Qual hardware certo usar para automação residencial usando o MQTT?

Ultimamente, tenho trabalhado em um projeto de automação residencial. É completo na medida do controle do interruptor e obtém as leituras de temperatura e umidade. Estou usando um Raspberry Pi 3 como corretor MQTT. Está rodando Node-Red e Mosca. No lado do cliente, estou usando o ESP8266, conectado com relés e sensores. Além disso, tenho um aplicativo móvel baseado na estrutura iônica. Além disso, usei interruptores bidirecionais para manter a conexão com interruptores físicos de parede, para que os aparelhos ainda possam ser controlados se algo quebrar. Depois de concluir tudo isso, fiquei pensando em instalá-lo em minha casa. Então comecei um pouco de pesquisa por estar em um lado seguro, pois meu plano era jogar com a MAINS agora.

Recentemente, eu fiquei sabendo sobre relés de estado sólido e eles parecem muito melhores do que o que estou usando. Até agora, eu usei relés normais. Como este . No entanto, vejo um problema com relés de estado sólido. Possui duas portas na saída (COM & NO).

1. Como posso adicionar um switch bidirecional ao SSR para torná-lo acessível a partir de switches montados na parede e do aplicativo móvel?

Eu também estava pensando em adicionar um dimmer para ajustar o brilho das luzes e a velocidade de um ventilador. Para o qual eu achei o TRIAC como a solução. Entendi como funciona, mas ainda assim, não conseguia entender completamente o TRIAC.

2. O TRIAC substitui um relé?

Estou planejando usar esta placa de relé com este dimmer .

Além disso, eu estava procurando por uma opção de vigilância usando a câmera IP, mas não encontrei nada proveitoso. Se alguém pudesse postar algumas referências para isso também, seria de grande ajuda.

Quaisquer outras sugestões além das minhas perguntas também serão apreciadas.

Embora as duas perguntas em uma pareçam inicialmente uma péssima idéia, na verdade elas parecem estar abordando um tópico semelhante. Vou pular o tópico assustador do trabalho com rede elétrica (especialmente em gabinetes com fio que adicionam novos modos de falha e riscos de acesso).

Sua estratégia de "backup com fio" faz sentido, pois você deve planejar que o WiFi seja desativado e que o seu RP3 falhe catastroficamente. Você pode facilmente levar dias para reconstruir o sistema. O que é menos claro é se você deve planejar a redundância no caso de uma falha no terminal. Certifique-se de que o terminal esteja ligado - ele é alimentado por corrente e você se importa com as luzes voltando após uma queda de energia?

A razão pela qual isso é importante é a operação de um interruptor bidirecional. Na configuração clássica de escadas / corredores , existem duas linhas 'vivas' e um comutador em cada extremidade. Isso permite que ambas as extremidades invertam o estado atual. No entanto, esse pode não ser o melhor modo de substituição e, fundamentalmente, exigiria que seu comutador eletrônico permanecesse ativo no caso de uma falha.

Depois de aceitar isso, há três possibilidades:

1. Opere os interruptores eletrônicos e mecânicos em paralelo, fornecendo lógica OR. A luz está acesa se A ou B estiver ligado, para que você possa forçar a luz, mas não matá-la.

2. Use dois comutadores SSR para o comutador eletrônico e um comutador mecânico bidirecional. Não há necessidade de se preocupar com a sobreposição de comutação (dada a maneira como os comutadores implementam o XOR), mas se os componentes eletrônicos falharem, a luz permanecerá apagada.

3. Suponha que os componentes eletrônicos do terminal sejam confiáveis ​​o suficiente para que você possa tolerar falhas de luminárias únicas (não apenas uma perda total da rede) e implemente o controle do comutador bidirecional no HW / SW do terminal. Em seguida, o interruptor mecânico se torna uma entrada local a ser combinada com a entrada de RF.

Supondo que você escolha a opção 3, você precisa apenas de um único SSR que possa atuar como o elemento de controle de tensão da rede. Você também tem a possibilidade de usar um circuito mais não ofuscante do que um interruptor on-off.

Nesse contexto, um circuito mais não ofuscante parece quase um substituto para um SSR. Um triac sozinho não produz um dimmer, você precisa de uma pequena quantidade de circuitos adicionais. Um triac também nem sempre fornece os resultados esperados com alguns drivers de LED (a fonte de alimentação pode atuar como uma carga não linear). Comparando as funções on-off e dimmer, você também pode ver que um dimmer pode trabalhar em linha com o fio energizado, mas isso não deve ser importante aqui, pois seus componentes eletrônicos precisam ser energizados e retornados para gerar um trilho de energia local.

Um TRIAC pode substituir um relé. Ambos têm suas próprias vantagens e desvantagens. Se você deseja apenas estados LIGADO / DESLIGADO, é fácil usar um relé e uma opção mais barata, mas se você deseja diminuir as luzes ou controlar a velocidade da ventoinha, um TRIAC é o que você precisa. Além disso, você precisará de um dissipador de calor comparativamente maior se usar um TRIAC. Verifique TRIAC vs Relay no site de Eletrônicos para obter uma comparação mais detalhada.