Arlight TY: управляйте освещением с мобильных устройств
Для управления освещением все чаще применяются технологии «Интернета вещей», позволяющие использовать вместо пульта любое мобильное устройство. До недавнего времени существенным недостатком таких систем была необходимость обращаться к высококвалифицированным специалистам для установки и настройки. Это не просто большие затраты, но и невозможность оперативно изменить конфигурацию устройств в доме. Все изменилось с появлением платформы TUYA, разработанной стартапом из Юго-Восточной Азии. При реализации систем «умного дома» на ее основе монтаж оборудования могут осуществлять самые обычные электрики, а настройка настолько проста, что доступна обычному пользователю, не имеющему специальной подготовки.
Бренд Arlight, уже много лет предлагающий рынку качественные и инновационные решения, не мог пройти мимо столь удобной технологии и выпустил серию оборудования Arlight TY, поддерживающего платформу TUYA.
Основные положения
В основе платформы TUYA лежат облачные технологии. Мобильное устройство (смартфон или планшет) подключается к интернету через Wi-Fi и соединяется с облачным сервисом, берущим на себя основные заботы по настройке и конфигурированию системы. На мобильном устройстве устанавливается специальное приложение. Пользователь выбирает сценарий или одиночную команду, сигнал передается в облако. Облачный сервис уже определяет, какие действия и на каких устройствах нужно запустить.
Создатели платформы декларируют поддержку ею большого количества коммуникационных протоколов. Но разработчики оборудования серии Arlight TY выбрали из них только два — Wi-Fi и Bluetooth. Такой подход упростил установку оборудования и удешевил в целом предлагаемое решение.
Некоторые устройства подключаются к точке доступа, реализованной с помощью домашнего роутера, напрямую по Wi-Fi. Но управлять всеми устройствами «умного дома» только через Wi-Fi затруднительно хотя бы потому, что количество одновременных подключений к одной точке доступа ограничено. Это особенно характерно для управления освещением, так как в доме обычно установлено большее количество осветительных приборов, чем поддерживает одна точка доступа для бытового применения.
Поэтому для управления исполнительными устройствами «умного дома» широко используется технология Bluetooth Mesh, поддерживаемая в протоколе Bluetooth версии 4.0 и выше. Для этой технологии характерно, что одно и то же устройство работает как приемник/передатчик сигнала, так и в качестве двунаправленного ретранслятора. При этом отдельные устройства автоматически самоорганизуются в сеть с интеллектуальной маршрутизацией передаваемой информации.
Если связь по прямому пути между двумя узлами сети невозможна из-за большого затухания сигнала или сильных помех, информация передается по одному из обходных путей. Эта функция важна для современных зданий, буквально напичканных всевозможным радиоэлектронным оборудованием, создающим помехи.
Для взаимодействия с Bluetooth-устройствами предназначен конвертер. Он подключается к интернету через Wi-Fi и взаимодействует с исполнительными устройствами через Bluetooth. Кроме этого, устройствами, поддерживающими Bluetooth Mesh, можно управлять и напрямую с мобильного устройства.
Приложение Intelligent Arlight
Для настройки оборудования, задания сценариев и управления исполнительными устройствами на мобильное устройство нужно установить бесплатное приложение Intelligent Arlight. Поддерживаются операционные системы iOS и Android. После загрузки приложения нужно зарегистрироваться в облачном сервисе по номеру мобильного телефона или адресу e-mail.
Бесплатное приложение Intelligent Arlight имеет удобный пользовательский интерфейс, интуитивно понятный пользователям без специальной подготовки
Следующий шаг — описание дома. Сколько в нем комнат, какие пользователи, кроме вас, могут управлять оборудованием? Возможно управление с одного мобильного устройства сразу несколькими домами.
Потом переходим к настройке оборудования, управляемого через Wi-Fi. При настройке системы управления освещением мобильное устройство с установленным на нем приложением переводится в режим точки доступа. Исполнительные устройства ищутся в автоматическом режиме, но, при необходимости их функциональное назначение можно указать вручную. Смартфон или планшет должен находиться достаточно близко к исполнительному устройству, чтобы между ними поддерживалась устойчивая связь. На мобильном устройстве вводится пароль доступа к местной точке Wi-Fi, через которую осуществляется подключение к интернету. Этот пароль передается в исполнительное устройство, после чего оно может автоматически соединяться с точкой доступа.
Устройства Bluetooth Mesh добавляются очень просто. Если устройство снабжено клавишным выключателем, нужно нажать на него и удерживать в течение 10 с. При отсутствии выключателя потребуется трижды включить и выключить питание, подаваемое на исполнительное устройство. Оборудование будет автоматически распознано и добавлено, вам остается только указать, в какой конкретно комнате оно находится.
