Соберите микроволновый радарный датчик движения для умного дома

Важно: устройство использует радиочастоты и электропитание. Соблюдайте технику безопасности при пайке и проверках под напряжением. Убедитесь, что установка не нарушает местные правила по радиочастотам и электромонтажу.

Почему стоит собрать микроволновый радарный датчик

Микроволновые радарные датчики отличаются от пассивных ИК-датчиков тем, что регистрируют движение по доплеровскому смещению отражённой радиоволны. Ключевые преимущества:

• Проникновение через тонкие преграды (панели, гипсокартон, тонкие стены). Это позволяет скрытую установку датчика за декоративной отделкой.
• Меньший «след» размещения по сравнению с внешними ИК-пластинами.
• Гибкие сценарии интеграции в умный дом: включение света, запуск записи у камеры, отправка уведомлений.

Ограничения и характеристики, которые следует понимать: чувствительность можно настроить, но высокая чувствительность чаще даёт ложные срабатывания на мелкие объекты и животных. Радиолокационный сенсор и PIR решают разные задачи — выбор зависит от цели и области применения.

Необходимые компоненты и инструмент

• RCWL-0516 (микроволновый радарный сенсор)
• ESP-01 (ESP8266 модуль)
• USB-to-Serial адаптер (для прошивки ESP-01)
• 5V micro-USB блок питания
• micro-USB модуль/разъём (питание корпуса)
• 3D-корпус для корпуса (опция) или коробка для электроники
• Паяльник, припой и несколько тонких проводов
• (Опционально) термоклей, клеммы, изолента

Стоимость набора невысока — исходный автор оценивает комплект примерно в $10, то есть сборка подходит для массовых DIY-проектов; для локальных покупок учитывайте цену доставки и налоги.

Подготовка: прошивка Tasmota на ESP-01

Перед сборкой нужно прошить ESP-01 прошивкой Tasmota (ветка для датчиков), чтобы устройство могло работать в режиме MQTT и отправлять события в Home Assistant.

1. Подключите ESP-01 к USB-to-Serial адаптеру и подключите к компьютеру.
2. Скачайте файл прошивки tasmota-sensors.bin и утилиту Tasmotizer.
3. Запустите Tasmotizer, нажмите Refresh и выберите COM‑порт, где виден адаптер ESP-01.
4. Нажмите Open и выберите загруженный tasmota-sensors.bin.

5. Нажмите Tasmotize и дождитесь окончания процесса.
6. По завершении нажмите Send config и включите опцию Wi-Fi.
7. Введите SSID и пароль вашей сети 2.4 ГГц (ESP8266 не поддерживает 5 ГГц).

8. Нажмите Save, затем Get IP и запишите выданный IP-адрес.

9. Откройте этот IP в браузере — откроется веб‑интерфейс Tasmota.

Настройка модуля в Tasmota

После загрузки веб-интерфейса выполните базовую конфигурацию устройства.

1. Перейдите Configuration > Configure Module и выберите Generic (0) из выпадающего списка.
2. Нажмите Save — страница перезагрузится.
3. Снова зайдите в Configuration > Configure Module. Найдите позицию D4 GPIO2 и назначьте тип Switch_n = 1.

4. Нажмите Save.
5. Откройте Console и по очереди выполните следующие команды (вставляйте одну за другой, подтверждая Enter):

SwitchMode1 1
SwitchTopic 0
Rule1 on Switch1#state=1 do publish stat/%topic%/motion ON endon
Rule1 on Switch1#state=0 do publish stat/%topic%/motion OFF endon
Rule1 1

Эти команды задают поведение переключателя и создают правило публикации состояния движения в топик MQTT stat/%topic%/motion.

6. Проверьте Configuration > Configure MQTT — там вы позже укажите параметры вашего MQTT-брокера (Home Assistant или отдельный брокер).

Пайка и сборка компонентов

Спаивайте компоненты аккуратно. Ниже — рекомендуемая логика соединений (схема даётся как общее руководство; используйте графический план из вашего набора или рисунок в статье):

• Питание: подключите 5V micro-USB к источнику 5 В.
• Подайте 5V на VCC платы RCWL-0516. Плата содержит встроенный регулятор, поэтому в типичной сборке отдельный AMS1117 не нужен.
• Соедините GND всех модулей.
• Выход OUT (или аналогичный цифровой выход) RCWL подключите к GPIO2 (D4) ESP-01 — именно этот вход мы назначили как Switch в Tasmota.
• Питание ESP-01 организуйте так, чтобы он получал стабильные 3.3 В: если ваша схемa использует 5V на RCWL и модуль обеспечивает 3.3 В на подходящем выводе, используйте его; иначе примените стабилизатор 3.3 В.

Разместите платы в корпусе и зафиксируйте термоклеем или винтами. Можно напечатать мини-корпус на 3D‑принтере и закрыть крышку после проверки.

Советы по механике: при скрытой установке оставьте небольшой зазор для вентиляции и доступа к USB‑порту для перепрошивки.

Интеграция в Home Assistant через MQTT

1. В Tasmota Web UI зайдите Configuration > Configure MQTT и введите параметры MQTT-брокера вашего Home Assistant: IP, порт, username, password.

2. Нажмите Save.
3. Перейдите Configuration > Configure Other и введите удобное имя, например MotionSensor, затем Save.

Настройка Home Assistant

1. Войдите в Home Assistant: Configuration > Devices & Services > + Add Integration.
2. Найдите и добавьте интеграцию Tasmota (если интеграция уже добавлена, ваше устройство появится в списке Tasmota devices).
3. После добавления перезапустите Home Assistant.
4. Перейдите Configuration > Devices & Services, выберите устройство MotionSensor и создайте Automation: триггер — получение состояния ON в топике motion, действие — включение света, запись у камеры или отправка уведомления.

Пример сценариев: включение подсветки на лестнице, запуск записи у IP-камеры, включение розетки на малое время для включения вентиляции.

Устранение неполадок и проверка

• Если устройство не подключается к Wi‑Fi: проверьте, что вы вводите данные сети 2.4 ГГц и пароль без опечаток.
• Если нет сообщений в MQTT: проверьте параметры брокера, топики и user/pass; откройте Console в Tasmota для диагностики.
• Ложные срабатывания: уменьшите чувствительность (проверьте документацию модуля) или скорректируйте позицию в корпусе.
• Нет срабатываний: подтяните соединение OUT→GPIO2, убедитесь в правильном назначении GPIO в Tasmota.

Когда такой датчик не подойдёт (контрпримеры)

• Там, где требуется точная идентификация человека (радар не распознаёт людей/животных без дополнительной логики).
• При необходимости низкого энергопотребления и питания от батареи на месяцы — микроволновый сенсор в активном режиме потребляет больше.
• В местах, где запрещено использование радиочастотного оборудования.

Альтернативы и гибридные подходы

• PIR (пасcивный ИК) — дешевле, меньше ложных срабатываний от небольшого движения, но не «видит» через перегородки.
• Ультразвук — хорош для измерения присутствия в ограниченных пространствах, но чувствителен к акустике помещения.
• Комбинация PIR + радар — уменьшает ложные срабатывания: событие фиксируется только при совпадении показаний обоих сенсоров.

Практическое руководство и чек-листы

Чек‑лист для сборщика (Maker):

• Проверить целостность модулей и отсутствие механических повреждений.
• Настроить питание и измерить напряжения перед подключением ESP-01.
• Прошить Tasmota и проверить подключение к Wi‑Fi.
• Назначить GPIO2 как Switch и настроить правила MQTT.
• Собрать в корпус, пометить кабели и заизолировать паяные контакты.

Чек‑лист для инсталлятора (установщик):

• Выбрать место установки с учётом зоны обнаружения и возможных отражений.
• Проверить, не мешают ли вблизи металлические предметы работе радара.
• Настроить автоматизации в Home Assistant и провести тесты при разных сценариях (ночь/день, движение людей/животных).

Чек‑лист для владельца умного дома:

• Определить сценарии (включение света, запись камеры, уведомления).
• Настроить порог чувствительности и временной интервал срабатывания.
• Проверить стабильность MQTT и резервирование питания для критичных точек.

Мини‑методология развёртывания (быстрая инструкция)

1. Прошить ESP-01 Tasmota и проверить работу на столе.
2. Спаять соединения между RCWL и ESP; убедиться в корректных напряжениях.
3. Подключить к домашней Wi‑Fi сети и MQTT-брокеру.
4. Добавить устройство в Home Assistant и настроить автоматизации.
5. Провести приёмо‑сдаточные испытания в реальных условиях.

Критерии приёмки

• Устройство корректно подключается к Wi‑Fi и получает IP.
• Tasmota публикует ON/OFF в MQTT при реальном движении и при его отсутствии — OFF.
• Home Assistant получает события и запускает автоматизацию без заметной задержки.
• Количество ложных срабатываний в рабочем режиме не превышает договорённого значения (для теста задайте 1 ложное срабатывание в час как контрольный ориентир и корректируйте чувствительность).

Короткий справочник (cheat sheet)

• GPIO в Tasmota: D4 = GPIO2 → назначьте Switch_n = 1.
• MQTT топик от датчика: stat/%topic%/motion с сообщениями ON/OFF.
• Wi‑Fi: только 2.4 ГГц.
• Питание: 5V micro‑USB; убедитесь в стабильных 3.3V для ESP.

Безопасность и приватность

• Датчик не передаёт аудио/видео, но использование вместе с камерами может повысить уровень наблюдения. Сообщайте жильцам о присутствии таких сенсоров.
• Защищайте MQTT паролем и при возможности используйте TLS (через внешний брокер или субдомен с прокси), чтобы сократить риск перехвата сообщений.

Глоссарий — одно предложение на термин

• RCWL-0516: модуль микроволнового радарного датчика движения, работающий по принципу доплеровского сдвига.
• ESP-01: компактный модуль на базе ESP8266 с Wi‑Fi для подключения в умный дом.
• Tasmota: прошивка для устройств на ESP, предоставляющая веб‑интерфейс и интеграцию через MQTT.
• MQTT: лёгкий протокол передачи сообщений для IoT и умного дома.

Итог и рекомендации

Микроволновый радарный датчик на базе RCWL-0516 и ESP-01 — бюджетное и гибкое решение для скрытого мониторинга и автоматизаций. Он подходит для коридоров, лестниц и зон, где нужен «скрытый» контроль движения. Для снижения числа ложных срабатываний рекомендуется тестировать размещение и, при необходимости, комбинировать датчик с ИК‑сенсором.

Если нужно, могу подготовить файл шаблона автоматизации для Home Assistant (YAML), подробную схему пайки в формате SVG или простую 3D‑модель корпуса для печати.