vspishkacraft.ru → Безопасность

Как сделать включение света голосом. Голосовое управление своими руками. Готовые модули для работы с голосом

Рассмотрим несколько экспериментальных схем, реализующих голосовое управление нагрузкой. В основе частотных фильтров - микросхема LMC567CN. Выбор именно этой микросхемы обусловлен её экономичностью, так как предполагается, что микросхема может использоваться в устройствах с бестрансформаторным питанием, например, с гасящим балластным конденсатором. Если ограничений по экономичности питания нет, то можно применить биполярный функциональный аналог - микросхему типа LM567 (отечественный клон - КР1001ХА01). На рисунке показана схема, декодирующая частоту гласного звука «{Й”Э}» в командном слове «СВЕТ»:

В этой и следующих схемах микрофонный усилитель реализован на операционном усилителе DA1 типа КР140УД1208. Особенностью микросхемы является возможность установки тока потребления резистором (на схеме - R5), подключаемого к выводу 8DA1, что позволяет использовать схему в экономичном режиме. Коэффициент усиления задает резистор R4, включенный между выводами 2DA1 и 6DA1. Этим резистором устанавливают чувствительность схемы к голосовым командам. Резисторы R2 и R3 формируют виртуальную среднюю точку питания DA1, устанавливая на неинвертирующем входе 3DA1 примерно половину напряжения питания. С выхода 6DA1 усиленный сигнал через разделительный С3 и ограничивающий ток R6 поступает на ограничитель уровня переменного напряжения - два встречно параллельных германиевых диода VD1 и VD2. Диоды ограничивают сигнал на уровне ~300…400mV от пика до пика. Через R7 и разделительный С6 ограниченный сигнал поступает на вход 3DA2. Резисторы R9, R10 и конденсатор С7 задают частоту опорного генератора (центральную частоту ГУН). Резистором R10 добиваются появления низкого уровня на выводе 8DA2 при произношении команды «СВЕТ». На стоке транзистора VT1 (общая точка соединения резисторов R11, R12 и диода VD3) сигнал инвертируется - появляется лог.1. Триггер DD1.1 работает в режиме одновибратора, постоянная времени которого задана элементами R13 и С9. С указанными элементами время равно приблизительно одной минуте.

Как правило, звуковые помехи носят случайный и кратковременный характер. Интегрирующая цепь R12-С8 необходима для подавления этих помех. При декодировании команды «СВЕТ» или звука помехи, на выходе 8DA2 появляется низкий уровень и VT1 закрывается. Через R11 и R12 начинает заряжаться С8. Время заряда С8 больше длительности помехи, поэтому, гласную букву «Е» в слове «СВЕТ» следует произносить немного дольше обычного - свЕ-Е-Ет. Когда помеха прекращается, то С8, заряженный до некоторого уровня напряжения, быстро разряжается через VD3 и открытый канал сток-исток транзистора VT1. Это самый простой способ отсечь звуковые помехи с такой же частотой, что и звук гласной буквы «Е». Команда звучит дольше помехи, поэтому С8 зарядится до порога переключения триггера DD1.1 по входу «S». Триггер переключится в «единичное» состояние - на основном выходе лог.1, а на инверсном - лог.0. Через открытый VD4 конденсатор С8 быстро разрядится, а С9 начнет заряжаться через R13. В зависимости от логики работы исполнительного устройства, сигнал управления можно снять с выходов 1DD1.1 или 2DD1.1. Если во время работы исполнительного устройства опять поступит команда, то это ничего не изменит, т.к. С8 зашунтирован низким уровнем напряжения с 2DD1.1 через открытый диод VD4. Приблизительно через минуту напряжение на С9 достигнет порога переключения триггера по входу «R», триггер вернётся в исходное «нулевое» состояние и С9 быстро разрядится через открытый VD5. Нагрузка обесточится. Для проверки устройство собиралось на заводской перфорированной плате. Вместо транзистора КП501А (VT1) был установлен «телефонный» токовый ключ типа КР1014КТ1В:

Ролик, демонстрирующий работу схемы на РИС.1 показан ниже. Счёт имитирует звуковые помехи, при этом видно, что синий светодиод, установленный в стоковой цепи транзистора VT1, гаснет, но лампа не включается - длительность помех мала. Длительность команды «СВЕТ» больше - лампа включается. Команды «ЛАМПА» или «ГОРИ» не включают лампу:

Видео 1

Второй ролик демонстрирует работу устройства, реагирующего на команду «ГОРИ» с автоотключением нагрузки. Схема устройства не менялась - такая же, как на РИС.1, но опорный генератор DA2 подстроечным резистором R10 настроен на частоту звука «И». Кроме того, номинал резистора R4 в цепи обратной связи DA1 увеличен до 5,1 мегаома, что определило чувствительность усилительного тракта - команда подаётся с расстояния пяти метров от микрофона. Здесь также счёт имитирует звуковые помехи. Интересно отметить, что на команду «ВКЛЮЧИСЬ» устройство не реагирует, хотя гласный звук «И» по длительности совпадает с гласным звуком «И» в команде «ГОРИ». Можно предположить, что звук «И» после согласного звука «Ч» в команде «ВКЛЮЧИСЬ» имеет более высокую частоту по сравнению со звуком «И» после согласного звука «Р» в команде «ГОРИ»:

Видео 2

Предположим, при подаче питания триггер DD1.1 установился в состояние, при котором на выводе 2DD1.1 - лог.1, а на выводе 1DD1.1 - лог.0. Диод VD5 закрыт, а VD6 открыт и шунтирует конденсатор С8. Частота опорного генератора DA1 подстроечным резистором R4 настроена на частоту звука «{Й”Э}» в командном слове «СВЕТ». При произношении команды и декодировании, транзистор VT1 закроется, поэтому начнется зарядка С7. При достижении напряжением порога переключения DD1.1 по входу «S», триггер переключится в «единичное» состояние при котором на выводе 2DD1.1 - лог.0, а на выводе 1DD1.1 - лог.1. Лог.1 поступит на затвор VT2 и откроет его. Открытый канал сток/исток VT2 подключит конденсатор С6 параллельно конденсатору С5 - частота опорного генератора понизится. Устройство будет готово принимать команду «СТОП». Так как частота ГУН изменилась, то низкий уровень на выводе 8DA1 сменится на высокий и VT1 откроется. Теперь через открытый диод VD5 зашунтирован С7, а VD6 - закрыт, поэтому, если произносить команду «СТОП» для отключения нагрузки, заряжаться будет С8, что приведет к очередному переключению триггера DD1.1. В этой схеме также, как и в схеме на рисунок 1, элементы R7, С7, VD3 и R8, С8, VD4 предназначены для отсечения звуковых помех, частоты которых совпадают с частотами гласных звуков в командных словах. Диоды VD5 и VD6 обеспечивают правильный алгоритм работы, определяя очередность зарядки конденсаторов С7 и С8. Емкости конденсаторов С5 и С6 могут отличаться от указанных на схеме. Сначала, установив конденсатор С5 и подстраивая R4, добиваются реакции на команду «СВЕТ», затем подбирают емкость С6, подключая его параллельно к конденсатору С5, чтобы была реакция на команду «СТОП». Только после этого С6 включают в стоковую цепь транзистора VT2. На РИС.3 показана схема, реализующая управление лампой накаливания командами «ГОРИ» и «СТОП»:

Фактически схема совпадает со схемой на рисунке 2, но с некоторыми отличиями. В качестве коммутирующих элементов используются аналоговые ключи. В составе микросхемы К561КТ3 (или К1561КТ3) четыре таких ключа. В исходном состоянии ключ DD1.2 открыт, т.к. на выводе 2DD2.1 - лог.1, а ключ DD1.3 закрыт, так как на выводе 1DD2.1 - лог.0 и лампа накаливания EL1 не горит. Открытым каналом X-Y ключа DD1.2 подстроечный резистор R12 зашунтирован, тем самым исключен из цепи опорного генератора, поэтому частота ГУН определяется элементами R10, R14, С7 и настроена (резистором R14) на частоту звука «И» в командном слове «ГОРИ». При декодировании команды триггер DD2.1 переключается, поэтому ключ DD1.2 закрывается, а ключ DD1.3 открывается. Включается светодиод в твёрдотельном реле VS1 и лампа EL1 светится. Так как ключ DD1.2 теперь закрыт, то последовательно с резисторами R10 и R14 включается подстроечный резистор R12, значит, частота ГУН становится ниже. Резистором R12 её настраивают на частоту звука «О» в команде «СТОП». Резисторы R8 и R9 задают гистерезис переключательной характеристики вывода 8DA2, что способствует более чёткой отработке команд. Ключ DD1.1 работает как инвертор. Светодиод HL1 во время декодирования сигналов гаснет. Эта схема также проверялась на макетной плате и показала положительный результат работы:

Демонстрационный ролик показывает работу устройства, собранного по схеме на рисунке 3. Как и в предыдущих роликах, счёт имитирует звуковые помехи, даются другие команды с различными длительностями гласных звуков:

Видео 3

На рисунке 4 показан вариант схемы, которая принимает командное слово с тремя гласными буквами. В качестве примера выбрана команда «СИСТЕМА». Такая команда может использоваться как запускающая некий электронный блок или служить звуковым «ключом» к активации схемы с другими голосовыми командами. Может использоваться любое другое командное слово, например, «САНУЗЕЛ» для управления светом в ванной или туалетной комнатах квартиры:

Отсев звуковых помех происходит иначе, чем в предыдущих схемах - за счет последовательного переключения триггеров, причём следующий триггер фиксирует состояние предыдущего. Если на входе появляется звуковая помеха, то, чтобы повлиять на состояние нагрузки, частота помехи должна измениться два раза и совпасть с частотами гласных звуков в командном слове в нужной последовательности, а это, как представляется, совсем маловероятно. В этой схеме исходная частота ГУН переключается два раза, таким образом, тональный декодер DA2 работает с тремя опорными частотами. В исходном состоянии открыт ключ DD1.2 и частота определяется элементами С7, R11 и R12. Подстроечным резистором R12 она настроена на звук «И». После того, как будет произнесён и декодирован звук «И» в слоге «СИ», ключ DD1.2 закроется и откроется ключ DD1.3. Теперь частоту ГУН задают элементы С7, R11 и R15, которым настраивают реакцию устройства на звук «{Й”Э}» в слоге «СТЕ». После декодирования звука «{Й”Э}» ключ DD1.3 закроется, но откроется ключ DD1.4, значит, частоту опорного генератора будут определять элементы С7, R11 и R18, которым настраивают частоту ГУН на звук «А» в слоге «МА». После произношения и декодирования звука «А» ключ DD1.4 закрывается и декодер DA2 перестает работать - его опорный генератор выключен, т.к. закрыты все ключи. Схема вернётся в исходное состояние по сигналу RESET, который получит от исполнительного устройства после выполнения следующих команд или завершения рабочего цикла объекта управления.

Если на входе появится помеха, соответствующая звуку «И», то триггер DD2.1 переключится - ключ DD1.2 закроется, а ключ DD1.3 откроется. Теперь частота помехи должна совпасть с частотой звука «{Й”Э}». Чудеса в нашей жизни случаются, но очень редко. Поэтому, через время Т=0,7*С8*R13 триггер DD2.1 вернётся в исходное состояние, так как работает в режиме одновибратора.

Если была команда и за звуком «И» последовал звук «{Й”Э}» (были произнесены слоги СИ-СТЕ), то через открытый диод VD5 переключенное состояние триггера DD2.1 зафиксируется - конденсатор С8 не сможет зарядиться до порога переключения триггера по входу «R». То же самое произойдет с триггером DD2.2, если вслед за звуком «{Й”Э}» декодируется звук «А» (будут произнесены все три слога СИ-СТЕ-МА) - его переключенное состояние зафиксируется открытым диодом VD7. Каждый основной выход предыдущего триггера соединён с входом данных (D) следующего, поэтому декодирование всего командного слова будет возможным только в случае, если гласные звуки следуют друг за другом в строгой (правильной) последовательности. Светодиоды, подключенные к схеме через усилители тока VT1 - VT3, индицируют декодирование гласных звуков. При декодировании последнего звука светодиод «А» остаётся включенным, пока на схему не поступит сигнал RESET от исполнительного устройства. При получении сигнала RESET светодиоды будут переключаться в обратной последовательности (от «А» до «И»), индицируя возвращение устройства (триггерных ячеек) в исходное состояние. На базе этой схемы практически опробована схема с командным словом «ВКЛЮЧИСЬ» и автоотключением нагрузки, показанная далее:

Схема декодирует гласные звуки {Й”У} и «И». Связь с вывода 4DD2.1 на вывод 12DD2.2 через VD5, обозначенная красным цветом, для демонстрации очерёдности срабатывания триггерных ячеек. Если это соединение убрать, то одновибратор DD2.1 через время Т=0,8 сек будет возвращаться в исходное состояние независимо от того, декодирована гласная «И» или нет. На тактовые входы «С» триггеров с выхода 8DA2 сигнал после декодирования подаётся не через инвертор, поэтому звук {Й”У} по времени не ограничен. Только после его окончания триггер DD2.1 переключится - на тактовый вход поступит высокий уровень напряжения. Длительность звука «И» ограничена временем Т=0,8сек. Цепочка R13-C9 задерживает появление высокого уровня напряжения на входе 9DD2.2 относительно появления его на входе 11DD2.2.

