воскресенье, 14 декабря 2014 г.

Элементы умного дома. Кишочки Wi-Fi розетки Kankun KK-SP3 с фото


Уже не в новинку «умные» телевизоры, появились даже… холодильники с Wi-Fi, заказывающие продукты по списку хозяина через Интернет. Производители кондиционеров тоже не отстают и снабжают контроль своих питомцев не только с ИК пульта, но и по беспроводной сети со смартфона или планшета. Есть слухи и об утюгах с Wi-Fi :). Конечно, это может вызывать улыбку, но подумайте, как часто вы задумывались уходя из дому или придя уже на работу: «…а не забыл/а я его выключить?». Серьезно, не проняло вас? Если вы ни разу не занимались глажкой белья, то представьте что речь о телевизоре, электрической печке, бойлере (терморегулятор и автомат защиты, увы, не стопроцентная гарантия), лампах освещения*, и других прочих домашних бытовых устройствах не на батарейках. Или вот вариант – вы едете на дачу и хотите, чтобы к вашему приезду было уже тепло, уютно и нагрета вода или напротив, проверить закрыты-ли гаражные ворота. Для этого на рынке представлено множество решений на базе GSM, так называемых GSM сигнализаций, где посредством SMS осуществляется контроль над железяками, и посредством же SMS эти железяки вам сообщают о своем состоянии. Однако и безлимитный Интернет тоже отхватил приличный кусок пирога и часто даже дешевле тарифа с SMS. Вот на этот случай вам и пригодится управляемая через сеть Интернет-розетка.

Не следует воспринимать подобную розетку как панацею, отнюдь, это лишь элемент системы «умный дом», ее приятное дополнение, имеющее своим применением не только в составе комплекса, но и как отдельное автономное устройство. Несведущий читатель может спросить: «А чем вообще отличается эта розетка от тех же PowerLine адаптеров стандарта HomePlug?». Прежде всего назначением и ценой. Ведь что такое PowerLine? По сути своей это линия связи для обмена данными поверх сети 220 вольт, питающаяся от этой же сети, либо шлюз между этой линией связи и сетью Wi-Fi. И ни разу не контроль питания. Конечно, всегда есть возможность залить на какой-нибудь б/у роутер совместимую OpenWRT прошивку https://openwrt.org, припаять микроконтроллер к его UART (если выведен) или подключить преобразователь последовательного порта в параллельный код на той же EDE 702 или же, гулять так гулять, добавить поддержку USB HID клавиатуры и управлять ее индикаторами (светодиодами CAPS Lock, SCROLL Lock, NUM Lock, подключив вместо них оптроны для развязки сигнальных и силовых цепей), поставить ключ и релюху (поди еще купить надо), допилять код управления всем этим (мазохистам привет). Но! Это все нужно еще сделать и обойдется вам тот же б/у роутер вряд-ли дешевле 10 вечнозеленых без учета дополнительных комплектующих и времени (время – тоже деньги). А тут решение «из коробки», готовое, миниатюрное и… за те же 10 бакинских без трек-номера или в районе 14-ти с треком отслеживания с той же Интернет-площадки Aли-экспресс http://ru.aliexpress.com (конкретную ссылку на продавца не даем, дабы не было рекламой). В общем, решать-то вам. А мы тем временем поглядим что за это штука-то такая…
* Забегая наперед, упомянем, что на этот случай у нас они запитаны от датчиков движения, но это не тема настоящего материала.
Краткие характеристики железяки

Прежде всего, речь пойдет о продукте производителя Kankun – Wi-Fi розетки модели KK-SP3 габаритами 54х54х28 мм (да-да, на картинках в тырнетах пишут про 53х53х28 мм, но все линейки показывают, что один миллиметр таки лишний :)). Рассмотрим вкратце ее характеристики (см. таблицу).

Таблица. Тактико-технические характеристики Wi-Fi розетки KK-SP3

Параметр/функционал
Значение
Процессор
AR9331
Операционная система
Модификация OpenWRT
Оперативная память
W9425G6JH, 4 банка по 4 МБ 16-ти разрядной памяти
Встроенная память
SPI EEPROM W25Q32, 4 МБ
Номинальная коммутируемая мощность
2200 Вт
Коммутируемый ток
до 10 А переменного тока
Номинальное рабочее напряжение
90...265 В
Питание
от сети переменного тока 220 В
Номинальная частота сети
50...60 Гц
Стандарты Wi-Fi
802.11b/g/n
Режимы Wi-Fi
повторитель/клиент или точка доступа
Мощность Wi-Fi передатчика модуля
15 дБм (31.6 мВт)
Температурный диапазон эксплуатации
-10...+55 °C
Варианты контроля мобильными приложениями
через смартфон/планшет в "любой" точке мира через роутер или локально с помощью пользовательских приложений под iPhone и Android
Язык интерфейса пользовательских приложений контроля
китайский
Варианты контроля под PC
отсутствуют
Таймеры, активация-дезактивация в определенное время, интеллектуальный контроль
есть
Контроль зарядки мобильных устройств
есть


Как видите, возможности столь небольшого гаджета типичны для роутера, а тут его и нет, урезан по «самые помидоры». По сути устройство представляет собой интегрированный Wi-Fi роутер в пластиковом боксе с вилкой для подключения к источнику питания и евророзеткой для подключения управляемой нагрузки. Давайте взглянем поближе…

Покопаемся в кишочках гаджета

Сам гаджет пришел в аккуратной картонной упаковке ровно через две недели после заказа (см. рисунок 2). Внутри вот такая вот розетка в профиль и фас (см. рисунок 3):


Рис. 2. Груз получен

Рис. 3. Wi-Fi розетка KK-SP3 в профиль и фас

Поскольку продукт появился на рынке относительно недавно, то китайские конструктора еще не успели снабдить корпус розетки нормальной евровилкой и продаван не нашел ничего лучше, чем предлагать отдельной позицией дополнительный европереходник с европейской системы на нашу. По здравом размышлении мы не стали ждать еще две недели на дозаказ. Плюс сыграл роль тот факт, что чем меньше будет переходников и контактов между нагрузкой и сетевым источником, тем меньше потери на нагрев переходных соединений и выше надежность (молитесь на ПУЭ http://base.garant.ru/3923095), да и меньше сами габариты. Поэтому было решено провести вскрытие «пациента» и провести замену вилок ножевого типа на отечественный стандарт.

Для проведения операции понадобятся:
  1. Сам гаджет для вскрытия.
  2. Отвертка с плоским тонким жалом.
  3. Паяльник до 200 Вт.
  4. Канифоль/флюс и припой.
  5. Молоток и тиски.
  6. Разборная советская вилка в качестве донора токонесущих штырей (идеальны для пайки латунные).
  7. Шило для отверстий под круглые штыри, хотя в качестве оного подойдет и жало паяльника.
Прежде всего, жалом отвертки со стороны вилки аккуратно подденьте крышку как показано на рисунке 4.

Рис. 4. Поддеваем отверткой крышку корпуса Wi-Fi розетки

Вся конструкция полностью на защелках, поэтому вам не составит особого труда извлечь сначала внутренний конструктив с платами роутера, импульсного источника питания и крышкой, а уже потом отделить крышку и плату роутера (см. рисунок 5).


Рис. 5. Отделяем внутренний конструктив, крышку и отщелкиваем плату роутера

Обратите внимание, всю коммутацию осуществляет вот это силовое Omron-овское пятивольтовое реле с током коммутации до 10 ампер 277 вольт переменного тока (см. рисунок 6).

Рис. 6. Основной коммутирующий узел розетки. Реле OMRON G5LA-1 http://www.farnell.com/datasheets/1683362.pdf

Если проследить по цепям питания, то будет видно, что данное реле коммутирует лишь один полюс сети 220 вольт, второй полюс идет напрямую с источника к нагрузке. Поэтому вы должны это учитывать в будущем, ведь при подключении это может быть и фаза и ноль (в зависимости от того как установлена розетка). И хорошо, если коммутироваться будет именно фаза**. Самая вкусность конечно сердце гаджета – это вот платка роутера габаритами 45х20 мм (см. рисунок 7).

Рис. 7. Плата роутера Wi-Fi розетки (top, bottom)
** Китайским конструкторам огромнЫй жирный минус в карму, ведь есть такие же реле у Omron-а на два полюса. Хотя подозреваем, и скорее так и есть, что виноваты не конструктора, а пресловутая экономия.
На ней комфортно разместился SoC (система на кристалле) процессор AR9331 с тактовой частотой 400 МГц и интегрированным модулем Wi-Fi (по даташиту http://www.openhacks.com/uploadsproductos/ar9331_datasheet.pdf в нем имеются и Ethernet и USB, но они не выведены в данной модели), оперативная память SDRAM W9425G6JH на 16 мегабайт, постоянная память EEPROM W25Q32 на 4 мегабайта с прошивкой роутера и прочая обвязка.

Следующим шагом станет избавление от центрального штыря, он просто вытягивается (см. рисунок 8).


Рис. 8. Убираем центральный штырь

Теперь разбираем советскую вилку и приготовим штыри в собственном соку. Для этого на тисочках аккуратно их расклепываем молоточком и сгибаем расклепанную часть с отверстием под прямым углом, а тем временем паяльником отпаиваем штыри ножевого типа от контактных площадок на плате розетки (см. рисунок 9).


Рис. 9. Избавляемся от штырей ножевого типа

На место старых штырей устанавливаем наши и просто их припаиваем (см. рисунок 10). Нам попались латунные штыри, поэтому проблем с пайкой не было, но если у вас будет иной металл, то вероятно придется воспользоваться кислотой (данную операцию обязательно проводите в хорошо проветриваемом помещении!).


Рис. 10. Модификация конструкции вилки под отечественный стандарт

Теперь собираем кишочки в единое целое и... вуа-ля (см. рисунок 11), мы готовы к тестам.


Рис.11. Конструкция в сборе

Дегустация розетки...

Cкачайте и установите на свой смартфон или планшет приложение контроля под Android http://kk.huafeng.com:8081/android/Smartwifi.apk или iPhone http://itunes.apple.com/cn/app/kan-kun-zhi-neng-cha-zuo/id743622690?mt=8. Для этого вы можете, если у вас установлено приложение-распознавальщик QR-кода, просто сфотографировать QR код прямо с коробки гаджета (см. рисунок 12) и загрузить приложение.

Рис. 12. QR код для загрузки приложений контроля под Android и iPhone

Также можно перейти по прямым ссылкам, указанными выше. Мы же просто заранее скачали приложение под Android на ПК, а потом подняв FTP сервер https://play.google.com/store/apps/details?id=berserker.android.apps.ftpdroid на смарте, перекинули APK файл с помощью тотал-командира (а вы не знали, что в тотале есть встроенный FTP клиент? Жмякайте CTRL+F). Теперь выполните следующие предварительные шаги:
  1. Подключите собранную Wi-Fi розетку к сети 220 В (см. рисунок 13).
  2. Активируйте Wi-Fi на своем смарте/планшете.
  3. Через 20 секунд в списке ваших сетей появится доступная точка с SSID 'OK_SP3' (это имя Wi-Fi розетки по-умолчанию).
  4. Подключитесь к ней, точка доступа розетки по DHCP даст вашему смарту/планшету IP адрес своей подсети.
  5. Запустите установленное приложение Kankun на смартфоне/планшете, у вас появится первый экран приложения со списком установленых устройств в сети (см. рисунок 14).

Рис. 13. Подключение и активация Wi-Fi розетки

Рис. 14. Первый экран приложения контроля. Список установленных устройств в сети

Управление через домашнюю сеть и Интернет. Режим клиента

Для этого перейдите на второй экран, перед вами по вертикали будет расположено два поля с именем (SSID) главной сети, к которой будет подключаться розетка в режиме клиента и пароль аутентификации, заполните их (см. рисунок 15) в соответствии с настройками вашей сети, конечно.

Рис. 15. Заполняем поле SSID и пароль аутентификации к главной сети

Прямо под этими двумя полями будет расположена кнопка перехода в настройки прямого доступа, мы ее не трогаем, а жмякаем кнопку оранжевого оттенка чуть ниже (это по-китайски «применить настройки»). В результате этих действий на экране смарта «побегут» проценты выполнения. Когда дойдет до ста процентов, розетка перейдет в режим клиента и вы уже не сможете с ней работать в этой сети, вам необходимо переподключиться к вашей домашней (главной) сети. Выполните подключение к главной сети и снова войдите в Kankun- приложение контроля. Перейдите на первый экран и выберите первое найденное устройство. Если приложение обнаружило устройство, то перед вами появится экран с большой кнопкой POWER по центру и боковые кнопочки справа с дополнительными опциями (см. рисунок 16).

Рис. 16. Управление нагрузкой в режиме клиента

Дополнительные опции включают в себя: установку таймеров (до семи) по дате-времени, установку временных задержек включения-выключения, интеллектуальный контроль (включающий режим повторителя и контроль времени зарядки мобильного). Также вы имеете возможность обозначить каждую нагрузку, если у вас несколько таких Wi-Fi розеток, своим типом иконки: лампа, вентилятор, телевизор, свитч. Достаточно функционально и главное, что настройки энергонезависимы при пропадании питания в сети 220 В.

Если вы хотите управлять напрямую розеткой или у вас нет Wi-Fi роутера (домашней сети)

В этом случае вам нужно перейти на второй экран и по третьей кнопке вызвать экран настройки прямого доступа к вашей розетке в режиме точки доступа, предварительно активировав поля ввода пароля переключателем в самом вверху экрана, после чего нажать оранжевую кнопку и вы вернетесь на второй экран. Теперь внимание! Не нажимайте оранжевую кнопку на втором экране, это кнопка «Применить» для настроек в режиме клиента. Обратите внимание, под этой оранжевой кнопкой есть еще небольшая надпись по-китайски справа (будем считать это пятой кнопкой), вот она то нам и нужна. Жмякайте на нее и перед вами предстанет графический экран применения настроек в режиме прямого доступа (см. рисунок 17). На этом экране мнемонически показано прямое соединение и заветная оранжевая кнопка применения настроек, жмякайте на нее и побегут проценты перезагрузки розетки.

Рис. 17. Экран прямого доступа к Wi-Fi розетке

Как только розетка перезагрузится, ваш смарт или планшет просигнализирует о появлении новой сети. Закройте приложение и переподключитесь, имя сети будет выглядеть как 'OK_SP3_xxx'. У нас эта сеть была с SSID 'OK_SP3_EF140A' (см. рисунок 18). При подключении вам будет предложено ввести пароль аутентификации, который вы ввели ранее при настройке прямого доступа.

Рис. 18. Появление новой сети 'OK_SP3_EF140A' в списке сетей

Закройте список сетей и снова запустите приложение контроля Kankun, проведите сканирование и если все удачно, то вы уже можете напрямую управлять нагрузкой, покдлюченной к Wi-Fi розетке, к примеру дрелью (см. рисунок 19).

Рис. 19. Управляем дрелью со смартфона

Повышаем дальность домашней сети. Режим повторителя

Данный режим доступен доступен исключительно в режиме клиента, т.е. в качестве подчиненного устройства в вашей главной сети (см. выше). Для расширения радиуса охвата вашей основной сети перейдите на экран управления конкретного устройства в сети с большой кнопкой POWER и выберите третью кнопку справа дополнительных опций. Появится экран интеллектуального контроля с переключателями, активирующими режим повторителя и контроля времени зарядки мобильного. Однако не сильно раскатывайте губу, мощность передатчика, как означено выше, всего-лишь 31 мВт, что соответствует типовым клиентским карточкам в ноутбуках и в полтора-два раза меньше максимальной мощности типичного роутера.

Если вам необходимо управление бОльшим количеством нагрузок

Просто используйте столько Wi-Fi розеток сколько вам необходимо, они могут работать как автономно, так и в составе единой сети в качестве подчиненных устройств, каждая со своим именем.

Постскриптум... или вместо послесловия

Если вдруг вы что-то забудете или проведете некорректные действия, то вы всегда можете откатить Wi-Fi розетку к заводским настройкам, нажав и удерживая в течении трех-четырех секунд кнопку сброса на корпусе розетки (она там одна). Приблизительно через 20 секунд гаджет будет готов к работе.

К сожалению, в объеме журнала мы не можем показать работу гаджета воочию, поэтому для читателей журнала был заснят видеоролик и выложен на нашем канале LaboratoryW сервиса Youtube. Ознакомиться с видеообзором Wi-Fi розетки Kankun KK-SP3 вы можете по следующему адресу [4]. В дальнейших планах у нас реверсинг обмена между мобильным приложением и розеткой для адаптации контроля ею с обычного PC, если конечно к тому времени братья-китайцы не разродятся своим API для широкой общественности.

Спецификации упомянутых составляющих платы роутера для ознакомления с их характеристиками приложены по ссылкам ниже. Если тема представляет для вас интерес – пишите, задавайте вопросы.

Ресурсы и ссылки
  1. Описание Wi-Fi розетки с официального ресурса Kankun http://www.kankunit.com
  2. Приложение контроля под Android http://kk.huafeng.com:8081/android/Smartwifi.apk
  3. Приложение контроля под iPhone http://itunes.apple.com/cn/app/kan-kun-zhi-neng-cha-zuo/id743622690?mt=8
  4. Видео-тестирование китайской мини Wi-Fi розетки KK-SP3 http://www.youtube.com/watch?v=OdmaOdUmy98
  5. Спецификации упомянутых компонентов

Комментариев нет:

Отправить комментарий

В комментариях уважайте собеседника, внимательно читайте посты и не додумывайте. Просьбы и предложения из разряда: «можно ваш Skype/Viber/телефон», «напишите мне в vk/FB», а также другие им подобные — игнорируются. Выход новых версий ПО, внешняя ссылка, переставшая работать с течением времени и т.п. не является основанием для претензий. Желающие спокойно подискутировать и высказаться — Welcome. Желающие спонсировать блог — Donate. Нарушение этих простых правил ведет к бану и удалению комментариев без предупреждения.