Domotica DIY: architettura

Domotica DIY: architettura

Domotica

Con il termine architettura si intende come è strutturato un certo sistema, quali sono i componenti principali e come sono collegati tra di loro. Con domotica DIY architettura vi voglio spiegare ad alto livello come ho impostato il sistema, sia la parte software che la parte hardware.

Domotica DIY architettura hardware

La parte hardware è divisa in due parti: l’hardware del sistema di controllo (dove gira il software della domotica) e l’hardware dei nodi domotici, ovvero come il sistema di controllo interagisce con il mondo esterno. 

Il sistema di controllo, ovvero il cuore della domotica, gira su un mini computer, chiamato Raspberry Pi. E’ un prodotto rivoluzionario! Consuma poco e ha delle capacità elaborative sufficienti per il nostro scopo. In pratica è un mini server che deve restare sempre acceso. E’ collegato alla rete tramite cavo Ethernet, per una connessione  affidabile. 

Nella versione attuale della mia domotica DIY sto usando la versione 3. Ha una memoria RAM  e un processore molto validi, e per i miei scopi è perfetto. All’inizio il sistema girava su un Raspberry Pi versione 1, in effetti era un po’ troppo lento e limitato.

I nodi domotici rendono possibile una comunicazione tra il mondo esterno e il sistema di controllo. Permettono a questo ultimo di leggere dati dal mondo reale (temperature, tensione, corrente, ecc) e rendono possibili delle interazioni (accendi una luce, alza una tapparella, ecc). 

Nella versione attuale del mio sistema di domotica sto usando come nodi domotici degli Esp8266, in particolare il Wemos D1 Mini. Sono dei dispositivi che sono alimentati a 3,3 o 5V DC e hanno la capacità di collegarsi in WiFi alla rete. Hanno vari PIN di input/output, possono eseguire delle letture/scritture di dati digitali e dati analogici. Supportano protocolli molto utili come I2C e comunicazioni seriali.

Architettura software

Come anticipato nella sezione precedente, il sistema di controllo gira su un Raspberry Pi versione 3. Ma quali sono i software installati su questo mini pc che permettono al sistema di funzionare?

Web server Apache
PHP 7.4
MySql
Redis
Sito della domotica realizzato con framework Laminas + Doctrine
Mosquitto broker MQTT 
Script CRON per eseguire delle operazioni automatiche (vengono lanciati dei comandi laminas-cli)
Il frontend del sito della domotica è realizzato con HTML5 + Bootstrap + Vue.js + jQuery.

Ecco una visione ad alto livello dell’architettura del sistema:

 

 

Nel prossimo appuntamento parlerò in modo più specifico di come funzionano i nodi domotici.

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