SCN-COMFORT-007: Сцена 'Кино' (закрытие штор, приглушение света)

Введение в комплексные сценарии: Сцена 'Кино'

Комплексный (или композитный) сценарий — это автоматизированная последовательность действий, которая для своего выполнения затрагивает несколько разнородных инженерных подсистем объекта. В отличие от простых сценариев, таких как «включить свет по движению», комплексные сценарии управляют целой средой, создавая определённую атмосферу или подготавливая помещение к конкретной деятельности.

Цель сценария «Кино», который мы реализуем в этом уроке, — мгновенное создание комфортной атмосферы для просмотра фильма. Одним действием — нажатием кнопки, голосовой командой или выбором в приложении — пользователь инициирует скоординированную работу систем освещения и солнцезащиты.

Как и любой другой сценарий, «Кино» состоит из трёх фундаментальных компонентов:

Триггер (событие-инициатор): Событие, которое запускает сценарий. В нашей реализации это будет специфическое MQTT-сообщение, которое может быть отправлено с настенной панели, из мобильного приложения или другим сценарием.

Логический блок: «Мозг» сценария, реализованный в виде потока (flow) Node-RED. Здесь определяются правила, последовательность и параметры действий. Именно этот блок решает, какие команды и на какие устройства отправить.

Акторы (исполнительные устройства): Физические устройства, которые выполняют команды. В нашем случае это диммируемые светильники (например, по протоколу DALI), приводы штор или роллет (управляемые через KNX, Modbus или сухие контакты реле контроллера).

Важнейшим предварительным условием для создания таких сценариев является качественная проработка проектной документации и системы именования. Когда светильник в гостиной называется `LIGHT-LIVINGROOM-MAIN`, а привод штор — `SHADE-LIVINGROOM-WEST`, создание логики в Node-RED становится интуитивно понятным процессом. Если же устройства именуются как `DALI_addr_5` или `Relay_12`, поддержка и отладка системы превращается в сложную задачу, требующую постоянного обращения к таблицам и схемам. Правильное именование — это инвестиция в будущую стабильность и масштабируемость вашего проекта.

---

Агрегация устройств и подготовка топиков MQTT

Для того чтобы наш логический блок в Node-RED мог управлять устройствами, ему нужен единый, стандартизированный язык. На физическом уровне устройства могут «говорить» на разных языках: свет управляется по DALI или KNX, а шторы — через релейный модуль по Modbus. Роль универсального языка-посредника в нашей архитектуре выполняет протокол MQTT.

Задача инженера — создать абстракцию устройства. Это означает, что для Node-RED не должно быть разницы, какой протокол используется «под капотом». Поток отправляет стандартизированную MQTT-команду, а специализированные шлюзы (другие потоки Node-RED) транслируют её в соответствующий протокол.

🔗 Связанный материал: Подробная информация по настройке шлюзов и формированию топиков MQTT для различных протоколов раскрыта в Курсе 04: «Интеграция сторонних систем». См. уроки COURSE-04-M03-L02 (KNX/DALI) и COURSE-04-M02-L04 (Modbus RTU).

Структура MQTT-топиков

Для управления нашим сценарием мы определим единую точку входа — триггерный топик. Для управления конечными устройствами мы также будем использовать чёткую и понятную структуру.

| Назначение | MQTT-топик | Пример `msg.payload` | Описание |

| :--- | :--- | :--- | :--- |

| Триггер сценария | `hi/living_room/scene/cinema/set` | `"TOGGLE"` | Команда для активации/деактивации сцены. |

| Управление светом| `hi/living_room/light/main/set` | `{"brightness": 20, "fade_time": 5}` | Команда для DALI-диммера: установить яркость 20% в течение 5 секунд. |

| Управление шторами| `hi/living_room/shades/west/set`| `"CLOSE"` | Команда для привода штор: закрыть. |

Такой подход позволяет нам в главном сценарии оперировать только логическими сущностями (`scene`, `light`, `shades`), не задумываясь о деталях реализации. Например, поток, отвечающий за шторы, подписывается на топик `hi/living_room/shades/west/set`. Получив сообщение с `payload` равным `"CLOSE"`, он формирует и отправляет specific-команду на Modbus-устройство, которое физически управляет приводом.

