«Привет, Siri. Включи обогреватели» — Интеграция умного дома на базе NooLite с Apple HomeKit / Хабр

Введение

Для понимания исходных данных и начальной конфигурации умного дома, советую ознакомится с первой статьей.

Первой задачей был поиск готовых свободных решений в автоматизации домашнего оборудования с поддержкой HomeKit. Тут я сразу вспомнил несколько статей об open source продукте OpenHab. Почитав документацию и немного погуглив, действительно нашел аддон поддержки протокола HomeKit.

Процесс интеграции можно разделить на 4 этапа:

1. Установка и настройка OpenHab
2. Подключение NooLite к OpenHab
3. Установка и настройка HomeKit для OpenHab
4. Настройка приложения «Дом»

В итоге должна была получится следующая схема:

Что дальше

На мой взгляд, Apple движется в верном направлении. После презентации компании на WWDC-2021 появилось понимание, каким Apple видит умный дом, и уже ясно, что она собирается сделать взаимодействие пользователя и девайсов максимально комфортным. Сейчас доступна лишь первая бета iOS 10, поэтому сложно оценивать возможности приложения «Дом». Однако до релиза осталось ждать всего два месяца: посмотрим, что получится в результате.

В любом случае уже сейчас у всех желающих есть всё для того, чтобы построить свой умный дом. И обойдётся такая система гораздо дешевле аналогов, существующих на рынке.

Apple tv

Представляет собой домашний центр HomeCenter. Позволяет просматривать ТВ-контент и управлять умным домом. Переключает каналы и исполняет другие функции с помощью пульта или голосового помощника.

Ipad как центр управления «умным домом»

Возможно, вам будет удобно использовать для управления «умным домом» не только iPad, но и смартфоны всех членов семьи. В этом случае рекомендуем использовать один iPad в качестве «командного центра» для вашего умного дома, а остальные настроить в качестве дополнительных управляющих устройств.

Используйте iPad совместно с Apple HomeKit, что позволит объединить все «умные устройства» (даже от разных производителей) в единую систему. В этом случае док-станции Surface Mount или LuxePort от IPORT обеспечивают зарядку и лёгкий доступ к iPad.

Surface Mount позволит элегантно смонтировать iPad на стене в одной или нескольких комнатах, чтобы ваше устройство всегда заряжалось и никогда не терялось. LuxePort обеспечивает большую мобильность, и ваш iPad сможет «путешествовать» из одной комнаты в другую.

Благодаря использованию iPad для управления «умным домом», все системы могут быть доступны уже при входе. Для этого установите iPad прямо в прихожей, чтобы освещение, климатический контроль и музыка были в пределах досягаемости, как только вы войдете в дверь.

Для более утончённого внешнего вида iPad используйте док-станцию LuxePort. Независимо от того, где вы решите разместить свой iPad, док-станция IPORT обеспечит ему эстетичный вид, а также поможет устройству быть по-настоящему полезным, как это и должно быть в «умном доме».

Items

В items мы описываем конечные управляемые устройства, к примеру силовой блок NooLite и «учим» OpenHab работать с ним:

itemtype itemname ["labeltext"] [<iconname>] [(group1, group2, ...)] [{bindingconfig}]

где:

Самое интересное здесь — это биндинг. То, каким образом будет осуществляться взаимодействие с управляемым устройством. Немного поискав информацию по работе OpenHab с NooLite, нашел готовый вариант. Но он был написан для работы с NooLite USB адаптерами PC и RX серий.

Noolite cli

При разработке Telegram-бота, предыдущей реализации интерфейса общения с умным домом, я уже написал простенький класс-обертку над API вызовами к NooLite:

"""
NooLite API wrapper
"""

import requests
from requests.auth import HTTPBasicAuth
from requests.exceptions import ConnectTimeout, ConnectionError
import xml.etree.ElementTree as ET

class NooLiteSens:
    """Класс хранения и обработки информации, полученной с датчиков

    Пока как таковой обработки нет
    """
    def __init__(self, temperature, humidity, state):
        self.temperature = float(temperature.replace(',', '.')) if temperature != '-' else None
        self.humidity = int(humidity) if humidity != '-' else None
        self.state = state

class NooLiteApi:
    """Базовый враппер для общения с NooLite"""
    def __init__(self, login, password, base_api_url, request_timeout=10):
        self.login = login
        self.password = password
        self.base_api_url = base_api_url
        self.request_timeout = request_timeout

    def get_sens_data(self):
        """Получение и прасинг xml данных с датчиков

        :return: список NooLiteSens объектов для каждого датчика
        :rtype: list
        """
        response = self._send_request('{}/sens.xml'.format(self.base_api_url))
        sens_states = {
            0: 'Датчик привязан, ожидается обновление информации',
            1: 'Датчик не привязан',
            2: 'Нет сигнала с датчика',
            3: 'Необходимо заменить элемент питания в датчике'
        }
        response_xml_root = ET.fromstring(response.text)
        sens_list = []
        for sens_number in range(4):
            sens_list.append(NooLiteSens(
                response_xml_root.find('snst{}'.format(sens_number)).text,
                response_xml_root.find('snsh{}'.format(sens_number)).text,
                sens_states.get(int(response_xml_root.find('snt{}'.format(sens_number)).text))
            ))
        return sens_list

    def send_command_to_channel(self, data):
        """Отправка запроса к NooLite

        Отправляем запрос к NooLite с url параметрами из data
        :param data: url параметры
        :type data: dict
        :return: response
        """
        return self._send_request('{}/api.htm'.format(self.base_api_url), params=data)

    def _send_request(self, url, **kwargs):
        """Отправка запроса к NooLite и обработка возвращаемого ответа

        Отправка запроса к url с параметрами из kwargs
        :param url: url для запроса
        :type url: str
        :return: response от NooLite или исключение
        """

        try:
            response = requests.get(url, auth=HTTPBasicAuth(self.login, self.password),
                                    timeout=self.request_timeout, **kwargs)
        except ConnectTimeout as e:
            print(e)
            raise NooLiteConnectionTimeout('Connection timeout: {}'.format(self.request_timeout))
        except ConnectionError as e:
            print(e)
            raise NooLiteConnectionError('Connection timeout: {}'.format(self.request_timeout))

        if response.status_code != 200:
            raise NooLiteBadResponse('Bad response: {}'.format(response))
        else:
            return response

# Кастомные исключения
NooLiteConnectionTimeout = type('NooLiteConnectionTimeout', (Exception,), {})
NooLiteConnectionError = type('NooLiteConnectionError', (Exception,), {})
NooLiteBadResponse = type('NooLiteBadResponse', (Exception,), {})
NooLiteBadRequestMethod = type('NooLiteBadRequestMethod', (Exception,), {})

Используя его, в несколько строк python кода я набросал NooLite CLI, с помощью которого появилась возможность управлять NooLite из командной строки:

"""
NooLite PR1132 command line interface
"""
import os
import json
import logging
import argparse

import yaml

from noolite_api import NooLiteApi

SCRIPT_PATH = os.path.dirname(os.path.realpath(__file__))

# Logging config
logger = logging.getLogger()
formatter = logging.Formatter(
    '%(asctime)s - %(filename)s:%(lineno)s - %(levelname)s - %(message)s'
)
stream_handler = logging.StreamHandler()
stream_handler.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(stream_handler)

def get_args():
    """Получение аргументов запуска

    :return:  словарь вида {название: значение} для переданных аргументов.
    :rtype: dict
    """
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('-sns', type=int, help='Получить данные с указанного датчика')
    parser.add_argument('-ch',  type=int, help='Адрес канала')
    parser.add_argument('-cmd', type=int, help='Команда')
    parser.add_argument('-br',  type=int, help='Абсолютная яркость')
    parser.add_argument('-fmt', type=int, help='Формат')
    parser.add_argument('-d0',  type=int, help='Байт данных 0')
    parser.add_argument('-d1',  type=int, help='Байт данных 1')
    parser.add_argument('-d2',  type=int, help='Байт данных 2')
    parser.add_argument('-d3',  type=int, help='Байт данных 3')
    return {key: value for key, value in vars(parser.parse_args()).items()
            if value is not None}

if __name__ == '__main__':
    # Получаем конфиг из файла
    config = yaml.load(open(os.path.join(SCRIPT_PATH, 'conf_cli.yaml')))

    # Создаем объект для работы с NooLite
    noolite_api = NooLiteApi(
        config['noolite']['login'],
        config['noolite']['password'],
        config['noolite']['api_url']
    )

    # Получаем аргументы запуска
    args = get_args()
    logger.debug('Args: {}'.format(args))

    # Если есть аргумент sns, то возвращаем информацию с датчиков
    if 'sns' in args:
        sens_list = noolite_api.get_sens_data()
        send_data = sens_list[args['sns']]
        print(json.dumps({
            'temperature': send_data.temperature,
            'humidity': send_data.humidity,
            'state': send_data.state,
        }))
    else:
        logger.info('Send command to noolite: {}'.format(args))
        print(noolite_api.send_command_to_channel(args))

Аргументы имеют такие же названия, как и в API ethernet-шлюза PR1132, единственное, что добавил — аргумент sns для получения информации с датчиков.

Sitemap

Теперь, когда OpenHab «видел» все мои силовые блоки и умел ими управлять, оставалось описать, как нужно их отображать в панели управления OpenHab (Basic UI, Classic UI). Делается это в sitemap:

# /etc/openhab2/sitemap/noolite.sitemap

sitemap noolite label="Дача" {

Frame label="Первый этаж" {
    Text item=FFTemperature
    Text item=FFHumidity
        Switch item=Heaters1
        Switch item=Light1
    }

Frame label="Второй этаж" {
    Colorpicker item=RGBLight icon="colorwheel" label="Светодиодная лента"
    }

}

После сохранения этого файла в Basic UI появились все устройства:

Также протестировал работу с умным домом через приложение OpenHab для iOS устройств, где тоже все отлично работало:

Автоматические оконные шторы

Моторизированные шторы под управлением Apple предназначены для автоматизированной регулировки света в помещении. Их можно закрыть или открыть по команде пользователя или по заданному расписанию.

Apple не предлагает таких решений для нашей страны, поэтому при желании воспользоваться технологией автоматизированных штор нужно самостоятельно заказать модель одной из трех фирм:

• американской Lutron – шторы Serena Motorized Shades;
• китайской Dooya – модель Smart Curtain;
• французской Netatmo – шторы Velux Active.

Для связи с устройствами Apple в комплекте со шторами компании Lutron нужно приобрести сетевой мост Caseta Wireless.

