Inteligentny dom — termostat

18 X 2021

Tym razem będzie łatwiej, bo nie jest to gadżet służący zabawie czy też zastosowaniom praktycznym z tych wydumanych. Sens regulacji grzejników jest raczej niepodważalny; to nie tylko komfort, ale i znaczne oszczędności. I tutaj możemy zastosować zaworki klasyczne, pasywne jak i kontrolujące temperaturę otoczenia, także z programatorem dobowym.

Jednak w przypadku zaworów tak zwanych inteligentnych, możemy tworzyć zarówno zawiłe harmonogramy jak i kontrolować temperaturę zdalnie, podkręcając ją na przykład w razie nieplanowanego, wcześniejszego powrotu do domu. Ważne jest też to, że można to robić wobec każdego pomieszczenia, niezależnie od tego ile grzejników się tam znajduje. Co ciekawe, niewielu użytkowników takich zaworów w ogóle wie jak one działają.

Co tu bzyczy tak cichutko?

Zasada jest prosta: w zaworze grzejnika znajduje się otwór. Dopasowany termostat wsuwa w ten otwór trzpień, czyli metalowy pręcik, a stopień wsunięcia reguluje przepływ wody. Zaglądnijmy do środka.

Tym razem po otwarciu obudowy widać całkiem przyjemną konstrukcję. Żadnych plączących się kabli, wszystko dopasowane.
Płytka z elektroniką zawiera ośmiobitowy mikroprocesor STM8L052 z 64 kB pamięci, specjalnie zaprojektowany do urządzeń o bardzo małym poborze prądu.
Płytki są dwie, połączone na tak zwaną „kanapkę”. Dolna płytka zawiera elementy mocy, czyli tranzystory sterujące silniczkiem.
Urządzenie ma bardzo efektowny wyświetlacz, który wyłania się z gładkiej powierzchni obudowy. Zbudowany jest z szeregu diod świecących na giętkiej płytce drukowanej, na której założona jest maskownica zapobiegająca podświetleniu wzajemnemu elementów. Widzimy tutaj także ekrany trzech pól dotykowych.
Przejdźmy do elementu wykonawczego, który wysuwa i chowa trzpień odpowiedzialny za przepływ wody w kaloryferze. Po otwarciu możemy zobaczyć złożoną przekładnię redukcyjną, składającą się aż z sześciu stopni. Koła wykonane są z poliamidu, tworzywa bardzo wytrzymałego, który jest powszechnie stosowany np. w przemyśle samochodowym.
Typowe, przemyślane, współczesne urządzenie: minimalizm i modułowość.
I króciutko jak to działa: po otrzymaniu informacji o temperaturze z tego elementu i porównaniu go z harmonogramem zapisanym w pamięci procesora, trzpień za pomocą silniczka, poprzez przekładnię zostaje wysunięty bądź schowany.

Oszczędności.

Wi-Fi nie jest systemem oszczędnym. Jeśli termostat pracowałby w tej sieci, musielibyśmy wymieniać baterie co kilka dni. Na potrzeby takich urządzeń powstały inne protokoły. Jednym z nich jest ZigBee, oszczędny, wolniejszy i o większym zasięgu, sięgającym stu metrów. Problem w tym, że jest to protokół niedostępny dla użytkownika domowego, w związku z czym potrzebne jest jeszcze urządzenie, które komunikuje się z siecią Wi-Fi i jednocześnie za pomocą ZigBee z termostatem, a właściwie z maksymalnie 250 takimi urządzeniami.

Centralka taka ma postać małego pudełeczka zasilanego z zasilacza pięciowoltowego i może znajdować się w dowolnym miejscu systemu, byle były zachowane maksymalne odległości.

Ponieważ przyzwyczailiśmy się już do apki Tuya, pozostańmy z nią. Jak zwykle przypomnę, że takich aplikacji jest więcej i inne urządzenia mogą wymagać innych programów. Tym razem mamy dwa urządzenia, więc proces podłączenia jest bardziej skomplikowany. Zacząć należy od nawiązania współpracy z centralką, czy też inaczej — z bramką.

Zakładając, że mamy już zainstalowaną i zarejestrowaną apkę, klikamy w Dodaj urządzenie i przechodzimy do grupy Gateway Control, a następnie kliknąć w Gateway (Zigbee).

Otworzy się okienko, w którym wpiszemy nazwę sieci Wi-Fi, w której będzie pracować centralka oraz hasło do tej sieci. Teraz musimy przygotować centralkę. W tym celu podłączamy ją do zasilacza, czekamy kilkadziesiąt sekund, wciskamy przycisk reset i trzymamy go przez 5 sekund. Następnie go puszczamy i czekamy około 10 sekund, aż czerwona dioda będzie migać, a niebieska — świecić światłem ciągłym. Oczywiście inna centralka będzie mieć najpewniej inny sposób parowania, podany w instrukcji.

Teraz dopiero można kliknąć w Next i obserwować proces podłączania centralki do systemu. Jeśli wszystko przebiegnie zgodnie z planem, otrzymamy komunikat potwierdzający.

Na razie mamy w systemie centralkę, ale ona sama nic ciekawego nie wnosi. Czas podłączyć termostat. Po wejściu w panel centralki klikamy w Add subdevice. Na razie pozostawmy apkę w spokoju.

W założonym już na grzejniku termostacie należy odkręcić pokrywę baterii, a następnie umieścić tam dwa ogniwa AA. Po zamknięciu pokrywy urządzenie zainicjuje się, a na gładkiej powierzchni zaświecą się różne grafiki. Sposób parowania zaworu z centralką zależy ściśle od konkretnego modelu, więc nie będę wyjaśniał tutaj wszystkich kroków. Należy postępować jak każe instrukcja. Istotne jest to, że w początkowej fazie nastąpi kalibracja, podczas której element dociskający zawór wysunie się do końca, po czym wsunie z powrotem.

W naszym przypadku, gdy zawór nawiąże już kontakt z centralką, będzie trzeba wrócić do apki i wcisnąć przycisk LED already blink. Chwilkę czekamy i gotowe. Na ekranie pojawi się ikonka termostatu. Gdybyśmy się pomylili na którymkolwiek z etapów, zawsze można przeprowadzić cały proces od nowa.

Używamy.

Podstawową funkcją aplikacji jest oczywiście zdalne sterowanie. Prosty interfejs umożliwia zmianę temperatury za pomocą przycisków plus oraz minus. Wyświetlana jest temperaturę zadana i aktualna. Lecz nie w tym tkwi siła idei inteligentnego domu. Prawdziwe oszczędności da nam stworzenie harmonogramu. By to zrobić, należy kliknąć ikonę Set.

Klikamy w Week programming, wpisujemy hasło 123456 — takie po prostu jest i nic się na to nie poradzi — i wybieramy dni pracy albo dni wolne.

Spójrzmy teraz na wykaz godzin, kiedy termostat zmieni temperaturę powietrza w pomieszczeniu. Przykładowo: rankiem pozwala rozgrzać mieszkanie, gdy wszyscy wyjdą do pracy, obniży temperaturę do 15 stopni, o 14 wraca ze szkoły dziecko — temperatura wzrośnie do 19 stopni, wieczorem — do 20, gdy domownicy będą się myć — do 21 stopni, a przed zaśnięciem obniży ją do 17 stopni, czyli zalecanej temperatury podczas snu.

Mamy tu dużo innych funkcji. Kliknięcie w ikonkę Mode pozwoli wybrać inne tryby pracy. I tak np. Holiday pozwoli zastąpić harmonogram dobowy oszczędnym — gdy domownicy są nieobecni przez kilka dni. Manual ignoruje harmonogramy, Comfort oraz Eco to harmonogramy predefiniowne — komfortowy i ekonomiczny, a Boost pozwala rozgrzać kaloryfer maksymalnie.

Najważniejsze jest to, że te wszystkie rzeczy wraz z wieloma innymi można ustawiać zdalnie. W razie na przykład opóźnienia planu powrotu do domu, można włączyć tryb oszczędny. Potencjał tkwi także w stworzeniu całego systemu. Dołączmy teraz drugi termostat, co wygląda dokładnie tak samo, jak to było w przypadku termostatu pierwszego.

Połączmy teraz oba termostaty, klikając w Utwórz grupę. Wystarczy kliknąć w „ptaszki”, wpisać nazwę grupy i od tej pory możemy sterować termostatami zarówno oddzielnie, jak i obydwoma równocześnie.

To oczywiście nie koniec. Sterowanie termostatów możemy połączyć z którymś z systemów rozpoznawania mowy, a także zestawiać złożone systemy decyzyjne, które na przykład mogą ograniczyć ogrzewanie w chwili wywołania automatycznego wietrzenia. Tu już potrzebna jest wyobraźnia i kolejne elementy wykonawcze. A gdyby tak nasz telefon uległ nieprzygodzie, zawsze można podejść do grzejnika i ustawić wszystko bezpośrednio, korzystając z klawiaturki i wyświetlacza znajdującego się na gałce termostatu.