Розумний будинок Tuya Smart

До нас багато разів зверталися люди, які мають бажання впровадити в себе деякі технології розумного будинку, при цьому, з різних об'єктивних причин, вони не хочуть сильно занурюватися в цю тему, встановлювати складні системи управління, як Home Assistant або Xiaomi - mihome . І справді для багатьох простих побутових завдань вистачає і штатного функціоналу хмарної системи керування пристроями Tuya Smart .

Історично склалося, що в наших широтах, найбільшої відомісті та популярності набула система розумного будинку «Туя». Але туя - це не тільки хвойна рослина, а й китайська платформа Internet of things ( IoT ).

Платформа Tuya Smart - екосистема Інтернету речей ( IoT ), яка об'єднує десятки виробників та сотні різних пристроїв, і в багатьох моментах навіть перевершує класичні системи. Tuya Smart – це глобальна платформа Інтернету речей, яка надає продукти для споживачів, брендів, виробників OEM та роздрібних мереж. Ця платформа обслуговує обладнання 708 000+ виробників електронних пристроїв по всьому світу.

При цьому Tuya Smart - це компанія, яка існує з 2014 року, заснована кількома колишніми співробітниками Alibaba . Штаб-квартири компанії присутні у Китаї, Індії, Японії, США та Німеччині. Названо її не на честь дерева, а на честь особливого виду вулканів із плоскою вершиною та крутими схилами, які утворюються при виверженні лави через товстий льодовик чи крижаний покрив.

Завдяки своїй платформі підтримуються IoT пристрої незалежно від продукту, протоколу, регіону або постачальника. Tuya не виробляє продукти для Розумного дому, але надає платформу керування та інтеграції для інших виробників пристроїв Розумного дому.

Tuya є однією з провідних глобальних платформ AI+IoT . Технологічно платформа включає електронні чіпи, програмні модулі API та мобільний додаток. Таким чином, вона піклується про внутрішню технологію підключення інтелектуального пристрою до хмари Tuya Cloud і надає партнерам інструменти для простого створення власної програми для Розумного дому. У той же час, виробники можуть зосередитися на розробці свого продукту.

Реалізована ідея набула широкого поширення, оскільки на даний момент у компанії Tuya понад 180 000 клієнтів у більш ніж 190 країнах, які постачають понад 90 000 продуктів «Powered by Tuya», що охоплює 500 видів продукції. Це робить Tuya лідером на ринку індустрії Розумних будинків на базі хмарних технологій, яка включає освітлення, побутову техніку та обладнання безпеки.

Види інтелектуальних рішень та продуктів Tuya Smart

1. Розумна розетка
   Вилка, подовжувач, розетка

   Розумна Wi-Fi розетка ATIS-TS251
   Розумна Wi-Fi розетка ATIS-TS251-16T з підтримкою Tuya Smart

2. Розумний комутатор
   Настінний вимикач, диммерний вимикач, вимикач шторний, вимикач вентилятора, рейковий вимикач

   Розумний вимикач ATIS-101DW-T із підтримкою Tuya Smart
   Розумний вимикач ATIS-102DW-T із підтримкою Tuya Smart
   Бездротове реле для керування приладами ATIS-101RS-T за допомогою Tuya Smart

3. Смарт Лайт
   Стельовий світильник, Лампочка, Стельовий світильник

   Розумна лампа з пультом керування та підтримкою Tuya Smart

4. Світлодіодна стрічка

   Світлодіодна стрічка з пультом керування та підтримкою Tuya Smart

5. Світильник
   Настільна лампа, сценічне світло

   Розумна Настільна лампа з Wi-Fi , різнокольорова + симфонічна розумна лампа RGB з підтримкою Tuya Smart

6. Кондиціонер
   Спліт Кондиціонер, Портативний Кондиціонер

   Кондиціонер із підтримкою Tuya Smart

7. Охолоджувач повітря/вентилятор

   Розумний вентилятор із підтримкою Tuya Smart

8. Робот пилосос

   Розумний пилосос

9. Очищувач повітря
   Зволожувач повітря, ароматерапевтичні дифузори

   Wi-Fi Рекуператор повітря з підтримкою Tuya Smart

10. 10. Камера відеоспостереження

    Автономна Wi-Fi IP-відеокамера 2 Мп ATIS AI-143BT на акумуляторних батареях з підтримкою Tuya Smart
    Wi-Fi відеокамера поворотна 2 Мп з Wi-Fi ATIS AI-462T для системи відеоспостереження
    IP-відеокамера поворотна 2 Мп з Wi-Fi ATIS AI-262T для системи відеоспостереження

