새로운 아파트에 입주하기 전 계획했던 조명 위주의 IoT 스마트 홈 구축 계획을 정리합니다.
1. IoT 구축 계획 세우기
- 도입 계기
새로 입주하려는 아파트가 LG IoT 아파트라고 하여 부푼 기대에 알아보았으나
LG U+ 플랫폼으로 구축이 되었기 때문에 무상 사용 기간 3년 이후에는 LG U+를 이용해야 했습니다.
그래서 연계성과 비용을 줄이고자 범용 플랫폼으로 검토하기 시작했습니다.
푸르지오나 더샵은 삼성스마트홈으로 구축되어 smartthings 앱어서 간단하게 등록해서 사용이 가능하지만 저희 아파트는 LG U+ 스마트홈 플랫폼이라 스마트싱스에 스마트아파트로 연동이 불가능했습니다.
- Wifi / Zigbee / Z-wave 모델 검토
Wifi의 경우 대부분의 가전에서 사용하는 모델(LG ThinQ 등록 가전, 삼성 스마트싱스 등록 가전) 이라고 보시면 됩니다. 전력 소모가 크고 wifi 의존성이 있습니다.
Zigbee는 Local/Cloud 구축이 가능하고 저전력이나 콘크리트 등의 장애물 발생 시 신호가 약해져 라우터, 리피터(대부분의 장치에 추가) 등이 필요할 수 있습니다. 저는 Zigbee로 구성하였습니다. (처음엔 직비 위주로 갔지만 어쩔 수 없는 경우 와이파이 버전을 추가했습니다.)
Z-wave는 주파수 문제 등 확인해야 할 부분이 많아 제외하였습니다.
- 플랫폼 선택
LG U+, SKT 스마트홈 등 통신사 플랫폼이 있고,
삼성 제품 구매하시는 많은 분들이 사용하시는 SmartThings,
그리고 마지막 종착역이라고 하는 로컬화가 쉬운 HA 까지 여러 플랫폼이 있습니다.
저는 요금제 등과 같이 지속적인 비용이 들어가는 플랫폼은 제외하였고,
음성 인식과 루틴 구축을 위해 Google Assistant, Apple Homekit 등과 연동을 고려한 부분도 있어 SmartThings Hub를 구매하여 Zigbee 스위치, 콘센트 등을 연동하려고 계획하였습니다.
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2. 조명 계획 세우기
주로 조명 자동화와 음성 실행을 처음 목적으로 생각하였기 때문에 기존 조명과 신규로 할 조명을 어디에 어떻게 넣을지 계획을 세우고 그 계획에 맞게 스마트 스위치는 몇 구짜리를 살지 검토했습니다.
- 어디에 새로운 조명을 넣고 어떻게 스마트 스위치와 연동할지 계획을 세웁니다.
- 저는 거실/안방/주방에 새로 구성하는 조명은 모두 스마트 스위치를 샀고 전기공사하는 날 전기공사 전문가에게 전달 드렸습니다.
- 추가 조명은 스마트 스위치로, 기존 조명은 거실/주방 우물 2개와 복도 등 3개를 월패드 스위치와 연결하였습니다.
- 플리킹현상 방지를 위해 추가금액 내고 모두 중성선을 따서 연결하였고 (중성선을 따지 않으면 콘덴서를 사용하면 된다지만 오래 사용할 거기 때문에 전문가가 해주는 작업에서는 중성선을 따서 연결하였습니다.)
- 문제가 발생할 때 제가 없어도 가족들이 사용할 수 있어야 하기 때문에 컨트롤러 사용되는 것은 제외하고 물리 스위치 형태로 구성하였습니다. (아래와 같은 방식의 리모컨, 무선스위치는 처음부터 제외)
- 의존성 최소화를 위해 헤이홈, 이케아트로드프리, 필립스 휴 전구는 사용하지 않고 대부분 ST에 직접 연결하였습니다.
- 그렇게 탄생한 주방 등 스위치가 아래입니다.
- 내부 구조는 아래와 같고, 3선식 (중성선) 이라서 스위치 연결을 아래와 같이 하면 됩니다.
3. 월패드 IoT 연동
- 월패드로 On/Off 하는 작은방 2개, 안방 1개, 거실 등 3개는 월패드에 브릿지 허브라는 제품을 구매하여 연동하였습니다. 월패드를 연동하지 않으면 반쪽짜리라고 보시면 됩니다.
- 월패드 연동할 경우 난방, 알파룸의 등과 알파룸 환풍기까지 연동됩니다. (현재까지 패킷 분석은 그렇지만 개발자 노트를 보면 앞으로 CVnet 엘레베이터 호출 등과도 연동 될 것으로 기대합니다.)
- 월패드에 연결 후 ST허브/구글홈과 연결하면 음성으로 난방, 조명이 제어 가능합니다.
- 설명서를 자세히 읽고, 월패드를 뜯은 후에 빨간색 원 (그라운드, 전압선), 노란색 원 (RS485 통신선) 과 연결 후 패킷 테스트를 합니다. (이것도 구매 후 설명서를 보시면 됩니다.)
- 주의!
월패드 구성 전 분전반에서 월패드를 내리고 작업해야 하며 그라운드와 전압선을 반대로 연결 시 문제가 생길 수 있으니 자신 있는 분만 도전하시기 바랍니다.
- 연동 되면 위와 같은 부분들을 핸드폰 앱이나 음성으로 조정할 수 있습니다.
4. 자동화 하기
- 다 연결 하셨으면 이제 구글홈앱이나 ST앱에서 자동화를 구성합니다.
- 밝은 날 낮에 커튼을 치도록 자동화 하거나, 노을 볼 시간은 내부 조명을 모두 끄고 커튼을 열기도 하고 스마트콘센트를 사용해 "잘자~" 라고 음성 메세지 보내면 난방 조절, 전기장판 키고 아이들에게 잘자라는 방송하고 아이들 방 불 꺼주는 걸 안방에서 자기 전에 실행 할 수 있습니다.
5. 추가 작업
- 아직 스마트스위치 연동이 되지 않은 화장실 1,2를 조만간 스마트 스위치로 변경할 예정입니다. 뜯어보고 확인했을 때 문제 없이 연결할 수 있을 것 같아서 뜯었다 닫았습니다만 아래 스위치는 중성선을 따지 않아서 2선으로 연결 예정입니다.
- 전동 커튼
전동 커튼도 Wifi/Zigbee 제품이 있습니다. 이건 선택 사항인데 보통 wifi의 경우 특정 앱을 사용하고, zigbee 제품의 경우 위에 올려드린 st 허브를 사용하여 연동 가능합니다. 저는 전동레일과 무선모터 두 개를 약 13만원 정도에 구매하고 커튼 맞출 때 전동레일에 맞게 커튼 제작을 하였습니다.
- 실링팬, 안방 베란다 빨래 걸이
RF 신호를 사용하기 때문에 RF 용 허브를 구매하여 연동 가능합니다만 가성비가 떨어져서 제외하였습니다. 컨트롤러로 on/off 하는 방식도 있지만 루씨에어의 경우 상시전원 연결을 권장하기 때문에 컨트롤러 연동은 고려대상에서 제외하였습니다.
안방 베란다에 있는 빨래 걸이도 RF 리모컨이기 때문에 허브에 등록하면 빨래를 들고 가서 "헤이구글 건조대 내려줘" 라고 할 수 있습니다.
- TV, 싱크대 tv
IR 신호를 사용하기 때문에 IR 리모컨용 허브를 구매해서 연동하면 음성제어 가능합니다. 싱크대에 설치 된 TV는 IR 리모컨이어서 설거지하다 "헤이구글 싱크대tv 켜줘" 할 수 있습니다.
- 에어컨 연동
wifi 킷, IR 리모컨 허브 연동, CVnet 직접 컨트롤 방법이 있지만 디테일한 사용(무풍, 제습) 등을 위해 저는 wifi 킷을 붙여서 st 허브와 연동하고 구글홈에서 음성제어 합니다.
빠르게 정리하느라 두서가 좀 없지만 스마트홈 구축하실 때 도움이 되셨으면 좋겠네요.
저도 입주 2주 전 급 공부한 거라 디테일한 부분까지 하지 않았지만 하면서 조금씩 배우는 중이니 같이 배우면서 구축하실 분들 질문과 의견 환영합니다.
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