Как построить умный дом своими руками. Система умный дом своими руками. Когда окупится система

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, после определенного слова играет музыка. Все это оборудования является интеллектуальной домашней системой, и мы предлагаем рассмотреть, как сделать умный дом своими руками, что для этого нужно, а также какова схема такой системы.

Умный дом – что это

Умный дом – это домашняя автоматика, которая является жилым расширением автоматизации зданий. Главная автоматизация может включать централизованное управление освещением, ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), бытовую технику, открывать замки ворот, дверей, GSM и других систем, чтобы обеспечить улучшенное удобство, комфорт, энергоэффективность и безопасность. Нужно отметить, что для некоторых категорий населения (пожилых людей, инвалидов) это мероприятие может стать необходимым.

Фото — Умный дом идеи распределения
Фото — Простой умный дом

С новейшим внедрением в нашу жизнь SMART технологий, многие уже не представляют свою жизнь без автоматических установок, программного оборудования, нам необходим беспроводной интернет, бытовые приборы.

Домашняя автоматика относится к использованию компьютерных и информационных технологий для управления бытовой техникой и их функциями. Она может варьироваться от простого дистанционного управления освещением до сложных сетей на базе компьютера/микро-контроллера с разной степенью интеллекта и автоматизации. Домашняя автоматика преимущественно должна быть максимально простой.

Фото — Умный дверной замок

Достоинства использования «умного дома» в квартире на базе PIC или WAVE:

1. Экономичный расход времени на ежедневную настройку разнообразных механизмов, прием звонков, рассылку почты;
2. Использование газообразных или жидких топливных материалов, а позже использование электричества, позволило увеличить автоматизацию в системах отопления, уменьшая рабочую силу, необходимую, для ручной дозаправки обогревателя и печи.
3. Развитие термостатов позволило настроить более автоматизированное управление отопление, а позже охлаждение;
4. Так часто осуществляется охрана промышленных объектов, жилых помещений;
5. По мере увеличения числа управляемых устройств в доме поднимается их взаимосвязь. Например, печь может отправлять уведомления, когда он нуждается в чистке, или холодильник, когда он нуждается в обслуживании.
6. В простых установках, smart может включать свет, когда человек входит в комнату. Также в зависимости от времени суток, телевизор может настраиваться на нужные каналы, выставлять температуру воздуха, освещение.

Умный дом может предоставить интерфейс-доступ к бытовой технике или автоматизации, чтобы обеспечить контроль и мониторинг на Вашем смартфоне, через сервер, мини Smart для iPhone, iPod touch, а также при помощи переносного компьютера (необходим специальный soft: AVR Studio).

Фото — Контроль дома через планшет

Видео: система Schneider Electric умного дома

Элементы умного дома

Элементы домашней автоматизации включают в себя датчики (например, температуры, дневного света или обнаружения движения), контроллеры и приводы, таких как моторизованные клапаны, выключатели, двигатели и другие.

Фото — Схема управления дома

Это отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, ОВК может контролировать температуру и влажность, к примеру, термостат интернет-контроля позволяет домовладельцу удаленно управлять системами отопления и кондиционирования воздуха здания, система может автоматически открывать и закрывать окна, включать радиаторы и котлы, теплый пол.

Освещение

Эти механизмы управления освещением могут быть использованы для управления бытового света, техники. Также сюда можно отнести систему естественного освещения, работу жалюзи или штор.

Фото — Схема умного дома

Аудио-визуальная

• Эффект присутствия дистанционного управления (Это самая современная технология, которая применяется для увеличения безопасности). Заключается в зажигании света, музыкальном сопровождении.
• Имитация присутствия
• Регулирование температуры
• Регулировка яркости (электросветильники, уличное освещение)
• Безопасность (сигнализация, жалюзи).

Как сделать умный дом

Интеллектуальную систему можно сделать своими руками, самый бюджетный вариант – это настройка контроля освещения в доме или включения компьютера.

Фото — Вариант управления умным домом

Чтобы сделать лампу, которая будет «сама» загораться, к ней понадобится подключить специальное оборудование. Есть несколько вариантов решения это задачи:

1. Установить акустическое реле (1 или x10-wire);
2. Присоединить диммер;
3. Подключить датчик движения.

Проще всего работать с датчиком. Его продажа осуществляется в любом интернет-магазине, можно купить канальный прибор, можно разработать свой собственный по своим параметрам. Единственное замечание, нельзя устанавливать с таким прибором лампу накаливания, она может не выдержать нагрузки и взорваться, лучше работать со светодиодной.

Фото — Концепция умного дома

Еще один «умный» бесшумный вариант – это диммер. Здесь Вам понадобится прикоснуться к лампе, в зависимости от количества прикосновений, говорящий прибор будет менять яркость. Это очень удобно использовать на лампе в спальне, детской.

Чтобы настроить контроль и регулирование температуры, нам понадобится многоканальная система. Центральная схема контроля температуры и влажности состоит из:

• Датчиков (ds1820), которые измеряют физическое состояние жидкости, воздуха.
• Контроллеров (rfm12), которые могут быть простыми физическими компонентами и сложными устройствами специального назначения или встроенных компьютеров.
• Приводов люнекса, которые реагируют на сигналы контроллеров.

Самый современный способ – это купить все составляющие умного дома, провода, термостаты. После установить приборы в каждой комнате, по терморегулятору на радиатор и один на котел. Также понадобится управляемый блок, или «мозг» всей системы. Его рекомендуется смонтировать на входной трубе отопления.

Фото — Система умного дома

Наиболее просто осуществляется монтаж системы видеонаблюдения и сигнализации. Принципиальные положения установки систем безопасности:

1. Нужно подключить датчики на окнах, дверных проемах, там электрика будет самой продуктивной;
2. Сложнее всего подбирается плата, от неё зависит контроллер умного дома, работа посредственных деталей, уровень сигналов;
3. Многие специалисты считают, что монтировать индикаторы нужно на уровне пола. Где-то см 20 от плинтуса, это повышает эффективность;
4. Желательно установить постоянный мониторинг, установить цифровую систему контакта со службой охраны. Часто ответственными хозяевами устанавливается специальная программа к себе на персональный компьютер, которая позволяет контролировать работу системы из любой точки, где есть интернет (так советует поступить Елена Тесля и её книга: «Умный дом: как сделать своими руками», также там есть и другие решения). Можно подключить sms-оповещения.

Умный дом – это очень удобный способ сделать свою жизнь проще, часто целая система покупается полностью (Arduino, KNX, Linux).

Стоимость каждой системы индивидуальна. Самые популярные марки следующие: beckhoff, gira, lpt, redeye, Smart Switch IOT screen, teleco. Мы рекомендуем, перед тем, как построить такое жилье, посоветоваться со специалистами, они помогут вычислить уровень нагрузки, рассчитать потребляемую мощность.

Фото — Управление светом через телефон

Чтобы почерпнуть идеи, можно пролистать В.Н.Гололобов «Умный дом» своими руками, DJVU или PDF, бесплатно посмотреть у нас фото и видео- инструкции, прочитать советы известных мастеров.

Высокие технологии перестают быть чем-то недоступным, принадлежащим только учёным в их лабораториях. Они входят в быт человека всё плотнее, обеспечивают уют и комфорт. Одним из наглядных примеров, ранее встречавшихся только в фантастических романах, является система «умный дом», позволяющая снять с владельца массу забот: автоматизировать управление всеми коммуникациями, снизить расходы на отопление и электроснабжение, увеличить удобство и безопасность жилища. В реальности это компьютерная технология, логичная и понятная всем желающим разобраться в её устройстве, позволяющая создать эту систему своими руками.

Что такое «умный дом»

Это высокотехнологичная система автоматизации, управляющая всеми системами, инженерными коммуникациями или устройствами жилого помещения. Проще говоря, это процессор, осуществляющий надзор и согласование работы всех подключённых к нему устройств.

Большинство проблем, возникающих перед жителями, происходит из-за недостатка внимания, проявленного к тому или иному коммуникационному узлу или подсистеме. Отопление, водоснабжение, электрические сети дома - все эти группы оборудования периодически выходят из строя вследствие не обнаруженных вовремя мелких неисправностей, понемногу выросших до размеров серьёзной проблемы. Комплекс же осуществляет постоянный контроль за функционированием коммуникаций, вовремя предупреждает о возникающих угрозах или возможных неисправностях.

Структура комплекса рассчитана на максимальное удобство для пользователя, например, есть возможность управлять всей системой с помощью смартфона

Благодаря этой технологии становится возможным запрограммировать время включения или отключения того или иного узла, переход с одного режима работы на другой. Например, организовать ежедневное включение/отключение уличного освещения, увеличение или снижение температуры в отопительной системе в зависимости от погодных условий. Появляется возможность управлять электронными устройствами всего дома при помощи одного пульта, позволяющего включить ДВД-диск в гостиной, но смотреть его по телевизору, установленному на кухне, если так удобнее владельцу.

Возможности такой системы велики и зависят только от видов и вариантов реализации.

Виды

Существует множество разновидностей комплекса, каждая со своими плюсами и минусами, которые удобней всего рассмотреть в таблице.

Разновидности системы	Особенности	Достоинства	Сложности
Проводные	работают напрямую, передавая сигналы с датчиков контроля на блок управления или на исполнительные устройства по проводам, проложенным в доме	быстрота отклика проводных устройств; нет риска перегрузки передающей шины разными командами, то есть «зависаний» и сбоев в работе.	сложная установка, требует времени и трудозатрат; необходимость монтажа во время строительства, для готовых домов неприемлемы
Беспроводные	связь исполнительных механизмов и подсистем управления осуществляется по теле- и радиокоммуникациям	нет необходимости в прокладке проводов, что существенно ускоряет процесс установки, исключает вмешательство в конструкцию или нарушение итоговой отделки дома	необходимость частой замены батареек в элементах управления; связь с базой по радио несколько ограничивает функциональные возможности.
Централизованные комплексы	позволяют осуществлять полный контроль за состоянием и режимом работы всех коммуникаций дома с единого управляющего блока -процессора с большим количеством разъёмов для подключения техники и устройств	способен согласовать и объединить все задействованные элементы помещения	высокая степень зависимости работы от способностей и качества программы, установленной в процессор
Децентрализованные комплексы	представляют собой набор независимых друг от друга микропроцессоров	возможность минимизировать последствия отказа отдельного узла	большое количество отдельных управляющих элементов, что иногда создаёт путаницу и усложняет процесс наладки или настройки
Оборудование с открытым протоколом	управляющие команды, используемые в системе, используются многими производителями	позволяет присоединять устройства от различных производителей, которые смогут быть опознаны процессором и работать под его управлением	возможна необходимость частичной адаптации элементов друг под друга
Комплекты с закрытым протоколом	управление производится на собственном языке, разработанном производителем, и допускает использование только соответствующих устройств или приборов	имеет высокую степень соответствия всех узлов и элементов	не допускает подключения посторонних устройств - они не будут опознаны системой и не смогут работать в связке с ней

Разработка новых, усовершенствованных видов этой технологии происходит непрерывно. Постоянно появляются обновлённые или созданные заново варианты программного или конструктивного решения, способные выполнять более сложные и ответственные задачи.