11. Дверний замок

    Розумний замок з блокуванням за кодом, картою та відбитком пальців з підтримкою Tuya Smart BlueTooth

12. Дверний дзвінок

    Відеопанель BCOM BT-400FHD/T White з підтримкою Tuya Smart
    Відеопанель BCOM BT-400FHD/T Black з підтримкою Tuya Smart

13. Термінал СКД

    Відеопанель ZKTeco Notus для IP-домофонів з підтримкою Tuya Smart

14. Охоронно-пожежна сигналізація

    Комплект бездротової GSM та Wi-Fi сигналізації ATIS Kit GSM+WiFi 130T з підтримкою програми Tuya Smart
    Комплект бездротової Wi-Fi сигналізації ATIS Kit 200T

15. Датчики

    Бездротовий автономний датчик диму ATIS-229DW-T з підтримкою Tuya Smart
    Бездротовий автономний датчик диму чадного газу ATIS-801DW-T з підтримкою Tuya Smart
    Бездротовий автономний датчик затоплення ATIS-700DW-T із підтримкою Tuya Smart
    Бездротовий датчик відкриття дверей ATIS-19DW-T з підтримкою Tuya Smart
    Бездротовий автономний датчик температури та вологості ATIS-600DW-T з підтримкою Tuya Smart
    Бездротовий автономний датчик виявлення газу (пропан, бутан, природний газ) ATIS-938DW-T з підтримкою Tuya Smart

16. Системи керування та захисту

    Комплект захисту від протікання води: бездротовий датчик затоплення ATIS-700DW-T та електропривод для кульового крана ATIS-TC34 з підтримкою Tuya Smart

17. Домофонія та аксесуари

    Комплект Wi-Fi відеодомофона 7" ATIS AD-770FHD/T- White з підтримкою Tuya Smart + AT-400HD Gold
    Комплект Wi-Fi відеодомофона 7" ATIS AD-770FHD/T- Black з підтримкою Tuya Smart + AT-400HD Black
    Комплект «ATIS Smart Дом » – Wi-Fi відеодомофон 7" з переадресацією виклику на мобільний телефон через Tuya Smart + відеопанель 2Мп та контроль доступу за допомогою електромагнітного замка
    Адаптер ATIS IP box FHD Black з підтримкою Tuya Smart для підключення панелей до мережі Internet

18. Побутова техніка
    Очисник повітря, Підмітально-прибиральна машина, Обігрівач, Москітна лампа, Доїльний апарат

    Розумний туалет для тварин з підтримкою Tuya Smart

19. Кухонне обладнання
    Чайні машини, диспенсери для води

    Кава-машина з підтримкою Tuya Smart

Переваги використання пристроїв «Powered by Tuya»

• Великий вибір пристроїв. Практично під будь-яке завдання можна знайти пристрій від Tuya . При цьому платформа не стоїть на місці і стрімко розвивається, а значить, список тільки поповнюватиметься.
• Просте встановлення без проводів. Не потрібні якісь особливі знання в налаштуванні та установці. Все інтуїтивно зрозуміло.
• Всі пристрої Tuya , сумісні з програмами «Tuya Smart» та його клонами «Smart Life» та «Я Смарт».
• Більшість пристроїв працює через звичайний Wi-Fi, і вам не потрібен спеціалізований шлюз для взаємодії. Втім, підтримуються і деякі пристрої, що працюють через шлюзи ZigBee, мобільний GPRS, а також локальні прилади, що підключаються до системи через BlueTooth вашого смартфона з додатком.
• Ви можете підключитися до своїх пристроїв, крім локальних BlueTooth, з будь-якої точки світу або отримувати миттєві Push -сповіщення на телефон. Швидкодія відгуку у додатку цілком непогана, та й повідомлення надходять миттєво. Якщо порівнювати з Mi Home від Xiaomi – Tuya має явну перевагу у цьому питанні. Але все реально залежить від Інтернету, до якого підключається пристрій + до якого підключений смартфон, та й на магістралі бувають затримки.
• Все більше і більше виробників приєднуються до Tuya, і стають доступні пристрої, що охоплюють різні сфери застосування.
• Добре інтегрується з іншими системами Розумного дому. Наприклад, легко інтегрується з HomeAssistant, Xiaomi MiHome.
• Інтеграція з сервісами голосового керування, такими як Яндекс Аліса, Google Home та Amazon Alexa.
• У застосунку легко створювати сценарії та алгоритми автоматизації. Сценаріїв безмежна безліч.
• А головне - це практично безкоштовно для споживача (точніше не вимагає експлуатаційних витрат за користування платформою, окрім покупки сховища для камер відеоспостереження). Та й ціни на самі пристрої цілком прийнятні.
• Всі пристрої з логотипом «Powered by Tuya» сумісні між собою.
• Шлюз Smart Life ZigBee Gateway Wireless ZigBee від Tuya сумісний із Zigbee обладнанням Sonoff (як відомо виробники завжди залишають за собою право в односторонньому порядку, щось змінити, рекомендуємо попередньо перевірити).

