Okos Otthon kezdőknek

Gyors betekintő az Okos Otthonok világába azoknak, akik nem foglalkoztak még a témával vagy szeretnének pár fogalmat rendbe rakni.

3. A DIY nehéztűzérség
1. Bevezető 2. Mi mire való, mit lehet vele csinálni? 3. A DIY nehéztűzérség
Írta: daninet
okos . otthon . smart . home . zigbee . z-wave . automatizálás
2023-07-09 12:40

A DIY nehéztűzérség

Mi történik, ha sokféle dolgot vásárolsz és szeretnéd kicsit kezedbe venni az irányítást?

Mindenki hasonlóan kezdni, vesz pár kapcsolható kacatot, esetleg már van egy robotporszívó a házban. Gyűlnek az applikációk, lesz a telefonodon egy teljes képernyő tele appokkal és mindent máshol kapcsolsz. Bizonyos eszközeid között pedig nem találsz majd átjárást, például, ha szeretnéd, hogy egy Sonoff wifi relé felkapcsoljon, ha valaki egy Shelly gombot megnyom nem tudod majd összehozni. Ugyanakkor nem akarsz sok pénzt fizetni egy prémium kontrollerért, mint a Homey Pro vagy a Hubitat.
A házi megoldás is lehet atombiztos és egy gyártói felhő is lehet sérülékeny, nem feltétlen van összefüggés köztük. A felhőt illetően a gyártók és a felhasználók közt természetükből fakadóan érdekellentét van és a gyártókat a legcsekélyebb mértékben sem érdekli, hogy mi lesz veled, ha ők megszűnnek. Ezt kell szem előtt tartani. Itt jön képbe a Home Assistant (továbbiakban HA). Úgy gondolom mára egyeduralkodó lett az ingyenes nyílt forráskódú rendszerek között. A legmagasabb a támogatottsága és a felhasználói bázisa. Szinte mindennek megoldható az integrálása és automatizálása HA alatt, de ez jár némi áldozattal idő és befektetett energia formájában.

Ahhoz, hogy elindulj az úton szükséged lesz egy eszközre amire felt tudod telepíteni. Lehet ez egy régi döglött akkus laptop, amit bekapcsolva tudsz hagyni az egyik polcon, egy Raspberry Pi, egy aprón vásárolt vékony kliens (alacsony specifikációjú kicsi számítógép) de ha például van olyan NAS-od, ami tud virtuális gépeket futtatni oda is feltelepítheted.
A Home Assistant egy operációs rendszer, aminek van egy supervisor nevű része. Ez felel azért, hogy addonokat és különféle kiegészítőket tudj telepíteni. Ez csak akkor elérhető, ha önálló operációsrendszerként kerül telepítésre. Ha például docker konténerbe rakod limitált funkciói lesznek.

Onnan ismerhető fel, hogy valakinek az otthonában Home Assistant fut, hogy csak erről tud beszélni

A szükséges erőforrások attól függnek, hogy mennyire fogod nyúzni, de 4GB RAM és 64GB SSD alá ne nagyon menj vele. A microSD kártyákról történő futtatást is próbáld elkerülni (például Raspberry Pi esetén), mert a folyamatos monitorozás és adatgyűjtés tönkreteheti az adattárolót. Ha ez mellett döntesz különösen gondoskodj a biztonsági mentésről.

A telepítésről számtalan részletes leírás található, jelen cikknek nem feladata ezt tárgyalni, megtalálod keresővel őket.

A Home Assistant “logika”
A nem túl távoli múltban a HA egy kizárólag szöveges konfigurációval rendelkező rendszer volt. Ez azt jelentette, ha azt akartad, hogy a lámpád minden este 8-kor felkapcsoljon az alábbi sorokat kellett egy fájlba beleírni:
automation: - alias: Turn on light at 8 PM trigger: platform: time at: '20:00:00' action: service: light.turn_on entity_id: light.your_light_entity_id
Ez szerencsére ma már nincs így. A közösségnek és a sok, szabadidejét beáldozó fejlesztőnek köszönhetően ma már egy lényegesen felhasználóbarátabb grafikus felületen készíthetünk el ehhez hasonló logikákat.

Ma már nagyon egyszerű automatizmust létrehozni

A rendszer felépítése hierarchikus. Integrációknak hívjuk azokat a HA vagy külső fél által fejlesztett kiegészítőket, amelyek lehetővé teszik különféle márkájú / típusú eszközök integrációját.
A HA-ba integrált eszközöket entitásoknak hívjuk. Néhány okos eszköznek több entitása is van, például egy termosztát létrehozhat külön entitást a hőmérsékletnek és a páratartalomnak.
A hierarchia tovább bontható, egy entitásnak lehetnek attribútumai, amiben további kapcsolódó tárolt értékek lehetnek.
Ez még nem teljesen egységes, néha egy eszköz egy entitást és azon belül sok attribútumot hoz létre, néha pedig minden egyes érzékelő külön entitásként jelenik meg attribútumok nélkül. A működést nem befolyásolja, csak néha itt, néha ott kell a dolgokat keresni, erre érdemes odafigyelni.

Hierarchia

Ezeket az entitásokat tudjuk utána automatizmusokhoz hozzáadni, vagy különféle irányítópultokon megjeleníteni.
Bár a HA egy önálló operációs rendszer, mely képes mindenféle addonokat (ha úgy tetszik appokat) futtatni, alap elemeiben a következő dolgokra használjuk:

Adatgyűjtés és monitorozás
Az integrált eszközök adatait gyűjti, így visszanézhetjük áramfogyasztásunk vagy szobai hőmérsékleteinket

Automatizálás
A különféle eszközök között logikai feladatokat hozhatunk létre viszonylag egyszerűen: “Ha ez történik, akkor az kapcsoljon be”. Érdemes körbenézni az interneten, hogy mások miket csinálnak, rengeteg jó ötlet van. Itt egy válogatás:

Megjelenítés és kezelés
Minden egy helyen: A hozzáadott eszközeinket úgynevezett irányítópultokhoz adhatjuk hozzá. Ezek olyan gyűjtő oldalak, ahova gombokat, kapcsolókat, grafikonokat helyezhetünk ki, hogy telefonunkon vagy tabletünkön megnyitva az applikációt egy letisztult felületen érhessünk el mindent.

Saját dashboardom az előszobánkban

A HA szépségét az adja, hogy a hatalmas felhasználói kör miatt szinten mindenhez van integráció, és sokszor azt is megoldották, hogy nem integrálható dolgokat integráltak:

A “Barkács” avagy ESPhome, Tasmota és WLED

Sokszor természetesnek veszem, hogy mindenki hallotta már az ESP (Espressif) rövidítést.
Egyszerűsítve ESP-nek hívjuk azokat a mikrokontrollereket, melyeket egy ideje wifi és Bluetooth okoseszközökbe építenek. Ez egy olcsó komponens, megtalálható okos villanykörtétől a távirányítókig mindenben. Könnyen felismerhető jellegzetes kinézete miatt.

Alig nagyobb mint egy 20Ft-os, nagy tételben vásárolva az ára nem több mint 1,5 USD

A szuper képessége az, hogy viszonylag egyszerűen újra programozhatók és olyan program tölthetünk rájuk mely többet nem zár a gyártói ökoszisztémába minket.
Természetesen ilyen mikrokontrollereket magunk is vehetünk és befoghatjuk őket bármilyen munkára: relatív egyszerűen az Arduino keretrendszerből programozható.

Tasmota
Ez a program egy univerzális kódcsomag mely főleg kész termékek feloldására szolgál. Természetesen nem ez az egyetlen funkciója, de az előkészített beállítások ezt könnyítik meg, az emberek pedig főként erre használják.
A „Tasmotásított” eszköz ezután a gyártó programja nélkül egy webes felületen beállítható, vagy integrálható Home Assistant alá.
Azt azért érdemes megjegyezni, hogy minden esetben fel kell nyitni az eszközöket egy ilyen program feltöltéséhez, így a garanciát azonnal elveszítjük (ha volt egyáltalán). Persze sokszor viszonylag alacsony értékű eszközökről beszélünk, pár ezer forintos relékről vagy kapcsolókról.

