Как создать бюджетную систему домашней безопасности своими руками. Какие компоненты потребуются для DIY-системы на Arduino и Raspberry Pi. В чем преимущества самодельной системы безопасности перед готовыми решениями.
Компоненты самодельной системы домашней безопасности
Создание системы домашней безопасности своими руками позволяет значительно сэкономить по сравнению с готовыми коммерческими решениями. Основой такой системы обычно выступают недорогие и функциональные микроконтроллеры Arduino и одноплатные компьютеры Raspberry Pi. Какие ключевые компоненты потребуются для сборки DIY-системы безопасности?
- Arduino Uno или Arduino Nano — для управления датчиками и исполнительными устройствами
- Raspberry Pi — как центральный управляющий компьютер системы
- Модуль камеры для Raspberry Pi
- Датчики движения, дыма, газа, открытия дверей/окон
- Сирена или динамик для оповещения
- Модуль беспроводной связи (Wi-Fi, GSM) для удаленного мониторинга
- Блок питания
Стоимость базового набора компонентов обычно не превышает 100-150 долларов, что значительно дешевле готовых систем. При этом функциональность самодельной системы можно легко расширять, добавляя новые датчики и модули.
Преимущества самодельной системы безопасности
Почему стоит рассмотреть вариант создания системы домашней безопасности своими руками вместо покупки готового решения? Самодельная система имеет ряд важных преимуществ:
- Существенная экономия средств — стоимость компонентов в разы ниже готовых систем
- Полный контроль над системой — возможность настройки под конкретные нужды
- Отсутствие абонентской платы за обслуживание
- Возможность постепенного наращивания функционала
- Нет штрафов за ложные срабатывания
- Легкость переноса системы при переезде
- Возможность интеграции с системой умного дома
Главный недостаток — необходимость самостоятельной настройки и обслуживания. Однако для технически подкованных пользователей это скорее плюс, позволяющий детально изучить работу системы.
Ключевые устройства самодельной системы безопасности
Рассмотрим подробнее основные устройства, которые можно включить в домашнюю систему безопасности на базе Arduino и Raspberry Pi:
Камера видеонаблюдения
Камера — один из важнейших элементов системы безопасности. Как сделать простую камеру на Raspberry Pi?
- Raspberry Pi (любая модель)
- Модуль камеры для Raspberry Pi
- SD-карта с установленной ОС
- Корпус для Raspberry Pi
- Блок питания
Стоимость такой самодельной камеры составит около 50-70 долларов. Она позволит транслировать видео через интернет и записывать его при обнаружении движения.
Датчик дыма и газа
Детектор дыма и опасных газов — важный элемент безопасности. Простой датчик на Arduino можно собрать из следующих компонентов:
- Arduino Nano
- Датчик газа MQ-2
- Пьезоизлучатель для сигнализации
- Светодиоды для индикации
Такой датчик обойдется примерно в 15-20 долларов и сможет оповестить о задымлении или утечке газа.
Датчик движения
PIR-датчик движения в связке с Arduino позволит обнаруживать проникновение в помещение. Для его создания потребуется:
- Arduino Nano
- PIR-датчик движения HC-SR501
- Модуль беспроводной связи (например, ESP8266)
Стоимость такого датчика составит около 10-15 долларов. Он сможет отправлять уведомления на смартфон при обнаружении движения.
Объединение устройств в единую систему
Как объединить отдельные самодельные устройства в полноценную систему домашней безопасности? Для этого можно использовать следующий подход:
- Raspberry Pi выступает в роли центрального хаба системы
- Arduino-устройства подключаются к Raspberry Pi по Wi-Fi или проводному интерфейсу
- На Raspberry Pi устанавливается программное обеспечение для управления и мониторинга (например, Home Assistant)
- Настраивается отправка уведомлений на смартфон при срабатывании датчиков
- Организуется удаленный доступ к камерам через интернет
Такая архитектура позволяет создать гибкую и масштабируемую систему, которую легко дополнять новыми устройствами.
