Aprire il garage con lo Smartphone con meno di 25 Euro

Quando con Silvia abbiamo ristrutturato il garage, qualche anno fa, abbiamo anche fatto sostituire le vecchie porte di ferro con un comodissimo portone sezionale motorizzato e dotato di telecomando. Poter aprire il garage con il telecomando è veramente una gran comodità, ma siamo nel 2020 ed è quindi arrivato il momento di fare un passo in avanti e pilotare l'apertura del garage direttamente dallo smartphone!

Esistono sul mercato diverse soluzioni già pronte, basta comprarle e farsele installare, ma il maker che è in me ha ovviamente preferito una soluzione più "artigianale", che alla fine è anche risultata funzionale e molto conveniente visto che  è costata meno di 25 Euro!

Vediamo in dettaglio come è andata. così magari potete farlo anche voi.

ATTENZIONE: se avete anche un minimo dubbio chiamate un elettricista e fatelo fare a lui! I motori di apertura di cancelli e portoni sono alimentati con corrente alternata a 220V e non è il caso di metterci le mani dentro se non si è ben sicuri di quello che si sta facendo. La sicurezza viene prima di tutto! 

Come si apre il sezionale

Il primo passo è stato quello di verificare sul manuale della centralina di controllo del sezionale quali fossero i contatti per pilotarne l'apertura, infatti tutte le automazioni per saracinesche, cancelli o sezionali, hanno sempre un contatto per pilotare apertura/chiusura, che solitamente viene utilizzato per collegare un pulsante esterno.

Ad esempio sul manuale del mio sezionale c'è questo diagramma:

Da qui si evince che i morsetti 5 e 6 sono predisposti per il collegamento del "pulsante a muro". In pratica un semplice pulsante on/off che chiuda il circuito tra i morsetti 4 e 5 per pochi millisecondi, può pilotare l'apertura e la chiusura del mio sezionale. Mi serviva quindi un dispositivo IOT che avesse la possibilità di chiudere un contatto non alimentato, come un relè.

Però una volta collegata l'apertura/chiusura del garage ad un dispositivo IOT si aprono diversi scenari interessanti, ad esempio posso aprire il garage mentre sono fuori casa, ma cosa succede se poi me lo scordo aperto? E se esco di casa e lascio il garage aperto? Insomma sarebbe bello poter sapere a distanza se il garage è aperto o chiuso.

Purtroppo la centralina di controllo non è di aiuto in questo caso perché non c'è un segnale o un contatto che mi forniscano un'informazione di qualche tipo sullo stato attuale dell'apertura/chiusura del varco (almeno la mia non lo fa e sinceramente ne ho viste solo un altro paio ma nessuna così smart da dare questa informazione).

Il problema però è di facile soluzione: basta piazzare un sensore "reed" nel posto giusto e leggerlo in qualche modo.

Il sensore reed

Un sensore reed non è altro che un piccolo interruttore magnetico utilizzato ovunque ci sia la necessità di tracciare lo stato di apertura/chiusura di un varco, come una porta, una finestra, ecc.

Normalmente si compone di due parti, un piccolo magnete che si installa sull'anta (o sulla parte in movimento) e il sensore vero e proprio che invece viene ancorato sulla parte fissa, ad esempio sulla cornice della finestra, avendo cura che quando il varco è chiuso il sensore e il magnete siano vicini, mentre se il varco si apre si allontanino.

Nella foto qui sotto un sensore reed (quello a sinistra con i fili) completo del suo magnete (a destra).

I sensori reed hanno il pregio di essere piccoli, semplici (e quindi praticamente non si guastano mai) e molto economici. Su Amazon ne ho comprati cinque per 10 Euro (me ne serviva uno solo, ma chissà che in futuro non mi possano servire da qualche altra parte), quindi circa 2 Euro l'uno. Sono anche abbastanza flessibili, non hanno grossi problemi con l'alimentazione, ma ovviamente funzionano a bassa tensione (fino a 24V). 

Lo Shelly 1 

Per quanto detto sopra il dispositivo IOT ideale per controllare l'apertura e lo stato della porta del garage dovrebbe avere un contatto pilotabile senza alimentazione ("pulito") e poter ricevere un input da un reed, possibilmente funzionando a bassa tensione in modo da non richiedere schede di interfaccia.  

Per fortuna un dispositivo coì esiste ed è lo Shelly 1: infatti questo dispositivo non solo ha un contatto pilotabile che funziona come un relé, ma ha anche 3 diverse possibilità di alimentazione: 12V DC, 24V DC o 220V AC. Inoltre ha un ingresso che può rilevare la presenza o meno di tensione, e quindi facilmente utilizzabile per leggere un contatto reed.

Oltre a questo lo Shelly 1 ha anche un'altra serie di caratteristiche molto interessanti tra le quali ovviamente spicca il costo, visto che sul sito ufficiale https://www.shellyitalia.com costa solo 10,90€.

Come si vede dall'immagine qui sopra lo Shelly 1 ha i seguenti contatti:

• N: Ingresso per il NEUTRO se alimentato a 220V o per il POSITIVO se alimentato a 12V o 24V corrente continua
• L: Ingresso per la FASE se alimentato a 220V o per il NEGATIVO se alimentato a 12V o 24V corrente continua
• SW: Ingresso switch
• 1: contatto 1 relè interno
• 0: contatto 2 relè interno

L'utilizzo tipico in corrente continua è quello schematizzato qui sotto in cui il contatto SW viene collegato ad un interruttore e serve da comando manuale, ad esempio se si vuole pilotare una lampada sia via cellulare sia con un interruttore standard.

Attenzione però, per poter alimentare lo Shelly 1 con 12V in corrente continua è necessario spostare un piccolo jumper, operazione teoricamente semplice, che in pratica non lo è per niente perché lo spazio in cui si deve operare è molto stretto. Confesso che alla fine, causa anche la mancanza di una pinza adeguata nel mio set di attrezzi, sono stato costretto ad allargare il buco nel coperchio dello Shelly per riuscire a raggiungere il jumper e spostarlo, una cosa tutt'altro che elegante!

Per quanto riguarda l'alimentazione, ho utilizzato un piccolo alimentatore 12V 300ma cc che ho trovato nella scatola degli "alimentatori spare", che è la scatola dove butto tutti gli alimentatori funzionanti degli apparecchi che smettono di funzionare o che diventano obsoleti, e che spesso uso come alimentatori di ricambio.

Attivare lo Shelly 1

Dopo aver trovato un alimentatore adatto ed essere riuscito nell'impresa di spostare il jumper per poter alimentare lo Shelly a 12V, ho provveduto a collegarlo intanto all'alimentatore per poter iniziare la configurazione del piccolo device in modo da poterlo vedere sul mio telefono. Qui occorre fare un po' di attenzione perché sbagliare la polarità di alimentazione in corrente continua può danneggiare il lo Shelly. 

Shelly fornisce una sua app gratuita, scaricabile sia su Android che su iOS (iPhone/iPad), che consente di inizializzare i vari device collegandoli alla WiFi della vostra casa. Attraverso la WiFi il dispositivo si collega al cloud di Shelly e grazie a questo può comunicare col vostro smartphone ovunque vi troviate, fin quando sia la vostra casa che il vostro smartphone sono collegati ad Internet.

Sinceramente non sono un entusiasta di queste soluzioni cloud perché in qualche modo ti costringono a far transitare informazioni riservate e a volte azioni che impattano sulla sicurezza (nel mio caso l'apertura della porta del garage) da sistemi di terzi, senza che sia ben chiaro quali siano le garanzie di sicurezza offerte. D'altra parte, come dicono gli esperti "the S in IOT stands for security" - e si, non ci sono S nella sigla IOT! 

Infatti uno dei motivi per i quali mi piacciono molto i device di Shelly è che è possibile configurarli in modo da inibire l'utilizzo del loro cloud per pilotarli localmente via API o via MQTT con software scritti in proprio o comunque installati localmente, come ad esempio Home Assistant. Questa è una cosa che a dire il vero non ho ancora fatto, ma conto di fare e documentare prima o poi.

Programmare lo Shelly 1

Di fabbrica lo Shelly è programmato per chiudere il suo relè interno quando riceve un segnale sulla porta SW, ma questo  non è proprio quello che mi serve! Quindi prima di collegarlo al sezionale dobbiamo modificarne la configurazione.

In particolare dobbiamo impostare le seguenti opzioni

In Settings :

• Power On default mode: Off
• Button type: Detached  

In Timer:

• Auto Off: 1 Secondo

Ecco un'immagine della configurazione:

In questo modo innanzitutto svincoliamo il relè dal pulsante SW (Button type detached) e poi facciamo in modo che quando si clicca sul comando del relè nell'app, il relè rimanga commutato (chiuso) solo per un secondo e poi si riapra, andando quindi a simulare la pressione di un pulsante.

Fatta la configurazione possiamo provarla "a vuoto": attivando il pulsante sull'app si sentono provenire dallo Shelly due click a distanza di circa un secondo l'uno dall'altro, il che indica che il relè chiude e riapre corettamente. Inoltre se collego il sensore reed come nello schema posso verificare che quando avvicino la calamita al sensore il pulsantino sull'app mostra una "stanghettina" blu, mentre se lo allontano la stanghettina ritorna bianca. La "stanghettina" non è molto evidente, quindi meglio se ve la indico con una freccia sulla seguente immagine.

Collegare Shelly al sezionale

Una volta effettuata la configurazione di base dello Shelly 1, ho provveduto a collegarlo all'elettronica di controllo del sezionale.

Prima di smontare la centralina di controllo, è assolutamente necessario  scollegarla dall'alimentazione elettrica al fine di evitare qualsiasi possibile rischio.

Dobbiamo quindi collegare i due contatti del relè interno dello Shelly (contatti 0 e 1) al comando "pulsate a muro" del sezionale o del cancello, mentre il contatto SW e il polo negativo vanno collegati al sensore reed, così come schematizzato nell'immagine seguente.

Il collegamento di per se' è abbastanza semplice. La cosa più difficile è trovare il giusto posizionamento per il sensore reed in modo che sia attivato quando il sezionale è chiuso e si apra quando è aperto. Nel mio caso sono riuscito a trovare un punto dove piazzarlo in modo efficace, nella parte alta dell'apertura. Come si vede nella foto seguente l'ho "fermato" utilizzando del biadesivo e degli spessori in plastica, in modo da allineare correttamente il magnete, che è sulla parte mobile del sezionale, con il sensore reed vero e proprio, che invece deve stare fermo, visto che è collegato attraverso i suoi fili allo Shelly.

Questo posizionamento è ottimale in quanto il reed risulta chiuso solo quando il sezionale è completamente chiuso, e non appena si muove per aprirsi il magnete si allontano dal reed che segnala quindi l'apertura.

Per quanto riguarda lo Shelly, l'ho inserito in una scatolina di plastica bianca, anch'essa fissata col biadesivo al montante del sezionale, molto vicina sia al sensore reed che alla centralina di controllo dell'apertura.

I vari fili per adesso li ho fermati col nastro isolante, ma un domani prevedo di sostituirlo con delle fascette autoadesive per dare un aspetto più rifinito al tutto.

Una volta ultimati e verificati tutti i collegamenti non rimane altro da fare che riattaccare l'alimentazione al sezionale e testare apertura e chiusura del medesimo tramite l'app.

Concludendo

Come mi ero riproposto all'inizio, lo Shelly è configurato sulla mia App e attivando il suo pulsante posso aprire o chiudere il sezionale, sia quando sono a casa collegato alla mia WiFi, sia quando sono fuori attraverso il cloud di Shelly. Inoltre in qualsiasi momento posso sapere se il mio garage è  aperto o è chiuso, e dato che la spesa totale è stata di poco meno di 25 Euro tra lo Shelly 1, i sensori reed, un alimentatorino 12V DC e un po' di biadesivo, posso dire che l'obiettivo è stato pienamente raggiunto. E adesso, quando arrivo a casa con la mia nuova Kia eNiro elettrica, posso comandare l'apertura del garage direttamente dal mio smartphone! :-)