Как я разработал устройство, от идеи до производства. Часть 2



    Кто не читал первую часть, ее можно найти вот здесь, а я пока публикую вторую часть, которая содержит больше технических деталей, чем первая. На очереди еще и третья, заключительная часть, она пока готовится, настолько насыщенная деталями, фотографиями прототипов и технической информацией, насколько это возможно. Надеюсь, что хабражителям вторая часть понравится не меньше, чем первая. Приступим?

    Небольшое лирическое отступление о технологии ZigBee.



    ZigBee — это частный случай стандарта IEEE 802.15.4.

    Как и многое из того, что прочно вошло в наш быт, ZigBee — это фактически гражданское применение военной технологии. Представьте себе, что необходимо установить надежную связь между несколькими командными пунктами (или собрать множество каких-то данных на территории). Над местностью пролетает самолет, из которого разбрасывается большое количество практически незаметных для врага устройств, способных автономно работать длительное время. Эти устройства, будучи разбросаны на местности, незаметно образуют сеть передачи данных, которую практически невозможно сломать. При уничтожении одного из узлов сети информация автоматически передается по другим маршрутам. Получается этакий локальный мини-интернет.

    О наглядном применении технологии можно посмотреть на сайте Meshnetics – Российской компании, разрабатывающей стэк протокола ZigBee для мировых брендов. Примечательно то, что эта компания разрабатывает SW и экспортирует его за пределы России, но со временем (года через три-четыре) эти наработки возвращаются к нам назад в виде уже готовых решений. И продаются у нас уже за другие деньги.



    Выбираем чип и софт!



    Естественно для массового продукта нужно сделать дешево. Делать устройство на готовых модулях ZigBee — это попса (просто и дорого). А делать самому на чипах – дешево но сложно (зато интересно).

    Во всём мире по пальцам руки можно пересчитать производителей ZigBee чипов. И решающую роль при прочих равных составляющих играет уровень технической поддержки со стороны производителя. Поскольку я часто бывал на разных технических семинарах (в Компэле, Симметроне, Макротиме), мне удалось оценить различные отладочные средства и уровень поддержки со стороны разных производителей. Достойная компания-производитель была найдена.

    Я очень люблю Linux, свободу и когда документация написана ясным для русских мозгов языком (для того, чтобы это понять, нужно хоть раз в жизни попробовать прочесть английскую версию документации фирмы Hitachi).

    Молодая английская компания Jennic предоставляла высочайший уровень технической поддержки. Стартовать проект с её документации не представляло никакого труда. А после того, как я пообщался с английскими инженерами и программистами, из онлайн службы технической поддержки, я реально понял, что они вообще молодцы.

    Опять же, эта компания примечательна тем, что весь инструментарий разработан на OpenSource платформах, более того, она разработала собственные микроконтроллеры на свободном ядре процессора OpenRisc-1000!

    FSF (Free Software Foundation, FSF.org) форева, подумал я, выбираю Jennic!



    Итак. Выбор беспроводной технологии связи сделан – делаем на чипе Jennic 2.4ГГц, 802.15.4, ZigBee.

    А что нужно человеку? К счастью, обычный человек не любит, не хочет и не умеет программировать. Да и вообще, все мы ленивы. И это хорошо. Представляете, если бы мы не ленились ходить по лестнице, то никогда бы не изобрели лифт. Или автомобиль. Или GUI. Или iPod.

    Мне кажется, что в данном случае все должно работать на принципах plug&play. А это значит, что краеугольным камнем проекта MT9000 должна была стать простота. В особенности следовало уделить внимание юзабилити, так сказать, программной и аппаратной части. Нередко простой китайский светильник представляет собой загадку даже для инженера-электрика. В нашем случае хотелось все сделать, как нужно, а не “как всегда”.

    По-этому в софт обязательно закладываем как минимум 2 языка, русский и английский и возможность длинных человеческих сообщений вида «Дальняя ванная комната: Обнаружена протечка.», но ни в коем случае не идиотизм вида «d1=0,d2=1,d3=0,d4=0».

    Как мне кажется, простоту и человечность интерфейса удалось реализовать: софт написан таким образом, что для установки комплекта при первом включении нужно потратить 2 минуты:
    — выдергиваем из датчиков и базы изоляторы, защищающие батарейки;
    — вставляем SIM карту;
    — звоним со своего мобильного телефона на устройство;
    — раскладываем (прикрепляем) датчики в те места, которые мы хотим контролировать.


    Всё, комплект к бою (к потопу, пожару, взлому) готов.