Недоліки, з якими можна зіткнуться

• Платформа працює на основі хмарного сервісу Tuya Cloud, з яким необхідний зв'язок пристрою, що підключається. За відсутності мережі Інтернет сценарії та автоматизації не працюють, не буде повідомлень про спрацювання або стан пристрою на вашому смартфоні. А у разі зникнення електрики, після її відновлення, Tuya-пристрій запускається раніше домашнього Wi-Fi-роутера і, не виявивши Інтернет, просто переходить у «спячку» або виконання лише локальних команд, якщо це передбачено. Повторних спроб знайти інтернет не відбувається. Втім, якщо пропадав лише Інтернет або Wi-Fi, який був при включенні пристроїв, вони зберігають свою працездатність під керуванням власних кнопок керування, якщо вони передбачені. Зберігаються розклади роботи пристроїв, оскільки, якщо вони є, то зберігаються в енергонезалежній пам'яті пристроїв, але їх не так багато.
• Як вже зазначалося пристрої виробляють все, кому не ліньки, тому потрібно звертати увагу на якість пристроїв відповідного виробника. При покупці потрібно звертати увагу відгукам, щоб не нарватися на низькоякісний пристрій.
• Знову ж таки, виробники, роблячи свій продукт під свої ринки спочатку, не приділяють час створенню не лише локалізованих інструкцій під українського споживача, а й не впроваджують локалізацію у свої програмні модулі контролю, які відображаються у додатку. Якщо ж вона таки є, то переклад, як правило, залишає бажати кращого, але думаю з часом це виправлять.
• До самих розробників претензія у відсутності клієнта для ПК або веб-інтерфейсу.

Як все це будується

Спробуймо розібратися, як це все працює. Розпочати роботу з Tuya просто. Оскільки в більшості випадків вам не потрібен шлюз для пристроїв, знадобляться лише три речі: пристрій «Powered by Tuya» або з логотипом, додаток Tuya Smart або Smart Life, точка доступу або маршрутизатор з Wi-Fi, підключені до Інтернету.

Втім, якщо Вас почастувало для початку взяти пристрій Zigbee, що працює через Tuya, Вам знадобиться додатковий шлюз, про який згадувалося раніше.

Завантажте програму з AppStore або Google Play. Зареєструйтесь! Пам'ятайте, що акаунт для кожного з додатків свій і пристрої не можна побачити або підключити в обидва додатки одночасно. Додаток - це інтелектуальний центр управління інтелектуальними системами і для поточного пристрою він лише один. І ще, у Tuya Smart більше тригерів для сценаріїв, а Smart Life зручніше у користуванні непрофесіоналів. Детальніше про додаток Tuya Smart дивись у статті: Мобільний додаток для керування розумним будинком Tuya Smart | Блог на Bezpeka-shop.com. Увійдіть у встановлену програму.

Тепер ви можете підключити пристрій до програми:

• Переведіть програму в режим виявлення, вибравши тип пристрою, який потрібно додати.
• Переведіть пристрій у режим сполучення. У більшості випадків це виконується утримуванням кнопки увімкнення/вимкнення протягом 8-10 секунд.
• Програма розпізнає пристрій і додасть його до списку пристроїв.
• Після цього ви можете контролювати свій пристрій та керувати ним, створювати сценарії та автоматизації.

