Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Усовершенствованный комфорт современного жилища с некоторых пор связывают не с роскошью, а с инновационными технологиями. Не важно, будет это «нафаршированная» электроникой квартира или «умный дом», интеллектуальные опции реально делают жизнь лучше.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Несколько плат и датчиков системы Smart Home, которыми легко управлять со своего смартфона, и двери будут открываться и закрываться сами, светильники включаться по мене присутствия плюс многое из серии «на грани фантастики».

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Что ожидать от оборудования умный дом?

Человечество многие века мечтало о дверях, реагирующих на своего хозяина, помните «Сезам, откройся» в гроте сокровищ у Али-Бабы? Многое, что в народном эпосе когда-то относили к волшебству, сегодня не более чем автоматизированные системы, имеющие простейшее устройство.

Сегодня появляются новые разработки Smart Home, даже есть подробные статьи о том, как монтируется схема системы умного дома своими руками. Однако лучше браться за работу тем, кто хоть немного знаком с принципами работы электронных схем.  И не важно, будет это квартира или загородная постройка.

Первое, что стало привычным из «умных схем», конечно же, охранные системы – камеры, реагирующие на передвижения по внешней территории и внутри жилья. Уже никто не удивляется, что это вполне эффективное средство наблюдения в отсутствие хозяев.

Есть не просто камеры записи, а «разумные» системы, реагирующие на чужака рыком диких зверей. Домашних питомцев легко испугать датчиками движения, например, издающая звук Сова, моргающая красными глазами. Но это устройство с простейшей опцией не относится к схемам системы умного дома, скорее, хороший пример.

Сегодня даже потолочные карнизы и раскладные диваны выпускают с простейшими функциями управления. Там механизм приводится в действие через пульт ДУ или кнопки для запуска механизма, но принцип работы примерно тот же.

Умный дом или квартира: основной функционал и его отличия

Каждому понятно, чем отличается небольшая квартира от большого дома. Соответственно, отличается и количество оборудования. В каждой комнате нужны специфические опции, включая замки и способы освещения.

Концепция умной электроники получила детальную проработку еще в середине ХХ века. Широкого распространения подобные разработки не получили, поскольку оснащение стоило дороже самого дома. Постепенно, по мере развития электроники, их стали удешевлять, а выпуск микросхем сделал платы и блоки управления более компактными.

Сегодня не нужна отдельная комната с громоздким оборудованием. Для управления системой «умный дом» достаточно нескольких плат и скрытой проводки – есть возможность самостоятельной установки вполне экономичного оборудования.

Если хочешь себе реечное дно для кроватей и матрасов обратись в интернет магазин OKSTOR:

  • Степень оснащенности зависит от площади квартиры или территории дома:

Если уже есть продуманное освещение приусадебного участка и внешние камеры наблюдения, то понадобится установить только оборудование, контролирующее вход во двор. Будет полезна схема замков на воротах и калитке с минимизацией проникновения на частную территорию.

Внешнее наблюдение за вспомогательными постройками участка тоже не будет излишним – это усилит схему наблюдения и безопасности.

Современные системы полива газонов, управляемых электронным оборудованием, относят к умным опциям. В квартире они не нужны, а комнатные цветы могут сами поливаться посредством простых капельных систем.

Для отопления дома и квартиры будет полезно температурное реле, реагирующее на посещение комнат. Схема экономична, поскольку усиленно обогревает помещения, где находятся люди и питомцы. Также, уходя из дому, рекомендуется отключать теплую воду и освещение.

В квартире можно перекрывать радиаторы отопления в отдельных комнатах, например, вторую спальню, если ваши студенты неделями в отъезде. Загородный дом можно отключать на сезон или поддерживать уровень отопления на уровне 10-12°C. На выходные, когда намечается приезд на шашлыки, дом предварительно прогревают.

  1. Аналогичное оборудование можно сделать даже на съемной квартире, если она арендуется на длительный период, и хозяева не против.

Важно: Беспроводные схемы управления стоят дороже, зато дистанционное управление (с планшета, ноутбука или смартфона) намного удобнее.

Как работает освещение умного дома?

«Умное» освещение может осуществляться по-разному, начиная от тривиальных хлопков и прикосновений к стойке лампы в 1 или 2 «клика», завершая датчиками реагирования. Они могут:

  • фиксировать на присутствие людей и животных, а также на сон и бодрствования, регулируя степень освещенности;
  • постепенно включаться и гаснуть, благодаря диммерам;
  • отключаться на рассвете и самостоятельно освещать комнату после заката;
  • подключать дополнительно экономичные ресурсы в пасмурную погоду;
  • периодически менять цветную подсветку отдельных объектов, люстры или диодной ленты по периметру «парящего» потолка;
  • в длинном коридоре или на лестнице дома освещать часть прохода или те ступеньки, где ступают ноги;
  • отключать освещение тропических растений и аквариумов в заданное время.

