Como construir interruptores inteligentes com suporte para Alexa DIY para automação residencial

Neste guia, você aprenderá a criar switches inteligentes DIY que você pode controlar usando um aplicativo, navegador da Web ou comandos de voz por meio de um alto-falante inteligente Alexa, como o Echo dot. Você também pode proteger com senha esses interruptores inteligentes DIY para maior segurança e impedir que usuários indesejados os acessem ou os controlem mesmo quando conectados à sua rede Wi-Fi local.

Você pode integrar ainda mais esses interruptores inteligentes DIY com o Home Assistant ou HomeKit para adicionar automação com base no tempo do dia ou dados recebidos de outros sensores inteligentes compatíveis que você possa ter instalado em sua casa ou escritório.

Por que construir interruptores inteligentes DIY?

Embora você possa comprar interruptores inteligentes on-line que funcionam imediatamente, integra-se ao Alexa e ao Google Assistente, etc., a maioria não tem controle manual ou substituição, o que significa que você só pode ligá-los ou desligá-los usando o aplicativo. Isso torna inconveniente para muitos usuários, especialmente familiares antigos ou alguém que não é experiente em tecnologia.

No entanto, os que vêm com controle de substituição manual custam dinheiro extra. Mais importante, esses switches também exigem que você se inscreva e compartilhe seus dados com seus servidores em nuvem. Toda vez que você liga ou desliga o dispositivo, as informações são registradas e viajam pelo servidor em nuvem do fabricante. Isso também diminui o tempo de resposta e não funcionará se a Internet estiver inativa.

No entanto, quando você mesmo cria um, suas atividades não são registradas ou registradas em nenhum lugar. É local, mais rápido e funciona independentemente do acesso à Internet. Assim, se você considera privacidade, siga este guia e "Faça você mesmo".

Seus dispositivos e dados de atividade são completamente locais e não são registrados ou registrados se você não os usar com Alexa ou Apple Homekit. A integração dos interruptores e sensores inteligentes DIY com esses serviços permite que você controle seus dispositivos da Internet ao custo de compartilhar os dados de atividade.

Passos para construir interruptores inteligentes DIY

Siga as instruções abaixo para construir seus interruptores inteligentes DIY e implantá-los para controlar vários aparelhos.

Coisas que você vai precisar

• Uma placa NodeMCU, ESP-01 ou D1 Mini.
• Um módulo de relé. Dependendo de quantos switches você deseja automatizar, você pode adquirir um módulo de relé de canal único, duplo, quádruplo ou superior. Você também pode construir um relé de estado sólido sozinho.
• Um módulo de fonte de alimentação Hi-Link de 220V a 5V ou similar. Você também pode usar um micro USB para fornecer uma fonte de alimentação de 5V.
• Um cabo micro USB.
• Um estojo impresso em 3D para incluir todos os componentes (opcional). Você também pode usar qualquer caixa genérica que se encaixe no interruptor inteligente DIY.

Se você quiser usar o ESP-01, compre também os componentes adicionais mencionados abaixo:

• Um módulo Micro USB.
• Um regulador de tensão de 5V a 3,3V.
• Um módulo CH301 para atualizar o firmware.
• Um PCB geral para soldar esses componentes.

Etapa 1: atualizar o firmware

Para construir um switch inteligente compatível com Alexa e outros softwares de automação residencial, usaremos o firmware Tasmota. É um firmware testado e comprovado que funciona de forma confiável com placas ESP8266, como NodeMCU, ESP01, D1 mini, etc. Atualmente, estamos usando-os em um ambiente de produção para controlar vários aparelhos, como luzes, ventiladores, bombas de água, TV, etc., nos últimos 3 meses, sem problemas ou reclamações.

1. Faça o download do Tasmotizador ferramenta e o Tasmota.bin arquivo de firmware.
2. Inicie o Tasmotizer e conecte o NodeMCU ou D1 Mini ao seu PC usando o cabo Micro USB.
3. Selecione os COM porta e clique Navegar para selecionar o Tasmota.bin arquivo de firmware.
4. Clique Tasmotizar e aguarde a conclusão do processo de flash.
5. Depois de piscar, clique Enviar configuração.
6. Introduzir o SSID Wi-Fi e senha e clique Enviar configuração.
7. O dispositivo se conectará à sua rede WiFi.
8. Clique Obter IP para visualizar o endereço IP e copiá-lo.

É isso. Agora, você pode seguir para a configuração do switch inteligente.

