Smart home: Początek.

Dawno, dawno temu...
Za siedmioma górami...
Żyły sobie krasnoludki...

Nie jest to może najlepszy początek, ale od czegoś trzeba zacząć ;) Tak jak moja przygoda z szeroko pojętą nazwą "Smart Home" zaczęła się od zwykłej frustracji.

Pomimo posiadania kliku smart urządzeń w domu to nigdy nie myślałem o tym czy jest mi to potrzebne. Zdarzyło mi się kupić żarówkę smart - sterowaną smartfonem, nawet kilka takich. Zazwyczaj kończyło się na tym, że po 5 minutach zabawy funkcje sterowania smart zostały całkowicie zapomniane, a wykorzystywane były jako zwykłe żarówki. Czystym przypadkiem nagromadziło się kilka urządzeń z funkcjami smart, przeróżnymi aplikacjami - między innymi wspomniane żarówki, czajnik, szczoteczki do zębów, przecież nawet telewizor.

Nie posiadałem "potrzeby" zastanawiania się nad użytecznością tych rzeczy, raczej uważałem to za "bajer" dla skrajnych geeków(ej! ja nie jestem xD). Zmieniło się to w momencie, gdy zacząłem zauważać dosyć ciekawe(jak dla mnie) oferty na pepper.pl. Zbiegiem okoliczność przeglądając TikTok'a zaczęły mi pojawiać się filmiki prezentujące super fajne możliwości sterowania całym domem z poziomu telefonu lub dedykowanego tabletu. Przeróżne bodźce z różnych stron spowodowały pojawienie się myśli "przecież przydałoby mi się coś takiego".

Co konkretnie by mi się przydało?

Moje mieszkanie(44 m²) jest ogrzewane przy pomocy kaloryferów, które to sterowane są przy pomocy termostatów mechanicznych w przedziale 0 - 5. Gdy kilka lat temu w moim życiu pojawiła się moja partnerka to okazało się, że ja lubię "za ciepło", a ona lubi "za zimno". Gdy ja ustawiałem kaloryfer na "5" to oczywiście za jakiś czas było "za ciepło" i trzeba było zmienić ustawienie na przykład na "3". Problem w tym, że nagrzany kaloryfer oddawał jeszcze ciepło, a po jakimś czasie stawał się chłodniejszy powodując, że było zimno. Można ustawić na 4 i fajrant? Nie, nie, nie... Termostat reguluje stopień "otwarcia" przepływu wody w kaloryferze, a nie to jaka jest temperatura. Dostawca ogrzewania w moim mieszkaniu dostosowuje we własnym zakresie temperaturę wody(m.in. pod względem temperatury zewnętrznej). Powoduje to sytuacje, że kaloryfer ustawiony na "5" jest ledwo ciepły, a czasami ustawiony na "3" jest wrzątkiem. Rozwiązanie? Kilka razy dziennie regulowanie ustawienia termostatu, aby uzyskać idealną temperaturę - oczywiście, że nigdy się to nie udawało.

Bazując na tym co zobaczyłem w Internecie zacząłem się zastanawiać czy jest sprytny sposób, żeby to zautomatyzować. Oczywiście, że jest! Ludzie już od dłuższego czasu, mniejszym lub większym kosztem, realizują takie rzeczy w domu. Pozostało tylko zrobić research, sprawdzić ceny, możliwości czy problemy.

Mój pomysł

Nie będę tutaj porównywał różnych rozwiązań - nie w tym wpisie, może innym razem ;).

Chciałbym mieć możliwość ustawienia konkretnej temperatury w mieszkaniu i nie przejmować się zmianą ustawienia termostatu. Dodatkowe smart pomysły? Chcę mieć taką możliwość w przyszłości!