Преимущества и недостатки

«Умный дом» - сложная и многофункциональная система, несомненно обладающая рядом достоинств:

• Возможность установить в помещении и настроить по собственным параметрам любой её вид, от безопасности до водоснабжения или отопления.
• С первых дней функционирования этот комплекс позволяет экономить до 30% расходов на содержание дома.
• Высокий уровень комфорта.
• Возможность использовать эту систему не только как управляющего, но и как источник развлечения.

В рамках этой технологии можно настраивать не только работу аудио- и видеотехники, но и, например, температуру воды в бассейне

Однако с ней связаны и не самые приятные моменты:

• Высокая стоимость. Это основная проблема, ограничивающая распространение технологии. Расходы на приобретение и монтаж слишком высоки, а выход из строя некоторых узлов системы иногда не подлежит восстановлению по причине неподъёмных цен.
• Сложность прокладки проводов для системы. Эта процедура является весьма трудоёмкой, доступна только на этапе строительства (внутренней отделки). Если заменить систему на беспроводной вариант, её стоимость мгновенно увеличивается в несколько раз.
• Необходимость иметь отдельное помещение или пространство для установки оборудования. Для небольшого жилища этот момент становится не менее проблематичным, чем остальные. Понадобится резервный источник питания, стабилизаторы напряжения, защищающие узлы с блоком управления от перепадов напряжения. Все это необходимо где-то установить, обслуживать или ремонтировать.

Несмотря на существующие сложности, установка этой системы становится все более востребованной и распространённой.

Подготовительные работы перед монтажом своими руками

Прежде чем приступить к непосредственной установке системы, необходимо произвести некоторые подготовительные работы:

1. Выбрать определённый тип, доступный по техническим и финансовым позициям.
2. Создать подробный проект, рабочий чертёж всей системы.
3. Обследовать дом и оценить состояние коммуникаций, их готовность к установке элементов управления и датчиков контроля.
4. Определить наиболее удобное место для монтажа, установки и расположения основных узлов и элементов комплекса.

Некоторые разновидности системы нуждаются в наличии компьютера, на котором устанавливаются необходимые программы, создаётся сайт дома, отображающий схему системы и основные элементы управления. Настройка и регулировка такого комплекса производится с пк, планшета или смартфона.

Подобное расположение иконок, отвечающих каждая за свой «участок», делает управление системой значительно проще

Выполнение подготовки требует чёткого понимания принципов работы, конфигурации, особенностей или устройства выбранного комплекса. Если познаний не хватает, придётся ознакомиться с устройством системы и получить необходимую информацию или отказаться от затеи организовать настолько сложный комплекс, задействуя только свои руки и голову, и обратиться за помощью к специалистам.

Схема «умного дома»

Перед началом работ по установке необходимо составить схему, позволяющую определить все точки монтажа, способы соединения, коммуникации и контроля за элементами.

Схема комплекса включает в себя множество элементов, например, камеры, видеосервер, датчики исполнители

Схематическое изображение позволяет наглядно представить себе конфигурацию, принцип действия системы, определить наиболее ответственные её узлы и участки. Она состоит из трёх основных групп элементов:

• Датчики. Они являются «органами чувств» системы, сигнализирующими об изменениях или обнаруженных нарушениях.
• Исполнительные элементы, механизмы. Эти устройства осуществляют непосредственное воздействие на коммуникации, изменяют режим работы, переключение или регулировку.
• Приборы управления, контроллеры, серверы. Это центральная часть системы, производящая контроль, выполняющая установленные программы и управляющая её функционированием.

Это поможет наглядно представить себе конфигурацию, обнаружить допущенные ошибки, составить спецификацию на состав системы.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Для сборки системы своими руками лучше всего приобрести готовый набор, соответствующий потребностям и возможностям дома или квартиры. Порядок монтажных работ подробно изложен в руководстве пользователя, с которым необходимо внимательно ознакомиться перед началом работ и постоянно сверяться во время практических действий.

Процесс установки комплекса состоит в подключении к центральному процессору исполнительных элементов и датчиков. Порядок действий следующий:

1. Установка датчиков контроля.
2. Монтаж исполнительных элементов - сервомоторов, переключателей, кранов и т.д.
3. Подключение устройств к соответствующим разъёмам платы процессора.

После завершения монтажа производится пробный запуск, настройка системы.

Для некоторых подсистем разрабатываются отдельные небольшие схемы

Рекомендуется начинать с простейших функций и постепенно переходить к более сложным операциям. Сразу программировать многоступенчатые режимы работы не следует, сначала надо отрегулировать, настроить систему при помощи элементарных действий.

Особенности установки в коттедже и квартире

Состав и конфигурация комплекса в значительной степени привязана к типу или размерам помещения.