Ниже ролик показывает работу схемы на РИС.5. Из ролика видно, что после декодирования звука {Й”У} включается синий светодиод, индицирующий переключение первой триггерной ячейки, а лампа накаливания включается только после декодирования звука «И», т.е. после переключения второй триггерной ячейки, которая задаёт время работы нагрузки с помощью элементов R15 и C10. Возвращение в исходное состояние происходит в обратной последовательности: лампа выключается - одновибратор DD2.2 переключился в исходное состояние, и только потом гаснет светодиод - одновибратор DD2.1 переключился в исходное состояние. Подача других команд не приводит к включению лампы накаливания:

Видео 4

В устройствах на двух последних рисунках команды подаются обычным образом без растягивания гласных звуков в слогах. А в завершении темы для примера приведу ещё одну экспериментальную схемку. Эта схема как «единое» устройство не проверялась, но её отдельные узлы ранее были собраны и показали положительный результат в работе. Схема позволяет голосом включать, выключать и регулировать яркость лампы накаливания, то есть это устройство представляет собой голосовой диммер. Схема показана на рисунке 6:

Управляющая часть состоит из двух голосовых каналов, о работе которых рассказано в схемах на РИС.1 и РИС.2. Первый голосовой канал (DA2 и DD1.1) декодирует команду «СВЕТ» и управляет включением или выключением лампы EL1. Второй голосовой канал (DA3 и DD1.2) декодирует две команды - «ПУСК» и «СТОП», управляя диммированием. Симистором VS1 управляет микросхема DA5 типа К145АП2 в типовом включении. Микросхема имеет два входа управления - инверсный 3DA5 и неинверсный 4DA5. Функциональное назначение этих входов одинаково - первый кратковременный сигнал откроет симистор, и лампа включится, второй кратковременный сигнал - закроет симистор и лампа выключится. Если сигнал управления подавать длительное время, то микросхема вырабатывает импульсы, которые плавно отпирают или запирают симистор. Это приводит к изменению яркости лампы. Если выключить, а затем включить лампу, то яркость лампы будет такой же, как до выключения. Логика работы этих входов различна - вход 3DA5 управляется низким логическим уровнем, а вход 4DA5 - высоким. При декодировании команды «СВЕТ» триггер DD1.1 сформирует короткий импульс с низким уровнем напряжения, включающий лампу. При декодировании команды «ПУСК» триггер DD1.2 устанавливается в «единичное» состояние, поэтому на вход 4DA5 поступит высокий уровень напряжения и яркость лампы начнёт плавно изменяться. Если до этого момента яркость уменьшалась, то теперь она будет увеличиваться. Если до этого яркость увеличивалась, то теперь она начнёт уменьшаться. Если не подавать команду «СТОП» длительное время, то яркость лампы будет меняться от минимума до максимума (или от максимума до минимума) и обратно. После подачи команды «СТОП» и её декодировании, триггер DD1.2 вернётся в исходное «нулевое» состояние и регулирование прекратится - яркость лампы зафиксируется на выбранном уровне. Подав ещё раз команду «СВЕТ» можно выключить лампу - на входе 3DA5 триггер DD1.1 опять сформирует короткий импульс с низким логическим уровнем. Устройство получает питание через гасящий конденсатор С22 и однополупериодный диодно-стабилитронный выпрямитель VD9-VD10. Конденсатор С18 сглаживает пульсации. Микрофонный усилитель DA1 и тональные декодеры DA2, DA3 получают питание +5V от линейного стабилизатора DA4. Транзисторы VT1 и VT2 не только исполняют роль инверторов сигналов, а также согласуют логические уровни декодеров и триггеров. В приведенных экспериментальных схемах в качестве нагрузки использована лампа накаливания, но могут применяться различные другие объекты управления. Всё зависит от выдумки и области применения данных схем. Например, можно настроить тональный декодер на частоту гласных звуков «А» и «Ы», а коммутирующий элемент включить в цепь кнопки «TALK» говорящих часов. Тогда по команде «ЧАСЫ» часики подскажут текущее время. А в третьей, заключительной части, ознакомлю вас с ещё одной, практической схемой .

Сегодня на рынке достаточно много разнообразных решений по удаленному управлению тем или иным осветительным прибором. Например, можно управлять светильником при помощи смартфона и специального приложения, можно осуществлять управление с пульта и т.п. У каждого есть свои минусы и плюсы.

Российская компания ARMiSoft подошла к данному вопросу более фундаментально и надо сказать разносторонне. На протяжении последних полутора лет специалисты компании работают над созданием голосового выключателя света Voicer, обладающего изящным дизайном и функциями голосового управления.