Программное обеспечение для управления системой
Какое программное обеспечение можно использовать для управления самодельной системой безопасности? Рассмотрим несколько популярных вариантов:
Home Assistant
Home Assistant — одна из самых популярных open-source платформ для домашней автоматизации. Ее преимущества:
- Поддержка огромного количества устройств и протоколов
- Гибкие возможности автоматизации
- Удобный веб-интерфейс
- Активное сообщество пользователей
Home Assistant можно легко установить на Raspberry Pi и использовать для управления всеми компонентами системы безопасности.
OpenHAB
OpenHAB — еще одна популярная открытая платформа для умного дома. Ее особенности:
- Кроссплатформенность (работает на Windows, Linux, macOS)
- Поддержка множества протоколов и устройств
- Возможность создания собственных модулей расширения
OpenHAB хорошо подходит для интеграции самодельных устройств в единую систему.
Node-RED
Node-RED — инструмент визуального программирования для создания приложений Интернета вещей. Его преимущества для систем безопасности:
- Простота создания логики работы системы
- Большое количество готовых модулей
- Удобная интеграция с MQTT и другими протоколами
Node-RED позволяет быстро связать различные устройства и настроить автоматизации без глубоких знаний программирования.
Интеграция с облачными сервисами
Для повышения надежности и расширения функциональности самодельную систему безопасности можно интегрировать с облачными сервисами. Какие возможности это дает?
- Хранение видео с камер в облаке
- Резервное копирование настроек системы
- Использование облачных сервисов для анализа данных и машинного обучения
- Доступ к системе из любой точки мира
Для интеграции с облаком можно использовать такие платформы как AWS IoT, Google Cloud IoT или Microsoft Azure IoT. Это позволит создать масштабируемую и отказоустойчивую архитектуру системы.
Безопасность самодельной системы
При создании системы безопасности своими руками важно уделить особое внимание защите от взлома. Какие меры следует предпринять?
- Использовать сложные пароли для всех устройств и сервисов
- Регулярно обновлять прошивки устройств и программное обеспечение
- Настроить шифрование при передаче данных
- Ограничить доступ к системе из интернета (например, использовать VPN)
- Использовать двухфакторную аутентификацию где это возможно
Соблюдение базовых правил кибербезопасности поможет защитить самодельную систему от большинства потенциальных угроз.
Система домашней безопасности Raspberry Pi и Arduino | uBeac
Системы домашней безопасности и мониторинга помогли нам чувствовать себя более уверенно, оставляя дома без присмотра в течение длительного периода времени. Сторонние мониторы уведомляют нас, если на нашей территории происходит что-то необычное, или мы можем просто увидеть это с помощью наших мобильных устройств, используя системы камер в наших домах. Но стоит ли это чувство безопасности цены этих систем безопасности? Стоимость домашней безопасности ADT 35,99 долл. США в месяц для их служб безопасности и продуктов Google NEST может варьироваться от 169 долл. США до 499 долларов США. Получить ту же услугу, но за меньшую цену, можно, создав собственную домашнюю систему безопасности своими руками, которая опирается только на недорогие материалы.
Любителю важно получать максимальную отдачу от каждого доллара при выборе интересных проектов. Одноплатные микроконтроллеры и компьютеры, такие как Arduino и Raspberry Pi , являются двумя наиболее важными аппаратными средствами для любителей и имеют решающее значение для домашней системы безопасности.
Обе платы относительно недороги и адаптируются, чтобы обеспечить неограниченное количество функций. Они позволяют творческим идеям воплощаться в жизнь с помощью аппаратных приложений. Для домашних систем безопасности они являются основными элементами, благодаря которым устройства безопасности работают.
- Нет/низкая комиссия : Вам не нужно платить за услуги или продукты домашней системы безопасности. Вы можете оплатить запчасти и возможно, низкие ежемесячные платежи за связанные с программным обеспечением элементы, такие как платформа IoT.