• Для частного дома, коттеджа или дачи актуальны подсистемы отопления, водо- и электроснабжения, которые нередко используются в автономном режиме.
• Для квартиры, подключённой к централизованным сетям, управление этими элементами сводится к своевременному включению или отключению. Нередко эти элементы вообще не включаются в состав системы.

Количество исполнительных механизмов, задействованных в комплексе, возрастает с увеличением автономности жилища. Чем меньше зависимость от сетевых или прочих ресурсов, поставляемых со стороны, тем больше наполненность комплекса управления, выше его ответственность и значимость для жизнеобеспечения жилища.

Элементы управления: голосовые и ручные

Существует две группы этих элементов:

• Беспроводные. Используют для связи теле- или радиотехнологии.
• Проводные. Присоединяются посредством специального кабеля (иногда - с помощью обычной витой пары), имеют быстрый отклик на команды, высокую степень надёжности.

Управление функциями системы может производиться с разных устройств:

• Пульт управления.
• Панели управления.
• Блок управления, щит - все эти три вида подразумевают использование кнопок или сенсорного экрана.
• Планшет, смартфон, пк - здесь можно задействовать и голосовой способ.

Пульты относятся к беспроводным устройствам и в основном применяются на комплексах с закрытым кодом. Панели управления имеют стационарный тип установки, обычно оборудуются сенсорным экраном.

По желанию заказчика может устанавливаться стационарная система корректировки работы комплекса

Способ коммуникации с исполнительными элементами одинаков для всех видов устройств, поскольку в конечном счёте команды приходят на процессор, который передаёт их определённому механизму.

Монтаж системы «умного дома» доступен подготовленным людям, представляющим себе принципы и особенности устройства комплекса. Неуверенность в своих силах, непонимание каких-либо моментов являются основаниями для обращения к специалистам. Ошибки, допущенные при монтаже этого сложного комплекса на даче или в квартире, могут вызвать серьёзные последствия, поэтому надо реально оценивать свои возможности, чтобы созданная система могла принести лишь дополнительный комфорт.

О том, как белорусская компания «Неро Электроникс» занялась производством компонентов для умного дома. За дело взялись серьезно и даже обратились в студию Лебедева, где помогли с дизайном белорусских устройств. Ключевое отличие системы, как утверждает производитель, в том, что ее можно смонтировать самостоятельно без специальных навыков. Достаточно быть в меру брутальным мужиком, который умеет держать в руках отвертку и цепляться ногами за стремянку. Мы решили испытать на себе, насколько просто или сложно нынче самостоятельно сделать из обычной квартиры умную.

Разобраться, что и зачем вам нужно, вроде бы просто. Достаточно прикинуть, сколько в доме нуждающихся в «поумнении» точек, после чего можно заказывать устройства. Обязательно понадобится сервер, который будет отвечать за настройку и управление умным домом из приложения. Дальше - ворох датчиков, пультов и реле. Как оказалось, к вопросу надо подходить ответственно. Мы, например, набрали девайсов с чересчур большим запасом. Прежде чем переходить к самому процессу обучения квартиры разным умным штукам, сначала посмотрим, для чего нужны эти устройства.

Умные девайсы для глупой квартиры

Уточним, что система поддерживает работу с датчиками сторонних производителей по протоколу z-wave plus с частотой 869 МГц. Своих сенсоров у белорусов нет, компания предлагает польские Fibaro. При желании можно подключить любые другие датчики с более гуманной ценой.

Сервер Oledo 7767 Host

Почти разумная «голова» нашего дома, которая объединяет исполнителей команд в сеть, обрабатывает их показатели и позволяет управлять системой через приложение по Wi-Fi или мобильному интернету. Есть поддержка GSM - можно установить симку, чтобы сервер присылал на телефон SMS о тех или иных событиях или получал команды через те же эсэмэски на запуск каких-то действий. Но сообщения могут приходить и прямо в приложение, так что можно спокойно обойтись без SMS.

Черная коробка оснащена процессором с частотой 500 МГц, оперативной памятью на 512 МБ и накопителем емкостью 4 ГБ. Есть аккумулятор, который, согласно спецификациям, позволяет устройству продержаться около 8 часов без подключения к электросети. На экранчик выводится текущее состояние сервера. Пригодится, чтобы узнать источник проблемы в случае отсутствия связи с системой.

Датчик открытия двери и окна

Точно такой же или аналогичный датчик мы видели и у , и у . Суть проста. В одном комплекте есть два цилиндра - один устанавливается, например, на дверное полотно, а второй - на дверной косяк. Датчики соприкоснулись - значит, дверь закрыта, разъединились - открыта.

Тот, что побольше, крепится на двустороннюю липкую ленту 3M, а «малыша» можно примагнитить к металлической поверхности дверной коробки.

Датчик протечки воды

С такой штукой мы тоже знакомы со времен обзора умного дома от «Белтелекома». Можно разместить датчик в месте потенциальной опасности (например, в ванной или на кухне). Протечка определяется при замыкании влагой трех металлических ножек. Дополнительно датчик умеет определять температуру в помещении.

Поставил и забыл

Датчик света, температуры и движения

А вот этот «глаз» уже намного интереснее. Именно на этой штуковине будут завязаны многие сценарии работы умного дома. Например, при снижении уровня освещенности относительно заданной величины может автоматически включиться светильник. Повысилась температура? Включаем кондиционер. Человек вышел из помещения? Выключаем все источники света. Все три параметра можно и нужно комбинировать.

Крепится «глаз» к пластиковой дуге. Ее можно повесить, например, где-нибудь в углу комнаты, после чего туда помещается датчик. А можно поставить на любой ровной поверхности - рамка будет держаться благодаря плоской «пятке».

Кнопка-пульт

Тоже видели раньше. Можно удаленно и без проводов включать или выключать свет или розетку. Нам устройство показалось мало полезным из-за наличия более интересных вариантов управления системой умного дома. Но оно может сгодиться, если нужен незаметный выключатель, например, в ванной. Крепится на двусторонний скотч.

Настенный пульт Oledo

Тот самый девайс, который мы предпочли кнопке-пульту. С помощью двухканального пульта можно включать-выключать свет или запускать и останавливать выполнение того или иного сценария. Несмотря на простое описание функциональности, на деле это очень приятная штука, которая заменяет привычные выключатели. Все потому, что Oledo не привязан к месту выхода проводки - он беспроводной и может располагаться где угодно. Хоть всю комнату забросайте такими пультами.

Есть мягкая световая индикация нажатия. Пульт примагничивается к плоскому настенному держателю, который, в свою очередь, крепится к стене двусторонним скотчем.

Переносной пульт Oledo

Такая же красивая штука, как настенный пульт, но более продвинутая. Здесь уже можно управлять пятью объектами. Например, группой светильников в зале, спальне, на кухне, в коридоре, ванной и туалете. Изначально на пульте есть наклейка с подсказками. Если ее снять, то останется красивый, минималистично оформленный, но не очень понятный девайс. Мы пару дней привыкали к расположению и назначению кнопок, пользуясь подсказками на пленке.

Устройство оборудовано акселерометром. Когда берешь пульт в руку, он автоматически подсвечивает последний активный канал. Девайс можно оставлять где угодно - прямо как пульт от телевизора. Но для того чтобы привнести в жизнь чуточку организованности, белорусский производитель предусмотрел квадратный магнитный держатель. Его, как вы уже поняли, можно прикрепить куда угодно с помощью скотча, а потом примагнитить пульт. Экспериментально было установлено, что Oledo «дружит» с любой металлической поверхностью, даже с холодильником.

Пульт в пленке

Пульт без пленки

Умное реле Intro

Вот и самый необходимый для умного дома девайс. Именно благодаря ему возможна автоматизация работы светильников и розеток. Суть в том, что устройство фактически встраивается в имеющуюся цепь, беря на себя контроль включения и выключения чего бы то ни было. На примере светильника все выглядит так: сетевые провода подключаются к Intro с одной стороны, а провода от люстры или бра - с другой. После этого управлять источником света, теплым полом и другими электроприборами можно будет как с помощью беспроводного пульта, так и посредством приложения.

Встраиваемый пульт Oledo

Этот девайс нужен для того, чтобы сохранить функциональность имеющихся выключателей. Дело в том, что после установки реле Intro светильник перестанет отзываться на стандартный выключатель - управлять им можно будет только через «лебедевские» пульты или смартфон. Встраиваемый пульт устанавливается в монтажную чашку выключателя и соединяется с ним.

На наш взгляд, так себе устройство. Все-таки если мы делаем умный дом, то в первую очередь рассчитываем на новые способы управления. А встраиваемый пульт Oledo фактически предлагает сохранить то, что у нас и так было. Впрочем, в «Неро Электроникс» отмечают, что большинство людей, наоборот, стремятся сохранить функциональность имеющихся выключателей. Это понятно, если речь идет о готовом дизайнерском ремонте, который предусматривал наличие конкретного вида выключателей.

Отметим, что все девайсы беспроводные и сообщаются друг с другом по радиоканалу. Это должно здорово облегчить монтаж по сравнению с привычными проводными системами. Что ж, переходим от теории к практике.

И почему я не электрик?

Настройка датчиков и установка сервера радуют своей легкостью. Вспоминая опыт с подключением умного дома от «Белтелекома», сначала настраиваемся на долгую и полную багов процедуру. Но нет - сервер «заводится» и находит сеть через WPS в течение минуты.

Точно так же дружно «прыгают» в установленное на смартфон приложение датчики, пульты, реле и прочее добро. Где-то надо считать QR-код с коробки устройства, где-то дополнительно нажать спрятанную в датчик кнопку.

А вот с инсталляцией у людей с неправильно растущими руками могут возникнуть проблемы. В «Неро Электроникс» считают, что на монтаж одной точки у рукастого мужика в среднем уйдет около 7 минут. Вынужден признаться в собственной «нерукастости» - в нашем случае времени потребовалось больше. Нет, тот же «глаз» с датчиками движения, температуры и освещенности взял и поставил или подвесил куда душа пожелает - здесь вопросов нет. Или сенсор открытия/закрытия - приклеил на скотч и хлопай в ладоши.

А вот реле… Да, есть простая видеоинструкция, но в жизни вам могут помешать самые неожиданные обстоятельства. Натяжные потолки, невысокий рост и маленькая стремянка, отсутствие отвертки нужного размера, все эти колеровки «фазы», «земли» и «нуля»... А уж если попадется мудреный светильник с кучей «лишних» проводов, тогда совсем беда.

