Inteligentny dom — gniazdko

20 IX 2021

Jeśli ktoś oczekuje po mnie entuzjazmu związanego z hasłem „inteligentny dom”, pewno się zawiedzie. Wbrew temu, co można znaleźć w oficjalnych materiałach producentów, postanowiłem przyjrzeć się idei praktycznie i niezależnie.

Panują trzy szkoły traktowania tematu. Pierwsza — entuzjastyczna, w której wszystko co możliwe, powinno zostać usieciowane i zautomatyzowane. Niestety kończy się to zwykle wielkim chaosem, ciągłą walką z kompatybilnością urządzeń i naprawami uszkodzonych elementów.

Druga skrajność to całkowite zanegowanie wszystkiego, co jest związane z automatyzacją i sterowaniem zdalnym. Można i tak, lecz konsekwentnie należałoby też porzucić internet, a najlepiej siedzieć dalej przy ognisku w jaskini.

Trzecie stanowisko wydaje się najmniej popularne. To ocena przydatności konkretnych rozwiązań i rozważenie wszystkich za i przeciw. O ile setka lamp zmieniających kolor w rytm naszego kichania, to zdecydowanie przesada, o tyle zaniżenie mocy oświetlenia do ułamka wata, gdy w nocy udajemy się... wiadomo gdzie, sens ma, bo nie pobudzimy przy tym wszystkich dookoła, a sami także się nie rozbudzimy.

Jak to działa?

Żaden, nawet najbardziej skomplikowany komputer, jeszcze nie ma świadomości. To tylko zwyczajne automaty robiące to, co każe im robić człowiek, który napisał dla nich program. W skrócie rzecz wygląda tak: każdy taki element składa się z części odbierającej i nadającej dane, małego komputera, który je interpretuje i formułuje oraz części wykonawczych, zależnych już od przeznaczenia elementu. Elementy mogą pracować samodzielnie, ale najczęściej nie mają klawiatury i wyświetlacza albo mają tylko szczątkowy interfejs, na przykład jeden jedyny wyłącznik. Do wszelkich ustawień używa się smartfona.

Z tego płynie pierwsza zaleta: urządzenia wykonawcze są tanie, bo zawierają tylko to, co istotne dla ich działania.

Smartfon zaopatrzony jest w aplikację, która spełnia rolę klawiatury, wyświetlacza, diod świecących, piszczków i tego wszystkiego, co w urządzeniach klasycznych można było znaleźć na obudowie. Cały ten interfejs musi być połączony bezprzewodowo. Ale nie bezpośrednio z urządzeniem, a przez sieć internetową.

Z tego płynie druga zaleta: smartfon może znajdować się gdziekolwiek na świecie, byle tylko w zasięgu sieci. Podobnie urządzenia. Można je kontrolować nawet z odległości tysiąca kilometrów i mogą być rozproszone w wielu miejscach.

Tutaj słówko wyjaśnienia. Niektóre typy urządzeń nie łączą się z internetem bezpośrednio, bo to wymaga energii. Baterie wystarczyłyby na kilka dni pracy. Takie urządzenia wykorzystują oszczędne protokoły zamknięte i współpracujące z nimi centralki, które dopiero łączą się z internetem. Dla nas jednak nie ma to żadnego znaczenia, obsługuje się je tak samo.

Czas na trzecią zaletę idei inteligentnego domu: smartfon jest elastyczny, więc aplikacje mogą zawierać najbardziej fantazyjne rozwiązania. Można na przykład grupować urządzenia podobne, zmieniając temperaturę w kilku pomieszczeniach jednocześnie. Albo ustawiać zależności, na przykład zamykając okna po wykryciu deszczu. Można zmieniać ustawienia, korzystając z głosowych asystentów. Akurat przykładów znajdzie się mnóstwo w materiałach producentów.

A wady? No cóż, jak czegoś nie ma, to się nie zepsuje. Należy rozważyć czy ważna jest dla nas użyteczność danego rozwiązania, czy ryzyko, że może ono nie działać.

Tutaj pewnie pojawią się głosy, że to wszystko nas szpieguje, wysyłając dane na podejrzane serwery. To prawda, dane są wysyłane i stamtąd wracają rozkazy włączenia żarówki albo zamknięcia okna. Jeśli ktoś uważa, że wiedza na ten temat jest jego prywatną sprawą — powinien używać systemów zamkniętych. Osobiście myślę, że nikogo na świecie nie interesuje fakt, iż po północy nie muszę mieć w kranie ciepłej wody, jeśli dzięki temu zaoszczędzę kilka stówek rocznie.

To był bardzo ogólny wstęp, przeznaczony głównie dla tych, którzy dopiero zaczynają przygodę z tak zwanym inteligentnym domem, który tak naprawdę nie ma nic wspólnego ze znaczeniem słowa: inteligencja.

Inteligentne gniazdko.

Chyba nie ma nic prostszego od zwykłego gniazdka, którego jedyną inteligencją będzie możliwość zdalnego włączenia albo wyłączenia. Zastosowań może być sporo, oto konkretny przykład. Tak zwana cyrkulacja zapewnia natychmiastowy dostęp do ciepłej wody w kranie. Świetny wynalazek, lecz kosztowny. Sama pompa to zużycie prądu za blisko dwieście złotych rocznie. Straty ciepła pewno są jeszcze większe. Jeśli zrezygnujemy z cyrkulacji w godzinach snu oraz będąc w pracy, możemy sporo zaoszczędzić. Wystarczy zatem włączyć pompę do takiego gniazdka i ustawić harmonogram pracy zgodnie z własnymi preferencjami.

