A következő posztban pedig ismertetjük egy komplett családi ház felokosításának lépéseit kifejezetten Shelly relékre alapozva. Fontos megjegyeznünk, hogy az okosotthon rendszer tervezését már az épület alapjainak lerakásakor elkezdtük. Így mire a villanyszerelésre került a sor, már pontos és részletes műszaki leírást tudtunk a villanyszerelő kolléga kezébe adni, hogy a hálózat kialakítása minden igénynek megfeleljen.
Korábbi posztjainkban már sikerült elmélyedni a padlófűtés korszerűsítésének rejtelmeiben Honeywell vezérlővel és Home Assistant-al. Szintén bemutattuk, hogy miként valósítható meg kertesházunk megfigyelése biztonsági kamera rendszerrel.
Ezen felül Shelly alapú rendszerekkel is foglalkoztunk már. Egyik esettanulmányunkban végig követhettétek, hogy hogyan lehet padlófűtést korszerűsíteni okos relékkel, illetve vezérelni Home Assistant alapokon implementált logikával.
De ne rohanjunk ennyire előre! Lássuk, hogy milyen eszközökből raktuk össze a végső rendszert.
-
15 db Shelly 1 okos relé HUF 75000Shelly 1-esekkel oldottuk meg a világítást, illetve a kapuvezérlést.
- 11 db Shelly 2.5 okos relé HUF 99000
Shelly 2.5-ösökkel oldottuk meg a redőnyök vezérlését, valamint egy dupla kapcsolót.
- Raspberry Pi4 2GB RAM Kit HUF 27000
A Yabune Home központ lelke, amely az előre konfigurált Yabune Home szoftver csomagot és a Home Assistant-ot futtatja.
- 2 db TP-Link EAP 110 HUF 25000
Lehetőség szerint többnyire az Ubiquiti termékeit szoktuk ajánlani a megrendelőinknek, de mivel a TP-Link AP-k ár/érték arányban rendkívül kecsegtetőek és egy átlagos otthon rendszerének lefedéséhez teljesen megfelelnek. Ez esetben 100 m2-re 2 AP + 1 routert terveztünk (szolgáltató eszköze).
A tervezésnél gondolkodtunk a csillagpontos bekötésben, ahol a kapcsoló szekrénybe helyeztük volna el a Shellyket DIN sínre kötve. Azonban esztétikai és funkcionális szempontból ezt Shelly 4 Pro-val szerettük volna megoldani, ellenben ezt az eszközt nem tudtuk beszerezni megfelelő mennyiségben az adott határidőre. A 3D nyomtatott Shelly 1 és Shelly 2.5 DIN sínre szerelhető tartók elhelyezése peidg túlságosan helyigényes, ha megfelelő szellőzést szeretnénk biztosítani és az eszközök melegedését elkerülni. így végül csak 3 Shelly került a kapcsoló dobozba a többi pedig a kapcsolók mögé a kötődobozokba.
A Shelly-k bekötése
Világítás
A világítás fontos szempont volt a megrendelőnek, nemcsak a vezérlés miatt, de biztonsági szempontból is. Ugyebár megfelelő szabályzással lehet a fényekkel jelenlétet is szimulálni, ám ehhez viszont nem árt a teljes kontroll. Minden szimpla kapcsoló mögé egy darab Shelly 1-es, valamint egy dupla kapcsoló mögé Shelly 2.5-ös relét helyeztünk. Fontos kritérium volt, hogy bár legyen okos az otthon, de ettől függetlenül a manuális kapcsolók is maradjanak meg. A legtöbb helyen a nyomógombos kialakítást javasoltuk beszerelésre, hiszen ez adja a legnagyobb szabadságot a későbbi konfigurációkhoz, illetve a felhasználói élmény is sokkal kellemesebb. Nem fordulhat elő, hogy leoltott állapotban kapcsol be a lámpa, máskor pedig a fizikailag felkapcsolt állapotban lévő égő alszik ki. A nyomógomb egy állapotú, így minden egyes nyomásállapot változást okoz.