Założenie były takie:
* Niskie zużycie prądu
* Kompleksowość rozwiązania
* Możliwość rozwoju
* Brak przywiązania do jednej marki

Na podstawie powyższych założeń zdecydowałem się jako bazy użyć Raspberry Pi 5 w wersji 8 GB pamięci RAM(tak na zapas) - link. Jest to malutki, pełnoprawny komputer, którego procesor oparty jest o architekturę ARM, dający nam możliwość zainstalowania dystrybucji linuksa, co właściwie pozwala na nieograniczone możliwości zabawy. Moc takiego maleństwa to ~3 wat w bezczynności, ~8 wat przy istotnym obciążeniu - wg. kalkulatora zużycia prądu daje nam to ~5.93 zł w miesiącu(maksymalnie).

Czym się połączyć? Do połączenia ze znaczną ilością smart rzeczy używany jest protokół ZigBee. Umożliwienie komunikacji tym protokołem zrealizowałem przy pomocy "dongla USB" Sonoff ZBDongle-E. Sprawa prosta - podłączamy do USB i gotowe.

Jaki termostat? Mój wybór padł na Aqara E1 Thermostat w ilości 2 sztuk(dwa pokoje). Jest to klon innego popularnego rozwiązania(wygląda nawet tak samo), jednakże opinie mnie bardziej zachęciły niż zniechęciły - zwłaszcza, że kupiłem poniżej ceny rynkowej. Termostat posiada obrotowy pierścień do regulowania temperatury, wyświetlacz pokazujący aktualne ustawienie, wbudowany czujnik temperatury, funkcję wykrywania otwarcia okna(różnica temperatur - u mnie nie ma sensu ze względu na kapilary i potrzebę wcześniejszego schodzenia kaloryfera). Zasilany jest 2 bateriami AA, które teoretycznie mają wystarczyć na rok. Sam termostat może działać bez połączenia do "centralki" - jest w pełni funkcjonalny samodzielnie(nie licząc zdalnego sterowania, ewentualnie włączania funkcji - na pudełku jest napisane, że centralka jest wymagana), u mnie działał tak kilka dni i było okej. Wbudowany czujnik temperatury zawyża jednak temperaturę "w pomieszczeniu", ponieważ znajduje się on w termostacie, czyli bardzo blisko źródła ciepła - tu potrzebne było dodatkowe rozwiązanie!

Jaki czujnik temperatury? Zdecydowałem, że w ciemno, bez czytania opinii pójdę w dosyć drogi produkt tego samego producenta - czemu? Po prostu. Aqara czujnik temperatury i wilgotności. Kupiony również w 2 sztukach tak jak termostat - do każdego pokoju po jednej parze. Nie działa samodzielnie, potrzebna jest centralka. Posiada funkcję mierzenia temperatury powietrza, ciśnienia atmosferycznego i procentowo wilgotności. Szybkość działania nie jest oszałamiająca, ale wydaje mi się, że wystarczająca. Zasilany jest 1 baterią CR2032, która również podobno wystarczy na rok.

Oprogramowanie? Użyłem kompletnego systemu Home Assistant, które posiada swoją dystrybucję na Raspberry Pi 5. Domyślnie dongla wykryło jako integracja ZHA - ZigBee Home Assistant, jednakże szybko tą formę integracji porzuciłem na rzecz ZigBee2MQTT, ponieważ mój sprzęt nie pozwalał na wysterowanie termostatów danymi z czujników zewnętrznych przy użyciu ZHA. Więcej szczegółów poświęcę temu tematowi pewnie w następnym wpisie.

Koszty

Cena wyszła duża za rozpoczęcie projektu. Dużym kosztem jest zbudowanie "centralki" przy użyciu RPI5. Dalsze koszty mogą być już mniejsze - można zamawiać rzeczy z Chin, kupić dosyć tanio w Ikei.

Centralka:
* RPI 5 - 406,50 zł
* Obudowa - 55,50 zł
* Zasilacz - 60 zł
* Karta pamięci 128 GB - 75 zł
Łącznie: 597 zł
PS: Można kupić w zestawie za 700zł, więc? - link

Połączenie ZigBee:
* Dongle USB - 88 zł
Łącznie: 88 zł

Smart rzeczy:
* 2x Termostat - 2x 169zł
* 2x Czujnik temperatury - 2x 79zł
Łącznie: 496 zł

Łączna suma za całość: 1 181 zł
Czy żałuję? Nie! Mimo, że drogo :)