Další projektem smarthousu je poštovní schránka. Zdánlivě by se řeklo, že tam není co vymýšlět, ale nakonec to skončilo "anakondou kabelů" ve schránce, že už tam, s trochou nadsázky, přes všechnu elektroniku není ani místo na dopisy

Elektroniku jsem vyrobil, jak už jsem si zvykl, za pomoci prototypového plošného spoje. Vývoj je rychlý, levný, deska je předvrtaná, snadno se to spájí a celé je to jednodušší. Přecijen nerozjíždím tovární výrobu, abych se potřeboval sr.t s návrhem plošňáku, leptáním atd... Výsledek je podle mne přijatelný a co je nejduležitější tak je funkční a o to jde především Jinak musím řict, že dost jsem si oblíbil SMD součástky, zatím tedy tranzistory a odpory. Z číny stovky kusů za pár nikláků a pracuje se s tím úplně v pohodě.



Poštovní schránku jsem v době, když jsem stavěl plot, vybral takovou, která by byla dostatečně velká, protože už v té době jsem tušil, že tam jistě "něco narvu" Zepředu schránky, jsem umístil videozvonek a RFID čtečku karet.
Videozvonek, tedy ani po letech není zapojený a počitám, že ani nikdy nebude, že jen využiji kameru v něm a spojím to se serverem v podkroví, který se bude starat o spracování audio/video signálu a půjde tedy "přijmout zvonek" buď doma na tabletu na lednici, nebo prostě přes internet na telefonu, třeba na druhé straně zeměkoule, to už je to samé.
RFID čtečka je bohužel hrozně hloupá, nemá komunikační výstup, aby se dalo zjistit id klíčenky, která byla pro otevření použita, a co je ještě horší, tak vzhledem k absenci komunikace, neumožňuje centrální správu uživatelů. Dnes bych si vyrobil vlastní, ale kupoval jsem ji před mnoha lety, a pokud se nepletu, tak to byl můj vůbec první nákup z číny.




Pro komunikaci se serverem jsem opět použil svůj proprietální protokol, komunikující po 1 drátu. Ten vede do dalšího controlleru u brány, do kterého se sbíhají dráty z dalších controllerů v okolí (controller na elektroměru pro měření spotřeby, a další...). Tento centrální controller je pak připojen ethernetem přímo do switche v podkroví.
Controller schránky komunikuje oboustraně a umožňuje tedy nejen odesílat notifikace na server, třeba že přišla pošta, ale i příjmat příkazy, např. pro otevření branky.

No a co je tedy umí?

Detekce zvonku

Vzhledem k tomu, že "samozřejmě" nemám domu dotažený drát a na zdi pověšený zvonek jako v pravěké jeskyni, tak spináče z obou zvonku (z videozvonku a rfid čtečky) vstupují do mého controlleru. Ten odešle notifikaci na server a ten se postará o další distribuci informace. V současnosti zajedno pošle příkaz do obývacího pokoje, kde mám umístěnou další svoji jednotku (o té někdy přístě), která zahraje melodii a za druhé, co je zajímavější, odešle notifikaci na telefon. Notifikace se odešle přes Google Cloud Messaging for Android. Jde o push notifikace, které se, v ideální případě, bez citelné prodlevy dostanou až na telefon/tablet. Naprogramoval jsem si vlastní aplikaci pro android, které takovéto notifikace příjmá a umožní zobrazit, ale zároveň i rozešle systémový broadcast, který lze snadno zachytit jinou aplikací. Ve výsledku je otázkou vteřin, až minut vyrobit si zvonek na telefonu. Stačí si stáhnout aplikaci pro Automagic * Automation, v které si můžete nakreslit neomezeně ruzných diagramů s nepřebernýma možnostma, které dovolí ovládat téměř vše co v androidu je.
Načrtnout si tedy diagram, který spracuje zazvonění, je tedy otázkou opravdu vteřin. Trigerem je tedy příchod broadcastu z mé aplikace. Ten v sobě nese informaci o události, kterou použijeme k tomu, abychom se rozhodli, zda-li nás tato notifikace zajimá. V tomto případě skontrolujeme, zda-li je hodnota proměnné event rovna Gate.Bell.Ring a pokud ano, tak provedeme speech output a telefon řekne česky ženským hlasem "Někdo zvoní". Pokud tedy u nás někdo zazvoní, telefon mi se spožděním zhruba jedné vteřiny, a to i kdybych byl v austrálii, řekne příjemným hlasem, že někdo u nás zvoní. V současnosti, i když nemám možnost "odpovědět", že třeba nejsem doma, tak je to šikovné, že se podívám v ten moment na vchodovou kameru a většinou vidím, kdo zvoní.