Візьмемо, наприклад, керовану розетку - "Розумна Wi-Fi розетка ATIS-TS251-16T з підтримкою Tuya Smart”:

У ній є модуль зв'язку Wi-Fi , що дозволяє підключати її до Інтернету. Але сама по собі вона нічого не уявляє, адже може лише приймати віддалені команди та надсилати інформацію про свій статус. Вся дія відбувається в хмарній платформі, де і зберігаються дані про всі підключені пристрої, їх статуси і сценарії автоматизації. Схематично це можна уявити так:

Оскільки всі обчислення відбуваються в хмарі Tuya, нам не потрібні додаткові витрати на домашній сервер, а початкове налаштування помітно спрощується. Необхідне лише стабільне Інтернет-з'єднання пристрою та смартфона. При такій схемі не важливо, в якій точці планети ви знаходитесь, якщо там є інтернет - ви зможете віддалено керувати домашніми пристроями, або переглянути їхній статус.

І одразу бачимо серйозний мінус: немає інтернету – немає розумного будинку. Неприємний момент, але за такої схеми інакше неможливо. А якщо ви знаходитесь в одній Wi-Fi мережі з пристроями Tuya, керування з телефону збережеться навіть при зникненні інтернету, якщо Ви встигли підключитися.

Але одним Wi-Fi ситий не будеш. Хоча під нього і випускають багато пристроїв та датчиків, у нього є мінуси:

• Високе енергоспоживання. Так, бездротовий датчик руху живиться аж від 3 батарейок AAA, і його автономність буде близько року.
• Низька швидкість реакції, яка становить приблизно 5 секунд (для датчиків, що працюють від батареї). В охоронній системі це буде не страшно, а ось автоматичне включення світла вимагає швидшого спрацьовування.

Всі ці проблеми мають рішення – використання пристроїв з протоколом передачі ZigBee або Bluetooth. Їхнє енергоспоживання на порядок нижче, що дозволяє збільшити автономність та використовувати більш компактні елементи живлення. Але не обійтися і без недоліків, потрібно додатково придбати спеціальний шлюз, який виконує роль моста між енергозберігаючим протоколом передачі та Wi-Fi . Схематично це виглядатиме так:

У будь-якому випадку пристрій просто підключається до домашньої бездротової мережі та взаємодіє з хмарою Tuya , а користувачі керують пристроями за допомогою програми, для якої потрібний доступ до хмари. Веб-інтерфейс субвиробника показує, що Tuya занадто багато зберігає даних про своїх клієнтів, наприклад, про те, де знаходиться пристрій (використовуючи GPS смартфона при налаштуванні пристрою) або, коли він був увімкнений або вимкнений.

Крім того, є ще один недолік. Tuya використовує процедуру з ім'ям smartconfig для отримання облікових даних Wi-Fi та хмари на пристроях. Користувач завантажує програму та включає режим сполучення з пристроєм, потім вводить облікові дані Wi-Fi, тоді як програма запитує хмарний токен у фоновому режимі. Після цього обидва набори даних відправляються в підключену мережу Wi-Fi за допомогою широкомовних пакетів.

На перший погляд це здається гідним рішенням: непідключений пристрій Tuya захоплює пакети навколишніх мереж Wi-Fi . Оскільки мережа зашифрована, вона не може зчитувати корисне навантаження пакетів, крім їх довжини, тому програма Tuya кодує необхідні облікові дані, використовуючи довжину пакета. Але оскільки протокол більше не є секретним, будь-хто, хто знаходиться в зоні дії передавального смартфона, може декодувати пакети та отримати облікові дані Wi-Fi.

Під час процедури підготовки пристрою Tuya прослуховують широкомовні пакети без підключення до мережі Wi-Fi . Після підключення вони обмінюються даними із сервером Tuya у незашифрованому вигляді. На цьому етапі легко змінити трафік.

Так само неприємно, що коли пристрій Tuya успішно підключився до мережі Wi-Fi, він відправляє токен на сервер Tuya – використовуючи незашифрований HTTP. Сервер відповідає ключом, який використовуються для шифрування наступного повідомлення MQTT – знову ж таки з використанням незашифрованого HTTP. Хоча корисні дані MQTT шифруються з використанням AES-128, повідомлення MQTT не інкапсульовано в TLS ( Transport-Layer-Security).

Хоча атака на пристрої Tuya вимагає певних зусиль, таких як знаходження у потрібному місці у потрібний час, це може коштувати того. Як тільки ви захопите хмарний токен , ви зможете замінити вбудоване програмне забезпечення на пристрої і запустити шкідливий код у домашній мережі жертви.

Інший гіпотетичний сценарій передбачає, що зловмисник купує пристрої, замінює їх прошивку модифікованою версією та повертає пристрої до роздрібного продавця. Як тільки роздрібний торговець відправляє ці пристрої покупцям, що нічого не підозрюють, вони можуть стати частиною ботнета або надати зловмиснику доступ до конфіденційних даних в їх домашній мережі.

