[試用] EVVR In-Wall Relay Switch

前言


剛開始玩家庭自動化,許多人遇到的最大問題之一,就是家中的原始配線無法滿足某些智慧裝置的安裝需求。例如想裝智慧開關,但是開關暗盒(配線盒)處沒有中性線,或是想裝繼電器模組在燈具處,但沒有獨立的火線,導致開關一關模組就斷電等等…

新裝潢的房子由於可以預先規劃,因此可以在基礎配線上,依照想使用的裝置需求去佈線,但對於後裝市場上的需求,往往要使用所謂的「單火」(單有火線但沒有中性線)裝置,但單火裝置依照廠商設計的不同,在能使用的燈具瓦數上會有一些要求及限制,有時也無法完全避掉鬼火的問題(開關關掉但燈具仍會微微閃爍),且由於整個迴路需一直保持供電狀態,燈具等於長期處於一個非正常供電狀態,有些人因此會反應燈具壽命會受到影響…

此外使用一般的智慧開關產品,最麻煩的是遇到雙切/多切(多個開關控制同一迴燈具)時,無法直接支援,需透過一組實體配線,其他組作為無線開關來觸發的手法達成雙切/多切的目的。但這種方式只要控制智慧條件的主機出問題,就會遇到失效,僅剩實體配線那組可以運作的問題,且透過無線控制的穩定度往往也難以與實體配線的方式來比擬。

模組類的配線雖然可以輕易解決雙切/多切實體配線的問題,但在安裝處需有完整火線及中性線,因此又回到前面提過的需要補線的問題。

這次廠商請我幫忙評估這一款 EVVR 的產品,主打的就是能在不補線,不靠單火設計的前提下,達成將傳統開關智慧化的目標,且能直接支援雙切/多切。究竟是怎麼達到的呢?請繼續看下去…


宣告


本次測試的產品為廠商提供借側,非業配文章也未與廠商有對價關係。以下內容皆為個人獨立測試心得,對於產品的優缺點也在個人能力以及應用角度上盡量詳細揭露,特此宣告。


產品外觀


打開產品前,我就有先去原廠網站研究了一下其運作原理。看起來是分成開關訊號的觸發器與實際做開/斷路控制的繼電器模組兩個部分。由於開關處不需有中性線,燈具處也不需有火線,代表其運作上類似單火產品需要一直保持迴路導通的狀態,那這樣開關訊號的觸發器要嘛就是透過電力線去送訊號,不然就是類似凌動開關那樣透過短暫的斷電來達成觸發。

由於 EVVR 的產品介紹頁有提到可支援實體線路的雙切/多切,因此我猜測是類似凌動開關的機會比較大,否則透過電力線通訊的手法,可能會有額外配對之類的問題產生,造成安裝的複雜度上升。

總之開箱實測就知道了。

產品本身包裝並不大,尤其考量裡面實際上有兩個模組,而且上面直接就有標註支援 HomeKit 以及不需中性線等字樣。嚴格說起來不需中性線並不算準確的用詞,因為繼電器模組那塊還是需要接中性線,不過依照「一般概念」裡的配線方式來說,是與單火模組雷同沒錯,因此這應該是行銷上的考量。

打開外盒後裡面有兩個分隔區,分別標示為 Smart Switch Sub-Assembly(以下以 Sub-Assembly 稱呼)與 Smart Relay。依照字面上的意思大概可以猜到 Sub-Assembly 是接實體開關的部分,而 Smart Relay 當然就是裝在燈具/負載端。

首先來看一下 Sub-Assembly 的部分,這塊其實是我最好奇的部分,因為 Smart Relay 能做什麼很明確,倒是如何能在迴路不斷電的情況又能送開關的訊號,這才是讓我好奇的地方。

盒子打開後裡面是 Sub-Assembly 本體以及兩組開關接線。沒錯,一個 Sub-Assembly 支援兩組開關,但由於只有搭配一組 Smart Relay,因此若沒有額外採購一組 Smart Relay,第二組配線其實用不到。廠商也很貼心送來兩組套裝,這樣就可以拿另一組套裝裡的 Smart Relay 來測試。

基本上原廠是有單獨販售 Smart Relay 的,國內代理之後應該也會販售才是。

Sub-Assembly 上源處有三個接線端子,分別為 L、L1 及 L2。這個不用看說明書大概也猜得到 L 就是原始開關火線的接點,L1 與 L2 則是再串接到兩個 Smart Relay 處(在燈具端),當然還是要看一下說明書確認才是好習慣。說明書是大家的好朋友,有看有保佑。

側邊則可以看到標示有 SW1 與 SW2,基本上就是將傳統開關面板接到這邊。原廠配的線材其實並無法直接用於台灣常用的 118 開關面板上,因為台灣一般的開關面板都是直接使用直徑較大的單芯線,原廠附的很細咬不住,因此這部分需要自行拿單芯線轉接。這點我有建議代理商反應此問題給原廠,或許未來有機會針對亞洲特定地區市場能推出更適用的轉接線材。

由於 Sub-Assembly 是要裝進開關暗盒內的,為了方便大家了解其大小,我拿了其他幾款我常用的模組來做比較。由左到右,由上到下分別為 Shelly i3(無繼電器,而是將傳統開關轉為無線開關的模組,可轉換三組開關)、Shelly 2.5(雙迴路繼電器模組)、Sub-Assembly(無繼電器,可轉換兩組開關)、Sonoff mini(單迴路繼電器模組)。

單以單面的面積來說,Sub-Assembly 很明顯的是最小的一款。

但以厚度來說,Shelly i3 則是最薄的,再來是 Shelly 2.5,Sub-Assembly 稍微比 Shelly 2.5 厚一些些,最厚的很明顯也是 Sonoff mini。以台灣標準的 118 暗盒來說,Shelly i3 我有試過搭配三開關剛好塞得進去,Shelly 2.5 我有塞過雙開關裡過,因此厚度差不多的 Sub-Assembly 基本上塞雙開關沒問題,Sonoff mini 的我直接放棄塞在暗盒內,基本上只有深度比較深的才有辦法塞得進去,或是用的開關佔用空間很小加上單迴才有機會。

官方提供的尺寸數據如下供參考:


接下來看一下 Smart Relay 的部分。測試的版本為 WiFi 版本,官方網頁上僅有列出 Zigbee 與 Zwave 版本,可能是因為是新品的關係。盒內只有一片背膠、螺絲與說明書。Smart Relay 本身可以單獨使用,不需要 Sub-Assembly,但沒有開關訊號的接點,因此如果單獨使用僅能使用 Home app 控制。

配線端子也都有標示在外殼上,N 相 - 中性線的接點提供兩個,一個當然是本體供電用的,另一個則是可以分接回去給燈具,可以省一個快接端子或免於纏電火布。另外有一個 L 火線接點是本體供電用,另一個 Out 輸出接點則是接到燈具火線處。基本上稍微有配電基礎的應該都能輕易理解。


運作原理與配線


關於此產品,我個人最好奇的就是到底 Sub-Assembly 如何送出開關訊號給 Smart Relay。從配線示意圖來看,Sub-Assembly 就是直接將火線串到 Smart Relay 上,非常單純的配線方式,就像很多單火模組一樣。

如同前面提過的,我猜的做法有兩種,一種是透過電力線傳送數據,另一種是類似凌動開關那樣透過短暫斷電來表示有狀態改變。第一種我沒有儀器可以量測,但第二種透過三用電錶應該可以看出端倪,所以我就實際量測了一下。果然,可以看到在開關切換的瞬間,電壓會瞬間下降。由於斷電的時間很短暫,電錶無法完全反映出完整的變化,但合理猜測與凌動開關的原理類似。

這邊解釋一下凌動開關的原理,凌動開關其實並不是智慧開關面板,而是一個透過物理手段讓通過開關的電流斷電很短時間又復歸的實體開關。真正智慧的地方做在燈具端,也就是能支援凌動開關的智慧燈具,能承受很短時間的斷電且維持運作(利用大電容?),並以此斷電狀態為觸發條件來切換開/關狀態。

也就是說任何可以造成瞬間斷電又復電的情況都可以造成燈具作動,包含電力不穩…

為了驗證,我也嘗試用手動的方式模擬斷電一瞬間的狀態,也成功造成 Smart Relay 狀態改變,因此底層的原理應該就是如我所猜測,Sub-Assembly 收到對應的開關有狀態改變的情況,就會讓 L1/L2 送的電瞬斷,而 Smart Relay 收到電瞬斷的訊號,就觸發繼電器作動。

只不過 Sub-Assembly 還是有比較聰明的地方,由於要搭配傳統開關面板,而傳統開關面板又有分 toggle(台灣常見的款式)跟 momentary(如電鈴)兩種,Sub-Assembly 與 Smart Relay 可以切換支援的開關形式,因為兩種造成的瞬斷訊號特徵不同。此外由於物理性的凌動開關會因為每個人按開關的行為、切換時間差等不同,有時會誤動作,而電子式的 Sub-Assembly 則可以產生較為一致的瞬斷間隔,減少不正常觸發的發生。

由於上述的特性,為何 EVVR 可以支援實體線路雙切/多切答案也就揭曉了,因為你可以用串接的方式接多顆 Sub-Assembly 於迴路上,反正不管是哪顆,只要有任何一顆造成電路瞬斷,Smart Relay 就會作動,如下圖示意(左為一般雙切迴路,右為改裝示意):

以下影片可以看到實際配線後的運作狀況:
(我的燈條 driver 啟動會有延遲時間,但實際上 EVVR 的 Smart Relay 觸發是即時的)


開關種類的設定


前面有提到 EVVR 的 Sub-Assembly 與 Smart Relay 支援 toggle 與 momentary 兩種常見的開關類別。於 Smart Relay 上的開關,透過快速按兩下的方式可以切換不同的開關類別與模式。

  1. 閃一下紫色:Toggle 開關模式 - 當實體開關狀態有變化時,繼電器狀態也變化。
  2. 閃兩下紫色:Toggle 開關模式 - 依照實體開關是開啟還是關閉決定繼電器狀態。
  3. 閃三下紫色:Momentary 開關模式

如果是使用一般台灣傳統開關面板,且要使用雙切/多切控制的話,請記得先將開關種類以及模式設為第一種模式,這樣 Smart Relay 運作才不會因為開關狀態不一導致不正常的行為反應。


總結


個人覺得 EVVR 這個產品在整體架構設計上蠻有創意的,透過使用類似像凌動開關的電源瞬斷機制來觸發繼電器模組的作動,讓模組能在保持運作與連線的情況下,又免於零火產品需補線,或單火產品挑燈具或有其他問題的困擾。

但或許是受限於這個機制,其 Smart Relay 的電流上限也僅有 3A,也就是說於 110V 的環境底下,燈具總瓦數不能超過 330W。由於現在燈具大都已經改用較為省電的 LED,雖然大部分燈具應該應該不太會超過 330W,但如果同一迴路串接比較多組燈的,還是有機會超過,例如間接照明、長燈條等… 在搭配燈具上還是有限制。

再來就是這個套裝組合雖然支援實體線路雙切/多切配置,但是原有的線路定義還是需要調整與改動(如前面圖例中示範的配法),因此使用者還是需要對線路的配置有足夠的知識與判斷能力,否則安裝上可能會遭遇到困難或容易有安全問題。

我覺得主要的優缺點有:

優點

  1. 免補線,適用於未事先規劃的既有居家電路配置。
  2. 置於開關暗盒的 Sub-Assembly 體積算小。
  3. 原生 HomeKit。
  4. 大部分功能皆可由硬體上的按鈕或開關訊號的組合來完成。
  5. Sub-Assembly 可支援雙開關。

缺點

  1. 電流乘載上限與單火產品雷同,大功率燈具需注意是否超標。
  2. 沒有較視覺化的設定方式(目前暫無 app 也無網頁介面,使用的 WiFi module 疑為 ESP8266)。
  3. Sub-Assembly 僅有雙開關版本。
  4. 原廠附的開關配線無法直接支援台灣常用的開關。

以上,如有問題請於下方討論,謝謝~


補充安裝注意事項


由於在群組上有看到一些朋友在安裝時,可能因為對於配電作業不熟悉,有一些危險的安裝行為。故下面補充一些安裝時應注意的事項,希望能減少大家安裝時的危險性。


  1. 施作前請斷電

請先將要裝設的迴路所對應的無熔絲開關關掉。安裝過程中會插拔原有的配線,很容易會不小心誤觸造成人身安全。若不是很確定線路怎麼接,請找專業人士協助,安全才能開開心心的玩智慧家庭!


  1. 檢視既有配線

將電斷掉後,打開開關並檢視既有的配線。下面拿台灣較常見的 Panasonic 開關來做範例:


紅色的線基本上可以判斷為火線,如果開關有多迴路,通常會將火線接在其中一個開關的 0 接點,並透過跨接的跳線將此火線的電分接到其他迴路上。而另外一端的色線(有各種顏色的可能,但通常為紅、黑、白以外的顏色)則是送電給燈具或裝置的控制線,當我們去切開關時,假如開關接點導通,就會將火線的電送往對應的燈具去。


上面圖例中用的是所謂的雙切(三向 three-way)開關,因此有兩個 0 接點(通常接火線),依照圖例,0 接點不是跟 1 接點導通,就是跟 3 接點導通。兩個接點要接哪個都可以,但是依照接 1 或是 3,開關的開與關的位置會不同。(這邊的開關雖然有雙切的功能,但只當單切開關用,因為 1 跟 3 接點只接了其中一條)

依照開關的品牌或型號不同,標示可能也會略有不同,但基本概念都是相通的,請參閱自己使用的開關的相關說明文件。


我會建議有要自己 DIY 的朋友去買一組如影片中用的那種,非接觸式的驗電筆來用,拿來判斷火線很方便。有時候會遇到水電不依照法規及常態配法配線時,也可以相對輕易的判斷出線路的配置。可以看到影片中我將驗電筆接近火線,驗電筆就會發出聲音跟顏色警示。


將開關關掉,檢驗燈控線,可以看到並未檢出火線的訊號。


將開關打開後,立刻就警示了,因此拿來判斷開關是開還是關也很方便。


  1. 一般開關的改裝

我們先從簡單的單鍵開關當範例,可以看到如同前面介紹的,紅線是火線,黃線是燈控線。一樣的安全第一,記得要改裝前先把源頭電源切掉。


使用一個細一字起子插入釋放紐的凹槽,就可以順勢將電線取出。紅色的火線接到 EVVR Sub-Assembly 上的 L 接點,黃色的線接到 L1 接點。

接好後會像下圖那樣(錯誤示範):

知道問題在哪裡嗎?沒錯,銅線的部分外露了。裝配任何的裝置,切記不可讓銅線的部分外露。由於原始開關上取下的線一定會超過模組接點的深度,因此都需要「修剪」一下。(不可太短,剛好銅線不外露即可)

下面是正確安裝的狀態:


接下來把隨附的開關配線接上,如下圖:

由於原廠配的開關線較細,這種形式的插入式開關可能會夾不住(這是針對 1.6 mm ~ 2.0 mm 的單芯線設計的),因此我用了兩條單芯線搭配快接端子轉接。(後期購買的應該有改過的開關線,可以直接使用)

照片中的線為了讓大家看清楚所以都用的比較長,實際上由於台灣的 118 暗盒內部空間都很小,可能會需要自行裁剪內部電線的長度才能將全部配線收納,這邊切記要小心處理並預留好可以復原的長度。如果弄的太短,有可能會導致傳統面板裝不回去,到時又要延長原有配線。


這是另一個角度。如果焊接能力夠好,也可以考慮將原廠附的開關細線與單芯線焊接在一起,並使用熱縮套管做絕緣保護,可以節省空間。由於開關訊號的部分並沒有大電流通過,因此快接端子也不一定要用到很好的,不過個人還是推薦金筆或是 Wago 的產品。

假如也不想買快接端子,用電火布也是可以,但兩者線徑差距大,需要一些技巧。後續如果原廠有提供台灣常用開關適合的配線,相信會方便許多。


  1. 多迴路開關的混合改裝

回到一開始介紹的那張圖,假設我今天有一個三鍵開關,但有其中兩鍵想要接到 EVVR 模組,該怎麼做呢?

首先,還是要先把源頭電源斷開,確保施作安全,接下來決定哪兩個開關要改裝。假設我要改裝左邊兩個迴路好了,那我就把火線保持在,或改插到「沒有要改裝的那個開關上」。

由於我最右邊的沒有要改裝,因此我就將火線留在原來的位置。

接下來,將跨接跳線拔除,因為 EVVR 的開關訊號接點不應該通 110V 的電,因此我們要將火線的跨接斷開。然後有火線的那個開關上,空著的那個 0 接點,做一條短線接到 EVVR 的 Sub-Assembly 的 L 端子:

這樣子不改裝的那個開關會有火線供電,而我們則是把空出來的 0 接點改來供電給 EVVR 模組。

接下來就跟前面教過的一樣,將上面左邊黃色跟藍色的控制線改接到 Sub-Assembly 的 L1 跟 L2 上:

可以看到現在左邊兩個開關上都沒有任何線了,因為所有的線都接到 Sub-Assembly 上面了。

轉個角度看比較清楚!

接下來一樣把 Sub-Assembly 隨附的兩條開關訊號線,依照前面教的方法接到開關上:

上面是將中間的開關配好的狀態,以同樣的方式完成左邊的接線就完成了!

不過要裝到三鍵的開關後面,真的是要考慮好配線暗盒的空間,假如不夠深的話,有這麼多線的情況下真的會是不小的挑戰。最好在購買前先拆開自己的開關看看後面暗盒的空間是否允許這樣的裝配方式。

如果是木作或輕隔間的話,由於後面通常不另外配置暗合,就有較大的空間可以使用,甚至也可以再多買一個 Sub-Assembly 將三個開關都改裝也沒問題。


  1. 雙切開關的配置

前面的 review 其實有提供簡化後的雙切開關配置圖給大家參考:

這邊搭配實際改裝前跟改裝後的範例給大家。這是改裝前雙切回路的配置:

如果拆開開關後,看到開關的 1 跟 3 接點都有色線連接,代表這個迴路有做雙切。如果打開另一端的開關,應該會看到同樣在 1 跟 3 的接點有相同顏色的色線。

而有紅色火線那端就是來源,另一端則是送電給燈的控制線。

改裝後則會變成如上圖的樣子。有火線的開關那側,將原來的火線接到 Sub-Assembly 的 L,然後將其中一條來回線接的 L1。

接下來到有燈控線的那端,將來回線接到 Sub-Assembly 的 L(由於有兩條相同顏色的來回線,在火線端拆哪一條,這邊就用哪一條,例如火線端拆 1 接點,燈控線端也拆 1 接點),然後將原來的燈控線接到 L1 即可。


結語


由於台灣的水電配置相對於一些國家來說較不嚴謹,因此上面講的判斷範例也只能依照大部分正常的情況來敘述。假如有朋友發現家中的配置無法理解的話,切記不要用猜的方式來嘗試配線,一沒弄好的話發生短路,造成設備損毀或牆內管路裡電線絕緣層熔毀埋下電線走火的隱憂,甚至危害到自己的生命安全就不好了。

這時候找專業人士來協助,才能安全的享受智慧家庭生活。

本篇 review 以及配線教學僅在於分享相關經驗跟知識,硬體都有可能會因為改版造成運作行為改變,本人無法為錯誤理解或誤操作造成的損失負擔任何責任以及賠償。請第一優先依照設備的相關說明以及指示來操作,如有發現任何錯誤,也歡迎隨時告知,我會第一時間修正。

6個讚

你好,感謝你上述的說明,最近家中要安裝智慧燈具可以按照上述方式來做安裝.
想額外請問一些問題,描述如下,
1.一個Sub-Assembly可以使用在兩個開關上,但如果使用的兩個開關各別都有接雙切線路,那這樣是否來還可以使用一個Sub-Assembly連接兩組開關呢?因為有點疑問是雙切的其中一個Sub-Assembly L是連結另一邊Sub-Assembly的L1,這樣兩者開關共用的L是否就無法成立使用,謝謝!
2. 目前預計連結的燈具是智慧燈具,智慧燈具應該不能讓它斷電,那smart relay連結的部份可以怎麼做更動呢?謝謝!

關於 1. 問題畫個簡圖出來或許比較能夠讓人理解開關的關係,了解開關的關係才能正確回答此問題。

  1. 的部分,由於 EVVR 並不支援繼電器解耦,因此智慧燈具的電源不要接到 Smart Relay 的 OUT 接點(否則繼電器作動就會將電源切掉),而是將 L 的部分透過快速接頭或是電線纏繞的方式分接出來供電給燈具。這時候如果切換實體開關,Smart Relay 會作動,但燈具不受影響,這時候就可以寫自動化條件,當 Smart Relay 的繼電器狀態變化時,送控制命令去給智慧燈具,這樣即可。至於自動化要怎麼寫則是要看你的需求跟你使用的整合環境。

請問你有沒有實際安裝這 SmartRelay 入傳統暗盒內? 我試著安裝 可是空間完全不夠蓋不起來。 一個傳統開關 OK, 兩個傳統開關 很免強,三個傳統開關 就根本無法 與兩個SmartRelay 併存。我想了解大家都如何 安裝入傳統暗盒裡。 謝謝

Smart Relay 應該是裝在燈具端,Sub Assembly 放在暗盒內。一個 Sub Assembly 支援兩組開關,因此兩切的開關使用一顆即可,台灣大部分的暗盒塞一顆應該是沒問題,但都需要理線。