Jak řešit chytrou domácnost a její nezávislost na nn?

[Libor C]

Řeším u sebe dilema jak mít závislé prvky silno-proudu a slabou-proudu v chytré domácnosti.

Nyní mám zprovozněné na stole následující: Tlačítkem pošlu signál v slabo-proudu (sepnu se zemí) do mikro-kontroleru Arduino, který sepne modul relé a následně toto sepne silno-proudý stykač, na kterém běží světlo. Plná závislost na Arduino potažmo Raspberry PI.

V případě výpadku bych nemohl ovládat světla v domě. Rád bych se poradil ohledně jiného přístupu.

Tlačítka jsou zapojeny v silno-proudé instalaci na bistabilní relé, které sepne světlo. Po cestě dám do této instalace něco jako proudový senzor, který odchytí průtok a zapíše do Arduina. V Arduinu mám uloženu hodnotu a následně mohu přes Arduino poslat signál přes slabo-proudé relé do bistabilního relé na vypnutí či zapnutí. Dává to smysl? Napadá vás jiný přístup, jak to udělat nezávislé?

Chtěl bych docílit, že v případě jakéhokoliv výpadku slabo-proudé instalace (Raspberry) mohu dále fungovat a ovládat světla, akorát přijdu o chytré vychytávky.

Instalaci v domě bude řešit elektrikář, se kterým to budu procházet, spíše si teď snažím utříbit myšlenky.


(Chytrá domácnost a nezávislost, jak řešit?)

[M S]

Pre plnohodnotný failover na štandardnú situáciu, áno. Nápad s bistabilnými relé nie je zlý.
V rozvádzači môžete mať 24VDC a 5VDC zdroje.

Smart:

Do všetkých tlačidiel po dome môžete posielať 5V cez delay-off relé, ktoré funguje ako watchdog. Ak nedostane každých X sekúnd signál od Raspberry a Arduina, odpadne a prepne sa do 24V režimu.
Signál z tlačidla 5V nie je dosť silný na bistabilné relé 24V, ale funkčné Arduino ho berie ako input, no pre istotu cez diódu, odpor a Zenerku pre oddelenie a ochranu.
Výstup z Arduina v podobe 24V ide cez oddeľovaciu diódu na bistabilné relé v silovej inštalácii.
Tlačidlá sú len vstupom do nadradeného systému a tento systém ovláda výstupné relé.

Failover:

Do všetkých tlačidiel po dome môžete po odpadnutí watchdog relé posielať 24V. Zároveň prítomnosť 24V signálu blokuje Arduino/Raspberry výstupy až kým nepríde k manuálnemu resetu.
Signál z tlačidla môže priamo (ale cez diódu pre oddelenie) ovládať bistabilné relé s cievkou na 24V.
Signál z tlačidla je stále pripojený na Arduino vstup cez diódu, odpor a zenerovu diódu obmedzujúcu napätie na 5V, takže nepríde k poškodeniu.
Tlačidlá teda priamo ovládajú bistabilné relé.

[Jan Franěk]

No, mě ten dotaz nějak hlava nebere. Chci mít spolehlivé řízení a složitě vymýšlím ja toho dosáhnot, namísto toho abych si pořídil prostě kvalitní HW a nemusel se toho bát a řešit takové blbosti. Spoléháte na "hračku" tam kde požadujete velkou spolehlivost.
Znám osobně domy kde automatizace funguje víc jak 13 let bez jediného problému. Také několik instalací které jsou starší a přesto stále fungují. Ty jsou většinou na platformě KNX, kdy nemáte žádnou centrální jednotku (vaše Addruino) ale kdy jde o decentrální systém. Na druhou stranu systémy s centrálou (PLCčkem) také využívám a mám cca 9 let u sebe doma, ale to bylo realizováno po pečlivém výběru, na základě několika školení několika systémů. Pak došlo k výběru systému který mají za sebou lidé, kteří jsou zapálení technici, kteří se nebáli velmi dobře své produkty podporovat i v terénu. Tedy se nebojím dát si doma FOXTROT od Kolínské firmy TECO a pak již zmiňované KNX. Zde vím, že spolehlivost je velmi vysoká a já jako integrátor nebudu mít žádný problém se zárukami a následným servisem. Jako uživatel záruku dlouhého a spolehlivého provozu.

