Проект системы Умного дома на базе Python, Qt5, Arduino, Firmata
Основная структура системы:
- Средства управления, или вершители — позволяют зарегистрированным в системе пользователям отдавать немедленные команды управляющему серверу, менять правила его работы и просматривать данные, полученные с него;
- Управляющий сервер, или обработчик — ПО, устанавливоемое на ПК. Хранит информацию о зарегистрированных в системе пользoвателях, а также — обо всех без исключения компонентах системы. Отправляет немедленные команды на подключённых к нему исполнителей, отправляет им команды также в соответствии с правилами, заданными ему, а также получает и сохраняет данные, полученные с датчиков на исполнителях и сохраняет их для последующего просмотра через вершитель;
- Устройства исполнения, или исполнители получают команды для выполнения от обработчика и передают ему данные с датчиков. К примеру, могут являться Arduino-устройствами, установленными, например, в теплице. Могут иметь подчинённых исполнителей (таких, как датчики как устройства ввода и сервопририводы как устройства вывода). Также в будущем планируется добавить поддержку устройств, не имеющих отношения к Arduino;
- Комплексы — объединения устройств исполнения. Нужны для глубокой синхронизации работы нескольких таких устройств друг с другом. Например, теплица — комплекс.
Определение некоторых терминов:
- Немедленные команды — это команды, которые сервер получает от обработчика по велению пользователя, если таковому нужно заставить обработчик сделать что-то немедленно. Например, если вы хотите, чтобы сервер запустил уборку прямо сейчас, вы отправляете серверу немедленную команду через вершителя, и он немедленно начинает уборку. Команды перекрывают правила до тех пор, пока пользователь не попросит сервер вернуться к работе по правилам;
- Правила работы сервера — запрограммированные сценарии, по которым работает сервер. Например,
если температура в теплице опустилась ниже 15 градусов, включить отопление— это правило. Оно может быть перекрыто, если это нужно пользователю. Например, Ваши датчики температуры неисправны, а отопление нужно включить прямо сейчас: в такой ситуации вы направите серверу немедленную команду, и он тут же включит отопление. Сервер вернётся к работе по правилам, когда вы попросите его об этом.
Системой Hyrex AsQamm можно управлять из трёх компонентов:
- Приложение управления системой и просмотра данных для Windows;
- Приложение управления системой и просмотра данных для Android (добавляется опционально по желанию пользователя);
- Интерактивный экран (планируется).
Ⱂⱃⱁⰵⰽⱅ ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⱏⰹ Ⱆⰿⱀⱁⰳⱁ ⰴⱁⰿⰰ ⱀⰰ ⰱⰰⰸⰵ: Python, Qt5, Arduino, Firmata
Ⱁⱄⱀⱁⰲⱀⰰⱑ ⱄⱅⱃⱆⰽⱅⱆⱃⰰ ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⱏⰹ:
- Ⱄⱃⰵⰴⱄⱅⰲⰰ ⱆⱀⱃⰰⰲⰾⰵⱀⰻⱑ, ⰻⰾⰻ ⰲⰵⱃⱎⰻⱅⰵⰾⰻ — ⱀⱁⰸⰲⱁⰾⱑⱓⱅ ⰸⰰⱃⰵⰳⰻⱄⱅⱃⰻⱃⱁⰲⰰⱀⱀⱏⰹⰿ ⰲ ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⰵ ⱀⱁⰾⱜⰸⱁⰲⰰⱅⰵⰾⱑⰿ ⱁⱅⰴⰰⰲⰰⱅⱜ ⱀⰵⰿⰵⰴⰾⰵⱀⱀⱏⰹⰵ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱏⰹ ⱆⱀⱃⰰⰲⰾⱑⱓⱋⰵⰿⱆ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃⱆ, ⰿⰵⱀⱑⱅⱜ ⱀⱃⰰⰲⰻⰾⰰ ⰵⰳⱁ ⱃⰰⰱⱁⱅⱏⰹ ⰻ ⱀⱃⱁⱄⰿⰰⱅⱃⰻⰲⰰⱅⱜ ⰴⰰⱀⱀⱏⰹⰵ, ⱀⱁⰾⱆⱍⰵⱀⱀⱏⰹⰵ ⱄ ⱀⰵⰳⱁ;
