Усе про дротовий розумний будинок від i3 Engineering

Привіт. На зв’язку Свердлюк Богдан. Сьогодні поговоримо про дротовий розумний будинок від i3 Engineering.

Що таке розумний будинок i3 Engineering

i3 Engineering — українська компанія зі Львова. Їхні рішення для проєктів розумного будинку та автоматизації бізнесу складаються з контролерів серії Atom, програмного забезпечення та мобільного додатку i3 Home. Головна особливість контролерів — розумний будинок без розумних пристроїв. Не потрібно шукати пристрої, що підтримують певний протокол. Їх можна замінити на будь-який інший звичайний пристрій, а також є можливість налаштування системи без знання мов програмування чи складного програмного забезпечення та компʼютера — все, що потрібно, це мобільний додаток.

З інших особливостей варто виділити:

• Зручність: швидка автоматизація рутинних задач з додатку, як-от вимкнення світла, регулювання температури, полив газону тощо.
• Надійність: дротові системи довговічні, гарантують відсутність перешкод сигналу, не потребують батарей для роботи.
• Енергомоніторинг: контроль споживання енергії у реальному часі дозволяє скоротити споживання електроенергії та заощадити гроші.
• Безпека: отримання сповіщень в режимі реального часу про стан будинку (відкриття дверей, вікон, рух, протікання, дим тощо).
• Збільшення вартості майна: дротова система розумного будинку збільшує вартість нерухомості, що компенсує початкові витрати на встановлення та забезпечує довгострокову економію.

Для чого потрібен та що може контролер

Найбільша сила контролера в автоматизації. Щоб пояснити це, варто відповісти на два запитання, чим можна керувати і які задачі автоматизувати.

Контролер може керувати:

• вимикачами, димерами, лампами, LED, RGBW стрічками, освітленням за протоколом Dali та 0-10V;
• кондиціонерами, фанкойлами, радіаторами, теплою підлогою, теплими стінами, холодною стелею, вентиляцією з прив’язкою до рівня CO₂;
• сонячними панелями та системами забезпечення резервного живлення;
• відкриттям штор, ролет, жалюзів, вікон, іншими пристроями з кроковими та звичайними моторами, сервоприводами, реле, дверними замками;
• збирати дані з цифрових, аналогових та 1-Wire сенсорів і давачами (давачі температури, вологості, диму, затоплення, руху, геркони);
• пристроями Modbus RTU (RS-485);
• компанія працює над підтримкою камер спостереження, домофонів та мультимедійних пристроїв.

• Використання вимикача дзвінкового типу (з пружиною) дозволяє реалізувати різноманітні сценарії на одинарний, подвійний клік та утримання. Наприклад, одинарний може увімкнути світло на 100%. Подвійний — вимкнути все світло у будинку (майстер вимикач), а утримання — закрити штори.
• Керування освітленням дозволяє автоматизувати його на основі руху, розкладу, часу доби, вдома та поза ним, створювати атмосферні кольорові сцени для роботи та відпочинку, імітувати присутність, коли вас немає вдома, повільно вмикати світло зранку, імітуючи сонячні промені, підсвічувати сходи і шлях до кухні/туалету вночі.
• Мультизонний клімат-контроль дозволяє поєднувати різні системи опалення, кондиціонування та вентиляції, нагрівати кімнати на сонячній стороні трохи менше, а на прохолодній трохи більше для забезпечення однієї температури, регулювати температуру за розкладом, надсилати сповіщення про високий рівень CO₂ та вмикати вентиляцію.
• Надсилати сповіщення про відкриті двері, протікання, споживання енергії, або вимкнути опалення, коли відкрите вікно.
• Відкривати гаражні ворота, коли ви всередині біля свого автомобіля, або за голосовою командою, або з застосунку, коли ви під’їжджаєте. Автоматично закривати при відсутності руху.

  

Чи рішення i3 Engineering надійне

Так, i3 Engineering використовує операційну систему реального часу, що гарантує швидкодію та високий рівень відмовостійкості, написаний на чистому C. Контролер має запобіжники від перевищення напруги та захист від переполюсування живлення.

Який найпопулярніший контролер i3

Усі контролери компанії на цей час належать до серії Atom. Відповісти на питання, який контролер популярніший, важко, він має обиратися під виконувану задачу.

Усі контролери розрізняються за:

• керованим навантаженням: змінний чи постійний струм з певною потужністю комутації на вихід, максимальним пусковим струмом;
• розміром та кількістю виходів: більше виходів, більше розмір контролера (контролери існують у трьох розмірах (3, 6 та 9 юнітів).
• функціоналом входів та виходів (можливість димування, релейні виходи, наявність опторозв’язки на входах, керування DALI тощо).

Кожен контролер також має модифікації:

• N (network) дозволяє з’єднуватись з мережею та керуватись через мобільний додаток — лише один контролер в будинку повинен бути цієї модифікації.
• D (display) додається до модифікації N. OLED-дисплей з чотирма функціональними клавішами виконує роль інженерного меню та дозволяє отримати інформацію про стан мережі та мережеві налаштування, кількість та статус пристроїв, вмикати та вимикати виходи.

Окремо згадаю про технічно цікаве рішення — контролер Atom Hydrogen зі змінними модулями виходів i3-Flex. Вони дозволяють комутувати широкий спектр пристроїв постійного та змінного струму, такі як реле, двигуни, димери, LED-стрічки. Модулі можна комбінувати у будь-якому порядку в потрібній кількості. В розробці модуль ALC, який дозволяє керувати кожним світлодіодом окремо і створювати круті ефекти.

У чому різниця i3 Engineering та KNX

KNX — найвідоміший протокол дротового розумного будинку. Має велику кількість обладнання. Проте вагомим недоліком часто є ціна обладнання та встановлення. Встановлення та налаштування KNX — дорогий процес, що потребує використання KNX кабелю, складного налаштування з використанням платного програмного забезпечення. Усі інсталятори повинні мати ліцензію, видану KNX Association. Розумний будинок i3 на порядок дешевший аналогічного на KNX, легко налаштовується, має мобільний застосунок, не потребує платної ліцензії чи спеціалізованого обладнання.

У чому різниця i3 Engineering, Loxone, Grenton та Larnitech

Loxone має складне програмне налаштування з використанням скриптів і потребує знань fdb діаграм (блоксхем). i3 Engineering налаштовується за 30 хвилин без спеціальних знань. На відміну від Loxone, контролери i3 Engineering автоматично визначають типи виходів, мають універсальні вхідні порти, що підтримують підключення цифрових, дискретних та аналогових давачів. У контролера Atom Hydrogen можна довільно змінювати типи вихідних портів за допомогою модулів з роз’ємом i3-flex.

Grenton не працює у разі відсутності з’єднання. i3 Engineering може працювати як локально, так і з хмарою. Grenton має складне програмне налаштування. Для підключення датчиків Grenton потребує додаткові аналогові та цифрові модулі. i3 Engineering може підключати їх відразу без додаткового обладнання.

На відміну від i3 Engineering, контролери Larnitech не мають багатофункційних вхідних портів, у них неможливо змінити типи вихідних портів. Не підтримує MQTT, для підтримки Modbus потрібен додатковий пристрій. Для інтеграції з голосовими асистентами потрібно докупити ліцензію. Крім того, контролери Larnitech потребують складного налаштування професійним інсталятором через веб-інтерфейс з використанням комп’ютера

У чому різниця i3 Engineering, BoneIO та Smart-Ion

Якщо не заглиблюватись, BoneIO та Smart-Ion — апаратні рішення. Для їхніх налаштування потрібні інженерні знання. BoneIO потребує комп’ютера, встановлення ESPHome та написання yaml. Він чудово підходить для ентузіастів розумного будинку. До речі, подібним до BoneIO є контролер серії Atom Black Edition.

Smart-Ion — контролер, що потребує конфігурування modbus для налаштування підключеного обладнання та автоматизацій. Має жорстку прив’язку входів до виходів.

i3 Engineering — готове рішення, що дозволяє налаштовувати обладнання в один клік у мобільному додатку, створювати та змінювати автоматизації в реальному часі. Не потрібно бути інженером, щоб його налаштувати.

Скільки обладнання можна під’єднати

Кожен контролер має входи, до яких під’єднують пристрої з яких надходить інформація та виходи, що керують обладнанням підключеним до нього. На кожен вхід можна під’єднати цифрові, аналогові або інтерфейсні пристрої 1-Wire.

Приклад підключення обладнання до входів контролера Atom Oxygen N

Виходи реалізовані у вигляді: Реле (5А 10А 16А 26А), AC виходів для пристроїв змінного струму з можливістю димування по передньому та задньому фронту, DC виходів для пристроїв постійного струму з димуванням PWM (ШІМ) та підтримкою протоколів DALI, 0-10V, RS-485 (Modbus RTU), Змінних модулів i-3 flex. Також деякі з виходів мають вбудовані давачі струму (енергометри).

До прикладу, Atom Hydrogen має до 12 цифрових входів, з них 7 з можливістю роботи в аналоговому режимі та 8 виходів, які можуть бути обрані довільно за допомогою змінних модулів I3-Flex, 2 релейні виходи та вбудований точний енергометр.

Приклад підключення до виходів контролера Atom Oxygen N

Щоб визначити, скільки обладнання потрібно приєднати на один контролер, потрібно зрозуміти, яке обладнання ви хочете приєднати на який вхід чи вихід. Якщо входи або виходи контролера закінчились, а потрібно ще, можна об’єднати декілька контролерів в одну дротову мережу, або використати модулі розширення Atom Extension. Вони дешевші від контролерів серії Atom, але не мають дисплею, мережевих інтерфейсів, індикації та RS-485. Детальніше про характеристики кожного контролера можна дізнатись на сайті i3 Engineering, у розділі База Знань >> Інструкції з встановлення.

Як мені приєднати мій пристрій

Частими питаннями, що виникають на початку, є «як приєднати певний пристрій». На деякі з них є відповіді у розділі База Знань >> Корисні статті.

• Вимикач — підтримуються вбудовані та зовнішні класичні клавішні вимикачі, вимикачі дзвінкового типу, фізичні та сенсорні, з підсвіткою та без неї. Детальніше тут.
• Розетка — рекомендується вмикати через проміжні реле та контактори. Детальніше тут.
• Кондиціонер — у більшості моделей кондиціонерів передбачено підключення для зовнішніх пристроїв керування. За допомогою модуля Modbus можна керувати увімкненням/вимкненням та режимами роботи. Детальніше тут.
• Котел — контролер не може керувати та отримувати значення з котла безпосередньо, проте може вмикати і вимикати всі електричні і переважну більшість газових котлів. Проте i3 Engineering не рекомендує керувати котлами, краще керувати термоголовками та насосами, багатоходовими клапанами та отримувати температуру кімнат та теплоносія. Детальніше тут.

Чи потрібно міняти усю проводку

Так, будь-яке дротове рішення вимагає планування. Частіше за все проводка прокладається при будівництві чи реконструкції будівлі.

Важливо зазначити, що традиційна проводка частіше керує групами пристроїв. Наприклад, розетки кухні або освітлення вітальні. Основною особливістю розумної електропроводки є те, що всі кабелі зводяться у щиток, де встановлено контролер, і підключаються до нього. Це дозволяє керувати кожним пристроєм окремо та використовувати його в автоматизації в комплексі.

Чи потрібно використовувати спеціальні дроти

Ні. Проте можна використовувати низьковольтні кабелі типу UTP (8 жил, що дозволяє під’єднати від 7 пристроїв на один кабель). Це дозволить керувати елементами системи по протоколу RS-485, давачами 1-wire, аналоговими чи цифровими давачами, вимикачами, пристроями типу «сухий контакт» та зменшить кількість дорожчих силових кабелів із січенням 1.5-2.5 мм².

Яка максимальна довжина дротів

i3 Engineering немає обмежень на довжину дротів. Проте довжина дроту та залежить від потужності підключених приладів, довжини дроту, опору, та поперечного перерізу провідника. Можна скористатись рекомендаціями та формулами, наприклад, тут, або використати калькулятор.

Чи є інтеграція з іншими системами

Так, i3 Engineering підтримує інтеграцію з іншими системами за протоколами:

• RS-485 (Modbus RTU) в режимі Master або Slave.
• MQTT з можливістю автоконфігурації для Home Assistant. Також контролер можна інтегрувати у інші системи, що підтримують MQTT.
• Голосовий асистент Google Assistant та Google Home.
• Голосовий асистент Amazon Alexa.
• В розробці інтеграція з Apple Homekit та Siri, а також Matter.

Підписуйтеся на Telegram-канал «DOU #tech», щоб не пропустити нові технічні статті