Интеграция автоматических ворот в систему «умного дома»

Введение

Ни один участок загородного или частного дома не обходится без забора, ворот и калитки. Для людей, живущих в таких домах, обыденное дело каждый раз выходить из машины, чтобы открыть и закрыть ворота, когда они выезжают куда-то на автомобиле. Однако, многие владельцы домов с приусадебным участком уже установили или собираются установить автоматические ворота с электроприводом.

Большинство владельцев автоматических ворот используют только их базовый функционал — открыть и закрыть с радиобрелока или телефонным вызовом. В то же время, автоматические ворота можно интегрировать в систему управления умным домом и управлять ими с помощью специального приложения или голосового помощника, находясь на любом расстоянии от дома. Это может быть удобно в следующих случаях:

  • Сработала пожарная сигнализация — открыть ворота для пожарных.
  • Неожиданно приехали гости, а вас нет дома — открыть ворота удаленно и впустить их во двор.
  • Уехали из дома и забыли закрыть ворота — не возвращаться же. Если будет препятствие, то сработают датчики и беды не будет.
  • Вернулись домой, а ключи забыли — можно открыть ворота с телефона, потом достать запасные ключи от дома из тайника во дворе.

В этой статье расскажем как с помощью оборудования Wiren Board можно расширить функционал ваших автоматических ворот и интегрировать их в систему «умного дома».

Но сначала разберемся с устройством автоматических ворот и их типами.

Устройство автоматических ворот

Типы ворот

Ворота любого типа можно оборудовать электроприводом и системой автоматики. Для каждого типа ворот применяется свой тип электропривода.

Типы приводов

Как правило, производители автоматики для ворот предлагают свои изделия в виде готовых комплектов, в которые входит сам привод, блок управления, пульт управления и все необходимые датчики.

Элементы автоматических ворот

Датчики положения. Используются для контроля конечных положений ворот (открыто или закрыто). Достаточно использовать два таких датчика – один на открытие, другой на закрытие. Датчики положение могут быть двух типов:

  1. Механические концевые выключатели. Срабатывают при механическом воздействии на рычаг датчика.
  2. Магнитные датчики. Состоят из двух элементов: самого датчика и магнита. Датчик срабатывает, когда магнит приближается к нему на расстояние в несколько сантиметров.

Фотоэлементы — ИК-датчики для реализации функций безопасности. Представляют собой ИК-излучатель и ИК-приемник. Если в момент закрывания ворот на пути ИК-луча оказывается человек или животное, луч прерывается и движение ворот прекращается. Не позволяет воротам закрыться если в их створе что-то находится (автомобиль).

Блок управления — специальный модуль предназначенный для управления приводами ворот. Считывает сигналы с датчиков и устройств управления. Может быть оборудован GSM модулем для управления с телефона или радиомодулем для управления с брелока.

Плата аварийного питания. Обычно поставляется опционально, и предназначена для аварийного запуска привода ворот от аккумулятора, в случае пропадания питания от основного источника.

Сигнальная лампа. Включается во время движения ворот. Предупреждает находящихся поблизости людей об опасности.

Способы управления воротами

Способы управления воротами

Управление воротами с помощью приложения «умного дома» — самый эффективный и удобный способ. Подключив автоматику ворот к системе умного дома вы сможете в любой момент контролировать состояние ворот и отправлять команды управления из любого места.

Принцип управления

С точки зрения электротехники привод ворот представляет собой электродвигатель, на который подается напряжение для приведения его в действие. Поэтому, логика управления автоматическими воротами сводится к простым действиям: при поступлении команды на открытие, блок управления замыкает реле на запуск привода и ворота открываются. Когда ворота доходят до датчика «открытия», на блок управления приходит сигнал с датчика и контактор размыкается, ворота останавливаются.

Управление воротами с помощью Wiren Board

Рассмотрим на примере, как можно управлять автоматическими откатными воротами и калиткой параллельно со штатной автоматикой ворот, используя оборудование Wiren Board.

Откатные ворота обычно оборудованы электрическим приводом, датчиками конечных положений «открыто» и «закрыто» , инфракрасным датчиком безопасности и сигнальной лампой. Функции управления выполняет специальный модуль управления, который принимает сигналы с радио-брелока или телефона, контролирует состояние датчиков и запускает электропривод.

Большинство модулей управления имеют отдельные дискретные входы для сигналов «открыть» и «закрыть».

Управление с помощью модуля WB-MRM2-mini

Самый простой способ реализовать интеграцию автоматических ворот в систему умного дома — использовать модуль реле WB-MRM2-mini. Это компактный модуль, который помещается в распаечную коробку, имеет два дискретных входа и два дискретных выхода и подключается к контроллеру по протоколу Modbus. С помощью этого модуля можно считывать сигналы с датчиков «открыто» и «закрыто» и отдавать сигналы типа «сухой контакт» на открытие и закрытие ворот.

