Domov › Multimédiá › Zapnutie svetla hlasom. "Alice, zapni svetlo." Hlasové ovládanie inteligentného domu založeného na openHAB. Bez programovania a SMS. Nastavenie inteligentných lámp od Xiaomi

Zapnutie svetla hlasom. "Alice, zapni svetlo." Hlasové ovládanie inteligentného domu založeného na openHAB. Bez programovania a SMS. Nastavenie inteligentných lámp od Xiaomi

Zoberme si niekoľko experimentálnych schém, ktoré implementujú hlasové ovládanie záťaže. Frekvenčné filtre sú založené na čipe LMC567CN. Výber tohto konkrétneho mikroobvodu je spôsobený jeho nákladovou efektívnosťou, pretože sa predpokladá, že mikroobvod môže byť použitý v zariadeniach s beztransformátorovým napájaním, napríklad so zhášacím balastovým kondenzátorom. Ak neexistujú žiadne obmedzenia energetickej účinnosti, môžete použiť bipolárny funkčný analóg - mikroobvod typu LM567 (domáci klon - KR1001XA01). Obrázok ukazuje obvod, ktorý dekóduje frekvenciu samohlásky „(Y“E)“ v príkazovom slove „LIGHT“:

V tomto a nasledujúcich obvodoch je mikrofónny zosilňovač realizovaný pomocou operačného zosilňovača DA1 typu KR140UD1208. Zvláštnosťou mikroobvodu je možnosť nastavenia spotreby prúdu odporom (v schéme - R5), pripojeným na kolík 8DA1, čo umožňuje používať obvod v ekonomickom režime. Zosilnenie sa nastavuje odporom R4 zapojeným medzi piny 2DA1 a 6DA1. Tento odpor nastavuje citlivosť obvodu na hlasové príkazy. Rezistory R2 a R3 tvoria virtuálny stred napájania DA1 a nastavujú neinvertujúci vstup 3DA1 na približne polovicu napájacieho napätia. Z výstupu 6DA1 je zosilnený signál cez oddeľovací C3 a obmedzujúci prúd R6 privádzaný do obmedzovača úrovne striedavého napätia - dve germániové diódy VD1 a VD2 za sebou. Diódy obmedzujú signál na ~300...400 mV od špičky k špičke. Cez R7 a oddelenie C6 sa obmedzený signál privádza na vstup 3DA2. Rezistory R9, R10 a kondenzátor C7 nastavujú frekvenciu referenčného oscilátora (stredná frekvencia VCO). Rezistor R10 sa používa na dosiahnutie vzhľadu nízkej úrovne na kolíku 8DA2 pri vyslovení príkazu „LIGHT“. Na odtoku tranzistora VT1 (spoločný bod pripojenia rezistorov R11, R12 a diódy VD3) je signál invertovaný - objaví sa logická 1. Trigger DD1.1 pracuje v jednorazovom režime, ktorého časovú konštantu nastavujú prvky R13 a C9. S týmito prvkami je čas približne jedna minúta.

Rušenie zvuku je spravidla náhodné a krátkodobé. Na potlačenie tohto rušenia je potrebný integračný obvod R12-C8. Pri dekódovaní príkazu „LIGHT“ alebo zvuku šumu sa výstup 8DA2 javí ako nízky a VT1 sa zatvorí. Cez R11 a R12 sa C8 začne nabíjať. Čas nabíjania C8 je dlhší ako trvanie rušenia, preto by sa samohláska „E“ v slove „LIGHT“ mala vyslovovať o niečo dlhšie ako zvyčajne - SVE-E-Et. Keď sa rušenie zastaví, C8, nabitý na určitú úroveň napätia, sa rýchlo vybije cez VD3 a otvorený kanál zdroja odtoku tranzistora VT1. Toto je najjednoduchší spôsob, ako odstrániť rušenie zvuku s rovnakou frekvenciou ako zvuk samohlásky "E". Príkaz znie dlhšie ako rušenie, takže C8 sa bude nabíjať až po prah spínania spúšťača DD1.1 na vstupe „S“. Spúšť sa prepne do stavu „single“ – logická 1 na hlavnom výstupe a logická 0 na inverznom výstupe. Cez otvorený VD4 sa kondenzátor C8 rýchlo vybije a C9 sa začne nabíjať cez R13. V závislosti od prevádzkovej logiky servopohonu môže byť riadiaci signál odstránený z výstupov 1DD1.1 alebo 2DD1.1. Ak je počas prevádzky servopohonu opäť prijatý príkaz, nič sa tým nezmení, pretože C8 je prepojený s nízkou úrovňou napätia z 2DD1.1 cez otvorenú diódu VD4. Asi po minúte napätie na C9 dosiahne prah spínania spúšťača na vstupe „R“, spúšť sa vráti do pôvodného „nulového“ stavu a C9 sa rýchlo vybije cez otvorený VD5. Záťaž bude bez napätia. Na testovanie bolo zariadenie zostavené na továrenskej perforovanej doske. Namiesto tranzistora KP501A (VT1) bol nainštalovaný „telefónny“ prúdový spínač typu KR1014KT1V:

Video demonštrujúce činnosť obvodu na OBRÁZKU 1 je zobrazené nižšie. Počítanie simuluje rušenie zvuku a je zrejmé, že modrá LED nainštalovaná v obvode odtoku tranzistora VT1 zhasne, ale lampa sa nerozsvieti - trvanie rušenia je krátke. Trvanie príkazu „LIGHT“ je dlhšie - lampa sa rozsvieti. Príkazy „LAMP“ alebo „LIGHT“ nezapínajú lampu:

Video 1

Druhé video ukazuje činnosť zariadenia, ktoré reaguje na príkaz „BURN“ s automatickým vypnutím záťaže. Obvod zariadenia sa nezmenil - rovnako ako na obrázku 1, ale referenčný oscilátor DA2 je naladený na frekvenciu zvuku „I“ pomocou trimovacieho rezistora R10. Okrem toho hodnota odporu R4 v obvode spätná väzba DA1 bol zvýšený na 5,1 megaohmu, čo určilo citlivosť zosilňovacej cesty – príkaz sa vydáva zo vzdialenosti piatich metrov od mikrofónu. Tu skóre tiež simuluje rušenie zvuku. Je zaujímavé poznamenať, že zariadenie nereaguje na príkaz „ZAPNÚŤ“, hoci zvuk samohlásky „I“ má rovnakú dĺžku ako zvuk samohlásky „I“ v príkaze „BURN“. Dá sa predpokladať, že zvuk „I“ po spoluhláske „CH“ v príkaze „TURN ON“ má vyššiu frekvenciu v porovnaní so zvukom „I“ po spoluhláske „P“ v príkaze „BURN“:

Video 2

Predpokladajme, že po pripojení napájania je spúšťač DD1.1 nastavený do stavu, v ktorom je kolík 2DD1.1 logická 1 a kolík 1DD1.1 logická 0. Dióda VD5 je zatvorená a VD6 je otvorená a obchádza kondenzátor C8. Frekvencia referenčného oscilátora DA1 sa upraví orezaním rezistora R4 na zvukovú frekvenciu „(YE)“ v príkazovom slove „LIGHT“. Keď je príkaz vyslovený a dekódovaný, tranzistor VT1 sa zatvorí, takže sa začne nabíjanie C7. Keď napätie dosiahne prah prepínania DD1.1 na vstupe „S“, spúšť sa prepne do stavu „single“, v ktorom je kolík 2DD1.1 log.0 a kolík 1DD1.1 je log.1. Log.1 prejde na bránu VT2 a otvorí ju. Otvorený odtokový/zdrojový kanál VT2 spojí kondenzátor C6 paralelne s kondenzátorom C5 - frekvencia referenčného oscilátora sa zníži. Zariadenie bude pripravené prijať príkaz STOP. Keďže sa frekvencia VCO zmenila, nízka úroveň na kolíku 8DA1 sa zmení na vysokú a otvorí sa VT1. Teraz cez otvorenú diódu VD5 je C7 premostený a VD6 je zatvorený, takže ak poviete príkaz „STOP“ na vypnutie záťaže, C8 sa nabije, čo povedie k ďalšiemu prepnutiu spúšťača DD1. 1. V tomto obvode, ako aj v obvode na obrázku 1, sú prvky R7, C7, VD3 a R8, C8, VD4 navrhnuté tak, aby prerušili zvukové rušenie, ktorých frekvencie sa zhodujú s frekvenciami samohlások v príkazových slovách. Diódy VD5 a VD6 poskytujú správny prevádzkový algoritmus, ktorý určuje poradie nabíjania kondenzátorov C7 a C8. Kapacity kondenzátorov C5 a C6 sa môžu líšiť od kapacít uvedených v diagrame. Najprv inštaláciou kondenzátora C5 a nastavením R4 dosiahnu odozvu na príkaz „LIGHT“, potom zvolia kapacitu C6, pripojí ju paralelne ku kondenzátoru C5 tak, aby došlo k odozve na príkaz „STOP“. Až potom je tento C6 zahrnutý do drenážneho okruhu tranzistora VT2. OBRÁZOK 3 zobrazuje obvod, ktorý vykonáva ovládanie žiarovky pomocou príkazov „GO“ a „STOP“:

V skutočnosti je diagram rovnaký ako diagram na obrázku 2, ale s určitými rozdielmi. Ako spínacie prvky sa používajú analógové spínače. Mikroobvod K561KT3 (alebo K1561KT3) obsahuje štyri takéto kľúče. V počiatočnom stave je kľúč DD1.2 otvorený, pretože na kolíku 2DD2.1 - log.1 a kľúč DD1.3 je zatvorený, pretože na kolíku 1DD2.1 - log.0 a žiarovka EL1 nesvieti. Otvorte kanál kľúč X-Y Ladiaci odpor R12 DD1.2 je obídený, čím je vylúčený z obvodu referenčného oscilátora, takže frekvencia VCO je určená prvkami R10, R14, C7 a je naladená (odporom R14) na frekvenciu zvuku „I“ v príkaze slovo „GORI“. Pri dekódovaní príkazu sa prepne spúšť DD2.1, teda kľúč DD1.2 je zatvorený a kľúč DD1.3 otvorený. LED v polovodičovom relé VS1 sa zapne a kontrolka EL1 sa rozsvieti. Keďže prepínač DD1.2 je teraz zatvorený, ladiaci odpor R12 je zapnutý v sérii s odpormi R10 a R14, čo znamená, že frekvencia VCO sa zníži. Pomocou rezistora R12 sa nastavuje na frekvenciu zvuku „O“ v príkaze „STOP“. Rezistory R8 a R9 nastavujú hysteréziu spínacej charakteristiky výstupu 8DA2, čo uľahčuje prehľadnejšie vykonávanie príkazov. Kľúč DD1.1 funguje ako menič. LED HL1 zhasne počas dekódovania signálu. Tento obvod bol tiež testovaný na doštičke a ukázal sa pozitívny výsledok Tvorba:

Ukážkové video ukazuje činnosť zariadenia zostaveného podľa schémy na obrázku 3. Rovnako ako v predchádzajúcich videách, počítanie simuluje rušenie zvuku a ďalšie príkazy sú zadané s rôznym trvaním samohlások:

Video 3

Obrázok 4 zobrazuje variant obvodu, ktorý akceptuje príkazové slovo s tromi samohláskami. Ako príklad bol vybraný príkaz „SYSTEM“. Takýto príkaz možno použiť na spustenie určitej elektronickej jednotky alebo môže slúžiť ako zvukový „kľúč“ na aktiváciu obvodu s iným hlasové príkazy. Na ovládanie svetla v kúpeľni alebo toalete v byte možno použiť akékoľvek iné príkazové slovo, napríklad „KÚPEĽŇA“:

Odlíšenie rušenia zvuku nastáva inak ako v predchádzajúcich schémach - v dôsledku postupného prepínania spúšťačov, pričom nasledujúci spúšťač zaznamenáva stav predchádzajúceho. Ak sa na vstupe objaví rušenie zvuku, potom, aby sa ovplyvnil stav záťaže, frekvencia rušenia sa musí zmeniť dvakrát a zhodovať sa s frekvenciami samohlások v príkazovom slove v požadovanom poradí, a to sa zdá byť úplne nepravdepodobné. V tomto prevedení sa referenčná frekvencia VCO prepne dvakrát, takže tónový dekodér DA2 pracuje s tromi referenčnými frekvenciami. V počiatočnom stave je kľúč DD1.2 otvorený a frekvencia je určená prvkami C7, R11 a R12. Pomocou trimovacieho rezistora R12 je naladený na zvuk „I“. Po vyslovení a dekódovaní zvuku „I“ v slabike „SI“ sa kláves DD1.2 zatvorí a kláves DD1.3 sa otvorí. Teraz je frekvencia VCO nastavená prvkami C7, R11 a R15, ktoré upravujú odozvu zariadenia na zvuk „(Y“E)“ v slabike „STE“. Po dekódovaní zvuku „(YE)“ sa kláves DD1.3 zatvorí, ale otvorí sa kláves DD1.4, čo znamená, že frekvencia referenčného oscilátora bude určená prvkami C7, R11 a R18, ktoré upravujú Frekvencia VCO na zvuk „A“ v slabike „MA“ “ Po vyslovení a dekódovaní zvuku „A“ sa kláves DD1.4 zatvorí a dekodér DA2 prestane fungovať – jeho referenčný oscilátor je vypnutý, pretože všetky kľúče sú zatvorené. Okruh sa vráti do počiatočný stav signálom RESET, ktorý bude prijatý z servopohonu po vykonaní nasledujúcich príkazov alebo dokončení pracovného cyklu riadiaceho objektu.

Ak sa na vstupe objaví šum zodpovedajúci zvuku „I“, spúšť DD2.1 sa prepne - tlačidlo DD1.2 sa zatvorí a tlačidlo DD1.3 sa otvorí. Teraz by sa frekvencia rušenia mala zhodovať s frekvenciou zvuku „(Y“E)“. Zázraky sa dejú v našom živote, ale veľmi zriedka. Preto po čase T=0,7*C8*R13 sa spúšť DD2.1 vráti do pôvodného stavu, pretože funguje v jednorazovom režime.

Ak bol povel a za zvukom „I“ nasledoval zvuk „(Y“E)“ (vyslovovali sa slabiky SI-STE), tak cez otvorenú diódu VD5 dôjde k prepnutiu stavu spúšte DD2.1. pevný - kondenzátor C8 sa nebude môcť nabíjať na prah spínania spúšťača vstupom "R". To isté sa stane so spúšťou DD2.2, ak sa po zvuku „(Y“E)“ dekóduje zvuk „A“ (vyslovia sa všetky tri slabiky SI-STE-MA) - zaznamená sa jeho prepnutý stav pri otvorenej dióde VD7. Každý hlavný výstup predchádzajúceho spúšťača je prepojený s dátovým vstupom (D) nasledujúceho, takže dekódovanie celého príkazového slova bude možné len vtedy, ak budú hlásky nasledovať za sebou v prísnom (správnom) poradí. LED diódy pripojené k obvodu cez prúdové zosilňovače VT1 - VT3 indikujú dekódovanie samohlások. Pri dekódovaní posledného zvuku zostane LED „A“ svietiť, kým obvod neprijme signál RESET z ovládača. Po prijatí signálu RESET sa LED diódy prepnú v opačnom poradí (z „A“ na „I“), čo znamená, že sa zariadenie (spúšťacie bunky) vrátilo do pôvodného stavu. Na základe tohto obvodu bol prakticky otestovaný obvod s príkazovým slovom „TURN ON“ a automatickým vypnutím záťaže, ktorý je znázornený nižšie:

Obvod dekóduje zvuky samohlásky (Y“U) a „I“. Komunikácia z kolíka 4DD2.1 na kolík 12DD2.2 cez VD5, označená červenou farbou, na demonštráciu poradia spúšťacích buniek. Ak sa toto spojenie odstráni, jednorazový DD2.1 sa vráti do pôvodného stavu po čase T = 0,8 s, bez ohľadu na to, či je samohláska „I“ dekódovaná alebo nie. Signál po dekódovaní je dodávaný na hodinové vstupy „C“ spúšťačov z výstupu 8DA2 nie cez invertor, takže zvuk (Y“U) nie je časovo obmedzený. Až po jeho dokončení sa DD2.1 spustí - na hodinový vstup sa privedie vysoká úroveň napätia. Trvanie zvuku „I“ je obmedzené na čas T = 0,8 sekundy. Reťazec R13-C9 oneskoruje výskyt vysokej úrovne napätia na vstupe 9DD2.2 v porovnaní s výskytom na vstupe 11DD2.2.

Video nižšie ukazuje činnosť obvodu na OBRÁZKU 5. Z videa vidieť, že po dekódovaní zvuku (Y”U) sa rozsvieti modrá LED indikujúca prepnutie prvej spúšťacej bunky a žiarovka sa rozsvieti až po dekódovaní zvuku “I”, t.j. po prepnutí druhej spúšťacej bunky, ktorá pomocou prvkov R15 a C10 nastaví prevádzkovú dobu záťaže. Návrat do pôvodného stavu prebieha v opačnom poradí: lampa sa vypne - jednorazový DD2.2 sa prepne do počiatočného stavu a až potom zhasne LED - jednorazový DD2.1 sa prepne do počiatočného stavu. Zadaním iných príkazov sa žiarovka nezapne:

Video 4

V zariadeniach na posledných dvoch obrázkoch sa príkazy zadávajú bežným spôsobom bez naťahovania zvukov samohlásky v slabikách. A na dokončenie témy vám ako príklad uvediem ďalšiu experimentálnu schému. Tento obvod nebol testovaný ako „jedno“ zariadenie, ale jeho jednotlivé komponenty boli predtým zmontované a vykazovali pozitívne výsledky v prevádzke. Obvod vám umožňuje zapnúť, vypnúť a nastaviť jas žiarovky pomocou hlasu, to znamená, že toto zariadenie je stmievač hlasu. Diagram je znázornený na obrázku 6:

Riadiaca časť pozostáva z dvoch hlasových kanálov, ktorých činnosť je opísaná v diagramoch na OBRÁZKU 1 a OBRÁZKU 2. Prvý hlasový kanál (DA2 a DD1.1) dekóduje príkaz „LIGHT“ a riadi, či je svetlo EL1 zapnuté alebo vypnuté. Druhý hlasový kanál (DA3 a DD1.2) dekóduje dva príkazy – „START“ a „STOP“, ovládajúce stmievanie. Triak VS1 je riadený mikroobvodom DA5 typu K145AP2 v typickom zapojení. Mikroobvod má dva riadiace vstupy - inverzný 3DA5 a neinverzný 4DA5. Funkčný účel týchto vstupov je rovnaký - prvý krátkodobý signál otvorí triak a rozsvieti sa lampa, druhý krátkodobý signál triak uzavrie a lampa zhasne. Ak je riadiaci signál aplikovaný dlhší čas, mikroobvod generuje impulzy, ktoré plynule odblokujú alebo uzamknú triak. To spôsobí zmenu jasu lampy. Ak lampu vypnete a potom zapnete, jas lampy bude rovnaký ako pred vypnutím. Prevádzková logika týchto vstupov je odlišná - vstup 3DA5 je riadený nízkou logickou úrovňou a vstup 4DA5 je riadený vysokou logickou úrovňou. Pri dekódovaní príkazu „LIGHT“ spúšť DD1.1 vygeneruje krátky impulz s nízkou úrovňou napätia a rozsvieti lampu. Pri dekódovaní príkazu „ŠTART“ je spúšť DD1.2 nastavená do stavu „single“, takže na vstup 4DA5 bude privádzané vysoké napätie a jas lampy sa začne plynulo meniť. Ak sa do tejto chvíle jas znížil, teraz sa zvýši. Ak sa predtým jas zvýšil, teraz sa začne znižovať. Ak dlhší čas nevydáte príkaz „STOP“, jas lampy sa zmení z minima na maximum (alebo z maxima na minimum) a späť. Po vydaní príkazu „STOP“ a jeho dekódovaní sa spúšť DD1.2 vráti do pôvodného „nulového“ stavu a regulácia sa zastaví – jas lampy sa zafixuje na zvolenej úrovni. Opätovným zadaním príkazu „LIGHT“ môžete lampu vypnúť - na vstupe 3DA5 spúšťač DD1.1 opäť vygeneruje krátky impulz s nízkou logickou úrovňou. Zariadenie prijíma energiu cez zhášací kondenzátor C22 a polvlnový usmerňovač diód-zenerových diód VD9-VD10. Kondenzátor C18 vyhladzuje vlnenie. Zosilňovač mikrofónu DA1 a tónové dekodéry DA2, DA3 prijímajú +5V napájanie z lineárneho stabilizátora DA4. Tranzistory VT1 a VT2 plnia nielen úlohu signálových meničov, ale koordinujú aj logické úrovne dekodérov a spúšťačov. V znázornených experimentálnych obvodoch sa ako záťaž používa žiarovka, ale môžu sa použiť rôzne iné ovládacie objekty. Všetko závisí od vynálezu a rozsahu použitia týchto schém. Môžete napríklad nastaviť tónový dekodér na frekvenciu samohlások „A“ a „Y“ a spínací prvok môže byť zahrnutý do obvodu tlačidla „TALK“ hovoriacich hodín. Potom vám po príkaze „CLOCK“ hodinky oznámia aktuálny čas. A v tretej, záverečnej časti, vám predstavím ďalšiu, praktickú schému.

Svetlo zapínate a vypínate jednoduchým zadaním pokynov hlasom... Sen, ktorý nie je možné splniť? Vôbec nie! Ide o úplne dostupnú realitu, ktorú vám systém Smart Home umožňuje využívať v každodennom živote. Používatelia majú túto možnosť inteligentný dom pred dlhým časom.

Dnes je však oveľa bežnejšie a pohodlnejšie ovládať svetlo pomocou skriptov, ktoré fungujú presnejšie ako hlasové ovládanie. Ak by vás ale zaujímalo, aký bol systém hlasového ovládania, povieme vám o ňom trochu podrobnejšie.

Typy systémov a ich vlastnosti

Takže o všetkom dôsledne a podrobne. Prvý druh inteligentného hlasového ovládania svetla - stmievače. Princíp ich fungovania je pomerne jednoduchý a zrozumiteľný. Fungujú rovnakým spôsobom ako reléový spínač, ale vodivosť elektrický prúd regulované pomocou zvukových signálov. Takéto zariadenie môže byť napríklad nakonfigurované na zvýšenie intenzity zvuku.

Tento druh hlasového prepínača má však veľmi zjavnú nevýhodu: môže reagovať nielen na zvýšenie hlasitosti vášho hlasu, ale aj na iný vonkajší hluk, ktorý sa dostane ku kľúču, na ktorý je naprogramovaný. Šikovný výrobca tohto typu systému však našiel východisko zo situácie ponúknutím možnosti tónová odozva.

Proces nastavenia

V prvom rade musíte zabezpečiť inteligentné svetlo zvuková ukážka, na ktoré musí reagovať.
Druhá vec, ktorú treba urobiť pri nastavovaní systému, je priradiť zvukový signál určitú akciu.

Samozrejme, proces nastavenia takéhoto ovládania osvetlenia je dosť špecifický, ale to je kompenzované jeho funkčnosťou, ako aj možnosťou inštalácie. Tento druh vybavenia môže byť buď úplne skrytý pred zvedavými očami, alebo vyrobený vo forme bežného spínača.

Možnosť pre nástenné svietidlá

Táto jednoduchá a pomerne lacná možnosť hlasového ovládania osvetlenia je však z hľadiska funkčnosti obmedzená, pretože je použiteľná len pre osvetľovacie zariadenia viazané na zásuvku. To znamená, že s jeho pomocou nie je možné ovládať lampy a lustre, ktoré sú inštalované na strope.

Ale pre spálne a detské izby, v ktorých sú inštalované stojacie lampy a nočné lampy, napríklad na čítanie, je tento druh systému celkom použiteľný a pohodlný.

Návrat k inováciám

Ako vidíte, hlasové spínače majú okrem svojich výhod aj množstvo nevýhod, takže je oveľa racionálnejšie a inteligentnejšie použiť scenáre formulované tak, aby vyhovovali vašim potrebám v systéme spínania svetla pre inteligentnú domácnosť, a ktoré funkcie takmer bezchybne.

Návod

novembra 2017 sa v kalendári objavilo číslo jedenásť. Výpredaj na Aliexpress bol v plnom prúde, ruky ma svrbeli, že si niečo kúpim. Voľba padla na " Mi-light RGBW led lampa Inteligentné osvetlenie na diaľkové ovládanie AC86-265V„V dôsledku toho boli zakúpené dve kópie maximálny výkon s výkonom 9 wattov a ovládačom MiLight WiFi iBox hubu. Doručenie z Číny netrvalo dlho a o 4 mesiace neskôr, 13. marca 2018 (platforma, ktorá umožňuje vývojárom tretích strán pridávať zručnosti hlasovej asistentke Alice). Ďalej sa Alice naučí ovládať osvetlenie (a ďalšie) vo vašom byte a my jej s tým krok za krokom a bez jediného riadku kódu pomôžeme.

1. Nastavenie inteligentných lámp od Xiaomi.

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je nastaviť ovládanie lampy, aspoň pomocou aplikácie Xiaomi. Ak je táto fáza pre vás dokončená, pokojne prejdite k nastaveniu servera pre inteligentnú domácnosť alebo ešte ďalej priamo k integrácii Alice a openHAB. Ale prvé veci. Samotné svietidlá sa k vášmu domácemu routeru nepripoja, potrebujete na to iBox hub, ktorý dokáže ovládať až štyri skupiny svetelných zdrojov. Musíte ho pripojiť k sieti a potom k nemu pripojiť lampy.

Dodávame jedlo do iBox pripojením cez USB napr nabíjačka pre telefón.
Pri prvom pripojení je potrebné resetovať nastavenia rozbočovača, tak kliknite RST.
Potom nainštalujte aplikáciu do telefónu z Xiaomi pre iOS alebo Android. Uistite sa, že je telefón pripojený k domácej siete Wi-Fi.
Otvorte aplikáciu Mi-Light 3.0, stlačte + . Tu nás zaujíma tab Smart Link.
Zadajte svoje domáce meno a heslo Wi-Fi siete, ku ktorému je telefón pripojený a plánuje sa pripojiť iBox.
Teraz máte iBox musia byť pripojené k sieti a indikátory SYS A LINK by mal blikať, pomaly a rýchlo, resp. Ak to tak nie je, kliknite RST znova.
Ak svetlá blikajú, stlačte v aplikácii Spustite konfiguráciu, spustí sa proces nastavenia pripojenia pre rozbočovač.
Po desiatich sekundách blikanie prestane SYS začne opäť pomaly blikať a LINK zostane horieť. Aplikácia zobrazí správu Nakonfigurované. Hub je pripojený k sieti. Ak je na zozname Zoznam zariadení nie je tam, stačí kliknúť Hľadá sa zariadenie.

Teraz môžete ovládať farbu a jas samotného iBoxu, ale musíme pripojiť lampy. Za týmto účelom priradíme lampy do jednej zo štyroch zón, ktoré má hub k dispozícii na ovládanie.

Otvorte v aplikácii Mi-Light 3.0 zo zoznamu hubov Mi-Light. Prejdite do sekcie Farby.
V hornej časti obrazovky vyberte jednu zo zón, nechajte to tak Zóna 1. A kliknite na ikonu prepojenia zariadenia v pravom hornom rohu. Otvorí sa obrazovka PREPOJIŤ/ODPOJIŤ s návodom.
Teraz nastavíme tie lampy, na ktoré sa chceme viazať Zóna 1, budú v budúcnosti spravované synchrónne. Aby bolo možné ovládať jas a farbu každého svietidla jednotlivo, musia byť priradené k samostatným zónam. Takže zapnite lampu a počas prvých troch sekúnd stlačte v aplikácii Odkaz. Ak kontrolka trikrát zabliká, potom je všetko v poriadku, synchronizácia bola úspešná. Svietidlo môžete ovládať.

V podstate v tejto fáze už máte diaľkové ovládanie pre diaľkové ovládanie svetlo. Okrem toho si môžete napísať svoj vlastný systém riadenia osvetlenia, pretože protokol na komunikáciu s hubom je už dlho známy (kedysi bol dostupný na odkaze limitlessled.com/dev). Existujú hotové knižnice pre php, javascript, python. Ale toto ovládanie je možné len z lokálna sieť, čo Alici zjavne nestačí. Skúsme tento problém vyriešiť.

2. Inštalácia openHAB

Čo je to openHab. Toto je server na správu inteligentný dom s otvoreným zdrojový kód. Vyvinutý komunitou, podporuje správu obrovského množstva zariadení. K dispozícii je mobilný klient, je možné ovládať Alexa od Amazonu a asistenta od Googlu. Napísané v jazyku Java, založené na frameworku Eclipse SmartHome. To znamená, že ho možno nainštalovať aj na chladničku, hlavné je, že na tejto chladničke funguje virtuálny prístroj Java. Pokyny na inštaláciu sú k dispozícii pre Linux, Windows, Mac OS, Raspberry Pi, rôzne sieťové úložné zariadenia Synology a QNAP. Poďme rýchlo prejsť na prvú možnosť.

Pridať kľúče úložiska:
Wget -qO - "https://bintray.com/user/downloadSubjectPublicKey?username=openhab" | sudo apt-key add - sudo apt-get install apt-transport-https
Pridajte samotné úložisko:
Echo "deb https://dl.bintray.com/openhab/apt-repo2 stable main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openhab2.list
Aktualizujeme a nainštalujeme server spolu s doplnkami:
Aktualizácia sudo apt-get sudo apt-get install openhab2 sudo apt-get install openhab2-addons sudo apt-get install openhab2-addons-legacy
Nastavenie automatický štart službu po reštarte zariadenia a jeho spustení:
Sudo systemctl start openhab2.service sudo systemctl status openhab2.service sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl enable openhab2.service
Teraz čakáme v oblasti 15-20 minút(toto nie je prehnané, toto je tvrdá realita s vtipmi o rýchlosti Java), kým sa nenačíta a neobjaví sa webové rozhranie na http://openhab-device:8080.
Na tejto stránke máme záujem o tovar Papierové používateľské rozhranie. Práve s týmto typom rozhrania budeme v budúcnosti pracovať.