Etapa 2: configurar o switch

Abra uma janela do navegador da Web em seu PC e digite o endereço IP copiado. Isso abrirá a página da Tasmota. Agora, siga os passos abaixo:

1. Clique Configuração> Configurar Módulo.
2. Escolher Genérico (0) de Tipo de módulo drop-down e clique Salve .
3. O dispositivo irá reiniciar e recarregar automaticamente a página da web. Clique Configuração> Configurar Módulo.
4. Selecionar Relé 1 dentro GPIO4 e Interruptor 1 em GPIO5 e clique Salve .
5. Após a reinicialização, você verá uma chave de alternância para ligar ou desligar. Isso controlará um relé de canal único. Para construir um switch inteligente com mais de um relé de canal, você precisa escolher Relay 2, Relay 3, Relay 4 e Switch 2, Switch 3 e Switch 4 nos GPIOs.

Feito isso, salve as alterações e desconecte o cabo USB.

Etapa 3: Conecte o módulo de relé à placa

Consulte o diagrama a seguir para fazer a interface do módulo de relé com o NodeMCU ou D1 Mini usando um jumper ou fios DuPont. Você pode alimentá-lo usando qualquer adaptador de smartphone de 5V e fonte de alimentação micro USB.

Se você estiver usando um módulo de fonte de alimentação de 220V a 5V, as conexões são as seguintes,

Etapa 4: ligar e testar

Depois que tudo estiver conectado, você poderá fornecer energia para ligar o interruptor inteligente DIY. Uma vez ligado, visite o mesmo endereço IP e use o interruptor para ligar/desligar. O relé deve ligar/desligar conforme você pressiona o botão de alternância na página da web.

Nós recomendamos atribuindo um IP estático ao seu dispositivo via reserva de IP DHCP na configuração do seu roteador. Isso manterá o IP sempre igual.

Se o teste for bem-sucedido, você pode colocá-lo em um estojo impresso em 3D. Você pode encontrar muitos desses casos em Thingiverse com base no módulo de relé que você usou.

Etapa 5: ativar a emulação de switch WeMo para integração com Alexa

Você pode emular seu switch inteligente como dispositivo Philips Hue ou WeMo, compatível nativamente com Alexa. Os passos são os seguintes:

1. Abra o Tasmota página da web usando o endereço IP do dispositivo e clique em Configuração> Configurar outro.
2. Marque a Dispositivo único Belkin WeMo opção e clique em Salve . Se você estiver usando dois ou mais módulos de relé de canal, habilite Multidispositivo Philips Hue emulação.

Etapa 6: adicione o interruptor DIY inteligente ao Alexa

Configurar seu novo switch inteligente DIY com Alexa é um processo bastante fácil. Aqui está o que você precisa fazer:

1. No seu aplicativo Alexa, vá para Dispositivos e toque no ícone + ícone no topo
2. Escolher Adicionar Dispositivo.
3. Selecionar Mudar > Outro e depois clique Descobrir dispositivos.
4. Aguarde a conclusão do processo. Levará aproximadamente 2 minutos.

Você também pode perguntar ao alto-falante inteligente habilitado para Echo ou Alexa—Alexa, descubra dispositivos. Isso encontrará automaticamente seu interruptor DIY inteligente e o listará no dispositivo. Agora você pode controlar este interruptor inteligente DIY usando um comando de voz ou o aplicativo Alexa. Apenas certifique-se de que ambos os dispositivos estejam conectados à mesma rede.

Além disso, você pode automatizar sua casa ou escritório instalando esses interruptores DIY e usando a rotina Alexa. Aqui está um guia detalhado sobreconfigurando a automação residencial usando o aplicativo Alexa.

Alternativamente, se você quiser manter suas atividades privadas, configurar um servidor Home Assistant para automação residencial. Ele também permitirá que você use os interruptores Smart DIY com o aplicativo Apple HomeKit ou Eve em dispositivos iOS, iPadOS e macOS.

Casa inteligente com privacidade adicional

Os interruptores inteligentes DIY não exigem que você se inscreva em nenhum serviço. É completamente local e, portanto, não grava ou registra seus dados de atividade em nenhum lugar. E, em vez de confiar no Alexa para automação residencial, você pode configurar um servidor Home Assistant local, adicionar seus interruptores inteligentes DIY ou comprados e controlá-los todos em um painel.

Você também pode criar várias salas, agrupar dispositivos e adicionar automação sem se preocupar com seus dados. Tudo funciona localmente e seus dados nunca saem de suas instalações.

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