Drinóczi Zoltán István E.V. -- Adószám: 48399573-1-37

*** Villamosenergetikai mérnök, MMK: 17-0646 ***

Tevékenységek:

- Lakásautomatizálási rendszer tetvezése, kivitelezése



A lakásautomatizálási rendszer célja

Korunkban a megvásárolt eszközökeink és gépeink már rendelkeznek informatikai kapcsolatokkal, azok a saját applikációjukkal vagy saját kapcsolataikkal vezérlehetőek, monitorozhatóak. A hagyományos eszközök, mint az elektromos rendszerünk eszközei (világítás, gépek, redőnyök) kiegészítéésel vezérelhetőek. A lakásunk belső értékei, mint a hőmérséklet mérhetőek. A geolokációnk a telefonunkról elérhető. Az időjárási adatok elérhetőek. Ezen eszközökat lehetséges egy vezérlési kalapba rakni, mőgéjük vezérlési logikát tenni.

Az automatizált lakásnak három előnye adódik:
- Kényelmi
- Rezsimegtakarítási, rezsioptimalizálási.
- Távfelügyelet, távvezérlés

A kényelmi a legegyszerűbb, amikor a gép előtt ülve vagy bárhonnan telefonrtól felkapcsoljuk a világítást, ventilátort, vagy leállítjuk a klímát/fűtést. A valódi lényege, ha ezek a vezélések a külső/belső tényezők függvényében automatikusan történk.
Ezze automatizát funció az ébresztőrendszer, melynek időlépcsős működése:
1. Bekapcsolja a TV-t, Android TV-n vagy Box-on beállítja a hangerőt, elindít egy netrádió streamet vagy megnyitja a Youtube app-ot és elindít egy videót.
2. Bekapcsol (és RGB beállít) egy hangulat/háttér világítést.
3. HA a Nap horizont alatt van, AKKOR bekapcsolja a fővilágítást. HA a Nap a horizont felett van, AKKOR kinyitja az árnyékolót/redőnyt.
4. Védidővel kikapcsol mindent.

A rezsi optimailzálás a villamos energia és fűtés optimailzásááról szól, melynek a lényege a klíma, főtés és árnyékolás vezérlés. Erre jó péladák:
- Télen, HA süt a Nap, AKKOR nyíljon ki minden árnyékoló/redőny teljesen, hogy a napsütés, AMIKOR a Nap pont arra jár az ablakon kereszül dolgozzon be a fűtésbe az üvegházhatásával. Ez inygen energia, nem kevés.
- Nyáron, HA süt a Nap ÉS pont az ablaknál jár, AHHOR állítsa az árnmyékolót/redőnyt állítsa 90%-osan zártra, így jut be fény és korlátozzuk az üvegházhatást így segítve a klímának ezzel villanyt spórpélva.
- HA kinyitjuk az ablakot, AKKOR késletetve állítsa le a klímát/fűtést és vicee-versa
- Távfűtés esetén HA a megadott hőmérséhlet tartománybaon kívül mérünk, nyissa/zárja a radiártor termosztatiskus szelepét.
- HA elmegyünk otthonról, AKKOR kapcsolja ki az eszközeinket (pl. TV), Ha hazajövük, AKKOR kapcsolja be. Ez a telefonunk geolokációjától függ.
- Energiamenedzsment és fogyasztási/termelési statsisztika. Az okosrelék/kapcsolók mellékterméke az energiamérés.

Az általam alkalmazott lakásautomatizálási rendszer négy alapelve:
1. Felhőfüggetlenség. --- Minden lakáson belül van és fut. Nem függ külső szolgáltatóktól, autonóm üzemű.
2. Eszközfüggetlenség. --- Minden böngésző alapú, egy eszköz cseréje nem befolyásol semmit. A telefonos applikáció is lényegében egy böngésző.
3. Helyi kézi vezérlés. --- Minden vilalnykapcsoló, redőnygomb stb. a helyén marad, vagy kiépül.
4. Open Source. --- Nyílt forráskódú, ingyenes, szabad felhasználású szoftverek de a beállításuk, paraméterezésük, programozásuk költséggel jár.



A lakásautomatizálási rendszer felépítése

A rendszer minden eleme lakáson belül helyeztkedik el a belső számítógépes hálózatunkat (LAN) használja vezetékes és vezeték nélküli (WiFi) útján. A rendszer három fő eleeme a következő:

- Router
- Szerver
- Kliens perifériák

A Router:

A router a belső hálózatunk legfőbb eleme. Nevéből adódóan ő útbairányítja az adatokat, mint egy forgalomirányító rendőr és tűzfalként nyitva és zárva tartja a "portokat", mint a sorompókat a határőr és kiosztja a címeket, mint az Önkormányzat a házaknak.
A router ezen funkcióira kiemelten szükség van. Alaphelyterben a legtöbb lakásban a szolgáltatói router, továbbiakban "Szappantartó" található meg, melynek az a problémája, hogy magában foglalja az uplinket (modemet) és nem mi vagyunk rajta az urak. Azt a Szolgáltató bármikor kicserélheti, galibát okozva.
Szükségünk van egy olyan routerre, ahol mi vagyunk az urak és senki sem viszi el. Ez lényegében lehet bármilyen. Kettő fontos dolgot meg kell itt tenni:
- A szolgáltatói routert BRIDGE funcióra kell állítani. Ez annyit tesz, hogy szimplán lenyomja a publikus IP címet, azaz "átnyomja az INTERNET-et".
- A saját routerünket be kell alá telepíteni és beállítani.
Amikor a szolgáltató jön és routert cserél, ennyit kell a szakinak mondani: "Bridge funckióra kérem állítani!" és onnantól a szolgáltatói Szappantartó elfelejthető, annak csak az a dolga, hogy kapcsolódjon az internetre.

A Szerver:

A szerver egy szoftver, az agy, mely kiszolgálja a kliens perifériákat, mérési adatokat gyűjt számításokat, összehasonlításokat végez, döntést hoz és vezérlési parancsot ad ki. A szervernek szüksége van egy "lapkaszámítógépre", ami esetünkben egy Odroid N2 típusú ARM lpakaszámítógép, mely magában foglalja a Linux alapú Home Assistant operációs rendszert és a beépülő moduljait. Ez dobozolva elfér a routerünk mellett. A szerver kommunikál minden egyes kliens perifériával, a érzékelőkkel, a kapcsolókkal, a gépekkel, a böngészőkkel.

A Kliens perifériák

A kliens perifériák végzik el a helyi munkát. Ők mérnek, érzékelnek, vezérelnek, beavatkoznak, megjelenítenek, a fenti képeken láthatunk rá példákat. A kliens perifériák három fő csopotba oszthatjuk:
- Érzékelők. Ők mérnek és érzékelnek. Ilyenek a hő- és páratartalom mérők, fogyasztásmérők, ajtó és ablaknyitás érzékelők, telefon geolokációja, időjárás állomások, Napállás.
- Beavatkozók. Ők vezérlenek, kapcsolnak. Ilyenek az okosrelék/kapcsolók, infravörös távirányítók, szelepek, világításvezérlések. A legtöbbjük elfér a fali szerelvények (kapcsolók) mögött.
- Megejelenítők. Ők az ember-gép interfészek. Esetünkben ez a böngésző, ahol el tudjuk végezni a kézi vezérléseket, megjeleníti az adatokat, elvégezhetjük a beállításokat. Mobileszközön a nyílt forráskódú Home Assistant applikáció áll rendelkezésre.

A külső elérés:

Az Internet veszélyes hely, és midnig változik a mi címünk az interneten. Ez külön beállítást igényel külső, nyílt forráskódú és inygenes DDNS szolgáltatón kereszül. Itt kapunk egy domainnevet, amit házon kívül bárhol beítunk egy böngészőbe, elérhetjük a megjelenítőnket. Ugyanez vonatkkozik a telefonos applikációra is, ott ezt egyszer kell beállítani.

Segédeszközök, opcionális:

- IR Interfész, egy kis hálózati eszköz, mely infravörös jeleket képes adni és venni. Ez helyettesíti a hagyományos távirányítókat a TV-k és klímák felé.
- WiFi Repeater. A lakás méretétől függően szükség lehet repeaterekre (Wifi jelerősítőkre) a teljes és stabil WiFi lefedettség értekében.

A rendszer alapfelépítése lent látható.



A Szoftver

A szotver több modulásris elemből áll. A Szerverből és a beélülő modulokból.

Az operációs rendszer:
Linux optimalizálva HA OS néven, a Home Assistant "saját" operációs rendszere.

A Szerver:
- Home Assistant lakásautomatizálási rendszer, mint szerver és Frontend. Itt történik a kliens perifériák integrálása és a megjelenítés, felhasználók kezelése.

Beépülő modulok:
- Node-Red automatizálási rendszer, mint automatizálási logika és Backend. Itt történik a "kódolás".
- Mosquito MQTT bróker, ami egy szabványos interfész, ha nem képes integrálni a Homa Assistant egy kliens perifériát.
- DuckDNS ingyenes DDNS kliens, mely a változó címünket figyeli a külső eléréshez.
- NGINX WEB szerver és hitelesítő rendszer, mely a biztonságos kapcsolathoz szükséges a külső eléréshez.

Mobileszköz applikáció:
- Home Assistant app, legfőbb funciója a megjelenítésen kívül a geolokációnk érzékelése, értesítések fogadása.

 

Chatbotok, szoftverintegrációk, opcionális:
- Telegram chatbot kívánt funciókkal, egyéni vagy csoport. Vezérlési parancs adása, étesítések.
- Discord chatbot kívánt funciókkal. Detto.
- Google Drive - Sheets (Táblázatok) integráció. Ez kiváló bevásárlólistának.
- Online szolgáltatások integrálása (Youtube, Steam, Plex)
(A Facebook Messenger, Viber, Snapchat nem játszik.)