    Принцип простоты заложен и в конструкцию беспроводного датчика. Он является устройством, способным одновременно выполнять все три функции:
    — если бросить датчик на пол, то он будет сообщать о протечке воды;
    — если закрепить на двери вместе с магнитом, то датчик будет сообщать об открытии и закрытии двери (есть липучка для крепления);
    — если повысится температура, то датчик сообщит и об этом.

    При небольшом размере датчика время работы от литиевой батарейки CR2430 – год!



    На написание и тестирование софта вместе с соратниками ушло полгода. В написании софта сильно помогло понимание слот/канальной модели взаимодействия между сущностями (идея библиотеки QT компании TrollTech). Поэтому теоретически к МТ9000 можно подключить любой наш датчик (включая те, которые сейчас находятся в стадии проектирования) или исполнительное устройство.

    В софте первых версий устройства, случился-таки баг, позорный. В России в мобильной связи используется 11 знаков, а вообще их может быть от 10 до 14. Например в Украине для звонка внутри страны можно воспользоваться упрощенным 10-ти значным способом набора номера или же полным, 12-ти значным. Из за разницы в количестве набираемых знаков прибор не работал на территории ex-USSR кроме России, плюс в некоторых датчиках батарейка быстро разряжалась. Пришлось все эти устройства с рынка отзывать и исправлять. Но теперь все OK, проект готов, устройство можно приобрести, и мне показалось, что Хабрасообществу будет интересно почитать обо всем этом.

    Вот так был сделан продукт МТ9000, который уже сейчас можно увидеть на сайте производителя и приобрести. В продолжении статьи о проекте, в третьей, заключительной ее части, я постараюсь указать как можно больше технических деталей, включая фотографии устройства, начиная с ранних прототипов и прочих вещей, которые могут быть очень интересны вам, хабралюди. В ожидании третьей части, можно оценить другие гаджеты Мастер Кита.

    На очереди что-то новое (а именно — третья часть статьи, уже готова к употреблению Хабром).

    UPD. По просьбе коллег из «МастерКит» публикую объявление о сотрудничестве с авторами:

    Предлагаем представителям хабрасообщества сотрудничество с теми, кому по душе разные-всякие гаджеты, и кто умеет их описывать так, чтобы душа сначала свернулась, а потом развернулась чтобы все было внятно и доходчиво. Есть и еще парочка критериев. Об условиях сотрудничества c авторами можно почитать здесь.
    Метки:
    МАСТЕР КИТ 52,11
    Компания
    Поделиться публикацией
    Комментарии 49
    • +1
      rtos свою ваяли или взяли готовую?
      • 0
        Поскольку писалось всё под Jennic, они предоставляют свой порт забыл какой оси и библиотеки соответствующие, правда там довольно жесткие ограничения на доступные ресурсы.
        Например можно запустить только одну пользовательскую задачу, ну и естественно всё общение с периферией через их либы…
        • +1
          Интересно было бы узнать какой именно ZigBee чип вы используете. Тоже задумался кое-что сотворить беспроводного.
          • 0
            софт написан под семейства JN5139 и JN5148
            • 0
              А можете что-то сказать о семействе stm32w? Присматривался к ним. Вроде не сильно дорогие для своего фарша.
              • 0
                Великолепный выбор. Я бы и сам сейчас смотрел в эту сторону. Но на момент разработки МТ9000 этого чипа еще не было в природе…
      • 0
        Например в Украине для звонка внутри страны можно воспользоваться упрощенным 10-ти значным способом набора номера или же полным, 12-ти значным.


        Значит Вы экспортируете приборы и в Украины? Или заказать можно только через интернет-магазин?
        • +1
          Можно обратиться на Украинском сайт МастерКит, там должны подсказать.
        • +1
          По ссылке с офф-сайта на интернет-магазин продаётся устройство с 2-мя датчиками, а не 4-мя, как оговаривалось в первой статье и на офф-сайте. Или это рекламный лохотрон от Топ-Шопа? Типа если позвоните в течении 30 минут — получите 2 датчика в подарок?
          • 0
            Спасибо за уточнение
            В первой статье нигде не говорилось, что в комплект входит 4 датчика.

