Automação residencial inteligente com soquetes Energenie - soquetes de proximidade: 4 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Introdução

Existem muitos exemplos de automação residencial inteligente por aí, mas este é simples e funcionou muito bem por um ano em minha casa, então espero que gostem. Quando terminar, você terá um dispositivo que pode escanear a rede para ver se você está em casa, de acordo com qualquer dispositivo habilitado para wi-fi que você mantenha, e pode controlar um conjunto de soquetes usando uma antena RF. Então agora, quando você entrar em sua casa, as luzes irão acender e quando você sair elas irão desligar, puramente com a sua presença (você também pode economizar muita energia em aparelhos que não precisam estar ligados quando você estiver não está lá, como alto-falantes sem fio).

Ele roda em um Raspberry Pi 2 modelo B e utiliza o pi-mote da Energenie, embora eu tenha certeza de que qualquer tomada controlada por RF poderia ser hackeada para funcionar com o kit certo. Ele é codificado em Python, principalmente usando a biblioteca nmap-python para varredura de portas em sua rede local.

Requisitos:

1. Raspberry Pi - Usei um modelo B 2, mas qualquer um funcionaria (não tenho certeza da confiabilidade de um zero em uma rede sem fio) - conectado ao seu roteador (ethernet, se possível).

2. Placa de Pi-mote Energenie e soquetes

3. Comprimento do fio e ferro de solda, se possível

4. Botão opcional e substituição de LED

Etapa 1: Etapa 1: Montagem

Não há necessidade de repetir as instruções básicas de configuração aqui, o Pi-mote tem suas próprias instruções, que são bastante abrangentes. Você pode executar o código de prática para verificar se os interruptores estão funcionando corretamente.

energenie4u.co.uk/res/pdfs/ENER314%20UM.pd…

Embora a placa tenha uma antena, é recomendado para um alcance maior (> 5m) adicionar uma antena de fio como mostrado na imagem (fio preto vertical). Os sinais são transmitidos a 433 MHz, então a antena deve ter aproximadamente 1/4 * v / f ~ = 15 cm de comprimento.

Eu também adicionei um caseworks de lego ao meu, vou deixar você julgar a qualidade desse trabalho:)

Etapa 2: Etapa 2: Encontrar o endereço IP dos seus dispositivos

Conforme mencionado, a principal ferramenta de software é uma biblioteca chamada nmap que foi adaptada para python e pode ser baixada aqui: https://pypi.python.org/pypi/python-nmap/0.6.1 Ela pode fazer muitas coisas:

Faremos inicialmente uma varredura ampla da rede para encontrar os dispositivos certos e, no programa principal, faremos uma varredura da rede.

Abra um terminal Python e digite:

importar nmap

nm = nmap. PortScanner ()

nm.scan (hosts = 'intervalo de endereços IP de rede', argumentos = '- sP')

O intervalo do endereço IP será algo como: '192.168.0.1/24'

Isso lhe dará uma longa lista dos dispositivos em sua rede; você precisará usar a tentativa e erro para determinar em quais dispositivos está interessado.

Esta etapa é mais facilmente realizada com comandos arp-scan ou ping fora do interpretador python, que fornece algumas informações sobre os dispositivos, mas como estávamos usando a biblioteca python-nmap de qualquer maneira, pensei em incluir esta.

Depois de encontrar quais dispositivos deseja usar como controladores de presença, por exemplo, telefones celulares, tablets etc. Anote seus endereços IP. Isso funciona em redes de endereço IP controladas de forma dinâmica e estática.

Para confirmar que você tem o dispositivo correto, você pode desconectá-lo da rede e executar a varredura novamente; então, ele não deve aparecer na sua varredura.

Etapa 3: Etapa 3: configurar seus soquetes

Agora que você tem seus endereços IP, precisará configurar seus soquetes. Isso é feito segurando o botão verde nos soquetes até que a luz vermelha pisque e, em seguida, enviando o sinal escolhido. Os diferentes sinais são obtidos por um conjunto de 4 interruptores binários correspondentes às saídas digitais no Pi.

Há um código de exemplo no manual do Energenie para comutação, sugiro copiá-lo e adaptar um pequeno script que permite configurar os soquetes enviando um sinal ao executar o script.

Etapa 4: Etapa 4: Escreva seu código

E para o programa final.

Anexei o código que usei, que funcionou para dois dispositivos para cada um dos ocupantes de nossa casa, enquanto havia um botão de cancelamento para qualquer outra pessoa.

O código funciona pesquisando os endereços IP '192.168.0.10' e '192.168.0.28'. Em seguida, ele examina apenas as portas 80 e 62078 para economizar tempo. Essas portas costumam ser abertas para comunicações em dispositivos móveis. Altere os endereços IP para os endereços encontrados na última etapa. Ele também verifica a entrada do botão, neste caso, o botão está conectado ao pino 40 no GPIO.setup com um pull down to ground. Se algum dos dispositivos estiver presente ou o botão estiver ativado, ele envia um sinal aos soquetes para ligar.

Para evitar possíveis quedas: embora o dispositivo ligue rapidamente na sua presença, como não há falsos positivos, ele desligará após um período mais longo. Isso ocorre porque às vezes há falsos negativos, ou seja, ele não detecta corretamente um dispositivo em cada varredura. Como mencionei, não tivemos nenhuma desistência em mais de um ano de operação usando essa técnica.

Também deixei o código de depuração, pois isso é útil para verificar se o código está sendo executado corretamente. Sinta-se à vontade para construir e modificar a partir desta base para ter muitos soquetes e muitos dispositivos, todos interagindo. Além disso, você provavelmente desejará executar este código constantemente em seu Pi em segundo plano enquanto ele está fazendo outras coisas, de preferência desde a inicialização. Para obter informações sobre como fazer isso, consulte este tópico: