使用 MQTT 进行家庭自动化的正确硬件是什么?

物联网 智能家居 MQTT 微控制器
2021-06-18 02:49:51

我最近一直在做一个家庭自动化项目。完成开关控制,获取温度、湿度读数。我使用 Raspberry Pi 3 作为 MQTT 代理。它正在运行 Node-Red 和 Mosca。在客户端,我使用 ESP8266,连接了继电器和传感器。另外,我有一个基于 ionic 框架构建的移动应用程序。此外,我使用了双向开关来保持与物理墙壁开关的连接,以便在出现故障时仍然可以控制设备。完成这一切后,我想把它安装在家里。所以为了安全起见,我开始了一些研究,因为我的计划是现在玩 MAINS。

最近,我了解了固态继电器,它们似乎比我使用的要好得多。到目前为止,我使用的是普通继电器。这样但是,我发现固态继电器存在问题。它在输出端有两个端口(COM 和 NO)。

  1. 如何向 SSR 添加双向开关,以便从壁挂式开关和移动应用程序访问它?

我还想添加一个调光器来调整灯光的亮度和风扇的速度。为此,我发现 TRIAC 作为解决方案。我知道它是如何工作的,但我仍然不能完全理解 TRIAC。

  1. TRIAC 能代替继电器吗?

我打算将此继电器板 与此调光器一起使用

此外,我正在四处寻找使用 IP cam 添加监控选项,但找不到任何富有成效的东西。如果有人也可以为此发布一些参考资料,那将有很大帮助。

除了我的问题之外的任何其他建议也将不胜感激。

2个回答

虽然这两个问题一开始看起来是个坏主意,但实际上它们看起来像是在解决一个相似的主题。我将跳过使用电源的可怕话题(尤其是在增加新故障模式和访问危险的硬接线外壳中)。

您的“硬连线备份”策略是有道理的,因为您应该计划 WiFi 中断和 RP3 灾难性故障。您可能需要几天时间才能重新构建系统。不太清楚的是,您是否应该计划在端点崩溃的情况下进行冗余。确定端点已通电 - 是否由市电供电,您是否关心在掉电后灯会重新亮起?

这很重要的原因是 2 路开关的操作。经典的楼梯/大厅配置中,有两条“带电”线路,两端各有一个转换开关。这允许两端反转当前状态。然而,这可能不是最好的“覆盖”模式,而且至关重要的是需要您的电子开关在发生故障时保持活动状态。

一旦你接受了这一点,就有三种可能:

  1. 并行操作电子和机械开关,提供 OR 逻辑。如果 A 或 B 打开,则灯亮,因此您可以强行打开灯但不能将其杀死。

  2. 使用两个 SSR 开关作为电子开关和一个 2 路机械开关。无需担心开关重叠(考虑到开关实现 XOR 的方式),但如果电子设备出现故障,灯将保持关闭状态。

  3. 假设端点电子设备足够可靠,您可以容忍单个灯具故障(不是整个网络丢失),并在端点的 HW/SW 中实施 2 路开关控制。然后机械开关成为本地输入以与 RF 输入组合。

假设您选择选项 3,您只需要一个 SSR,它可以作为电源电压控制元件。您还可以使用调光器电路而不是开关。

在这种情况下,调光器电路几乎看起来像是 SSR 的直接替代品。单独的三端双向可控硅开关不会使调光器变暗,您需要少量的附加电路。对于某些 LED 驱动器(电源可以充当非线性负载),双向可控硅也不会总是给出预期的结果。比较开关和调光器功能,您可能还会发现调光器可以在火线上串联工作,但这在这里不重要,因为您的电子设备需要带电和返回以生成本地电源轨。

TRIAC 可以代替继电器。两者都有自己的优点和缺点。如果您只需要 ON/OFF 状态,继电器易于使用且价格更便宜,但如果您想调暗灯光或控制风扇速度,则需要 TRIAC。此外,如果您使用 TRIAC,您将需要一个相对较大的散热器。在电子网站上查看TRIAC 与继电器以进行更详细的比较。