Дистанционный контроль загородного дома (температура/влажность/видеотрансляция)
Загородный дом построен - следующий шаг наблюдать и управлять электроникой в доме из любой точки планеты. Каждый, кто уже озадачивался вопросом как это сделать знает, что недорогих и простых решений на рынке нет. Но я тщательно изучил этот вопрос и нашел решение для того, чтобы не только получить видеотрансляцию в реальном времени, но также иметь информацию о температуре/влажности с беспроводных датчиков установленных в разных местах загородного дома. Также сенсоры имеют датчики удара, что позволяет их использовать как часть охранной системы. При этом соединение с интернетом осуществляется с помощью обыкновенного 3G-модема!
Итак, поехали!
Кажется, что сложного - установил в загородном доме 3G-модем, настроил DDNS и дело в шляпе! А вот и нет. Мобильные операторы весьма хитры и не упустят возможности заработать денег. Вся проблема заключается в «сером» IP-адресе, который выдается при подключении к интернету. Не буду вдаваться в технические подробности, но удаленный доступ из интернета в локальную сеть вы никогда в жизни не получите. Мобильные операторы предлагают услугу реального ip-адреса за 100-150 рублей в месяц и это не такая критичная сумма, но есть одно НО: при использовании этой услуги тарификация трафика идет помегабайтно по тарифам примерно 10 рублей за мегабайт! Никакие пакеты трафика не действуют.
Есть еще один вариант получить удаленный доступ это поднять VPN-туннель между локальной сетью в городской квартире и загородным домом. Для этого потребуется перепрошивка роутера в квартире, поднятие на нем VPN-сервера, а также покупка услуги реального ip-адрес у городского провайдера. После этого вы сможете удаленно подключаться к квартирной локальной сети, которая будет связана с загородным домом. Иных решений не существует.
Но если нельзя получить удаленный доступ к локальной сети за 3G-модемом - надо искать иное решение. А именно: чтобы устройства, к которым нам нужно получить доступ работали через публичный сервер разработчика. То есть устройства находящиеся за 3G-модемом сами загружают данные на сервер в интернете, а мы уже будем подключаться к этому сервису.
2. Бюджетный вариант интернета для загородного дома выглядит именно так. Роутер Asus RT-N10U стоимостью 800 рублей, «из коробки» поддерживающий USB 3G-модемы. У него всего одна антенна, поэтому максимальная скорость в сети 802.11n - 150 Мбит. Он, как и остальные электронные устройства подключены через ИБП на случай перебоев с электроснабжением (запас энергии достаточен для суток автономной работы). Откуда брать интернет? Не имею особого желания рекламировать МТС, но они единственные кто предлагает реальный безлимит по трафику в Московской области всего 600 рублей в месяц. Правда с ними тоже не обошлось без попытки обмануть - в середине месяца они внезапно решили со счета списывать не только 600 рублей ежемесячно, но и по 24 рубля в сутки. В результате к моменту очередной ежемесячной платы на счету не хватило денег для продления и я остался без интернета. Из хорошего - в службе поддержки признали свой косяк (удивительно!) и бесплатно (фактически с учетом неправомерных списаний - за полцены) включили интернет на следующий месяц. Скорость интернета днем 3-4 Мбит на прием и 1-2 Мбит на отправку. Ночью скорость приема подскакивает до 7-8 Мбит. Стоимость 3G-модема составила 100 рублей (700 рублей общая стоимость включая плату за первый месяц интернета). Ни у кого больше из мобильных операторов нет предложений по безлимитному интернету в Московской области за эти деньги.
3. Начнем с видеонаблюдения. Камеру возьмем китайского производителя Harex. Примечательна эта камера тем, что работает через китайский сервис видеотрансляции NVSIP. Компания производит только проводные (Ethernet) камеры, Wifi нет даже в качестве опции. Стоимость камеры 1000 рублей, еще 200 рублей стоит блок питания. Немного нетривиальна настройка камеры, для этих целей нужен софт существующий исключительно под Windows. Камера по умолчанию уже зарегистрирована на сервисе NVSIP и обязательно нужно зайти в настройки и поменять стандартный пароль.
4. Сам сайт NVSIP также работает только в Internet Explorer, но нам это не принципиально т.к. под iOS и Android есть свои приложения. Как можно догадаться, потоковая трансляция на мобильные устройства идет с разрешением сильно меньше, чем 720p, но вполне достаточна для рассмотрения деталей. Ниже реальные скриншоты с экрана телефона. С инфракрасной подсветкой камеры вышел небольшой косяк - когда камера установлена как на фотографии (это временное решение), то инфракрасная подсветка отражалась от белых краев корпуса и засвечивала весь кадр. В реальности ИК-подсветка пробивает на 15-20 метров в полной темноте. Камеру можно купить на Aliexpress (http://www.aliexpress.com/store/609704).