Diagram v Automagic Automation

Detekce vhozené pošty

To by nebyla poštovní schránka, aby jejím primárním učelem, nebylo příjmat poštu. A koho baví se koukat do schránky, zda-li nějaká pošta přišla? Mne tedy ne. Taková vtipná historka, ze začátku bydlení jsem ze schránky poštu nikdy nevybíral, protože mne nebavilo se koukat, zda-li tam nahodou něco není a poštu tedy vybírala vždy manželka. Pak manželka odjela na týden pryč, a já měl takový divný pocit, jak kdyby něco scházelo. Manželka tedy ne Ale pak jsem si uvědomil, že jsem byl zvyklý na to, že na stole jsou pořád nějaké letáky a pošta. No a samozřejmě pak, když jsem se tedy podíval do schránky, tak ta byla narvaná k prasknutí.
Takže takhle tedy ne. V ten moment mi bylo jasné, že bude potřeba něco jiného. V tu dobu, jsem ještě neuměl programovat mikročipy, a tak jsem si vyrobil, takový jednoduchý obvod ze 2 relé, 2 magnetických kontaktů a blikající diody, který pracoval tak, že pokud se otevřela přední dvířka schránky, tak začala blikat dioda umístěna zezadu na schránce, doté doby, než se otevřela zadní dvířka schránky, pro vybrání pošty.
Tutu funkci přebral i nový controller ve schránce, který detekuje, zda-li se otevřeli přední dvířka schránky, v ten moment pípne, blikne vpředu zeleně led páskem, odešle notifikaci na server (ta se rozešle mně, manželce, na telefon, tablet atd..) a doté doby, než se vybere pošta, tak bliká i diodou zezadu na schránce.

Detekce otevření branky

V momentě, když se otevře nebo zavře branka, tak schránka pípne, a odešle se notifikace na server. V současnosti, mám nastaveno na tabletu na lednici, že "pani Iveta", řekne, že branka byla otevřena. Občas nám malá dcerka bez upozornění pláchne na ulici za kámoškama, takže je dobré vědět, že otevřela branku....

Otvírání branky

Na brance je v kování elektromagnetický zámek, takže controller schránky umožňuje i spínání relé pro otevírání. Odemknout jde samozřejmě i vzdáleně příkazem. To se hodí, že od vstupních dvěří jde otevřít návštěvě branku. Vše se samozřejmě děje prostřednictvím serveru.
Zámek se také samozřejmě používá při otevírání pomocí RFID čtečky.

RFID čtečka

RFID čtečka není napojena přímo na elektromagnetický zámek, ale vstupuje do controlleru, který se dozví, že čtečka, by si "přála" otevřít zámek branky. Controller sepne relé pro odemknutí a jako vždy odešle notifikaci na server.

Led pásek

Na schránce je zepředu umístěn RGB led pásek. Controller pokud se nic neděje, tak nechá svítit pásek, modrou barvou. Pokud se např. odemknout dveře, tak svítí po tu dobu zeleně, atd...

Vnitřek schránky je plný kabelů


Osvětlení schránky v noci

Zavlažovací systém je už téměř hotový. A co to tedy umí? Celá jednotka je ovládaná přes ethernet, takže přes webové rozhraní na serveru je možné ovládat celý systém na dálku přes internet. Celkem je ovládáno 5 elektroventilů - 3 pro trávník, 1 pro ruční zavlažování hadici a 1 pro zavlažování "tůjí" (ve skutečnosti je to cypřišek). Dálé je ovládáno čerpadlo, které napouští kubíkovou nádrž ze studně a samozřejmě i čerpadlo pro zavlažování.

Na obrázku je rozvaděč s elektroventily


Zapojené zavlažovací čerpadlo


Elektronika pro ovládání je rozdělena na 2 části. Horní - hlavní se stará o komunikaci se serverem přes ethernet a spíná hlavní relé v zavlažovacím boxu (viz předchozí kapitola). Na desce jsou ještě 2 měniče napětí, protože po ethernetu je i veškerá elektronika napájena 24 volty a je potřeba to srazit na 5 a 12V.
Dolní jednotka se stará o ovládání všech elektroventilů. V případě zavlažování trávníku se stará i o přepínání 3 zavlažovacích větví podle konfigurace času.
S hlavní jednotkou komunikuje po drátě pomocí mého proprietálního protokolu. Jde o takovou kombinaci I2C, OneWire a ethernetu. Komunikace probíhá pouze po 1 drátě a jde o multi-master komunikaci. Každá jednotka má svojí 1-byte adresu podle které komunikuje. Na jednom drátě může být zapojeno víc jednotek a mohou komunikovat mezi sebou. O protokolu napíšu podrobněji nekdy více.
Pro aplikační vrstvu pro všechny jednotky je pro komunikaci použit json. Napsal jsem si vlastní parser, který je extrémně rychlý a úsporný na paměť. Po ethernetu dokáže hlavní jednotka odpovědět cca 100 requestů za vteřinu, což si myslím, že je velice úctihodný výkon vzhledem k použitému hardwaru (16 Mhz Arduino Pro). Komunikace takovýmto způsobem je pak úžasně příjemná a lze ovládat vše i přes konzoli např:
# echo '{"action":"uptime"}' | nc smarthouse-controller-watering 80
{"status":200,"seconds": 87072.727}