Voicer позволяет регулировать яркость свечения подключенных ламп через механические воздействия (кольцо диммера и кнопку), сигналы инфракрасного пульта или голосовые команды (последнее, наиболее интересное решение). Voicer является первым в мире устройством, которое сочетает оригинальный дизайн и интеллектуальное управление раздельными голосовыми командами. Его будет приятно иметь в каждом доме, как логичную замену традиционным выключателям света.

А в свете постепенного развития направления «умный дом», данное решение будет востребовано, тем более, что аналогов нет. Чувствительность приема голосовых команд оказалась на высоком уровне, что хорошо видно в видеоролике.

Основные характеристики:

Эргономичный дизайн
Встроенная двухцветная подсветка
Компактность наружной части. Высота корпуса, измеряемая от плоскости стены, составляет всего 5.5мм.
Удобное механическое управление через кнопку и кольцо диммера
Голосовое управление через обучаемые под конкретного человека команды на выбранном языке. В будущем возможна дикторонезависимость на уже приобретенном выключателе!
ИК управление
Работа устройства по расписанию
Подключение устройства осуществляется в разрыв цепи 100 — 220В (50-60Гц) питания лампы через двухпроводное соединение
В качестве нагрузки может выступить светодиодная dimmable lamp или обыкновенная лампа накаливания.
Не требует технологического оборудования для перепрошивки устройства: Как и любое устройство, использующее сложные алгоритмы обработки, устройство может быть легко перепрошито новой версией программы. Voicer перепрошивается через звук, проигрыванием на любом мультимедийном устройстве (например на телефоне) звукового файла в формате WAV (этот файл представляет собою перепрошивку для устройства), предлагаемого к скачиванию с сайта компании! Время прошивки звуковым файлом не будет превышать одной минуты. Эта техническая инновация в настоящий момент патентуется компанией.

В настоящий момент компания ARMiSoft ищет финансирование по венчурному типу. Она открыта к обсуждению данного вопроса с потенциальными инвесторами. Попытка размещения на краудфандинговом сайте indiegogo.com не оправдала себя.

По мнению авторов проекта, это объясняется небольшим количеством активной аудитории сайта – было зарегистрировано всего 106 просмотров проекта по истечению недели с момента публикации проекта. Это явно не согласуется с заявленной ежемесячной аудиторией сайта indiegogo в 15млн. человек. Представители компании ARMiSoft не теряют оптимизма, высказывая уверенность в будущем голосового выключателя Voicer.

В случае своевременного финансирования проекта, его выход на рынок возможен уже к марту следующего 2016 года. Авторы почти гарантируют, что к моменту серийного выхода изделия, оно будет использовать дикторонезависимое распознавание и значительное расширение словаря команд.

Ниже, представлены видео для тех, кто более детально хочет увидеть, как устроен выключатель Voicer, его возможности и способы управления.

Включать и выключать свет, просто отдавая ему указания голосом… Мечта, сбыться которой не представляется возможным? Вовсе нет! Это вполне доступная реальность, которую позволяет использовать в быту система «Умный дом». Такая возможность появилась у пользователей умного дома уже давно.

Однако сегодня гораздо более распространенным и удобным считается управление светом при помощи сценариев, которые работают более точно, чем голосовое управление. Но если Вам интересно узнать, что же представляла собой голосовая система управления - мы расскажем об этом чуть подробнее.

Разновидности систем и их особенности

Итак, обо всем последовательно и подробно. Первый вид интеллектуального голосового управления светом - диммеры . Их принцип работы довольно прост и понятен. Действуют они так же, как и переключатель на реле, но проводимость электрического тока регулируют при помощи звуковых сигналов. К примеру, настроить такое оборудование можно на увеличение звуковой интенсивности.

Но у подобного рода голосового переключателя есть вполне очевидный недостаток: реагировать он может не только на повышение громкости Вашего голоса, а и на другие посторонние шумы, которые достигают тональности, на которую он запрограммирован. Однако умный производитель подобного вида систем нашел выход из ситуации, предложив вариант тонального реагирования .

Процесс настройки

Первым делом, Вам необходимо предоставить умному свету образец звука , на который он должен реагировать.
Второе, что предстоит при настройке системы, присвоить звуковой сигнал определенному действию.

Конечно, процесс настройки подобного управления освещением довольно специфичен, однако это компенсируется его функциональностью, а также возможностью монтажа. Подобного рода оборудование можно, как вовсе скрыть от посторонних глаз, так и выполнить в виде обычного переключателя.

Вариант для настенных приборов освещения

Но этот простой и вполне бюджетный вариант для голосового управления освещением ограничен с точки зрения функциональности тем, что применим только для светового оборудования, привязанного к розетке . То есть, с его помощью невозможно управлять лампами и люстрами, которые установлены на потолке.

Но зато для спален и детских комнат, в которых установлены торшеры и прикроватные светильники, например, для чтения, такого рода система - вполне применима и удобна.

Возвращаясь к инновациям

Как видим, голосовые переключатели помимо достоинств обладают еще и рядом недостатков, поэтому гораздо рациональнее и грамотнее в системе переключения света для умного дома использовать сценарии, сформулированные под Ваши потребности, и функционирующие практически безошибочно.

Система создавалась для голосового управления приборами домашней автоматизации X10, которых у меня имеется в количестве, достаточном для полного управления освещением одной комнаты. После того как сгорел контроллер домашней автоматизации и таймер, управление осуществлялось с пульта X10. Захотелось сделать управление приборами с помощью голосовых команд.

Использовалось следующее оборудование:

Компьютер (нетбук ASUS Aspire One) с операционной системой Linux
Достаточно хороший микрофон (желательно направленный)
Микроконтроллер Arduino
Приборы X10
Прибор PSC05 (двусторонний модуль обмена данными между сетью X10 и другими системами)

Коротко системе домашней автоматизации X10

X10 является самой первой системой домашней автоматизации. X10 использует для передачи данных метод частотного уплотнения в обычной электросети квартиры. Плюсы данной технологии:

легка в установке;

никаких дополнительных проводов в квартире;

распространенный стандарт, много исполнительных элементов;

система может управляться дистанционно;

система может программироваться;

относительно низкая стоимость и простота компонентов;

не требует дополнительного электропитания.

В системе X10 есть два основных компонента:

модуль – принимает сигналы от X10 трансивера через электропроводку и управляет устройством, подключенным к нему;

контроллер – посылает сигналы модулям.

Модули бывают разными. Вот стандартный модуль для управления светом.

Модули также могут быть также вмонтированы в электропроводку или встроены в прибор.

Существует три типа контроллеров:

трансивер – подключается к розетке сети переменного тока, принимает сигналы от беспроводного пульта дистанционного управления и отправляет команды модулям.

настольные контроллеры – подключаются к настенной розетке сети переменного тока – посылает команды модулям по сети.

универсальный пульт дистанционного управления – способен посылать как обычные инфракрасные сигналы, так и беспрводные сигналы формата X10.

У каждого модуля есть два настроечных параметра: код группы (A-P) и код устройства (1-16). Существуют следующие правила конфигурации системы X10:

все модули, управляемые одним трансивером или контроллером, должны использовать одинаковый код группы, переключатель кода группы имеет позиции A – P;

трансивер или контроллер должны быть сконфигурированы так, чтобы использовать тот же самый код группы, что и модули, которыми они управляют;

пульт дистанционного управления должен использовать тот же самый код группы, который использует трансивер и модули;

каждый модуль, которым вы хотите управлять отдельно от остальных, должен иметь уникальный код устройства 1 – 16 (эти коды не обязательно должны быть последовательными).

Управлять системой X10 можно дистанционно, например с помощью телефонного контроллера или компьютерного интерфейса. Для объединения системы X10 c другими системами служит контроллеры TW523 или PSC05. Мы будем использовать для управления приборами X10 с помощью Arduino.

Двусторонний интерфейс PSC05

Отдельное направление развития технологий x10 – создание сторонними разработчиками и ОЕМ-производителями собственных устройств (микрокомпьютерных систем) дляуправления модулями x10. Такие устройства подключаются к системам x10 с помощью специальных интерфейсных модулей. Пример такого модуля – . PSC05 вставляется в обычную электророзетку, а внешние устройства подключаются к нему через оптически развязанный интерфейс с разъемом RJ11. Модуль PSC05 преобразует генерируемые управляющим устройством команды в сигналы, передаваемые по электропроводке к модулям x10. Этот модуль может передавать сигналы и в обратном направлении – от устройств x10 к управляющим компьютерам.

Подключение PSC05 к Arduino

Для взаимодействия Arduino и PSC05 будем использовать библиотеку arduino-X10, которая позволяет отправлять команды в сеть x10. На сайте arduino.cc предлагают эту библиотеку. Были проблемы, выдавались ошибки в тестовых примерах, но удалось победить. Подключение к модулю PSC05 по кабелю RJ11.

В библиотеке пока не реализована отправка сообщений из сети X10, один из средних выводов поэтому пока не используется. Паяем и подключаем к Arduino. Получилось так.

Скачиваем библиотеку, копируем в папку libraries, запускаем Arduino IDE. Выбираем пример X10_Multi, исправляем ошибки, немного модифицируем (делаем для приборов с кодами A2 и A4) переключение каждые 5 сек, подключаем, проверяем, все работает - вот видео

Всё чаще можно услышать про умное освещение, умные розетки, умные замки, самообучающиеся термостаты, датчики протечки воды и умные камеры видеонаблюдения. Кажется, за последние несколько лет у каждого производителя бытовой электроники появились «умные» приборы для дома, но мало кто из потребителей понимает, что из себя представляют эти устройства и как их связать друг с другом.

Появилось настолько много систем Умного дома, такое количество всевозможных умных устройств, что возникла гигантская по масштабам путаница, отбивающая у людей все желание разбираться в этой новой и интересной теме. Ситуация осложняется ещё и тем, что на рынке появились компании, которые вводят нас в заблуждение: они продают свои устройства без сертификации у Apple и Google, выдавая свои системы умного дома за современное и универсальное решение.

Некоторые считают, что умный дом – это слишком «сырая» и инновационная область, и что в России он появится ещё не скоро. Другие, напротив, хотели бы уже сегодня сделать свое жильё более инновационным и комфортным, но не знают с чего начать. Третьи называют умный дом дорогой игрушкой для богачей, приобретение которой обойдётся в миллион другой. Пришло время развеять мифы и разложить всё по полочкам. Эту статью мы постарались сделать понятной для каждого, кто интересуется умным домом.

Что такое Умный Дом

Умный дом – это система связанных между собой устройств, которая помогает выполнять повседневные задачи в доме или квартире.

Многие ошибочно полагают, что Умный Дом — это специальным образом спроектированный коттедж со сложной электрической схемой и дорогущими уникальными домашними приборами. Но на самом деле, умный дом – это всего лишь набор устройств, которыми можно управлять с помощью смартфона или вообще голосом. Причем не имеет значения, где эти устройства находятся: в доме или квартире.

В более широком смысле, умный дом (Smart Home) или домашняя автоматизация (Home Automation) – это система связанных между собой устройств, которая помогает выполнять повседневные задачи в доме/квартире. Эта система позволяет контролировать и управлять освещением, температурой, влажностью, безопасностью и даже бытовой техникой, такой как холодильник, стиральная машина, микроволновая печь, и многими другими электроприборами.

Важно понимать, что не все устройства являются “умными”. Электроприбор можно назвать “умным” в том случае, если он может связываться с другими устройствами через беспроводную связь.

Все умные устройства можно поделить на 2 вида:

Датчики (сенсоры) – получают информацию из окружающей среды и передают ее другим устройствам. К ним относятся датчик движения, датчик протечки воды, датчики температуры и др. Также к сенсорам можно отнести и устройства с голосовыми помощниками, которые способны распознавать вашу речь и передавать сигнал на выполнение команды. Но об этом позже.
Исполнительные устройства (акторы) – это все те умные электроприборы, которые выполняют команды: лампочки, выключатели, розетки, кондиционеры, увлажнители воздуха, камеры, замки, двери гаража и многие другие.

Внимательный читатель скажет, что исходя из этих определений, обычную лампу накаливания в паре с датчиком движения (такая схема используется повсеместно уже много лет) тоже можно назвать элементом Умного дома. Наверное, можно, но современная система умного дома предоставляет намного большие возможности:

Беспроводная связь между устройствами.
Возможность объединять в единую систему устройства разных производителей.
Возможность управлять умным домом со смартфона.
Поддержка голосового управления.
Возможность создавать сценарии автоматизации.

Система умного дома избавляет нас от рутинных повторяющихся действий.

Предназначение Умного Дома состоит в том, чтобы сделать нашу жизнь комфортнее и безопаснее, избавить нас от рутинных повторяющихся действий. Кроме этого, автоматизированный дом значительно повышает качество жизни людей с ограниченными возможностями, помогая им взаимодействовать с окружающим миром.

Зачем нужен умный дом

Одно из самых распространенных применений системы умного дома – умное освещение, позволяющее включать и выключать свет голосом, регулировать теплоту света, управлять яркостью. Умный свет невероятно удобен. Стоит начать управлять освещением только с помощью голоса, как привычные выключатели покажутся устаревшим способом для людей из прошлого, 20-го века. Вам больше не нужно вставать с кровати, чтобы выключить свет в спальне – просто попросите об этом своего голосового помощника.