3. Ovládanie svetla cez openHAB

Takže máme funkčný inteligentný domáci server a lampy od Xiaomi s možnosťou diaľkového ovládania. Je potrebné ich prepojiť. openHAB podporuje väzby (inštrukcie, ktoré umožňujú ovládať pripojenú elektroniku) pre mnohé zariadenia, vrátane týchto svietidiel.

4. Externý prístup k openHAB

Z bezpečnostných dôvodov je po vyššie popísaných manipuláciách správa servera inteligentnej domácnosti možná len z lokálnej siete. Na našu úlohu to zjavne nestačí. Existuje niekoľko možností konfigurácie: nastavenie VPN pre prístup z internetu do lokálnej siete, konfigurácia reverzného proxy alebo pripojenie vášho servera ku cloudovej službe myopenHAB na myopenHAB.org. Keďže v Rusku je počet zamestnancov Roskomnadzoru priamo úmerný počtu Používatelia VPN a proxy servery, použijeme poslednú možnosť.

Človek by nemal zbytočne rozmnožovať existujúce veci

Zaregistrujte sa na webovej stránke myopenHAB, prihláste sa a prejdite na https://myopenhab.org/account. Na tejto stránke nás zaujímajú dve oblasti: openHAB UUID A openHAB Secret. Umožňujú vám organizovať komunikáciu medzi servermi. Poďme zistiť, kde ich získať.
Prejdite na ovládací panel PaperUI openHAB.
Otvorte sekciu Konfigurácia → Doplnky → Misc.
Inštalácia openHAB Cloud Connector.
IN Konfigurácia → Služby modul by sa mal objaviť openHAB Cloud s režimom" Upozornenia a vzdialený prístup".
IN Konfigurácia → systém → Správa doplnkov spínač musí byť aktivovaný Prístup k vzdialenému úložisku".
Po nainštalovaní doplnku budú údaje, ktoré hľadáme, v súboroch /var/lib/openhab2/uuid A /var/lib/openhab2/openhabcloud/secret (užívateľské údaje/uuid A userdata/openhabcloud/secret, ak nie je nainštalovaný z balíka). Zadajte ich do nastavení účtu na myopenHAB a kliknite Aktualizovať. Ak je všetko správne nakonfigurované, naľavo od vašej e-mailovej adresy by sa malo objaviť slovo „ Online To znamená, že prístup do vašej inteligentnej domácnosti z internetu je otvorený, ale okamžite Alice nebude môcť použiť. Najprv musíte sprístupniť predtým nakonfigurované zariadenie zvonku.
Prejdite do sekcie Konfigurácia → Služby → openHAB Cloud → Konfigurovať.
Na zozname Položky, ktoré sa majú vystaviť aplikáciám, ako je IFTTT aktivujte začiarkavacie políčko pre ovládanie jasu a kliknite Uložiť.
Po určitom čase skontrolujeme, či sa vybraný prvok nachádza v zozname na stránke myopenhab.org/items so stavom " ON".

Teraz je možné lampu ovládať z internetu cez openHAB Cloud API, ktoré podporuje autorizáciu OAuth2. Ale, bohužiaľ, klienti sú vopred určení, toto je Alexa, Google Assistant a službu IFTTT. Alice's tento zoznam Ešte nie. Ale to nie je problém!

5. IFTTT

Ak toto, tak potom.

Služba, ktorá vám umožňuje zostaviť reťazec akcií z niekoľkých služieb. Podmienečne reagovať akciou v jednej službe, ak sa spustí spúšťač udalosti v inej službe. IFTTT podporuje obrovské množstvo služieb vrátane myopenHAB, čo nás zaujíma. Alicu však nepodporuje. Vo všeobecnosti si tam každý môže vytvoriť modul pre svoju službu, v prvom rade je potrebné kontaktovať obchodné oddelenie a zistiť výšku vašej ročnej platby do IFTTT. Naším cieľom je využívať službu zadarmo, aby sme mohli presmerovať požiadavky od Alice na openHAB.

Zaregistrujte sa na webovej stránke ifttt.com a prejdite na Applety → Nový aplet.
Po kliknutí + toto, musíte vybrať službu, ktorej udalosť bude spúšťačom. Pretože služby Alice nie je v zozname, musíme si vybrať niečo, čo z neho môže prijímať príkazy. Toto je služba Webhooky. Kliknite Pripojte sa.
Ďalej vyberte spúšťač „zo zoznamu s jednou položkou“ prijatie webovej požiadavky".
Zadajte napríklad názov udalosti svetlo_zapnuté a stlačte Vytvorte.
Teraz musíte vybrať akciu odpovede, kliknite na + to. Naša voľba openHAB, pripojiť.
V okne, ktoré sa otvorí, kliknite na vyššie uvedenú autorizáciu OAuth2 Povoliť.
K dispozícii je len jedna reakcia" odoslať príkaz".
Z rozbaľovacieho zoznamu vyberte ovládací prvok lampy (napríklad Light_Switcher) a ako príkaz na zapnutie svetla zadajte slovo " ON". Tvoríme.

Na kontrolu musíme zavolať spúšťač zo služby Webhooks. Ako to spraviť? Odoslať žiadosť POST.

Hľadá sa na stránke IFTTT služby Webhooky a prejdite na súvisiacu dokumentáciu.
Na stránke, ktorá sa otvorí, je príkaz, ktorý musíme vykonať nahradením (udalosť) na svetlo_zapnuté.
Po kliknutí na Otestujte to, lampa by sa mala rozsvietiť.

Ostáva už len vytvoriť podobný recept pre udalosť light_off, ktorá odošle príkaz OFF do ovládacieho prvku svetla. A potom naučte Alicu volať tieto spúšťače na našu žiadosť.

6. Alica

Na môj príkaz, podľa mojej vôle, Alice zapne svetlo, ak použijete platformu Yandex.Dialogues. Platforma sa otvorila v marci tohto roku a umožňuje komukoľvek pridať zručnosti Alice napísaním príslušného kódu. Zapnuté tento moment Už katalóg obsahuje obrovské množstvo zručností. Rozvíjanie zručnosti je téma na samostatný článok o Habrém, ale tu máme „ bez jediného riadku kódu Využime teda existujúci vývoj.

Inštalujeme, len to má momentálne podporu vlastné zručnosti.
Poďme sa rozprávať Alice "zapnite magické kúzla"Je to zručnosť." magické kúzla/magické kúzlo nám umožní vykonávať požiadavky POST na servery IFTTT.
Kliknite Pridať a uveďte adresu na zapnutie svetla takto:
https://maker.ifttt.com/trigger/light_on/with/key/(user_id)
Ďalším krokom je vyslovenie frázy alebo slova, na ktoré Alica odpovie vykonaním požiadavky na zadanú adresu (moja Alica odpovie „zapni svetlo“).

Ak teraz kliknete na príslušné tlačidlo alebo vyslovíte návrh, požiadavka zo serverov Yandex prejde na server zručností, odtiaľ na IFTTT, potom na myopenHAB, ktorý prenesie údaje do vašej lokálnej inštancie, ktorá má priamy prístup k náboja lampy a svetlo sa rozsvieti. Okamžite pridáme podobný príkaz na vypnutie osvetlenia.

Musíte pochopiť, že nestačí len zapnúť Alicu a povedať „ zapni svetlá„Yandex nevie nič o našich príkazoch pre inteligentnú domácnosť; údaje o nich sú uložené v databáze zručností“ magické kúzla". Preto musíte najprv spustiť zručnosť vyslovením " zapnite magické kúzla“, a až potom zapínajte a vypínajte svetlo hlasom.

P.S.

Prístup integrácie Alice a openHAB cez IFTTT nijako neobmedzuje vašu predstavivosť. Môžete použiť zručnosť " magické kúzla„ovládajte všetky veci vo svojej inteligentnej domácnosti hlasom. Napríklad openHAB má väzbu pre Samsung SmartTV, ktorá vám umožňuje ovládať zvuk a kanály televízora. Interakcia medzi Alice a Webhooks je implementácia hlasového rozhrania na všetky služby IFTTT,“ magické kúzla" vám umožní vykonať príkaz z ktoréhokoľvek z nich. Alebo nemôžete použiť Alice vôbec a napísať si vlastný frontend, napr. mobilná aplikácia, ktorá bude odosielať požiadavky na IFTTT cez rovnaké webhooky. Áno a nemusíte používať IFTTT, môžete ho nastaviť rovnakým spôsobom“ magické kúzla Pridať značky

Hlasové ovládanie je presne ten druh funkcie, ktorý sme všetci videli vo filmoch. Do domu vstúpi muž, pozdraví svojho neviditeľného asistenta a dáva mu najrôznejšie príkazy. Každý pozná Jarvisa z Iron Mana, kto o takomto asistentovi nesníva?

Hlasové ovládanie ešte nedosiahlo takú úroveň, ako ho popisujú spisovatelia sci-fi, no neustále naberá na obrátkach.

Ovládanie svetla je prvá vec, ktorá vám napadne, keď premýšľate o ovládaní hlasom. Ovládanie osvetlenia je najčastejšie používaná funkcia, stačí ísť do miestnosti a povedať „Zapni podsvietenie“ a v tom momente váš neviditeľný asistent zapne podsvietenie, takže môžete spustiť akýkoľvek prvok inteligentnej domácnosti MiMiSmart.

Nemusíte vyberať telefón a spúšťať aplikáciu. Stačí povedať „spustite scenár „Kino“ a v tom momente sa spustia závesy, zhasnú svetlá a začne sa film. Rovnako ako vo filmoch, nesúhlasíte?

Hlasové ovládanie sa často používa aj pri odchode z domu alebo pri príchode domov. „Prišiel som“ alebo „Odišiel som“ je najčastejšie používaný hlasový skript. Odišli ste z domu a váš neviditeľný asistent vypne svetlá, skupiny zásuviek a zapne váš domov. A keď prídete domov po dlhom a únavnom dni, povedzte: „Prišiel som“ a dom pre vás zapne príjemnú relaxačnú hudbu a stlmí jas osvetlenia.

Hlasové príkazy môžu byť čokoľvek, od špecifických prvkov: „Zapnite televízor“, „Vypnite stojacu lampu“ alebo „Vypnite hudbu“ až po príkazy naprogramované v skripte. Napríklad „Odišiel som“, „Scenár diskotéky“, „Zapnite film“, „Zapnite kúrenie“, v ktorých sa nevykoná jedna akcia, ale séria akcií na dosiahnutie konkrétneho cieľa.

Ovládanie môže prebiehať z telefónu alebo cez mikrofón v miestnosti. Globálne značky navyše nestoja a neustále vydávajú hlasových asistentov, ako je napríklad Google Home, Apple HomeKit alebo Amazon Echo.

Samotný systém Smart Home to naznačuje diaľkové ovládanie takmer všetky dostupné nástroje a zariadenia.

Okrem toho vykonávanie príkazov nie je obmedzené na funkcie „zapnúť/vypnúť“ alebo „otvoriť/zatvoriť“.

Pre mediálne zariadenia by mali stále fungovať funkcie „tichšie/hlasnejšie“ a funkcie „jasnejšie/tmavšie“ pre osvetlenie.

Všetky tieto príkazy je možné zadávať zo smartfónu, no oveľa pohodlnejšie je hlasové ovládanie svetla, hudby, kúrenia a predných dverí.

Prečo je potrebné ovládať inteligentný dom hlasom?

„Inteligentný dom“ nie je len drahá hračka. „Smart home“ je hardvérový a softvérový komplex rôznych nástrojov a zariadení, vďaka ktorým je váš domov bezpečný, pohodlný a pohodlný na bývanie.

Všetky tieto zariadenia sú ovládané pomocou rôznych diaľkových ovládacích panelov, ktoré výrobcovia dodávajú takmer ku všetkým svojim produktom.

V dôsledku toho sa v dome objaví niekoľko diaľkových ovládačov a jeho obyvatelia si musia pamätať algoritmy na prácu so zariadením.

Poskytovanie riadiacich signálov do inteligentného domu zo smartfónu má svoje nevýhody. Po prvé, gadget musíte neustále nosiť so sebou z miestnosti do miestnosti.

Po druhé, jeho batéria sa môže vybiť a samotný smartfón sa môže stratiť alebo dostať do rúk zločincov. Optimálnym riešením pre Smart Home je preto zariadenie na ovládanie hlasom. Toto zariadenie odbremení obyvateľov domu od nutnosti mať v každej miestnosti diaľkové ovládanie a pamätať si rôzne prevádzkové algoritmy.

Takéto ovládanie v systéme „Smart Home“ vedie k zbytočnosti diaľkových ovládačov rôznej veľkosti, ktoré fungujú na rôznych „vstupných miestach“.

Domáci hlasový systém osvetlenia

Vyrobiť si vlastné ovládanie osvetlenia hlasom nie je jednoduchá záležitosť. Na vyriešenie nestačí len túžba.

Je potrebné starostlivo zvážiť schému, vypočítať elektrické parametre, vyberte komponenty, rozhodnite sa čo softvér sa použije, či bude potrebná jeho úprava, čo môže byť vhodné z existujúcej zástavby, čo možno upraviť. Je vhodné vedieť pracovať so spájkovačkou a jemnou elektronikou.

Ale urobte si vlastné hlasové ovládanie svetla pomocou princípu „On/Off“. - je to len o výrobe veľkolepej hračky. Koniec koncov, ak to urobíte tak, že váš hlas môže ovládať zapnutie alebo vypnutie iba jedného osvetľovacieho zariadenia alebo skupiny zariadení, tak prečo nemožno rovnakú funkciu rozšíriť na iné zariadenia?

Ak chcete vytvoriť kompletný systém, otvorte ho na rozšírenie s názvom „Smart Home“.

Hotové moduly pre prácu s hlasom

akýkoľvek podobný systém začína modulom rozpoznávania hlasu. Prvé štruktúry na rozpoznávanie akustických signálov reagovali na tlieskanie: jedno tlieskanie - „zapnúť“, dve tlieskania - „vypnúť“.

Moderné štruktúry rozpoznávania hlasu sú zložité hardvérové a softvérové zariadenia schopné rozlíšiť stovky príkazových správ vydaných hlasom a hlasy môžu mať rôznu farbu, rôznu hlasitosť a hovorené slová môžu mať synonymá.

Najdostupnejšie moduly pre domáce produkty:

Modul rozpoznávania hlasu V3.1 (FZ0475) ;
Robotech SRL EasyVR Shield0;
Modul rozpoznávania hlasu LD3320;

Každý z týchto modulov má svoje výhody a nevýhody. Elechouse Voice Recognition Module V3.1 je navrhnutý tak, aby spolupracoval so súpravou Arduino.

Robotech SRL EasyVR Shield 5.0 má tri operačné algoritmy – presný, fonetický a tónový. Modul rozpoznávania hlasu LD3320 dokáže upravovať kľúčové slová.

Najjednoduchší spínač hlasového svetla

Najprv by ste sa mali rozhodnúť pre obvod a konfiguráciu spínača hlasového svetla.

V najjednoduchšom prípade bude takéto zariadenie zahŕňať:

modul rozpoznávania hlasu;
zosilňovač;
ovládač;
mikrofón;
ovládacie relé (počet závisí od toho, koľko svietidiel bude pripojených k spínaču);
päťvoltový napájací zdroj;
obvodové súčiastky - LED diódy, rezistory, kondenzátory, triaky, montážne pätice atď.

Zosilňovač je potrebný na to, aby zariadenie vnímalo hovorené slovo odkiaľkoľvek v miestnosti, nielen v blízkosti mikrofónu.

Regulátor je zostavený na báze mikrokontroléra Atmega8, ktorý má vlastné prevádzkové a trvalé pamäťové zariadenia.

Triaky sa používajú po prvé ako vypínače a po druhé ako stmievače, ktoré regulujú jas osvetlenia. Protokol výmeny informácií – UART.

Ako funguje hlasový spínač?

Prevádzkový algoritmus takéhoto prepínača je nasledujúci. Po úvodnom zapnutí je potrebné na niekoľko sekúnd prerušiť, aby sa načítal samotný modul rozpoznávania hlasu a spustili sa všetky zariadenia zariadenia. Potom je potrebné nainštalovať ochranu proti neoprávnenej aktivácii.

Koniec koncov, každý môže povedať napríklad „zapnite svetlo“ a zariadenie podľa toho zareaguje. To isté platí pre signál opačného významu.

Preto musíte nastaviť inicializačnú kombináciu, pre ktorú by ste mali povedať podmienené slovo, nejaké meno. Po vyslovení tohto slova sa rozsvieti signálna LED dióda, ktorá potvrdí, že zariadenie je pripravené na prevádzku.

Môže nasledovať akýkoľvek príkaz: „Zapni luster“, „Zapni stojacu lampu“, „Zapni nočné svetlo“. Tieto signály je potrebné naprogramovať pri nastavovaní zariadenia. Príkazy sú rozpoznané modulom a prenášané do riadiacej jednotky.

Regulátor zase spracuje informácie a generuje riadiaci signál do relé, čím zapne určené zariadenie. Na povel „Vypni luster“, „Vypni stojacu lampu“, „Vypni nočné svetlo“ vydá ovládač riadiaci signál na vypnutie.

Povolenie hlasového ovládania svetla v systéme Smart Home

Aby systém fungoval, musíte do každej miestnosti umiestniť citlivé mikrofóny. Prostredníctvom modulu rozpoznávania reči sa budú príkazy odosielať do ovládača.

Ovládač musí byť najprv naprogramovaný cez počítač na určité príkazy. Potom bude možné odkiaľkoľvek v dome hlasovo ovládať akékoľvek zariadenie v ktorejkoľvek miestnosti a v prípade potreby aj na dvore.