Что такое умное зеркало и как его сделать своими руками

Для нас зеркало – это не только предмет быта, но и высокотехнологичный гаджет. До недавнего времени технология смарт в изготовлении зеркал была доступна только заграницей. Сейчас она получила распространение и в нашей стране. Если заказать гаджет у официального производителя, это будет стоить дорого. Но можно путем несложных манипуляций собрать умное зеркало своими руками.

Характеристика и особенности

Smart mirror работают на системах Windows или Android, что позволяет подключиться к мобильному телефону. Оно стало полезным помощником для дома благодаря множеству функций:

• доступ к повседневной информации: время, прогноз погоды, курс валюты, календарь с напоминаниями о встрече;
• соединение с мобильным телефоном: доступ к почте и соцсетям, мультимедиа файлы, даже онлайн-общение, если в зеркало встроена веб-камера;
• персональный косметолог: отслеживание изменений кожи, подсказки для макияжа;
• фитнес-тренер: при соединении с кардиобраслетом выдает подборку тренировок и формирует план занятий.

Обзор систем Smart mirror

Смарт зеркала используют не только в домашних условиях. Сейчас такие устройства получают распространение в следующих сферах:

• В магазинах одежды набирают популярность умные зеркала, которые дают возможность без предварительной примерки увидеть, подходит ли покупателю выбранная вещь. Smart mirror дает подсказку по формированию лука, предлагая возможные варианты товара из каталога магазина;
• В спортивных заведениях начали устанавливать cybertecture mirror. Они работают на базе linux, идут в комплекте с напольными весами и подключаются к кардиобраслету. Это устройство следит за состоянием пульса, давления, показателями массы тела, физической активностью и выводит все полученные денные на экран. Интерфейс на основе пульта.
• В косметических учреждениях - компания panasonic может на заказ сделать зеркало, обнаруживающее дефекты кожи и предлагающее пути их устранения. Их заказывают для выставочных стендов где демонстрируют возможности косметических средств.

• В маркетинге такие smart mirror устанавливают вместо обычных зеркал в местах скопления людей (торговые центры, развлекательные комплексы и т.п.). Когда человек приближается к зеркалу, на нем появляется контекстная реклама.
• В производстве бытовой техники – смарт зеркала встраивают в дверки холодильников, в варочные панели. Эти технологические решения делают возможным воплощение идеи умного многофункционального дома.

Описание технологических особенностей фирменного Smart mirror

Умное зеркало работает на основе одноплатного компьютера. Он был выбран из-за небольших габаритов и низкого электропотребления. Корпусы первых приборов были выполнены на 3D принтере из PLA-пластика. Затем стали применять дерево, так как PLA-пластик очень хрупкий.

Такое решение давало ряд преимуществ: небольшой вес, низкая цена, герметичность при приклеивании стыков термоклеем. После тестирования выявилось повышение температуры, которые негативно влияло на работу софта. Поэтому третий вариант рамок для зеркал стали делать из авиационного алюминия.

Это хороший теплообмнник, очень прочен, что дало возможность сделать устройство более тонким и легким.

Внутренне наполнение: веб-камера для распознавания лиц, фотосьемки, видеосвязи; микрофон и динамики, для управления голосовым помощником, общения, прослушивания видео и аудио файлов.

Чтобы сделать умное зеркало в качестве операционной системы выбрали Windows 10 IoT. Это обусловлено малообъемностью системы, которая в данном устройстве достаточна для реализации всех необходимых операций.

Особенность интерфейса заключается в оптимизированном расположении окон всех используемых приложений, чтобы не перекрывать отражение человека. Для управления системой используется голосовой помощник. Это связано с минимизацией отвлечения человека от его бытовой деятельности и уменьшению загрязненности экрана.

Касания необходимы только для увеличения объектов и их перетаскивания.

Умное зеркало своими руками

Рассмотрев все технологические характеристики заводского товара, можно попробовать сделать зеркало самостоятельно.

Какие материалы потребуются

Зеркало. Это самая дорогая часть всего оборудования. Обычное не подойдет. Можно взять зеркало Газелла, но оно добавляет вес конструкции. Хороший эффект дает зеркальная пленка на акриловом стекле в 6мм, прозрачная с одной стороны.

Для хорошего отражения нужно правильно расположить источники света. Производители таких пленок рекомендуют соблюдать пропорцию освещения передней и задней части 1:8. Эта пленка придает зеркалу специфический оттенок янтарного цвета. Он не создает искажений.

Дисплей. Его выбираем на основании требуемых размеров, учетом доступных денежных средств, возможностей подключения (HDMI, интернет-модули и т.п.). Для хорошей работы следует выбрать разрешение около 1280х480. Такой экран передает 16,7 млн цветов - норма для смартфона.

Рамка. Как сделать рамку – вопрос очень важный. Это основа для крепления всех модулей зеркала. Если вы сносно владеете столярными инструментами, то вполне можете вырезать ее из дерева самостоятельно.

Если нет, закажите готовую раму по вашим размерам из любого материала в багетной мастерской. Можно также распечатать на 3D принтере, но она будет непрочной.

Плата для Wi-Fi. Можно протянуть провода, чтобы обеспечить доступ гаджета к интернету. В качестве альтернативы можно приобрести Raspberry Pi 3 или Raspberry Pi Zero Wi-Fi модули.

И еще:

• Источник питания.
• USB-микрофон с удлиненным USB- кабелем для простоты экслуотации.
• Датчик движения
• Светодиод.

Кроме доступных в магазине материалов для сборки Smart mirror потребуются детали, распечатанные на 3D-принтере: решётки для динамиков, корпус датчика движения, корпус для источника питания, крепление для дисплея с возможностью регуляции, крепление для светодиода, крепление для Wi-Fi модуля.

Сборка компонентов

Подготовив все вышеперечисленное, можно приступать к сборке умного зеркала своими руками.

1. Приклеиваем зеркало на экран монитора, предварительно очистив и обезжирив поверхность.
2. Подготовить рамку: просверлить необходимые отверстия для проводов, вентиляции, динамиков, датчика движения и подсоединение к ней всех креплений. Если рамка изготовлена собственноручно, то стоит ее покрасить.
3. Закрепить рамку на дисплее: она должна крепко прилегать к монитору. Места стыков можно закрепить суперклеем
4. Установка оборудования: Wi-Fi модуль, блок питания, веб-камера, датчик движения, динамики, светодиоды, микрофон.
5. Прочитав внимательно инструкции по всему оборудованию, переходим к установке программного обеспечения.
6. Если для управления системой выбирается пульт управления, настраиваем интерфейс.

Выполнив все пункты плана, мы получаем многофункциональный прибор весом около 6 кг, сочетающий все необходимые нам функции. При самостоятельной сборке есть возможность улучшения и доработки девайса под себя.

Настройка системы

Этот процесс достаточно долгий, поэтому мы вынесли его в дополнительный пункт. Начнем настройку с конфигурации софта. Если используем операционную систему Windows 10 нам подойдет приложение «Rainmeter». С его помощью регулируем настройки экрана: разрешение, заставка (лучше всего отражает черный экран), отключение спящего режима.

В меню «Свойства» необходимо выбрать «Автоматическое скрытие панели задач».

Теперь перейдем к настройкам списка программ. В этом нам поможет Echo Dot – гид по настройке. В умных зеркалах, как правило, устанавливают: Clock Circle, Launcher News and RSS, Feed reader, Daily Fact and Quote Monstercat Visualizer, Calendar. Можете дополнить этот стандартный список виджетами, которые понадобятся именно вам.

Выбор интерфейса. Есть следующие варианты управления вашим смарт зеркалом:

• голосовая навигация от Амазона, которая откликается на ваши запросы;
• беспроводная клавиатура, чтобы настроить один раз и оставить как есть;
• сенсорное зеркало – используется чаще других;
• Leap motion – управление жестами. По отзывам пользователей, не очень удобно постоянно держать руки в воздухе и не всегда точное исполнение команд.

Если все настроено как вам необходимо, можно крепить полученное Smart mirror на стену. В процессе эксплуатации еще выявятся небольшие недочеты в расположении приложений или нецелесообразность установленных виджетов. Все это мелочи, которые легко откорректировать.