[АСУ индивидуального дома. Ч.1] Ментальное моделирование будущего решения. Ниже написано кратко на основе моего профессионального опыта. Это целостная система взглядов, но она точно не единственная по Вселенной. Написано с целью сбора критики и конструктивных предложений. На первый взгляд, система монстровая, но не торопитесь.
Задачи:
-- всеобъемлющая АСУ дома (256 и даже больше датчиков и исполнительных устройств)
-- Контроль интернет коммуникаций дома (продвинутые router и firewall)
-- гарантия после профессионально установки - 10 лет.
-- 10+ лет работы 24/7 без обслуживания
-- жизненный цикл решения - 25 лет.
-- конфигурируется только человеком с мозгами.
-- предназначена для индивидуального дома, в котором есть немного свободного места.
Важно:
-- не перегрузить систему хотелками. Файлопомойка, медиасервер и прочее живут отдельно от рассматриваемой системы
-- пока система сознательно переразмерена - обрезать проще, чем пришивать
Выбор базовой архитектуры
-- X86-64. Только это гарантированного проживет без несовместимых изменений 25 лет.
-- виртуальные машины. Много. Гибкость и надежность они повышают сильно.
Схема построения
-- есть сеть датчиков, исполнительных устройств и передачи данных (низовая, специальная)
-- данные от датчиков оказываются в памяти ПК, оттуда же забираются команды исполнительным устройствам.
-- система строго синхронная, данные доходят гарантированно за, скажем, 50 мс (это пока очень и очень грубая прикидка)
-- есть локальные контуры управления|безопасности, они не блокируют передачу данных от датчиков "наверх", но реализуют параллельный быстрый канал управления исполнительными устройствами (и сами являются датчиками для АСУ верхнего уровня)
-- минимум беспроводных технологий
АСУ
-- есть зашаренная область памяти с данными
-- сбором и передачей данных занимается отдельная виртуальная машина
-- отдельная виртуальная машина для АСУ
-- резервная виртуальная машина для АСУ
Router и firewall - отдельная виртуальная машина.
List of router and firewall distributions
https://en.wikiped …firewall_distributions
Comparison of firewalls
https://en.wikiped …omparison_of_firewalls
pfSense
https://www.pfsens …products/#requirements
Zeroshell
https://zeroshell.org/
Общая структура ПО ПК
-- 6 ядерный 12 поточный процессор
-- виртуалка АСУ - 1 ядро 2 потока
-- резервная виртуалка АСУ - 1 ядро 2 потока
-- виртуалка router и firewall - 1 ядро 2 потока
-- взаимодействие АСУ с внешним миром - 1 ядро 2 потока, OpenBSD строго!
-- База данных АСУ - 1 ядро 2 потока
-- управляющий Linux, hypervisor - - 1 ядро 2 потока.
Две виртуалки для АСУ имеют следующий смысл:
-- в норме - это "софтовый lockstep" - машины сравнивают результат друг друга и обнаруживают сбой, если не совпадает в одной точке по времени
-- на этапе разработки - отработка алгоритмов на второй машине, пока первая управляет.
Пока не хватило ресурсов на виртуалку, управляющую сетью сбора данных - ладно, потом разберемся.
Процессор.
Intel® Xeon® E Processor
https://ark.intel. …Intel-Xeon-E-Processor
Intel® Xeon® E-2146G Processor 12M Cache, up to 4.50 GHz
https://ark.intel. …M-Cache-up-to-4_50-GHz
-- самый дешевый из 6-ядерников со встроенной графикой.
-- пока у нас не продается. Он вышел месяц назад.
Мамка.
Supermicro
X11SCA-F
https://supermicro …board/X11/X11SCA-F.cfm
-- ATX 30.48cm x 24.38cm
-- два слота M.2
-- 8 SATA
-- 1 COM
-- два 1GbE LAN
-- слоты
1 PCI-E 3.0 x4,
1 PCI-E 3.0 x1,
2 PCI-Ex16 slots are running at NA/16, or 8/8
1 - 5V PCI 32bit
-- удаленное управление, зашарено с одном из LAN портов.
X11SCZ-F
https://supermicro …board/X11/X11SCZ-F.cfm
-- uATX 24.38cm x 24.38cm
1 PCI-E 3.0 x16,
2 PCI-E 3.0 x4 (in x8 slot)
M.2 Interface: 1 SATA/PCI-E 3.0 x4
M.2 Form Factor: 2280/22110
M.2 Key: M-Key
Обе пока не продаются.
Оцениваю стоимость мамки и процессора 40-50 кр у нас.
Корпус. Вот тут простор для креатива :)
Классический корпус "пылесос без мешка" 10 лет точно не прослужит. Все засрется донельзя.
Можно сделать почти герметичный основной объем, куча тихиходных кулеров гонять воздух по кругу, и радиаторы для теплообмена с окружающей средой.
Тут пригодятся тепловые трубки из Перми
https://npostk.ru/ …-trubka-heat-pipe.html
Да, народ рассказывал, как самому сделать такую трубку, но на начальном этапе лучше довериться профессионалам.
Можно сделать принудительный поток воздуха в такой замкнутый объем с фильтрацией
Фильтр воздушный карманный (в карман он не засовывается :) ). Каталог и цены вложены.
KOFIL FV-25 G3 592x592x600мм 18,37€ (1452₽) оптом (при закупке более 20000₽)
Дифференциальные датчики давления: ДШ вложены. Мониторить степень загрязнения фильтра.
-- SDP32-125PA-TR-250PCS Pressure Sensor ±0.018 PSI (± 0.125 kPa) Differential Male - 0.08" (2.00mm) Tube, Dual 16 b 16-SMD Module 250-$30.78764
--
http://wexon.ru/pr …iki-perepada-davleniya
Центробежные вентиляторы:
Ballu Machine Flow 160 6 970 р. 66Вт, 60 ДбА, но вроде как там можно добраться до 3-х фаз, и, значит, управлять потоком и шумом.
https://www.ruskli …orpuse-serii-flow-160/
Ballu Machine Flow 125 3 870 р. - 2 скорости, малошумный, 49W 30 Дба
https://www.ruskli …ovom-korpuse-flow-125/
Само "сердце системы" в закрывающийся 19' мелкий щкаф, рядом делаем ящик для фильтра, "кулер" под крышу.
Пока что получается монструозно :) Это нормально для этапа прикидки :) я же не предлагаю делать в точности так, я предлагаю подумать над моими "измышлизмами".