Jinak existuje několik způsobů jak mít možnost snadného návratu ke "klasice". K technickému řešení jsem došel po "hraní" u sebe (taky jsem byl nevěřící .. ) a řešil to pak u mnoha svých zákazníků. Nicméně toto řešení si nechám pro své zákazníky, kteří také mají strach o dlouhodobou spolehlivost a kteří jsou ochotni za mé zkušenosti zaplatit.

Jinak k ještě k dotazu. Pokud selže nn, nic nepomůže   Pak jedině FVE, akumulátor, větrník, vodní či větrná turbínka a podobně     Ale i systémovy mají své zálohované napájecí zdroje s akumulátory a další možná řešení

[Libor Skýba]

Taky mi přijde dost zvláštní budovat systémovou instalaci na něčem, čemu už od začátku moc nevěřím a řeším složitě (a draze) jak fungovat až tohle fungovat nebude.

Doporučuju nechat Arduino a RPi na tom testovacím stole a pro systémovou instalaci použít něco, co fungovat prostě bude. Existují i spolehlivá řešení, která ani nemusí být za šílené peníze. Já třeba stavím systémovky na PLC produktech Siemens. Je to léty ověřený průmyslový standard s vysokou mírou spolehlivosti. Nebo i to ze všech stran dnes propagované Loxone bude 100x lepší než Arduino nebo RPi (ještě pro úsporu financí koupené někde na Ali).

Anebo si prostě kupte chytré LED-žárovky (nebo třeba i chytré vypínače) někde v Lídlu nebo v Ikea.  A až vás to přestane bavit nebo to přestane fungovat, tak tam dáte zpátky klasiku.

[Jan Franěk]

Nebo i to ze všech stran dnes propagované Loxone bude 100x lepší než Arduino nebo RPi (ještě pro úsporu financí koupené někde na Ali).

A co si myslíte že je uvnitř  

Anebo si prostě kupte chytré LED-žárovky (nebo třeba i chytré vypínače) někde v Lídlu nebo v Ikea.  A až vás to přestane bavit nebo to přestane fungovat, tak tam dáte zpátky klasiku.

Ano, na podobné hraní to postačí. Až to ale bude myslet s automatizací vážně, musí se poohlédnout trochu jinde.  


Jinak jj, Siemens je další dobrou volbou, například ještě vedle WAGO a dalších. Na výběr je toho dost, tak proč blbnout s hračkama.

[Libor Skýba]

No přiznám se, že co je uvnitř Loxone nevím. Asi budu muset trochu pobádat  . Ale asi úlně šunt to nebude, když jim to funguje na tolika instalacích. Tím nijak Loxone nepropaguju a ani s ním nemám žádné praktické zkušenosti.

Jinak k tom řešení tazatele. Asi by to v principu takhle nějak fungovat mohlo. Ale já bych to asi spíš řešil dvěma bistabilníma relé zapojenýma jako schodišťák (jedno by ovládal spínač na zdi a druhé Arduino) a eventuálně stav svítidla bych snímal tím prodouvým senzorem.

[Libor C]

Loxone jsem si procházel a i některé ostatní systémy včetně finančního porovnání. Stejně se ovšem dostanu do stejného bodu, že nechci mít kritickou část domu takto závislou. Každý má jinou preferenci  

RPi / Arduino mám vyzkoušené na pro mě nekritické systémy jako čidla, ovládání rolet apod. V případě selhání se bez toho nějaký čas obejdu a navíc mám v záloze na výměnu další jednotku RPi / Arduino pro obnovu ze zálohy, pokud by selhání bylo takto fatální.

