Clever Geek Handbook

Casa inteligente. comienzo

Hola giktayms
Mi interés por las "casas inteligentes" apareció durante mis estudios en la universidad, en 2004, cuando no estaba interesado en los temas de las tesis propuestas por el departamento. Y un amigo y yo le propusimos al jefe del departamento nuestro tema: "Desarrollo del complejo de software y hardware 'Smart Home'".

Decir que sabía muy poco sobre hogares inteligentes entonces era no decir nada.
Me atrajo el mismo nombre "Smart Home". Para mí fue una especie de misterio, algo mágico.

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Reunido durante la tesis, nuestro "hogar inteligente" sabía poco:
  • Detección de entrada al apartamento / casa en modo de seguridad.
  • Control de iluminación en modo semiautomático (se tuvieron en cuenta las lecturas de los sensores de movimiento, la hora del día y los patrones predefinidos).
  • Determinación de fugas de agua en el baño y en la cocina.
  • .
  • ( , , 220).

Desarrollamos todos los dispositivos que recopilan información de sensores y también controlan actuadores. Los datos de los sensores, su procesamiento y control de actuadores recayeron sobre los hombros de un programa escrito en Delphi. No he oído hablar de programas que ayuden a diseñar y rastrear placas de circuito impreso.

Pintó las placas de circuitos a mano con un marcador de cobre. Acerca de LUT (tecnología de hierro láser) no sabía nada.
Los módulos que recopilamos para el stand de demostración de nuestro trabajo de graduación los guardo cuidadosamente como recuerdo de nuestros esfuerzos.

Desde entonces, ha corrido mucha agua. Repasamos varias tecnologías y protocolos de comunicación. Nos familiarizamos con soluciones preparadas para administrar una "casa inteligente". Pero al final, decidieron desarrollar los controladores para construir un complejo de hardware y software.

En este blog queremos compartir con los lectores información útil sobre el desarrollo de nuestros módulos, hablar sobre los "escollos" emergentes, informar sobre los resultados del trabajo y, por supuesto, recibir comentarios en forma de comentarios sobre los artículos.

Hoy hablaré un poco sobre cómo comenzó todo , y en los siguientes artículos actualizaré gradualmente la información al estado actual de nuestros asuntos.

Desde el momento en que me gradué de la universidad hasta 2010, fui directamente al trabajo principal y no pude hacer una "casa inteligente".
Para ser honesto, el trabajo no fue un obstáculo, solo en mi cabeza había muchas ideas que aún no se han formado en una sola visión.

2010
Inicialmente, decidimos que el microcontrolador ATmega8 será el elemento principal, el "cerebro" de nuestros dispositivos.
Está hecho con tecnología CMOS de 8 bits, basado en la arquitectura RISC AVR, consume microcorrientes. En un ciclo, siguiendo una instrucción completa, alcanza un rendimiento de 1 MIPS por MHz, lo que le permite lograr la relación óptima de rendimiento con respecto al consumo de energía.
Un rico conjunto de periféricos integrados. Él arregló para todos nosotros. Pedimos inmediatamente 70 piezas:

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comunicación entre los dispositivos, se decidió hacerlo a través de RS485.
Para los experimentos, ensamblaron una bufanda simple: ATmega8 + SN75176. Ya he estudiado el software de diseño de PCB y el método LUT.

ATmega8 + SN75176
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2011-2012
Los experimentos con RS485 se llevaron a cabo con diversos grados de éxito. Algo funcionó de inmediato, otros dispositivos constantemente atrapaban colisiones en el autobús.

Sufriendo lo suficiente, nos sentamos a pensar. Después de un par de meses de experimentar con varios protocolos, decidimos detenernos en Ethernet. Dado que originalmente concebimos la arquitectura modular de nuestro "hogar inteligente" y el control combinado (es muy difícil construir un sistema a prueba de fallas utilizando solo un enfoque centralizado o, por el contrario, descentralizado), el primer dispositivo que se construyó fue el controlador Ethernet que planeamos instalar en cada uno de nuestros "dispositivos", como tarjetas de red en computadoras.

PCB hecho con LUT
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Después de probar y probar, pedimos la fabricación de placas de circuito en la fábrica, y el montaje se realizó manualmente.
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Placa de módulo Ethernet.

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Módulo Ethernet en el controlador de tira de LED

En relación con el cambio a Ethernet, también tuvimos que cambiar el microcontrolador instalado en nuestros dispositivos. Actualmente estamos utilizando ATmega328.

TCP / IP se utiliza como protocolo de red y transporte para intercambiar información entre diferentes módulos. Los datos se transmiten a través del protocolo de capa de aplicación HTTP, que nos permite realizar la configuración inicial de nuestros dispositivos utilizando un navegador estándar que utiliza cualquier dispositivo (computadora portátil, tableta, teléfono móvil).
Por lo tanto, puede administrar dispositivos desde cualquier programa escrito en cualquier lenguaje de programación moderno, desde nuestros otros dispositivos equipados con un módulo Ethernet, así como desde cualquier "dispositivo" compatible con la formación y el envío de solicitudes HTTP.

Por el momento, nos preocupa el cifrado del tráfico y la compatibilidad con el protocolo HTTPS.

En los siguientes artículos hablaré sobre nuestros dispositivos para:

¡Gracias por su atención!

¡Todo con el Día Internacional de los Amigos!

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