Smart home as a hobby

Once in a blog we told how our head of the training department and a wonderful programmer Eugene created a Martian clock and at the same time won a competition . And then - how he designed the Smart House system with his own hands. So, today we'll talk again about DIY electronics and a fundamentally new home control system that Eugene created from scratch to replace the previous one.



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I am engaged in everything related to electronics and programming of electronic devices from the university. This is my profession - I studied to be an instrument maker. And it turned out that I work as a developer, and my hobby is related to the profession.



- Eugene, developer



The idea of ​​a β€œsmart home” haunted engineers back in the 50s: then the first house with buttons appeared, where all everyday tasks were solved by pressing a specific button. In 1966, using a single system, it was already possible to adjust the indoor climate and turn on / off appliances.



Β« Β»    70-         433 .   :     ,     .  β€”   .    Wi-Fi,   .





 



     β€” 5  ,   Arduino (- ). ,   Arduino     «»,  .   4   β€”  .   ,   , :     ,   , ,  .



 2016-    ,   Arduino .   (   )   (  /   ),   :



first version of smart home



        β€” ,   ,    Β«Β»:  . -   , , ,     Β« Β».    2019-.







 ,    ( , ,   ). ,     ,   .    Wi-Fi   JSON (, ).







,  ,   -   .  - , (  ), :     .



, ,    , ,  . ,      , Β« Β»   .  ,     :  , ,    .



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 β€” MajorDomo,  .     ,    ,    - .    β€”   PHP   MySQL ( ).   ,    , MySQL -  .



         , PHP   ,      - ,   .



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 β€” Home Assistant,  Python    Unix- (   ).  ,     β€”   . , Home Assistant ,    . ( ):  .     , .





: Β« Β»



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  1.  β€” : ,   ,   .
  2.  β€” ,  : -,   .
  3.   : MQTT-    Node.JS.


 β€” Raspberry PI 3b+.  2βˆ’3 ,       . :   MicroSD,     . -   HDD- MicroSD.     : Raspbian,       β€”  ,   Linux-,   .    β€” .



 β€” NodeMCU V3,   ESP8266,   Arduino. , Arduino β€”  , ,  USB   .   C++.







 



Arduino ,         USB-,   . NodeMCU V3, , Β« Β» Wi-Fi β€”  ,     ,   .



  :



  • BME280

      ,   ,  . 200 ,   .
  • PIR-,

     : ,     , , -   . ,    , .
  • RC522

    , .   , ,      :)



    ,   RFID -,  - .   ,   ,    .   -   ,    β€” .  ,   , .
  • SIM800L

    ,  . GSM/GPRS-. ,   .   -SIM-,    , , SMS-    . , - ,      .  , ,   .
  • MH-Z19

    ,  .  ,  ?   CO2 ( , ),   .  β€” ,    β€”     .  β€” .



      2 , 2 :   β€” ,   β€”  . ( β€” ):  ,   ,   . ,   ,       CO2  .



,   - , . JSON-:  http-. ,    ,  .     MQTT, .  2016-     , .



   β€” Broker,     .     : Publisher (  Broker)  Subscriber ( ). , Subscriber  - (,  ),   . , .



How the MQTT protocol works





:



DIY weather station

 



   β€” NodeMCU,     .   :



  1.   BME280;
  2. CO2 β€” MH-Z19;
  3. OLED-, .


    I2 UART β€” .   , .





:



DIY security system

 



Arduino,   NodeMCU          -.     RFID -.  Arduino-  .  Arduino        UART.





: GSM



Smart House system  do it yourself "

 



  - .



   β€” .   , .        ,     : , , .  ,     β€”   . 2 $, ,   - .   ,    β€”   - . ,  150  1000 :)



-    AliExpress,      : ,      . , GSM .   ,  3D- .







   β€” ,  - .   :



  • Openweather β€”       ,     .
  • Macroscope β€”   ( , , 18 ,    API   18  ).
  •    β€” :  , , ,     .




, :



How to make a smart home block diagram

 



   β€”   Vue.js, ,   Nuxt.js,  Vue.js.   mongoDB (   ).



( )  MQTT-,    ,  , ,  .   Public,   .    Socket IO β€” Java Script,   -     .   (,  ). ,   MQTT β€” Public  Socket IO Β«Β».



 β€”  . , , -, -   . ( , , -),      .



, :   «»,  Β«Β», http- webhook β€” .  ,       .



    . ,   , . , : , . , 3- , ,   :)   . ,   :   . , , ,   . , , «»  Β«Β».



  , . , -   .





  •  Nuxt. js (  Vue. js  MongoDB).
  •  β€”   5  ( ,   ).
  • PM2 process manager ( Node. js) β€” :  ,   «»,   . ,  . ,  4, 4 ,  , -   «».
  •  Wi-Fi, , .
  •  β€”  .
  •  β€”   :         .






Data exchange in the "Smart House" system

 



,    MQTT:



  1.  β€”    .  : , ( «»  Β«Β» ), , /.
  2.  β€”   - . ,  : , .     ,  β€” -: 1 β€” ; 2 β€” (, ,    ); 3 β€” .


   Google Assistant



Google Assistant β€” ,   Β«, ...Β». Siri  Apple.  ,   API     Google Assistant, Β«, , Β» Β«, , ?Β». ,    ,   .



  Β«!Β»,  Android   Β« Β». . - ,   :    . -,  . -,   .



   - ,   Google Assistant.    β€”      .      : Google Home β€” ,    .    β€” : , , Wi-Fi. Google Station,   ,   -  .   ,     Google Assistant . .



β€” ,





   β€” - ,     .    ,     :)







 β€” Raspberry PI 3b+   .     4  .   9 540     ,    .



How much does it cost to create a "smart home"

 





    , Β« Β»     SMS push-.   .



    ,   -     Β« Β».



   β€” Sherlock, Wi-Fi  . ,   RFID .    β€”  ,    (,     ,     , ?).



modern chandelier and Sherlock castle

 



  Β«  Β».  mac-  β€” , , β€”   .   . , Β« Β»: , , ,   :)



  , , β€” ZigBee-. ZigBee β€” . , β€”  Wi-Fi.  β€” .  -   ,  Wi-Fi (   ,  , ).



ZigBee :



ZigBee configurations

 



 β€” ,   . ( , ),    β€”  ,     .   : .  , ZigBee- ,     : , .



, ,  ,   .     :  ,   Xiaomi,      (   ,  ).    , : USB-,   USB-  ,     .



,   ,   . -   ,   ,       .     .



  ,   Xiaomi, IKEA Aqara  :   ,     , ,    Xiaomi.      ,  .



β€” ,







:













 



 :



Main screen



Items screen



Weather station data



Service "Weather forecast"



Video surveillance system service data



System service



List of scripts



Adding a script



List of Automations



Adding automation

 



 ,     Β« Β»    -.   β€” , : !




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