Безопасность

Если видеокамеры вашей системы безопасности подключены к сети, вы можете лучше контролировать то, что они снимают и записывают. Даже если вы уезжаете в отпуск, в любой момент можно убедиться, что они работают. В некоторых камерах встроены датчики звука и движения. Охранная сигнализация и вся система безопасности также может быть частью «умного дома» и регулироваться при помощи iPad.

Датчик движения eve motion

Умный прибор пошлет уведомление на iPhone или iPad, если обнаружит движение. Угол обзора 120 градусов, видит на расстоянии 9 метров. Датчик работает по сценарию, его можно привязать к камере видеонаблюдения или умным лампочкам. С мобильными устройствами соединяется напрямую по Bluetooth, не создает нагрузок на домашнюю сеть Wi-Fi, подойдет к любому интерьеру. Питается от батарейки.

Другие охранные устройства HomeKit мы не сможем использовать из-за несоответствия стандартов.

Датчики для умного дома

Датчики – самая многочисленная и разнообразная группа элементов любого умного дома. Apple предлагает 4 разноплановых модели для использования на территории России. Все они производства немецкой компании Elgato.

Погодная станция Eve Degree определяет и выводит на экран температуру, влажность и атмосферное давление. Работает от батареек форм-фактора CR2450. Записывает данные в облачный сервис Apple.

Комнатный анализатор воздуха Eve Room показывает качество (наличие летучих органических веществ), температуру и влажность воздуха в помещении. Присутствует функция записи измерений, поэтому можно отследить динамику наблюдаемых показателей.

Информация выводится на дисплей устройства. Размеры анализатора 54*54 мм. Питание может быть как от сети переменного тока через адаптер, так и от батареек.

Контактный датчик Eve Door & Window предназначен для индикации состояние двери или окна – открыты они или закрыты. Устройство беспроводное и работает от батарейки форм-фактора ER14250. Передача данных осуществляется по технологии Bluetooth.

Беспроводной датчик движения Eve Motion предназначен для определения процесса перемещения в зоне его действия. Он работает по Bluetooth, а питание происходит от сменных батареек формата “AA”.

Среди датчиков, которые Apple не предлагает по разным причинам для России, можно выделить те, которые не дублируют функции устройств от Elgato:

• Fibaro Flood Sensor – устройство от польской фирмы предназначено для сигнализации протечек воды;
• Netatmo Healthy Home Coach – этот прибор от французской компании дублирует функции домашней метеостанции, измеряя температуру и влажность, но еще он дает показатель концентрации углекислого газа и уровень шума;
• Netatmo Smart Smoke Alarm – датчик дыма с функцией немедленного оповещением владельца смартфона о возникшей проблеме.

Эти датчики можно купить и в России в различных интернет-магазинах.

Другие сертифицированные решения

Компания Elgato разработала для HomeKit еще два оригинальных прибора, которые локализованы и для России.

Система полива Eve Aqua предназначена для автоматизации оросительной системы сада или теплицы. Ей можно автоматически управлять, используя HomeKit. Реализован функционал подачи воды по графику. Устройство выполнено в виде шлангового соединителя и работает от батареек типа “AA”.

Термостатический вентиль Evo Termo позволяет устанавливать индивидуальные сценарии отопления. С его помощью можно регулировать температуру в зависимости от времени суток. Его крепят на входе в радиатор с помощью винтового соединения. Работает этот прибор от двух элементов питания типа “AA”.

Интеллектуальные выключатели и розетки

Постоянно носить с собой по дому iPhone не очень удобно. Поэтому для выполнения стандартных действий можно использовать установленные в любом месте выключатели.

Модель Eve Button от компании Elgato представляет собой портативную кнопку. С помощью таких устройств управляют приборами и запускают сценарии, когда под рукой отсутствует iPhone. Ее можно носить с собой или прикрепить в удобном для пользователя месте.

Для работы с этой моделью в качестве домашней станции требуется настроить iPad c iOS v.11.4 или Apple TV с tvOS v.11. Кнопка распознает однократное, двойное или длительное нажатие, поэтому для нее можно разработать 3 различных сценария. Она работает от литиевых батареек форм-фактора CR2032.

Все функционирующие от электросети модели этой и других фирм (Fibaro, iDevice, Koogeek и др.) рассчитаны на 120 В, поэтому для России их не поставляют.

Решить вопрос интеграции электроприборов в умный дом, которые не поддерживают технологию HomeKit, можно при помощи розеток. Они работают по стандарту Apple и могут подавать питание или отключать его. Выбор локализованных для России приборов тоже не очень впечатляет: доступна всего одна модель Elgato Eve Energy.

Существует пять версий с различными размерами этого устройства. Для России нужно заказывать “европейский” вариант. Максимально допустимая сила тока – 11 А, а значение напряжения должно лежать в диапазоне от 100 до 240 В.

Розетка также работает как счетчик, поэтому с помощью HomeKit можно контролировать расход электроэнергии тех приборов, которые через нее запитаны.

У этого же производителя и у многих других фирм (iDevice, Koogeek, Legrand, Vocolink) есть розетки для умного дома под американский стандарт 120 В.

Интернет-устройства и мультимедиа

Apple не внесла ресиверы, колонки и сетевые мосты в перечень продукции, которую она предлагает в России. Тем не менее купить эти аксессуары можно и в крупных сетях и, тем более, через Интернет.