Опции Smart house (или SH) повышают долговечность работы освещения и позволяют существенно экономить энергоресурсы. Это отличная возможность управлять комфортом личного пространства в любое время суток.

Что предполагает электронная система в отдельных помещениях?

Головной управляющий контроллер, куда сходятся все данные с датчиков на платы, тем самым обеспечивая взаимодействие и контроль.

Он осуществляется через простейшую одноплатную компьютеризированную систему или SH (можно перепрофилировать любой системный блок с соответствующим программным обеспечением) – лучше установить в прихожей.

Маршрутизатор контролирует приборы, защищая от несанкционированного доступа.

  • Стандартный набор SH в охранной системе предполагает быстрое реагирование на изменения в доме посредством рассылки SMS, когда срабатывает схема, отправка коротких сообщений и видео с камеры при срабатывании датчиков движения.
  • В работе климат-контроля дистанционно подключается/отключается температурный уровень с переустановкой режима работы (с интенсивного на экономичный).
  • Сплит-система, если нужно, переключается с обогревания на охлаждение не только в автоматическом режиме, но и принудительно.

Быстрая реакция удаленной системы «умный дом» для квартиры или дома при подозрении на возгорание, задымление или короткое замыкание в одном из помещений с сигналом на ноутбук или планшет.

  1. В ванной можно дистанционно включать бойлер, наполнять ванную (джакузи, мини-бассейн) к своему приходу, поддерживать температурный режим.

Как подключить дом к «умным» опциям?

Воплощение подобных планов должно планироваться на стадии проектирования строительства дома или капитального ремонта квартиры. Из-за обще дороговизны строительства загородных домов и дизайнерской реконструкции квартир от этих схем приходится отказываться. Не каждая строительная компания берется за осуществление такой схемы.

  • Тем, кто хорошо разбирается в электронике, не составит труда установить смарт-оборудование, если приобрести у специализированных фирм все необходимые платы и другие элементы управления опциями.

Конечно, «полный фарш» при установке специалистами системы «умный дом» обойдется намного дороже – порядка 2000-5000$ (и выше). Зато будет с кого спросить, есть гарантии и репутация фирмы.

Стоит ли обращаться к специалистам или все делать своими руками?

У самостоятельного внедрения системы есть положительный момент. Досконально разобравшись, можно сделать установку этих опций (в любой комбинации) свои прибыльным бизнесом в ближайшее десятилетие. В идеале нужно иметь навыки программиста или электронщика или опыт установки подобного оборудования на работе.

Опции Smart house имеют и минусы. Сегодня ничто не застраховано от сбоев, негативных природных факторов и банальных ошибок.

Важно иметь контактные данные специалистов, готовых в любое время прийти на помощь и отрегулировать «умный дом» после легкого «крейзи».

Интеллектуальные системы иногда «зависают» и «глючат», нужна помощь специалистов для перенастройки, а их не так много. До устранения неполадок есть вероятность не попасть в дом после блокировки замка.

При монтаже любых электроприборов важно соблюдать технику безопасности и уметь соединять схемы замкнутой цепи. Нужно быстро освоить приложения для смартфона и управление интерфейсом. При грамотной наладке система будет безупречно работать многие годы.

Фото системы умный дом

  1. Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Источник: https://instrumentgid.ru/chto-takoe-sistema-umnyj-dom/

Умный дом: как устроен и как спроектировать?

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Иметь дом за городом – мечта каждого. Поэтому каждая семья, имея финансовые возможности, старается приобрести или построить жилье, которое бы соответствовало современным стандартам проживания. В последнее время огромной популярностью пользуются проекты «умный дом». Они не только позволяют грамотно распланировать пространство, но и гарантируют владельцам максимальный комфорт и удобство.

«Умный дом» представляет собой жилье будущего, в котором работа и контроль всех систем осуществляется автоматизировано, обеспечивая помещение высоким уровнем безопасности и всеми необходимыми условиями для проживания.

В таких домах полностью исключены трудозатраты на управление, так как установка температурного режима, освещения и прочего выполняется не вручную.

Помимо этого, здание оборудуется специальными мониторами с датчиками, которые могут заранее определить потенциальные угрозы как для собственных систем, так и самих жильцов.

При перебоях в электропитании, неисправностях в работе отопления, задымлении и несанкционированном проникновении установка мгновенно оповещает хозяев и самостоятельно устраняет проблемы.

Главным преимуществом умного дома считается то, что его гибкие системы управления позволяют существенно экономить затраты энергоресурсов, так как при отсутствии жильцов все приборы включаются на экономичный режим.

Благодаря заложенным программам такая установка исправно выполнит все поручения хозяев, часто предсказывая их самостоятельно. Поэтому можно сказать, что после монтажа подобного новшества в жилье появляется «нештатный дворецкий».

Читайте также:  Напольный кондиционер без воздуховода для дома: секреты выбора

Единственный минус установки – высокая цена, но она себя со временем оправдывает.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Чтобы сделать загородный дом максимально комфортным, многие владельцы устанавливают систему «умный дом», которая помогает не только экономить ресурсы энергии, но и драгоценное время, выполняя автоматизированное управление всеми коммуникациями и развлекательными центрами. В зависимости от того, какие функции и возможности имеются в установке, ее подразделяют на несколько видов.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Состоит из выключателей, датчиков и устройства контроля климатом. Все оборудование управляется при помощи проводной панели, на которую поступают сигналы. Она располагается в главном щите и к ней подводятся кабели. К достоинствам проводной установки относят высокую надежность, а также большую скорость клика.

После нажатия кнопки происходит запуск программы без задержки, что избавляет жильцов от долгого ожидания, сценарии при правильном монтаже не «подвисают». Кроме этого, управляющие элементы характеризуются красивым дизайном. Они, как правило, оснащены «умными» выключателями и разнообразными системами интеграции.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Благодаря проводному «умному дому» намного проще настраивать температурный режим в комнатах, а также управлять видео- и аудиорумом.

Он служит долгий срок, так как в устройствах отсутствуют батарейки, требующие постоянной замены. Выключатели в данном случае используются пожаробезопасные и слаботочные.

Чтобы система работала надежно, перед ее монтажом необходимо заранее подобрать место расположения панели и туда вывести кабели.

Если загородный дом построен из дерева, то хозяевам нужно предварительно согласовать проект и подготовить место под электропроводку.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Проводное устройство также рекомендуется устанавливать в процессе ремонта жилья, когда еще проводка не сделана по классической схеме. В готовом здании это сделать будет проблематично.

Для монтажа обычно используют большой щит размером в ширину до 60 см и в высоту до 150 см.

Установочные работы лучше всего осуществлять при помощи опытных специалистов, так как оборудование стоит дорого и малейшая ошибка может повлечь целый ряд неприятностей.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

В отличие от предыдущего варианта, в этой системе исполнительный сигнал передается к работающим устройствам не по проводке, а по выделенному радиоканалу. Это позволяет значительно сэкономить на электропроводке и инсталляции.

Такие установки можно размещать в домах с законченным ремонтом и обычной схемой проводки. Благодаря тому, что каждый выключатель «беспроводной», появляется возможность выставлять разные световые эффекты, предварительно программируя функциональные клавиши.

Монтаж этих систем не требует подготовки проекта, поэтому идеально подходит для деревянных построек, да и цена его вполне доступная.

Беспроводной «умный дом», работающий от радиоканала, напрямую зависит от качества связи, поэтому различные помехи от телефонов и электроприборов могут негативно сказаться на его функциональности.

Помимо этого, качество радиосвязи также зависит от строительного материала стен, и если проводка слишком разбросана по стенам, то уровень сигнала будет минимальным.

В том случае, когда система управляется на батарейках, то их следует регулярно менять, иначе в самый неподходящий момент что-то может не сработать.

Некоторые беспроводные системы состоят из радиоаппаратуры, которая питается от переменного электричества, поэтому для них нужно прокладывать нулевой провод. Чтобы избежать проблем с монтажом такой установки, рекомендуется сразу закладывать дополнительно нулевой провод под выключатель.

Его ставят в коробку. Минусом устройства считается и то, что в нем трудно наладить стабильную функциональность, так как в доме придется управлять не только обогревом полов и освещением. Кроме этого, безопасность установки низкая и «хакеры», прилагая сигнал внешней связи, могут быстро ее вывести из строя.

Ее принцип работы основан на режимах программирования, которые поступают из единого логического модуля. Как правило, устройство представлено контроллером, имеющим много выходов. В контроллер предварительно загружают уникальную программу, отвечающую за управление коммуникационными системами и исполнительными устройствами.

Благодаря таким технологиям удается применять огромный выбор сложных сценариев и любого оборудования. К преимуществам устройства можно отнести возможность контроля в одном окне, создание сложных задач, учитывая состояние владельцев дома, время суток и лунный цикл.

Помимо этого, к системе возможно подключить любой вид оборудования.

Что же касается недостатков, то они тоже имеются.

В первую очередь, такой централизованный «умный дом» полностью зависит от человеческого фактора, потому что он работает по программе, написанной программистом, и если с ним будет утерян контакт, то понадобится полностью перепрограммировать всю систему. Во-вторых, при монтаже следует устанавливать качественный контроллер, иначе при выходе из строя он может остановить всю систему. В третьих – это высокая стоимость.

Работа «умного дома» в данном случае построена на использовании микропроцессора с энергонезависимой платой. Поэтому данные системы считаются самыми надежными и при неисправности даже одного оборудования вся система будет полноценно продолжать свое функционирование.

Установка проста в обслуживании, и если имеется необходимость в создании нового сценария, то для этого просто применяют дополнительный логический блок.

На сегодняшний день в продаже можно встретить много децентрализованных систем, отличающихся между собой функционалом и дизайном.

В отличие от предыдущих вариантов, при монтаже установки в щит закладывают много устройств, поэтому рекомендуется отдавать предпочтение хорошо проверенным производителям, иначе в дальнейшем можно столкнуться с их выходом из строя.

