Реле с управлением по вай фай для умного дома

Характеристики и возможности

Здесь будет рассмотрена не только аппаратная часть названого беспроводного Wi-Fi реле, но и произведен общий обзор функций приложения Android для Сонофф, по причине их непосредственной взаимозависимости. А вот программы, работающие в комплексе «умного дома» и способные управлять аналогичными выключателями рассматриваться не будут — их описание далеко выходит за рамки настоящей статьи.

Аппаратная платформа

Рассмотрим о каких возможностях Sonoff 4CH Pro R2 говорит руководство по эксплуатации этого беспроводного выключателя:

• режимов работы: 3 (импульсный, блокировки, самоблокировки);
• количество контролируемых устройств: 4 в виде ламп или 2 двигателя;
• монтажное размещение: DIN-рейка;
• питание: универсальное, переменным током от 90 до 250 В (50/60 Гц) или постоянным 5–24 В, при максимальной нагрузке на цепи устройства не более 10 А или 2.2 кВт мощности;
• частота Wi-Fi: 2.4 GHz;
• основной протокол: MQTT;
• габариты: 114×52×32 мм (могут отличаться);
• вес: около 100 грамм;
• управление: удаленное с помощью Android приложения eWeLink или через программные модули, подключаемые в существующие системы контроля «умного дома».
• в качестве дополнительной возможности доступна функция управления выключателем при помощи радио пульта на 433 МГц;
• ручной контроль кнопками: присутствует для всех 4 каналов.

Сразу хотелось бы обратить внимание на режимы работы Sonoff 4CH Pro R2 и количество контролируемого оборудования:

1. Импульсный: устройство предоставляет возможность на краткое, установленное время от 1 до 16 секунд активировать одно из четырех реле, с последующим его отключением по таймеру.
2. Режим самоблокировки: подключение одной или нескольких линий на постоянный цикл работы.
3. Режим блокировки: при активации какой-либо линии, все остальные отключаются.

Теперь что касается подключаемого оборудования. Если используются лампы в качестве нагрузки, — можно задействовать все четыре реле. В случае двигателей немного сложнее — для них применяется попарное подключение управляющих цепей, что автоматически означает возможность присоединения только двух подобных потребителей к управляющему устройству.

Программное обеспечение

ПО eWeLink непосредственно контролирующее работу Sonoff 4CH существует в версиях для Android и iOS. Получить его непосредственно и безвозмездно можно в Play Market Google, Store iOS, сайте разработчика Itead, или же через само представительство в интернете производителя. Основные функции программы, которая, к слову сказать, поддерживает не только конкретно Sonoff 4CH Pro R2, но и собственно весь модельный ряд интеллектуальных коммутаторов одноименного завода:

• единый интерфейс ручного включения и прерывания работы устройств, присоединенных к беспроводному Wi-Fi контроллеру;
• работа по расписанию на каждый канал, отключение по таймеру;
• возможность вести индивидуальный профиль пользователя с предпочтительными настройками и установками первоначальных состояний;
• показывать текущий статус реле;
• преобразовывать голосовые команды в действие;
• также в ПО присутствуют возможности маршал-интерфейса IFTTT, объединяющего в единый инструмент множество сетевых приложений.

Настройка работы через интернет

Чтобы настроить работу устройства через интернет, необходимо следовать инструкции:

1. Скачать и установить приложение для устройств.
2. После установки пройти регистрацию, при этом телефон обязательно должен быть подключен к интернету.
3. После регистрации на электронную почту придет пароль, который необходимо ввести в соответствующую строку.
4. Ввести пароль для входа в будущий аккаунт.
5. Зайти в приложение eWeLink и нажать синюю круглую кнопку с плюсом.
6. Следующим этапом является сопряжение роутера и реле с помощью длительного удержания кнопки на корпусе выключателя.
7. Поставить галочку на первом режиме подключения и нажать «Далее».
8. Из списка надо выбрать соответствующую сеть wifi и ввести пароль от нее.
9. Чтобы не вводить каждый раз пароль, требуется поставить галочку «Запомнить пароль» и нажать «Далее», чтобы начался поиск устройства и его регистрация.
10. Как только произойдет успешное сопряжение, устройство в автоматическом режиме передаст данные на облако, и появится возможность управлять им через интернет.

Обратите внимание! Когда устройство находится онлайн, на нем будет гореть зеленый светодиод. Как только связь с интернетом или роутером будет утеряна, светодиод начнет мигать

Если sonoff th16 не подключается к wifi, то в первую очередь необходимо обратить внимание на светодиод и проверить наличие интернет-соединения. Аналогичные действия нужно выполнить, когда выключатели sonoff не подключаются к wi fi

Модельный ряд

Вот мы и разобрались как работает умное реле Sonoff, перейдем к обзору предложенных решений. Ко дню написания статьи, на официальном сайте компании насчитывается 9 моделей вай-фай релюшек и 9 моделей другой умной продукции: розетки, выключатели, лампы, патроны. Рассмотрим, какими они бывают и характеристики некоторых из них:

• Basic 10A — простейшая модель, реле рассчитано на ток до 10А, максимальная нагрузка — 2.2 кВт. Работает в диапазоне напряжений 90-250В, по стандарту беспроводной связи 802.11 b/g/n, температура эксплуатации от 0°С до 40°С, Размеры корпуса: 88*38*23мм.
• RF — отличительная особенность: поддержка дистанционного управления по радиопульту 433MHz (в комплект не входит, можно привязать любой).
• Dual — отличается от характеристик предыдущей лишь наличием двух каналов. То есть вы сможете управлять двумя нагрузками с одного устройства, но сколько можно подключить при этом? Максимальный ток для одного устройства 10А и мощность 2200 Вт, а для двух суммарно 16А и 3500 Вт, Размеры корпуса: 114*52*32мм.
• TH10/TH-16 — модели с датчиком температуры и влажности: DHT11, AM2301, DS18B20 (только температура). Они подключаются к разъёму 3.5 мм на боковой панели. TH10 отличается от TH16 максимальным током нагрузки — 10 и 16 ампер соответственно.
• POW 16А, основное отличие — возможность мониторинга мощности потребляемой нагрузкой. Это особо актуально при использовании для управления обогревателем, ток нагрузки до 16А. С возможностью отображения дневных и ежемесячных отчетов. Размеры корпуса: 114*52*32мм. В версии POWR2, возможно просматривать потребляемый ток и какое напряжение в сети.
• 4ch PRO — самый большой по размерам вариант в линейке. Основной особенностью в характеристиках управлять 4-мя каналами потребителей с мощностью 2200Вт, то есть 10А на канал. Размер: 145*90*40мм. Предназначен для монтажа в электрощит на din-рейку и занимает 8 модулей.

Стоимость самого простого реле на момент написания статьи – 3.5 доллара, а самого дорогого – 20 долларов. Сколько можно подключить приборов к одному Wi-Fi реле Sonoff, как вы можете убедиться, зависит не только от потребляемого тока, но и от количества каналов

Преимущества и недостатки

Выключатель света с дистанционным управлением — это удобно, современно и практично. Преимущества данного класса устройств:

• простая установка. Нет нужды демонтировать отделку, делать штробление и тянуть дополнительную проводку;
• централизованный контроль над всеми источниками света в пределах досягаемости с одного выключателя, пульта или компьютера/телефона/планшета;
• возможность дистанционного управления, в том числе из-за пределов комнаты/здания;
• высокая эксплуатационная безопасность. Все приборы потребляют минимальный ток и не опасны даже в случае некорректного использования или поломки;
• для самых многофункциональных моделей — дополнительные возможности: работа по расписанию и триггерам, удаленный доступ, интеграция в «умный дом».

Но есть и недостатки:

• гаджеты на батарейках нуждаются в регулярной их замене;
• если используется схема подсоединения по Wi-Fi, канал весьма чувствителен к качеству связи. Слабый сигнал или высокий уровень помех (например, забитый эфир со множеством Wi-Fi гаджетов) способен серьезно затруднить работу устройства и вызвать многочисленные «глюки», вплоть до полной неработоспособности.

Как сделать USB Wi-Fi-адаптер, пошаговая инструкция

Сделать вай фай адаптер своими руками с подключением по USB интерфейсу можно сразу несколькими способами, которые, в свою очередь, можно поделить на два метода:

1. С разборкой устройства, из которого можно достать модуль беспроводной связи;
2. Непосредственно подключив устройство, в котором есть WiFi-модуль.

Второй вариант будет подробнее рассмотрен ниже, здесь же приводится пошаговое руководство, как сделать USB Wi-Fi-адаптер из модуля от вышедшего из строя планшета.

Обратите внимание! Подобное оборудование от ноутбука не подойдет, поскольку для его подключения используется разъем mini PCI-E. На самом деле из него можно сделать адаптер, но для этого необходимо использовать специальный переходник mini PCIe – PCIe, покупной или изготовленный самостоятельно

Итак, для изготовления портативного устройства, предназначенного для подключения к беспроводной WiFi-сети через USB-порт, понадобится выполнить следующие шаги:

• Разобрать планшет, извлечь оттуда сам модуль. Подготовить ответный штекер к гнезду USB с залуженными контактами, а также паяльник, припой, паяльную кислоту или флюс, светодиод типа АЛ307, подходящий по размеру корпус от флешки. Если в планшете была рамочная антенна, ее также необходимо аккуратно отсоединить. Также можно использовать более мощный пассивный усилитель в виде штырьковой антенны от роутера.
• Определиться с распиновкой USB-штекера, если повернуть его на себя и расположить так, чтобы площадка с контактами была снизу, нумерация и назначения контактов справа налево читаются как: 1 – положительный уровень питания «+», 2 – отрицательный уровень шины передачи данных, 3 – положительный уровень шины передачи данных, 4 – земля «-». На плате беспроводного модуля напротив контактов обычна нанесена шелкография (белым или синим цветами), за что эти пины отвечают. Все выводы USB-коннектора и платы должны совпадать, за исключением пары 5 V и 3,3 V: они так же соединяются, но в цепь включается светодиод, анод на 5 V, а катод на 3,3 V. Это делается не только для индикации, а больше для того, чтобы обеспечить падение напряжения до нужного уровня. Если нет светодиода, можно использовать резистор 15-30 Ом, при этом ток в цепи будет ограничен значением 300 – 150 мА соответственно. Более точный номинал  вычисляется, если мультиметром измерить внутреннее сопротивление WiFi-модуля Rm, воспользовавшись мультиметром. Тогда величина резистора, который нужно впаять вместо светодиода, будет равна 5 V/Ic, где Ic = 3,3 V/Rm.

Следует знать! Расположение анода и катода на светодиодах зарубежного и отечественного производства отличается. Так, на импортных элементах ножке «+» соответствует вывод с заметным утолщением, а катод делается тонким. На АЛ307 все наоборот: катод тоньше, а анод – толще. Если марка светодиода неизвестна, распиновку можно узнать при помощи мультиметра. Для этого нужно перевести его в режим тестера («бипера») и поочередно приложить щупы к контактам элемента. Тот вариант, когда светодиод слегка загорится и будет верным, т. е. полярность щупов будет соответствовать полярности ножек светодиода.

После того как распайка осуществлена, можно проверить работоспособность устройства, подключив его к компьютеру. Если все функционирует, и модуль определяется в диспетчере устройств, можно производить компоновку сборки в удобном для использования корпусе.

Кстати! Если беспроводной WiFi-модуль не совсем стандартный и требует для установки драйверы от сторонних производителей, удобно сделать брелок с двумя выводами USB, разместив в корпусе флеш-память и адаптер. На флешку нужно записать программное обеспечение для разных операционных систем и тогда проблем с использованием не возникнет.

Подключение по Wi-Fi

Для полноценного контроля и управления Sonoff со своего смартфона нужно инсталлировать приложение Ewelink. Оно доступно для iPhone и устройств на Android. ПО можно найти в Play Market, App Store и по QR-коду на коробке Sonoff.

После инсталляции утилиты зайдите в нее:

1. Пройдите регистрацию, выбрал страну и email (гаджет должен иметь выход в интернет).
2. На электронном ящике отыщите проверочный код и внесите его для завершения регистрации.
3. После ввода пароля в двух полях, заканчивайте регистрацию и авторизуйтесь в своем профиле.
4. Далее в утилите жмите кнопку «Добавить устройство».
5. Для сопряжения мобильного смартфона и реле, на корпусе Sonoff около 5 сек удерживайте черную кнопку.
6. Как только замигает светодиод зеленым цветом, поставьте метку напротив первой опции и жмите далее.
7. Из списка выберите домашнюю или офисную Wi-Fi сеть и введите ее SSID и пароль (поставьте птичку напротив «помнить данные»).
8. Ожидайте, пока смартфон обнаружит, подтянет и настроит подключение к реле.
9. После успешной регистрации устройства вы можете переименовать его в приложении так, как вам удобно.
10. Затем кликайте кнопку «Завершить».

Монтаж и подключение

Чтобы реле работало, ему нужно питание 220 В. Из этого факта следует, что автоматику без трудностей можно замаскировать в любом месте. (на самом потолке замурованным под осветительный прибор или декорацию, в распредкоробке, на виду для ручного управления, etc).

Для установки на поверхность у него есть 2 крепежных отверстия (с тыльной стороны). Схема подключения реализована так:

• На клеммы L и N со стороны input (обозначение указано прямо на лицевой стороне реле) подается фаза и ноль от питания 220 В;
• Подключаемые жилы в сечении должны укладываться в пределы 1.5 квадратных миллимтра. Иначе будут проблемы с креплением жил в клеммники.
• На том конце провода должна быть вилка, которую в будущем подключается в сеть 220 В.

В качестве примера для подключения использован питающий кабель марки ПВС (3 провода – коричневый, синий, желтый).

Устанавливайте и с помощью отвертки зажимайте:

1. Коричневый — фаза в клемму L.
2. Синий — ноль в клемму N.
3. Желтый оставляете без подключения.

С обратной стороны (output) подключите регулируемый прибор аналогичным способом.

После монтажа, закройте область подключения защитными крышками. Зубцы позволят зафиксировать подключенные провода и защитить их от разрыва. После установки крышки, закрутите ее крепежными шурупами.

Для подключения нагрузки до 10 А реле можно подключать по такой схеме.

Если же номинальный ток будет превышать 10 А, чтобы не спалить устройство, рекомендуется в схеме задействовать контактер.

Используя контактер можно управлять:

• Однофазной и трехфазной нагрузкой;
• Постоянным и переменным током.

После подключение в цепь питания можно:

• Управлять вручную;
• сделать сопряжение смартфона с реле и управлять по WiFi.

Как прошить микропрограмму

Sonoff Basic — беспроводное реле с поддержкой режима DIY. Аббревиатура расшифровывается как Do It Yourself и означает, что устройство может быть прошито пользовательским программным обеспечением для реализации кастомных проектов. Построен гаджет на базе Wi–FI адаптера ESP8266.

Процесс прошивки

В примере рассматривается методика заливки популярного ПО Tasmota. Для нее понадобятся:

• сам Wi–Fi переключатель;
• адаптер USB-Serial (например, преобразователь USB–UART CP2102);
• соединительные провода;
• файл с прошивкой Tasmota;
• программа для заливки. В качестве таковой подойдет удобная утилита nodeMCU–flasher.

Когда все подготовлено, следующий шаг — снять крышку с реле, поддев удерживающие ее защелки.

Под крышкой обнаружится плата с необходимыми коннекторами (обозначены на картинке):

К ним подсоединяется модуль USB–UART.

Когда Sonoff Basic и адаптер окажутся в сборе, конструкция подключается к ПК. Необходимо перевести реле в режим прошивки. Для этого:

• зажимается кнопка Reset;
• устройство включается;
• кнопка отпускается.

Последующие шаги:

запустить nodeMCU–flasher;

• на главной странице выбрать COM–порт, на котором системой опознался модуль;
• во второй вкладке указать скачанный ранее файл Tasmota;

проверить настройки на вкладке Advanced;

если все в порядке, можно вернуться в пункт меню Operation и нажать на кнопку Flash.

После завершения переключатель следует перезагрузить. Если заливавшаяся на Sonoff Basic прошивка «встала» успешно, диод начнет мигать зеленым. Это означает, что гаджет готов принимать Wi-Fi подключения.

Беспроводная сеть будет открытой и носить имя с префиксом «sonoff–». Достаточно соединиться с ней и набрать в любом браузере адрес по умолчанию http://192.168.4.1. Откроется страница настроек Wi-Fi. Там можно задать параметры и сохранить их.

Задав сетевые параметры, можно приступать к конфигурированию прибора — например, встроенной реализации протокола MQTT. Образец конфигурационной страницы:

Похожим образом прошиваются и другие гаджеты от Sonoff — переключатель POW R2 и прочие, хотя есть и специфичные для разных моделей нюансы. Так, при прошивке R2 ни в коем случае нельзя одновременно работать с устройством через последовательный порт и подавать на него внешнее питание.

Некоторые популярные переключатели

Ассортимент рассматриваемых устройств достаточно велик, и некоторые из них пользуются заслуженным спросом благодаря сочетанию качества, цены и функциональности. Рассмотрим несколько таких моделей.

Feron TM-75

Это простой и надежный двухканальный выключатель света на 220 вольт. Он корректно взаимодействует с точечными «умными лампочками», светильниками, торшерами, бра, люстрами и прочими источниками света. В комплекте поставляется пульт, держатель и батарейка.

Радиус действия прибора — до 30 метров.

Aqara WXKLG02LM

Китайский автоматический выключатель с дистанционным управлением от Aqara можно использовать как в standalone режиме, так и в связке с «умным домом» Xiaomi Mi Home. Модуль двухклавишный и управляется через Wi-Fi и Bluetooth, присутствует также возможность работы по протоколу Zigbee.

В общем случае управление осуществляется клавишами, но гаджет также поддерживается приложением Mi Home. Работает в зоне покрытия Wi-FI, из недостатков отметим необходимость наличия интернета для реализации полного функционала.

Feron TM-2334

Еще одна беспроводная дистанционная модель от производителя Feron. Здесь имеется двухканальный радиомодуль с пультом управления. Прибор способен контролировать точечные светильники, торшеры, бра и люстры. Для последних поддерживается любое количество светильников, но лампы делятся на группы по принципу:

• три лампы — 1+2, первая зажигается одной клавишей, вторая и третья — другой;
• четыре — 2+2 или 3+1;
• пять — 2+3, 1+4. Возможны и другие варианты — это зависит от прошивки.

Радиус стабильного сигнала — до 30 метров, есть функция задержки.

Hite PRO SN-R1

Данный настенный беспроводной выключатель — российская разработка, отличающаяся радиусом действия до 25 метров, трехлетней заводской гарантией и заявленными 15 годами безупречной работы

Еще одно важное преимущество — до 7 лет на одной батарейке. Частота канала — 865 МГц

Такие возможности позволяют применять переключатель в квартире и дома, в коттедже, на загородных участках и так далее. Но это компенсируется стоимостью устройства — если обычно цена переключателей не превышает 1000 рублей, то за данный образец просят около 1700.

Inted 220V

Китайский двухклавишный переключатель, рассчитанный на управление двумя светильниками или двумя группами освещения. Прибор монтируется на поставляемый в комплекте крепеж и поддерживает нагрузку до 1000 Вт, основной блок работает на одной батарейке.

Гаджет считается надежным, несмотря на всего лишь год гарантии.

ZDK Z-Light 0287

Еще один двухклавишный образец. Он интересен отсутствием элемента питания: конструктивом предусмотрен микрогенератор, которого достаточно для генерации сигнала на частоте 433 МГц. Еще одно преимущество — возможность внедрения в решения «умного дома» от ZDK. Для полноценной работы требуется интернет, после подключения становится доступно управление прибором из любой точки мира через приложение.

Из недостатков выделим необходимость покупки отдельного принимающего радиомодуля и завышенную стоимость.

Armalight AS-6M

Это простой беспроводной проходной выключатель с одной клавишей. Как и предыдущий, он не нуждается в батарейке: встроенный кинетический модуль преобразует энергию нажатия в достаточный для отправки сигнала ток. Отличительные особенности:

• работа на 433 МГц;
• заявлена устойчивость к высокой влажности и даже возможность функционирования под водой;
• ресурс прибора — 200000 циклов включения-выключения, или примерно 15 лет без поломок;
• радиус действия — до 70 метров.

Но за это просят достаточно много — более двух тысяч рублей.

Gritt Elegance

Этот радиовыключатель имеет в комплекте с дистанционным модулем на две линии. Блок управления поставляется в одно-, двух- и трехклавишном исполнении, что обеспечивает выбор нужного в конкретной конфигурации варианта.

Прибор также безбатарейный и снабжен кинетическим микрогенератором. Сила нажатия преобразуется в ток для создания сигнала в диапазоне 433 МГц. Ресурс — 200000 нажатий/15 лет.

Переключатель двухканальный, один радиомодуль поддерживает две линии освещения. Но стоимость его высока, более 3500 рублей.

Заключение

Наш обзор подходит к концу, и мы подведём итоги. Отзывы о семействе Wi-Fi реле Sonoff по большей части положительные, как и многочисленные результаты тестирования. Однако не стоит устанавливать такие приборы в важные цепи, такие как сигнализация, видеонаблюдение и другие охранные системы.

Характеристики устройства отлично подходит для управления освещением, но, чтобы не нажить себе проблем, либо дублируйте цепь с помощью обычного выключателя, либо пользуйтесь моделями с поддержкой радио. Также хорошо эти устройства себя зарекомендовали для автоматизации полива, досветки растений и других систем, не выполняющих основополагающую роль для жизнеобеспечения и безопасности дома.

Доступные на рынке аналоги из этой ценовой категории либо не имеют такого широкого комьюнити, либо представляют собой сырые продукты в виде печатных плат.

Материалы по теме:

• Что такое Wi-fi розетка
• Обзор умных ламп для дома
• Для чего нужен Wi-fi выключатель света

Опубликовано:
02.02.2019
Обновлено: 02.02.2019