Každopádně osvětlení a zásuvky chci mít funkční bez ohledu na stabilitu nadřazeného systému. Dík za tip se Siemens, to si projdu, protože ty jednotky LOGO při přepočtu na cenu bistabilního relé vychází výborně. V PLC důvěru mám a integrace mezi LOGO a RPi vypadá použitelně.

[Jan Novákkkk]

Chce to začít otázkou co vše vlastně požadujete automatizovat a jakou cenu jste za to ochoten zaplatit.
Když to vezmu od vašeho prvního navrhovaného řešení, je potřeba se zamyslet i nad tím, že ovládáte jen např. 1 LED žárovku s příkonem 9VA (ta už celkem rozumně svítí) a k tomu, abyste ji držel rozsvícenou, budete mít sepnuté relé cca 1,5VA a stykač cca 3VA. Tedy pro 100% výkonu svitu zahodíte dalších 50% výkonu teplem v rozvaděči...

Arduino je skvělá věc, sám jsem velký fanda, je kolem toho obrovská komunita lidí a vše je volně dostupné, takže možnosti prakticky neomezené... Na jednu stranu chápu, že vás láká do toho jít. Na druhou stranu je to ale polotovar, který nemá krytí, nemá CE, musíte řešit kam to dát, jak to jistit, aby se z toho nedejbože nezakouřilo.

Pokud chcete všude čidla a řešit kompletně všechna světla atd, pak jednoznačně jděte do něčeho "hotového",  třeba Loxone. Mají nachystané všechny možné varianty věcí, co se dají ovládat. Bude to asi i spolehlivé, nicméně bude to něco stát.

Nevím, jak na tom je siemens co se týče domácí automatizace (zda mají připraveny řady PLC pro domácí použití, s webovým serverem atd...),  každopádně v průmyslu je to špička.
Pokud budete chtít jít do LOGa, ověřte si předem, že vám bude opravdu na vše zamýšlené stačit. Co si pamatuji, bývalo to použitelné jen na opravdu jednoduché věci, bitová logika, jen omezený počet vstupů a výstupů a ještě to bylo omezeno na počet použitých logických operací. Zkrátka použitelné jen na jednoduché věci. Ale to už je 10 let zpět, co jsem s tím dělal. Dnes už to může být o něčem jiném... Pokud se rozhodnete pro PLC, krom spolehlivosti a "dokončenosti" řešení získáte i výhodu online sledování stavu, pokud budete řešit nějaký problém, to u mikrokontrolér ů nemáte.

Pokud už jste v tom hledání a porovnávání, podívejte se i po modulech shelly, možná by to pro vás mohla být příjemná alternativa. Je v tom také deska s arduinem a dají se k tomu sehnat zdrojové kódy, nebo si to můžete naprogramovat celé sám, pokud si rád hrajete. Každopádně je to hotový systém za pár stovek za kus, který splňuje vše co má.

[Jan Franěk]

Před pér lety jsem pomáhal kamarádovi s podobnou realizací Arduina. No, je to bastlíř a chce si s tím hrát, tak proč ne. Po cca 2 letech a řadě nečekaných problémů, už se mu nechtělo být "otrokem" instalace a předělal to na "dospělý" systém. OD té doby má pokoj a jen si užívá výhod automatizace.

Začalo to například častým odejitím vstupů pro teplotní čidla, kde měl větší vzdálenosti a indukce na kabelech, pravděpodobně ze souběhů (kabely si tahal sám),  byly toho příčinou. Pak časté sekání systému a potřeba restartu a tak dál. Naproti tomu "dospělé" systémy nepočítají s tím, že bude nějaká aplikace pokusně "na stole",  ale rovnou v ostrém provozu a to s vysokou mírou spolehlivosti.

Ale asi to zde vysvětlujeme marně.  KAždý se o tom musí/chce přesvědčit sám. Jen zase přibude pár lidí, kteří se stanou kritiky automatizace, protože budou vnímat problémy toho řešení, bez toho aniž by si uvědomili, že je to chybou integrátora, ne systému. No nic 

[Libor Skýba]

Protože s PLC Siemens LOGO systémové instalace dělám a bylo tady zmíněno, tak pro info dolním pár informací:

Hardwarově pomoci "Expansion Modules" je rošiřitelné na:
24 digitálních vstupů
20 digitálních výstupů
8 analogových vstupů
8 analogových výstupů

a dále je rozšířítelné síťově o dalších:
64 digitálních vstupů
64 digitálních výstupů
32 analogových vstupů
16 analogových výstupů

Co se týká funkcí je jich tam už opravdu dost a lze s tím udělat vše co je třeba. Má i svuj zabudovaný webserver. Nevýhoda proti Loxone a ostaním systémům určeným přímo pro Smart House je že nejsou v programovacím SW hotové bloky pro tohle použií. Je třeba si udělat vlastní (tzn UDF) a ty pak lze použít již opakovaně.
Logo je dnes i jednoduše a spolehlivě propojitelné s okolním světem buď přes MODBUS nebo S7 protokol (které podporují třeba i ty RPi s Node-red apod.). Siemens navíc dělá a dodáva i Industrial miniPC (IOT2020, IOT2040, IOT2050),  které jsou vybeveny Linuxem a lze na nich tedy spustit vše co na RPi, ale samozřejmě je to o něčem jiném, než RPi nebo Arduino (spolehlivost, industrial 24/7 provoz, krytí, CE atd.)

Velkou výhodu vidím v tom, že mohu začít s nějakým minimem (na hraní a seznámení třeba základní modul LOGO + RPi) a postupně rozšiřovat systém teoreticky do nekonečna ...

[Libor C]

Nevysvětlujete to marně Jsem rád za názory. Finální řešení vybrané nemám a nemám v plánu kritizovat automatizaci. Rizik RPi / Arduina jsem si vědom. RPi bych si kupoval stejně pro NAS, takže pokud neobstojí pro chytrý dům, tak své využití u mě dále má 

Libore Skýbo super popis, co jsem teda úplně jednoznačně nepochopil/zatím nevyčetl. Na základní jednotku LOGA mohu připojit kolik těch rozšiřujících modulů, když se bavíme o relé? Když se zeptám konkrétně, jsem schopen na jeden základní modul dostat 3x rozšiřující LOGO s 8 relé tj. celkově by bylo 24 výstupních relé + 4 relé v tom základním modulu, lze to?
Jak píšete, přesně na integraci přes MODBUS jsem se mezi RPi a LOGO díval, přijde mi to velmi dobře použitelné. Navíc mi pak přijde, že to i splňuje zde řečené rady tj. nehrát si s neprofesionáln ími zařízeními v elektroinstala ci, neduplikovat prvky viz dvojené relé apod. a pro mě zároveň tam zůstane možnost dělat nádstavbu přes RPi a zároveň tam bude vysoká stabilita formou PLC.

S elektrikářem to budu procházet co nevidět a myšlenky mám urovnané.

[Michal Tux Novotny]

 
zaujala mě tato diskuze jelikož cca 7 let používám právě spojení Raspberry a Arduino pro kompletní automatizaci v RD. Spolehlivost a chod předčil mé prvotní očekávání a snažím se open source domácí automatizaci propagovat dál pod názvem PiHome, používame software OpenHAB, případně Home Assistant. Všechny komponenty jsou kupříkladu pořád původní. U první instalace ovládáme přes 80 silových vývodů.

K tématu: Osobně bych doporučoval do rozvaděče umístit UPS, která podrží při živote RPi, Arduino a Arduino relé. Bydlíme na kraji obce kde jsou občasné výpadky a 500VA UPS celý slaboproud včetně routeru podrží veškerý chod na cca 1 hodinu. Alternativně, jak se píše výš, být vlastníkem FVE s baterii a rychlým střídačem ala Victron atp.

Jakou cestou jste se rozhodl nakonec jít? Arduino má samozřejmě i průmyslovou variantu např. Controllino, ale tyto PLC mi přijdou pro rodinný dům opravdu zbytečná. Robustnost v případě disaster vyřešíte náhradním Raspberry Pi. Tyto komponenty jsou tu už roky a ještě další roky budou jelikož jich je v oběhu nespočet.

Jinak Rpi se skláda v UK a Arduino Original v Italii . Soucastky neresme ty dovazi z Ciny i vyse uvedeni matadori.

 

[Jan Yossarian]

Tak trochu jiný svět, ne? To je řeč o dodavatelské zakázce nebo o domácím bastlu? To, že si umí doma někdo smontovat řízení všeho je sice pěkné ale pokud se bavíme o jistotách, následném servisu, pak je takové řešení nepoužitelné. Vzhledem k tomu, kolik existuje na trhu seriozních řešení, tak za ten rozdíl v ceně snad ani nestojí zato.

Ale k tématu. Dnes se dá zálohovat cokoliv a prakticky čímkoliv ale nespornou výhody mají dnes majitelé FV s baterkama. Vlastně si myslím, že FV může být spíš dobrá UPS než prostředek na vydělávání peněz.

[Jan Franěk]

K tématu: Osobně bych doporučoval do rozvaděče umístit UPS, která podrží při živote RPi, Arduino a Arduino relé. Bydlíme na kraji obce kde jsou občasné výpadky a 500VA UPS celý slaboproud včetně routeru podrží veškerý chod na cca 1 hodinu. Alternativně, j..

No, celkem běžně používám zálohované napájecí zdroje pro sběrnice (namátkou třeba PS2-60/27, nebo DRC-100B ). Tedy nemusím řešit střídač a jeho ztráty, ale pouze zálohovací napětí a jeho kapacitu. Nicméně nějak postrádám hlubší smysl pro tuto věc, protože
a - většina sběrnicových zdrojů, je odolná na takzvané mikrovýpadky, tedy po výpadku napětí vydrží několik vteřin (v některých případech i desítky),   než dojde k vybití jejich kondíků a sběrnice usne. O samotný zdroj se nebojím, mám ověřenou jejich kvalitu a neskutečnou trvanlivost v praxi. Přesto mám doma stále 2-3 náhradní zdroje, abych mohl svým zákazníkům (nebo i sobě doma) případně rychle pomoci. TO samé platí o některých běžných modulech.
b - když nefunguje nn, nefunguje ani prť na domě, tak proč by musela fungovat sběrnice a řízené. Zpravidla se nechá u různých systémů nastavit, jak se zachovají jednotlivé výstupy po návratu napájení. Ale snad na každém školení o domácí automatizaci se našel někdo, kdo argumentoval tím že když nejde elektrika, tak si nerozsvítím, aniž by mu došlo, že to platí i o elektrice bez jakékoliv automatizace. Když jsem ho na to upozornil, tak se většinou zarazil a pak dal alespoň na chvilku pokoj.  
c - NA své domácnosti pozoruji, jak se v čase radikálně snižuje počet jakýchkoliv výpadků stran distributora. Dříve stačilo aby trošku zabouřilo a 1/2-1h výpadek byl na světě. Dneska okolo bouchá jako divé a dochází maximálně k několika mikrovýpadkům v řádu vteřin a to ještě jen zcela vyjímečně. Před cca 25 lety když jsem se nastěhoval, mohl jsem mluvit o vyšších desítkách výpadků, v délce i více jak hodinu. Dnes do roka tak 10 a jen v řádu minut.

ALe vlastnit FVE s bateriovým úložištěm a střídači, pro napájení domu i během případného výpadku napájení, je samozřejmě úplné TOP řešení