Правда, со временем нужные «скиллы» прокачиваются, и работа упрощается. На то, чтобы автоматизировать первую точку в спальне, у меня ушло минут 30. Это с учетом нюансов в виде поиска подходящего инструментария и выяснения причин, почему не получилось с первого раза. Здесь-то мы и встретились с важным нюансом, о котором упоминали выше. Как только вы подключите умное реле Intro к светильнику, им станет невозможно управлять с помощью обычного выключателя.

Для того чтобы оставить функциональность выключателя, его надо отключить от сети электропитания и подключить к встраиваемому пульту Oledo. Сначала я так и сделал, но потом решил, что это лишнее. Вместо этого снова подключил выключатель к электросети и оставил его во включенном положении. Свет при этом не включился, но светильник начал реагировать на команды умного пульта и приложения. Заработала и автоматизация. Вот именно поэтому встраиваемый пульт в нашем случае оказался лишним.

ПО

Вроде бы что сложного - бери и автоматизируй все кругом, умней вместе с домом! Но для этого придется освоить приложение, а это не так просто, как кажется. Интерфейс программы с непривычки кажется запутанным, многие действия разбросаны по разным меню. Например, чтобы настроить работу реле по таймеру, надо заходить в отдельное меню, хотя, на наш взгляд, было бы логично продублировать эту же функциональность при программировании событий.

Не совсем очевидна разница между событиями и сценариями, правами администратора и суперадминистратора. Во всем этом вряд ли получится разобраться в теории - надо осваивать широкие, но запутанные возможности приложения непосредственно в процессе обучения своего дома. Также не помешает проконсультироваться у производителя.

Хотелки

Имеем стандартную двухкомнатную квартиру. Глупую, как пробка. Задача - превратить жилище из унылой пещеры в космический корабль, который не сможет улететь в космос, но хотя бы немножко упростит нашу повседневную жизнь.

Путем недолгих раздумий после изучения возможностей умного дома от «Неро Электроникс» было решено сделать следующее:

1. В прихожей свет должен включаться автоматически, когда человек входит в квартиру, а также когда перемещается в сумерках. Без участия человека все добро должно и выключаться.
2. Ванная. Все просто: зашел - свет включился, вышел - потух.
3. В зале источников света побольше. Основной свет было решено не трогать автоматизацией, оставив возможность осветить комнату на полную катушку с помощью переносного пульта. Два торшера должны включаться в условиях низкой естественной освещенности и в присутствии человека.
4. Балкон. Это помещение хоть и небольшое, но продвинутое. Здесь оборудован полноценный кабинет с компьютером, загогулистым светильником и теплым полом. Задача - включать обогрев при температуре ниже 19 градусов при условии нахождения здесь человека, то есть меня.

Уточним, что описываемый случай автоматизации квартиры - не самый идеальный по возможностям. Так, в тестовом варианте жилья не было кондиционера, перекрывающих воду электроклапанов, рулонных штор. Представьте, как шторы сами приподнимаются и опускаются в зависимости от заданного порогового значения освещенности. Тот же кондиционер может нагреть или охладить помещение к приходу хозяина. Если есть дети, то для них можно установить работу приставки, компьютера и телевизора по расписанию. Все это круто, но у нас задачи были более тривиальные.

Реальность

Воплощать мечты начинаем с прихожей. Устанавливаем на дверь и откос датчик открытия/закрытия. В приложении прописываем условие: если датчик фиксирует открытие двери (при этом освещенность ниже 100 люкс и есть движение), включается светильник. Работает! Для автоматического выключения света установили в настройках реле таймер - 5 минут. Этого более чем достаточно, чтобы снять верхнюю одежду. А можно и без таймера - настроив автоматическое выключение, когда движения в прихожей нет.

Свет в прихожей тоже включается при обнаружении движения, если освещенность ниже 100 люкс. Выключается, если движения нет.

С прихожей все автоматизировалось на ура. С ванной получилось сложнее. Ставим второй датчик открытия/закрытия. Зажечь свет на открытие - сделано! Но как его погасить, когда вы вышли? Потушить светильник при закрытии двери? Тогда вам нельзя будет закрывать дверь в ванную, когда вы туда заходите. Может поставить датчик движения? Здесь надо сделать техническое пояснение. Как только сенсор зафиксировал движение, следующий опрос обстановки он делает через 30 секунд. Если в этот момент вы расслаблено лежите в ванне, движение не будет обнаружено и свет погаснет.

А что если запрограммировать выключение света тоже на открытие двери? Возможно, система будет последовательно, по цепочке исполнять разные команды? То есть сначала, как только вы распахнете створку, чтобы зайти принять душ, светильник включится. А команда на выключение отработает во второй раз, когда вы будете уже выходить. Увы, но нет - при таком раскладе светильник последовательно включается и сразу выключается при первом же срабатывании датчика открытия.

В итоге нашли такой выход: при входе в ванную свет зажигается автоматически с помощью датчика открытия/закрытия. А вот выключаем уже сами через пульт Oledo.

Очень здорово вышло с обогревом балкона. Правда, за время тестирования температура там не падала ниже 19 градусов, поэтому ради эксперимента установили пороговое значение в 23 градуса. Заходишь на балкон, датчик фиксирует движение и температуру 22 градуса - сразу же включается теплый пол. Как только температура поднимается до 23 градусов - подогрев отключается.