Apple разработала собственный протокол беспроводной передачи потовых мультимедийных данных по локальной сети между своей продукцией и другими устройствами – AirPlay. Он был внедрен еще в 2004 году и назывался AirTunes, а в 2021 году вышла версия AirPlay2. Подключить колонки и ресиверы к HomeKit можно, если они поддерживают этот стандарт.

С помощью приложения Home, владелец iPhone или iPad может произвести гибкую настройку мультимедийной аппаратуры. Ее можно будет использовать как одиночный источник звука или сгруппировать в стереопары и мультирумы.

Для HomeKit подходят многие модели ресиверов известной японской компании Denon, которая специализируется на производстве оборудования Hi-End класса. Также доступны три модели серии Uniti английской фирмы Naim.

Помимо Apple HomePod на AirPlay2 могут функционировать колонки других фирм:

• датской Bang&Olufsen;
• японской Denon;
• датской Libratone;
• японской Marantz;
• английской Naim;
• американской Sonos.

Для удаленного управления умным домом из мобильного приложения нужно специальное устройство, которое производители называют по-разному:

• сетевой мост (Bridge) – Apple, Philips;
• смарт хаб (Smart Hub) – Amazon, Google, Samsung;
• шлюз (Gateway) – IKEA, Xiaomi.

Если в доме есть Apple TV, то оно вполне может справить с этой функцией, однако при его отсутствии придется или приобретать устройство от Apple или покупать и настраивать более дешевый сетевой мост.

Существует более 20 фирм, предлагающих сетевые мосты, которые совместимы с HomeKit. Их перечень есть на сайте фирмы Apple.

Как подключить устройства к homekit

Большинство из этих устройств обычно подключаются к приложению Homekit на iPad через Bluetooth или Wi-Fi.Как и следовало ожидать от любого программного обеспечения Apple, добавление устройства в Homekit — это интуитивно понятный и простой процесс. Все сводится к нескольким простым шагам:

• Настройте доступ к приложению Homekit на вашем iPad
• Затем выберите совместимое устройство, которое вы хотите добавить в соединение. Обычно на нем или на его коробке написана специальная шестизначная цифра. Отсканируйте код с помощью домашнего приложения. При этом он должен автоматически выполнить сопряжение устройства с домашним приложением.
• После сопряжения устройство мгновенно появляется в главном окне. Вы можете назначить устройства по комнатам или пометить их как избранные для быстрого доступа при открытии центра управления приложением. Вы даже можете вынести главное приложение на экран блокировки для более быстрого доступа.

Какие умные девайсы можно купить прямо сейчас

Официально поддерживающие HomeKit устройства поступили в продажу в июне 2021 года. На их упаковке должен быть изображён такой значок.

Доступно уже много девайсов, им посвящена отдельная страничка на сайте Apple. Я отобрал наиболее любопытные, на мой взгляд.

Каковы лучшие идеи умного дома?

Для того, чтобы определиться с оптимальными настройками системы, необходимо подумать о своих предпочтениях. Когда и почему вы включаете любимый плейлист? В какое время дня вы приходите домой с работы? В каких комнатах вы проводите больше всего времени?

Камера omna-180

Камера Omna-180 с разрешением 1080 пикселей имеет угол охвата 180 градусов. Умеет общаться и работать с датчиком движения и замком. Позволяет удаленно просматривать видеоизображение. Оснащена функцией ночного видения и флеш-картой для записи видео в автоматическом режиме.

Включается при движении в помещении, передает данные в режиме онлайн на iPad или iPhone. Если в доме несколько камер – уведомления приходят от каждой по отдельности.

Корпорация выпустила на рынок большую группу различных датчиков. Среди них есть и устройства, которые можно использовать в России.

Контроль климата

«Умные» термостаты позволяют домовладельцам экономить деньги, думать об окружающей среде, и при этом сохранять в доме комфортные условия. В зависимости от настроек системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в доме, вы можете установить температуру каждой комнаты независимо, чтобы не обогревать весь дом, когда используется только гостиная. Вы также можете автоматизировать настройки температуры и контролировать отопление, используя iPad.

Лампы и световые модули

Apple предлагает российским покупателям всего 3 LED-лампы бренда Lifx, которые работают от напряжения 220 В и имеют стандартный резьбовой цоколь E27:

• Lifx A60 – многоцветная лампа, потребляет 11 Вт, при максимальной яркости в 1100 лм;
• Lifx Mini A60 – менее габаритный аналог предыдущей модели; тоже многоцветная, потребляет 9 Вт, при этом выдавая яркость 800 лм;
• Lifx Mini Day & Dusk A60 – эта лампа аналогична предыдущей модели, только работает в белом или желтом спектре. Если нет необходимости в цветном освещении, то лучше брать ее, так как она на треть дешевле.

Все лампы поддерживают режим свечения не на полную мощность. Для этих приборов не нужен концентратор или другие элементы, так как все необходимое уже интегрировано в них.

У Lifx есть еще 8 моделей ламп, но они рассчитаны на цоколь E26, типичный для систем освещения в США и Канаде. Их придется адаптировать к нашим стандартам подключения.

Есть и устройства других производителей, например, Feit Electric или Koogeek, которые тоже работают совместно с HomeKit. У них могут быть другие особенности: так лампа Feit OM60 работает от 120 В, поэтому на линию будет необходимо установить понижающий трансформатор.

Помимо ламп, для освещения можно использовать и другие решения. Стильное дизайнерское изделие – световая панель Nanoleaf Light Panels, которая имеет регулировку яркости и цвета.

Она состоит из LED-модулей, каждый из которых имеет форму правильного треугольника с длиной каждой стороны около 25 см. Их можно комбинировать, создавая оригинальные узоры.

В комплекте с панелью идет модуль Rhythm. Он является аудиовизуализатором, передающим сигнал на элементы в соответствии со звуковым фоном. Эту комбинацию часто используют для оформления ночных клубов.

Еще одним стильным устройством является беспроводный пульт управления Nanoleaf Remote. Он выполнен в форме додекаэдра (двенадцатигранника). С помощью HomeKit можно задать 12 режимов работы панелей, а для их выбора достаточно поставить Nanoleaf Remote на одну из граней. Простым вращением этого пульта можно добавлять или уменьшать яркость панелей.

Локализация аксессуаров для россии

Аксессуаров умного дома, которые официально предназначены для использования на территории России, немного. Все они представлены на официальном сайте Apple. Главный вектор продвижения этого направления – США, где некоторые стандарты отличаются от европейских. В основном это касается параметров электроснабжения.

Также проблемы c возможностью использования устройств, которые рассчитаны на американский рынок, возникают с замками.

Американский стандарт Deadbolt рассчитан на 1/2 или 3/4 оборота ключа, а не на полные циклы в 180°. Поэтому вместе со SmartLock придется выписывать и монтировать запорный механизм.

Таких примеров несоответствий стандартов множество. Специалисты интернет-магазинов, предлагающих аксессуары для HomeKit, не всегда осведомлены о таких тонкостях, а часто просто не предупреждают об этом клиентов.

Поэтому ответственность за работоспособность приобретенных устройств, которые не предназначены для нашей страны, лежит исключительно на покупателе.

Место на рынке и отношения с конкурентами

Сложившийся рынок систем умного дома не спешит реагировать на появление Apple у их ворот. Компании вроде Crestron, Control 4, AMX, Savant и других продолжают развивать свои платформы и приложения, игнорируя поддержку HomeKit, но не игнорируя поддержку iPhone и прочих систем. Та же Crestron, например, имеет приложение для Apple Watch, а недавно появилась поддержка Amazon Alexa и Sonos.

И хотя некоторые компании уже делают первые шаги навстречу иным умным платформам, общая картина остается примерно следующей: производители систем умного дома с многолетней историей не хотят впускать в свои владения Apple и альтернативные решения конкурентов, предлагая более целостный и комплексный подход.

Между тем пользователи подобных систем все чаще начинают чувствовать себя обделенными. Многим людям действительно хочется управлять умным домом с помощью Siri и очень простого приложения вместо громоздких и не всегда поворотливых альтернатив. Люди сами пишут драйверы для Control 4 и используют устройства по типу Raspberry Pi в качестве связующего моста между iPhone и целой домашней системой. Один из таких способов сопряжения устройств из разных миров доступен и описан здесь.

А вот так это может работать:

Механизированные гаражные ворота

Откатные или подъемные гаражные ворота не так популярны в России. Поэтому Apple не предлагает к продаже устройства для их автоматического открытия.

При желании можно приобрести устройства управления раздвижными воротами самостоятельно, но нужно понимать, что голосовые команды можно будет давать только на английском языке.

С HomeKit совместимы контроллеры следующих фирм:

• итальянской Nice;
• американской LiftMaster;
• английской Chamberlain.

Все контроллеры рассчитаны на работу с приводами ворот, произведенными этими же фирмами.

Музыка

После настройки системы вы сможете управлять звуком из любой точки дома с помощью iPad. Это открывает широкие возможности как для проведения весёлых вечеринок, так и в быту, когда вы, к примеру, слушаете музыку во время уборки или приготовления пищи.

Назначение apple homekit

Приложение, кстати, доступно уже и на русском языке. С Apple HomeKit вы сможете:

Apple HomeKit управляет бытовой техникой дистанционно и уведомляет владельца о происшествиях. Вы сможете отдавать гаджетам голосовые команды, планировать действия. Сценарии облегчают управление умным домом. Эта удобная функция позволяет одной фразой или кнопкой подавать команды сразу нескольким устройствам.

Не все гаджеты готовы работать в РФ из-за отличительных особенностей. Например, если в российских замках ключ делает полные обороты, то в США большинство замков открываются вполоборота или в три четверти оборота. Также различаются стандарты цоколей ламп.

Большинство устройств Apple работают от сети 110-120 В и не предназначены для нашей электросети в 220В. Такое несоответствие российских и американских стандартов не делает популярной Apple Home в нашей стране, хотя базовый комплект подобрать можно. Покупая товар, внимательно ознакомьтесь с техническими характеристиками устройства.

В свой Умный дом корпорация пригласила разных производителей. Но интегрировать устройства в HomeKit могут не все желающие, а только те, кто получил сертификацию Apple. На совместимых приборах покупатель заметит наклейку Works with HomeKit. Подключаются устройства просто – iPhone или iPad сам найдет гаджеты и выполнит подключение.

Более пятидесяти компаний выпускают оборудование, совместимое с Apple. Список производителей постоянно пополняется. Не отстают и российские производители.

Например, компания Rubetek получила Национальную премию «Продукт года» и с успехом интегрирует устройства в HomeKit. А российские потребители, благодаря Rubetek, получили в пользование оборудование по доступной цене.

Настройка приложения «дом»

Первый запуск приложения «Дом»
Нажал «Добавить аксессуар»
iPhone увидел в локальной сети устройство с поддерждок HomeKit
Ввести код вручную
При добавлении указал pin-код из настроек HomeKit аддона
Все устройства

iPhone увидел все мои устройства, описанные в items. Далее я переименовал некоторые устройства, создал «комнаты» (первый этаж, второй этаж, улица) и раскидал все устройства по ним.

Здесь я хочу пояснить один момент. На скриншоте выше виден элемент «Температура на улице» (первый элемент с показателем 2 градуса), находящийся в комнате «Улица». Этот элемент реализован с использованием биндинга YahooWeather Binding — по сути просто прогноз погоды от yahoo для конкретного места.

К NooLite он не относится, поэтому я не затронул подробности его установки и настройки. Сделать это можно опять же через Paper UI, все подробно изложено в документации.

О чём речь

Умные лампочки, термостаты, дверные замки — всё это давно существует. Каждое устройство имеет своё приложение, c помощью которого ей можно управлять. Задача Apple — заставить всё это работать вместе, причём максимально просто и безопасно для пользователя.

Для этого и была создана платформа HomeKit. С её помощью можно подключить, объединить и контролировать всю умную технику в доме, имея под рукой iOS-девайс или Apple TV. HomeKit представили на WWDC-2021, за два года количество аксессуаров выросло, а Apple допилила технологию. Расскажу, как это всё работает и можно ли самостоятельно собрать умный дом от Apple.

Освещение

Компания Apple предлагает россиянам всего три светодиодные лампы бренда Lifx с цоколем E27. Подключаются они к сети 220 В (а не 110 В, как в США).

К светодиодным лампам с поддержкой Wi-Fi, пригодных для России, относятся:

У ламп других модификаций – цоколь Е-26, и они не работают в сети 220 В. Для российского потребителя больше подойдут лампы производства Rubetek. Они освободят вас от лишних трат и проблем с установкой.

Умные лампы меняют мощность в зависимости от желания хозяина. Например, можно настроить лампу на половину мощности, что подойдет для просмотра семейного кино или отдыха.

Плюсы и минусы системы apple

Apple далеко не первая компания, которая разрабатывает собственную систему умного дома. Среди крупнейших производителей электроники и программного обеспечения можно называть Google, Microsoft, Amazon, Samsung и Xiaomi.

Кроме того, существуют и открытые системы, например, базирующиеся на платах Arduino или Raspberry.

Подключение noolite к openhab

Исходя из документации, для подключения нового устройства к OpenHab нужно было:

1. Добавить его в items
2. Добавить в sitemap, чтобы оно отображалось в OpenHab панели управления умным домом (Basic UI, Classic UI). Данный шаг можно пропустить, к работе с HomeKit он не относится, но с его помощью можно проверить, что OpenHab видит NooLite и правильно с ним работает.
3. Добавить правила в rules, если нужна автоматизация или дополнительная логика обработки событий

Помощник siri

Интерактивный секретарь Siri – голос вашего iPhone и других гаджетов корпорации Apple. Siri доступна в таких операционных системах как iOS, macOS, watchOS и tvOS. Она говорит приятным женским голосом и всегда готова прийти на помощь:

Голосовой ассистент Siri запоминает контрольные слова, анализирует и сопоставляет их. Например, фразу «включить свет в гостиной» она определит по словам «свет» и «гостиная». Таким образом освещение включится именно там, где вы хотите.

Принципы работы умного дома

Подключение устройств автоматизации у Apple реализовано через фреймворк HomeKit, который работает под управлением устройств iPhone, iPad или AppleTV. Он позволяет проектировать и объединять модули проекта умного дома.

HomeKit находит и регистрирует элементы, которые будут включены в проект. Затем пользователь может задать сценарии их работы, устанавливая, таким образом, порядок автоматических действий в доме или его отдельных помещениях.

Существуют различные типы простых сценариев, которые можно реализовать с применением домашней автоматизации HomeKit.

Система от Apple может реагировать на следующие события:

• Изменение состояния среды. Если температура в комнате превысит заданный показатель, то произойдет включение системы кондиционирования.
• Наступление определенного времени суток или дня недели. Включение придомового освещения ночью.
• Получение указаний от пользователя. Включение телевизора по голосовой команде.
• Изменение положения жильцов. Автоматическое выключение света, если все люди покинули дом.

На основе шаблонов пользователь может проектировать и более комплексные сценарии. Все это можно считать высокоуровневым программированием с интуитивно-понятным интерфейсом, привычным для владельцев устройств, произведенных Apple.

В 2021 году компания реализовала для HomeKit подключение к функции принадлежащего ей облачного голосового помощника Siri. После слов “привет Сири”, можно подать звуковую команду (например, “включи свет в кухне” или “открой входную дверь”) и умный дом среагирует на нее.

Сначала к Сири было много нареканий, однако сейчас прогресс в развитии голосового вопросно-ответного управления привел к значительному улучшению работы этого функционала. Однако все же система Siri не всегда правильно “понимает” требования пользователя. Русскоязычная версия этого сервиса доступна в iOS версий 8.3 и выше.

Результат

Нагляднее всего процесс работы можно показать с помощью видео. Ниже приведу несколько примеров работы приложения «Дом» и голосового управления через Siri:

В щитке 2 крайних правых места нанимают контакторы, управляемые силовыми блоками NooLite серии SL. Через них подключены линии обогревателей на первом и втором этаже дома. На видео слышно, как они щелкают при включении/выключении. К сожалению нет более наглядной индикации их работы.

В начале следующего видео я отключаюсь от дачной Wi-Fi сети и вся дальнейшая работа с умным домом происходит через мобильный 3G интернет.

Розетки и выключатели

Управлять домом помогут розетки и выключатели. С помощью них можно не только включить или выключить приборы, но и управлять готовыми сценариями. Кнопка Eve Button фирмы Elgato управляет гаджетами без Apple.

Маленькое устройство можно закрепить на стене или положить в карман домашней одежды. А вот выключатели компаний Fibaro и Koogeek предназначены для сети 110-120 В и для России непригодны.

Системы вентиляции и кондиционирования

Пока что для России фирма Apple не сертифицировала ни одного вентилятора, кондиционера, обогревателя или системы очистки воздуха. Причина типична для электроприборов, работающих под управлением HomeKit – параметры электросети. Те модели, которыми можно управлять со смартфона, рассчитаны на напряжение 100-120 В.

Компания Hunter выпускает 4 модели потолочных вентиляторов, шириной 54″, которые работают с системой Apple. Технически они практически идентичны и отличаются только дизайном.

Пока что только кондиционеры Haier прошли сертификацию Apple. Его дочернее предприятие General Electric Company выпустили линейку с мощностью 8000-12000 BTU для американского рынка. Одну модель выпускает головное предприятие только для рынка Китая.

Масляный обогреватель De’longhi Multi-Dynamic Heater мощностью 1,5 кВт выпускают для рынка Японии. Он имеет 5 ступеней интенсивности нагрева и работает от напряжения 100 В.

Очистители воздуха (Air Purifier) для рынка США выпускают тайваньская компания CviLux Corporation (бренд O’pro9) и корейская Coway Corporation.

Системы охраны и обнаружения

Для HomeKit пока предназначена единственная охранная комплексная система, разработанная американской корпорацией Honeywell. Она основана на контроллере Lyric Controller LCP500.

Для России это устройство не подходит, так как голосовое управление поддерживает только 4 языка: английский, французский, испанский и португальский. Кроме того, его электропитание рассчитано на 110 В.

Apple предлагает для России использовать в своей системе HomeKit только одну камеру, которую выпускает компания D-link – известный тайваньский производитель телекоммуникационного оборудования.

Модель Omna 180 Cam HD имеет большинство современных технологичных функций:

• разрешение Full HD 1080;
• угол обзора 180°;
• поддержка microSD;
• двусторонняя передача звука;
• ночное видение.

Подключение этой камеры к умному дому позволяет при регистрации движения отправлять видеозапись на устройства пользователя. Это возможно при использовании программного обеспечения Apple начиная с tvOS v. 10.1 или iOS v. 10.1.

Для других стран видеокамеры, работающие совместно с HomeKit, выпускают швейцарская Logitech, французские Netatmo и Somfy.

Замки, которые работают под управлением Apple, для России не продают.

Выпускаемые для других стран модели можно условно разделить на две категории:

• накладки на запорное устройство;
• полноценный механизм с электронной начинкой.

При приобретении накладок необходимо узнать тип замка, на который они рассчитаны.

Замки могут работать только от ключа или также иметь цифровой сенсорный экран для набора кода.

Так убийца или нет?

Многие владельцы существующих систем умного дома и эксперты сходятся во мнении, что Apple HomeKit не убьет актуальные платформы, но поможет им стать современнее и ближе к людям. Вместе они смогут эволюционировать в более гибкие, безопасные и продвинутые комплексные решения, от которых выиграют все, и прежде всего — потребители.

На мой взгляд, конкретно навредить текущим умным системам Apple сможет лишь в том случае, если начнет сама предлагать какие-то комплексные решения умного дома, обладающие уникальными функциями. А до этого момента конкурентам можно не беспокоиться. Но вот обновить свои приложения и гаджеты под HomeKit им все же не помешает.

Удаленный доступ и автоматизация

В моей локальной сети находился Apple TV, который без дополнительных настроек сам определился как «Домашний центр». Как я позже выяснил, домашний центр необходим для удаленного доступа к умному дому и настройки автоматизации (действия по расписанию, действия на основе вашей геопозиции и т.д.).

В качестве домашнего центра может выступать Apple TV 3 или 4 поколения (в 3 поколении работает только удаленный доступ, для автоматизации нужно 4 поколение) или iPad с iOS 10. Это устройство должно быть постоянно включено и находится в локальной сети умного дома.

Установка и настройка homekit для openhab

Установку HomeKit аддона для OpenHab я произвел в пару кликов через Paper UI (интерфейс администрирования):

Для его корректной работы, следуя документации, для каждого элемента items прописал тип (Lighting, Switchable, CurrentTemperature, CurrentHumidity, Thermostat). После этого файл noolite.items имел следующий вид:

Number FFTemperature "Температура [%.1f °C]" <temperature> [ "CurrentTemperature" ] {exec="<[python noolite_cli.py -sns 0:5000:JSONPATH($.temperature)]"}

Number FFHumidity "Влажность [%d %%]" <temperature> [ "CurrentHumidity" ] {exec="<[python noolite_cli.py -sns 0:5000:JSONPATH($.humidity)]"}

Switch  Heaters1 "Обогреватели" [ "Switchable" ] { exec=">[OFF:python noolite_cli.py -ch 0 -cmd 0] >[ON:python noolite_cli.py -ch 0 -cmd 2]"}

Switch  Light1 "Освещение" [ "Switchable" ] { exec=">[OFF:python noolite_cli.py -ch 2 -cmd 0] >[ON:python noolite_cli.py -ch 2 -cmd 2]"}

Color RGBLight "Светодиодная лента" <slider> [ "Lighting" ]

Затем в настройках аддона прописал локальный адрес устройства c OpenHab (в моем случае Raspberry Pi) и посмотрел pin-код сопряжения:

После этого с настройками OpenHab было закончено, и я приступил к конфигурированию умного дома на iphone в приложении «Дом».

Установка и настройка openhab

У OpenHab 2 есть довольно подробная документация, где помимо основных платформ есть и туториал по установке на Raspberry Pi. Не буду копировать сюда все шаги, так как никаких проблем с установкой не возникло.

После установки web-интерфейс OpenHab был доступен в браузере по адресу: «><адрес_устройства_с_openhab>:8080.

Сразу были доступны:

1. Basic UI, Classic UI — панели управления устройствами подключенными к OpenHab
2. Rest API — собственно rest API
3. Paper UI — интерфейс администирования OpenHab, через который его можно настроить

Пока Basic UI был пустой:

Устройства для умного дома делятся на две группы:

1. Приборы, которые интегрируются в Apple. Они добавляются сразу в приложение HomeKit.
2. Приборы, которые не интегрируются в Apple. Для их подключения необходимы розетки и выключатели.

Первая группа устройств координируется через приложение HomeKit, вторая – с помощью шлюзов HomePod, Apple TV, iPad по Bluetooth и Wi-Fi. Приложение готово к использованию для iOS и для macOS. Для удаленного контроля применимы iPad (с iOS 10 или выше)

Устройства под управлением homekit

Система HomeKit является закрытой. Для того чтобы устройства распознавались без дополнительных ухищрений (например, с помощью специальных служб типа HomeBridge), они должны быть сертифицированы Apple. Поэтому количество элементов умного дома не так разнообразно как для проектов, выполненных по технологии “open sources”.

Явные недостатки и проблемы

Apple при привлечении производителей пошла по простому пути – реализовала связующий интерфейс и стала ожидать, когда фирмы будут адаптировать свои устройства под него. Расчет был, очевидно, на раскрученность бренда и многочисленную армию потенциальных клиентов, которые являются фанатами iPhone.

Можно сказать, что развитие концепции HomeKit немного запоздало. Поэтому количество приборов, которые сейчас могут работать под управлением умного дома, невелико. Кроме того, политика фирмы ориентирована прежде всего на рынок США, поэтому для России перечень подходящих элементов совсем незначителен.

Многие приборы, которые могут работать под HomeKit, рассчитаны на электропитание 100-120 В. На самом деле подключить такие устройства несложно, так как можно запитать отдельные элементы или целые цепи через понижающий трансформатор.

А при проведении электропроводки нового дома достаточно заранее предусмотреть контуры с подходящими значениями напряжения.

Надо также отметить, что цена на многие элементы для HomeKit весьма велика. Стоимость системы освещения из 6 самых дешевых ламп Lifx Mini Day & Dusk A60 будет около 20 тысяч рублей. Для сравнения – стоимость платы Arduino MKR WiFi 1010 и 6 светодиодных ламп PLED-T32/115 на 800 лм составляет около 3 тысяч рублей.

Вся автоматизация HomeKit реализована через “сценарии”. То есть полноценного программирования, анализа нескольких каналов информации и запуска событий на основе этих данных пока нет.

Хотя на примере тех же iPhone видно, что Apple сначала отрабатывает базовую функциональность и только потом развивает “интеллект” системы. Поэтому, возможно, HomeKit через некоторое время действительно станет “умным”, а не только автоматизированным.

Выводы и полезное видео по теме

Работа с умным домом через HomePod. Примеры обращения к звуковому помощнику Siri:

Обзор устройств фирмы Elgato для Apple HomeKit. Розетка, датчик движения, датчик открытой двери. Управление с помощью Siri:

Работа с лампочками умного дома. Настройка яркости и цвета через iPhone:

Система HomeKit от Apple предлагает дорогие, но очень удобные в настройке и управлении решения для автоматизации управления жилым пространством. Сейчас устройств, которые можно полноценно включить в умный дом не так много, но их список постепенно расширяется.

Заключение

Apple HomeKit представляет систему устройств, готовых исполнить ваши капризы. Но для российского потребителя пригодны далеко не все девайсы. Проблема заключается в несовпадении стандартов и ограниченном ассортименте совместимых с Apple устройств в России. Кроме этого, к недостаткам отнесем:

https://www.youtube.com/watch?v=PERPpFWHnDM

Apple HomeKit хоть и не востребована российскими пользователями, но имеет много положительных качеств. Используя доступный для России комплект, вы сможете обеспечить надежную защиту жилища, комфортный микроклимат в доме, управлять бытовой техникой и просматривать изображение с камер видеонаблюдения.