- Вы контролируете все: Текущий дом службы безопасности получат, а затем отправят оповещения домовладельцам о ситуация. Это временная задержка, которая может иметь решающее значение для решения проблемы. ситуация с безопасностью.
- Нет штрафа за ложную тревогу : Аварийные службы могут
взимать плату за ложное срабатывание службы мониторинга.
- Легко перемещать с места на место: Есть нет центра мониторинга, которому нужно знать ваш адрес. Системы безопасности своими руками будут обычно меньше и портативнее, особенно если вы живете в квартире или таунхаус.
- Гибкая конфигурация: Домовладелец может обновить, изменить или отменить свою систему безопасности в любое время без каких-либо сборов.
Теперь, когда мы знаем, почему мы должны система безопасности своими руками, которую мы должны знать, как это сделать.
Полезные устройства Создание устройств безопасности и мониторинга с помощью Arduino и Raspberry Pi просто с помощью онлайн-сообществ, таких как Hackster и Instructables 90. Имея проекты практически для всего, создать собственную систему безопасности и мониторинга несложно. Ниже приведены три примера некоторых устройств, которые могут быть частью вашей домашней системы безопасности.
Дымовая сигнализация
Камера слежения
Одним из наиболее распространенных устройств при наблюдении за местом является камера слежения.
Существует руководство Instructables о том, как создать камеру безопасности Raspberry Pi, которая будет стоить примерно 120 долларов США. Это будет значительное снижение цены по сравнению с некоторыми домашними камерами безопасности, которые стоят тысячи. Эта камера состоит из простых деталей: Raspberry Pi , модуль камеры Raspberry Pi , любой корпус, который подходит для Raspberry Pi (3D-печатный корпус, деревянный ящик и т. д.), блок питания , SD-карта . , и сетевое подключение . Если вы чувствуете себя более амбициозным, на Hackster есть много сообщений о том, как создавать более крупные системы домашней безопасности, включая систему безопасности Raspberry Pi с датчиком движения/камерой, систему домашней безопасности Raspberry Pi с камерой и ИК-датчиком и многие другие. С камерой видеонаблюдения, сделанной своими руками, у вас всегда будет что-то, охраняющее вашу спину (и ваш дом).
Погодная станция
Наконец, хотя это самодельное устройство не связано с безопасностью, оно отслеживает нечто очень полезное, что может повлиять на ваш день: погоду. Создать собственную метеостанцию очень просто, и это займет около часа. Вы также можете построить метеостанцию с нуля, так как это так же просто. Вы просто подключаете несколько датчиков, включая барометры , датчики температуры , датчики влажности , датчики капель дождя и другие датчики, связанные с погодой, к Raspberry Pi и поместите их в соответствующий корпус. Независимо от того, важна ли метеостанция для вашего домашнего мониторинга, это хороший проект, который поможет вам начать работу с самодельными устройствами, включающими Raspberry Pi .
Стоимость? Цена, которую вы заплатите, будет зависеть от
сколько устройств вы хотите сделать для вашей системы мониторинга.
- Плата Raspberry Pi 3 Model B+: 35,00 долларов США 9 долларов США.0004
- Raspberry Pi Camera — 8 мегапиксель: $ 29,36 USD
- Arduino Uno R3 : 22,00 долл. США
- Sensor Kit (37 ESPERSORS): $ 2009,99 USD
- 2121 ESPPER 8666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666661
- ESP32 (2 шт.) : 14,89 долл. США
Существует множество различных устройств которые вы можете сделать с помощью этого оборудования, все из которых можно применять в защита вашего дома. Несмотря на то, что существуют тысячи руководств, из которых можно извлечь уроки, лучшие устройства могут появиться благодаря вашему собственному творчеству.
Мониторинг в режиме реального времени Поздравляем, теперь вы знаете, как
сделать домашнюю систему безопасности своими руками, и все должно работать нормально.
Чтобы помочь в этом, мы представляем универсальная платформа IoT для централизованной цифровой трансформации, данных интеграция и визуализация. Он имеет центр Интернета вещей, который позволяет вам подключаться, обрабатывать и визуализировать данные в реальном времени безопасным способом. Представляем uBeac : адаптивная платформа Интернета вещей. С uBeac вы можете отображать все важные мониторинг данных на настраиваемой информационной панели.
На примере пожарной сигнализации вы
может отображать уровень заряда батареи вашей дымовой сигнализации и различные газы
показания, которые он получает, и если конкретный уровень газа становится слишком высоким, он может
пусть пользователь узнает через свой рабочий стол или телефон через uBeac
Веб-сайт. Лучше всего то, что подключение всех ваших устройств к uBeac полностью
беспроводная связь, так что в вашем доме не будет проблем с кабелями и проводами.
Создайте бесплатную учетную запись и начните создавать домашнюю систему безопасности своими руками с помощью uBeac ! Удачного подключения!
arduino — IP-камера и передача данных USB по кабелю Ethernet
спросил
Изменено 3 года, 10 месяцев назад
Просмотрено 514 раз
\$\начало группы\$
В настоящее время я работаю над проектом, который требует подключения Arduino и IP-камеры по одному кабелю Ethernet к ноутбуку и дополнительному питанию робота.
Цель — транслировать видео с камеры и обмениваться данными с платой Arduino.
- Для камеры требуется 4 провода кабеля Ethernet.
- Для питания необходимо 2 провода.
- У меня остается 2 запасных провода для подключения USB Rx/Tx, но не осталось проводов для заземления USB.
Мой вопрос: нужно ли мне прокладывать отдельный провод GND для подключения USB? Или GND будет совместно использоваться через разъем IP-камеры RJ45? И безопасно ли работать?
Я не уверен, как работает передача данных камеры, но логично предположить, что камера и ноутбук имеют общую землю.
имитация этой схемы – схема создана с помощью CircuitLab0041 \$\конечная группа\$ 0 \$\начало группы\$ Вы действительно не должны пытаться использовать USB на нетривиальном расстоянии или с альтернативной проводкой — но, к счастью, вам это не нужно для проекта Arduino. Вместо этого переключитесь на RS232 — это то, что было в оригинальной Arduino , сегодня вам понадобится дополнительный переключатель уровня — а затем используйте последовательный USB-адаптер (т. е. с DE9).разъем) на компьютере. Ethernet не обеспечивает заземление; но если вы подаете питание постоянного тока, вы должны обеспечить там заземление. Уровни напряжения RS232 должны дать вам некоторый запас по шуму. В качестве еще лучшего решения используйте дифференциальную сигнализацию RS485 с приемопередатчиками и программным протоколом, который позволяет использовать одну и ту же дифференциальную пару как для данных устройства, так и для данных устройства. Другим вариантом было бы поместить больше «компьютера» на стороне робота, который мультиплексировал бы данные Arduino через Ethernet; недостатком является то, что многие такие решения в конечном итоге имеют деликатную файловую систему состояние , которое трудно надежно поддерживать, если ваш робот может неожиданно потерять питание. Потребляемая мощность также, вероятно, увеличится. Но что-то вроде платы MT7688, которая имеет два отдельных порта Ethernet (один для IP-камеры, один для транзитного соединения), может быть вариантом. \$\конечная группа\$ 1 \$\начало группы\$ USB-кабель уже имеет заземление, поэтому может возникнуть контур заземления, который может создавать помехи. Если это проблема, то вы можете рассмотреть возможность изоляции 12 В. USB нельзя прокладывать по кабелям, которые не имеют надлежащего импеданса линии передачи. Кабели USB должны иметь сопротивление 90 Ом и витую пару. В противном случае частота ошибок может значительно возрасти. USB должен быть подключен к собственному экранированному кабелю, а не к другим сигналам, которые могут вызвать перекрестные помехи. \$\конечная группа\$ \$\начало группы\$ Вам не нужно отдельное заземление для Arduino и IP-камеры.
Или один Ethernet, и используйте USB или специальную камеру на встроенном компьютере, а не полноценную IP-камеру.