Схема WB-MRM2-mini
Схема управления воротами с использованием модуля WB-MRM2-mini

Преимущество этого решения — простота монтажа и компактные размеры. Не требуется установка дополнительного щитка, модуль можно установить в штатный блок управления воротами.

Управление с помощью модуля WB-MR6C v.2

Если нужен более широкий функционал, то можно использовать модуль WB-MR6C v.2. Он имеет уже 7 дискретных входов и 6 дискретных выходов типа «сухой контакт», передает данные по Modbus.

К данному модулю можно дополнительно подключить сигналы с фотоэлементов, кнопок ручного управления, а также вывести сигнал управления электрозамком калитки.

Схема WB-MR6C v.2
Схема управления воротами с использованием модуля WB-MR6C v.2

Модули реле подключаются к контроллеру Wiren Board установленному, например, в доме в щитке управления «умным домом», по интерфейсу RS-485. На случай пропадания связи с контроллером предусмотрен безопасный режим работы модуля.

После монтажа всех устройств и подключения модуля реле к контроллеру нужно настроить через веб-интерфейс контроллера режим управления релейными выходами.

Во-первых, нужно включить безопасный режим (по-умолчанию выключен), который будет активироваться при пропадании связи с контроллером.

Во-вторых, необходимо настроить режим управления от выходов. По-умолчанию, выходы управляются от входов напрямую. Выход K1 управляется от входа 1, выход K2 — от входа 2 и т.д. Для нашей задачи нужно отключить реакцию выходов на нажатия кнопок в обычном режиме, но сохранить эту функцию для безопасного режима. В этом случае при нормальной работе состояния входов будут передаваться в контроллер, и уже контроллер будет передавать команду на управление выходом. В случае потери связи между модулем и контроллером, будет активирован безопасный режим, и управление выходами будет осуществляться от входов напрямую.

Для приведенной схемы можно использовать следующую конфигурацию режимов работы входов:


Режим работы

Выход 1

Выход 2

Вход 0

Управлять по mapping-матрице

Выключить / нет действия

-

Вход 1

Управлять по mapping-матрице

-

Выключить / нет действия

Вход 2

Управлять по mapping-матрице

Выключить / нет действия

Выключить / нет действия

Вход 3

Управление отключено

-

-

Вход 4

Управлять по mapping-матрице

Выключить / нет действия

Включить / нет действия

Вход 5

Управлять по mapping-матрице

Включить / нет действия

Выключить / нет действия

Вход 6

Управление отключено

Выключить / нет действия

Выключить / нет действия

Если необходимо сохранить ручное управление в обычном режиме, можно не использовать безопасный режим.

Подробнее о настройке модуля реле читайте в документации.

Программная часть

После монтажа и настройки модулей и подключения всех компонентов системы необходимо настроить программную часть.

В контроллерах Wiren Board программная часть реализуется с помощью правил на JavaScript-подобном языке. Правила можно редактировать в веб-интерфейсе контроллера. Примеры скриптов: wb-mrm2mini-gate-conrolling и wb-mr6c-gate-controlling.

Ниже показана блок-схема простейшего алгоритма работы скрипта для управления воротами. Данный алгоритм демонстрирует общий принцип управления воротами и может быть расширен в зависимости от поставленной задачи.

Блок схема алгоритма управления воротами
Блок схема алгоритма управления воротами

Кроме правил на языке java-script существует еще один удобный инструмент программирования контроллера Wiren Board — Node-RED. Node-RED это визуальная среда программирования, которая позволяет составить программу управления контроллером без написания кода.

Управление с помощью приложения

Приложение MQTT Dash
Приложение MQTT Dash

Ключевым моментом в системе управления воротами является интерфейс с помощью которого это управление будет осуществляться. Так как контроллер Wiren Board работает на базе протокола MQTT, то самым простым вариантом будет использование какого-либо MQTT клиента, например, MQTT Dash.

Схема работы следующая: данные с контроллера передаются на внешний MQTT-брокер, к которому подключаются клиенты — MQTT Dash. Это позволяет управлять воротами из любого места, подключать неограниченное количество клиентов и обеспечивает высокую скорость обмена данными.

Для управления воротами можно использовать голосовые помощники. Wiren Board может работать с Алисой в составе приложения «Умный дом» от Яндекса, «Салют! Умный дом» от Сбер, Siri и др. Настройка подключения Wiren Board к голосовым помощникам подробно описана в документации.




Полезные ссылки

Роман Матвеев

Условия покупки

Общие положения

1. Настоящие Правила продажи разработаны на основании Гражданского кодекса РФ, Закона РФ от 7 февраля 1992 г. № 2300-1 «О защите прав потребителей», постановления Правительства РФ от 27 сентября 2007 г. № 612 «Об утверждении правил продажи товаров дистанционным способом» и иных нормативно-правовых актов. Настоящие правила регулируют порядок розничной купли-продажи Товаров через Интернет-магазин, являясь публичной офертой, адресованной физическим и юридическим лицам («Покупателям»).

2. Покупатель принимает условия, изложенные в настоящих правилах путем оформления Заказа на сайте Интернет-магазина.

Заказ считается оформленным надлежащим образом в случае, если Покупателем предоставлена Продавцу следующая информация: Фамилия, Имя, Покупателя, телефон, адрес по которому следует доставить Товар, наименование Товара, количество.

2.1. Покупатель предоставляет Продавцу право использования всех переданных в Заказе персональных данных с целью выполнения своих обязательств перед Покупателем, формирования и развития программы лояльности для Покупателей, информирования Покупателей о новостях Интернет-магазина. Под правом использования в настоящих правилах понимается право Продавца на: сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение данных с правом передачи таких данных третьим лицам без дополнительного уведомления Покупателя.

3. При продаже товаров дистанционным способом Продавец предлагает Покупателю услуги по доставке Товаров Службами доставки. При этом конкретная Служба доставки для каждого Заказа определяется Покупателем при оформлении заказа.

Доставка осуществляется в будние дни с 9:00 до 18:00. Сроки доставки зависят от выбранного региона и составляют от 1 до 14 рабочих дней (не считая дня заказа). Срок доставки может быть увеличен в случаях, предусмотренных правилами работы Службы доставки. Доставка осуществляется без демонстрации. Если Вы не согласны со сроками доставки, то Вы вправе отказаться от своего заказа в любое время до его получения.

Ознакомиться с тарифами на доставку по регионам можно на сайте курьерских служб: СДЭК, КСЭ, EMS.

В случае отказа Покупателя от Товара с Покупателя взимается стоимость доставки в соответствии с тарифом согласно пункту 21 Постановления Правительства Российской Федерации от 27.09.2007 № 612 «Об утверждении правил продажи товаров дистанционным способом».

При получении Товара от Службы доставки Покупатель обязан проверить внешний вид упаковки Товара (на отсутствие деформации, вскрытия). При получении Товара Покупатель ставит свою подпись в квитанции о доставке в графе: «Я подтверждаю, что отправление принято в закрытом виде, отсутствуют внешние повреждения упаковки, перевязи, печатей (пломб), вес отправления соответствует весу, определенному при его приеме».

В случае обнаружения каких-либо дефектов на упаковке Товара Покупатель обязан сделать об этом отметку в квитанции курьера в графе доставка. После получения Заказа и проставления подписи Покупателем в квитанции в графе доставка без указания претензии к внешнему виду упаковки Товара, претензии к внешним дефектам упаковки (ее вскрытию и возможной некомплектности Товара) не принимаются.

4. Оплата заказанных Товаров осуществляется:

  • Банковским переводом по счету выставленному для Покупателя.
  • Пластиковой картой по ссылке, сгенерированной для Покупателя.
  • Оплата по QR-коду, сгенерированному для Покупателя (оплачивая заказ данным способом, вы соглашаетесь с условиями Договора публичной оферты).

5. Обработка заказов производится в рабочие дни с 10:00 до 18:00 по Московскому времени. В случае если Вы оформили заказ после 18:00 по Московскому времени, менеджеры свяжутся с Вами на следующий рабочий день после 10:00 часов утра.

6. Товар надлежащего качества, Вы можете вернуть согласно условиям возврата.

Для этого необходимо написать электронное письмо с заявлением на возврат/обмен на info@wirenboard.com.

Обращаем внимание, что при отказе Покупателя от Товара, Продавец возвращает сумму, уплаченную Покупателем за Товар, за исключением расходов Продавца на доставку от Покупателя возвращенного Товара, не позднее, чем через 10 дней с даты предъявления соответствующего требования.

7. Гарантийный срок на Товар устанавливается в размере 24 месяцев с даты отгрузки.

8. Риск случайной гибели или случайного повреждения Товара переходит к Покупателю в момент передачи ему Товара и проставления Покупателем подписи в документах, подтверждающих доставку Заказа. Право собственности на Товар переходит к Покупателю в момент передачи Товара, при условии его полной оплаты.

9. К отношениям между Покупателем и Продавцом применяется законодательство Российской Федерации.

10. Продавец оставляет за собой право вносить изменения в настоящие Правила продажи, в связи с чем Покупатель обязуется регулярно отслеживать изменения в Правилах, размещенных на сайте Интернет-магазина. Уведомление об изменении настоящих Правил продажи Продавец обязан разместить не позднее, чем за 7 (семь) календарных дней до даты их вступления в силу.

11. Покупатель гарантирует, что все условия настоящих Правил продажи ему понятны, и он принимает их безусловно и в полном объёме.

12. Недействительность какого-либо положения настоящих Правил не влечет за собой недействительность остальных положений.

13. Все возникающее споры Стороны будут стараться решить путем переговоров, при недостижении соглашения спор будет передан на рассмотрение в арбитражный суд г. Москвы в соответствии с действующим законодательством РФ.