Вы только что установили свой новый Wirenboard и готовы превратить свой дом в очень умный дом. Несмотря на то, что первые шаги могут показаться немного пугающими, все на самом деле проще, чем кажется. Эта инструкция поможет вам начать настройку, начиная с распаковки и заканчивая первыми подключенными устройствами.
Мы не будем рассматривать сложные сценарии автоматизации, потому что наша основная задача — «оживить» контроллер, подключить его к сети и попасть в веб-интерфейс. Представьте, что это похоже на первую настройку нового маршрутизатора: вам нужно задать основные параметры, чтобы система работала.
К концу этой статьи вы получите устройство, которое работает и готово к дальнейшему развитию. Давайте начнем этот увлекательный путь к созданию собственного умного дома.
Распаковка Wirenboard
Начинаем с коробки с оборудованием, как обычно.
У меня есть следующие кабельные модули:
- Контроллер Wirenboard ревизии 6.6 (в сентябре 2020 вышла новая ревизия 6.7 с некоторыми аппаратными изменениями)
- WBIO-DI-WD-14 — 14 дискретных входов для подключения датчиков разного типа и выключателей
- WBIO-DO-R10-4 — подключение 4-х электрокарнизов и прочих моторов.
- WBIO-DO-R10-8 — модуль 8 реле, до 7А каждое, без больших пусковых токов. Подходит для подключения приводов водяного отопления, сигнальных ламп, катушек контакторов
- WB-MR6C v.2 — управление 6 группами освещения или электроприводами. 6 нормально-разомкнутых выходов реле, но входами они объединены в две группы
- WB-MRGBW-D — модуль управления четырьмя каналами светодиодной ленты, ток до 5 ампер на канал. Это может быть одни RGB лента или 4 одноцветные ленты или RGB + одноцветная
- WB-MAP6S — модуль измерения мощности по 6 каналам
- Универсальный датчик WB-MSW v.3: температура, влажность, освещенность, СО2, ИК-передатчик, движение, уровень звука, VOC (органические загрязнения в воздухе)
- Датчик WB-MS: температура, влажность и подключение сенсоров 1-wire
- Датчик температуры 1-wire выносной. Подключается к WB-MS или к самому контроллеру
- Блок питания 12 вольт 0.88 ампера
- Токоизмерительный трансформатор (на фото снизу слева)
В этой статье описаны все модули и их применение.
Все устройства имеют простую конструкцию, и почти всегда это только само устройство. На модуле есть ссылка на полную инструкцию. Это правильно, потому что инструкция большая, и печатать ее снова и складывать, чтобы поместиться в каждую коробку было бы бессмысленно. В комплекте с контроллером Wirenboard есть маленькая клеммная отвёртка. Это всегда очень удобно, потому что у меня много таких устройств. Инструкция по установке токоизмерительных трансформаторов, которая дается только вместе с модулями измерения мощности, также является правильной; однако есть некоторые тонкости, на которые важно обращать внимание при подключении.
Модели, название которых начинается с WBIO, подключаются к контроллеру по шине i2c, а затем подключаются к нему справа. На каждом таком модуле и контроллере слева штекеры, а справа отверстия для соединения.
Я быстро соединяю модули WBIO и контроллер.
Пока не подключены, остальные модули подключаются к контроллеру по шине modbus RS-485.
Первое включение Wirenboard
Мы подключаем контроллер Wirenboard и его модули к роутеру кабелем. Затем подключаем питание 12 вольт к блоку питания. На левом торце контроллера Wirenboard 6.6, как и в предыдущих версиях, есть разъём, который позволяет подключить блок питания. Начальная версия Wirenboard 6.7 не включает этот разъём, потому что он обычно не используется при установке в щите. Вместо этого питание подключается через клеммник, расположенный сверху слева на контроллере.
Поскольку контроллер получает IP адрес по умолчанию от DHCP, необходимо определить, какой адрес ему присваивается. Для этого достаточно посмотреть список подключенных устройств в веб-интерфейсе роутера. Я сразу увидел аппарат с адресом 192.168.1.8.
Далее мы попадаем в веб-интерфейс контроллера, набрав этот адрес в браузере.
Это главная страница или домашняя страница, с которой мы впоследствии выведем виджеты, основные элементы управления. Кроме того, виджеты добавляются вручную как в комнаты, так и на панели управления. Позднее мы поговорим о том, как виджеты распространяются по различным страницам.
Сразу перейдите на вкладку Devices и изучите все параметры, доступные для устройства:
Мы можем видеть температуру платы и процессора контроллера, напряжение питания и IP-адреса различных интерфейсов, встроенных в выходы контроллера. Контроллеры имеют четыре клеммы A1, A2, A3 и A4, которые могут быть дискретными или аналоговыми входами.
Вход шины Modbus представляет собой питание, а 5-вольтовый выход для датчиков с одной линией представляет собой 5-вольтовый выход. Мы можем перезагружать все подключенные по modbus устройства с интерфейса контроллера и отключать их питание при необходимости. Помните, что максимальный ток выхода Vout составляет 1 ампер, и это может быть недостаточно для питания всех устройств. Документация содержит информацию о мощности потребления каждого модуля; ток потребления представляет собой мощность, поделённую на напряжение питания. Два выхода Vout в контроллере Wirenboard 6.7 удобны для раздельного подключения двух шин modbus и раздельного питания, такого как модули в щите и шины датчиков.
Когда я подключил датчик температуры 1-wire к контроллеру, его номер и температура отображались в интерфейсе — 25,562 градуса.
При первом использовании устройства рекомендуется обновить прошивку. Последняя ли у меня версия прошивки, будет первым вопросом для техподдержки в случае возникновения проблем. На странице Обновление прошивки доступны методы обновления прошивки, а также ссылки на скачивание самой последней версии. Файлы прошивок можно получить по этому адресу: http://fw-releases.wirenboard.com/?prefix=fit_image/stable/
Прошивка весит около 175 мегабайт. Обновление просто: в разделе Настройки нажимаем кнопку Обновление прошивки и выбираем файл прошивки, который был скачан на компьютер. Обновление прошивки заняло пять минут, а перезагрузка контроллера продолжалась еще несколько минут.
Надпись «Подключен или отключен» в правом верхнем углу интерфейса показывает, есть ли в настоящее время связь с контроллером. Когда контроллер перезагружается, он выключается.
Настройка WBIO
Далее переходим к настройке подключенных модулей по шине i2c. В меню выбираем Config — Hardware Modules Configuration.
Три слота внутри контроллера предназначены для установки модулей.
External I/O Modules — 8 слотов для модулей вода-вывода, которые пристыковываются к контроллеру.
RS485 — позволяет настроить два порта RS485. Их можно выключить, чтобы получить второй порт CAN.
W1 и W2 могут подключать однопроводные датчики или дискретные входы.
Мезанины — это модули для аккумуляторов.
В каждом кнопке появляется выпадающее меню, из которого мы можем выбрать модули, к которым мы подключены. Не забывайте нажать кнопку сохранения сверху.
Я подключил три модуля для моделей 1, 2 и 3: четырнадцать дискретных входов, восемь релейных выходов и четыре шторы. После сохранения перейдите в раздел Devices.
Многочисленные новые компоненты появились в разделе Дискретных И/О:
Дискретные входы модуля WBIO-DI-WD-14 составляют элементы от EXT1_IN1 до EXT1_IN14. Модуль WBIO-DO-R10-8 включает в себя восемь реле EXT2. Модуль управления шторами WBIO-DO-R10-4 называется EXT3.
На выходе модуля штор есть два реле. Одно реле (DIR) отвечает за направление движения привода, а другое реле (ON) отвечает за подачу питания на вход реле DIR. В результате либо питание подаётся для вращения привода в одну сторону, либо оно вообще не подаётся. Это сделано для того, чтобы избежать того, чтобы питание подавалось на оба выходных контакта одновременно, поскольку это могло бы привести к разрушению электропривода.
Когда вход модуля WBIO-DI-WD-14 замыкается на клемму iGND, напротив соответствующего входа появляется галочка. Интерфейс позволяет управлять выходами.
Настройка умного дома на базе Wirenboard проще, чем кажется. После подключения устройства к сети и запуска веб-интерфейса через кабель или Wi-Fi вы за несколько минут создадите основную структуру, добавив реле и датчики и задав простые правила, такие как «включать свет при открытии двери» или «отключать обогрев при высокой температуре». Интерфейс прост и работает прямо в браузере. Платформа не требует особых технических знаний — просто следуйте шагам по порядку, и уже через некоторое время дом начнет реагировать на вас и на окружающую среду.
Настройка модулей Modbus
Модули, подключаемые по modbus, настраиваются в пункте меню Configs — Serial Device Driver Configuration.
Каждый модуль шины modbus имеет свой адпес. Это номер от 1 до 247. На каждом модуле указан адрес, который был указан производителем. На изображении ниже номер 117 виден на датчике WB-MSW.
Выбираем порт RS485-1, на который подключены модули. Затем нажимаем кнопку «Serial Device», а затем выбираем модель датчика и вводим номер 117. Устройство включено.
Можете нажать кнопку Properties и выбрать поля Enable Device и Name.
Драйверы, включенные в прошивку, обеспечивают доступ к настройкам, указанным в списке доступных. В списке есть счётчики Меркурий, Пульсал и некоторые модули Разумдом, кроме модулей Wirenboard. Кроме того, можно подключать устройства, у которых нет драйверов в списке; инструкция по самостоятельному написанию драйверов для устройств, управляемых по modbus, доступна на Wirenboard.
Я добавил также реле WB-MR6C v.2 и модуль управления светодиодной лентой WB-MRGBW.
Не имеет значения, как модуль подключается к шине или как его добавляют в контроллер.
Мы можем увидеть, что добавленные модули появились в меню Devices:
Датчик WB-MSW измеряет температуру, CO2, влажность, VOC, звук, освещенность и уровень движения. Красную или зелёную подсветку движения и зуммер можно включать и выключать.
При первом включении датчик СО2 показал ужасные значения 2500–3500 ppm, что было очень высоким. В инструкции, с другой стороны, говорится, что датчику нужно дать некоторое время на калибровку, возможно, несколько дней. Через две недели датчик показал более-менее стабильный уровень СО2 в комнате с закрытым окном 750–850 ppm, а в комнате с открытым окном 450–600 ppm.
Каждый вход модуля реле имеет счетчик срабатываний, помимо индикации входа.
В настройках модуля реле есть ползунок «Часы безопасности». Он отображает время в секундах. Если модуль реле и контроллер не связаны по шине modbus, модуль переходит в аварийный режим и отключает все выходы. Но в случае, если в этот момент пропадет связь с контроллером и выходы выключатся, они не вернутся в положение, в котором они были в момент отключения. Таймер не будет работать, если вы поставите его на значение 0.
Работа с терминалом
Поскольку контроллер Wirenboard работает на Linux (Debian), многие проблемы, возникающие при работе с ним, решаются через терминал SSH.
PyTTY — самая распространенная программа для работы с терминалом. Это небольшая бесплатная программа, которую можно скачать по этой ссылке.
Когда мы включаем Putty, открывается небольшое окно. Вообще говоря, нам там не нужно ничего, кроме первой вкладки. В поле IP-адреса контроллера вводим адрес порта (22). Тип подключения (SSH) не меняем и нажимаем «Открыть».
В открывшемся окне вводим пароль и логин основного сервера.
Если все верно, мы видим следующее окно:
Сделаем несколько важных настроек, которые требуют использования терминала.
Время и часовой пояс
Вводим команду timedatectl в терминал, чтобы увидеть текущие настройки времени.
Мы можем видеть, что текущее время выставлено верно, потому что контроллер синхронизируется с сервером с точным временем; однако сейчас это UTC +0, то есть время по Гринвичу. Для Москвы и Петербурга будет UTC + 3.
Набираем команду timedatectl set-timezone Europe/Moscow
Термин не относится к команде. Но мы набираем timedatectl, чтобы проверить, и получаем, что теперь часовой пояс MSK +3. Есть еще более короткая команда для отображения часового пояса и текущего времени.
Набираем команду timedatectl list-timezones, чтобы получить список всех часовых поясов.
Для проверки работы сервиса синхронизации времени ntp набираем systemctl status ntp
Мы проверим, работает ли сервис. Информация о серверах времени предоставляется командой ntpq -p.
Вообще говоря, вы не должны искать ответы на многие вопросы, касающиеся работы операционной системы контроллера, задавая вопросы «как сделать что-то в Wirenboard», а «как сделать что-то в Debian». В частности, это касается настройки времени.
Настройка Wi-Fi на Wirenboard
Если у вашего контроллера Wirenboard есть Wi-Fi-модуль (определяется антенной, выбранной при покупке контроллера), он может работать в режиме точки доступа (для подключения к нему), клиента (для подключения к основному роутеру по Wi-Fi) или сразу в обоих режимах.
В режиме, при котором контроллер ловит сеть Wi-Fi основного роутера с интернетом, а вы со своего устройства подключены к контроллеру, связь будет медленной. Вместо этого лучше подключать контроллер кабелем к роутеру.
На этой странице есть подробная информация о том, как настроить Wi-Fi. Надо отметить, что для редактирования файлов необходимо написать команду mcedit и путь к файлу в программе putty. В частности, следующее:
mcedit /etc/network/interfaces
По инструкции вносим необходимые изменения в файл, нажимая кнопку «Сохранить» в нижней строке и «Quit» в нижнем правом углу.
Следует отметить, что после настройки контроллера в качестве Wi-Fi клиента в списке подключенных устройств к роутеру появился дополнительный контроллер Wirenboard с другим IP-адресом.
Обновление прошивок устройств
Обновление прошивки необходимо как для контроллера, так и для подключаемых по rs485 устройств. Для этого на контроллер необходимо установить утилиту, которая позволяет команде обновлять прошивки.
dpkg -s wb-mcu-fw-updater || (apt update && apt install wb-mcu-fw-updater)
Следующим шагом будет введение команд обновления устройств.
wb-mcu-fw-updater update-fw /dev/ttyRS485-1 -a117 
Как показано на скриншоте, модули с адресами 117 и 69 были обновлены, а модуль 177 не потребовал обновления. Адрес устройства находится в конце команды и перед ним номер порта RS485.
Подробная информация об обновлении прошивок уcтройств находится здесь.
Пароль на вход в интерфейс Wirenboard
По умолчанию веб-интерфейс доступен без авторизации, поэтому логин и пароль должны быть использованы для предотвращения несанкционированного доступа.
Подробное руководство по тому, как это сделать, можно найти здесь: Защита паролем.
Удобство всей будущей умной системы зависит от настройки Wirenboard. Поначалу может показаться, что нужно разобраться во многих вещах, но на самом деле вы закладываете фундамент, который устойчив и гибкий. Последовательное выполнение инструкций поможет вам избежать большинства ошибок, которые делают новички.
Главное преимущество этой платформы заключается в том, что после первой настройки вы получаете полную свободу. Вы не ограничены сценариями одного производителя и можете подключать устройства разных брендов, создавая логику работы, которая идеально подходит вашим привычкам и потребностям. Кроме того, удобный веб-интерфейс делает управление простой задачей.
Не cтоит стремиться сделать всё и сразу. Начните с автоматизации нескольких простых процессов, например, управления светом в одной комнате. Это поможет вам освоиться с логикой работы, не загружая себя. Со временем, по мере того, как вы станете более уверенными, вы сможете добавлять новые датчики, устройства и более сложные сценарии. В конечном итоге ваш дом станет по-настоящему умным, работающим на вас.