Другое часто используемое устройство умного дома – , применение которой находят сразу. Представьте: вы ушли из дома или вовсе уехали в отпуск, и вспомнили, что забыли выключить утюг. Или забеспокоились и хотите проверить. Что делает человек без умного дома? Правильно! Начинает изо всех сил вспоминать, выключил ли он утюг, затем пытается вспомнить есть ли у его утюга авто-выключение, ну и, наконец, начинает перебирать в голове все возможные варианты развития событий. Кто-то не выдерживает и возвращается домой, другие просят близких прийти и проверить пресловутый утюг. А если у вас есть умная розетка, достаточно зайти в приложение и выключить питание нажатием одной кнопки. Вот так просто можно спасти свой отпуск. Или квартиру.

Приложение для управления умной розеткой TP-Link

Голосовое управление – необходимая характеристика для современного Умного Дома в 2018 году. Более того, благодаря технологическим достижениям в области голосового управления и искусственного интеллекта, голосовой ассистент теперь является центром управления автоматизированным домом.

Умный дом с управлением через приложение в телефоне, без голосового помощника – это уровень, в лучшем случае, 2011 года. И для того, чтобы элементарно включить или выключить свет, нужно найти телефон, открыть приложение производителя, найти соответствующее устройство и только потом выполнить нужное действие. С голосовым помощником вам достаточно сказать: «Включи свет».

На данный момент среди четырёх голосовых ассистентов для умного дома управление домом на русском языке работает только в Алиса и Siri. Google Ассистент заговорил на русском, но вызывать команды дома пока нельзя, и Siri не работает на русском в HomePod. Поэтому для России сейчас наиболее актуален помощник .

Голосовые ассистенты уже встроены в телефоны, часы, планшеты, компьютеры, TV приставки и умные колонки. В ближайшие несколько лет умные помощники проникнут во все устройства, которыми мы пользуемся, включая крупную бытовую технику.

Наиболее популярным устройством с голосовым помощником сегодня выступает смартфон. Голосовой ассистент сейчас имеется практически во всех современных телефонах: на iPhone встроенная Siri, на смартфонах под Android приложение Google Ассистент. Активировать помощник можно нажатием на кнопку или же стартовой командой, если ассистент на вашем телефоне находится в режиме «Всегда слушать». Так, если у вас iPhone, вам необходимо сказать: «Привет, Siri», а затем произнести команду.

Главным же устройством для управления Умным Домом в 2018 году становятся со встроенным голосовым помощником. Это принципиально новый способ взаимодействия человека с квартирой. Каждый IT-гигант уже выпустил свою умную колонку или целую линейку колонок: у Амазон это Amazon Echo и Amazon Echo Dot, у Гугл – и , у Эпл – , у Яндекска – и Irbis A.

Управление домом через колонку имеет ряд преимуществ:

Колонка всегда подключена к питанию, она не может разрядиться.
Колонка всегда вас слушает, не нужно носить с собой по дому телефон/планшет/часы.
Не требуется собственный дорогой телефон каждому члену семьи.
Колонку можно использовать как домашнюю аудиосистему с высоким качеством звука, особенно если речь идет о HomePod или Amazon Echo.

Умная колонка позволяет давать команды голосовому помощнику на расстоянии

Управление современным умным домом – это не только приложение на телефоне с иконками подключенных устройств, но и полноценный диалог с вашим виртуальным «дворецким», у которого можно узнать о погоде и пробках, попросить рассказать последние новости, попросить выполнить какую-то просьбу и получить от него ответ в самой привычной человеку форме – голосом, на родном языке. При этом у персонального ассистента не бывает плохого настроения, он всегда будет вам рад, и всегда будет готов помочь, стоит только ему сказать «Привет, Алиса» или «Эй, Гугл».

Как выбрать систему Умного Дома

Сегодня можно с уверенностью сказать, что настоящее и будущее Умного Дома полностью за крупнейшими IT-компаниями, прежде всего за Apple, Google, Amazon, в России – Яндекс. И такое явное доминирование ведущих технологических корпораций на рынке Умного Дома для нас, как для потребителей, сказывается исключительно положительно, как минимум, по следующим причинам:

Стоимость устройств постоянно снижается.
Подключение и настройка умных устройств становится всё проще.
Появляется гибкость в использовании устройств разных производителей.
Программное обеспечение постоянно обновляется, а значит ваши устройства будут все «умнее» и полезнее в работе.

На нашем сайте доступен различных устройств для каждой платформы с ценами и подробными характеристиками.

Если вам понравилась эта статья, и вы разобрались с тем, что такое домашняя автоматизация, и теперь хотите начать добавлять умные устройства в свою квартиру или коттедж – подписывайтесь на , telegram и youtube-канал . Мы расскажем и покажем с чего начать и как шаг за шагом выстроить недорогую продвинутую систему Умного Дома.