Как работает умный дом — схема, принцип работы системы умный дом

Подсистемы умного дома

Принцип работы Smart Home построен почти как в фантастических фильмах. Вы даете команду («включить обогреватель!») – система ее выполняет (обогреватель включен). Как именно все это происходит? В зависимости от модификации Smart Home есть два основных варианта:

  • В первом случае необходимо «живое» участие человека. Вы должны лично попросить систему выполнить то или иное действие, используя для этого голос, смартфон или пульт Д/У (как вам удобнее). Пользовательская команда поступает на центральный процессор, который поручает ее реализацию конкретному устройству.
  • Во втором случае непосредственное участие человека не требуется. В дело вступают разнообразные датчики и часы. Например, компьютер принимает решение включить или выключить кондиционер, ориентируясь на показания датчиков температуры. А при срабатывании датчика движения в квартире (в ваше остуствиие), центральный процессор включает сигнализацию. И так далее. В определенный момент времени, в соответствии с настройками пользователя, система разогревает чайник и готовит кофе; переключает телевизор на ваш любимый сериал; осуществляет полив цветов. Это перечисление можно продолжать очень долго.

Таким образом, система Smart Home включает в себя три основных элемента:

  1. датчики, воспринимающие сигналы и информацию из окружающей среды;
  2. центральный процессор (хаб), обрабатывающий эти сигналы и принимающий решения;
  3. устройства-исполнители (актуаторы), которые получают указания от хаба и непосредственно выполняют задачи по дому.

Современные системы «умного дома» допускают наличие самых разных актуаторов. Это могут быть умные розетки, системы видеонаблюдения, управляемые термостаты, системы климат контроля, умные дверные замки, системы сигнализации, робот-пылесос и пр. Подробнее о всем разнообразии приборов Smart Home мы расскажем ниже.

Все элементы системы могут быть соединены между собой посредством проводной, либо беспроводной связи. Применение проводов может показаться архаичным, зато это обеспечивает высокий уровень надежности. Поэтому кабельное соединение используют даже самые передовые флагманы индустрии, такие как AMX и Evika.

С другой стороны, беспроводная связь по Bluetooth и Wi-Fi – гораздо современнее, удобнее и дает больше возможностей. Включая, увеличенную дальность управления актуаторами. Некоторые производители Smart Home предлагают комбинированные решения, сочетающие как проводную, так и беспроводную связь.

К основным преимуществам использования системы «умный дом» можно отнести следующие:

  • небольшое время установки и отладки схемы — при создании системы не нужно прокладывать провода, за счет этого снижается стоимость расходных материалов и работы
  • минимальные повреждения отделки квартиры — использование беспроводных технологий позволяет практически полностью исключить монтажно-строительные работы
  • «умный дом» работает при установке датчиков в любых точках — данная особенность позволяет получать наиболее точные показатели состояния каждого объекта
  • гибкость конфигурации сети — благодаря отсутствию проводов нет привязки объектов интерьера и рабочих групп к определенному месту
  • простота увеличения системы — монтаж новых сенсорных датчиков не влечет за собой глобальных изменений в интерьере
  • мобильность системы — систему «умный дом» можно легко демонтировать и перенести на другой объект, например, в случае переезда
  • высокая скорость работы и защита данных — современные беспроводные технологии имеют более защищенные протоколы, а скорость их работы очень высокая

Это лишь основные достоинства системы «умный дом», к которым можно также отнести удобство использования, высокий имиджевый уровень, возможность следить за происходящим даже в момент отсутствия (при помощи видео, снятого камерами).

Структура «умного дома» достаточно проста, но при этом она позволяет охватить максимальное количество необходимых объектов (используются датчики и камеры для съемки видео). Чтобы эффективно обустроить «умный дом», схема должна выглядеть таким образом:

  • управление светом и электронагрузками
  • климатический контроль (отопительная и вентиляционная система, система кондиционирования)
  • безопасность (система наблюдения при помощи видео, снятого на камеры, техническая и пожарная безопасность, охранная сигнализация)
  • электроприводы (управление воротами, жалюзи, прочим автоматическим оборудованием)
  • система развлечений (видео, аудио)
  • погода и полив растений

Наиболее востребованным у потребителей является блок управления светом и электрическими нагрузками. Данная функция позволяет не только отключать освещение во всех помещениях одновременно, но и приводить уровень освещенности к необходимому значению (минимум, средний, максимум).

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Схема включения освещения с двух мест

Контроль над климатической обстановкой в жилье позволяет получить необходимую температуру, единожды настроив систему. В дальнейшем «умный дом» самостоятельно будет регулировать работу подсистем инженерии для создания благоприятного микроклимата.

Охранная сигнализация предполагает защиту от проникновения на придомовую территорию, а также непосредственно в сам дом через окна и двери. Чтобы данная система функционировала более отлаженно, по всему периметру устанавливают камеры, которые круглосуточно осуществляют запись видео. Система развлечений предполагает просмотр видео в оборудованных комнатах, а также прослушивание любимых аудио во всех помещениях жилья.

Как работает умный дом - схема, принцип работы системы умный дом

Умный дом подразделяют на отдельные подсистемы, основные из которых освещение, домашний кинотеатр, multiroom, климат-контроль, безопасность.

Рассмотрим каждую более подробно.

Система освещения

Управляет отдельными светильниками и их группами, задает нужный режим работы, регулирует степень освещенности. С помощью пульта можно отключить неиспользуемые в данный момент источники освещения и, наоборот, включить в нужных местах. Дистанционно вы можете создать иллюзию нахождения хозяев в доме, задав сценарий включения света в некоторых комнатах.

Основные производители:

  • AMX, Crestron (США)
  • ABB, Gira (Германия)
  • Legrand, Schneider Electric (Франция)

Оборудование может использоваться как проводное (надежное, безопасное, дорогое, устанавливаемое заранее) и беспроводное (менее надежное, возможность искажения и перехвата сигнала, установка после окончания ремонта).

При приобретении оборудования необходимо обратить внимание на производителя и качество, что во многом зависит от сборки. Люксовые комплектации значительно дороже, но отличаются специализированным программированием, индивидуальным дизайном, удобным и функциональным пультом управления.

Совместная работа с установщиком системы умный дом не закончится после его монтажа. В дальнейшем, вполне возможно, вам захочется его модернизировать с учетом новинок.

Поскольку установка системы умный дом производится на начальной стадии капитального ремонта, очень важно, чтобы все работы были выполнены  аккуратно, качественно и в срок. Именно такую высококлассную работу вам гарантируют в строительной компании «ТопДом».

Материалы по теме статьи

Система «Умный дом» — система автоматизации управления инженерными сетями дома. Она может управлять отоплением, вентиляцией, включением света, а также выполнять функции сигнализации о несанкционированном проникновении в дом или утечке воды на пол. Все эти функции реализуются при помощи специальных датчиков, подключенных к хабу (устройству управления). Хаб обрабатывает сигналы от датчиков и отправляет команды устройствам исполнителям. Исполнители называются актуаторами.

Актуаторами называются следующие устройства:

  •  Трехходовой клапан с сервоприводом.
  • Управляемые розетки и выключатели.
  • Сирены.
  • Светильники.
  • Программируемые термостаты.
  • Управляемые дверные замки.
  • Видео наблюдение.

И это далеко не полный список таких устройств.

Датчики и актуаторы соединяются с хабом при помощи проводных или беспроводных интерфейсов. Для примера приведу некоторые из них в виде списка:

  • EIB — european installiation bus. Старый проводной стандарт, разработанный европейскими компаниями в девяностых годах. На данный момент не применяется.
  • EHS — european home systems. Еще один старый проводной интерфейс. Явился дальнейшим развитием EIB.
  •  Z-Wave — беспроводной протокол, разработанный специально для организации систем «Умный дом» и схожих систем. Системы на основе Z-Wave обладают большей помехоустойчивостью, по сравнению с WiFi или Bluetooth. Рабочая частота для России 869 МГц, США 908,42 МГц, Европа 868,42 МГц. Еще одним преимуществом данного протокола является низкое энергопотребление работающих на нем модулей. Есть шифрование данных.
  • ZigBee — беспроводной протокол связи, схожий по свойствам с предыдущим. Также рассчитан на низкое энергопотребление и низкую скорость передачи данных. Для России частотный диапазон 2400 — 2485 МГц. Данный протокол поддерживает шифрование.
  • WiFi — беспроводной протокол данных, рассчитанный на быструю передачу больших объемов данных. Отличается высоким энергопотреблением, по сравнению с двумя предыдущими. Его главным плюсом является возможность соединять устройства с компьютерами и смартфонами без «посредников».

Продолжать список можно и дальше, но для первого знакомства будет вполне достаточно. Главное, что надо уяснить — это полный отказ от проводных соединений в современных системах «Умный дом». Это позволяет легко расширять возможности такой системы — добавлять и менять устройства в системе. Беспроводные технологии позволяют управлять вашим домом с приложения на смартфоне или планшете в любой точке мира, где есть интернет

Теперь давайте поговорим о системах управления более подробно.

Умный дом для управления климатом и отоплением.

Системы «умного дома» могут быть централизованными, либо децентрализованными. Первый вариант предполагает, что управление всеми исполнительными устройствами производится из одного общего модуля. Это специальный центральный контроллер со множеством выходов и с загруженной в него уникальной программой.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Таблица кубатурник пиломатериала, сколько штук бруса и доски в кубе

Децентрализованные системы выполнены в виде автономных устройств, каждое из которых оснащено микропроцессором с независимой платой. Такой вариант считается более надежным и безопасным, поскольку при поломке одного прибора, остальные продолжат функционировать как ни в чем не бывало. 

«Умный дом» дает широкие возможности по организации освещенности в доме. Например:

  • Автоматически открывать или закрывать шторы (жалюзи).
  • Включать и отключать свет по датчикам движения или голосовой команде.
  • Делать диммирование (изменение яркости) света по вашему желанию.

Что касается электропитания, то для управления им придуманы всяческие «умные» розетки и «умные» выключатели, которые снабжены беспроводным или проводным соединением с хабом. Они, например, позволят вам дистанционно выключить забытый утюг или телевизор с вашего смартфона или планшета, не возвращаясь при этом домой.

Умный дом и безопасность.

«Умный дом» помогает обезопасить ваше жилище по нескольким направлениям:

  • Датчики утечки воды и газа — система отреагирует на утечку воды или газа и перекроет их подачу при помощи управляемых кранов.
  • Датчики проникновения — различные датчики регистрирующие незаконное проникновение в ваше жилище. Чаще всего это датчики изменения объема помещения или датчики движения.
  • Система видео наблюдения — включает в себя не только камеры, но и программное обеспечение, которое обрабатывает полученное видео.
  • «Умные» замки — управляемые запорные устройства, которые усложнят перемещения воров по дому в случае их проникновения. Также есть возможность дистанционного управления гаражными воротами.

Список не претендует на полноту, есть еще множество различных опций и решений для безопасности вашего жилища. Идем дальше.

Проекты умного дома своими руками

Как работает умный дом - схема, принцип работы системы умный дом

Интеллектуальную систему можно собрать своими руками. Все оборудование и программы управления можно приобрести в магазинах.

Планируя проект, нужно обратить внимание на следующие пункты:

  • Пользователь. Нужно продумать, как с системой будут обращаться обычные люди. Она должна быть простой, чтобы пользователю не пришлось долго думать, куда нажать и что сделать для совершения операции.
  • Выбор технологии. Можно сделать беспроводную, проводную или комбинированную систему. Если будет проводная или комбинированная, следует заранее продумать, где будут размещаться кабели, куда помещать элементы автоматизации и розетки. В беспроводной системе нужно решить, где закрепить датчики и приемники, куда поставить повторители сигналов.
  • Исполнитель. Кто будет заниматься организацией и поддержкой системы – сам человек или фирма.
  • Автономность. Заранее продумывается функционал и возможности интеллектуального жилища. Нужно также заранее предусмотреть работу системы при отсутствии интенет соединения.
  • Ядро, управляющее системой. Нужно решить, какое устройство будет подавать команды, принимать сигналы и анализировать полученные данные.
  • Размещение ядра комплекса. Оно должно находиться в проветриваемом помещении (например, кладовка или шкаф).
  • Расходы. Сюда относятся как финансовые, так и энергетические затраты.

Разные системы нуждаются в наличии устройства с заранее установленными программами. В качестве такого прибора может выступать компьютер, планшет или телефон.

Выполнение проекта требует понимания и знания основ работы, конфигурации, особенностей комплекса. Перед началом разрабатывается схема умного дома со всеми точками монтажа, способов объединения, контроля.

Для сборки системы можно приобрести готовый набор, в котором будет все необходимое оборудование и инструкция по сборке. Недостатки наборов из коробки – сильно завышенная стоимость, закрытые типы протоколов и систем и отсутствие возможности внесения изменений в систему. Собирая систему своими руками, можно на чем-то сэкономить, но для разработки нужно обладать серьезными знаниями и умениями в области электрики, принципов организации автоматизации, программирования.

Состав комплекса напрямую зависит от того, в каком типе помещения он используется. Для частных домов и коттеджей актуальны отопительные системы, водоснабжение, электроснабжение, работающие в автономном режиме. В квартире функции упрощаются из-за подключения к централизованным сетям – здесь достаточно своевременно включать и отключать систему.

