Kodėl Raspberry Pi yra puikus pasirinkimas namų automatizacijai
Kai pirmą kartą susidomėjau namų automatizacija, mano galvoje sukosi vienas klausimas – ar tikrai man reikia pirkti brangius „išmaniuosius” įrenginius, kurie veikia tik su konkrečiomis programėlėmis ir dažnai reikalauja prenumeratos? Atsakymas, kaip paaiškėjo, yra ne. Raspberry Pi – tas mažytis kompiuteris, kuris telpa į delną – gali tapti jūsų namų automatizacijos širdimi už gerokai mažesnę kainą nei daugelis komercinių sprendimų.
Raspberry Pi yra vienos plokštės kompiuteris, kuris buvo sukurtas kaip švietimo įrankis, bet greitai tapo mėgėjų ir profesionalų mėgstamiausiu įrenginiu įvairiems projektams. Jo kaina svyruoja nuo 35 iki 75 eurų, priklausomai nuo modelio, o galimybės – beveik neribotės. Jis valdo Linux operacinę sistemą, turi GPIO (General Purpose Input/Output) kontaktus, palaiko Wi-Fi, Bluetooth ir gali būti prijungtas prie įvairių jutiklių bei įrenginių.
Kas man labiausiai patinka Raspberry Pi naudojant namų automatizacijai – tai visiškas kontrolės lygis. Jūs nusprendžiate, kas vyksta su jūsų duomenimis, kaip veikia sistema ir nereikia bijoti, kad gamintoja nutrauks palaikymą ar uždarys serverius. Be to, bendruomenė yra milžiniška, todėl beveik bet kokiai problemai rasite sprendimą forumuose ar YouTube.
Home Assistant – galinga platforma pradedantiesiems ir profesionalams
Kai pradėjau tyrinėti, kokią programinę įrangą naudoti Raspberry Pi namų automatizacijai, greitai supratau, kad Home Assistant yra lyderis šioje srityje. Tai atvirojo kodo platforma, kuri palaiko tūkstančius skirtingų įrenginių – nuo paprastų lempučių iki sudėtingų klimato kontrolės sistemų.
Home Assistant diegimas į Raspberry Pi yra gana paprastas. Rekomenduoju naudoti Home Assistant Operating System (anksčiau vadintas Hass.io) – tai pilna operacinė sistema, sukurta specialiai namų automatizacijai. Tiesiog atsisiųskite atvaizdą, įrašykite jį į microSD kortelę naudodami Raspberry Pi Imager programą, įdėkite kortelę į Raspberry Pi ir įjunkite. Po kelių minučių galėsite prisijungti per naršyklę įvedę adresą homeassistant.local:8123.
Pirmą kartą paleidus Home Assistant, jus pasitiks draugiškas sąrankos vedlys. Sistema automatiškai pradės ieškoti jūsų tinkle esančių įrenginių – išmaniųjų televizorių, Chromecast, Philips Hue lempučių, Xiaomi įrenginių ir daugelio kitų. Tai tikrai įspūdinga, kai matai, kaip sistema pati suranda jūsų įrenginius ir pasiūlo juos pridėti.
Vienas iš didžiausių Home Assistant privalumų – tai integracijos. Jų yra daugiau nei 2000, ir jos apima beveik viską, ką galite įsivaizduoti: oro prognozes, saulės patekėjimo/nusileidimo laiką, kalendorius, muzikos grotuvus, automobilio stebėjimą, energijos suvartojimo monitoringą ir dar šimtus kitų funkcijų.
Praktiniai namų automatizacijos scenarijai su Raspberry Pi
Teorija yra gera, bet kas iš tikrųjų veikia praktikoje? Leiskite pasidalinti keliais scenarijais, kuriuos pats naudoju ir kurie realiai pagerina kasdienį gyvenimą.