Думали, что может возникнуть следующая проблема: вы сидите на балконе за компьютером, температура добралась до 23 градусов - теплый пол отключается, температура падает, но датчик не улавливает движение и вы начинаете потихоньку замерзать. Как показала практика, совсем уж неподвижно сидеть за компьютером не будешь. Пусть «глаз» обнаружит вас не сразу, но все равно найдет, а лишние несколько секунд или даже минут в данном случае не имеют никакого значения - система сработает и не оставит вас наедине с покрытыми инеем окнами.

Важно отметить, что датчик, как и во всех подобных системах, реагирует на домашних животных. Поэтому если ваш кот в отсутствие хозяина заглянет на открытый балкон, система включит для него обогрев. А вас в конце месяца может ждать неприятный счет за электроэнергию. Если имеем дело с четко нормированным рабочим днем, то в качестве выхода из ситуации можно задать расписание включения теплого пола. Например, событие не срабатывает в будние дни с 9 до 18 часов.

При автоматизации освещения зала снова пришлось идти на компромисс. Включение торшеров в зависимости от освещенности и при движении работает отлично. Про автоматическое же выключение снова пришлось забыть. Представьте, что вы смотрите телевизор. На диване. Лежа или сидя. Движений при этом реально мало. В общем, все сводится к тому, что система будет постоянно то включать, то выключать торшеры. Говорят, вопрос решается с помощью установки второго датчика движения на выходе из зала, но проверить это мы пока не смогли.

Автоматизируем светильник в спальне

Дополнительно ко всему задуманному сделали умной розетку, чтобы выключать удаленно телевизор (просто чтобы было). Все освещение в качестве отдельного сценария привязали к переносному пульту, который установили у входной двери. Нажали одну кнопку перед выходом - и все обесточено. Но даже если этого не сделали, статус умного дома можно отследить где угодно через интернет. Таким же образом можно управлять отдельными объектами.

Впечатления

Возможности умного дома намного больше тех, что мы описали. У нас сложилось впечатление, что система больше заинтересует владельцев больших квартир и просторных частных домов, напичканных разного рода домашней и климатической техникой. Добавить сюда пару камер для видеонаблюдения (белорусы камеры не производят, но должна подойти чуть ли не любая модель с Wi-Fi), электроприводы для роллет или рулонных штор и умные реле в каждую розетку или светильник - и вот перед нами уже готовая система.

Что касается небольшой городской квартиры, то первое время переобучение ее в умную кажется надуманной затеей. Но постепенно привыкаешь даже к мелким удобствам. Нам, например, очень понравилось пользоваться как настенным, так и переносным пультом.

В ходе тестирования умного дома от «Неро Электроникс» заметили несколько особенностей, которые важно учитывать. Так, наличие домашнего животного станет препятствием для создания простого алгоритма. Придется напрячь фантазию, задействовать сразу несколько датчиков, чтобы умный дом обхитрил котика, или тщательно искать такой угол установки, который бы не захватывал крадущегося по ламинату питомца.

Приложение NeroHome пока еще сыровато. Дело даже не в юзабилити, а в работоспособности. Как-то у нас смартфон перестал соединяться с сервером. Что бы мы ни делали, программа не хотела авторизовываться ни через мобильный интернет, ни через Wi-Fi. Еще через пару дней приложение написало, что оно не совместимо с системой и нуждается в обновлении. При этом никакого обновления в Google Play не было. Пришлось связываться с производителем, который поделился актуальным apk-файлом. Как отметили в компании, речь о единичном сбое в переходный тестовый период.

А еще приложение очень «прожорливое». С запущенным даже в фоновом режиме NeroHome смартфон может не дожить и до середины дня. Не удивительно, так как программа постоянно поддерживает связь с сервером и обновляет данные. Приходится все время проверять, не забыл ли выгрузить приложение из памяти телефона. Лучше сразу в настройках активировать функцию обрыва связи при работе в фоновом режиме.

Что касается стоимости, то арифметика следующая. В нашем случае на двухкомнатную квартиру ушел один сервер Oledo, один переносной и три настенных пульта, пять датчиков движения/температуры/освещенности, два датчика открытия двери и семь умных реле Intro. Не много, учитывая, что в одной системе может поддерживаться до тысячи устройств. Стоимость комплекта составила около 2700 рублей, причем ровно половина этой суммы приходится на польские датчики.

Системе умного дома от «Неро Электроникс» еще нужно развиваться. Видно, что над ней очень много работали, продумано огромное количество мелочей, с размахом подошли к дизайну. С другой стороны, многое еще предстоит сделать, в первую очередь на программном уровне.

Цена, на наш взгляд, может отпугнуть некоторых потенциальных покупателей. Поэтому желательно потратить время на то, чтобы тщательно продумать всю функциональность умного дома, все сценарии и события. Возможно, есть смысл поискать более бюджетные датчики. Глядишь, при оптимальном расположении их потребуется меньше, чем мы использовали.

Сегодня существует множество элементов системы управления электричеством – разнообразные , датчики температуры, движения и звука. В единой связке с внутренней электропроводкой дома или квартиры, они способны автоматизировать процессы включения/выключения света, отопления, контролировать работу некоторых бытовых приборов с учетом временных режимов. Но при этом не будет централизованной системы управления, то есть, Вы не сможете управлять светом и другими потребителями с единого устройства.

Тем и хороша система умный дом, ведь с помощью нее можно управлять всеми потребителями, подключенными к проводке, при помощи одного устройства – мобильного (планшет, смартфон, пульт ДУ) и/или стационарного (компьютер/ноутбук, графический интерфейс системы). При этом все датчики и реле также присутствуют в системе и производят управление электропитанием в автоматическом режиме.