V současnosti zavlažování není řízeno automaticky, např že by zavlažovalo podle vlhkosti půdy, ale je řízeno ručně přes webové rozhraní. Automatika je v plánu. Prozatím to funguje tak, že se zvolí co se má zavlažovat a jak dloho to má zavlažovat. Např. pokud si manželka potřebuje zalít jahody nebo kytky, tak si vezme jednu z na rozvodu připojených hadic a na telefonu stiskne třeba Hadice - 2 minuty.



Finální podoba zavlažovích boxů


A už to stříká

Cílem pro mne je automatické zavlažování trávníku, resp. celé zahrady co bude potřeba (trávník, stromky, zelenina, ...).
Je tedy potřeba zařízení, které umožní ovládat čerpadlo pro napouštění kubíkové nadrže na vodu ze studny, další čerpadlo pro zavlažování, dále pak ovládání elektroventilů pro zavlažovací okruhy (1 hlavní okruh pro zavlažování trávníku a 1 hlavní okruh pro zavlažování zbytků zeleně).
Všechny tyto výstupy jsem chtěl mít možnost ovládat jak ručně, tak počítačem. Takže vyrobený zavlažovací box, má v sobě jak relé, která jdou sepnout počítačem, tak manuální spinače, které plní stejnou funkci. Dále bylo potřeba osadit "základní desku" 24V transformátorem pro elektroventily zavlažování.

Vyrobená deska zavlažovacího boxu



Zavolažovací box bude doplněn dalším boxem, který zpřístupní rozhraní mezi počítačem a zavlažovacím boxem. V současnosti ho ještě nemám hotový, a tak se hodí právě manuální spínače. Po dokončení bude rozhraní vyrobeno za pomoci mikroprocesoru Atmega328 a ethernetového rozhraní. Celá automatizace zavlážování totiž bude řízena linuxovým serverem, co mi běží doma v technické místnosti.


Spojení motherboardu a kontrolek na víku boxu



Testovací zapojení - kontrolky svítí



Osazený box na místo

Asi před rokem jsem poprvé přičuchnul k programmování švábů (mikrokontrolérů). Poznávání mi velmi ulehčilo Arduino, protože ačkoliv už asi 15 let programuji (i) v c++, tak klasické programování mikročipů by mne okamžitě odpudilo. Arduino je nejen hardware, ale i software, který velmi velmi zpříjemní programování a místo konstrukcí typu:

DDRB |= _BV(PINB7);
LED_PORT &= ~_BV(PINB7);

lze použít na první pohled čitelný zápis

setPinMode(7, OUTPUT);
digitalWrite(7, HIGH);


Zarytí odpůrci arduina, nechť si dál píšou naprosto nečitelné konstrukce a těm normálním ať nevymlouvají user-friendly obalovací funce

A jak to vlastně souvisí se smarthousem? Pro ty kdo neví, tak smarthouse je označení pro inteligentní dům, nebo pro domácí automatizaci. A právě vstup do světa mikročipů otevřel moje obzory a možnosti a způsobil v mojí hlavě explozi nápadu, co by se dalo všechno šikovnýho zkutit

Postupně bych tu rád zveřejnil "moje projekty", pro inspiraci, pro zajímavost, ... nikoliv pro hejtery, kteří ke všemu musí napsat do komentáře, že je to na hovno a že by to udělali líp. Proto taky žádné komentáře nemám povolené a nestojím o ně

V dalších kapitolách plánuji postupně představit různé projekty... inteligentní vytápění, automatické zavlažování trávníku, robotickou sekačku, poštovní schránku s notifikací, domovní zvonek na mobil a další a další...

Běžně spam ignoruji jako každý, ale dnes už mne to dožralo a rozhod jsem se něco s tím udělat.

To, že chodí nabídka viagry a zvětšení penisu to mi tolik nevadí jako když chodí české spamy. Dnes mi přišel email od 602.cz jakožto "výrobce" datových schránek a jeho užasného 602XML Filter, který mne dodnes točí a jediný důvod proč je používán jejich produkt musí být obří úplatek. A abych se nechal spamovat těmahle gaunerama? Tak to už je moc!

Rozhodl jsem se podat stížnost na Úřad pro kontrolu osobních údajů, mají tam formulář pro nahlášení spamu, tak proč to nezkusit.
Vyplnil jsem jej, odeslal a přišel mi email, že ať neočekávám, že to bude trvat méně než nekolik měsíců, než se na to podívají. I tak dobrý, že se tim někdo bude zabývat.

Takže nechme se překvapit jak to dopadne