Ryto rutina – vienas iš mano mėgstamiausių automatizavimų. Kai išjungiu žadintuvą telefone (Home Assistant gali stebėti telefono būseną), automatiškai įvyksta keletas dalykų: palaipsniui įsijungia miegamojo šviesa, pradedama groti radijo stotis virtuvėje, o šildymas padidina temperatūrą dviem laipsniais. Žiemą tai tikrai malonu – nebereikia keltis į šaltą namus.
Saugumo sistema – naudodamas paprastus judesio jutiklius, durų/langų kontaktus ir kamerą, sukūriau saugumo sistemą, kuri kainavo apie 100 eurų. Kai išeiname iš namų (sistema nustato pagal mūsų telefonų buvimo vietą), įsijungia stebėjimo režimas. Jei kas nors atidaro duris ar aptinkamas judėjimas, gaunu pranešimą telefone su kameros nuotrauka. Papildomai sistema gali įjungti signalizaciją arba net imituoti buvimą namuose įjungdama šviesas atsitiktine tvarka.
Energijos taupymas – prijungęs išmaniuosius kištukus prie įvairių prietaisų, galiu stebėti, kiek elektros energijos sunaudoja kiekvienas įrenginys. Home Assistant leidžia kurti grafikus ir statistiką, todėl greitai pastebėjau, kad senas šaldytuvas suėsdavo neįtikėtinai daug elektros. Taip pat automatizavau šildymą – jis automatiškai sumažinamas, kai niekas nėra namuose, ir vėl padidinamas prieš grįžtant.
Vakaro režimas – vienu mygtuko paspaudimu (arba balso komanda) visi šviesos šaltiniai pereina į šiltą, blankią šviesą, užsidaro roletai, sumažinamas šildymas ir įsijungia vakaro muzikos grojaraštis. Tai sukuria jaukią atmosferą be jokio vargo.
Jutikliai ir įrenginiai, kuriuos verta įsigyti
Pradedant namų automatizacijos kelionę, nesunku pasimesti tarp tūkstančių skirtingų įrenginių ir jutiklių. Štai mano rekomendacijos, pagrįstos asmenine patirtimi.
Zigbee koordinatorius – tai vienas iš svarbiausių įsigijimų. Zigbee yra belaidis protokolas, kurį naudoja daugelis pigių ir patikimų jutiklių bei lempučių. ConBee II arba Sonoff Zigbee 3.0 USB dongle kainuoja apie 25-35 eurus ir leidžia prijungti šimtus Zigbee įrenginių prie jūsų Raspberry Pi. Didžiulis privalumas – šie įrenginiai veikia lokaliai, be interneto ryšio, todėl sistema reaguoja greitai ir patikimai.
Temperatūros ir drėgmės jutikliai – Aqara ar Sonoff jutikliai kainuoja po 10-15 eurų ir puikiai veikia su Zigbee. Juos galite išdėstyti įvairiuose kambariuose ir stebėti klimatą, automatizuoti šildymą ar oro drėkintuvus. Aš turiu po vieną kiekviename kambaryje, ir tai leidžia tiksliai valdyti šildymą – kodėl šildyti tuščią kambarį?
Judesio jutikliai – neįtikėtinai naudingi šviesų automatizavimui. Philips Hue judesio jutikliai yra kokybiški, bet brangesni (apie 40 eurų). Pigesnė alternatyva – Aqara jutikliai (apie 15 eurų), kurie veikia puikiai. Aš turiu juos koridoriuose, tualete ir laiptinėje – šviesa įsijungia automatiškai, kai aptinkamas judėjimas, ir išsijungia po kelių minučių be aktyvumo.
Išmaniosios lemputės – čia pasirinkimas milžiniškas. Philips Hue yra aukščiausios kokybės, bet brangios. IKEA Trådfri lemputės yra puikus kompromisas tarp kainos ir kokybės. Yeelight ir Xiaomi taip pat siūlo gerus produktus už prieinamą kainą. Svarbu pasirinkti lemputės, kurios palaiko Zigbee arba Wi-Fi ir yra suderinamos su Home Assistant.
Išmanieji kištukai – leidžia valdyti bet kurį įrenginį ir stebėti energijos suvartojimą. Tapo ir Sonoff modeliai yra patikimi ir nebrangūs (10-20 eurų). Naudoju juos kavos aparatui, ventiliatoriams ir kitiems prietaisams, kuriuos noriu valdyti automatiškai ar nuotoliniu būdu.
Balso valdymas – ateitis jau čia
Balso asistentas namuose skamba kaip mokslinės fantastikos filmas, bet tai jau realybė, kurią galite įgyvendinti su Raspberry Pi. Home Assistant palaiko integracijas su Google Assistant, Amazon Alexa ir net lokalų atvirojo kodo sprendimą – Rhasspy.
Aš pradėjau nuo Google Home kolonėlių, nes jos buvo pigiausios ir paprasčiausios nustatyti. Home Assistant integravimas su Google Assistant užima apie 30 minučių, ir po to galite valdyti visus savo įrenginius balso komandomis. „Ok Google, įjunk svetainės šviesą”, „Ok Google, nustatyk šildymą į 22 laipsnius” – visa tai veikia sklandžiai.
Tačiau jei jums rūpi privatumas ir nenorite, kad Google ar Amazon klausytųsi jūsų pokalbių, verta pažvelgti į Rhasspy. Tai atvirojo kodo balso asistentas, kuris veikia visiškai lokaliai jūsų Raspberry Pi. Nustatymas šiek tiek sudėtingesnis, ir lietuvių kalbos palaikymas ribotas, bet anglų kalba veikia puikiai. Galite net mokytis sistemą atpažinti specifinius žodžius ar frazes.
Vienas patarimas – nepersistenkite su balso valdymu. Aš pastebėjau, kad naudoju jį tik tam tikroms funkcijoms: šviesų valdymui, muzikos grojimui ir orų prognozės klausimui. Sudėtingesniems scenarijams patogumo mygtukų paspaudimas ar automatizacija veikia geriau nei ilgos balso komandos.
Saugumo ir privatumo aspektai
Viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl pasirinkau Raspberry Pi namų automatizacijai, buvo noras kontroliuoti savo duomenis. Komercinės sistemos dažnai siunčia informaciją į gamintojo serverius, ir niekada nežinai, kas su ja daroma.
Su Home Assistant ir Raspberry Pi visa sistema gali veikti visiškai lokaliai, be jokio ryšio su išoriniu pasauliu. Žinoma, tam tikros funkcijos, kaip oro prognozės ar balso asistentas, reikalauja interneto, bet pagrindinė automatizacija veikia net ir be jo.
Svarbiausios saugumo priemonės:
Pirmiausia, pakeiskite numatytuosius slaptažodžius. Home Assistant sąrankos metu jūs sukursite administratoriaus paskyrą su stipriu slaptažodžiu – nepamirškite to padaryti. Taip pat rekomenduoju įjungti dviejų veiksnių autentifikaciją.
Jei norite pasiekti savo namų automatizacijos sistemą iš išorės (kai esate ne namuose), niekada nenaudokite port forwarding. Vietoj to, naudokite Home Assistant Cloud (5 eurai per mėnesį) arba nustatykite VPN ryšį į savo namus. Aš naudoju WireGuard VPN – tai nemokama, saugi ir gana paprasta nustatyti.
Reguliariai atnaujinkite sistemą. Home Assistant išleidžia naują versiją kas mėnesį su saugumo pataisymais ir naujomis funkcijomis. Atnaujinimas paprastai užima kelias minutes ir atliekamas tiesiog per vartotojo sąsają.
Darykite atsargines kopijas. Home Assistant turi įmontuotą atsarginių kopijų funkcionalumą – naudokite jį. Aš nustatęs automatines savaitines atsargines kopijas, kurios išsaugomos tiek lokaliai, tiek Google Drive.
Kaštai ir investicija į ateitį
Kalbant apie pinigus, namų automatizacija su Raspberry Pi gali būti ir labai pigi, ir gana brangi – viskas priklauso nuo jūsų ambicijų. Leiskite pateikti realius skaičius iš savo patirties.