Тому краще процедуру первинного підключення робити несподівано та, бажано, у закритому приміщенні. І не варто впадати у відчай, адже за таким принципом підключаються практично всі пристрої до своїх хмарних додатків, навіть Dahua і Hikvision, що гарантують безпеку.

Інтеграція пристроїв розумного будинку

І все ж основною перевагою системи розумного будинку в порівнянні зі звичайним віддаленим моніторингом є можливість інтегрованого спільного використання пристроїв, робота яких проходить за умовами зовнішнього середовища та результатами діяльності інших приладів.

Перший екран додатку є список підключених пристроїв. Сценарії знаходяться на другому екрані – кнопка внизу в центрі. Вони у свою чергу поділяються на миттєві сценарії та автоматизації. Чим вони відрізняються один від одного? Натиснемо на помаранчевий плюс у правому верхньому кутку. Це запустить майстер створення сценаріїв, він загальний.

Миттєвий сценарій

Що це буде - миттєвий сценарій або автоматизація - залежить від умови, перше, яке називається "Торкніться для запуску" - це і є миттєвий сценарій, послідовність дій, яка буде запускатися вручну. З нього і почнемо. Після вибору ручного запуску відкривається меню вибору дій, перше це дії з пристроями. У моєму випадку показано три пристрої, які можуть виконувати якісь дії, але за фактом їх два, оскільки датчик температури та вологості нічого робити не може.

Якщо вибрати лампу – то відкриється наступне меню – всі доступні дії, у цьому випадку увімкнення та вимкнення, налаштування яскравості та колірної температури.

Можна вибрати одну з цих дій - це дозволить не просто вмикати або вимикати, а й встановлювати бажану яскравість і колірний тон, наприклад, залежно від часу.

Вибравши необхідну дію, у разі включення, натискаємо далі і бачимо основу майбутнього сценарію. Умовою є ручний запуск, в цьому випадку вона може бути єдиною, а дій може бути багато - поки що тут включення люстри. Трохи нижче ім'я сценарію, воно визначається автоматично, для зручності назвемо його більш зрозуміло.

Натиснувши на плюсик у списку дій, вони тут називаються завданнями, вибираємо та додаємо ще одне – максимальну яскравість, тут вона задається в діапазоні від 0 до 255. Підібрати можна експериментально. При необхідності додаємо додаткові дії, наприклад, увімкнення цілої групи світильників із заданими параметрами. Перейдемо у меню стиль.

Тут можна вибрати оформлення сценарію - то як він відображатиметься в інтерфейсі програми - це або фоновий колір з іконкою, або картинка з доступних.

Якщо увімкнути перемикач – показати на домашній сторінці, то після збереження сценарію він буде доступний не лише з меню миттєвих сценаріїв, але й на головній сторінці зі списком пристроїв. Якщо натиснути на нього, запускається виконання всіх прописаних у ньому дій.

Автоматизації

Повернемося до майстра створення сценаріїв. Всі пункти нижче за ручний запуск, який ми вже розглянули — відносяться до автоматизацій, дії в них будуть виконуватися залежно від якихось факторів, але не вручну. Доступні такі опції – погодні умови, вони беруться з прогнозу у прив'язці до місцевості, такі як температура.

Вологість - тут немає вибору цифрових значень, рівні розділені на три діапазони, погода - наприклад, дощ або снігопад, крім цього доступні події схід або захід сонця. Є навіть швидкість вітру, можливо для автоматизації закриттям та відкриттям вікон.

Програма має доступ до геолокації, тому є можливість відпрацьовувати сценарії з виходу та входу з певної зони, яку можна відзначити на карті, з радіусом від 100 метрів до 1 кілометра.

Запуск автоматизацій можна прив'язати до певного часу, причому з можливістю вибору днів тижня, коли вони будуть активними. І, нарешті, умовами для запуску автоматизацій можуть бути стани пристроїв.

Сподіваюся базові принципи побудови сценаріїв, показані тут - допоможуть вам у створенні автоматизацій під власні потреби та стануть привабливою властивістю.

У результаті ми отримуємо цілком функціональну та недорогу систему автоматизації. Звичайно, я б кілька разів подумав, перш ніж використовувати її на комерційних об'єктах, але для будинку цілком згодиться.

Якщо у вас виникли труднощі при виборі пристроїв і потрібна консультація - звертайтесь до нашого магазину. Наші спеціалісти обов'язково вам допоможуть.