Система легко дополняется другими камерами, а архивное видео записывается на компьютер с запущенным приложением IPClient. 1200 рублей за камеру - отличная цена. Доступ к видео в реальном времени можно получить из любой точки земного шара.
5. Идем дальше. Система дистанционного мониторинга и контроля - Wireless Sensor Tags (http://wirelesstag.net). Это разнообразные беспроводные датчики работающие от батарейки типа CR2032, которые передают контролируемые параметры на свою собственную базу по радиоканалу. В свое время база подключается по Ethernet к роутеру с интернетом и загружает все данные на сайт сервиса. Базовые функции включают фиксацию температуры, влажности, угла поворота, открытия, утечки воды, движения и т.д. Дистанционный доступ возможен через веб-сайт или приложение для мобильных устройств. Разработчики устройства в данный момент занимаются создаем своего собственного управляемого термостата, а также интеграцию с термостатом Nest. Это позволит дистанционно включать/выключать отопление и вентиляцию.
6. Основной беспроводной датчик. Измеряет температуру, влажность и угол наклона. Также имеет встроенный светодиод и бипер, что позволяет использовать его для поиска потерянных вещей. Внутри стоит батарейка CR2032, которой хватит на год работы при стандартных настройках мощности передатчика (удаленность до 60 метров от базы) и частоты обновления данных (раз в 15 минут).
7. Датчик протечки выглядит вот так. В нем нет светодиода и бипера. Как пишет производитель сами датчики не герметичны и не имеют защиты от воды, это следует учитывать при размещении. Еще в ассортименте есть датчики движения и открытия.
Все это придумали в Америке, устройство уникальное, альтернатив на рынке фактически нет.
8. А вот главная база. Поключается к питанию по USB и по Ethernet к сети. На сервере регистрируется по своему серийному номеру. Из интересного наблюдения - скорость связи по витой паре 10 Мбит, ну а зачем больше? На базе есть индикаторы работы: связь с датчиками, связь с сервером, прием, передача, ошибка.
9. Мобильное приложение Kumostat для iOS. Написано немного криво и иногда глючит, но его регулярно обновляют. На главном экране показываются все зарегистрированные на базе датчики (к каждому можно сделать фотографию прямо в приложении для удобства идентификации) и зарегистрированные ими параметры: температура, влажность, время с последнего обновления, уровень сигнала и статус охраны. В случае наступления события моментально приходит Push-уведомление на устройство пользователя (в системе на одну учетную запись можно зарегистрировать несколько мобильных устройств).
10. Вот несколько экранов приложения. Первый это список всех событий в хронологическом порядке. Далее два экрана по конкретному датчику. Количество настраиваемых параметров поражае. Например, можно задать контролируемый диапазон температуры, и если температура станет ниже или выше можно настроить моментальные уведомления по электронной почте, push-уведомление или даже публикацию твита! И самое клевое - графики изменения параметров за каждый день. Невероятно увлекательно следить как изменяется температура/влажность в течение дня.
11. Так выглядит веб-интерфейс. Функционал еще больше, чем у мобильного приложения. Как можно видеть у меня стоит 4 датчика: на входной двери, под ванной, на кухне и в колодце. В перспективе я планирую установить управляемый термостат и дистанционно контролировать работу воздушного теплового насоса. Также система элементарно дополняется датчиками контроля периметра и мы получаем полноценную охранную сигнализацию (об этом я по вполне понятным причинам рассказывать не буду - сами разберетесь).
12. Графики изменения температуры за 6 дней. Система судя по всему хранит все данные начиная с момента включения. Особенно увлекательно наблюдать за изменением температуры в колодце (пока датчик висит на глубине 1 метр от земли, планирую перевесить поглубже).
13. Графики изменения влажности просто взрывают мозг. Правда обращайте внимание на масштаб вертикальной шкалы - окажется, что все не так страшно. По-хорошему их надо откалибровать, но я еще не нашел эталонного гигрометра.
14. Количество настроек поражает. Можно даже изменить рабочую частоту и скорость передачи данных между базой и датчиками. Также сервис позволяет использовать скрипты для автоматизации действий и использовать такие интересные вещи как Geofence - снятие/установку на охрану когда вы с вашим мобильным устройством оказываесь в установленном радиусе от объекта. Из серьезных уязвимостей - отсутствие шифрования пароля учетной записи. При восстановлении пароля он придет вам в незашифрованном виде.
15. Сколько стоит? По 25 долларов универсальная беспроводная метка и 65 долларов - база. Еще доставка в Россию обойдется в 18 долларов. Все, что на фото стоило 170 долларов. Учитывая, что альтернатив на рынке нет вообще, а попытка сделать подобное устройство самостоятельно упрется в проблему «серого» IP-адреса у 3G-модема, я не могу сказать что это очень дорого.
Более подробную информацию про метки смотрите на официальном сайте - http://wirelesstag.net