Shelly EM

9 minuti di lettura
Produttore: Allterco Robotics
Categoria: Sensore
Tipologia: Sensore di assorbimento elettrico passivo
Tecnologie: TCP/IP via Wi-Fi
Difficoltà d’installazione: Medio/Bassa
Semplicità d’uso: Alta
Disponibilità: Amazon
Revisione recensione: 1.2
Shelly EM con pinze
DUE SONDE “IS MEGL CHE UAN”

Quando si tratta di misurare assorbimenti elettrici tramite componenti della linea Shelly “Home Automation Systems” abbiamo già visto vari modelli come per esempio lo Shelly 1PM, lo Shelly Dimmer, lo Shelly 2.5 ed altri, tutti componenti concepiti in realtà per altri scopi e in grado, inoltre, di fornire il consumo del carico elettrico ad essi applicato. Lo Shelly EM, oggetto dei nostri test e di questa recensione è invece un componente Wi-Fi esplicitamente concepito come sensore passivo di assorbimento elettrico, ovvero in grado di fornire una lettura istantanea dell’assorbimento non tramite la misurazione della corrente che lo attraversa direttamente, ma piuttosto tramite una pinza amperometrica (anzi, due, volendo), il che lo rende ideale in termini di sicurezza per la misurazione anche di grandi carichi (fino a 120 Ampere, ovvero 27 KW circa). Fornisce inoltre la lettura del voltaggio – questa, ovviamente, determinata direttamente dalla sua alimentazione in entrata.

Applicato in domotica personale è uno dei componenti ideali per misurare l’assorbimento a monte di tutto l’impianto (ma anche di singoli elettrodomestici energivori come climatizzatori, lavatrici ecc.) tramite l’applicazione di una singola pinza amperometrica posta direttamente attorno al cavo di fase in ingresso; Shelly EM supporta comunque fino a due pinze amperometriche contemporaneamente installate, il che permette di misurare diversi punti di erogazione (sottoquadri o altro).

Caratteristiche

Lo Shelly EM è un attuatore dalle dimensioni ridotte, soli 39 x 36 x 17 mm le quali permettono una facile installazione all’interno delle pi comuni scatole murali. Solitamente installato nella scatola del quadro elettrico centrale dell’abitazione, oltre il suo limitatissimo ingombro bisogna comunque tenere in considerazione anche quello della/delle sonda/sonde, ovvero le pinze amperometriche utilizzate per rilevare gli assorbimenti.

Sostanzialmente una pinza amperometrica è un componente dotato di un magnete che, posto attorno a un cavo di fase in corrente alternata (grazie al campo magnetico da esso prodotto, il quale varia in base alla corrente che lo attraversa) produce in uscita dai suoi due contatti una micro-tensione in corrente continua la quale, veicolata allo Shelly EM, gli consente di effettuare dei calcoli e determinare così l’assorbimento istantaneo espresso in Watt.

Pinza amperometrica
una pinza da 50A.

Shelly EM supporta fino a due pinze amperometriche contemporaneamente collegate ad esso grazie ai contatti predisposti sulla sua morsettiera; il sensore è in grado di interpretare correttamente le letture di pinze amperometriche in grado di misurare fino a un massimo di 50 o 120 Ampere. Per le misurazioni domestiche di solito si utilizza una pinza in grado di leggere fino a 50A di assorbimento – quando questo valore, di per sé, è già sin troppo elevato (un comune impianto domestico non assorbe più di 3.5 Kw, ovvero 16A).

Solitamente Shelly EM si acquista in kit con inclusa la pinza da 50A per poi affiancargli, eventualmente, una seconda pinza amperometrica Shelly da 50A (o da 120A, se serve).

Le caratteristiche delle due sonde utilizzabili sono le seguenti:

Modello 50A Modello 120A
Materiale nucleo Ferrite Ferrite
Corrente primaria nominale 50 Ampere 120 Ampere
Diametro massimo del cavo misurato 11 millimetri 16 millimetri
Precisione circa 1% circa 1%
Corrente di saturazione ≥ 85 Ampere ≥120 Ampere
Corrente secondaria nominale 16,67 milliAmpere 40 milliAmpere
Resistenza elettrica 3000VAC (1mA60s) 3000VAC (1mA60s)
Resistenza di carico 20 Ohm 20 Ohm

Shelly EM si alimenta con comune tensione 230v AC – il che non è un problema, dato che si monta tipicamente a quadro; presenta inoltre un singolo contatto da collegare, eventualmente, a un teleruttore presente sul quadro, così da poter interrompere l’erogazione di corrente in caso di rilevamento di sovraccarichi (parametro, come vedremo, regolabile).

Su uno dei due dorsi sono presenti i contatti per la riprogrammazione utilizzando eventuali firmware alternativi come Tasmota, ESPHome o similari) ed un tasto di “reset”, piccolo ma facilmente raggiungibile.

Shelly EM - connessioni per riprogrammazione

Installazione

L’installazione è piuttosto semplice, come anche ben illustrato dal manuale.
Nella sia configurazione “massima” (ovvero con due pinze amperometriche e con un teleruttore) lo schema di connessione è il seguente:

Shelly EM -Schema

Come si nota facilmente, Shelly EM viene alimentato tramite i contatti L e N, viene collegato (eventualmente) al teleruttore grazie al contatto O, mentre P1+/- e P2+/- sono dedicati alle pinze amperometriche.

Ovviamente le due pinze per essere installate devono essere inizialmente aperte, poi collocate attorno al cavo di fase da misurare e infine chiuse. Il meccanismo è totalmente passivo, pertanto il cavo di fase in ingresso non viene disconnesso o interrotto in alcun modo: a differenza dei comuni toroidi, infatti, le pinze amperometriche hanno l’evidente vantaggio di poter essere aperte per essere installate comodamente senza modifiche all’impianto.

Quando si usa una sola pinza, essa tipicamente viene installata attorno al cavo di fase generale (ovvero quello che alimenta tutto l’impianto) così da misurare assorbimento complessivo dello stesso; se invece si usano due pinze, è possibile misurare delle sottozone, installano la pinza sulle fasi in uscita dai vari interruttori che vanno alle varie zone dell’impianto. Se le fasi sono più di due è necessario, ovviamente, introdurre più Shelly EM. Le somme fanno i totali, quindi misurando singole zone (tutte, ovviamente) è possibile in domotica sommare le letture per ottenere l’assorbimento complessivo dell’impianto.

N.b. Dato che i quadri solitamente presentano dei binari DIN di montaggio, per fare le cose fatte bene solitamente si utilizza un modulo per il montaggio a quadro DIN. sul quale attestare lo Shelly EM.

In caso si voglia utilizzare lo Shelly EM per misurare l’assorbimento di singoli elettrodomestici (climatizzatori, lavatrici o altri impianti) la logica rimane sempre la stessa, con la differenza che lo Shelly EM andrà installato alternativamente in scatola muraria o nella scatola che ospita la presa elettrica che alimenta l’elettrodomestico, pur sempre rispettando uno schema analogo al seguente (con o senza teleruttore):

Shelly EM - Schema di connessione

In alternativa è possibile utilizzare le sonde per calcolare il bilancio energetico del proprio ambiente, laddove non sono ci sia un consumo da rete nazionale, ma anche una produzione da impianti propri (solari, eolici eccetera).

Configurazione

Una volta alimentata, l’unità esporrà un access-point Wi-Fi al quale collegare direttamente il proprio smartphone: questo consentirà all’app Shelly Cloud (preventivamente installata) di indicare all’attuatore le coordinate Wi-Fi domestica alla quale collegarsi durante il suo normale esercizio. Terminata la procedura l’unità sarà pronta per essere configurata secondo le proprie esigenze.

Dopo la prima installazione di base, per effettuare la configurazione di dettaglio il nostro consiglio è quello di non utilizzare l’app, ma piuttosto un qualsiasi browser tramite il quale collegarsi all’interfaccia web offerta dall’attuatore. Il perché è semplice: alcune impostazioni sull’app semplicemente non figurano.

Avremo dunque bisogno dell’indirizzo IP a cui collegarci: lo si potrà trovare facilmente tramite l’interfaccia web del proprio modem/router oppure con un qualsiasi tool di scansione reti (eg. Fing). Se l’IP assegnato sarà (per esempio) il 192.168.1.100, l’interfaccia web alla quale collegarsi sarà disponibile all’indirizzo http://192.168.1.100.

Una volta connessi apparirà un’interfaccia estremamente elementare. Tappare sulla voce “Settings“:

Shelly Cloud - Settings

Selezionare poi “Firmware update” per provvedere all’aggiornamento dell’unità:

Shelly Cloud - Settings - Firmware update

Dopo un tempo variabile (fino a due minuti) l’attuatore tornerà disponibile e sarà così pronto per la configurazione base.

Impostazioni

Lo Shelly EM prevede, di fabbrica, un gran numero di diverse impostazioni: dalle più banali relative alle caratteristiche specifiche del componente a quelle più raffinate, tipo le impostazioni LAN per l’uso MQTT. Presso la su app Shelly Cloud (per Android e iOS), Shelly EM viene rappresentato come due singoli device virtuali di misurazione: ognuno rappresenta una delle due entrate del sensore. Raggruppando logicamente questi due device, l’app fornisce da sé i totali di assorbimento.

Alcuni parametri (configurabili discretamente per le due entrate) sono:

  • Load Type“, ovvero la tipologia di carichi applicati all’unità;
  • Consumption Calculation“;
  • Current Transformer Type“, per indicare la tipologia di pinza/e amperometrica/che;
  • Internet e security settings“, per la gestione del cloud e del client MQTT.

Alcuni dettagli:

LOAD TYPE

Permette di differenziare la tipologia di carico del cavo fase monitorato. Le scelte possibili sono tra “presa” e “luci” (oppure nessuna impostazione). Questa impostazione influenza il comportamento della sola app Shelly Cloud.

CONSUMPTION CALCULATION

Permette di escludere la sonda dal consumo complessivo della stanza (logica, sull’app) nella quale è inclusa e dal consumo complessivo di tutti i componenti Shelly presenti sull’app in grado dic alcolare l’assorbimento istantaneo. Questa impostazione influenza il comportamento della sola app Shelly Cloud.

CURRENT TRANSFORMER TYPE

Questa impostazione consente di indicare all’unità quale tipo di sonda sia installata, se da 50A o da 120A.

INTERNET & SECURITY SETTINGS

Il componente prevede un funzionamento di default tramite il cloud di Shelly. In questa modalità sarebbe comunque possibile integrarlo nel proprio HUB personale, ma è più opportuno configurarlo utilizzando sfruttando il protocollo MQTT. Da precisare che, utilizzando questo tipo di configurazione, l’interfaccia di configurazione del dispositivo non sarà più accessibile tramite cloud Shelly, ma sarà visibile solo nella propria LAN.

Per attivare questa pratica modalità è sufficiente alla voce “Internet & Security Settings” > “Advanced – Developer Settings” e configurando l’attuatore inserendo i parametri relativi all’accesso del proprio broker MQTT (vedi FOCUS), cliccando poi su SAVE una volta terminato.

Esperienza d’uso

Abbiamo testato Shelly EM per un periodo di oltre tre settimane monitorando, a monte, un intero impianto domestico tramite una singola rilevazione via sonda da 50A.

Lo Shelly EM non fa tante cose, ma le fa bene: la misurazione è puntuale e molto reattiva, il che significa che le rilevazioni sono piuttosto rapide: abbiamo misurato in circa un secondo la capacità della sonda di rilevare e comunicare le variazioni di assorbimento alla domotica nella quale sia integrata, essa sia basata sulla semplice app Shelly Cloud che in ambiti più strutturati come quelli degli HUB personali.

L’app di Shelly non è una novità: semplice e chiara da utilizzare, consente non solo di consultare l’assorbimento istantaneo, ma anche gli andamenti storici di tale metrica su base giornaliera, settimanale, mensile e annuale oppure in un intervallo personalizzato. Questa funzione, però, è disponibile solo con la funzione cloud attivata. Come detto, Shelly EM fornisce anche la lettura del voltaggio, ma di questa metrica non è possibile consultare lo storico di andamento (informazione comunque poco utile, ma tant’è); con l’integrazione su HUB personali questo storico ovviamente è possibile farselo da sé. Infine, l’app Shelly Cloud consente anche di attivare/disattivare il relè collegato, eventualmente tramite contatto O, al teleruttore.

Compatibilità

Il grado di compatibilità dello Shelly EM è piuttosto elevato: è infatti direttamente compatibile con Amazon Alexa e Google Home, oltre che con il servizio IFTTT (in modo indiretto, utilizzando Webhook e l’accesso API Cloud). Ovviamente è compatibile con la sua app Shelly Cloud (per Android e iOS).

Assente invece la compatibilità con Apple HomeKit (ma grazie all’ampio grado di integrabilità domotica, la cosa è aggirabile – come vedremo a breve). Nel marzo 2020 la compatibilità Apple HomeKit è stata effettivamente introdotta assieme a quella con l’ecosistema Samsung SmartThings; sebbene Shelly EM non sia stato incluso in prima battuta nel novero dei componenti resi compatibili con HomeKit, non è detto che non lo sia in futuro.

Integrabilità domotica

In termini di integrabilità lo Shelly EM (come d’altra parte tutti i componenti di questa fortunata linea prodotti) non presenta alcun problema.

HOME ASSISTANT

Home Assistant non è dotato di un componente ufficiale che supporti Shelly, ma ne esiste uno non ufficiale il quale consente di integrare l’attuatore in modalità Local Push (vedi guida). Non volendo installare nulla, è sufficiente (e preferibile) utilizzare le varie piattaforme di declinazione del componete “MQTT” (“MQTT Sensor” eccetera) per rendere l’integrazione piena e funzionale (vedi guida).

HOMEY

Homey dispone di un’app (“Shelly“) la quale consente la piena integrazione, sia in modalità Cloud che LAN. Nessun problema rilevato: l’integrazione si fa molto velocemente e con efficacia.

openHAB e Domoticz

Anche questi HUB personali minori, disponendo di supporto MQTT, non hanno alcun problema. Nello specifico, openHAB dispone di un binding apposito.

SAMSUNG SMARTTHINGS

Da marzo 2020 la linea Shelly è supportata (in beta, ma lo sarà pienamente a seguire) per l’integrazione presso l’ecosistema Samsung tramite uno Schema appositamente rilasciato. Shelly EM non risulta però, ad oggi, tra le componenti supportate con la prima beta.

HOMEBRIDGE

Homebridge, una soluzione per fornire sola compatibilità con Apple HomeKit, dispone ad oggi di un plugin per l’integrazione (“homebridge-shelly“). Data l’obsolescenza del progetto, si consiglia però di utilizzare uno degli HUB sopracitati i quali sono in grado a loro volta di esporre le proprie entità verso HomeKit, risolvendo così il problema.

HUB Integrabilità Note
Home Assistant ✔️ Tramite la modalità Local Push (via MQTT – vedi guida) o tramite modalità Local Push/Cloud Polling (via custom component “ShellyforHASS“, via CoAP e REST – vedi guida)
Homebridge (Apple HomeKit) ✔️ Tramite la modalità Local Push (via MQTT con plugin “homebridge-mqttthing” o altri similari) o tramite modalità Cloud Polling (via plugin “homebridge-shelly“)
openHAB ✔️ Tramite binding apposito o tramite modalità LAN (via MQTT)
Domoticz ✔️ Tramite la modalità LAN (via MQTT)
SAMSUNG SmartThings ✖️ L’attuale schema non supporta l’attuatore.
Homey ✔️ Tramite la modalità LAN (via Shelly oppure via MQTT)

Valutazione

Valutazione di dettaglio:

Qualità costruttiva
Funzionalità
Uso: qualità ed esperienza
Compatibilità
Integrabilità
Prezzo
Media
N.b. La spiegazione di questi parametri di valutazione è illustrata in dettaglio su questa scheda.
Shelly EM - BoADi sensori di assorbimento elettrico (sia attivi che passivi) ne abbiamo provati tanti, ma obiettivamente Shelly EM è quello che, sin qui, ci ha colpiti di più. Il motivo è semplice: è un’unità costruita molto bene, è estremamente piccolo (il che consente di installarlo anche nei quadri più affollati), supporta contemporaneamente due sonde (caratteristica comune a pochi altri sensori di questo tipo), è Wi-Fi (quindi si accende ed è pronto all’uso, senza bisogno di BRIDGE/Gateway) è preciso e veloce e, infine, è sicuro, in quanto misura passivamente l’assorbimento senza bisogno di frapporsi al carico da misurare.

L’unico neo forse è il costo: di certo non è un sensore economico, però c’è da chiedersi se valga quel che costa. Alla luce dei tanti test su altri componenti, la nostra franca risposta è sì.

Shelly EM è un componente che merita, a ragion veduta, il nostro AWARD.

inDomus AWARD

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