Использование беспроводных датчиков движения Shelly BLU в сети KNX

Введение

Интеграция устройств Shelly с беспроводными датчиками Shelly BLU проста и предоставляет возможности расширения для систем KNX. Устройство Shelly Wi-Fi, поддерживающее сопряжение с устройством Shelly BLU, может использовать сигналы от этого датчика для запуска локальной автоматизации и, в свою очередь, информировать систему KNX об изменении.

Предварительные условия

Знания и понимание того, как отдельные устройства Shelly устанавливаются, настраиваются и интегрируются в системы автоматизации или облако Shelly. Устройство Shelly Wi-Fi с поддержкой KNX и компонентов BTHome (прошивка 1.4) и датчик движения Shelly BLU.

Описание случая

Этаж здания уже оборудован системой автоматизации KNX, рядом расположена лестничная площадка, где установлена ​​простая система управления освещением на основе таймера. Для обеспечения аналогичного опыта, как в офисном помещении, и в соответствии с планом экономии электроэнергии необходимо установить систему управления освещением на основе датчика движения.

Существующая установка

Рисунок, показанный на рис. 1, представляет собой часть инфраструктуры здания — общую зону лестничной клетки и соединяющего её коридора на определённом этаже, всё это является частью большого офисного здания с несколькими лестничными пролётами.

Рис. 1 — пример установки на лестничной клетке и соединяющем её коридоре на этаже Отдельные офисы и соединяющие их коридоры уже рассматривались как зоны с низкой интенсивностью движения, поэтому для обеспечения интеллектуального управления освещением используется система автоматизации KNX. Однако не был учтён поток посетителей и офисных сотрудников, перемещающихся между этажами. Этот поток приводил к тому, что освещение лестничной клетки оставалось включенным почти всё время в течение рабочего времени здания.

Используя Таблицу 1

ниже, мы суммируем существующую систему освещения, показанную на рис. 1, сосредоточившись только на одном этаже.

Таблица 1 - Описание цепей освещения
Название	Описание	Проводка	Активируется	Управление
L1	Освещение лестницы	Стандартное	Настенный выключатель с реле таймера лестницы	ВКЛ/ВЫКЛ
L2	Освещение коридора	KNX	Датчики движения с автоспуском	ВКЛ/ВЫКЛ	В связи с существующей системой автоматизации KNX и требованием подрядчика о безупречном сосуществовании и, по возможности, объединении обеих систем автоматизации, нам необходимо внести несколько уточнений относительно цепи освещения коридора (L2). Следующая часть и содержащаяся в ней информация касаются в основном интегратора KNX, ответственного за установку KNX. В описанном случае мы имеем зависимость «ведущий-ведомый» датчиков движения KNX, поскольку два (в данном случае) из них использовались для управления одной и той же цепью освещения. В Таблице 2 мы описываем эту зависимость. В случае, если представленная здесь реализация будет воссоздана, мы предоставим дополнительные пояснения (в столбце «Примечания») об используемых объектах KNX и групповых адресах, к которым они относятся. Такие пояснения необходимы, поскольку имена объектов KNX различаются у разных производителей. Таблица 2 - Система автоматизации KNX Номер Устройство Имя объекта Назначено GA Примечания 1 Главный детектор присутствия Объект переключателя 0/0/1 Объект, который показывает, что присутствие/движение обнаружено датчиком. Используя этот объект, датчик управляет соответствующим каналом исполнительного механизма переключателя для включения или выключения цепи освещения. Объект триггера 0/0/2 Этот объект используется для запуска выходного сигнала датчика через один или несколько связанных с управляемыми ведомыми устройствами цепи освещения (другими датчиками). 2 Детектор присутствия ведомого устройства Объект переключателя 0/0/2 Объект, который указывает, что датчик обнаруживает присутствие/движение. 3 Исполнительный механизм переключателя, канал X Объект переключателя 0/0/1 Включает/выключает освещение коридора (L2). Объект обратной связи Не применимо Опционально. В данном случае не используется. Оптимизированная установка Для дальнейшего снижения затрат на электроэнергию мы предложили оснастить все общие зоны на всех лестничных клетках легко устанавливаемыми датчиками движения и отдельными устройствами управления переключением. Таким образом, мы добиваемся раздельного включения освещения только там, где происходит фактическое движение, вместо включения всего освещения лестницы настенными выключателями, поскольку в существующей электропроводке они объединены в одну электрическую цепь. Это может показаться сложным в реализации, но на самом деле не требует прокладки дополнительных проводов и минимальных трудозатрат на монтаж проводки в существующей системе. На рис. 2 ниже показано описанное выше решение, опять же, установка предназначена для одного этажа. Рис. 2 - перепроектированная энергоэффективная установка на лестнице и соединительном коридоре на этаже В сравнении с чертежом, показанным на рис. 1, мы видим, что цепь освещения L1 больше не соединяется через этажи, а последние стали управляться индивидуально с помощью интеллектуального реле Shelly Mini 1 (не показано), которое легко помещается внутри (или рядом) с любыми потолочными светильниками. Кроме того, мы добавили датчик движения Shelly BLU (показан синим цветом). См. в Таблице 3 , какие устройства были добавлены, а какие удалены. Таблица 3 - манипуляции с цепью освещения лестничной клетки, L1 Устройство Функция Добавить/Удалить Таймер лестничной клетки Включает L1 на всех этажах; Таймер задержки выключения Существующее; подлежит удалению Настенный выключатель /на этаж/ Вход триггера таймера лестничной клетки Существующее; подлежит удалению Shelly Mini 1 Включает L1; Шлюз BLE Новое; подлежит добавлению Shelly BLU Motion Датчик движения; Таймер задержки выключения Новое; будет добавлено Электромонтажные работы не входят в данное руководство. Правильная установка и все необходимые электрические соединения являются абсолютной необходимостью не только для обеспечения надлежащей работы, но и для обеспечения безопасности и защиты пользователя. Все необходимые операции должны выполняться опытным специалистом в соответствии с предоставленной документацией. Конфигурация Датчик движения Shelly BLU — это беспроводное устройство Bluetooth Low Energy (BLE), которому требуется выделенный шлюз для приема передаваемых данных. Shelly Mini 1 — это дистанционно управляемое реле, которое включает в себя различные протоколы связи. Помимо очевидной функции управления переключением, Mini 1 также поддерживает протоколы связи BTHome и KNXnet/IP. Поэтому мы будем использовать его в качестве промежуточного устройства между недавно установленным датчиком движения и существующей установкой KNX. В связи с интеграцией двух независимых систем автоматизации в одну, мы разделили процесс настройки на два этапа. Сопряжение Shelly Mini и Shelly BLU Motion ==== Включение Bluetooth ====\n В качестве Bluetooth-шлюза мы используем Shelly Mini 1, и нам необходимо включить на нем функцию Bluetooth-шлюза. Для этого откройте встроенный веб-интерфейс устройства, перейдя по адресу: http://192.168.33.1 или, если устройство находится в другой сети, перейдите по адресу: http:// и затем перейдите в раздел: Настройки → Bluetooth . Рис. 1 - Настройки Bluetooth Установите флажок «Включить Bluetooth» », чтобы включить Bluetooth-модуль. После включения радиомодуля флажок «Включить Bluetooth-шлюз» также становится активным и может быть переключен. Щелкните по нему, чтобы включить его, а затем нажмите «Сохранить настройки», чтобы сохранить изменения конфигурации. ==== Добавление устройства ====\n После включения Bluetooth-радиомодуля и активации функции шлюза необходимо добавить устройство (устройства), которое (которые) мы хотим использовать. В нашем случае это датчик движения BLU Шелли. Для интеграции внешних устройств необходимо добавить их как отдельные компоненты. Выполните следующие шаги, чтобы добавить устройство BLE. Встроенный веб-интерфейс перейдет в раздел Компоненты и щелкнет значок «Плюс» в поле Устройства Bluetooth (BTHome) Рис. 2 - Компоненты Затем следует выполнить поиск ближайших доступных устройств Bluetooth. Нажмите на кнопку «Сканировать» в появившемся окне, найдите устройство Shelly BLU Motion (если поблизости находится несколько устройств Bluetooth) и следуйте инструкциям по его добавлению. Рис. 3 - Сканирование устройств BTHome После обнаружения устройства нажмите на кнопку «Настроить» и следуйте инструкциям на экране, чтобы добавить новое устройство. Рис. 4 - Настройка устройства BTHome В настройках устройства по умолчанию требуется ввести только поле «Имя». Укажите имя устройства, которое будет легко использовать в дальнейшем. В нашем случае мы присваиваем имя, основанное на местоположении устройства, например, «Восточная лестница, 3 этаж». Выбрав или установив флажок «Показать на панели управления», пользователь может определить, будут ли данные «Поддерживаемых датчиков» отображаться на главной странице встроенного веб-интерфейса. Чтобы сохранить внесенные изменения, прокрутите вниз и нажмите кнопку «Сохранить настройки». Рис. 5 - Добавлено устройство BTHome После завершения конкурса ваше устройство должно быть внесено в список, а встроенный веб-интерфейс должен выглядеть примерно так, как показано на рисунке ниже. Рис. 6 - Главная страница встроенного веб-интерфейса ==== Добавление действий ====\n После завершения процедуры сопряжения нам необходимо определить действие на основе входных данных датчика. Самый простой способ сделать это — создать отдельные действия событий — по одному для каждого необходимого условия, поскольку каждое действие может обрабатывать только один оператор IF-THEN. Для создания нового действия необходимо нажать кнопку «Создать действие» на вкладке «Действия» во встроенном веб-интерфейсе устройства. На экране появится окно «Новое действие», и, как показано на рис. 7, в выпадающем меню «Выберите компонент» теперь отображается информация, полученная от недавно добавленного датчика движения Shelly BLU. Рис. 7 — Параметры нового действия В данном случае нам необходимо активировать выходной сигнал интеллектуального ретранслятора Shelly 1 Mini при обнаружении движения и деактивировать его по истечении определенного времени, когда движение прекращается. Shelly BLU Motion — это устройство только с поддержкой Bluetooth, и его параметры, такие как чувствительность и задержка времени обнаружения движения, можно настроить через приложение Shelly Smart Control. Для настройки датчиков других производителей, пожалуйста, обратитесь к документации, предоставленной производителем. Поэтому нам нужны два оператора IF-THEN, по одному для каждого логического условия (истина или ложь), предоставляемого физическим интерфейсом обнаружения движения — последний вариант показан на рис. 7 — «Восточная лестница 3F — движение[0]». И поскольку каждое действие может содержать только один оператор IF-THEN, нам нужно создать два действия. Ниже мы шаг за шагом расскажем, как создать первое действие. Для каждого действия необходимо ввести следующий минимальный набор данных: Имя действия — используйте четко определенные имена действий, особенно при использовании множества действий. См. рис. 8a. Условие — определите условие IF для вашего варианта действия, например, “motion[0] is…”. Логическое значение - выберите желаемое утверждение True/False условия, например, “… true”. Затем выполнить - определите логический результат (оператор THEN), например, «Управление выходом (0) → Вкл». Все описанные выше шаги показаны на рис. 8a и рис. 8b ниже. Рис. 8a - Название действия Рис. 8b - Оператор IF-THEN Необходимо создать аналогичное действие для отключения выхода (0) при отсутствии движения. Повторите описанные выше шаги, чтобы создать еще одно действие, изменяющее логику действия, показанного на рис. 8a и рис. 8b. После успешного выполнения задачи у вас должны быть созданы два действия, выглядящие как на рис. 9. Рис. 9 - Созданные действия С помощью переключателей, показанных на рис. 9, можно выполнить любую операцию действия. Включено или выключено. После сопряжения Shelly BLU Motion и Shelly Mini 1 и создания управляющих «Действий» освещение лестницы начинает работать автономно. Следующая интеграция KNXnet/IP предоставляется только для расширения возможностей обеих автономных систем. KNXnet/IP В данном случае мы хотим показать два различных варианта интеграции устройств Shelly в сетевую инфраструктуру KNX. Первый вариант подходит для нижних этажей здания, где движение в основном осуществляется по лестнице, без использования коридора, ведущего в офисы. Второй вариант может быть реализован для верхних этажей здания, где большая часть трафика приходится на лифт и коридор, соединяющий офисы. Сначала рассмотрим общие настройки KNX, а затем рассмотрим каждый вариант по отдельности. Общие настройки Свяжитесь с системным интегратором KNX здания, чтобы назначить новый KNX-адрес Индивидуальный адрес Для получения настроек многоадресной связи сети для недавно добавленного устройства Shelly Mini 1. После сбора необходимой информации откройте встроенный веб-интерфейс Shelly Mini 1 и перейдите на вкладку KNX. Первый шаг — включить связь KNX устройства, установив флажок «Включить», а затем кнопку «Сохранить настройки». После этого потребуется перезагрузка устройства. После перезагрузки устройства вернитесь на вкладку KNX и введите настройки, предоставленные интегратором KNX, и снова нажмите кнопку «Сохранить настройки». После выполнения этой задачи ваш встроенный веб-интерфейс должен выглядеть примерно так, как показано на рис. 10. Рис. 10 — Общие настройки KNX Shelly Mini 1 В описанном случае мы не используем настройки устройства. Входы, поэтому для них не требуется никакой настройки. С учетом этого, давайте продолжим настройку выходов и рассмотрим две различные интеграции, которые мы уже упоминали выше. ==== Выходы ====\n Для настройки KNX выхода умного реле Shelly Mini 1 и его беспроблемного взаимодействия с существующей сетью KNX нам необходимо еще раз взглянуть на рис. 2 и лучше понять данные, представленные в «Таблице 2», которая описывает взаимосвязь между установленными датчиками движения KNX: «Главный» - «Подчиненный». Согласно этим данным, мы понимаем, что «Главный» датчик KNX, обозначенный цифрой 1 на рис. 2, установлен в дальнем правом углу коридора, а датчик KNX, работающий в режиме «Подчиненный», — это датчик, расположенный рядом с общей зоной лестничной клетки, где установлены устройства Shelly. Имея эту информацию, давайте перейдем к настройке KNX. на основе уже описанных подслучаев. Интеграция на нижних этажах Как мы уже упоминали, на нижних этажах здания общая лестничная зона используется людьми, переходящими с этажа на этаж. Поэтому нам необходимо активировать выход умного реле Shelly Mini 1 только тогда, когда датчик движения Shelly BLU обнаруживает движение. И в то же время, если мы хотим передать это изменение состояния освещения обратно в сеть KNX (используя объект обратной связи), нам необходимо обеспечить это таким образом, чтобы избежать активации общей зоны коридора. Это произойдет, если мы будем использовать текущий адрес группы (0/0/1), выполняющий эту роль, из-за флага «записи» объекта состояния. Поэтому для этого нам необходимо заполнить «Таблицу 2» дополнительным адресом группы - 0/0/3, который также должен быть согласован с интегратором KNX. В текущем случае нам не нужно активировать общую зону лестничной клетки. Сеть KNX, поэтому нам не нужно указывать адрес группы для объекта «Переключатель». Тогда вот как будут выглядеть настройки «Выход» KNX (Рис. 11). Рис. 11 - Настройки объекта обратной связи Интеграция с верхними этажами На верхних этажах здания также целесообразно предусмотреть возможность включения освещения в общей зоне лестничной клетки с помощью датчика KNX «Вспомогательный» (обозначен цифрой 2 на рис. 2) и наоборот. Таким образом, мы обеспечиваем двунаправленное переключение освещения в общей зоне лестничной клетки при приближении вспомогательного датчика KNX, а также можем включать свет в соединяющем коридоре при обнаружении движения датчиком движения Shelly BLU. Для этого с помощью интеллектуального реле Shelly Mini 1 необходимо подключить его к сети KNX. как еще один «Вспомогательный» . Мы можем сделать это, не внося никаких изменений в уже сделанные настройки конфигурации. Все, что нам нужно сделать, это назначить адрес группы, в котором находится объект триггера «Главный» (см. «Таблица 2»), как для объекта «Переключатель», так и для объекта «Обратная связь» - 0/0/2. Выполнив такую ​​настройку, мы перенаправляем команду, полученную от датчика движения Shelly BLU через объект «Обратная связь» Shelly Mini 1, на «Главный» датчик KNX, который включает освещение коридора, а также, прослушивая тот же адрес группы с помощью объекта «Переключатель», мы «перехватываем» команду переключения, отправляемую от «Вспомогательного» датчика KNX. Самый простой способ выполнить такую ​​настройку — использовать опцию «То же, что и объект «Переключатель»» для объекта «Обратная связь», все это показано на Рис. 12 ниже. Рис. 12 - Один и тот же адрес группы для объекта «Переключатель» и для объекта «Обратная связь» . Заключение В данном примере описывается, как можно установить успешную связь между любыми устройствами Bluetooth Low Energy и устройствами KNX, используя интеллектуальное реле Shelly Mini 1 (или любое устройство Shelly с поддержкой Bluetooth Gateway) в качестве промежуточного устройства.