Что может ваша квартира? Кейс разработки системы умный дом

Мы в Aiston строим корпоративный софт, но иногда к нам приходят задачи, которые ломают привычный рабочий ритм. В хорошем смысле.

Этот проект был именно таким. К нам пришёл частный Заказчик с задачей разработки системы умного дома.

Почему вообще возникла проблема? Стандартные экосистемы умного дома (Xiaomi, Яндекс, Google Home) строятся вокруг облака. Это значит, что без интернета такие системы просто не работают.

К тому же, чтобы добавить устройство другого бренда, нужен отдельный хаб-переходник, потом настройка интеграции, и в итоге всё равно получится нестабильное решение с костылями.

Задача сводилась к условиям: система должна работать локально, не зависеть от провайдера, поддерживать разнородное оборудование и покрывать реальные бытовые сценарии — от управления климатом до защиты от протечек.

На рынке ни одна готовая платформа не закрывала все требования, поэтому нам нужно было собрать свой стек, который дает полный контроль без зависимости от внешних сервисов, и при этом:

• интегрировать разнородное оборудование (умные розетки, робота-пылесоса и другие) в единую среду;

• выстроить логику автоматизации, опираясь на фактические сценарии поведения людей;

• обеспечить работу системы без интернета;

• спроектировать архитектуру, которая не требует переработки системы при добавлении новых устройств.

Задача уточнялась и углублялась по мере того, как мы лучше понимали пространство и реальные привычки Заказчика. 

Шаг 1. Первый вопрос, который встал перед командой — на каком протоколе строить сеть. От этого будет зависеть стабильность работы и количество подключённых устройств.

Выбрали Zigbee — протокол, который создан специально для умного дома и работает отдельно от домашнего интернета. Механизм работы такой: каждое подключённое устройство усиливает сигнал для соседних. То есть чем больше девайсов в доме, тем надёжнее работает вся сеть — а не наоборот. 

Шаг 2. Вторая проблема — совместимость. Производители умных устройств любят замыкать покупателей на своё оборудование: лампочка одного бренда не будет работать с выключателем другого без фирменного хаба. 

Для решения этой проблемы мы выбрали Zigbee2MQTT — это программная прослойка, которая подключает устройства любых производителей в единую систему. 

Шаг 3. Дальше нужно было определить, как управлять всеми устройствами, выполнять сценарии и хранить данные. 

Было понятно, что нужно локальное устройство, чтобы безопасно хранить данные и выполнить главное условие – работать без интернета. 

Выбрали Home Assistant — это программа с открытым исходным кодом, которая разворачивается на локальном сервере внутри квартиры. То есть все команды, сценарии и данные обрабатываются без внешней зависимости. И главное: никакой абонентской платы и переживаний из-за того, решит ли вендор закрыть свой сервис.

Для создания интерфейса у нас был выбор: стандартный конструктор дашбордов от Home Assistant или собственная разработка. Конструктор не давал нужной гибкости — на нём нельзя было выстроить логику под конкретные зоны и привычки заказчика, поэтому написали интерфейс с нуля.

Каждая зона квартиры получила отдельный экран — гостиная, спальня, кухня, прихожая — со своими устройствами и показателями состояния. 

Центральная точка управления — планшет у входа. Дополнительно подключили голосовое управление через Алису и Google Assistant.

Выбрать технологии — это половина работы. Вторая половина — настроить систему под Заказчика. Каждый сценарий мы разрабатывали итерационно: обсуждение с заказчиком, реализация, тест в реальных условиях, доработка. 

Освещение.

Базовый сценарий выглядит так: свет включается когда нужно, и выключается, когда не нужно. Но на практике это десятки решений. 

Например, в прихожей свет загорается по датчику движения и гаснет сам через несколько минут. В гостиной же есть один выключатель, который управляет сразу несколькими источниками света. 

Ночью свет реагирует только на движение и не слепит, а днём вообще не включается.

Ещё одна настройка — сценарий chill-out, когда в одно нажатие в гостиной загорается мягкая фоновая подсветка. 

Климат.

Стандартная вентиляция в ванной работает вместе со светом. Если включился свет, то включилась вентиляция, и наоборот. 

Логика вентиляции работает так: она включается, когда уровень влажности достигает порога, и работает до тех пор, пока не придёт в норму.

С отоплением похожая история. Умные термоголовки сами держат нужную температуру. Если открылось окно, то отопление автоматически приостанавливается. 

Нестандартные интеграции.

1) Робот-пылесос, увлажнитель, Яндекс Станция, PlayStation 5 — всё это тоже есть в системе. Имеют свои карточки управления и участвуют в общих сценариях. 

2) Датчик давления в кресле включает настольную лампу, когда садишься за стол, и гасит её, когда встаёшь. 

3) Умный домофон открывает дверь по геопозиции, когда хозяин подходит к дому

Через четыре месяца после запуска система работает в штатном режиме, а архитектура, которую мы заложили, позволяет Заказчику самостоятельно добавлять новые устройства и сценарии. 

Отдельно стоит сказать про независимость от интернета. Когда пропадает связь, обычный умный дом превращается в обычный. Наша система продолжает работать в штатном режиме: сценарии выполняются, устройства реагируют, данные хранятся локально. 

Для Заказчика это означает, что комфорт и безопасность дома не зависят от качества связи, действий провайдера или решений вендора закрыть свой облачный сервис.