    



Az Energiamenedzsment

A Home Assistant rendelkezik energia menedzsment modullal mely kezel minden olyan okoseszközt mely képes energiát mérni

Ha pontos Energiamenedzsmentet szeternénk kapni, akkor a villamos betáplálási- és a legtöbb fogyasztási pontokon mérni kell.

A betáplálási pontokra és a nagy fogyasztókra (villanytűzhely, központi villanyfűtés) a lakáselosztóba mérőeszközöket kell telepíteni. Ez egy modulni helyet (egy kismegszakítónyi) foglal el.
Amellyiben a fogyasztásmérőnk (villanóránk) okos, azaz smart meter, akkor azt érdemes felhasználni, ő adatokat ad ki a P1 portján.
A szolár inverterek és az autótöltők többnyire közvetlenül integrálhatóak a Home Assistantba.

A vezérelni kívánt kis fogyasztók okosreléi/kapcsolói rendelkeznek energiaméréssel.

A mérni kívánt kisfogyasztókhoz kis mérőeszközt kell telepíteni. Ezek többsége elvér a fali dugalj (konnektor) mögött a faliobozában, vagy esetleg a lakáselosztóban.

A rendszer a kívánt időszakra a fogyasztási/termelési adatokat megjeleníti, a költségeit kiszámítja, így azok elemezhetőek, tervezhetőek, lásd a fenti képeket.

Jelenleg a távfűtés és melegvíz hőmennyiség mérése, földgáz- és a vízmennyiség mérése a magas költsége és jelentős műszaki átalakítási igénye miatt nem megoldható



A kivitelezés menete

A kivitelezés több szakaszból áll.

1. A helyszín felmérése és igények felvétele. Itt fontos, hogy mit mivel akarunk vezérelni, milyen automatizálást szeretnénk. A tervezéshez fontos adatok:
- Az épület tájolása és földrajzi lokációja.
- A vezérelni kívánt eszközök darabszáma, helye, peréfériák beépíthetrőségének vizsgálata.
- Automatizálási és monitorozási funkciók. Meg kell állapoítani, hol és mennyi hőmérséklet mérés és ablak/ajtó nyitásértzékelés szükséges.
- Szükséges-e fali vezérlőpanek (egy táblagép falra rögzítve).
- Felhasználók számía és jogköre

2. Árajánlat
- A fenti adatok birtokában elkészül egy egyszerű terv, mely az alaplogikákat, eszközöket, azok beépítését, konfigzurálását és beüzemelését tartalmazza.

3. Szerződés
- Az árajánlat elfogadását kivitelezési szerződés kötése követi, mely rögzíti a munka tartalmát, az árat és a kivitelezési határidőt. A szerződést telejsítés igazolás aláírása zárja le melynek melléklete az ÁFÁ-s számla.

4. Kivitelezés
- A kivitelezés megbontásos villanyszerelési munkával jár, mely festés/tapéta sérülést okozhat. A feszültségmentes munkavégzéshez le kell kapcsolni a vonatkozó áramköröket. - A szervet és a perifériákat előre fel lehet konfigolni, beállítani. A helyszíni összangos beállítás és beüzemelés csak a helyszínen lehetséges.

5. Szavatosság
- A kiépített rendszerre 1 év szavatossságot vállalok hibaelhárítással a következő feltételekkel:
5.1. A periféria eszközöket a legfrissebb firmware-kkel üzemelem be, azok rögzítettek. További firmware frissítés tilos!
5.2. A szoftvereket legfrissebb verióikkal üzemelem be. Ezen verziók rögzítettek, azok frissítése tilos!
5.3. Admin jog nem jár. A rendszer szoftveresen nem szerkeszthető. A szavatossági idő jelártával az admin jelszótkat átadom.
5.4. Amennyiben frissítésre igény van, azt külön díjazott beüzemelés keretében elvégzem.

A legtöbb eszköt beépítése, módosítása, átalakítása villanyszerelési tevékenység, kizárólag képzett szakember végezheti!!!!

Mint minden automatika rendszer, a helyi üzeme közben finobeállításokra szorul. Ez a beállítási panelen többnyire elvégezhető.

Árazás:

Ez nagyban függ a rendszer méretétől, leinkább az eszközök darabszámától. Az irányadó bruttó árazás beszerzéssel, beépítéssel, programozással, beüzemeléssel:
- Szerver 150 000 Ft
- Router 50 000 Ft
- Kliens perifériák 15 000 -> 150 000 Ft/db
     - Okorsrelé/kapcsoló/helyi mérés/hőmérő 15 000 Ft/db
     - Ajtónyitás érzékelő 20 000 Ft/db
     - Okosdugalj (Plug) 25 000 Ft/db
     - Redőnyvezérlő kapcsoló 20 000 Ft/db
     - 1 fázisú betápponti mérés 50 000 Ft/db
     - 3 fázisú betápponti mérés 150 000 Ft/db
     - Meglévő eszközök/szolgáltatások integrálása 10 000 Ft/db
     - Helyi villamos szerelvény kiépítés (dugalj, kapcsoló, nyomógomb) 20 000 Ft/db