Сценарии для дома: 'Охранный' режим
Концепция и компоненты охранного режима
Охранный режим — это комплексный сценарий автоматизации, основной целью которого является обнаружение несанкционированного проникновения на объект, оповещение владельца и/или охранных служб, а также активное противодействие злоумышленникам. В отличие от простых сценариев, таких как управление светом, охранный режим требует повышенной надежности, отказоустойчивости и продуманной логики.
Ключевые задачи охранного режима:Для построения надежной охранной системы на базе контроллера HI (аппаратная платформа) требуется тщательно подобранный набор оборудования.
| Компонент | Тип Оборудования | Назначение | Пример подключения |
| ----------------------------- | ---------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------- | ----------------------------- |
| Датчики открытия | Герконы (магнитоконтактные извещатели) | Устанавливаются на окна и двери для фиксации их открытия. | Дискретные входы (DI) |
| Датчики движения | Инфракрасные (PIR), микроволновые (MW) | Обнаруживают движение в контролируемых зонах (комнаты, коридоры). | Дискретные входы (DI) |
| Акустические датчики | Датчики разбития стекла | Реагируют на характерный звук бьющегося стекла. | Дискретные входы (DI) |
| Исполнительные устройства | Сирены, стробоскопы, релейные модули | Активируются по сигналу тревоги для звукового и светового оповещения. | Выходы реле контроллера |
| Контроллер | Платформа HI (Linux, Node-RED) | Центральный узел, собирающий данные с датчиков, обрабатывающий логику и управляющий реакцией. | — |
| Источник питания | Блок питания с источником бесперебойного питания (ИБП) | Обеспечивает непрерывную работу контроллера и датчиков при отключении основного электроснабжения. | — |
Датчики могут быть двух основных типов:
- Проводные: Являются наиболее надежным решением для стационарных объектов. Они подключаются напрямую к дискретным входам контроллера или модулей расширения (например, WBIO-DI-DR-14). Их сигнал невозможно "заглушить", а обрыв провода может быть детектирован (при правильном типе подключения).
- Беспроводные: Работают по протоколам Zigbee, LoRaWAN или Z-Wave. Они удобны для установки в уже готовых интерьерах, где прокладка кабеля затруднена. Интеграция с контроллером HI происходит через соответствующий шлюз (USB-стик), который транслирует состояние датчиков в протокол MQTT. Таким образом, для Node-RED нет разницы, откуда пришло сообщение о сработке — с проводного входа или от беспроводного шлюза.
> ⚠️ Внимание: Основой любой охранной системы является надежное электропитание. Контроллер, все модули расширения и, по возможности, проводные датчики должны быть запитаны через ИБП. Отключение электричества не должно приводить к деактивации системы охраны.
---
Интеграция датчиков с контроллером и MQTT
Рассмотрим наиболее надежный вариант — подключение проводных датчиков к модулю дискретных входов, например, `WBIO-DI-DR-14`, который является частью экосистемы контроллера HI.
Физическое подключение
Для подключения герконов и датчиков движения (PIR) используются их релейные выходы типа "сухой контакт".
> 💡 Подсказка: Для повышения надежности используйте NC (нормально-замкнутые) герконы и датчики. В спокойном состоянии контакт замкнут, и через него течет небольшой ток. Сработка на разрыв цепи (при открытии двери или тревоге датчика движения) позволяет системе обнаружить не только само событие, но и попытку саботажа (обрез провода). В этом случае система также зафиксирует тревогу.
Настройка MQTT-топиков
После физического подключения необходимо сконфигурировать контроллер, чтобы он начал публиковать состояния входов в MQTT. В веб-интерфейсе контроллера (аналогично Wirenboard):
Полный путь к MQTT-топику, на который нужно будет подписаться в Node-RED, будет иметь следующую структуру:
`/devices/<имя-устройства>/controls/<имя-канала>`
Например: `/devices/wb-gpio/controls/DI1-15`
Проверка в Node-RED
Прежде чем строить сложную логику, убедитесь, что данные от датчиков поступают корректно.
{
"topic": "/devices/wb-gpio/controls/DI1-15",
"payload": "1",
"qos": 0,
"retain": false,
"_msgid": "..."
}
Если вы видите `1` при сработке и `0` в состоянии покоя, значит, интеграция прошла успешно и можно переходить к построению логики.
---
Практика: Логика постановки и снятия с охраны в Node-RED
"Охранный режим" — это не свойство датчика, а состояние всей системы. Нам нужно место, где будет храниться информация о том, включена охрана или нет. Для этого идеально подходит глобальный контекст (global context) Node-RED.
> 📋 Ключевые понятия: Глобальный контекст — это область памяти в Node-RED, доступная из любого потока (flow) на любом листе. Переменные, сохраненные в нем, существуют до перезагрузки Node-RED.
Создание переменной состояния
При запуске системы необходимо инициализировать переменную, чтобы избежать неопределенности.
Теперь при каждом запуске система будет гарантированно находиться в состоянии "Снято с охраны".
Управление статусом охраны
Пользователь должен иметь возможность легко ставить и снимать систему с охраны. Рассмотрим реализацию с помощью физической кнопки, подключенной к другому дискретному входу.
ASCII-схема потока:// Постановка/снятие с охраны
[mqtt in: /cmd/security/toggle] --> [function: Toggle Armed State] --> [mqtt out: /state/security]
|
+-----> [debug: "Security state changed"]
* Если `payload` == `"ARM"`, перенаправить на ветку постановки.
* Если `payload` == `"DISARM"`, перенаправить на ветку снятия.
* После каждой ветки узла `switch` поставьте узел `change`.
* Для ветки "ARM": `Set global.security_armed to true`.
* Для ветки "DISARM": `Set global.security_armed to false`.
* Для Node-RED: В узлах `change` можно использовать `node.status()`, но лучше создать отдельный узел `function` для централизованной обработки состояния и его отображения.
* Для пользователя: После узлов `change` добавьте узел `mqtt out`, который публикует текущий статус (например, `"ARMED"` или `"DISARMED"`) в топик `/state/security/armed`. На этот топик может быть подписан светодиодный индикатор на кнопке или виджет в панели управления.
Пример кода для узла `function`, который объединяет логику:// Этот узел принимает команды "ARM", "DISARM", "TOGGLE"
let currentState = global.get('security_armed') || false;
let command = msg.payload;
let newState;
if (command === "ARM") {
newState = true;
} else if (command === "DISARM") {
newState = false;
} else if (command === "TOGGLE") {
newState = !currentState;
} else {
// Неизвестная команда, ничего не делаем
node.warn("Unknown security command: " + command);
return null;
}
// Если состояние изменилось, сохраняем и отправляем обратную связь
if (newState !== currentState) {
global.set('security_armed', newState);
if (newState) {
node.status({fill:"red", shape:"dot", text:"ARMED"});
msg.payload = "ARMED";
} else {
node.status({fill:"green", shape:"dot", text:"DISARMED"});
msg.payload = "DISARMED";
}
// Возвращаем сообщение для отправки статуса в MQTT
msg.topic = "/state/security/armed";
return msg;
}
// Состояние не изменилось, останавливаем поток
return null;
---
Практика: Реакция на вторжение
Теперь, когда у нас есть механизм управления состоянием, создадим логику, которая будет реагировать на срабатывание датчиков только тогда, когда система "на охране".
ASCII-схема потока тревоги:[mqtt in: /devices/+/controls/DI+] --+
|
+--> [switch: Is system armed?] --(yes)--> [function: Format Alarm] --> [trigger: Limit notifications] --> [function: Send to Telegram] --> [mqtt out: Activate Siren]
|
+--> (no) (поток останавливается)
* Настройте его на проверку `global.security_armed`.
* Добавьте правило: `is true`.
* Соедините выход этого правила с дальнейшей логикой тревоги. Все сообщения, пришедшие при `global.security_armed` равном `false`, будут проигнорированы.
* Формирование сообщения: Создайте узел `function` для подготовки информативного сообщения о тревоге. Он должен извлечь имя датчика из топика.
// Пример msg, пришедшего на вход:
// { topic: "/devices/wb-gpio/controls/DI1-15", payload: "1" }
// Проверяем, что это действительно сработка, а не отбой
if (msg.payload !== "1") {
return null; // Игнорируем сообщения "0"
}
const topicParts = msg.topic.split('/');
const deviceName = topicParts[2];
const controlName = topicParts[4];
// Можно создать более человекочитаемое имя
// на основе словаря или простой логики
let sensorName = `${deviceName}/${controlName}`;
if (sensorName === "wb-gpio/DI1-15") {
sensorName = "Датчик открытия входной двери";
}
msg.payload = `🚨 ТРЕВОГА! 🚨\nСработал датчик: ${sensorName}`;
msg.alarm_source = sensorName; // Сохраняем для дальнейшего использования
node.status({fill:"red", shape:"ring", text:`ALARM: ${sensorName}`});
return msg;
* Ограничение шквала уведомлений: Если дверь будет открываться и закрываться несколько раз, система отправит десятки уведомлений. Чтобы этого избежать, используйте узел `trigger`. Настройте его так:
* `Send`: `the first message`
* `then`: `block subsequent messages for` `5` `minutes`.
Это отправит одно уведомление и будет игнорировать следующие сработки в течение 5 минут.
* Отправка уведомлений: Используйте готовый узел для отправки сообщений в Telegram (например, `node-red-contrib-telegrambot-home`) или универсальный механизм отправки через MQTT, как было рассмотрено в уроке COURSE-01-M05-L03 о защите от протечек.
* Активация сирены: Добавьте узел `mqtt out`.
* `Topic`: `/devices/wb-mr6c_25/controls/K1/on` (замените на топик вашего реле).
* `Payload`: `1`.
Чтобы выключить сирену через некоторое время, можно использовать узел `trigger` в другом режиме или отдельный поток, который по команде "DISARM" отправит `0` в тот же топик.
---
Дополнительный сценарий: Имитация присутствия
Имитация присутствия — это эффективный превентивный метод. Задача — создать видимость, что в доме кто-то есть, включая и выключая свет в случайном порядке в вечернее время.
> ⚠️ Внимание: Избегайте включения и выключения света в одно и то же время каждый день. Используйте случайные интервалы в пределах разумных временных окон (например, с 19:00 до 23:00), чтобы имитация была правдоподобной. Простые, повторяющиеся паттерны легко вычисляются наблюдателями.
ASCII-схема потока имитации:[inject: every 15 min] --> [switch: check time & armed] --(yes)--> [function: random logic] --(ON)--> [mqtt out: light on]
|
+--(OFF)--> [mqtt out: light off]
* `global.security_armed` is `true`.
* Текущее время находится в заданном интервале (например, с 19:00 до 23:00). Проверку времени можно выполнить с помощью узла `time-range-switch` или в узле `function`.
// Массив топиков для управления светом в разных комнатах
const lights = [
"/devices/wb-mr6c_1/controls/K1/on", // Гостиная
"/devices/wb-mr6c_1/controls/K2/on", // Кухня
"/devices/wb-mr6c_2/controls/K3/on" // Коридор
];
// Выбираем случайную группу света
const randomLightTopic = lights[Math.floor(Math.random() * lights.length)];
// С вероятностью 50% включаем или выключаем
const action = (Math.random() > 0.5) ? "1" : "0";
msg.topic = randomLightTopic;
msg.payload = action;
node.status({text: `Sim: ${randomLightTopic} -> ${action}`});
return msg;
Этот код будет каждые 15-30 минут случайным образом выбирать одну из групп света и случайным образом либо включать, либо выключать ее.
Этот простой, но непредсказуемый алгоритм создает гораздо более правдоподобную картину жизни в доме, чем простое включение света по таймеру.
---
Итоги и возможные улучшения
В рамках этого урока мы спроектировали и реализовали многоуровневую систему охраны, которая является одним из ключевых сценариев для любого умного дома. Мы прошли путь от физического подключения датчиков до создания сложной логики на базе Node-RED.
Резюме по ключевым элементам логики:- Хранение состояния: Мы использовали глобальную переменную `global.security_armed` как единый источник правды о статусе охранной системы.
- Условная обработка: Узел `switch` стал центральным фильтром, который позволяет обрабатывать сигналы от датчиков только при выполнении главного условия — активного режима охраны.
- Реакция на события: Мы настроили цепочку действий в ответ на тревогу: формирование сообщения, ограничение флуда, отправку уведомления и активацию исполнительного устройства (сирены).
- Превентивные меры: Реализован сценарий имитации присутствия со случайной логикой, повышающей его эффективность.
> 🔗 Связанный материал: Механизм отправки уведомлений, разработанный в этом уроке, является универсальным. Его можно и нужно переиспользовать в других критичных сценариях, таких как тот, что был рассмотрен в уроке COURSE-01-M05-L03 "Сценарии для дома: Защита от протечек". Это отличный кандидат для вынесения в переиспользуемый компонент (Subflow).
Возможности для расширения системы:- Интеграция с видеонаблюдением: При срабатывании датчика тревоги можно отправлять команду на IP-камеру для создания снимка или короткого видеофрагмента и прикрепления его к уведомлению.
- Голосовые оповещения: Вместо или вместе с сиреной можно использовать умные колонки для проигрывания голосового сообщения: "Внимание, зафиксировано проникновение. Вызвана группа быстрого реагирования".
- Автоматическая постановка/снятие: Интеграция с системами геолокации (например, GPS-трекеры в телефонах жильцов) позволит автоматически ставить систему на охрану, когда дом покидает последний человек, и снимать, когда кто-то возвращается.
- Разные уровни охраны: Можно создать несколько режимов, например, "Ночной режим", когда активны только датчики на первом этаже и по периметру, и "Полная охрана", когда активны все датчики.
Что дальше?
В следующем уроке мы перейдем к сценариям, направленным на повышение комфорта и эффективности, и рассмотрим, как автоматизировать управление шторами и жалюзи в зависимости от времени суток, погодных условий и потребностей жильцов.