- Ⱆⱀⱃⰰⰲⰾⱑⱓⱋⰻⰺ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃ, ⰻⰾⰻ ⱁⰱⱃⰰⰱⱁⱅⱍⰻⰽ — ⰒⰑ, ⱆⱄⱅⰰⱀⰰⰲⰾⰻⰲⰰⰵⰿⱁⰵ ⱀⰰ ⰒⰍ. Ⱈⱃⰰⱀⰻⱅ ⰻⱀⱇⱁⱃⰿⰰⱌⰻⱓ ⱁ ⰸⰰⱃⰵⰳⰻⱄⱅⱃⰻⱃⱁⰲⰰⱀⱀⱏⰹⱈ ⰲ ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⰵ ⱀⱁⰾⱜⰸⱁⰲⰰⱅⰵⰾⱑⱈ, ⰰ ⱅⰰⰽⰶⰵ — ⱁⰱⱁ ⰲⱄⰵⱈ ⰱⰵⰸ ⰻⱄⰽⰾⱓⱍⰵⱀⰻⱑ ⰽⱁⰿⱀⱁⱀⰵⱀⱅⰰⱈ ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⱏⰹ. Ⱁⱅⱀⱃⰰⰲⰾⱑⰵⱅ ⱀⰵⰿⰵⰴⰾⰵⱀⱀⱏⰹⰵ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱏⰹ ⱀⰰ ⱀⱁⰴⰽⰾⱓⱍⱖⱀⱀⱏⰹⱈ ⰽ ⱀⰵⰿⱆ ⰻⱄⱀⱁⰾⱀⰻⱅⰵⰾⰵⰺ, ⱁⱅⱀⱃⰰⰲⰾⱑⰵⱅ ⰻⰿ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱏⰹ ⱅⰰⰽⰶⰵ ⰲ ⱄⱁⱁⱅⰲⰵⱅⱄⱅⰲⰻⰻ ⱄ ⱀⱃⰰⰲⰻⰾⰰⰿⰻ, ⰸⰰⰴⰰⱀⱀⱏⰹⰿⰻ ⰵⰿⱆ, ⰰ ⱅⰰⰽⰶⰵ ⱀⱁⰾⱆⱍⰰⰵⱅ ⰻ ⱄⱁⱈⱃⰰⱀⱑⰵⱅ ⰴⰰⱀⱀⱏⰹⰵ, ⱀⱁⰾⱆⱍⰵⱀⱀⱏⰹⰵ ⱄ ⰴⰰⱅⱍⰻⰽⱁⰲ ⱀⰰ ⰻⱄⱀⱁⰾⱀⰻⱅⰵⰾⱑⱈ ⰴⰾⱑ ⰻⱈ ⱀⱁⱄⰾⰵⰴⱆⱓⱋⰵⰳⱁ ⱀⱃⱁⱄⰿⱁⱅⱃⰰ ⱍⰵⱃⰵⰸ ⰲⰵⱃⱎⰻⱅⰵⰾⱜ;
- Ⱆⱄⱅⱃⱁⰺⱄⱅⰲⰰ ⰻⱄⱀⱁⰾⱀⰵⱀⰻⱑ, ⰻⰾⰻ ⰻⱄⱀⱁⰾⱀⰻⱅⰵⰾⰻ — ⱀⱁⰾⱆⱍⰰⱓⱅ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱏⰹ ⰴⰾⱑ ⰲⱏⰹⱀⱁⰾⱀⰵⱀⰻⱑ ⱁⱅ ⱁⰱⱃⰰⰱⱁⱅⱍⰻⰽⰰ ⰻ ⱀⱁⱃⰵⰴⰰⱓⱅ ⰵⰿⱆ ⰴⰰⱀⱀⱏⰹⰵ ⱄ ⱆⱄⱅⰰⱀⱁⰲⰾⰵⱀⱀⱏⰹⱈ ⱀⰰ ⱀⰻⱈ ⰴⰰⱅⱍⰻⰽⱁⰲ. Ⰽ ⱀⱃⰻⰿⰵⱃⱆ, ⰿⱁⰳⱆⱅ ⱑⰲⰾⱑⱅⱜⱄⱑ Arduino-ⱆⱄⱅⱃⱁⰺⱄⱅⰲⰰⰿⰻ, ⱆⱄⱅⰰⱀⱁⰲⰾⰵⱀⱀⱏⰹⰿⰻ, ⰽ ⱀⱃⰻⰿⰵⱃⱆ, ⰲ ⱅⰵⱀⰾⰻⱌⰵ. Ⰿⱁⰳⱆⱅ ⰻⰿⰵⱅⱐ ⱀⱁⰴⱍⰻⱀⱖⱀⱀⱏⰹⱈ ⰻⱄⱀⱁⰾⱀⰻⱅⰵⰾⰵⰺ, ⱅⰰⰽⰻⱈ ⰽⰰⰽ ⰴⰰⱅⱍⰻⰽⰻ ⰻ ⱄⱃⰵⰴⱄⱅⰲⰰ ⰻⱄⱀⱁⰾⱀⰵⱀⰻⱑ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴ (ⱄⰵⱃⰲⱁⱀⱃⰻⰲⱁⰴⱏⰹ, ⱃⰵⰾⰵ ⰻ ⱅ. ⱀ.);
- Ⰽⱁⰿⱀⰾⰵⰽⱄⱏⰹ — ⱁⰱⱐⰵⰴⰻⱀⰵⱀⰻⱑ ⱆⱄⱅⱃⱁⰺⱄⱅⰲ ⰻⱄⱀⱁⰾⱀⰵⱀⰻⱑ. Ⱀⱆⰶⱀⱏⰹ ⰴⰾⱑ ⰳⰾⱆⰱⱁⰽⱁⰺ ⱄⰻⱀⱈⱃⱁⱀⰻⱑⰸⰰⱌⰻⰻ ⱃⰰⰱⱁⱅⱏⰹ ⱀⰵⱄⰽⱁⰾⱜⰽⰻⱈ ⱅⰰⰽⰻⱈ ⱆⱄⱅⱃⱁⰺⱄⱅⰲ ⰴⱃⱆⰳ ⱄ ⰴⱃⱆⰳⱁⰿ. Ⱀⰰⱀⱃⰻⰿⰵⱃ, ⱅⰵⱀⰾⰻⱌⰰ — ⰽⱁⰿⱀⰾⰵⰽⱄ.
Ⱁⰱⱐⱑⱄⱀⰵⱀⰻⰵ ⱀⰵⰽⱁⱅⱁⱃⱏⰹⱈ ⱅⰵⱃⰿⰻⱀⱁⰲ:
- Ⱀⰵⰿⰵⰴⰾⰵⱀⱀⱏⰹⰵ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱏⰹ — ⱏⰵⱅⱁ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱏⰹ, ⰽⱁⱅⱁⱃⱏⰹⰵ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃ ⱀⱁⰾⱆⱍⰰⰵⱅ ⱁⱅ ⰲⰵⱃⱎⰻⱅⰵⰾⰵⰺ ⱀⱁ ⰲⰵⰾⰵⱀⰻⱓ ⱀⱁⰾⱜⰸⱁⰲⰰⱅⰵⰾⱑ, ⰵⱄⰾⰻ ⱅⰰⰽⱁⰲⱁⰿⱆ ⱀⱆⰶⱀⱁ ⰸⰰⱄⱅⰰⰲⰻⱅⱜ ⱁⰱⱃⰰⰱⱁⱅⱍⰻⰽ ⱄⰴⰵⰾⰰⱅⱜ ⱍⱅⱁ-ⱅⱁ ⱀⰵⰿⰵⰴⰾⰵⱀⱀⱁ. Ⱀⰰⱀⱃⰻⰿⰵⱃ, ⰵⱄⰾⰻ Ⰲⱏⰹ ⱈⱁⱅⰻⱅⰵ, ⱍⱅⱁⰱⱏⰹ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃ ⰸⰰⱀⱆⱄⱅⰻⰾ ⱆⰱⱁⱃⰽⱆ ⱀⱃⱑⰿⱁ ⱄⰵⰺⱍⰰⱄ, ⰲⱏⰹ ⱁⱅⱀⱃⰰⰲⰴⱑⰵⱅⰵ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃⱆ ⱀⰵⰿⰵⰴⰾⰵⱀⱀⱆⱓ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱆ ⱍⰵⱃⰵⰸ ⰲⰵⱃⱎⰻⱅⰵⰾⱑ, ⰻ ⱆⰱⱁⱃⰽⰰ ⰱⱆⰴⰵⱅ ⱀⰰⱍⰰⱅⰰ ⱄⱃⰰⰸⱆ ⰶⰵ. Ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱏⰹ ⱀⰵⱃⰵⰽⱃⱏⰹⰲⰰⱓⱅ ⱀⱃⰰⰲⰻⰾⰰ ⱃⰰⰱⱁⱅⱏⰹ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃⰰ ⰴⱁ ⱅⰵⱈ ⱀⱁⱃ, ⱀⱁⰽⰰ ⱀⱁⰾⱜⰸⱁⰲⰰⱅⰵⰾⱜ ⱀⰵ ⱀⱁⱀⱃⱁⱄⱅⰻ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃ ⰲⰵⱃⱀⱆⱅⱜⱄⱑ ⰽ ⱃⰰⰱⱁⱅⰵ ⱀⱁ ⱀⱃⰰⰲⰻⰾⰰⰿ;
- Ⱂⱃⰰⰲⰻⰾⰰ ⱃⰰⰱⱁⱅⱏⰹ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃⰰ — ⰸⰰⱀⱃⱁⰳⱃⰰⰿⰿⰻⱃⱁⰲⰰⱀⱀⱏⰹⰵ ⱄⱌⰵⱀⰰⱃⰻⰻ, ⱀⱁ ⰽⱁⱅⱁⱃⱏⰹⰿ ⱃⰰⰱⱁⱅⰰⰵⱅ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃ. Ⱀⰰⱀⱃⰻⰿⰵⱃ,
ⰵⱄⰾⰻ ⱅⰵⰿⱀⰵⱃⰰⱅⱆⱃⰰ ⰲ ⱅⰵⱀⰾⰻⱌⰵ ⱁⱀⱆⱄⱅⰻⰾⰰⱄⱜ ⱀⰻⰶⰵ, ⱍⰵⰿ 15 ⰳⱃⰰⰴⱆⱄⱁⰲ, ⰲⰽⰾⱓⱍⰻⱅⱜ ⱁⱅⱁⱀⰾⰵⱀⰻⰵ— ⱏⰵⱅⱁ ⱀⱃⰰⰲⰻⰾⱁ. Ⱁⱀⱁ ⰿⱁⰶⰵⱅ ⰱⱏⰹⱅⱜ ⱀⰵⱃⰵⰽⱃⱏⰹⱅⱁ, ⰵⱄⰾⰻ ⱏⰵⱅⱁ ⱀⰵⱁⰱⱈⱁⰴⰻⰿⱁ ⱀⱁⰾⱜⰸⱁⰲⰰⱅⰵⰴⱓ. Ⱀⰰⱀⰻⰿⰵⱃ, Ⰲⰰⱎⰻ ⰴⰰⱅⱍⰻⰽⰻ ⱅⰵⰿⱀⰵⱃⰰⱅⱆⱃⱏⰹ ⱀⰵⰻⱄⱀⱃⰰⰲⱀⱏⰹ, ⰰ ⱁⱅⱁⱀⰾⰵⱀⰻⰵ ⱀⱆⰶⱀⱁ ⰲⰽⰾⱓⱍⰻⱅⱜ ⱁⱅⱁⱀⰾⰵⱀⰻⰵ ⱀⱃⱑⰿⱁ ⱄⰵⰺⱍⰰⱄ. Ⰲ ⱅⰰⰽⱁⰺ ⱄⰻⱅⱆⰰⱌⰻⰻ ⰲⱏⰹ ⱁⱅⱀⱃⰰⰲⰾⱑⰵⱅⰵ ⱄⰵⱃⰲⰵⱃⱆ ⱀⰵⰿⰵⰴⰾⰵⱀⱀⱆⱓ ⰽⱁⰿⰰⱀⰴⱆ ⱍⰵⱃⰵⰸ ⰲⰵⱃⱎⰻⱅⰵⰾⱑ, ⰻ ⱁⱅⱁⱀⰾⰵⱀⰻⰵ ⰱⱆⰴⰵⱅ ⰲⰽⰾⱓⱍⰵⱀⱁ. Ⱄⰵⱃⰲⰵⱃ ⰲⰵⱃⱀⱖⱅⱄⱑ ⰽ ⱃⰰⰱⱁⱅⰵ ⱀⱃ ⱀⱃⰰⰲⰻⰾⰰⰿ, ⰽⱁⰳⰴⰰ ⰲⱏⰹ ⱀⱁⱀⱃⱁⱄⰻⱅⰵ ⰵⰳⱁ ⱁⰱ ⱏⰵⱅⱁⰿ.
Ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⱁⰺ Hyrex AsQamm ⰿⱁⰶⱀⱁ ⱆⱀⱃⰰⰲⰾⱑⱅⱜ ⰻⰸ ⱅⱃⱖⱈ ⰽⱁⰿⱀⱁⱀⰵⱀⱅⱁⰲ:
- Ⱂⱃⰻⰾⱁⰶⰵⱀⰻⰵ ⱆⱀⱃⰰⰲⰾⰵⱀⰻⱑ ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⱁⰺ ⰻ ⱀⱃⱁⱄⰿⱁⱅⱃⰰ ⰴⰰⱀⱀⱏⰹⱈ ⰴⰾⱑ Windows;
- Ⱂⱃⰻⰾⱁⰶⰵⱀⰻⰵ ⱆⱀⱃⰰⰲⰾⰵⱀⰻⱑ ⱄⰻⱄⱅⰵⰿⱁⰺ ⰻ ⱀⱃⱁⱄⰿⱁⱅⱃⰰ ⰴⰰⱀⱀⱏⰹⱈ ⰴⰾⱑ Android (ⰴⱁⰱⰰⰲⰾⱑⰵⱅⱄⱑ ⱁⱀⱌⰻⱁⱀⰰⰾⱜⱀⱁ ⱀⱁ ⰶⰵⰾⰰⱀⰻⱓ ⱀⱁⰾⱜⰸⱁⰲⰰⱅⰵⰾⱑ);
- Ⰻⱀⱅⰵⱃⰰⰽⱅⰻⰲⱀⱏⰹⰺ ⱏⰵⰽⱃⰰⱀ (ⱀⰾⰰⱀⰻⱃⱆⰵⱅⱄⱑ).
A smart home automation system project, based on: Python Qt5 Arduino Firmata
Registered users have instant control over their smart home devices via a central server. System/device rules are customizable and all data can be viewed by the user.
A software installed on the user's home computer will run continously to support the home automation system. It stores information on registered users, all system components, and automation rules. It takes commands from the user(s) and then sends the commands to the executors (Micro-controllers) according to rules. Immediate commands can be sent via the server to the executors which can then communicate with devices attached to them. The server also receives data from the executors' sensors where it stores and formats it to be viewed later by the user.
Receive commands from the server and return data from their sensors. Dependent to the executor type, they can have child executors Example: Greenhouse Automation with an Arduino Executor. Arduino executors can have child executors (input/output devices) like sensors (temperature and humity as inputs) or actuators like a (water valve, fan, or motor as an output).
Use high-level rulesets to communicate with all executors within a Complex simultaniously.
can be synchronized and setup in explicit zones with each other. For example, a greenhouse could be setup as a complex* seperate from the rest of the home's automation system.
Immediate Commands
Commands that the server can receive if a ruler's user wants to do something to the system immediately.
For example, if you want the server to start cleaning procedures right now, you send an **immediate command** to the server and it starts the cleaning immediately.
The commands can override rules until the user asks the server to start working normally again.
Server's working rules
Programmed scenarios that the server follows in its everyday work.
For example, if the temperature in the greenhouse is lower than 15 degrees, turn on the heating system is a rule.
It can be overriden by the user if desired.
For example, if the temperature sensors is out of order and the server fails to turn on the heating systems, then the user can send an immediate command to turn it on manually. In this case, the heater will stay on until the rule is fixed or the user manually turns it off.
Hyrex AsQamm Home Automation System can be controlled from three types of devices:
The PC client, AsQamm Dekstop;
The Android app, AsQamm Android;
Via an interactive screen, (planned feature).