До того как установить в своем загородном жилье систему «умный дом», необходимо создать правильный проект и приобрести все необходимые устройства.

В зависимости от личных предпочтений комплект оборудования может быть различным, при этом минимальный набор должен состоять из:

  • сенсорной системы;
  • регулировки, с помощью которой техника и освещение будет включаться и выключаться;
  • мониторов, где будет происходить видеонаблюдение;
  • сигнализации;
  • контроллера;
  • программы-приложения для смартфонов, содержащей необходимые гаджеты;
  • облачных сетевых каналов, упрощающих подключение и управление приборами.

Установка «умного дома» вполне доступна своими руками, но так как монтаж и технология требуют правильного исполнения, то лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Подрядная организация начнет с определения особенностей объекта, потом предложит самый подходящий проект. После проектирования составится смета, в которую будут включены устройства управления и схема системы.

Если же хозяин дома уверен в своих способностях и сможет сделать монтаж самостоятельно, то ему необходимо выполнить следующие этапы.

  • До начала ремонтных работ в жилье следует проложить сеть кабелей и установить серверный шкаф, стойки под него и все закрыть монтажными коробками. В техническом помещении нужно разместить оборудование для электрического снабжения, выключатель, и подключить автоматику к модулям.
  • После того как ремонт помещений завершен, можно установить акустические колонки и систему управления, подсоединяя сенсорные панели. Далее следует осуществить тестовую настройку системы.
  • Завершающим этапом станет окончательная настройка техники и проведение испытательных работ, после чего установка вводится в эксплуатацию. При правильном выполнении проектирования и монтажа система «умный дом» начнет эффективно функционировать и наполнит интерьер жилья гармонией и комфортом. Чтобы ее надежно спрятать от посторонних глаз, еще на стадии отделки комнаты понадобится умело скрыть вспомогательное оборудование и проводку.

Из вышеописанного можно сделать вывод, что установка «умного дома» трудоемкая, так как большая часть времени отводится на создание проекта и монтаж оборудования. При этом скорость работы зависит от количества установок, материала стен и площади жилья. Обычно весь процесс занимает до двух недель, включая сценарное программирование.

Обычно в современных городских квартирах и домах за городом используются системы очищения, кондиционирования воздуха, освещения, а также устанавливается охранная сигнализация и видеоаудиотехника.

Поэтому оборудуя свое жилье под «умный дом», у его владельцев появляется уникальная возможность удобно управлять всем этим «оркестром».

Чтобы автоматизация происходила быстро и без сбоев, такую установку подразделяют на подсистемы: безопасность, климат-контроль, освещение, мультирум и домашний кинотеатр. Каждая из них характеризуется своим видом управления.

Группы или отдельные светильники могут работать в разном режиме, для этого им задается свой уровень освещенности.

Контроль осуществляется при помощи пультов, дистанционно имеется возможность задавать иллюзионные сценарии нахождения хозяев в квартире.

Управление всеми источниками освещения выполняется единым пультом, при этом можно дополнительно задавать дату, время или определенное событие. Аналогично настраивается и яркость приборов, автоматическое выключение ламп при выходе из помещения.

Данная система контролирует приборы, обеспечивающие обогрев, кондиционирование, очищение и вентиляцию воздуха. Благодаря выставленным настройкам техника работает слаженно в заданном режиме.

Кроме этого, в некоторых проектах предусмотрено и дистанционное управление климатом, благодаря чему комфортная температура устанавливается до прихода владельцев дома. Вся техника контролируется с единого пульта, где можно управлять отоплением в зависимости от даты, времени и сезона.

В помещениях также дополнительно размещаются датчики влажности и температуры, которые срабатывают в определенное время и регулируют климат.

Источник: https://stroy-podskazka.ru/umnyj-dom/kak-ustroen-i-kak-sproektirovat/

Глава 1. Вступление. Понятие ”Умный дом”. Принципы построения системы. Объект управления и задачи

  • Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы
  • Эта рубрика появилась на сайте почти случайно, но я надеюсь, станет наряду с ”Уроками Ардуино” одной из самых значимых.
  • Список статей     Следующая глава
Читайте также:  Корзина для белья в ванную: готовые изделия и инструкция для самостоятельного изготовления

Дело было так. Михаил из Краснодара обратился ко мне с предложением помочь разработать систему ”Умный дом” для его коттеджа. Михаил объяснил, что преследует сразу несколько целей:

  • Научиться программировать контроллеры Ардуино, улучшить свои знания в области электроники, системотехники, алгоритмизации и т.п. Т.е. научиться разрабатывать достаточно сложные системы. У него есть опыт работы с электроникой, микроконтроллерами. Но что-то подзабыл, отсутствуют фундаментальные знания, скорее он в этой области не профессионал, а любитель. Также он хочет увлечь этой работой своего 14 летнего сына.
  • С небольшими материальными затратами получить работоспособную, адаптированную под его задачу систему.
  • Приобрести опыт в разработке систем ”Умный дом”, изучить специфику задач подобного рода.