Формирование `msg.payload`

Ключевым аспектом является соблюдение контракта сообщения. Для каждого типа устройства мы заранее определяем, в каком формате оно ожидает получить команду.

• DALI-диммеры: Современные DALI-шлюзы, интегрированные через MQTT, часто ожидают получить JSON-объект. Это позволяет передавать несколько параметров в одном сообщении, например, целевую яркость и время диммирования (fade time).

    {
      "state": "ON",
      "brightness": 20,
      "fade_time": 5
    }
    

• Приводы штор (Modbus/Реле): Для устройств с простой логикой (открыть/закрыть/стоп) достаточно строковых команд. Это упрощает и отладку, и интеграцию.

    "CLOSE"
    

Подготовив такую архитектуру MQTT-топиков и контрактов сообщений, мы можем приступать к созданию основного потока сценария «Кино», который будет выполнять роль дирижёра этого оркестра устройств.

---

Построение потока в Node-RED: от триггера к действию

На первом этапе мы создадим простой, бесстатусный (stateless) поток. Его задача — при получении сообщения в триггерный топик отправить предопределенные команды на устройства.

💡 Подсказка: Для отладки сценария размещайте узел `debug` после каждого узла `change` или `function`. Это позволит в реальном времени видеть, какой `msg.payload` отправляется на исполнительное устройство, и быстро выявлять ошибки в его структуре.

ASCII-схема потока (FLOW-SCENE-CINEMA-001):

                  +----------------+
[mqtt in]-------->|   switch       |-----+----->[change: Set Light Payload]----->[mqtt out: To Light]
hi/living_room/   |    "TOGGLE"    |     |
scene/cinema/set  +----------------+     +----->[change: Set Shades Payload]---->[mqtt out: To Shades]

Шаг 1: Настройка триггера

Разместите на холсте узел `mqtt in`.

Настройте его параметры:

* Server: Выберите ваш MQTT-брокер (например, `localhost:1883`).

* Topic: `hi/living_room/scene/cinema/set`

* QoS: `1` — для гарантированной, но не дублирующейся доставки.

* Name: `Trigger: Scene Cinema`

Шаг 2: Ветвление логики

Мы хотим, чтобы одно событие порождало несколько параллельных действий. Для этого идеально подходит узел `switch`. Хотя в данном простом случае можно обойтись и без него (просто разветвив провод), его использование делает поток более читаемым и готовым к будущим усложнениям (например, если мы захотим передавать в `payload` не `"TOGGLE"`, а `"ACTIVATE"` или `"DEACTIVATE"`).

Разместите узел `switch` и соедините его с выходом `mqtt in`.

Настройте его:

* Property: `msg.payload`

* Правило 1: `==` (string) `TOGGLE`. Добавьте один выход для этого правила.

* Name: `Check Command`

Шаг 3: Формирование команд для акторов

Теперь для каждой ветки мы создадим свой `msg.payload` и `msg.topic` с помощью узла `change`.

Ветка 1: Управление светом

Разместите узел `change` и соедините его с первым выходом узла `switch`.

Настройте два правила для формирования нового сообщения:

* Правило 1 (Установка Payload):

* `Set`: `msg.payload`

* `to the value`: (JSON) `{"brightness": 20, "fade_time": 5}`

* Правило 2 (Установка Топика):

* `Set`: `msg.topic`

* `to the value`: (string) `hi/living_room/light/main/set`

* Name: `Payload: Light Dim`

Ветка 2: Управление шторами

Разместите второй узел `change` и соедините его также с первым выходом узла `switch`.

Настройте два правила:

* Правило 1 (Установка Payload):

* `Set`: `msg.payload`

* `to the value`: (string) `"CLOSE"`

* Правило 2 (Установка Топика):

* `Set`: `msg.topic`

* `to the value`: (string) `hi/living_room/shades/west/set`

* Name: `Payload: Shades Close`

Шаг 4: Отправка команд

Финальный шаг — отправка сформированных сообщений в MQTT.

Подключите узел `mqtt out` к выходу узла `change: Payload: Light Dim`. Убедитесь, что поле `Topic` в нем оставлено пустым — узел будет использовать `msg.topic`, который мы задали на предыдущем шаге.

Аналогично подключите второй узел `mqtt out` к выходу узла `change: Payload: Shades Close`.

Теперь, при отправке в топик `hi/living_room/scene/cinema/set` сообщения `"TOGGLE"`, наш поток отправит две команды: одну на приглушение света, вторую на закрытие штор. Однако этот поток имеет серьезный недостаток: он умеет только активировать сцену. Чтобы ее деактивировать, потребуется отдельная логика. Эту проблему мы решим в следующей секции.

---

Реализация состояния (Stateful) и логики 'Toggle'

Профессиональный сценарий должен быть stateful (с отслеживанием состояния), чтобы одна и та же команда могла выполнять разные действия. В нашем случае, команда `"TOGGLE"` должна активировать сцену «Кино», если она выключена, и деактивировать, если она уже включена. Это называется логикой Toggle (переключения).

Для отслеживания состояния сцены мы будем использовать контекстное хранилище Node-RED (`flow context`), которое может быть настроено на сохранение данных между перезагрузками. Принципы работы с контекстом подробно рассмотрены в уроке COURSE-07-M01-L05.

⚠️ Внимание: При деактивации сцены не просто включайте свет на 100%, а возвращайте его к предыдущему состоянию. Для этого перед изменением яркости сохраните текущие параметры светильников в `flow context`. Это сделает автоматизацию более комфортной для пользователя и является признаком качественной проработки сценария.

Алгоритм логики 'Toggle'

Центральным элементом нашего обновленного потока станет узел `function`, который будет содержать всю логику.

Получить сообщение-триггер.

Прочитать из `flow context` текущее состояние сцены: `let isActive = flow.get('is_cinema_active') || false;`

Если сцена НЕ активна (`isActive == false`):

a. Сохранить текущее состояние света в контекст (например, `flow.set('previous_light_state', ...)`).

b. Сформировать команды для активации сцены (приглушить свет, закрыть шторы).

c. Сохранить новое состояние в контекст: `flow.set('is_cinema_active', true);`.

Если сцена АКТИВНА (`isActive == true`):

a. Сформировать команды для деактивации сцены (вернуть свет к сохраненному состоянию, открыть шторы).

b. Сохранить новое состояние в контекст: `flow.set('is_cinema_active', false);`.

Отправить сформированные команды.

Практическая реализация

Мы заменим узел `switch` и два узла `change` на один узел `function`.

ASCII-схема потока (FLOW-SCENE-CINEMA-002):

                  +--------------------+
[mqtt in]-------->| function:          |----(Выход 1)----> [mqtt out: To Light]
hi/living_room/   |   Toggle Cinema    |
scene/cinema/set  |   State Logic      |----(Выход 2)----> [mqtt out: To Shades]
                  +--------------------+

Код для узла `function`:

• Имя: `Toggle Cinema State`
• Выходы: 2 (первый для света, второй для штор)
• Код:

// Получаем текущее состояние сцены из контекста.
// Если переменная не существует (первый запуск), считаем сцену неактивной (false).
let isCinemaActive = flow.get('is_cinema_active') || false;

// Читаем из контекста последнее известное состояние света.
// Для полноценной работы требуется отдельный поток, который слушает топик состояния
// светильника и сохраняет его параметры в 'last_known_light_state'.
// Если данных нет, используем значение по умолчанию.
let previousLightState = flow.get('last_known_light_state') || { brightness: 80 };

let lightMsg = { topic: 'hi/living_room/light/main/set' };
let shadesMsg = { topic: 'hi/living_room/shades/west/set' };

if (!isCinemaActive) {
    // === АКТИВАЦИЯ СЦЕНЫ "КИНО" ===

    // 1. Формируем сообщение для приглушения света
    lightMsg.payload = {
        brightness: 20,
        fade_time: 5
    };
    // Устанавливаем статус узла для визуальной диагностики
    node.status({ fill: "blue", shape: "dot", text: "Активация. Свет -> 20%" });

    // 2. Формируем сообщение для закрытия штор
    shadesMsg.payload = "CLOSE";

    // 3. Обновляем состояние в контексте
    flow.set('is_cinema_active', true);

} else {
    // === ДЕАКТИВАЦИЯ СЦЕНЫ "КИНО" ===

    // 1. Формируем сообщение для восстановления света
    // Возвращаем яркость к значению, которое было до активации сцены.
    lightMsg.payload = {
        brightness: previousLightState.brightness,
        fade_time: 3
    };
    // Устанавливаем статус узла
    node.status({ fill: "yellow", shape: "ring", text: "Деактивация. Свет -> " + previousLightState.brightness + "%" });

    // 2. Формируем сообщение для открытия штор
    shadesMsg.payload = "OPEN";

    // 3. Обновляем состояние в контексте
    flow.set('is_cinema_active', false);
}

// Отправляем сообщения на соответствующие выходы
// Выход 1: Свет
// Выход 2: Шторы
return [lightMsg, shadesMsg];

Этот подход гораздо более гибкий и мощный. Он не только реализует логику переключения, но и делает сценарий информативным благодаря узлу `node.status`, который визуально отображает текущее действие прямо в редакторе Node-RED.

---

Итоги и возможные улучшения сценария

В этом уроке мы спроектировали и реализовали комплексный сценарий «Кино», пройдя путь от простой stateless-логики до stateful-реализации с отслеживанием состояния.

Краткий обзор созданного потока:

Мы создали поток (`FLOW-SCENE-CINEMA-002`), который по единой MQTT-команде (`"TOGGLE"`) выполняет скоординированные действия над несколькими подсистемами. Центральным элементом является узел `function`, который, используя `flow context` для хранения состояния, решает, активировать или деактивировать сцену. Это позволило нам реализовать интуитивно понятную для пользователя логику переключения.

📋 Ключевые понятия:

• Комплексные (композитные) сценарии: Управление несколькими подсистемами для создания нужной атмосферы.
• Абстракция устройств: Использование MQTT как универсального языка для управления устройствами с разными протоколами.
• Управление состоянием (Stateful): Отслеживание состояния сценария (`активен`/`неактивен`) для реализации сложной логики.
• Логика 'Toggle': Активация и деактивация сценария одной и той же командой.
• Контекстное хранилище (`flow context`): Механизм Node-RED для сохранения переменных в рамках одного потока, в том числе между перезагрузками контроллера.

Идеи для расширения и улучшения

Созданный нами сценарий является отличной основой, которую можно и нужно развивать:

Интеграция с AV-оборудованием:

* Добавить в сценарий активации команду на включение проектора и AV-ресивера (например, по IP-протоколу, RS-232 или через ИК-шлюз, абстрагированный через MQTT).

* `msg.topic`: `hi/living_room/projector/set`, `msg.payload`: `"ON"`.

* При деактивации сцены (например, по выключению проектора) — запускать обратную последовательность.

Управление климатом:

* При активации сцены «Кино» переводить систему вентиляции в тихий ночной режим, чтобы шум не мешал просмотру.

* `msg.topic`: `hi/living_room/climate/hvac/set_profile`, `msg.payload`: `"QUIET"`.

Блокировка конфликтующих сценариев:

* При активации «Кино» необходимо временно отключать другие сценарии в этой же комнате. Например, сценарий «Включение света по движению» (`SCN-LIGHT-001`) должен быть заблокирован, чтобы случайное движение не включало основной свет на полную яркость. Это можно реализовать через глобальный флаг в `global context` (например, `global.set('living_room_scene_lock', true)`).

Голосовое управление:

* Интегрировать голосовых ассистентов (Яндекс.Алиса, Google Assistant), которые будут отправлять то же самое MQTT-сообщение в триггерный топик по команде «Алиса, включи кино».

Эти улучшения превращают простой набор действий в по-настоящему интеллектуальную и комфортную систему, которая предвосхищает потребности пользователя и безупречно работает как единое целое.

Что дальше

В следующем уроке мы рассмотрим еще один важный комплексный сценарий — `SCN-SAFETY-001: Имитация присутствия`, который повышает безопасность дома во время отсутствия хозяев, хаотично включая и выключая свет в разных комнатах.