Questo articolo riassume alcuni dei dispositivi per la domotica presenti nel mercato ad inizio secondo semestre del 2021. Tutti i dispositivi citati sono stati personalmente testati, o in ambito domestico o in ambito industriale, in diverse applicazioni racchiudendo l’esperienza maturata in diversi anni. La struttura complessiva e i dispositivi utilizzati integrano ottime funzionalità garantendo la stabilità del sistema e l’assenza di anomalie generiche. Dove possibile, si è scelto di prediligere l’ingegno e sistemi più economici lasciando fuori sistemi monomarca o kit smart home poiché molto costosi e soprattuto poco integrabili. Il cervello del progetto è Alexa e la sua integrazione con gli smart speaker forniti da Amazon come Echo Dot ed Echo Show.
Integrando al meglio tutte le funzionalità si aumenta notevolmente il comfort e si semplificano azioni quotidiane come il semplice accendere una luce. La cosa ancora più interessante è che si riesce a risparmiare notevolmente tanta energia che viene sprecata senza rendersene conto, un bene per il portafoglio e ancor di più per l’ambiente. Selezionando i dispositivi giusti, con un piccolo investimento si può rendere intelligente qualsiasi locale o abitazione.
Alexa
Gli smart speaker prodotti da Amazon hanno un’ottima qualità e un prezzo davvero ridotto (soprattutto se acquistati nelle giornate di offerta come il Prime Day o il Cyber Monday). Questo è testimoniamo anche dall’enorme quantità di dispositivi venduti. Alexa è l’assistente vocale sviluppato da Amazon e integrato negli smart speaker Echo. È basato su cloud e offre un modo intuitivo e innovativo di interagire con la tecnologia con cui abbiamo a che fare quotidianamente.
Alexa funziona tramite comandi vocali che possono essere impartiti mediante i dispositivo Echo, l’applicazione dedicata o tramite qualunque dispositivo compatibile. Chiaramente il modo più semplice per interagire è l’acquisto di un dispositivo Echo così da poter sfruttare a pieno tutte le funzionalità. Tra le cose più interessanti che si possono fare c’è chiaramente la possibilità di comandare dispositivi intelligenti quali luci, televisioni, lavatrici, condizionatori, ecc. A questo segue la possibilità di controllare prese ed interruttori smart così da poter accendere/spegnere qualsiasi dispositivi si voglia. Si possono controllare anche sistemi di allarme e di videosorveglianza.
Esistono dispositivi con la compatibilità nativa verso Alexa e altri dispositivi intermedi che permettono di fare da controller intelligenti universali. Altre funzioni interessanti riguardano l’organizzazione e la gestione della propria giornata organizzando il calendario, impostando sveglie e promemoria, chiedendo previsioni meteo e sul traffico e molto altro ancora. Si aggiungono poi tutti i contenuti multimediali presenti all’interno dei cataloghi Prime Music, Prime Video e la libreria Audible.
A queste funzionalità segue la possibilità di installare delle Skills. Queste non sono altro che applicazioni di terze parte che permettono di aggiungere particolari funzioni come la compatibilità con altri dispositivi, giochi vocali, stazioni radio, ecc.
Comodità
Ci sono alcune funzioni che oltre a sembrare davvero futuristiche sono molto comode e permettono di semplificare alcune routine quotidiane. Partendo dalle funzioni più semplici come chiedere l’ora o le previsioni meteo è possibile arrivare a creare delle vere e proprie routine per semplificare le azioni quotidiane. La casa smart fornisce una grande comodità e permette anche di ottimizzare i consumi nel modo migliore. Le funzioni che subito saltano all’occhio sono quelle di accendere/spegnere i dispositivi come luci, prese e interruttori con dei comandi vocali. Si pensi che queste azioni non sono solo comode per “non alzarsi dal divano” ma possono essere molto utili in casi in cui si hanno le mani occupate o si sta facendo qualcosa di impegnativo.
Tutti i vantaggi dei comandi vocali li ritroviamo anche quando dobbiamo impostare un evento sul calendario, sincronizzato con i maggiori servizi di calendari cloud, o chiedere ad Alexa quali impegni abbiamo per la giornata seguente. Possiamo impostare facilmente timer come per la cottura della pasta o aggiungere dei promemoria per ricordare qualcosa, ad esempio di prendere le medicine. Questi promemoria chiaramente sono sincronizzati nell’ecosistema e non solo verremo avvertiti dagli smart speaker ma anche dall’applicazione quando siamo fuori dall’abitazione. Questo discorso vale anche per la creazione delle liste come ad esempio una lista della spesa semplicemente chiedendo ad Alexa di ricordarsi cosa comprare appena ci viene in mente.
Anche il lato multimediale è fantastico. Gli altoparlanti hanno tutti una grande qualità e permettono di usufruire del catalogo Prime Music e dei maggiori servizi di streaming. Questo si riflette anche all’interno della Fire TV e di Prime Video che possiamo controllare sempre mediante dei comodi comandi vocali. Se non fosse abbastanza è possibile creare delle sequenze di azioni personalizzate che vanno ad automatizzare le azioni quotidiane.
Routine
Le routine possono condensare diversi comandi ed automatizzare alcune sequenze di azioni sulla base di eventi o di comandi. È possibile crearle dall’app Alexa sempre con una logica “If This Then That”. Seguono alcuni esempi di routine che ho trovato particolarmente utili o che mi è capitato di utilizzare.
Alexa, accendi le luci da lettura
Con questo comando Alexa va a preparare l’illuminazione della stanza accendendo due luci a soffitto (con due Sonoff Mini) e delle luci pendenti sul tavolo (Meross) per illuminare correttamente il tavolo garantendo una buona luce per la lettura. Con un solo comando vocale si evita di attivare tre interruttori posti in parti diverse della stanza
Alexa, preparami la scrivania
Questo comando consente di attivare tutto ciò che serve su una scrivania. Accende il pc (mediante Wake on Lan), accende il monitor e la retroilluminazione, la luce da lettura (Sonoff), le casse impostando il volume medio (Broadlink) e una stazione di ricarica USB.
Alexa, è l’ora del cinema
Questa routine permette di preparare la sala hobby per la visione di un film. Spegne le luci indesiderate e attiva l’illuminazione diffusa dietro il televisore, imposta il non disturbare, accende la televisione ed eventualmente apre Prime Video.
Alexa, come stanno i vini?
Con questo simpatico comando ci si può far dire la temperature dalla cantina o di una cantinetta vini in cui abbiamo posizionato un termometro smart.
Azioni quotidiane
Alexa, voglio farmi una doccia
Quando l’impianto dell’acqua calda sanitaria è molto grande si utilizzano dei sistemi (pompe di ricircolo) che fanno girare l’acqua così da averla calda appena si apre il rubinetto. Tenere queste pompe accese 24/24 è uno spreco di energia elettrica e termica per cui con questa routine la si può attivare solo quando necessario. Ad esempio attivando il comando la pompa si attiverà per 10 minuti permettendo di fare una doccia calda senza accorgersi di nulla. La stessa routine potrebbe essere impostata in modo da attivarsi automaticamente in determinate fasce orarie.
Alexa, mangiamo
Questa routine prepara la stanza per mangiare. Purtroppo ancora non apparecchia il tavolo, tuttavia, spegne le luci che non interessano, accende quelle posizionate sopra il tavolo e spegne la televisione.
Alexa, buongiorno
Questa routine oltre a rispondere con un “buongiorno a te” va a controllare le previsioni meteo e risponde subito con una frase motivazionale. Poi fa un elenco degli eventi programmati nel calendario per la giornata odierna e comunica anche il tempo che ci vorrà a raggiungere il posto di lavoro in base al traffico attuale.
Ci sono poi alcuni comandi predefiniti molto comodi, ad esempio:
- “Alexa, accendi la luce“: va ad accendere tutti i dispositivi di tipo “lampadina” all’interno della stanza (ovvero un gruppo di dispositivi creato nell’applicazione).
- “Alexa, spegni la luce“: va a spegnere tutte le luci in una stanza
Echo Show e calendario
Alexa, quali sono i miei impegni ?
Il calendario diventa ancora più comodo se utilizzato con uno smart speaker dotato di schermo. Sul display è possibile visualizzare tutte le informazioni degli eventi richiesti e programmati. Si può interagire attraverso i comandi vocali o tramite touch screen. Sul display ci sono altre funzionalità interessanti oltre a quelle di poter riprodurre dei video, come ad esempio la possibilità di visualizzare il video delle telecamere di sorveglianza o quella di effettuare delle videochiamate oppure di sfruttarlo come baby monitor. È possibile utilizzarlo anche come cornice digitale sfruttando l’integrazione con Amazon Photos o leggere una ricetta da Giallo Zafferano. Oltre alla videosorveglianza è possibile visualizzare anche videocitofoni o videocampanelli compatibili.
Sonoff
La prima serie di dispositivi di cui voglio parlare sono i Sonoff. Una serie di interruttori e prese intelligenti che con un costo molto contenuto permettono di rendere intelligenti diversi dispositivi. Tutti i dispositivi funzionano tramite cloud e tramite l’app proprietaria eWeLink, permettono l’integrazione con Alexa e altri servizi per la smart home. Tra i dispositivi più interessanti di tutta la serie troviamo il relè Basic e la sua versione con controllo del consumo energetico, il Sonoff Mini, una versione miniaturizzata, e il relè con il sensore di temperatura.
Tutti i dispositivi citati si connettono interponendosi tra la fonte di energia elettrica e l’elettrodomestico. Dopo una rapida configurazione tramite l’applicazione è possibile utilizzarlo come un interruttore ma con il controllo tramite smartphone e comandi vocali ma soprattutto un controllo da remoto! Il Sonoff Mini è particolarmente utile poiché contiene anche un contatto pulito che permette, ad esempio, di collegarci il vecchio interruttore che controllava la luce, mantenendo il sistema analogico precedente ma rendendolo intelligente!
Questi dispositivi sono controllabili facilmente dall’app dedicata e si integrano con diversi assistenti vocali, tra cui Alexa. L’applicazione e il dispositivo sono connessi tramite un cloud dedicato e questo permette di controllare facilmente il dispositivo anche da remoto, sia per vedere che per modificare il suo stato. Si pensi ad esempio come può risultare utile controllare di aver spento tutte le luci o eventualmente spegnerle anche una volta usciti di casa.
eWeLink
Le funzionalità dei Sonoff sono potenziate dall’applicazione cui fanno riferimento. Tramite l’applicazione si possono configurare diverse funzionalità aggiuntive. È possibile aggiungere dei timer di spegnimento o impostare delle fasce orarie di accensione automatizzata. Inoltre è possibile configurare degli scenari che permettono di accendere/spegnere un dispositivo sulla base di alcuni eventi. Tra questi troviamo l’accensione di un dispositivo quando se ne accende un altro. Con questa funzione si possono creare diversi scenari interessanti. Ad esempio, ipotizzando di utilizzare un Sonoff Mini con un interruttore fisico per controllare il contatto pulito potremmo sfruttarlo per accendere diversi altri dispositivi.
Un’altra funzione interessante la si ottiene utilizzando il modello R2 POW che contiene al suo interno un monitor del consumo energetico. Questo consente di leggere il consumo in tempo reale, di tenerne la storia nel tempo e di calcolarne il dispendio economico impostando la tariffa energetica. Inoltre si possono configurare diverse azioni o ricevere degli alert se si supera una certa soglia. È interessante anche il modello dotato di sensore di temperatura e umidità o di sensore di temperatura ad immersione. Questo consentono di configurare diversi scenari prendendo come target la temperatura. Ad esempio, accensione di un ventilatore, di un condizionatore, di un deumidificatore, ecc.
Termostato fai da te
Un’applicazione interessante l’ho effettuata in un’abitazione dove era stato aggiunto un pannello solare termico con relativo serbatoio al precedente impianto di riscaldamento per l’acqua calda sanitaria. Il pannello è stato allacciato, per questioni di spazio e corretto orientamento, lontano dalla caldaia per cui non era possibile sfruttarlo in serie facendo passare l’acqua preriscaldata nella caldaia. Per evitare sprechi di energia sono state aggiunte due valvole all’impianto che consentono (manualmente) di chiudere e aprire rispettivamente l’allaccio del pannello solare o della caldaia.
Questo consente di sfruttare il pannello nel periodo estivo, più che sufficiente a soddisfare tutte le richieste termiche, e nel periodo invernale ottimizzarne l’uso. Ovvero l’allaccio del pannello viene mantenuto aperto finché l’acqua nel serbatoio è sufficientemente calda. Quando scende sotto una certa temperatura si chiude e si apre l’allaccio alla caldaia la quale può partire e fornire l’ulteriore acqua calda. Per leggere la temperatura si utilizza il sensore ad immersione dei Sonoff nel pozzetto del serbatoio il quale attiva i due relè smart aprendo/chiudendo le rispettive elettrovalvole. Chiaramente esistono diversi sistemi molto più all’avanguardia tra cui far passare l’acqua preriscaldata all’interno della caldaia tuttavia questi sistemi richiedono tutti un investimento maggiore e diversi lavori in muratura per l’impianto termico ed elettrico in questione. Questo sistema ha permesso di risolvere il tutto con poche decide di euro.
Sonoff + sonda di temperatura Allaccio della caldaia + elettrovalvola Solare termico
Per saperne di più:
Meross
I dispositivi Meross sono molto simili ma dal punto di vista estetico molto più curati, sia il dispositivo sia l’app mobile. La famiglia comprende diversi dispositivi: interruttori, pulsanti soft touch, lampadine, led, ciabatte intelligenti. La configurazione è molto semplice e la maggior parte dei dispositivi sono acquistabili anche nella versione compatibile con Homekit.
Tra i vari dispositivi sono molto interessanti lo Smart Switch, con funzionamento analogo al corrispondente Sonoff, e l’interruttore da muro. Quest’ultimo consente di sostituire facilmente un qualunque interruttore da muro andandosi ad avvitare sui supporti universali delle scatole elettriche 503. L’installazione è molto semplice, come gli altri dispositivi è sufficiente portargli fase e neutro e collegare le varie uscite dove viene interrotta la fase. Ovviamente richiede le dovute attenzioni essendo corrente dell’impianto elettrico a 220V, potenzialmente mortale. Successivamente si configura l’app e l’integrazione con i vari assistenti digitali, tra cui Alexa. L’integrazione funziona alla perfezione, meno intuitiva è l’integrazione in HomeBridge, di cui parleremo più avanti, che richiede alcuni passaggi in più rispetto ai Sonoff e potrebbe risultare meno versatile.
Cronotermostati intelligenti
In ottica del risparmio energetico e della sensibilità verso l’ambiente esistono diversi sistemi per riscaldare i locali nel modo più corretto sulla base delle nostre esigenze. Il dispositivo per eccellenza, in quest’ambito, è il termostato smart che permette di attivare il riscaldamento al raggiungimento di una temepratura soglia e diverse funzioni molto interessanti. Ogni termostato è composta da tre parti: sensore, attivatore e sistema di controllo.
Il sensore si occupa di rivelare le condizioni ambientali, come temperatura e umidità. L’attivatore si occupa di attivare/disattivare il riscaldamento, tipicamente non è altro che un relè che chiude/apre un contatto pulito che comunica al sistema di riscaldamento di partire, altri sistemi potrebbero chiudere delle elettrovalvole a 220V dell’impianto termico che a loro volta si occupano di far partire il sistema di riscaldamento.
Il sistema di controllo permette sia di impostare la soglia di temperatura e di far partire automaticamente il riscaldamento per mantenere l’ambiente sopra una certa temepratura, sia di programmare fasce orarie, sia un controllo remoto del riscaldamento anche fuori dall’abitazione. A queste funzioni elementari si aggiungono diverse funzioni più avanzate a seconda del prodotto come il controllo dei consumi energetici, l’autoapprendimento delle abitudini di accensione/spegnimento, controllo della qualità dell’aria, rilevamento delle finestre aperte (con blocco dell’accensione) e molte altre. Tutte queste funzioni però vanno contestualizzate all’impianto termico valutando anche posizionamento e qualità degli elementi radianti, lo stato delle condutture, l’efficienza della caldaia e diversi altri parametri.
Tado
Tra i tantissimi sistemi disponibili ho trovato molto interessante il Tado. È un sistema con un ottimo rapporto qualità/prezzo sia nel Kit Base per il termostato che negli accessori aggiuntivi. Il kit permette di rendere intelligente il riscaldamento centralizzato o a pavimento, permette di risparmiare energia e ottimizzare il comfort.
Alexa, imposta il riscaldamento della camera a 26 gradi
Ci sono diverse funzionalità come creare una routine climatica e adattarla alle proprie esigenze, integrazione delle previsioni meteo, consigli per la qualità dell’aria, geolocalizzazione per spegnere i riscaldamenti se si esce di casa, rilevamento delle finestre aperte. Il tutto è implementato in un’app con un’ottima grafica e si integrata con la maggior parte delle piattaforme per la domotica.
Efficienza dell’impianto termico
È certo che un termostato smart possa giovare al consumo energetico e questo a dovuto a diversi fattori. Sicuramente la programmazione è più precisa e spesso più semplice della maggior parte di cronotermostati in commercio. A questo si aggiunge la possibilità di un controllo remoto, molto utile in caso si ritardi o anticipi il rientro a casa. La temepratura può essere regolata in base alle proprie esigenze direttamente dallo smartphone o da comandi vocali e si può ottimizzare il funzionamento dell’intero impianto termico adeguandolo anche alle conduzioni meteo. Si ottengono benefici sia in termini di comfort che in termini di consumo energetico anche con impianti di riscaldamento datati.
Ci sono però diversi problemi che potrebbero rendere le situazioni reali leggermente diverse. Un primo fattore è legato al fatto che tipicamente il sensore di temperatura è incorporato nel termostato per cui un cattivo posizionamento potrebbe falsare alcuni di questi valori. Non sempre l’impianto elettrico viene studiato e predisposto per ottimizzare il controllo smart di una casa per cui potrebbero sorgere diverse problematiche. Un altro aspetto è legato al fatto che si misura la temperatura in una sola stanza, dove c’è il termostato, e si è all’oscuro di cosa accade in altre stanze a meno di posizionare ulteriori sensori. Spesso, a causa di errate progettazioni, ci si ritrova con camere più piccole che raggiungono temperature molto elevate rispetto a stanze più grandi dove il termostato rileva la temperatura desiderata. Oppure la situazione opposto, camere piccole con la temperatura desiderata e camere più grandi dove si percepisce una temperatura più bassa.
Un secondo aspetto è legato al fattore umano dove il maggiore ostacolo diventa l’uomo e la pigrizia di voler imparare qualcosa di nuovo così da accantonare la maggior parte delle funzioni sminuendolo il termostato smart e riducendo le possibilità di risparmio.
Valvole termostatiche
Una soluzione più completa, in ottica di risparmio energetico e del desiderio di massimare il comfort nella singola stanza, sono le valvole termostatiche. Mentre con il termostato controlliamo la temperatura nella stanza dove è presente il sensore di temperatura, con la valvola termostatica possiamo regolare il singolo elemento radiante. Tale prodotto è ben noto da parte degli inquilini di condomini per i quali vige l’obbligo di installare valvole termostatiche dal 30 dicembre 2016 ai fini di procedere alla contabilizzazione del calore.
La valvola regola in flusso d’acqua per il singolo calorifero in modo da regolare il calore che viene trasmesso. Impostata la temperatura la valvola si regola autonomamente e una volta raggiunta la temperatura arrestano il flusso d’acqua. Chiaramente questi sistemi possono essere integrati con l’ecosistema della maggior parte dei cronotermostati per la domotica.
In alcuni casi questi sistemi potrebbero però risultare troppo invasivi o potrebbe non valere la pena fare l’investimento per controllare singolarmente ogni elemento radiante. Un’alternativa molto più economica anche se meno ottimizzata e con meno funzionalità è quella di andare a domotizzare il contatto pulito che va ad attivare la caldaia. Andando a controllare, con un relè smart, il TA della caldaia si possono far partire i riscaldamenti in modo molto semplice, con l’applicazione o con i comandi vocali.
Un’alternativa molto semplice
Un esempio l’ho realizzato con i Sonoff Mini, piccoli e pratici, che possono essere incassati anche all’interno delle scatole elettriche 503 sostituendo il vecchio cronotermostato. In questo impianto è stato possibile sostituire dei cronotermostati molto sofisticati anche se non smart che, nonostante il costo elevato e la marca blasonata, davano diversi problemi pratici e di durata delle batterie. Inoltre ho aggiunto un’elettrovalvola per dividere le zone da riscaldare. L’impianto che prima scaldava un salone, un bagno e tre stanze ora è diviso in una stanza (in cui sono presenti un termosifone e un termoconvettore) e nei restanti ambienti (5 termosifoni). Le valvole sono comandate dai Sonoff Mini e, una volte attivate, chiudono il TA della caldaia facendola partire.
Con una spesa molto contenuta è stato possibile rendere smart due accensioni separate. Questo è stato fatto poiché la stanza singola viene usata molto più frequentemente del resto e riscaldare tutto l’ambiente, in queste condizioni, costituirebbe un inutile dispendo energetico considerando che nella stanza singola il termoconvettore permette di raggiungere rapidamente temperature più elevate.
L’accensione smart consente anche il controllo tramite comandi vocali e il controllo remoto permette di monitorare sempre lo stato della casa, anche se fuori dall’abitazione. Ho adottato questa soluzione anche perché l’ambiente nel complesso non era predisposto per più cronotermostati e il precedente era posizionato in una posizione molto sconveniente per tutti i bilanci energetici. Inoltre in tutte le stanze citate era presente un sensore di temperatura realizzato con Sinric.pro (vedi avanti) che permette un monitoraggio completo anche tramite Alexa. Chiaramente potrebbero anche essere sfruttati gli scenari con dei sensori di temperatura o con gli orari così da avere un cronotermostato completo.
Broadlink
Broadlink tra i vari prodotti del catalogo offre due interessanti telecomandi universali smart, RM Mini ed RM Pro. Ci sono alcune differenze tra i due ma il controllo IR è identico. Il dispositivo presenta diversi LED infrarossi che possono essere controllati dall’applicazione programmando diversi comandi. Ovvero permette di clonare i classici telecomandi e trasferirli sull’applicazione. A questo si aggiunge anche il controllo vocale.
Alexa, accendi il condizionatore
Ci sono diversi esempi molto utili. I primi esempi riguardano il mondo audio/video in cui è possibile rendere smart l’accensione della televisione, stereo, amplificatori e tutte le altre funzioni come la regolazione del volume, canali, ecc. Ovviamente oltre al controllo vocale si aggiunge la possibilità di inserirli all’interno delle routine andando ad automatizzare diverse azioni.
Un esempio ancora più interessante riguarda il controllo dei condizionatori. Tramite l’applicazione è possibile clonare manualmente i tasti e ricreare un telecomando virtuale ma per la maggior parte dei dispositivi si trova già il telecomando pronto nella libreria. È sufficiente selezionare il dispositivo e saranno subito pronti tutti i comandi. Questo permette di rendere smart un condizionatore datato o privo di connessione ad internet ed integrarlo all’interno della domotica. Discorso analogo per termoconvettori o ventilatori con controller ad infrarossi.
IoT
Esistono diverse soluzioni per crearsi autonomamente un sistema di smart home o dispositivi integrabili con gli assistenti per la domotica. Tra i vari uno molto interessante è proprio Tasmota. Se si ha un po di praticità con i sistemi elettronici e con la programmazione tramite Arduino è possibile creare, con costi estremamente ridotti, sistemi per l’IoT anche molto sofisticati. Le competenze richieste possono essere anche molto semplici poiché in rete si trovano tantissime guide che spiegano passo passo come fare, almeno per le funzioni più elementari.
Tasmota è un firmware opensource che permette di riprogrammare dispositivi elettronici basati su chip ESP8266 della Espressif ampliandole le possibilità. Tra i vari dispositivi è anche possibile modificare i Sonoff. ESP8266 è un piccolo chip con wifi integrato, un Arduino in miniatura ma più potente che possiamo controllare per gestire numerosi ingressi ed uscite. Il sistema integra diverse funzioni tra le quali troviamo il controllo mediante MQTT, interfaccia web, HTTP o seriale. A queste si aggiungono la possibilità di automatizzare timer, regole e script e l’integrazione con i sistemi per la domotica tra cui Alexa.
Automazioni
Tra le varie prove ne ho configurati diversi per l’automazione dell’illuminazione all’esterno di una villa. Ad esempio un dispositivo basato sulla schedina NodeMCU, che integra al suo interno il chip ESP8266, e diversi relè, che controlla l’illuminazione di un giardino. I vari punti luce, divisi in zone, possono essere accesi manualmente, tramite l’interfaccia web o tramite Alexa, oltre ad avere una routine che li accende/spegne al tramonto – metà nottata – alba, di cui riporto i comandi testuali ma può essere configurata facilmente anche tramite interfaccia web.
22:41:17.492 CMD: timers
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22:41:17.504 RSL: RESULT = {"Timers1":{"Timer1":{"Enable":1,"Mode":2,"Time":"00:20","Window":0,"Days":"1111111","Repeat":1,"Output":1,"Action":1},"Timer2":{"Enable":1,"Mode":0,"Time":"00:30","Window":0,"Days":"1111111","Repeat":1,"Output":1,"Action":0},"Timer3":{"Enable":1,"Mode":0,"Time":"04:30","Window":0,"Days":"1111111","Repeat":1,"Output":1,"Action":1},"Timer4":{"Enable":1,"Mode":1,"Time":"-00:20","Window":0,"Days":"1111111","Repeat":1,"Output":1,"Action":0}}}
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22:41:17.523 RSL: RESULT = {"Timers4":{"Timer13":{"Enable":0,"Mode":0,"Time":"00:00","Window":0,"Days":"0000000","Repeat":0,"Output":1,"Action":0},"Timer14":{"Enable":0,"Mode":0,"Time":"00:00","Window":0,"Days":"0000000","Repeat":0,"Output":1,"Action":0},"Timer15":{"Enable":0,"Mode":0,"Time":"00:00","Window":0,"Days":"0000000","Repeat":0,"Output":1,"Action":0},"Timer16":{"Enable":0,"Mode":0,"Time":"00:00","Window":0,"Days":"0000000","Repeat":0,"Output":1,"Action":0}}}L’interfaccia web è molto pratica ed intuitiva. Per il controllo remoto si potrebbe utilizzare il port forwarding ed accedere al dispositivo da fuori la LAN tuttavia conviene sfruttare l’integrazione con Alexa. Un sistema simile l’ho impiagato anche per controllare un impianto di irrigazione sfruttando delle elettrovalvole e l’integrazione con i dati meteo e ambientali.
Sensori di temperatura
Nel caso si abbia un po di praticità con i sistemi elettronici e Arduino è possibile anche realizzare dei sensori di temepratura molto precisi a bassissimo costo. Questo è possibile grazie a Sinric.pro come già descritto nel progetto del controllo ambientale.
Alexa, quanti gradi ci sono in cantina ?
Il sistema si integra perfettamente con Alexa tuttavia ancora non permette di creare routine intelligenti basate sulla temperatura. Per quest’ultima funzione è meglio fare affidamento ad un termostato o ad altre soluzioni già descritte. Inoltre, utilizzando l’app dedicata, è possibile tenere in memoria umidità e temperatura registrando tutti i dati fino ad un anno intero.
In diverse situazioni è stato testato per monitorare le condizioni ambientali di oltre 10 sensori in un’unica abitazione, monitorare la temperatura di uscita/ingresso di più caldaie, monitorare le temperature di un impianto solare termico.
Per ulteriori informazioni:
HomeBridge e HomeKit
La maggior parte dei dispositivi citati non hanno compatibilità con il framework HomeKit ovvero i software Apple resi disponibili per iOS, iPadOS e MacOS per controllare i dispositivi intelligenti e la casa. Alcuni dei dispositivi in commercio presentano due versioni una non compatibile e una compatibile, tipicamente più costosa. Per diversi motivi è probabile ci si ritrovi con la maggior parte dei dispositivi non compatibili. Tra i vari motivi sicuramente spicca il fatto che in Italia non è ancora disponibile l’HomePod ovvero lo smart speaker HomeKit, il corrispettivo dell’Echo di Alexa per la domotica. Altri motivi sono legati al fatto che per utilizzare HomeKit è necessario disporre di dispositivi Apple aggiornati o selezionare accuratamente gli smart devices.
In caso si voglia fare l’upgrade in un secondo momento e convertire un impianto di domotica non HomeKit rendendolo compatibile non è necessario sostituire tutti i dispositivi ma una buona soluzione è affidarsi ad HomeBridge. Quest’ultimo è un server molto leggero basato su NodeJS che permette di emulare l’API HomeKit e integrare diversi dispositivi smart sfruttando più di 2000 plugin. Il sistema più completo in cui mi sono trovato ad usarlo sfrutta un Raspberry Pi come server su cui gira HomeBridge integrando più di 70 dispositivi intelligenti (la maggior parte Sonoff e Meross) convertendoli e rendendoli compatibili con l’ecosistema Apple.
L’interfaccia grafica web è molto semplice ed intuitiva. Ci sono i plugin per Ewelink e Meross che permettono di connettere i dispositivi semplicemente facendo l’accesso con il relativo account. C’è l’integrazione con Broadlink e diversi sistemi smart, con le previsioni meteo e la possibilità di utilizzare accensioni virtuali con il Wake on Lan.
Per ulteriori informazioni:
Videosorveglianza “giocattolo”
Prima di procedere con questa descrizione è bene precisare che quanto segue è tutt’altro che un sistema di videosorveglianza professionale e presenta diverse falle di sicurezza che non lo renderebbero idoneo dove è richiesta sicurezza. Tuttavia, nonostante sia più vicino ad un giocattolo che ad un sistema di videosorveglianza può essere molto utile per avere una visione sulla propria casa. Tra i diversi dispositivi in commercio spicca, per il rapporto qualità/prezzo, l’ecosistema YI Home che batte alla grande la maggior parte dei kit base venduti come “sistemi di sorveglianza all-in-one”.
La famiglia YI per la videosorveglianza vanta più di 20 milioni di utenti ed è stata riconosciuta nelle Top 3 piattaforme cloud. Ci sono diverse versioni dalla più semplice, YI Home Camera, quella da esterno e la versione dome. Le telecamere, dal costo molto contenuto, includono la telecamera in se, il registratore, la scheda di rete, la schedina sd per il salvataggio dei filmati e diverse funzioni intelligenti. Tra queste il riconoscimento del movimento umano e la possibilità di inviare alert, cloud storage, rilevamento del pianto dei bambini, audio bidirezionale con funzione citofono, motion tracking e riconoscimento facciale.
Con un costo veramente contenuto, per le funzioni che offrono, consento con poche centinaia di euro di avere una visione completa sulla casa da remoto con diverse telecamere. Sono disponibili le app per smartphone e computer che permettono di ricevere le notifiche e vedere i filmati registrati e in diretta oltre alla gestione di tutte le funzioni intelligenti.
Per un discorso sulla sicurezza rimangono fuori da questo discorso gli antifurti. Ne esistono diverse soluzioni integrabili, alcune anche molto economiche, ma essendo un sistema ideato per la sicurezza consiglio di rivolgersi ad un tecnico specializzato ed eventualmente valutare con lui come integrarlo al meglio con la domotica già presente.
Monitor di rete
Un particolare di cui tenere conto è che tutti questi dispositivi sono connessi ad internet. Richiedono un sistema che sia in grado di gestirli al meglio per evitare un sovraccarico della rete garantendo che tutti siano continuamente connessi per funzionare al meglio. A tal proposito descrivo uno dei sistemi su cui ho lavorato che risulta piuttosto completo per essere una rete LAN domestica realizzata con prodotti consumer. I prodotti utilizzati non sono di ultima generazione essendo stata realizzata qualche anno fa ma le prestazioni sono tali da soddisfare tutti i bisogni odierni.
La rete è globalmente divisa in tre sottoreti gestite da un firewall creato ad hoc. Le sottoreti sono divise con un colore che le identifica. La rete GREEN contiene tutti i dispositivi della rete locale e può accedere a tutte le altri reti e all’esterno (internet). La rete BLUE è stata creata per le connessioni ospiti, dotata di access point dedicati, permette agli ospiti di accedere ad internet senza vedere i dispositivi della rete GREEN. Questo permette ai dispositivi della rete verde di essere protetti ed evita fastidiose interferenze di terminali ospiti con stampanti, UPNP, broadcasting su tv, controllo della domotica e diversi altri applicativi con connessione plug and play. Allo stesso tempo garantisce privacy sia all’ospite che ai dispositivi sulla rete locale. Chiaramente la rete BLUE non può accedere alle altre reti locali ma può accedere all’esterno.
Infine la rete ORANGE (DMZ) può accedere solo all’esterno ma ha la particolarità di avere alcune porte aperte per determinati servizi. Questo permette l’accesso dall’esterno a diversi servizi quali server di monitoraggio o controllo dell’antifurto. Questa sottorete permette il port forwarding e l’accesso ad alcuni dispositivi anche dall’esterno della LAN senza esporre tutta la rete.
Rete LAN
Globalmente la rete comprende diversi dispositivi tra cui troviamo 2 laptop, 2 computer fissi, 2 televisori smart, 2 Fire TV, 3 tablet, 4 smartphone, antifurto, 10 telecamere IP, 7 access point Wi-Fi, 1 server con due macchine virtuali (doppia connessione fisica), 1 server con NIC teaming 2 Gbps e ridondanza (totale 4 connessioni fisiche), 1 server su Raspberry Pi, un NAS, due stampanti e circa 60 dispositivi per la domotica.
La rete fisica è cablata con un totale di 30 porte sparse per l’abitazione. Il tutto è predisposto per la connessione a 10 Gbps anche se quasi tutti i dispositivi lavorano a 1 Gbps. Ogni sottorete esce dal firewall ed entra in uno switch che, tramite lan patch, viene indirizzato alle varie porte terminali. Router, firewall e server si trovano in un ambiente dedicato e isolato dal resto mentre per la rete wireless vengono sfruttate le porte terminali e gli access point Wi-Fi AC.
Firewall
Il cuore operativo è il firewall. Per diverse questioni si è scelto un firewall auto-costruito su cui viene fatto girare pfSense. Il firewall è costruito su un’apposita macchina che contiene 4 schede di rete fisiche. Sulla prima riceve la connessione dal router dell’ISP (rete RED) mentre sulle altre 3 ci sono le reti locali (GREEN, BLUE e ORANGE).
Il firewall è corredato di diversi servizi. Sono abilitati il server DHCP sulle diverse LAN con gateway 192.168.0.1, .1.1 e .2.1. Sono abilitati antivirus e intrusion detection oltre a diversi servizi standard. Inoltre è sempre attivo anche il monitor Ntopng che consente di analizzare i flussi dividendoli sulla base di categorie, applicazioni e porte per ogni host della rete.
Ambienti di virtualizzazione
Sono presenti diversi server. Un primo server, ormai in disuso, si occupava di gestire la libreria multimediale (4 TB) e di tenere i backup di diversi computer (2 TB con raid). Inoltre vi era presente una virtualizzazione con OpenMediaVault che permetteva di realizzare un NAS multimediale disponibile per tutta la rete. Inoltre era presente un’ulteriore macchine sulla rete ORANGE con Owncloud che permetteva di avere il proprio cloud remoto (2 TB). Con i progressi dei servizi di streaming e di clouding, enormemente maggiori di quelli dell’ISP che fornisce ancora una connessione FTTC, si è scelto di spegnere questi server e passare ad aziende di clouding. La situazione complessiva è tale per cui la spesa di questi servizi appoggiandosi ad aziende esterne è minore di quanto si spende complessivamente in modo autonomo. Oltre al fattore economico anche le prestazioni, in termini di velocità e di sicurezza dei backup, sono molto maggiori.
I server utilizzati sono tali solo in quanto forniscono un servizio agli altri elaboratori collegati (client) ma fisicamente sono dei normali computer in disuso ottimizzati per essere accesi 24/24. Si è scelto di utilizzare dei computer consumer di recupero per il basso costo realizzativo e per la facile reperibilità dei pezzi in caso di guasto. I due server citati sono fisicamente uguali e ce ne sono altri due (ormai in disuso) con gli stessi pezzi tali da garantire una ridondanza e una rapidità di intervento in caso di guasto. Chiaramente un unico server con doppio alimentatore e un opportuno sovradimensionamento permetterebbe di ottenere prestazioni maggiori, molta più affidabilità e probabilmente anche consumi leggermente ridotti. Tuttavia richiederebbe un notevole investimento, non paragonabile alla piccola spesa sostenuta nel riciclare dei computer consumer.
PRTG
Il server più importante è costituito da una macchina sulla quale sono presenti due sistemi virtuali sui quali gira il monitor PRTG così da sfruttare, sulle diverse LAN, la licenza free di un software veramente completo. Inoltre su una delle due è presente un volume di rete che permette il backup automatizzato dei computer da qualsiasi punto dell’abitazione. Le macchine virtuali a loro volta effettuano un backup sul NAS situato, per precauzione, in un altra stanza.
PRTG Network Monitor è un software di monitoraggio della rete sviluppato da Paessler AG. Può monitorare e classificare le condizioni del sistema come l’utilizzo della larghezza di banda o il tempo di attività e raccogliere statistiche da vari host come switch, router, server e altri dispositivi e applicazioni.
In questa rete viene utilizzato principalmente per monitorare la connessione dei vari dispositivi e il loro uptime. C’è poi un controllo più specifico per i diversi server dove monitora larghezza di banda, spazio libero degli hard disk e salute del sistema. Il monitoraggio è attivo 24/7 e consente di avere un continuo controllo dei dispositivi in rete che risulta fondamentale nel caso in cui ci siano dei malfunzionamenti. È chiaro che una casa domotica strutturata richiede comunque una certa manutenzione.
Disclaimer
Tutti i collegamenti elettrici ed idraulici sono stati realizzati insieme ad una ditta specializzata. È sconsigliato operare sull’impianto termico o elettrico se non si è competenti. Entrambi gli impianti devono seguire le rispettive norme.
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