У Михаила есть 3х этажный дом, на котором он планирует отработать и эксплуатировать систему. Он готов поэтапно устанавливать на объектах дома контроллеры, испытывать их, постепенно включать в систему.

Я подумал, что это идеальная тема для еще одной серии уроков Ардуино. Система ”Умный дом” представляет собой распределенную вычислительную систему:

  • с множеством самых разнообразных датчиков;
  • с различными типами исполнительных устройств;
  • с самыми разными регуляторами;
  • с несколькими уровнями обработки данных;
  • с различными средами передачи, в том числе и по беспроводным технологиям;
  • и т.п, всего не перечислить.

Многие особо отметили мои уроки, в которых я разрабатывал контроллер для элемента Пельтье. В этих уроках я не выдал готовый проект, а поэтапно разрабатывал устройство, поясняя каждый шаг. Проект ”Умного дома ” по-другому и не разработать. Уж очень объемная задача.

Мы с Михаилом договорились, что:

  • Он определяет техническое задание для каждого контроллера, определяет все конструктивные особенности.
  • Вместе мы разрабатываем электронные схемы узлов.
  • Михаил собирает контролеры, конструктивно доводит их до законченных устройств.
  • Резидентные программы пишем где-то вместе, где-то я один. Как пойдет.
  • Я разрабатываю тестовые программы верхнего уровня (на компьютер).
  • Михаил все это испытывает на реальных объектах.
  • Корректируем программы, если надо, и контроллер остается установленным на объекте. Таким образом, система будет постепенно разрастаться.
  • Михаил выдает мне все результаты испытаний, информацию об объектах, которыми мы управляем и все остальные материалы.
  • Я постепенно, с пояснениями выкладываю информацию на сайт.

Михаил хочет управлять всем, чем только можно управлять. Система обещает стать огромной. В будущем планируется сделать варианты с полностью беспроводной связью между контроллерами, возможны разные варианты реализации верхнего уровня. Хочется верить, что новый раздел сайта будет объемным и популярным.

Кроме уроков, обучающих материалов я надеюсь, будут разработаны полностью работоспособные контроллеры. Система ”Умный дом”, собранная на контроллерах Ардуино должна стоить очень дешево.

У меня нет опыта разработки подобных систем, но когда проект проверяется на реальном объекте, опыт приходит сам по себе.

Итак, я сформулирую цели нового раздела:

  • Обучающие статьи, уроки по:
    • разработке сложной распределенной вычислительной системы;
    • подключению различных датчиков к платам Ардуино;
    • управлению исполнительными механизмами;
    • разработке регуляторов;
    • использованию беспроводных технологий.
  • Практический опыт, связанный со спецификой разработки систем ”Умный дом”.
  • Работоспособные проекты контроллеров, из которых может быть создана система ”Умный дом”.
  • Надеюсь, в итоге получится ”народная” система «Умный дом» с крайне низкой ценой.
  • Проект будет вестись ”в реальном времени”. Возможны ошибки, доработки.

Система управления “Умный дом”.

Под ”Умным домом” понимают аппаратно-программный комплекс автоматизации  и управления различным оборудованием квартиры или дома. Цель – добиться оптимального ресурсосбережения, безопасности, комфорта. Система должна распознавать ситуации, происходящие в доме и реагировать на них соответствующим образом.

Как правило, ”Умный дом” это интеграция в единую систему нескольких подсистем управления:

  • отоплением, вентиляцией, кондиционированием;
  • водоснабжением;
  • освещением;
  • электропитанием;
  • обеспечением охраны и безопасности;
  • управлением сложной бытовой техникой.

Интернет пестрит предложениями по созданию систем ”Умный дом”. Предлагаются готовые модули, из которых пользователь может сам  синтезировать систему. Много предложений установки системы “под ключ”. По моим наблюдениям в результате получаются уж совсем простенькие системы, позволяющие только управлять чем-то не вставая с дивана, или цена проекта может достигать 2,5 — 3 миллиона рублей.

Основные принципы разработки системы ”Умный дом”.

Пока приходят в голову следующие принципы. Возможно, жизнь их изменит или добавит новые.

