Oidis Home

Ovládací panel Oidis Home v chodbě: dlaždice okruhů světel a tabulka s hodnotami senzorů.

Ovládání chytré domácnosti

Chytrá domácnost se snadno změní v hromadu aplikací — jedna na světla, druhá na žaluzie, třetí na čidla. Oidis Home je jedna aplikace na celý dům — a pod ní vlastní hardware, od dotykových vypínačů po 3D tištěné krabičky senzorů. Rutiny jako „vstáváme“ nebo „jdeme spát“ nastaví desítky zařízení jedním dotykem, a protože mozek systému běží přímo v domě, funguje to i bez internetu. Víme to jistě — sami v tom bydlíme.

Každá místnost má vlastní panel s tím, co v ní skutečně je: světla a stmívače, motorizované žaluzie, ventilační zóny, zámky dveří nebo vrata garáže. Senzory průběžně hlásí teplotu, vlhkost, pohyb, osvětlení i kouř — hodnoty se zobrazují v reálném čase bez obnovování stránky. Aplikace zná role v domácnosti: rodiče mají plnou kontrolu, děti jen to, co jim patří. Správce navíc konfiguruje způsob připojení k domu a má přímý přístup k diagnostice řídicí jednotky.

/// Webová aplikace/// IoT
Dvě otevřené krabice vedle sebe: řídicí jednotka s jednodeskovým počítačem a zdrojem, vedle ní banka šestnácti spínacích relé s popsanými okruhy.
Panel kuchyně: ovládání světel a aktuální hodnoty teploty, vlhkosti a osvětlení.
Desítky 3D tištěných krytů, rámečků a držáků senzorů seřazených na tmavém pozadí.

Technologie

Aplikaci jsme vyvinuli na Oidis Frameworku v TypeScriptu — frontend s komponentami frameworku, backend na Node.js s databází MongoDB. S domem komunikuje vlastní IoT agent přes WebSockety s okamžitým obousměrným přenosem stavů; aplikace umí čtyři režimy připojení od přímé lokální komunikace po vzdálený cloudový hub se SSO přihlášením.

Pod agentem je vlastní sběrnice. Uzly na bázi Arduina jsou rozvěšené po domě po RS485 a agent s nimi mluví Modbusem: adresuje je, čte stavy, spíná výstupy a umí jim po stejné sběrnici nahrát nový firmware — díky vlastnímu bootloaderu se kvůli aktualizaci nemusí nic rozebírat. Ovladače máme pro dotykové vypínače, stmívatelná světla, žaluziové pohony, zámky dveří, I²C expandéry a sadu čidel: teplota a vlhkost, pohyb, plamen, osvětlení, optická závora i ultrazvukové měření vzdálenosti. Samostatnou kapitolou jsou čtečky otisků prstů — agent umí otisk zaregistrovat, stáhnout jeho šablonu a nahrát ji do jiné čtečky, hlídá skóre shody a zná režim hosta.

Servisní konzole agenta ukazuje dům tak, jak je opravdu zapojený: seznam uzlů s adresami a verzí firmwaru, obsazení každého pinu s barevným rozlišením vstupů, výstupů a invertované logiky, vyhledávání podle názvu zařízení nebo vodiče a export pinoutu. Pro vývoj bez zásahu do domu existuje plnohodnotný simulátor celé instalace. Celé řešení běží v Dockeru, ve třech oddělených prostředích pro vývoj, testování a produkci.

Konzole agenta: stav uzlů sběrnice, seznam zařízení, čtečky otisků a aktualizace firmwaru.
Otevřený rozvaděč se svorkovnicovým polem na děrované desce; ve víku je nalepená tabulka s obsazením jednotlivých pozic.

Zadání

Stavěli jsme chytrou domácnost pro vlastní dům — a nechtěli jsme skončit u sady výrobcových aplikací a cloudů, bez kterých se večer nerozsvítí. Chtěli jsme jedno rozhraní pro celý dům, provoz nezávislý na internetu, role pro děti i dospělé a systém, který poroste s domem. Proč jsme prostě nenakoupili hotové řešení? Protože by to nebyla žádná zábava. Home je čistokrevný DIY projekt — děláme ho, protože můžeme, a protože chceme svoje produkty denně diagnostikovat v reálném provozu. Vlastní bydlení je nejpřísnější zákazník: nešlo nic ošidit.

Řešení

Home není jen software — je to kompletní R&D projekt od plošného spoje po aplikaci. Vlastní hardware zahrnuje dotykové vypínače i senzory. Navrhli jsme pro ně krabičky, které tiskneme na 3D tiskárně. Systém ovládá i zařízení třetích stran, takže dům není rukojmím jednoho výrobce. Srdcem je náš IoT agent, který běží přímo v domě a komunikuje s rozvody přes jednotné adresování místností, zařízení a okruhů. Webová aplikace se k němu připojuje více způsoby: doma napřímo po lokální síti, na cestách přes zabezpečený cloudový hub — a pro vývoj existuje plnohodnotný simulátor domu. Stav zařízení se přenáší okamžitě oběma směry po WebSocketech, takže vypínač v aplikaci reaguje jako ten na zdi. K tomu jsme si postavili diagnostické nástroje, jaké bychom přáli každé instalaci: od průběžné diagnostiky zařízení až po dohledání popisků kabeláže, když se po letech zapomene, který drát vede kam. Rutiny spojují desítky akcí do jednoho povelu a přístupová práva rozlišují dospělé, děti i hosty.

Klíčové funkce

  • ovládání světel, stmívačů, žaluzií, ventilace, zámků a vrat po místnostech
  • vlastní hardware: dotykové vypínače a senzory ve 3D tištěných krabičkách
  • ovládání zařízení třetích stran — dům není vázaný na jednoho výrobce
  • rutiny jedním dotykem: vstáváme, odcházíme, večerka, spíme, vše zhasnout
  • senzory v reálném čase: teplota, vlhkost, pohyb, osvětlení, kouř
  • lokální provoz bez internetu, vzdálený přístup přes zabezpečený hub
  • rodinné role — děti ovládají jen to, co mají povolené
  • simulátor celého domu pro vývoj a testování bez zásahu do reálné instalace
  • diagnostické nástroje: průběžná diagnostika zařízení i dohledání popisků kabeláže
  • čtečky otisků prstů pro vstupní dveře — režim hosta a přenos otisků mezi čtečkami
  • servisní konzole agenta: mapa uzlů sběrnice, obsazení pinů, adresace a stavy zařízení
  • aktualizace firmwaru uzlů po sběrnici, bez rozebírání instalace

Výsledky a přínosy

  • celý dům v jedné aplikaci místo sady výrobcových aplikací
  • ovládání funguje i při výpadku internetu — mozek běží doma
  • rutiny zkrátily každodenní obsluhu domu na jeden dotek
  • v ostrém provozu v reálném domě — vlastní produkt, ne demo, s denní diagnostikou
  • kompletní R&D záběr pod jednou střechou: PCB, dotykové vypínače, 3D tisk, firmware, cloud i aplikace
  • architektura připravená pro nasazení v dalších domácnostech

Další projekty a reference

Zobrazit všechny projekty →