A gdy zdarzy się przydługa impreza? Kilkoma kliknięciami włączamy cyrkulację po północy i nie będziemy musieli stać pod zimnym prysznicem przez kilka minut. Choć to w zasadzie zdrowe. A to tylko jeden ze scenariuszy. Zobaczmy co jest w środku.

Oto jeden z bardzo wielu modeli tak zwanego inteligentnego gniazdka. Na obudowie znajduje się przycisk, którym możemy przerwać obwód. Gdy obwód jest zamknięty, świeci się na czerwono.

Jak to dziś niestety bywa, nie znajdziemy tu żadnych śrubek i jedyna metoda dotarcia do środka to rozklejenie obudowy. Nie jest to specjalnie trudne i po chwili możemy już zajrzeć do wnętrza. Jak to działa?

Najważniejszą częścią jest moduł TYWE2S, zawierający komputer z zegarem o szybkości 80 MHz, 1 MB pamięci flash i 50 kB pamięci RAM. O wiele potężniejszy od starego Atari, a służący tylko włączaniu prądu w gniazdku. Moduł zawiera także część radiową Wi-Fi oraz pięć linii ogólnego stosowania.
Sterują one przez tranzystor tym przekaźnikiem. Jak niesie napis, powinien wytrzymać 16 amperów, zatem można tam podłączyć obciążenie o mocy 3680 watów. Zdecydowanie jednak polecam traktować takie przekaźniki co najwyżej połową mocy, będą żyły dłużej.
Pięć linii umożliwia jeszcze komunikację z przyciskiem oraz dwoma diodami świecącymi: czerwoną i niebieską.
Gniazdko ma ciekawy gratis: specjalizowany układ BL0937, mierzący moc pobieraną. Dzięki temu dostajemy tutaj jeszcze funkcję miernika zużycia prądu, oczywiście do wykorzystania przez aplikację.
Elektronika zasilana jest również specjalizowanym układem KP3210SG, który wprost z napięcia sieciowego tworzy kilkuwoltowe. To jest stabilizowane układem ASM1117 do wartości 3,3 wolta, które to jest jednym ze standardów współczesnej elektroniki.

I to właściwie tyle. Niby proste gniazdko z pstryczkiem, a w środku komputer, który mógłby obsłużyć wszystkie misje Apollo jednocześnie.

Używamy.

Zacząć należało by od: należy ściągnąć apkę... No właśnie, jaką apkę? Apek jest kilka i często konkretne są lansowane przez producentów mających interes w tym, by używać akurat ich wersji. A co to za interes? Urządzenia takie jak na przykład kamery, tworzą spore ilości danych, których przechowywanie jest płatne. Ale w przypadku gniazdka czy podobnych, prostych elementów, pełną funkcjonalność będziemy mieć za darmo.

Zdecydowałem się na pokazanie aplikacji Tuya, ponieważ jest referencyjną. Inne będą bardzo podobne, często różnią się tylko grafikami. Aplikacje ściągamy z Google Play lub App Store.

Po jej uruchomieniu i zaakceptowaniu wszelkich zgód, jeśli jeszcze jej nie używaliśmy, będziemy musieli utworzyć konto. Potrzebny nam będzie dowolny adres mailowy. Później będzie go można usunąć.

Na ten adres dostaniemy kod weryfikacyjny, który będziemy musieli wpisać w chwili, gdy aplikacja nas o to poprosi. Następnie trzeba będzie wymyślić sobie hasło i można się będzie zalogować do systemu.

Dodawanie kolejnych elementów do systemu polega na klikaniu w plus znajdujący się na ekranie zaraz po zalogowaniu albo w napis Dodaj urządzenie. Po kliknięciu pojawi się bogactwo różnorodności elementów inteligentnego domu. Akurat tak się składa, że nasze gniazdko znajduje się zaraz na początku i jest opisane jako Gniazdo elektr. (Wi-Fi).

Po kliknięciu w ikonkę gniazdka będziemy musieli dostarczyć systemowi dane o sieci Wi-Fi, z którą ma się łączyć, czyli jej nazwę i hasło dostępu.

Trzeba będzie teraz wymusić parowanie gniazdka. W tym celu należy odłączyć je na 10 sekund i włączyć ponownie, a następnie trzymać wciśnięty przycisk przez 5 sekund, aż zacznie mrugać. Gdy się to stanie, należy potwierdzić ów fakt w aplikacji i kliknąć w Next. Proces parowania powinien trwać kilkadziesiąt sekund. Gdy się skończy, aplikacja przeniesie nas do panelu zarządzania gniazdkiem.

Cały panel specjalnie skomplikowany nie jest. W dowolnej chwili, klikając w wyłącznik na środku ekranu możemy sobie nasze gniazdko włączyć albo wyłączyć. Wybierając funkcję Timer można zbudować harmonogram włączeń cyklicznych. Wybierając zaś Countdown możemy włączyć stoper, który odliczy w dół czas, po którym gniazdko zmieni stan. No i na koniec, wybierając zakładkę Electric dostaniemy się do panelu związanego z mierzeniem energii, która jest pobierana z gniazdka.

I to już wszystko. Oczywiście takie gniazdko można włączać głosowo, łącząc aplikację z asystentem, ale jak dla mnie, tu już przekraczamy cienką granicę sensu. Dostęp za pomocą klików w zupełności mi wystarczy, zwłaszcza że zmiany w harmonogramie będą potrzebne sporadycznie.