После добавления устройств можно перейти к объединению их в группы и заданию сценариев. Эти действия осуществляются через интуитивно понятный пользовательский интерфейс.
Приложение Intelligent Arlight показывает восход/заход солнца и погоду в данный момент времени для вашей местности. Также приложение получает от метеослужб через интернет данные о погоде. Это не просто приятное дополнение, а средство реализации так называемых смарт-сцен. Астрономические реле для управления освещением остались в прошлом — умная система знает, когда сегодня восходит и заходит солнце в вашей местности. Также данная функция позволяет управлять элементами «умного дома», в том числе и освещением, в зависимости от погодных условий. Освещение может включаться раньше времени при пасмурной погоде. Особо подчеркнем — для реализации такого рода функций не требуется дополнительно подключать какие-либо устройства или программировать. Достаточно лишь указать условия, при наступлении которых совершаются те или иные действия.
Wi-Fi оборудование
На момент написания статьи устройства с управлением по Wi-Fi были представлены в серии Arlight TY диммером TY-501-DIM-WF-SUF, а также релейными модулями TY-701-WF-SUF и TY-706-WF-DIN. Все они предназначены для управления оборудованием с напряжением питания 230 В переменного тока.
Диммер TY-501-DIM-WF-SUF рассчитан на нагрузку до 1 А. Особенностью данного диммера заключается в том, что он собран на современной элементной базе — транзисторах MOSFET, что обеспечивает высокие технические характеристики. Но при этом он, подобно обычному TRIAC-диммеру, работает с отсечкой фазы. Благодаря данной особенности обеспечивается совместимость с большинством моделей диммируемых ламп, в том числе и светодиодных.
Релейный модуль TY-701-WF-SUF имеет один канал коммутации, ток в нагрузке может достигать 5 А.
Релейный модуль TY-706-WF-DIN может управлять нагрузкой по 6 каналам
Наиболее сложным исполнительным устройством является релейный модуль TY-706-WF-DIN. У него 6 каналов коммутации: 2 с нагрузкой до 16 А и 4 с нагрузкой до 10 А.
Этот модуль можно размещать на DIN-рейке. Для работы на значительном удалении от точки доступа, а также внутри шкафа с оборудованием, стенки которого ослабляют сигнал (но диэлектрическое окно, например, из стекла, все же должно быть) предусмотрена штыревая антенна с регулируемой ориентацией. Помимо Wi-Fi, релейный модуль TY-706-WF-DIN поддерживает управление через интерфейс MODBUS. Описание этой функции выходит за пределы данной статьи.
Конвертер
В серии Arlight TY категория конвертеров пока представлена только одной моделью — TY-804-WF-SUF. Малые размеры (65×65×15 мм), а также питание от источника напряжения 5 В (можно использовать обычную зарядку с разъемом USB) позволяют размещать его в любом удобном месте.
Помимо двустороннего преобразования управляющих сигналов между интерфейсами Wi-Fi и Bluetooth, конвертер позволяет реализовать простейшие функции автоматизации управления исполнительными устройствами через Bluetooth без обращения к облачному сервису. В их числе — управление по таймеру, несложные сценарии и т. п. По сути, TY-804-WF-SUF совмещает в себе функции как конвертера, так и контроллера начального уровня.
Применение RF-интерфейса
Через RF-интерфейс (433 МГц) описанные выше конвертер и релейный модуль могут напрямую получать сигналы управления от клавишных выключателей TY-228-1-RF-SUF, TY-228-2-RF-SUF и TY-228-3-RF-SUF. Они позволяют реализовать управление освещением по радиоканалу.
Беспроводные клавишные выключатели (справа) могут передавать на релейный модуль сигналы управления напрямую, используя RF-интерфейс
Эти клавишные выключатели не требуют питания от встроенной батарейки или от сети. Энергия для работы радиопередатчика вырабатывается при нажатии на клавишу.
Bluetooth-оборудование
Управление наиболее массовым видом светотехнической продукции — светодиодными лентами — в серии Arlight TY осуществляется через Bluetooth. Поэтому, даже если вдруг будут перебои с интернетом, вы сможете без проблем управлять разнообразными визуальными эффектами в своем интерьере.
Сейчас в ассортименте Arlight есть три модели диммеров для светодиодной ленты, управляемых через Bluetooth версии 4.2. Поддерживаются ленты, имеющие напряжение питания 12 и 24 В. Диммеры используют принцип ШИМ, они включаются между лентой и блоком питания.
TY-101-DIM-WF-SUF имеет один канал, выдерживает нагрузку до 10 А. Подходит для управления обычными светодиодными лентами.