Minimali pradžia (apie 100-150 eurų):
– Raspberry Pi 4 (4GB RAM) su maitinimo šaltiniu ir dėklu – 70 eurų
– MicroSD kortelė (32GB ar daugiau) – 10 eurų
– Zigbee koordinatorius – 30 eurų
– 2-3 išmaniosios lemputės – 30-40 eurų
Su šiuo rinkiniu jau galite pradėti eksperimentuoti ir sukurti paprastas automatizacijas. Tai mažiau nei daugelio komercinių sistemų pradinis komplektas.
Vidutinė sistema (apie 300-500 eurų):
Pridėjus temperatūros jutiklius, judesio jutiklius, kelis išmaniuosius kištukus ir daugiau lempučių, jau galite automatizuoti didžiąją dalį namų funkcijų. Tai vis tiek žymiai pigiau nei Philips Hue ar Samsung SmartThings ekosistemos.
Išplėsta sistema (500+ eurų):
Čia jau galime kalbėti apie kameras, išmaniuosius termostatus, roletų valdymą, oro kokybės jutiklius ir kitus pažangesnius įrenginius. Bet net ir šiuo atveju kaina lieka konkurencinga palyginti su komerciniais sprendimais, o funkcionalumas dažnai didesnis.
Svarbu suprasti, kad tai ne vienkartinė investicija – namų automatizacija yra nuolatinis procesas. Aš pradėjau nuo kelių lempučių ir judesio jutiklių, o per metus palaipsniui plėčiau sistemą. Tai leidžia išskirstyti kaštus ir išmokti sistemą naudoti prieš pridedant naujus įrenginius.
Kai viskas sujungia kartu ir veikia kaip laikrodis
Po pusantrų metų naudojimo galiu drąsiai pasakyti, kad Raspberry Pi namų automatizacija buvo viena geriausių technologinių investicijų, kurią esu padaręs. Ne dėl to, kad tai būtų būtinybė – galima gyventi ir be išmaniųjų lempučių. Bet tai tikrai pagerina gyvenimo kokybę subtiliais, kasdieniais būdais.
Rytas prasideda maloniau, kai šviesa įsijungia palaipsniui, o ne staiga. Nereikia vaikščioti po namus ir gesinti šviesų – jos išsijungia automatiškai. Žinojimas, kad galiu patikrinti, ar užrakinau duris ar išjungiau kavos aparatą, net būdamas darbe, suteikia ramybę. Energijos sąskaitų sumažėjimas apie 15-20 procentų per metus yra malonus bonusas.
Bet galbūt svarbiausia – tai hobis, kuris nuolat siūlo naujų iššūkių ir mokymosi galimybių. Kiekvieną mėnesį atsiranda naujų integracijų, naujų įrenginių, naujų idėjų. Bendruomenė yra aktyvi ir pasiruošusi padėti. Forumuose, Reddit grupėse, YouTube kanaluose visada rasite atsakymus į klausimus.
Jei svarstote apie namų automatizacijos pradžią, mano patarimas paprastas – tiesiog pradėkite. Nereikia iš karto pirkti šimtų eurų vertės įrangos. Įsigykite Raspberry Pi, įdiekite Home Assistant ir pradėkite eksperimentuoti su tuo, ką jau turite namuose. Daugelis įrenginių, kuriuos jau turite – išmanieji televizoriai, Chromecast, net kai kurie dulkių siurbliai – gali būti integruoti į sistemą be jokių papildomų išlaidų.
Technologijos nuolat tobulėja, kainos krenta, o galimybės auga. Tai, kas prieš penkerius metus buvo įmanoma tik didelėms kompanijoms ar labai techniškai pasiruošusiems entuziastams, dabar prieinamas kiekvienam, turinčiam Raspberry Pi ir norą mokytis. Namų automatizacija nebėra ateitis – tai dabartis, kurią galite sukurti savo rankomis.