  • Мы ставим цель – разработать сложную систему из комплектующих с низкой стоимостью. Как следствие – в качестве контроллеров будем использовать платы Ардуино.
  • Система должна легко расширяться. Контроллеры будем добавлять по мере разработки. Конфигурация системы, т.е. число и типы контроллеров, может быть легко изменена на любом этапе разработки или эксплуатации.
  • Система представляет собой несколько децентрализованных подсистем, связанных в единую систему в одном узле – центральном контроллере. Т.е. система строится по принципу локальных регуляторов – контроллеров самостоятельно выполняющих задачи даже при отсутствии связи. Например, система контроля протечек воды самостоятельно перекрывает воду в случае аварии. Но управление подачей воды может происходить и от центрального контроллера.
  • Система может расширяться за счет сегментов с другими сетями, средами передачи данных, как на более низком уровне, так и на более высоком. Например, к локальному контроллеру могут быть подключены датчики или контроллеры по его собственной сети, в том числе и беспроводной. Если не ошибаюсь, такие сети называются гетерогенными. Можно к центральному контроллеру подключить компьютер. Это будет расширение системы в сторону верхнего уровня.
  • В качестве основной сети связи будем использовать RS-485. Это самый дешевый и надежный вариант организации сети.
  • В общем случае, питание локальных контроллеров будет происходить от отдельной сети напряжением 12 В. Это позволяет:
    • упростить систему – нет необходимости в отдельных блоках питания;
    • простыми способами организовать резервное питание от аккумулятора;
    • повысить надежность системы — в случае зависания какого-либо контролера, центральный контроллер может перезагрузить локальный контроллеры выключением общего питания.
  • Постановка технического задания для разработки локальных контроллеров будет происходить «по месту» их установки. Т.е. мы не будем сейчас планировать и детально расписывать, какие контроллеры необходимы, какие датчики или исполнительные механизмы к ним подключать. Когда настанет время разработки конкретного контроллера, мы посмотрим, в каком помещении он устанавливается, какие элементы к нему необходимо подключить и т.п.
  • Разработка системы будет происходить ”снизу”. В первую очередь разрабатываются локальные контроллеры. На этапе разработки в качестве центрального контроллера будет использоваться компьютер.
    • Т.е. мы разрабатываем локальный контроллер.
    • Устанавливаем его на объект. Подключаем к сети.
    • С помощью компьютера и специальной тестовой программы отлаживаем локальный контроллер.
    • Только когда будет разработано и установлено несколько локальных контроллеров имеет смысл разрабатывать центральный. Но даже в этом случае новые локальные контроллеры будут испытываться с помощью компьютера.
  • В качестве сетевого протокола будем использовать стандартный протокол ModBus RTU.
  • Конфигурация системы будет производиться с помощью компьютера или планшета.
  • И последнее правило – не иметь никаких догматических правил. Если практика покажет, что в каких-то принципах мы ошиблись, значит надо смело перечеркнуть их и взять за основу новые.

Обо всех этих принципах мы еще поговорим при разработке элементов системы.

Объект управления.

Я уже говорил, что система будет испытываться и эксплуатироваться на конкретном объекте. Это уже построенный таун-хаус (блокированной застройки) с участком прилегающей территории. Здание состоит из 3 этажей и технического прилегающего помещения. План дома выглядит так.

  1. 1й этаж.
  2. Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы
  3. 2й этаж.
  4. Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы
  5. 3й этаж.
  6. Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы
  7. Предварительно Михаил поставил для системы следующие задачи и функции.
  8. Территория.
  1. Управление светом (зональное, с опциональным автономным режимом). Применяются беспроводные модули управления светом 315MHz на которые сигнал передается по воздуху от контроллера через модули беспроводной связи.
  2. Управление поливом (зональное). Обязательный контроль влажности почвы, на основании которого может быть заблокирован полив. Для контроля используется датчик влажности почвы.
  3. Управление системой доступа (ворота, шлагбаум).
  4. Измерение погодных условий (температура и влажность).

Помещения жилые.

  1. Управление светом (по помещениям + зональное).
  2. Управление вытяжной и приточной вентиляцией (по помещениям). Работает автоматически, сравнивая температуру и влажность воздуха снаружи и внутри помещения, а также с возможностью ручного удаленного «оверрайда». Управление двигателем от релейного модуля, датчики влажности и температуры DHT-22, как в п.4
  3. Управление кондиционерами (по помещениям). Применяются ИК-излучатели.
  4. Управление системами полива комнатных растений (индивидуальное по точкам полива). Аналогично п.2, но без контроля погодных условий.
  5. Управление жалюзи, шторами и т.п. (индивидуальное). Релейные модули управления с датчиками концевых положений.
  6. Контроль температуры и влажности (по помещениям). Стандартные датчики DHT-22
  7. Контроль загазованности (утечка газа, CO2, дым) (по помещениям «риска»).
  8. Контроль присутствия человека (по контрольным помещениям).
  9. Управление силовыми розетками и потребителями (в зависимости от проекта и потребностей). Стандартные релейные модули.
  10. Управление мультимедиа устройствами.
  11. Интернет вещей (контроль состояния и управление отдельными приборами – холодильник, например).

Помещения технические

  1. Управление централизованной системой водоснабжения (включая учёт).
  2. Управление централизованной отопительной системой (включая учёт).
  3. Управление централизованным электроснабжением (включая учёт).
Читайте также:  Беспроводные мини камеры для скрытого видеонаблюдения

Схематично он изобразил задачи системы ”Умного дома” так.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Все это только предварительные требования. Функции каждого локального контроллера, а значит и всей системы, будут определяться на этапе его разработки ”по месту”. Я привел этот перечень скорее, чтобы показать масштабность проекта. Насколько я понял, Михаил придерживается принципа – система должна делать все, что можно делать.