Bluetooth-диммер TY-102-DIM-WF-SUF может использоваться в системах биодинамического освещения
TY-102-DIM-WF-SUF представляет собой двухканальный диммер, максимальный ток в нагрузке по каждому каналу составляет 5 А. Данное устройство предназначено для управления лентами с регулируемым оттенком белого. Этот диммер отлично подойдет для систем биодинамического освещения.
TY-104-DIM-WF-SUF — диммер, предназначенный для так называемых RGBW-лент. В дополнение к трем каналам R, G и B, позволяющим плавно регулировать цвет свечения ленты, предусмотрен еще и канал белого свечения — W. Наличие канала белого свечения упрощает управление лентой. Для достижения чисто белого свечения ленты не нужно балансировать уровни по каждому из цветовых каналов. Достаточно выбрать канал белого, отключив при этом каналы R, G и B. В результате лента может использоваться как для декоративной подсветки, так и для общего освещения. Диммер четырехканальный, максимальный ток в нагрузке по каждому каналу равен 3 А.
Серия оборудования Arlight TY представляет собой набор устройств для реализации «умного дома», оптимизированный в первую очередь для нужд освещения. Тем не менее, входящие в состав серии релейные модули могут управлять также другими элементами «умного дома» — обогревателями, кондиционерами, всевозможными электроприводами и т. п. Благодаря серии Arlight TY управление освещением и другим электрооборудованием в доме через Wi-Fi и Bluetooth из «модной игрушки» превратилось в доступный практически всем элемент комфортного проживания.
Источник
Управление светодиодной лентой WS2801 с использованием Raspberry Pi и iOS
Всем привет!
Эта статья содержит исходники приложения для операционной системы iOS, цель которого управление светодиодной лентой WS2801, подключенной к Raspberry PI.
В качестве базы для этого поста послужила статья pbelov — «Управляем светодиодной лентой при помощи Raspberry Pi и Android» habrahabr.ru/post/203532. Если нужно ознакомиться с базовыми принципами подключения лент с чипами WS2801 к Raspberry PI, лучше начать чтение с исходной статьи Павла.
Некоторое время тому назад увлекся организацией освещения в доме. Поиск готовых программных решений дал свои результаты, однако хотелось большей свободы в кастомизации RGB-ленты. В частности, существующие решения были лишены возможности настраивать кастомные анимации, бегущие строки или перетекания одного цвета в другой. По этой причине было решено взяться за создание собственного приложения с расширенными функциями настройки цветов, порядок цветов в ленте и их плавное анимирование.
Репозиторий проекта github.com/PawelMolodkin/HomeLed
В корневой папке репозитория находится клиенский iOS проект для XCode, а в папке ledserver проект серверного приложения для IntelliJ IDEA.
В папке ledserver/putty находятся облегчающие жизнь скрипты, написанные для автоматизации заливки и отладки серверного приложения на raspberry.
Клиентская часть
Так выглядит программа целиком. 
Первая ячейка настраивает цвет всей ленты
Вторая ячейка служит для создания списков цветов.
Можно последовательно выбрать любые цвета, затем сохранить список, наделив его именем. Сохраненные списки понадобятся для настройки анимации
Третья ячейка совмещает в себе две функции: линейную анимацию и анимацию плавного чередования списков цветов, созданных во второй ячейке.
Тублер «Включить анимацию» запускает линейную анимацию. Спиннером можно изменять скорость линейной анимации.
С анимациями списков чуть сложнее.
Вначале у вас должно быть сохранено несколько списков цветов во второй ячейке. Затем тапаем на кнопку «Анимация цвета». В нем добавляем нужные списки в той последовательности, в которой хотите, что бы цвета изменялись. Затем возвращаемся из диалога добавления список. Теперь жмем «Сохранить» и вводим имя новой анимации.
Что бы активировать сохраненную анимацию, нажимаем «Загрузить» и выбираем нужную нам анимацию списка цветов
Серверная часть
Запуск сервера происходит командой
Где цифра 50 — число диод в ленте.
Сервер слушает UDP порт 8090. UDP был выбран для более простой интеграции сервера в локальную сеть, так как он настроен на прослушивание широковещательного канала, следовательно если ваш iPhone и Raspberry подключены к одному роутеру, даже не придется вводить верный IP-адрес Raspberry в iOS, сервер все равно получит свои сообщения от клиента.
Отладка
Для удобства разработки на Desktopе и отладки на удаленной Raspberry PI, создайте Remote конфигурацию отладки в IDEA.
В качестве ‘external tool’ выберите ‘Run External Tool’, далее скрипт putty/launch-led-server.bat. Помните, в скрипте launch-led-server.bat следует прописать верные IP-адреса вашей Raspberry. Так же на raspberry должен быть добавлен ssh публичный ключ, что бы putty смогло посредством pagent автоматически авторизоваться для заливки свежего .jar и его использования.
Источник
