Устройства для домашней автоматизации
на базе протокола Z-Wave бренда Neo Coolcam


Содержание


В построении систем автоматизации обычно участвуют несколько элементов — контроллер, датчики и исполнительные устройства. Наиболее ответственным является выбор первого — именно контроллер отвечает за поддержку различных протоколов, реализацию схем взаимодействия устройств, программирование алгоритмов работы, внешнее управление, уведомления и все остальное, с чем встречается пользователь системы. Тогда как датчики и исполнительные устройства обычно являются несложными и относительно недорогими. Правда вот часто их требуется много в количественном выражении и поэтому стоимость также важна.

Решения, рассчитанные на работу с беспроводным протоколом Z-Wave, присутствуют на рынке уже достаточно давно и заслуженно считаются одними из наиболее удобных для домашней автоматизации. Протокол, благодаря поддержке ячеистых сетей, обеспечивает стабильную связь и позволяет реализовывать проекты на больших площадях. При этом одновременно обеспечивается и длительная автономная работа, поскольку энергопотребление датчиков невысокое. Но наиболее важным, на наш взгляд, является гарантированная совместимость продуктов разных производителей. Если вы используете контроллер одной компании, к нему можно без проблем подключать датчики других брендов, что существенно упрощает расширение вашей системы автоматизации и позволяет, вложившись в мощный и дорогой контроллер, использовать с ним доступные сенсоры. Кроме того, это является причиной появления на рынке новых производителей. Все-таки разработка и поддержка хорошего контроллера — это не самый простой процесс, а вот создать на основе референс-дизайна датчики и исполнительные устройства существенно проще.

В этом материале мы познакомимся с продуктами, представленными на отечественном рынке под брендом Neo Coolcam. Поиск в сети легко выводит нас на реального производителя — китайскую компанию Shenzhen Neo Electronic. Вполне стандартная сегодня ситуация и ничего плохого в этом нет. На сайте Neo Coolcam можно найти информацию о продуктах (включая электронные версии инструкций на русском языке), раздел новостей и статей, контакты, а также информацию о том, где можно приобрести устройства.

В тестировании принимали участие три датчика (открытия окна/двери, движения и протечки воды) и одно исполнительное устройство (проходная розетка). Все модели поставляются в стандартных картонных коробках небольших размеров (около 10×9×5 см). Оформлены они в едином стиле, информация представлена исключительно на английском языке. Присутствуют также логотипы магазинов Google Play Маркет и Apple AppStore, что является ошибкой и может вводить в заблуждение, поскольку напрямую со смартфонами датчики не работают.

Комплекты поставки также традиционны. В них входят сами устройства, комплект креплений (шурупы с дюбелями и липучки) для датчиков, а также инструкция. Для удобства транспортировки, все это удерживается в специальной вставке из пластика. Все модели предназначены для эксплуатации внутри помещений при положительной температуре.

Напомним, что протокол Z-Wave использует разные частоты для работы в разных регионах. В нашем случае продукты рассчитаны на частоту 869 МГц, которая должна поддерживаться и на контроллере. Возможность изменения частоты пользователем не предусмотрена. Это является еще одним поводом смотреть именно на представленные на локальном рынке решения, а не покупать их через интернет на зарубежных площадках.

Посмотрим теперь на каждый продукт внимательнее.

Датчик открытия окна или двери

Это устройство выполнено в привычном формате из двух элементов — основного с электроникой и герконом и дополнительного с магнитом. Их корпуса выполнены из белого глянцевого пластика. Габаритные размеры составляют 71×22×19 и 40×11×10 мм соответственно. На корпусе основной части присутствует логотип производителя, нанесенный серой краской.

Для крепления можно использовать двухстороннюю клейкую ленту или шурупы. Напомним, что подобные датчики рекомендуются для использования на пластиковых и деревянных окнах и дверях. Работа их на металлической поверхности не гарантируется.

На основной части предусмотрена кнопка для открытия корпуса. Внутри мы видим элемент питания формата CR2, которого по информации производителя должно хватать на год работы. Также здесь есть управляющая кнопка и индикаторный светодиод. Кнопка снаружи недоступна, а мигание светодиода будет видно на корпусе благодаря световоду. Отметим, что обращаться с датчиком нужно осторожно, иначе есть риск повредить геркон, имеющий тонкий стеклянный корпус.

Дальность срабатывания датчика составляет около 20 мм. Этого может быть недостаточно для некоторых стеклопакетов, так что при установке потребуется уделить внимание месту размещения и с использованием штатного светодиода проверить работоспособность.

Никаких других функций (например, датчика температуры) сенсор не имеет. В документации к устройству отмечено наличие нескольких параметров для настройки его работы. Напомним, что доступ к ним в сети Z-Wave осуществляется через интерфейс контроллера, если такая возможность в нем предусмотрена. Кроме того, отметим, что для удобства пользователя некоторые контроллеры могут иметь специальные шаблоны, в которых описываются параметры. На других моделях доступ к настройкам может быть только по номеру.

Как и у многих продуктов Z-Wave, в данном сенсоре предусмотрена возможность изменить некоторые параметры его работы. Учитывая простоту датчика, настроек здесь всего две: первый параметр позволяет установить задержку отправки команды отключения, а второй — выбрать уровень диммирования в команде включения. Эти опции позволяют вам реализовать некоторые сценарии без программирования контроллера, хотя в большинстве современных конфигураций он все-таки присутствует и предоставляет существенно более широкие возможности при создании алгоритмов работы системы.

Датчик движения

Датчик движения — второй, если не первый, по популярности во многих системах домашней автоматизации. В данном случае он выполнен в распространенном формате «шарика» с диаметром в 45 мм. Это позволяет вам удобно регулировать его положение для выбора оптимального варианта.

Корпус из белого глянцевого пластика состоит из двух половинок, между которыми видна тонкая полоска черного цвета от внутреннего элемента конструкции. На лицевой стороне мы также видим вставку с линзой Френеля. За ней, кроме сенсора движения, скрывается и индикаторный светодиод. Также на корпусе присутствует логотип производителя.

Для крепления датчика в комплекте идет специальный «захват», который также выполнен из белого глянцевого пластика. Он устанавливается на стене или любой другой подходящей поверхности. Учитывая относительно большой вес сенсора, здесь лучше использовать крепление на шуруп, а не клейкую ленту.

Корпус открывается поворотом половинок относительно друг друга. Внутри мы видим батарейку CR123A (заявлен один год работы) и кнопку для подключения устройства к сети.

Дальность работы сенсора составляет до семи метров при установке на высоте трех метров. Угол зрения — немногим превышает 90 градусов. Кроме обнаружения движения, датчик предоставляет информацию и об освещенности, что позволяет упростить реализацию сценариев с освещением помещений.

Для устройства заявлены несколько параметров: выбор чувствительности датчика движения (четыре уровня), задержка подачи команды отключения (в секундах), уровень диммирования при подаче команды включения, отключение функции детектора движения, интервал блокировки отправки повторных команд о срабатывании датчика движения, частота отправки на контроллер информации об уровне освещенности, минимальное изменение уровня освещенности для отправки информации на контроллер.

Датчик протечки воды

Этот сенсор, как понятно из названия, позволяет вам получить уведомления при обнаружении протечки. При этом при наличии дополнительных исполнительных устройств можно реализовать автоматическое отключение подачи воды.

Данная модель имеет два варианта использования — можно положить основной блок на пол в ванной комнате или другом помещении или же закрепить его в удобном месте (например, для обеспечения более устойчивого сигнала) и подключить выносной датчик, который уже положить на пол.

Корпус блока выполнен из белого глянцевого пластика. Он имеет диаметр 67 мм и толщину 24 мм. На верхней части присутствует логотип производителя и отверстие встроенного звукового излучателя. Также здесь есть скрытый индикатор, который просвечивает через корпус. На нижней стороне корпуса мы видим три подпружиненные ножки из желтого металла. Они выступают в роли сенсора — в случае появления воды на месте установки происходит замыкание контактов и срабатывание датчика.

Комплектное крепление имеет отверстие для винта или шурупа. На нем предусмотрены специальные контактные площадки и разъем, с которым они связаны электрически.