            Состав комплектации МТ9000 следующей:
            База — 1шт
            Многофункциональный датчик — 2шт
            Блок питания — 1шт
            магнит -1шт
            ну там инструкции, наклейки, липучки, держатели сим карты еще есть.
            • 0
              Сим-карты в наборе? Т.е. можно вставлять и работать? Каким образом вы получили эти симки? Брали у опсосов? Какой тариф? Как дела обстоят с роумингом?
              Прошу прощения за кучу вопросов, но мне эти вопросы давно покоя не дают. Хочется услышать «из первых рук».
              • 0
                С опсосами договориться не удалось, поэтому SIM карту любимого оператора связи надо приобрести отдельно.

                При чем тут роуминг?
                • 0
                  Ой, прочитал ещё раз. Не заметил, что после слова «держатели» нет запятой — мозг, видимо, сам дорисовал. Про роуминг я ляпнул — ибо думал, что симка лежит в комплекте.
                  • 0
                    Нет, это у меня косноязычность развитая)
              • +1
                В настоящее время в функционал МТ9000 включена поддержка 4-х беспроводных многофункциональных датчиков 2.4ГГц, каждый из которых может определять протечку воды, открытие и закрытие чего-либо (входная дверь, дверца шкафа, межкомнатные двери и т.д.) и высокую температуру.
                Этот текст, а также 4 лампочки и промо-картинка наталкивают на мысль, что их 4.
            • 0
              Устройство предупреждает о разряде батареи?
              • 0
                Естественно предупреждает.

                Датчики предупреждают о разряде батареек в датчиках («Имя датчика: Разряд батареи»), а база предупреждает об отключении 220В («База: Питание 220В пропало») и разряде собственного аккумулятора («База: Разряд батареи»)
                • 0
                  А каким образом датчик соображает что батарея разряжается? Не тупо ведь по таймеру?
                  • 0
                    Да всё просто. Каждые 45 секунд система «пингует» базу, а заодно делает кучу разных замеров АЦП: температуру, влажность, текущее состояние батарейки… После этого датчик засыпает почти мертвым сном, разбудить его вне 45-секундного интервала может только внешнее прерывание открытия или закрытия двери)
                    • 0
                      Т.е. меряется напряжение на батарейке и если значение ниже порогового — выдаётся предупреждение?
                      • +2
                        ну дык естественно есть еще и окно гистерезиса. есть замечание?
              • 0
                В украиских интернет-магазинах где-то есть (с оплатой Webmoney)? Штука весьма интересная.
                • 0
                  Не знаю, к сожалению или к счастью, я не занимаюсь продажами… Пожалуйста поглядите на украинском сайте masterkit.ua

                  Думаю с таким набором критериев сложно будет найти. У нас и в России за webmoney врядли купить можно…
                  • 0
                    На Украине есть у imrad, но они, как понял, не интернет-магазин и за WM не продают.

                    В России можно купить за WM в интернет-магазине, во всяком случае сегодня или завтра собираемся подключить магазин.

                    Список магазинов, в которых есть продукция Мастер Кит (не факт, что есть в наличии MT 9000, но можно позвонить, спросить, заказать)

                    ПС: работаю в Мастер Кит, не в продажах
                • +1
                  Есть на двух сайтах: samodelkyn.at.ua/index/mt9000_kvartirnaja_sms_signalizacija/0-191 и www.masterkit.kiev.ua/Documents/guard-p.html

                  Жаль нету на rozetka.com.ua, там webmoney принимают.
                  • 0
                    Спасибо!
                    • 0
                      И ещё. По поводу антикражи. Обычно обрезают телефонные линии, а если кто-то будет использовать глушилку GSM? Нужно как-то обдумать этот вариант.
                      • 0
                        Спец.средства они на то и есть спец.средства, чтобы против лома не было приема.
                  • 0
                    стремно использовать такие девайсы дома, когда есть новости о возможности взлома ZigBee —
                    www.opennet.ru/openforum/vsluhforumID3/64662.html
                    • +1
                      Любую систему можно завалить. Не мытьем, так катаньем, да и против лома нет приема.

                      МТ9000 не позиционируется и не является «охранным» устройством.
                      Это информационное устройство, которое нельзя использовать в критических применениях.

                      • –1
                        не любую.
                        и на мой взгляд это неправильное сравнение лома и системы, которая обслуживает ваш дом. :)
                        Использование девайса в случае пожара ли затопления это не критическое применение?
                        • +1
                          Любую систему разумной сложности можно «завалить» более сложной или более «хитрой» системой.
                          Пример «хитрой» — скандал со станцией радиотехнической разведки «Кольчуга», которая может обнаруживать самолеты, использующие технологию «стэлс» (в нее были вложены миллиарды долларов), при этом ее стоимость измеряется несколькими миллионами долларов (цифр не помню, но соотношение было примерно такое).
                          • 0
                            В проект СССР были вложены триллионы рублей и миллионы жизней, а завалили его джинсы…
                    • 0
                      Как именно задаётся соответствие: Датчик — «Дальняя ванная комната»?