A nappaliban kifejezetten alternatív kapcsolókat szeretett volna a felhasználó. Ennek az a lényege, hogy a fogyasztót két külön kapcsolóval is lehessen állítgatni a szoba különböző végeiből. Ezt egy darab Shelly 1-essel és legalább két nyomógombbal meg is lehet valósítani. A kapcsolás sematikus rajzát alább láthatjátok:
Ebben az esetben a Shelly 1 BUTTON TYPE változóját Momentary módra kell állítani.
A fenti esetnek egy továbbgondolása, amikor nem nyomógombok, hanem a jól megszokott váltókapcsolókat használjuk. Az okos relé kötődobozában kell lennie a fogyasztóhoz vezető fázisnak és ide be kell húzni a nulla vezetőt is. A kialakítás a többi kötődobozban megegyezik a hagyományos alternatív kapcsolók kialakításával. A részletes kapcsolás rajzát itt láthatjátok:
Ahhoz, hogy ez a kapcsolás működőképes legyen, a Shelly 1 BUTTON TYPE értékét Toggle módra kell állítani.
A 102-es kódú kétpólusú, avagy más néven kétsarkú kapcsolás lényege, hogy a fázisvezető mellett a nulla vezetőt is kapcsolja. Nedves vagy időszakosan nedves helyiségek világításának a kapcsolására alkalmazzák. Bizonyos esetekben fontos érintésvédelmi előírás, ám háztartások esetében nem kötelező az alkalmazása. Azonban szem előtt tartva a rendszer integritását, mi a villanyszerelőknek kifejezetten így írjuk elő a vizes helyiségek fogyasztóinak Shelly-re kötését. (Habár a FI relé pont erre van kitalálva, de általában jobb tisztelni az erős áramot.)
A Shelly 1 önmagában nem képes a két vezető megszakítására, ezért a kapcsolásban egy kétsarkú mágneses relét használunk, amit a Shelly vezérel. A relé NO (normally open) típusú, vagyis vezérlésen kívüli állapotban mindkét pólust szakítja. A kétpólusú kapcsolás megvalósítását Shelly 1-essel és a mágneses relével itt láthatjátok:
Fontos tudni, hogy a Shelly-k nem bírják jól a nedves helyiségeket, így mi azt javasoljuk, hogy ezeket a kapcsolásokat egy külső kötődobozban oldják meg a szakemberek, és ne az időszakosan nedves szobán belül (fűrdőszoba, WC stb.). Jelen telepítésnél, a kapcsoló táblán elhelyezett DIN sínre helyeztük a Shelly-t, majd mellé a kétpólusú mágneses relét.
A Shelly 2.5-ösök kapcsolására nem térek ki külön, hiszen kapcsolásoknál ugyan úgy kezelhetjük, mint két darab Shelly 1-et. Ezennel a világítási körök Shelly-vel való kapcsolását át is beszéltük. Térjünk rá az árnyékolás technikára!
Árnyékolástechnika
A kapcsolós redőnymotorok esetén 2 fázis vezeték bekötésére van szükség, a motor mozgás iránya attól függ, hogy melyik vezetékre kapcsoljuk a fázist. Nagyon fontos, hogy egyszerre csak az egyik vezetékre kerüljön fázis, ellenkező esetben a motor meghibásodását eredményezi. Mivel a Shelly 1 csak egy kapcsolt ágat támogat, ezért ebben az esetben mindenképpen csak Shelly 2.5 jöhet szóba, ami két relét tartalmaz, így képes vezérelni két külön kört (le és fel irány) is. Nagyon fontos, hogy a Shelly 2.5 bekötés során „Roller Shutter” módba legyen állítva, különben a korábban említett probléma léphet fel és leégetjük a motort.
Egy normál kapcsolós redőnymotor bekötési rajzát lentebb láthatjátok. Sokatokban felmerülhet, hogy vajon miért kapcsolós üzemmódú meghajtásról beszélünk, amikor a piacon már megtalálhatóak rádiós és WiFi-s redőny meghajtók is. Nos, a válasz egyszerű! Egy kapcsolós motornál megvan az a szabadságunk, hogy megtartsuk a manuális vezérlés megbízhatóságát és a Shellykkel, illetve egyéb relékkel pedig kompromisszumok nélkül megvalósíthatjuk a vezeték nélküli kontroll nyújtotta kényelmet is. Vágjunk is bele, hiszen valószínűleg maga a kapcsolás érdekesebb, mint a mi elveink.
Ahogy látjátok, ebben a kapcsolásban egy szimpla nyomógombot kapcsoltunk a Shelly 2.5 kapcsoló bemenetére. Nem részletezném még egyszer, hogy valójában a felhasználói élmény, illetve az egyszerűsége miatt is preferáljuk ezt a megoldást. Amennyiben itt is alternatív kapcsolást szeretnénk, vagy akár a le és fel irányt külön gombokról szeretnénk irányítani, az is megoldható az alábbi módon:
Ennél a bekötésnél a két nyomógomb funkcióját szoftveresen be tudjuk állítani a Shelly-k saját felületén, de akár API híváson keresztül is.
Amikor ilyen sok Shelly-vel dolgozunk, az eszközök egyesével való bekonfigurálása rendkívül időigényes tud lenni. Számos megoldás található erre az Interneten, azonban a következő szekcióban bemutatnám, hogy a Yabune Home milyen sajátos megoldást kínál telepítő partnereinek, és remélhetőleg a jövőben végfelhasználóknak is, amennyiben Shelly konfigurálásra kerül sor.
A Shelly-k felkonfigurálása Yabune Home-al
Áttekintés
Annak ellenére, hogy hiszünk a Shelly eszközök nyújtotta flexibilitásban és minőségben, a telepítés során sok időt emésztett fel a több tíz eszköz felkonfigurálása – Wi-Fi AP, MQTT szerver paraméterek és az adott eszköz egyedi konfigurációinak beállítása. Ezért hoztunk létre kifejezetten a Shelly-kre kihegyezve egy apró programot a telepítési felületünkön, ami rendkívül sokat segít nagyobb számú eszközök telepítésénél, illetve üzembe helyezésénél.
Habár a Shelly-k támogatják a CoAP (Constrained Application Protocol) protokollt, mi elsősorban MQTT integrációval használjuk. Felmerülhet a kérdés, hogy miért, ám válasz erre viszonylag egyszerű. Az MQTT egy IoT eszközökre optimalizált üzenet kezelő, ami tartalmaz rendkívül sok hasznos beállítási lehetőséget, amin keresztül az IoT hálózat megbízhatósága növelhető – elég csak a QoS és a Retain opciókat említeni. Ezen kívül az MQTT régóta bevált platform az IoT eszközök integrációjára, s nemcsak a Home Assistant-ban, hanem a többi nyílt forráskódú rendszerben is.
A továbbiakban térjünk is rá, hogy hogyan is néz ki a Shelly-k bekonfigurálása a gyakorlatban. Jelenleg az eszközöket AP módból még manuálisan kell átállítani a lokális WiFi SSID-ra, ám ennek a problémának a feloldásán is dolgozunk. Miután az eszközök megjelentek az otthoni Wi-Fi-n, s megkapták az IP címüket, rendszerünk automatikusan megtalálja és be is tölti őket, illetve a hozzájuk tartozó konfigurációt.
Fontos megjegyezni, hogy ha nem elérhetőnek jelenik meg néhány eszköz, azt minden esetben vizsgáljuk meg, mert lehetséges, hogy a Wi-Fi lefedettség nem elégséges vagy pedig áramtalanítva lett a relé.
Mivel minden eszköz betöltött és a felismert 26 db eszköz is helyes, ezért a TOVÁBB gombra kattintva megnyílik maga a konfigurátor, ahol egyesével vagy akár csokorban is lehet módosítani a Shellyk beállításait.
A fenti képen jól látszik, hogy mik azok a fontosabb paraméterek, amiket minden egyes Shelly-ről megjelenítünk. Az oszlopok nevei alapvetően egyértelműek. Ahol némi magyarázat szükséges az az RSSI, ami az éppen aktuális jelvételi erősségét mutatja a Wi-Fi-nek adott eszköznél (dBm), illetve az Actions menüpont, amiről részletesebben lejjebb fogunk beszélni.
Egy adott Shelly eszközre rákattintva még több részlet jelenik meg – többek között az MQTT szerver paraméterei, illetve hogy rendelkezik-e elérhető frissítéssel az eszköz (amennyiben igen, narancssárgával be is van színezve), továbbá a Shelly felhőszolgáltatás állapota, valamint a különféle eszköz specifikus beállítások, úgy mint a gomb típusa.
Beállítás
Nézzük meg kicsit részletesebben, hogy milyen lehetőségek állnak rendelkezésünkre az Actions menüpontot megnyitva:
Ebben a menüben egyedileg tudjuk beállítani a MQTT szerver elérhetőségét, az adott Shelly eszköz funkció paramétereit, továbbá nevet is adhatunk az eszközünknek, ezzel is segítve az áttekintést.
Az On és Off opciókkal pedig tesztelhetjük az adott eszköz működését az applikáció vagy a Home Assistant nélkül is. Ez rendkÍvül hasznos tud lenni a telepítés során.
A Shelly-k rengeteg hasznos információt közölnek magukról REST API-on keresztül, amiket a BeállÍtások és a Státusz megjelenítése gombokkal tudunk lekérdezni. Ezekre alább láthattok példát:
Ez mind szép és jó, de ha csak egyenként tudjuk állítani a Shelly-ket, akkor ezt az applikációból is megtehetnénk. Ezért tettük lehetővé, hogy a Shelly-ket egyenként, illetve csokorban is tudjuk kezelni, mint például a MQTT szerver beállításánál, ami minden eszköz esetében ugyanaz, így elég csak egyszer applikálni, mivel az az összes Shelly-n aktiválódik. Ugyanígy lehetséges a gombok típusát, valamint a relé funkcióját is megválasztani. Egy kép azonban többet mond ezer szónál, szóval inkább ezek segítségével mutatnánk be a lehetőségeket:
A telepítés
Mostanra, hogy minden Shelly megfelelően van konfigurálva és elnevezve, jöhet a telepítés a Home Assistant oldalán. Habár létezik hivatalos CoAP-ot használó integráció, mi egyelőre ragaszkodunk a MQTT-hez, hiszen nekünk bevált és megbízható. A CoAP-os integráció nemrégiben eltörött az egyik verzióban, és habár a közösség gyorsan kijavította, a mi elvünk, hogy a bevált recepten ne változtassunk ok nélkül, így megvárjuk, amíg a hivatalos integráció érettsége eléri az általunk megkövetelt szintet. Ebből kifolyólag mi továbbra is használjuk a YAML fájlos konfigurációt bizonyos komponensekhez, s a telepítői felületünkre ez ki is van vezetve.
Mivel ez a bejegyzés kicsit hosszúra sikeredett, így a telepítés folyamatára egy következő blog bejegyzésben térünk ki. A rendszer folyamatos fejlesztés és tesztelés alatt áll, továbbá hosszútávon szeretnénk elérhetővé tenni mindenki számára, de addig még több és újabb szolgáltatást szeretnénk betervezni.
Ha érdekel, hogy mit képviselünk, s milyen irányba szeretnénk a cégünket és a Yabune Home termékeket terelni, mindenképpen javaslom, hogy nézzétek meg a Smart Home Expo-n bemutatott prezentációs videót alapító tulajdonosaink előadásában!
Magyar 
English