На форуме сайта я создам раздел для обсуждения проекта. Если вопросы объемные, требуют представления схем или скетчей, просьба общаться там, а не в комментариях.

Список статей     Следующая глава

Источник: http://mypractic.ru/glava-1-vstuplenie-ponyatie-umnyj-dom-principy-postroeniya-sistemy-obekt-upravleniya-i-zadachi.html

Технология «Умный дом» и ее польза для человека

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Инновационные технологии создают комфортные условия работы и отдыха владельцев. Примером внедрения комплекса выступает умный дом, который впервые использовали в 1961 году. Первое оборудование отличалась низкой функциональностью при сравнении с современными аналогами, но на тот момент технология вызывала удивление и неподдельный интерес. Совершенствование устройств, создающих быт человека, продолжалось, что привело к внедрению новых узлов и расширению функций умного дома.

Первыми интеллектуальными домами выступала недвижимость состоятельных граждан в США. На тот момент дома были оборудованы передовой техникой и электронным оснащением. Инженеры нашли способ для объединения элементов в единуюсеть, способную управлять каждым устройством удаленно.

Те современные системы, которые применяют сейчас, делают умный дом универсальным решением. Система проектируется еще на этапе возведения здания, но может быть внедрена и после завершения строительства.

Первые технологии прошлого столетия работали при напряжении 110 В, поэтому не получили распространение в России.

Что такое система «Умный дом»?

Термин используется для определения программно-аппаратного комплекса, позволяющего автоматизировать и облегчить контроль и управление системами, а также оборудованием, находящимся:

  • В квартире;
  • В коттедже;
  • В офисе.

Применение технологии становится актуальным решением. Даже если использовать бюджетную систему, то с ее помощью дом станет по-настоящему умным, автоматически регулируя работу электрических приборов в доме или отдельном помещении.

Управление системой зависит от датчиков, которые передают безостановочно сигналы, обрабатываемые процессором. Последний принимает решение о запуске программ в соответствии с алгоритмами.

Подключение к интернету позволяет управлять домом удаленно.

Часто задают вопросы о том, что такое умный дом? За какие функции отвечает система? Как это работает на практике?

Для получения ответа достаточно оценить задачи, решаемые с помощью технологии.

Комплекс контролирует:

  • Работу внутреннего и внешнего освещения, а также подсветки или рекламы;
  • Действия вентиляции и кондиционирования;
  • Отопление объекта;
  • Сигнализацию и системы наблюдения;
  • Доступ к зданию;
  • Процесс подачи видео- и аудио сигналов;
  • Работу альтернативных источников энергии;
  • Электрические устройства, включая полив или дренажные системы;
  • Регулировку положения ворот, жалюзи или рольставней.

Источник: https://techsad.com/umnyjdom/tehnologiya-umnyj-dom-i-ee-polza-dlya-cheloveka/

Система "Умный дом": функции, преимущества, недостатки

Система «Умный дом»: функции, преимущества, недостатки

Краткое содержание статьи:

Общая информация

«Умный дом» (англ. Smart house) – это комплекс систем, состоящих из устройств и приборов, связанных между собой каналами коммутациями, которые выполняют автоматизацию бытовых процессов жизнедеятельности и безопасности человека.

Такие системы являются автономными и очень высокоинтеллектуальными.

Они позволяют контролировать расходы электроэнергии, воды, газа и других коммунальных услуг, отвечают за охранную и пожарную безопасность, осуществляют видеонаблюдение за прилегающими территориями.

Также, «умный дом» обеспечивает ограниченный доступ на определённые территории и помещения, к примеру, детей или гостей, и быстро реагирует на все изменения, которые происходят в доме. Вся система работает с помощью автоматики и микроконтроллеров.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Как это работает

Как упоминалось выше, принцип работы основывается на автоматизации с помощью датчиков, сенсоров и контроллеров. Все группы датчики и сенсоры подключаются к центральной линии, через которую осуществляется управление ними.

  • В современных «smart домах» подключение и управление происходит по беспроводному принципу, что более экономно и удобно, а также не требует монтажных работ для прокладки кабеля, а в качестве пульта может быть планшет или телефон.

Основные функции «smart house»

  • Освещение. Вся осветительная техника, лампы и приборы в доме и приусадебном участке подключены в одну общую сеть, которая управляется и контролируется микропроцессорами, что позволяет экономно расходовать электричество. Регулирование осуществляется с помощью дистанционных пультов, сенсорных панелей, переключателей, приложений на смартфонах. Стоит отметить, что можно устанавливать автоматические жалюзи, которые опускаются, если солнце светит прямо в окна.
  • Охрана и безопасность. Надёжная защита дома от нежелательных посторонних проникновений достигается за счёт охранной сигнализации и видеонаблюдения, датчиков движения, разбития окон и открывания дверей. Причём картинку с камер наблюдения можно просматривать на планшете или смартфоне при помощи специальных программ. Все коммуникации, включая водо- и газопровод, контролируются специальными газоанализаторами, датчиками влаги и устройствами блокировки подачи воды, а пожарная сигнализация защитит дом от возгорания.
  • Микроклимат. Вентиляция, отопление и все кондиционеры в доме объединены в одну сеть, которая регулирует температуру и влажность в каждой комнате. Помимо помещений внутри дома. Система климат — контроля следит за температурой сауны или бани, теплице или оранжереи.
  • Мультирум. Такая система позволяет распределить видео и аудио по нужным комнатам от одного проигрывателя.

