제 세팅 환경 소개드립니다.

안녕하세요,

우선 게시판 신설 축하드립니다!

제 주력 관심 분야 중 하나라서 그냥 지나갈 수 없다고 생각했습니다 ㅎㅎ

이번 글에서는 Home Assistant를 써야하는 이유, 추천드리는 기기 구입 방향 등을 위주로 설명드리려고 합니다.

한때 IoT가 엄청 유행했던 시절이 있었습니다. 요새는 엄청 사그라드렀는데,

스마트홈을 꾸미시다 보면 느끼시겠지만 제품의 종류도 너무 다양하고 각 제조사마다 앱도 따로 설치해야하는 등... 불편합니다.

어느 하나 플랫폼을 정해서 구매해도 좋겠지만 실사하기에 부족한 점이 많습니다.

Home Assistant

Home Assistant는 오픈소스 스마트홈 플랫폼입니다. 확장성이 좋고 많은 기기들을 지원하며, 클라우드가 아닌 로컬 기반으로 동작하므로 인터넷이 끊겨도 정상 사용 가능합니다. 장단점은 대부분 오픈소스 소프트웨어와 공유하는 편이고요. (어렵다는 얘기)

또한 ESPHome으로 직접 하드웨어를 만들어서 연결할수도 있고, MQTT를 이용하여 MQTT를 지원하는 기기도 쉽게 연결할 수 있습니다. Zigbee 기기 또한 Zigbee2mqtt로 많이 연결하십니다. (Zigbee2HA는 사장되는 분위기)

서론이 길어졌네요. 제 대시보드를 보여드리겠습니다.

대시보드는 Lovelace라고 불리는 UI 시스템을 사용하고 있습니다. 입맛에 맞게 꾸밀 수 있고 PC와 모바일에도 나쁘지 않게 표시해줍니다. 테마도 쉽게 바꿀 수 있고, 커뮤니티에서 만든 카드도 쉽게 추가할 수 있습니다. 템플릿(Jinja2)을 이용해서 원하는 정보를 포맷팅해서 표시하는 것도 가능합니다.

Wi-Fi vs Zigbee

스마트홈을 구성하다보면 빠질 수 없는 논쟁입니다.

Wi-Fi 기기가 아무래도 고성능에 허브도 필요 없으니 초반에 많이 구매하십니다.

그러나 대부분의 기기들이 특정 플랫폼에 종속되는 편이며,

기기의 개수들이 많아지면 공유기가 버티지 못하는 문제와 리피팅이 없으므로 음영지역에서 작동되지 않을 수 있습니다.

게다가 클라우드 기반에 제조사가 폐업하면 사용할 수 없을수도 있습니다.

반면 Zigbee는 기기가 많아져도 공유기에 영향을 주지 않으며, 상시 전원을 사용하는 기기는 리피터의 역할도 합니다.

대부분의 기기가 Zigbee2mqtt를 지원하므로, 제조사가 망해도 일단 사용은 할 수 있습니다.

전력도 적게 사용하므로 배터리를 사용하는 기기도 오래 사용 가능합니다.

그래서 대부분의 경우 둘 중 골라야 한다면 Zigbee를 많이 선호하십니다.

그러나 Wi-Fi도 HA 지원만 잘 된다면 나쁘지 않습니다. 더 안정적인 느낌도 있고... 이건 여러분의 선택에 달려있습니다.

지그비는 참... 제 멋대로 연결되는게 아쉽습니다. 굳이 더 멀리있는 리피터에 연결되서 먹통되고도 하고요.

전등

전등을 제어하는 방법은 크게 3가지가 있습니다.

• 이너 릴레이
• 스마트 스위치
• 스마트 전구 (필립스 Hue 등)

가정집의 대부분 전등 스위치는 2선식을 사용하다보니, 활선과 전등선만 있고 중성선이 없어서, 이너 릴레이나 스마트 스위치를 구동할 전력이 없습니다. 그래서 중성선을 포설해야 하는데, 개인이 하기는 쉽지 않습니다.

그렇다보니 2선식으로도 전등이 켜지지 않을만큼 미세 전류를 흘려서 기기를 구동하는 스위치도 있습니다. 잔광이나 동작이 불안정할 수 있는 문제가 있다고 하는데... 저는 써보지 않아서 잘 모르겠습니다.

이너 릴레이는 저렴하지만 스위치 박스 안에 공간이 부족할 수도 있고, 바깥의 물리 스위치와 상태 동기화가 안되는 문제가 있습니다. 3선식 릴레이는 중성선도 필요하고요.

스마트 스위치는 무난하고 좋지만 가격이 비싸고, 마찬가지로 3선식 릴레이는 중성선이 필요합니다.

스마트 전구는 중성선이 없어도 잘 동작하고 밝기 조절이나 색상 변경 등이 가능합니다. 대신 전등 스위치를 항상 켜놓아야 하는 문제가 있고, 혹시나 Home Assistant(혹은 허브)가 먹통이 되면 제어가 불가능해지는 문제가 있습니다. 큰 사이즈의 천장등 완제품이 잘 없다는 문제도 있습니다.

이렇게 완벽한 제품이 없다보니 여러 방식 중 자신의 환경에 맞는 제품을 골라야합니다.

저는 비싸게 스마트 스위치 달아놓고, 정작 스마트 전구 간접조명을 제일 많이 사용하네요... ㅋㅋㅋ

재실 감지

사람이 들어가면 자동으로 불이 켜지고, 나가면 불이 꺼진다면 꽤 멋지고 편합니다.

아직 완벽한 센서가 없다보니 완벽하진 않지만요.

• 모션 센서
• 카운터 센서
• 레이더 센서
• BLE 재실 센서

모션 센서는 센서등과 아파트 방법 센서로 많이 사용되고 있습니다. 저렴하고 사람이 들어갈때는 감지가 잘 되는데, 사람이 가만히 있는다면 감지되지 않는 문제가 있습니다. 이것 만으로는 위의 기능을 온전히 구현할 수 없습니다.

카운터 센서는 사람이 들어가는 것과 나가는 것을 구분해서 감지할 수 있는 센서입니다. 반응속도가 빠르고 사람의 수를 셀 수 있습니다. 단점은 사람이 들어가는 통로에 잘 설치해야되고, 간혹 사람 수를 잘못 셌을때의 시나리오를 감수해야합니다(자동화 짤 때 난이도가 높다는 뜻). 사람 2명이 붙어간다던지, 사람 1명이 물건을 들고 출입한다던지 하면 자주 발생합니다.

레이더 센서는 mmWave 파장으로 사람을 감지하는 센서입니다. 사람이 1명이상 있는지, 아예 없는지 감지하기 때문에 자동화 난이도가 쉬운 편입니다. 게다가 나무 같은 소재는 어느정도 투과된다고 하니, 센서를 숨기기에도 유리합니다. 출입감지는 빠르지만 모션센서보다 약간 느리고, 출문감지가 느립니다. 완제품으로는 Aqara FP1, FP2 같은 센서가 있습니다. 

BLE 재실 센서는 ESP32 보드로 휴대폰의 BLE 신호를 분석해서 근처에 있는지 확인합니다. 블루투스인 만큼 약 10m 이내의 거리까지 감지가 되며 당연히 폰을 들고 있을때만 감지가 됩니다. 여러 개를 설치해서 음영지역 커버도 가능합니다. 보통 조명 같은 자동화 보다는 현관문 자동 열림을 위해 많이 씁니다.

일단 저는 카운터 센서를 쓰고 있긴 한데, 오작동이 역시 문젭니다. 100번 잘되도 1번 안되면 불편한게 자동화니까요.

레이더 센서가 좀 더 기술이 발전해서 성능이 개선되었으면 좋겠습니다. (가격도... ㅋㅋㅋ)

간략하게 소개한다는게 내용이 길어졌네요.

다음에도 글을 쓸 수 있을지 모르겠지만, 자료 정리되는대로 종종 올려보겠습니다.

혹시나 잘못된 부분이 있으면 알려주세요.