С увеличением площади и автономности жилища возрастает и количество задействованных механизмов. Чем меньше жилье зависит от централизованной системы, тем больше ресурсов нужно потратить для создания комплекса управления. Также в большом помещении потребуются проводные линии, в то время как в небольшой квартире работу можно осуществлять по радиоканалу.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Бензиновый генератор принцип работы классификация как выбрать

Процесс монтажа системы умный дом следующий:

  • проектирование каждого участка, который будет оснащен интеллектуальными приборами;
  • анализ выбранных подсистем;
  • изучение возможности установки умных систем;
  • приобретение нужного оборудования;
  • прокладка кабелей;
  • монтаж датчиков контроля;
  • подключение и установка исполнительных компонентов;
  • подключение всех составляющих к плате процессора.

Важно!

Выполнять монтажные работы с электросетью 220 Вольт должен высококвалифицированный мастер с опытом работы. В ином случае есть иск возгорания или поражения электрическим током. Работа должна проводиться с соблюдением техники безопасности.

Когда монтаж заканчивается, производится тестовый пуск системы. Во время проверки проводятся различные ситуации – резкое охлаждение или перегрев помещение, срабатывание пожарных, охранных датчиков, искусственное увеличение или уменьшение освещенности. При неудаче ищется ошибка и исправляется.

Затем начинается отладка системы. Прописываются нужные сценарии, задаются основные параметры работы, выбирается способ управления.

Что можно получить, если знать, как сделать «умный дом» своими руками:

  • сбалансированное функционирование всех интегрированных устройств
  • детальное протоколирование всего происходящего
  • мониторинг работы каждого устройства отдельно, а также системы в целом
  • сокращение времени реагирования системы на изменения, а также подробный анализ происходящего
  • предотвращение аварийных ситуаций, а также работы по ликвидации последствий
  • надежная обратная связь «умного дома» с жильцами
  • простота управления

Для установки системы «умный дом» можно приобрести ее уже в готовом виде или ознакомиться с инструкциями, расположенными в интернете (видео, текстовые), в которых расписано, как сделать «умный дом» своими руками.

Подготовка к установке умного дома

Установка сложной системы умный дом – непростая задача. Необходимо приступать к ее решению как можно раньше, желательно – на этапе проектирования будущего жилища. Продумывание будущей системы необходимо производить в сотрудничестве хозяев с архитектором, дизайнером и проектировщиком системы умный дом. Очень важно заранее продумать необходимые функции, подлежащие автоматизации.

Рекомендуем вам заранее ответить на следующие вопросы:

  • какие схемы освещения вы предполагаете использовать?
  • сколько светильников вы собираетесь использовать в разных зонах, какие типы светильников?
  • какие сценарии предполагается использовать (ночное освещение, прекращение работы кондиционеров при открытии окна и т.п.)
  • какие комнаты будут включены в системы климат-контроля или мультирум?
  • где будут расположены датчики, контролирующие задымление, протечки?
  • где будут размещены видеокамеры слежения, домофон?
  • каким образом вам будет удобнее осуществлять управление: с мобильного или стационарного пульта?

Что необходимо сделать для создания системы «умный дом» своими руками:

  • оборудовать сервер
  • настроить веб-сервер
  • организовать компьютерное видеонаблюдение для повышения уровня безопасности
  • подключить охранные аналоговые веб-камеры и систему сигнализации
  • настроить интернет-соединение
  • смонтировать сеть при помощи подключенных датчиков и прочих исполнительных устройств
  • подключить температурные датчики и систему освещения
  • создать управление отопительной системой
  • подключить все инженерные сети к единой системе «умный дом»

Прежде чем приступить к созданию «умного дома», необходимо выбрать центральный блок управления (желательно компьютер). Данное устройство поможет обеспечить универсальность и простоту использования системы. При помощи компьютера можно выполнять большое количество разноплановых задач в пределах одной системы, а также мелких подсистем.

После того как вы определились с устройством управления, необходимо подключить к нему камеры, обеспечивающие запись видео для повышения безопасности жильцов. После таких процедур подключиться к видеонаблюдению можно при помощи удаленного рабочего стола, даже не находясь дома. Помимо камер, необходимо подключить сигнализацию и специальные датчики.

Также к серверу можно подключить 1-wire датчики, при помощи которых можно автоматизировать включение и отключение придомового освещения в зависимости от климатических особенностей; полученную информацию можно использовать для контроля температурного режима внутри квартиры или дома.

Резюме статьи.

Система умный дом упрощает управление и отслеживание работы всех жизненно важных процессов, происходящих в вашем частном доме или квартире. Наиболее широкие возможности предоставляет профессионально сделанная система, сделанная на заказ под ваш объект. Но цена вопроса тут может достигать сотен тысяч рублей.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector