Интернет вещей, Internet of Things (IoT)

Выбор оборудования и подключение датчиков к контроллерам

Контроллеры умного дома

Программируемый логический контроллер, программируемый контроллер — специальная разновидность электронной вычислительной машины. Чаще всего ПЛК используют для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Главный критерий при выборе контроллера — протокол беспроводной связи, по которому он работает. Wi‑Fi для этих целей, как правило, не подходит. Модуль слишком энергозатратен — приборы и датчики не смогут с ним подолгу работать автономно, их постоянно придётся подзаряжать. Кроме того, сама технология довольно дорогая. Также у Wi‑Fi могут быть проблемы с безопасностью и стабильностью покрытия.

Поэтому чаще всего встречаются контроллеры с протоколами Z‑Wave и ZigBee. Принцип работы у них схож: в обоих ячеистая схема сети, когда каждое устройство умного дома становится своеобразным передатчиком. Это увеличивает зону покрытия и делает сеть стабильнее. Если какой‑то элемент выходит из строя, его функции по передаче данных просто перераспределяются между остальными. Так как команды идут не по строго определённому маршруту, ниже риск, что они не дойдут до адресата.

Контроллер – это один из самых главных компонентов умного дома, который связывает все остальные составляющие данной системы, собирает данные с других компонентов, анализирует их и передает команды остальным. Контроллер можно назвать серверной частью системы «Умный дом», для создания которой используются различные аппаратные и программные средства, которые будут рассмотрены далее.

Физическую часть сервера умного дома обычно выбирают по нескольким критериям: цена, мощность, надежность, размер.

Промышленные сервера в системах «Умный дом» обычно не используются, так как это достаточно дорого. В качестве сервера для умного дома можно использовать любой компьютер на Windows или Linux. Основное достоинство такого варианта — можно использовать любой компьютер в качестве «Умного дома». Системы для создания умного дома обычно не требовательны к железу, поэтому запустятся на многих старых компьютерах и будут стабильно функционировать. Но если покупать новый персональный компьютер специально в качестве сервера — это дорого и кроме того, использование компьютера/нетбука в качестве сервера — использование немалого физического пространства.

Самым лучшим вариантом для сервера умного дома является одноплатный компьютер (рисунок 1).

Одноплатный компьютер
https://mjdm.ru/kakoy-server-vibrat-dlya-umnogo-doma/. Дата доступа: 21.09.2020

К основным достоинствам использования одноплатных компьютеров в качестве сервера умного дома относятся:

небольшая цена - от 20 USD в Китае до 50-70 USD в магазинах СНГ;
по техническим характеристикам отлично подходит для умного дома;
надежность;
небольшой по размерам.

Самые популярные одноплатные компьютеры для создания Умного дома:

Raspberry Pi;
Orange Pi;
Banana Pi;
CubieBoard [4].

Исходя из вышеописанных характеристик лучшим вариантом для создания управляющей части умного дома, то есть контроллера, является Raspberry Pi, так как с помощью этого микрокомпьютера можно собрать множество интересных решений, и не только для умного дома. А встроенные сетевой интерфейс и WiFi модуль позволяют легко подключить плату к локальной сети или Интернету. Удобно, что ее наборы уже включают все необходимое, в том числе грамотное руководство, позволяющее легко познакомиться с основами работы с Raspberry Pi. Также Raspberry Pi имеет доступную стоимость.

__________________________

https://ru.wikipedia.org/wiki/ Программируемый_логический_контроллер Дата доступа: 13.09.2020
https://mjdm.ru/kakoy-server-vibrat-dlya-umnogo-doma/ Дата доступа: 21.09.2020
https://lifehacker.ru/smart-controllers/. Дата доступа: 17.09.2020
https://ageofgeeks.com/technology/raspberry-pi-smart-home/ Дата доступа: 21.09.2020