Esp8266 + Home Assistant

Про экономическую целесообразность и комфорт

Когда на котле установлена фиксированная температура, температура в помещении может сильно меняться в течение дня. Например, на улице -30 и мы ставим на котле 60 градусов, за ночь температура поднялась до -10, а температура на котле все те же 60 градусов. И котёл может перегреть дом до 28-30 градусов.

Это мало того, что это не комфортно, но и лишний расход газа, который, по моим наблюдениям, мог составить на 3-5 тыс. рублей в месяц (в зависимости от размера дома).

Именно по этой причине целесообразно использовать погодозависимое регулирование температуры. На примере моего дома при установленной температуре 22.5 градуса это теперь выглядит так:

Кроме этого, экономия может быть достигнута за счёт установки более низкой температуры (12-15 градусов) на период длительного отсутствия, например, если это дом для эпизодического проживания.

Использование в квартирах. Я лично использую один девайс в квартире под сдачу с автономным отоплением. Потому что есть арендаторы, которые не умеют или боятся менять температуру на котле. И иногда греют квартиру до 30 градусов и потом удивляются счетам за газ. Установка девайса и беспроводного bluetooth датчика температуры полностью избавил меня от звонков по этому поводу :)

Почему это недорого

Для устройства используется плата ESP8266 или ESP32, цена которых на али/авито от 200 до 800 рублей.

Если умеете и любите паять, цена основной платы и компонентов для самостоятельный сборки выходит примерно в 1200 рублей без корпуса или 1500 рублей с корпусом. Платы можно заказать через pcbway/jlcpcb или вовсе собрать на макетке, а компоненты я брал в Чип и Дип. В собранном виде девайс может выглядеть вот так:

Если не умеете или не любите паять, то есть готовые устройства на ozon, цена от 2500 до 4000 рублей, искать по запросу esp opentherm (не реклама, это не мои девайсы, я их вообще не собираю на продажу). Или Zont за 12-15 тысяч рублей.

Итого: от 2000 до 4000 рублей за комфорт и экономию в долгосрочной перспективе.

В заключение хочу сказать, что весь этот путь от изучения протокола OpenTherm до создания своего DIY проекта и разработка прошивки полностью себя оправдал, в доме воцарилась стабильная температура, а я получил моральное удовлетворение от процесса :)

Прошивка с открытым исходным кодом и полностью бесплатная.

• Репозиторий проекта

• WIKI проекта

Всем удачи!

У него на борту всего 512 МБ оперативной памяти. И что-то тяжелое он однозначно не потянет. В комментариях писали, что устройств с 1 гб ОЗУ для всего хватает, но почитав тематические форумы понял, что нужно минимум 2 гб, даже если не применять большое количество плагинов.
И напомню, что я еще в процессе работ и не сделал даже половины из намеченного. Возможно в будущем обзаведусь каким-нибудь мини-сервером, желание есть.

Так же были комментарии, что готовые решения вышли бы дешевле. Возможно это так, но у готовых решений ограничен функционал и удовлетворить все хотелки врятли бы вышло.

Теперь обо всем по порядку

Остановились мы на том, что объединили устройства в одну сеть и подключили к MQTT брокеру. Теперь начнем с управления с телефона. Для этого подойдет любое приложение, которое может получать и отправлять MQTT сообщения. У всех них есть плюсы и минусы, можно выбрать любое, которое понравится фукционалом и визуально. Я остановился на IoT MQTT Panel.
После настройки в нем подключения к брокеру, необходимо добавить нужные вам кнопки, графики, индикаторы состояния и т.д.

Первым делом я добавил одно реле, которое будет управлять насосом и уже прошил в Tasmota.
Контроллеры ESP имеют так называемые GPIO, порты ввода/вывода, к которым подключаются датчики, кнопки, реле. Здесь так же не буду углубляться, скажу только что в готовых устройствах само реле привязывается к одному из GPIO и в настройках Tasmota нужно настроить режим его работы как Relay.

Теперь можно управлять этим реле по MQTT по беспроводной связи. Напомню: для общения по MQTT используются топики (Topic - условно тема сообщения) и само сообщение. Для управления реле нам нужно отправить на него MQTT сообщение которое выглядит следующим образом:
cmnd/relay1/POWER ON, где

relay1 это название устройства в настройках Tasmota
POWER это выход устройства relay1. Если на этом устройстве несколько реле можно управлять ими отдельно используя POWER1, POWER2 и т.д.
ON - наше сообщение для включения реле, может быть OFF для отключения или TOGGLE для переключения.

В ответ на эти сообщения Tasmota отправляет брокеру состояние данного выхода в топик stat/relay1/POWER с сообщением ON или OFF

В приложении, в поле Topic пишем cmnd/relay1/POWER
Payload ON - ON
Payload OFF - OFF
Subscribe Topic, это топик, подписываясь на который мы будем получать актуальное состояние нашего реле. В нашем случае stat/relay1/POWER

Ну и дальше на ваше усмотрение можно выбрать разные иконки, цвета. Можно включить запрос перед отправкой сообщения, который защитит от случайных нажатий. В конечном счете у нас появится первая кнопка.

Не знаю, нужно ли так подробно расписывать, но когда делал все это сам, очень долго собирал информацию, потому что совсем не было опыта и информации одновременно много в целом, но мало по конкретным темам. Надеюсь кому-то это пригодится.