Преимущества и недостатки

  • Автоматизированные системы контроля позволят до 30% экономить на коммунальных услугах, так как обогрев или освещение происходит только в нужное время. Также хозяевам больше не нужно будет затрачивать время на включение или выключение тех, или иных выключателей, вентилей и т.д.
  • Если в доме находится маленький ребёнок, то есть возможность временно отключать розетки от общей сети и блокировать двери. Аналогично можно присматривать за детьми и подросткового возраста, если в доме отсутствуют взрослые.
  • Постоянное наблюдение за домом и участком прямо с экрана смартфона или ноутбука и своевременное реагирование на проникновение или взлом надёжно защитит имущество от воров и грабителей.
  • Чтобы отправиться в отпуск, теперь не нужно будет просить друзей или родственников присмотреть за квартирой или домом. «Умная» сеть сама позаботится о жилище и даже обогреет и проветрит помещения к приезду хозяев.
  • Модульное построение структуры «smart home» позволяет её постоянно расширять и обновлять, а в случае поломки меняется только неисправный компонент. Поэтому, при отсутствии бюджета на всю структуру можно устанавливать её по частям.
  • Существует вероятность сбоя автоматики. Это относится к более дешёвым устройствам. Также необходимо регулярно обновлять и перенастраивать систему.
  • Не все поставщики оборудования занимаются поддержкой и обслуживанием, что утрудняет ситуация при поломке или модернизации электронных компонентов.
  • Цена на оборудование и установку варьируется от 3000 до 5000 долларов США, поэтому позволить себе такую роскошь может далеко не каждый.

Видеообзор о том, как сделать систему управления «Умный дом» самому

Источник: http://1-ru.info/54-sistema-umnyj-dom-funkcii-preimushchestva-nedostatki.html

Что такое система «умный дом»?

Что такое система «умный дом»?

Хотите, чтобы ваш дом делал все за Вас? Но сомневаетесь, что такое возможно? Сегодня Стериум расскажет о том, что такое «умный дом» и как он работает.

Что такое умный дом: программа, суть и принцип работы системы

Слаженно и согласованно

Ключевой характеристикой высокотехнологичной системы «умный дом» становится взаимосвязанность. То есть, в доме все функционирует по принципу смежных связей. Иначе говоря, Вам не будет грозить короткое замыкание в проводке, ввиду того, что протекает крыша  или лопнули трубы системы водоснабжения.

«Умный дом» позволяет объединить все коммуникации воедино и обеспечить:

  • контроль и управление посредством сети Интернет
  • видеонаблюдение в доме
  • стабильно работающую систему освещения, отопления, водопровода
  • сигнализацию

У Вас есть отдельные предпочтения? Например, чтобы возвращаясь домой вечером, Вы усаживались в гостиной, где предварительно будет включено верхнее освещение.

Или же адаптировать рабочий кабинет системой подсветки, которая будет активна лишь в определенное время.

Для обывателя это кажется сложносопоставимым с реальностью, но система «умный дом» может это все сделать частью повседневной жизни.

Умный дом для решения интеллектуальных задач
Системы безопасности Аварийное отключение света/газа/воды
Автоматизация климатических систем Поддержание определенной температуры воздуха, уровня влажности
Охранная и пожарная сигнализации Sms-оповещение в случае аварийных ситуаций (срабатывание датчиков задымления/взлом дверей)
Источники резервного электропитания Автономность работы электроприборов
Освещенность в помещениях Регулировка жалюзи

Может показаться, что столь подобная система находит свое применение только в больших загородных домах. На самом деле, это не так.

Для того, чтобы у Вас в квартире функционировал минимально возможный перечень опций «умного дома», достаточно сравнительно небольшой суммы вложений.

Удобна такая система еще и тем, что принцип ее работы ориентирован на сбор и внедрение по принципу «конструктора».

То есть, начать Вы можете с базовых опций (скажем, обогрев пола и поддержание оптимальной температуры воздуха), а затем сумеете дополнять общую  систему новым функционалом.

Базовые элементы «умного дома»

По сути, довольно простым является основное содержание и принцип работы системы. Три ключевых элемента «умного дома»:

  1. Кнопка управления системой
  2. Главный элемент (содержание всей системы)
  3. Оборудование

Источник: https://sterium.com/blog/324-chto-takoe-sistema-umnyy-dom

Ссылка на основную публикацию