do wejść jak i wyjść. Trzeba go tylko "odwrotnie" podłączyć.

Właśnie taki jest pierwotny plan żeby umieszczać małe podwójne moduły z przekaźnikami we wszystkich puszkach roletowych, stąd duże długości skrętki, która miałaby tym wszystkim sterować z arduina. Pokombinuję z tym uln2803 a jak się nie uda to wykorzystam podwójnie moduły przekaźnikowe co da mi separację galwaniczną i pełne bezpieczeństwo.