                      • 0
                        Любому датчику можно дать имя. Это делается с помощью нажатия на кнопки и входящей SMS. В инструкции это написано на 7-й странице.
                      • 0
                        «звоним со своего мобильного телефона на устройство»
                        А если кто-то другой позвонит на этот номер (номером ошибется)? и все смски ему будут приходить?
                        Есть ли какая-то защита от этого (кнопка для сетапа например)?
                        • 0
                          Естественно это продумано.

                          Случай ошибки или просто если вы уехали за границу и там купили туристическую СИМ карту тоже продуман.

                        • +2
                          Диапазон рабочих температур основного блока и датчиков. В коттедже на зиму можно оставить, работать будет?
                          • +1
                            МТ9000 работает только при плюсовой температуре. На дачу и длииительную автономную работу не рассчитана.
                          • 0
                            А как имена датчикам задаются?
                            • 0
                              Опс, комментарии обновить забыл, вижу.
                              • 0
                                Название датчика собственным именем *
                                1. Кнопкой «УПР» выберите тот номер датчика, которому вы хотите заменить «ИМЯ». Например, если вы
                                хотите заменить имя датчику номер 1, то нажимайте на кнопку «УПР» пока индикатор
                                «1» не начнет мигать «ЗелЖелтКрасн».
                                2. После выбора датчика нажмите кнопку «ДА/ТЕСТ». Цифра номера датчика продолжит мигать
                                «Красным» светом.
                                3. В течение минуты отправьте на номер MT9000 SMS с текстом «XXXX NAME ТТТТ», где «XXXX» — пароль, по умолчанию «1111», а «ТТТТ» — новое имя датчика, до 24 знаков. Так можно задать
                                имена всем датчикам, например, «Кухня», «Ванная», «Окно на кухне», «Входная дверь».
                                4. При получении SMS индикатор датчика мигнёт «Зеленым».
                                * Это нужно, чтобы в сообщении было ясно в каком месте произошла «авария».
                              • 0
                                Жаль датчиков всего 4.
                                Многокомнотную квартиру полностью не покроеш
                                • 0
                                  Это да. но несколько МТ9000 неплохо сосуществуют в одном пространстве, поэтому можно поставить вторую.
                                  • 0
                                    Две симки, в два раза больше ежемесячные затраты. :(
                                    Я вот о такой штуке задумался — жена постоянно боится что соседей затопим (бывало) или утюг забыли выключить :)
                                    Но квартира на 4-е комнаты и хотелось бы не только вода — ванна/туалет (уже два датчика), открытие входной двери, и кухня, а ещё б и по жилым комнатам датчики повесить.
                                    • 0
                                      Ну не знаю.
                                      Мы же тоже работаем, нам платят и мне кажется, мы в жизни тоже за всё на самом деле платим.

                                      Сейчас связь настолько дешевая, что стоимость SMS несравнима со стоимостью вашего времени на то, чтобы даже думать об этом.

                                      Посчитайте, убедитесь…
                                      • 0
                                        Я по украине сужу.
                                        Ну всё равно каждый месяц надо пополнять счёт гривен на 30 чтоб продлить действие номера, даже если ни одной смс не тратилось.
                                        Хотя может и есть какие-то пакеты где нет ограничений таких, может что-то не досмотрел.
                                        Но в тоже время настраивать два раза как миниму, два блока центральных на виду висеть будут.
                                        Вобщем как на ни крути, а вариант с восемью каналами достоин явится этому миру :)
                                        Даже если он будет стоить почти как два комплекта по четыре.
                                        • 0
                                          Мда… 30 гривен это прилично… Такого в европе нет. И в России конечно тоже всё бесплатно. Но у нас тоже хитрецы опсосы — если 3 месяца ничего не делать, то номер блокируется.

                                          Ну ничего, народ в Украине политически активный, уверен, что со временем всё станет нормально. Киев прекрасный город, только метро все в рекламе и курят много.
                                        • 0
                                          А ещё такой вопрос — как включать/отключать датчик на входную дверь?
                                          В описании на вашем сайте не нашёл как это делается — www.masterkit.ru/main/set.php?code_id=565392

                                          Каждый рас уходя из дома или приходя домой отправляется смска для активации/деактивации конкретного датчика?

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое