Умный дом: программирование, скрипты, программная платформа

Пора начинать связывать компоненты в единое целое.

Существует много разных готовых платформ, но я даже разбираться глубоко пока не хочу. Привязываться к одной платформе — это сразу большое ограничение и зависимость от конкретного решения.

Хочется чего-то простого и универсального.

Пока думаю вообще о простой системе на bash-скриптах

У системы должно быть несколько независимых подсистем, выполняющих специализированные задачи:

- Сбор данных с внешних сенсоров и нод и отправка данных в хранилище.

- Собственно, хранилище.

- Исполнительная часть. Компоненты, вызывающие разные действия. Синтез речи, вывод на дисплей и т.п.

- Логический блок, который на основе данных хранилища будет выполнять какие-то команды исполнительного.

Это всё — локально на центральном узле.

Из того, что успели порекомендовать из готовых платформ:

Демо:

Связка к нему:

Также:

На русском:

В общем, сейчас:

- Установил и настроил Home Assistant. Глубоко не копал, чисто как база. То, что у него есть встроенный MQTT-сервер позволило пока забить на выделенный сервер.

- Настроил отправку по MQTT данных с ESP8266 от BME280 с температурой/влажностью/давлением. Их принимает, накапливает и рисует Home Assistant.

- На Orange Pi, куда подцеплены колонки, поставил скрипт, который подписывается на MQTT и синтезирует речь. Т.е. сейчас в доме любое устройство может по MQTT отправить текстовое сообщение, которое будет озвучено. Кстати, перед произнесением речи поставил тихое «блимканье», чтобы внезапный мужской голос никого не пугал

Можно также начать гнать на Home Assistent информацию о наличии людей в комнате с уже подключенного PIR-сенсора. Но надо будет поиграть с параметрами определения наличия людей в комнате.

Ещё можно будет подключить сенсор углекислого газа. И тогда можно будет поиграть с логикой озвучивания. Рекомендовать проветривать комнату. Но когда никто не спит, не очень часто и т.п. Тут будет много интересной игры с логикой.

Надо писать давнюю свою задумку, генератор вариативных сообщений, чтобы каждая фраза не доставала своей постоянностью

За прошедшее время сформировалась такая структура.

- Готовые решения, типа HomeAssistant так и не прижились.

- Использую для обмена данными MQTT. В основном Mosquitto MQTT на домашнем сервере. Часть устройств шлёт дополнительно данные и на внешние сервера, но на практике их уже почти перестал использовать. Может быть полезным для доступа снаружи к последним данным при пропаже Интернета, но это мало востребованный случай.

- Сенсоры в основном работают на ESP8266, которые шлют данные на MQTT самостоятельно. Хотя есть один Arduino Nano с парой сенсоров, подцепленный к Orange Pi по USB и посылающий данные по последовательному порту. А уже Oramge Pi закидывает их в MQTT.

- Визуализация данных осуществляется в основном в Munin. Что-то типа такого:






- Анализ данных делается по cron на домашнем сервере. Если что-то требует реакции, информаирует об этом голосом и/или в Телеграм. Вся процедура разбита на много крошечных скриптиков по классам. Одни скрипты возвращают сырое значение сенсоров из MQTT, другие анализируют полученные данные на предмет критичности, третьи делают логику, «если критично — то известить» и уже они дёргаются периодически.

- Голосовой синтез делается через Яндекс. Зависимость от Интернета, но локалхостового качественного синтеза пока нет.

- «Голосовая точка» — Orange Pi с собственными колонками, громкость которых никогда не убирается.

- У Телеграма есть собственный домашний бот, который пока выполняет совсем простые команды (типа, включить/выключить светодиодную гирлянду, отчитаться о показаниях сенсоров, сказать текст через синтезатор).

- Утром включается подсветка аквариума у черепахи, включается светодиодная гирлянда, включается понемногу нарастающая громкость интернет-радио. Во время подъёма синтезатор речи приветствует, сообщает погоду на улице. В разгар сбора напоминает дочке расписание в школе.

- Вечером сперва раздаются предупреждения за два часа, за час и за 15 минут до сна. Потом идёт пожелание спокойной ночи, отключение аквариума у черепахи. Если через полчаса свет всё ещё включен, робот начинает периодически ругаться, что ему мешают спать

В общем, пока так как-то. Надо ещё добавить управление телевизором. Утром включать что-то для побудки, вечером вырубать. Но пока не нашёл ещё, как управлять телевизором по DLNA из скриптов.

Датчик присутствия в комнате пока отрублен. Не подключена ругань на душный воздух через концентрацию CO_2. Так и не висит ещё в прихожей LED-матрица со временем, прогнозом погоды и т.п. Подумываю, тем не менее, о приобретении ещё одной такой же матрицы, чтобы в зале отображать на ней рожу робота с комментариями о каких-то проблемах в доме

Вот так примерно выглядит данными через MQTT:

Примерно так сейчас выглядит общение с роботом в Телеграм:

А газоанализаторы какие вообще бывают? В смысле, какие газы?

Подводный камень, требующий устранения. Все данные, что не отдаются мгновенно по запросу, нужно собирать заранее в какое-то быстрое хранилище. Например, запрос параметра у retained-значения MQTT через командную строку занимает около секунды. Вывести десяток параметров — 10 секунд. Уже долго приходится ждать.

Или, того круче. У меня утром робот сообщает прогноз погоды, как я писал выше. Но уже два дня как там что-то отвалилось и скрипт, опрашивающий погоду, ждёт несколько минут, пока отвалится. Из-за этого утренняя побудка стала задерживаться на несколько минут