Теперь мы можем включать устройства с телефона в домашней сети. Двигаемся дальше.
В процессе поиска системы для автоматизации всего что у меня будет, наткнулся на Node-red. Дальше речь пойдет о нем. Ни разу не пожалел о своем выборе, так как система может построить практически все сценарии, которые могут придти в голову. Оправка и получение данных по MQTT, работа с Telegram ботами, скачивание и отправка в интернет любой информации, интеграция с Алисой, Zigbee, SmartTV (по крайней мере с моим LG на WebOS), работа с почтой, ModBus, SNMP и многое дрегое. А строится все управление путем создания так называемых Нод и их соединения. К тому же абсолютно бесплатна и не требовательна к ресурсам.

И так я начал решать свою первую задачу с насосом. Напомню, что вода в скважине, после непродолжительной работы насоса заканчивается и нужно было сделать периодическое включение/отключение насоса. Но это время всегда разное. В какие-то дни можно качать по 10 минут, а в какие-то вода заканчивалась через 2-3 минуты. То есть нужно оставить возможность регулировки интервалов включения.

Сначала надо настроить приложение чтобы оно отправляло сообщения с разными цифровыми значениями на нужный топик. Для этого в приложении есть виджет Slider (ползунок).

Нужно задать топик для отправки. Его будет считывать Node-red, поэтому мы можем написать все что угодно. Например control/relay1. Payload min и payload max это крайние состояния ползунка. Для себя я сделал от 0 до 10 это мои минуты для управления. Slider step это шаг значений. Factor это наш множитель, который будет применяться к нашему числу для отправки. Unit просто обозначение наших единиц на виджете.

Теперь с помощью приложения мы отправим брокеру сообщение с топиком control/relay1 и значением от 0 до 10. Нужно обработать его в Node-red и отправить на реле. Переходим в Node-red. Его установка подробно описана на сайте, ее описывать не буду. После установки переходим на страницу его настройки по ip-адресу. Web-интерфейс выглядит так

Слева доступные ноды. Они выставляются на рабочую область и соединяются линиями. Есть ноды со входом, есть ноды с выходом, есть ноды у которых есть вход/выход. Немного про ноды

• Switch позволяет разделять пути для сообщения, что-то вроде условия IF в языках программирования.

• Delay добавляет задержку сообщениям или служить как фильтр выдавая сообщения определенный промежуток времени.

• Trigger позволяет отправлять сообщение через определенный промежуток времени если не было "Стоп" сообщения.

• Inject запускает внесенное сообщение вручную, служит для отладки. Но так же может отправлять сообщения по расписанию или с определенным интервалом.

• Function для обработки сообщений с помощью ЯП JavaScript

Debug выводит сообщение в окно Debug, в правом краю окна. Служит для отладки.

и многие другие, с разными функциями.

Для получения сообщений MQTT используется нода mqtt in, для отправки mqtt out. После добавления ноды mqtt in в ее свойствах указываем параметры брокера. Добавляем нужные ноды и нажимаем Развернуть. Если ноды mqtt настроены правильно, то под ними появится надпись connected или подключен.

Теперь если сменить положение ползунка в приложении на нужное количество минут, насос будет включатся на заданное время и останавливаться на 4 минуты. Этого времени достаточно чтобы вода набралась и можно было включать снова. На самом деле эта функция реле очень облегчила жизнь. И не думаю что готовые решения могли бы предоставить мне такие возможности по такому же бюждету.

В следующих постах расскажу как делал отключение насоса по поплавкам в баках, получал события от камер и планах на будущее.

Спустя буквально месяц после начала "продаж", стали появляться сообщения, о том что некоторые блоки вызова начинают свистеть, когда управление на себя берет устройство. Ну конечно же, так называемую схему "эхоподавления" я не делал, так как не понял, что это такое. Ладно, добавил схему "эхоподавления", - свистеть перестало. Хорошо, что на тот момент этих устройств было продано штук 10 от силы.
Следующим этапом стало желание у пользователей - добавить возможность отключать штатную трубку, да так, чтобы вызов с блока вызова шёл, но трубка молчала. Хорошо, добавил и это. И вот уже 3 версия устройства.
Время шло. Потихоньку народ покупает, всем нравится, всё-таки идея воспроизведения аудио файла на блок вызова - это весело, особенно на 3 сентября, если ты понимаешь о чем я. Надо дальше развиваться. Что ж, еще в первой части я упоминал, что хочется полностью отказаться от реле, но на тот момент я не смог придумать как. И честно говоря не скоро бы сам придумал. Когда-то я уже натыкался на гитхабе на похоже устройство, нет, не espdomofon, - натыкался на zintercom, - это устройство управления домофоном по ZigBee. И там автор реализовал без реле. Спасибо автору за схему. Теперь моё устройство имеет в своём составе только оптопару для детектора, отлично.

Немного о прошивке.

Я всё также использую ESPHome. Для более-менее простой замены аудио файлов удалось запустить FTP сервер. Вот так, казалось бы не приспособленная среда ESPHome, заработала с FTP и Аудио на ESP8266. Кто-то возможно скажет, что MediaPlayer в ESPHome уже давненько прикрутили. - Да, но только под ESP32 и для воспроизведения по HTTP.
Еще появилась альтернативная прошивка, которая умеет работать через "Облако", имеет свой навык для Алисы, Телеграмм-бота и MQTT. Так что с этой прошивкой, даже иметь свой сервер умного дома не нужно.

Устройство обзывается smartintercom.
Вы можете собрать его самостоятельно, для этого вам понадобится
1. Ссылка на схему: https://oshwlab.com/scrators/intercom-v4b
2. Ссылка на прошивку: https://github.com/SCratORS/SmartIntercom
3. Ссылка на нашу группу в телеграмме: .... ну видимо её придется найти тоже самостоятельно =)

Вот такая вот история.