Sonoff relé miközben rátöltik a Tasmotát. Forrás: notenoughtech.com

ESPhome
Az ESPhome projekt hozta el az igazi kódolásmentes mikrokontrolleres okosítást, teljesen szabad kezet adva mindenkinek.
Pár sornyi szöveg megadásával definiálhatjuk, hogy egy eszköz mit csináljon, majd azt rátöltve a mikrokontrollerre már meg is jelenik Home Assistant-ban az entitás, legyen az hőmérő vagy kapcsoló.
Bármilyen “buta” eszköz feljavítható vele, legyen az kávéfőző vagy gyerekjáték.
Ezek a mikrokontrollerek számos, úgynevezett GPIO (Generic Purpose Input Output) lábbal rendelkeznek melyekre mi definiálhatjuk mit kötünk rá.
Egy AHT20 hőmérő modul például 4 csatlakoztatott vezetékkel hőmérővé alakítja a mikrokontrollerünket, további gombok vagy akár relék csatlakoztatásával pedig egyetlen eszközzel több legyet is üthetünk – ha olyan a felhasználás. Készítettem egy Wemos D1 mini eszközt, ami egyben hőmérő, garázs nyitásérzékelő és jelenlét érzékelő egyben, HA alatt 3 eltérő entitásként jelenik meg.

Mindössze ennyi kell egy hőmérő létrehozásához

WLED
A Philips Hue termékek nagy változást hoztak abban, hogyan vezéreljük a LED-eket magunk körül, ám a vállalati kapzsiság gyorsan tönkretette sokaknak a dolgot, mikor az új termékpalettájuk teljesen inkompatibilis volt a régivel.
A WLED egy nagyszerű nyílt forráskódú projekt LED-ek vezérlésére az otthonunkban amire a szemtelenül olcsó Wemos D1 mini mikrokontrollereket is használhatjuk. Tökéletesen integrálódik okos otthon rendszereinkbe és minden beállítás a mi kezünkben van.
Mindenkinek ajánlom a kipróbálását, nagyon egyszerű összerakni, de egy forrasztópáka kell azért hozzá.

Biztonság

Végül pedig szeretnék pár tanácsot adni a biztonsággal kapcsolatban. Ezek általános érvényű dolgok minden fent említett rendszerhez:
- Soha ne bízz a gyártói cloud biztonságában. A "cloud" nem más mint valaki más számítógépe. Ha kamerát raksz a házadba, és a felvett videót a gyártó felhőjébe mented, jó eséllyel lesz egy teljes hozzáférésű rendszergazda aki nézegetheti mit csinálsz. Azt hiszed ez csak egy vicc? Gondold meg kétszer mi az az adat ami más felhőjébe kerülhet.
- Semmi sincs ingyen. Nézd át, hogy az általad elküldött adatot kinek adják ki és miért. Ha egy gyártó ingyen adja a felhő szolgáltatást szinte biztosan monitorozzák és pénzt csinálnak a szokásaidból.
- VPN vagy Zero Trust: Az ingyenes, saját magad által hostolt rendszereket is elérheted otthonodon kívül. Persze némi energiát bele kell fektetni, követni pár leírást, de onnantól az a tied. Mindig legyen plusz egy authentikáció. Például a VPN és HA bejelentkezés elégséges. Ha Zero Trust-ot választod akkor pedig HA és authentikációs kód. Ne feledd: dupla védelmi vonal.
- Csak azokat a funkciókat engedd ki a netre amelyekben biztos vagy, hogy monitorozni tudod ki éri el.
- Ha lehet, különítsd el a WiFis okos kütyüket egy olyan hálózatra, ahol nem férhetnek hozzá a hálózaton tárolt adataidhoz.
- Biztonsági mentés! Ezt nem tudom eléggé hangsúlyozni. Mindenedről, mindig, legalább két helyen. Ebbe bele kell tartozzon az okos otthon rendszered is. Legyen B-terv, mi történik, ha nem éred el rendszereidet esetleg egy-két napig. Sokan a kisállataik etetését, akvárium víztisztítását bízzák ezen eszközökre. Válassz olyan dolgokat amelyek önállóan is képesek cselekedni internet kapcsolat nélkül!

Kellemes okosítást. Ebben a cikkben ötvenhatszor szerepelt az okos szó, remélem mindenki okosabb lett (most már ötvenhét).

A cikk elkészítésében 4D4M segített.