В разъем вставляется штекер (стандартные джек 3,5 мм) внешнего датчика. Его кабель имеет длину 120 см. На конце находится не очень тяжелая «шайба» из пластика, в который впаяны контакты.

Корпус датчика открывается поворотом половинок относительно друг друга. Внутри находится элемент питания формата CR2, которого должно хватать на два года работы, индикаторный светодиод красного цвета, звуковой излучатель и кнопка связи с контроллером. Заметим, что индикатор не очень яркий, да и звуковой сигнал не очень сильный.

Набор параметров аналогичен датчику на окно: установка интервала для отправки команды отключения и выбор уровня диммирования при отправке команды срабатывания.

Управляемая розетка

В случае, если вы не планируете менять проводку и устанавливать коммутирующие нагрузку реле в щитке или требуется временное решение (например, для съемной квартиры), наиболее простым вариантом обеспечения управления включением и выключением различного оборудования являются проходные розетки со встроенным реле. Например, можно использовать их для управления освещением, нагревом помещения, бытовой техникой.

Представленная модель выполнена в знакомом очень компактном варианте и фактически можно считать, что она только увеличивает высоту вилки европейского формата на несколько сантиметров. Так что при необходимости можно использовать несколько таких устройств в соседних розетках или блоках розеток.

Корпус изготовлен преимущественно из белого глянцевого пластика, по ощущениям достаточно крепкого. Внешний диаметр основной части — около 42 мм, а высота — 29 мм. Добавим к этому стандартную евровилку и получим полную высоту в 66 мм.

Внутренняя часть устройства имеет вставку из голубого полупрозрачного пластика. На боковой стороне можно увидеть также кнопку управления этого же цвета. В ней находится индикаторный светодиод.

Кнопка применяется для локального управления нагрузкой, при этом встроенный светодиод светится зеленым при ее включении. Дополнительно этой же кнопкой можно сбросить устройство на заводские настройки, также включения и исключения розетки из сети Z-Wave. В этом случае для подтверждения операций применяется светодиод красного цвета.

Для устройства указана максимальная долговременная нагрузка в 10 А и допустимость мгновенных всплесков в 16 А. Хотя мы бы, исходя из собственного опыта и конструкции устройства, не рекомендовали использовать длительную нагрузку с такими значениями.

Кроме собственно управления включением нагрузки, устройство способно выполнять и роль электросчетчика для нее — встроенные датчики позволяют отправлять на контроллер данные о напряжении, текущем токе и энергопотреблении (мгновенном в Вт и накопительном в Вт·ч).

В розетке предусмотрена функция управляемого электронного предохранителя — можно задать ток, при котором устройство будет сигнализировать о перегрузке, а также и второй порог, при превышении которого произойдет принудительное отключение нагрузки.

Другие параметры включают в себя: отключение функции измерения потребления, интервал отправки сообщений о потреблении, отключение индикации включения нагрузки, относительное изменение поступающих с сенсоров данных для отправки сообщения на контроллер, отключения режима запоминания состояния при отключении питания, включение режима таймера и его интервала. Последняя опция позволяет установить время работы нагрузки после подачи сигнала на включение.

Контроллер Rubetek

Данный контроллер домашней автоматизации отечественного бренда уже достаточно давно продается на локальном рынке. Его стоимость составляет немногим более 8000 рублей, что можно считать достаточно интересным предложением на фоне зарубежных моделей. Немаловажно и то, что модель можно купить в таких известных сетях, как LeroyMerlin, Citilink, «Евросеть», «Он-лайн Трейд», «Связной» и других. Причем в первой из них представлены также специальные демо-стенды, позволяющие оценить возможности устройства. Производитель имеет и собственный интернет-магазин с доставкой по всей России. Кроме контроллера в ассортименте есть датчик и исполнительные устройства, а также готовые комплекты с разными вариантами датчиков. В этом материале больше внимания будет уделено датчикам, так что знакомство с контроллером состоится только поверхностное.

Поставляется модель в компактной коробке из крепкого картона с суперобложкой. Оформлена она достаточно интересно, хотя конечно рассказать обо всем не получилось бы в любом случае.

В комплекте с контроллером идет внешний блок питания с USB-выходом на 5 В 2 А, специальный кабель для него (длина — около 90 см), плоский сетевой кабель, съемная антенна, краткая печатная инструкция. Что приятно, все элементы выдержаны в одном (белом) цвете. Также в плюс стоит записать использование круглого штекера для подачи питания. Опыт микроПК показывает, что передать через Micro-USB ток в 2 ампера бывает очень непросто.

Корпус контроллера имеет габаритные размеры 117×85×31 мм без учета антенны и подключений кабелей. Изготовлен он из двух белых глянцевых крышек и серой матовой вставки по контуру. Минусом, на мой взгляд, является глянец и отсутствие стандартных резиновых ножек.

На верхней крышке мы видим логотип производителя. На дне находится информационная наклейка с данными по подключению устройства. Отметим также наличие здесь отверстий для вентиляции и специальных креплений для установки на стену. На переднем ребре находится порт USB и три очень ярких белых светодиодных индикатора. Сзади установлены: разъем для антенны, сетевой порт, скрытая кнопка сброса, второй порт USB и вход блока питания.

Аппаратная платформа контроллера основана на SoC Rockchip RK3128, имеющей 4 ядра с архитектурой ARM. Объем оперативной памяти составляет 1 ГБ, для прошивки есть флэш на 8 ГБ. За проводной сетевой порт отвечает трансивер RTL8211, реализовать несколько портов USB позволяет хаб GL850G, беспроводной модуль AP6212 поддерживает однодиапазонный Wi-Fi и Bluetooth. Дополнительно присутствуют плата для реализации приемника на 433 МГц и адаптер Z-Wave на чипе SD3503A (500-я серия, с поддержкой Z-Wave Plus, работает на частоте 869 МГц). Отметим, что внешняя антенна отвечает только за Wi-Fi и Bluetooth. Z-Wave и приемник на 433 МГц работают с внутренними антеннами. Наличие поддержки сенсоров на 433 МГц позволяет существенно сэкономить по сравнению с устройствами Z-Wave, однако надо понимать, что эти технологии существенно разные по своим возможностям.

Для начала работы с контроллером подключаем его к домашней локальной сети кабелем, включаем питание, а на смартфон (Android или iOS) устанавливаем бесплатное фирменное приложение. В нем потребуется регистрация по номеру телефона, на который приходит SMS с кодом. Далее вам нужно будет придумать пароль для своей учетной записи. Для подключения контроллера к вашей учетной записи достаточно отсканировать QR-код камерой смартфона. Отметим, что встроенное программное обеспечение контроллера может обновляться через мобильное приложение.

Программы предоставляют такие возможности систем автоматизации, как подключение датчиков и исполнительных устройств, распределение их по группам (домам и комнатам), создание схем и сценариев, уведомления о событиях, работу с IP-камерами. Дополнительно для данного решения стоит отметить поддержку SMS-уведомлений без дополнительной оплаты и собственное голосовое управление.

Использование

Подключение новых устройств Z-Wave максимально упрощено — если датчики ранее нигде не использовались, то достаточно включить режим поиска на контроллере и удалить защитный лепесток у батарейки. Если же датчики ранее применялись с другим контроллером, то потребуется воспользоваться кнопкой на них.

В подавляющем большинстве случаев, возможности работы с датчиками и исполнительными устройствами будет определяться программным обеспечением вашего контроллера. Сами устройства выполняют минимальные функции — сообщают контроллеру об изменении своего состояния (включая уровень заряда батарей) и принимают от него команды на выполнение.

Напомним, что модели с батарейками обычно находятся в режиме сна и отправляют данные контроллеру только при наступлении определенных событий (например, срабатывания сенсора). Это позволяет существенно снизить энергопотребление и обеспечить длительную работу от элементов питания. Но поскольку иногда контроллеру требуется передать что-то на датчик (например, команду для изменения параметров работы последнего), то у каждого устройства есть заданный интервал «пробуждения», который позволяет ему гарантированно получить информацию от контроллера даже без появления событий на самом датчике.

В случае, если речь идет о постоянно подключенном к питанию устройстве, например розетке, реализуется другая схема — постоянная работа, позволяющая обмениваться данными с контроллером в любой момент времени, а также выступать в роли «передаточного пункта» для ячеистой сети Z-Wave. То есть если у вас в дальней от контроллера комнате есть датчик, который не может самостоятельно «добить» до него, то он может воспользоваться розеткой или другим постоянно включенным устройством для успешной передачи информации контроллеру. При этом построение и оптимизация сети происходит полностью автоматически, пользователю для этого ничего не требуется делать.

Описанные выше датчики в тестах показали вполне характерные для данного типа оборудования дальность работы и отзывчивость. Ни к одному, ни к другому не было никаких замечаний при реализации сети в средней городской квартире. Заметим, что в эфире одновременно работало несколько независимых контроллеров Z-Wave со своими устройствами, что также никак не сказалось на качестве.

С подключением к контроллеру Rubetek никаких сложностей не возникло. Все прошло согласно инструкциям встроенного в мобильное приложение помощника. Датчики работали согласно своим возможностям.

Сенсор освещенности показывал результаты в процентах, что может потребовать дополнительного времени для подбора необходимых параметров работы сценариев. Для датчика протечки система автоматически отправляла уведомления при срабатывании.

Информация об энергопотреблении с розетки здесь представлена только в виде накопительного счетчика, что может быть не очень удобно.

При работе с контроллером Fibaro все устройства вели себя в целом согласно спецификациям. Но поскольку профилей для них в этом контроллере нет и при необходимости устанавливать параметры работы потребуется в числовом виде, а не через именованные поля на веб-странице.

К датчикам на окно и протечки нет никаких замечаний. Напомним, что подобные модели обычно представляются в контроллере двумя подустройствами согласно типу отправляемых команд. Датчик движения был представлен собственно сенсором обнаружения движения и дополнительно сенсором освещенности, выдающим результат в люксах.

Розетка, к сожалению, не предоставляла контроллеру информацию о энергопотреблении в ваттах и ватт-часах, а только показывала значения напряжения и тока.

Дополнительно устройства были проверены с программным обеспечением Z-Way отечественного разработчика, работающем на микрокомпьютере Raspberry Pi с установленной фирменной платой контроллера Z-Wave. Данная конфигурация является относительно недорогим решением, при этом программное обеспечение имеет очень неплохой набор возможностей, включая поддержку плагинов.

Да, возможно по интерфейсу она менее «красивая», чем решение Fibaro, но для тех, кому требуется универсальный и гибкий продукт, Z-Way будет более интересен. Шаблоны для рассматриваемых устройств здесь также отсутствуют, так что для изменения параметров работы нужно будет воспользоваться служебным интерфейсом программы.

Заключение

Протестированные устройства для систем домашней автоматизации на базе протокола Z-Wave бренда Neo Coolcam показали себя с хорошей стороны. Они имеют традиционный дизайн, качественные корпуса и стандартные комплекты поставки. Проверка совместимости с несколькими доступными на рынке контроллерами показала, что сертификация и стандартизация профилей Z-Wave позволяет вам свободно выбирать продукты разных производителей для работы в составе единой системы домашней автоматизации. Так что у вас есть возможность подобрать подходящие для себя варианты не только по функциям, но и по внешнему виду, дизайну и стоимости. Замечаний к стабильности работы датчиков и розетки за все время тестирования не было. Энергопотребление автономных моделей оценить сложно, но заявленные производителем значения выглядят вполне правдоподобно. По крайней мере, за несколько недель проверки индикация уровня заряда батарей не изменилась ни на процент.

На момент подготовки статьи стоимость всех рассмотренных моделей составляла около 3500 рублей. Это существенно меньше, чем у аналогичных устройств более известных брендов, но сравнимо с решениями других компаний.

Контроллер Rubetek, который мы также использовали для проверки, неплохо выглядит и стабильно работает. Формально возможностей в плане настройки сценариев взаимодействия элементов системы домашней автоматизации у него заметно меньше, чем у конкурентов. Но и в текущем варианте его вполне можно рекомендовать для построения не очень сложных систем. В плюсы отнесем удобную и простую настройку, мобильное приложение, а также бесплатную реализацию системы уведомлений по SMS.



Дополнительно

ВИКТОРИНА

Шуруповерт GSR 12V-15 FC позволяет

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.