Кроме элементарных бытовых потребителей, интеллектуальный (умный) дом может производить контроль и управление за системами связи, пожаротушения, охранных сигнализаций, телефонных линий и многим другим, включая инженерные коммуникации.

Однако, для полного контроля бытовых приборов, например, регулирование режимов кондиционера или холодильника, в самих приборах должен быть специальный разъем, по средствам которого производится подключение к электронному логическому контроллеру системы управления. Далее рассмотрим те основы, которые дадут Вам понятие о системе умный дом, ее принципе работы и составных элементах.

Составляющие элементы системы умный дом

Прежде всего, стоит заметить, что на сегодня появилось множество модификаций и комплектаций, в которых система управления умный дом может быть выполнена. Множество производителей предоставляют комплекты системы со встроенными Wi-Fi и/или Bluetooth передатчиками (модулями связи), вшитыми в контроллер, по средствам которых можно управлять системой беспроводным способом через мобильное устройство в пределах квартиры/дома.

Разновидность архитектуры системы умный дом

Имеются модификации, в которых управление происходит через интерфейс Ethernet (проводным способом, через ); к ним дополнительно нужно подключать коммутаторы и Wi-Fi роутеры для беспроводного управления, если они не встроены в контроллер. Что касается ручных выключателей, то они также могут подключаться к центральному контроллеру беспроводным способом или через электропроводку. В общем, имеется разнообразное оборудование для системы умный дом, и система состоит из таких элементов:

• контроллер умного дома (главный и дискретные модуляторы ввода-вывода);
• модули расширения и связи (коммутаторы, роутеры, GPS/GPRS модули);
• элементы коммутации электрической цепи (реле, диммеры, блоки питания);
• измерительные приборы, датчики и сенсоры (движения, температуры, света и др.);
• элементы управления системой (пульты, сенсорные панели, КПК, планшеты);
• исполнительные механизмы (клапаны воды, вентиляции, газа, ролеты и т. д.).

При выборе оборудования также важно учесть, какой протокол (способ) передачи данных системы «Умный дом» используется. Например, распространенный протокол EIB\KNX, использует в качестве передачи данных компьютерные сети, радиоканалы, силовые электрические сети. Имеется и протокол X10, который для передачи данных использует бытовую сеть переменного тока 230 В: устройства обмениваются сигналом, поданным в момент перехода переменного тока через нулевое значение. Такие сигналы представляют собой радиочастотные импульсы в 120 кГц, длительностью 1 мс.

Что такое контроллер для системы умный дом.?

Контроллер умного дома – это аппарат, который руководит всеми потребителями, приборами, а также высылает отчет хозяину о состоянии этих потребителей. Руководствуется датчиками температуры, воздуха, света для контроля систем освещения, обогрева, кондиционирования. Может быть запрограммирован на совершение различных действий с течением времени, по временному графику. Кроме автономного режима, с контроллером можно связаться через специальный интерфейс (компьютерную сеть, мобильный оператор или радиосеть), и управлять вручную приборами.

Приборы, управляемые контроллером системы умный дом

Подбирать контроллер необходимо в зависимости от того, как Вы желаете построить архитектуру системы управления. Например, есть две разновидности системы управления: централизованная и децентрализованная. В основе централизованной системы управления лежит единственный высокопроизводительный центральный контроллер, который руководит всеми потребителями (приборами) и инженерными сетями в доме.

В случае децентрализованного управления, интеллектуальная система умный дом состоит из нескольких более простых контроллеров, каждый из которых несет функции по управлению определенной зоной – комнатой и всеми приборами в ней, отдельно группами освещения во всем доме, определенного назначения бытовыми приборами и т. д. (региональные контроллеры).

Центральный контроллер для системы умный дом современного образца представляет собой компьютер, заключенный в небольшой пластиковый корпус, имеющий собственную ОС (операционную систему), оперативную память и множество электронных компонентов коммутации (управления) сигналами: электронные реле, терристорные ключи и др.

Одна из комплектаций центрального домового контроллера системы умный дом (на борту модуль беспроводной передачи, USB, COM, Ethernet порты)

Также в зависимости от комплектации, может быть встроенный GSM модуль для удаленного управления через мобильный телефон, Wi-Fi передатчик для управления системой из любой точки дома и графический сенсорный или кнопочный интерфейс (ЖК экран). Кроме того, разъемы для подключения к компьютеру и/или сетевому оборудованию: Ethernet, USB.

Такой контроллер способен управлять интеллектуальной техникой, как холодильники, микроволновки, инженерные коммуникации и т. д. (если в самой технике предусмотрена такая функция), докладывая хозяину даже такие данные, как температура в холодильнике, входные-выходные звонки телефонной линии и многое другое.

Региональный контроллер , дискретный модулятор ввода-вывода – это маломощный логический электронный блок управления, на котором реализована технология умный дом (к сравнению, частота микропроцессора ЦК – около 500 мГц, РК – около 50 мГц), как правило, не имеющий операционной системы и настраиваемый системно. Его можно настроить на любые элементарные сценарии по времени или по сигналам тех или иных датчиков.

Программируемый контроллер системы умный дом с интерфейсом (разьемом для подключения к сети) Ethernet

Он руководит элементарными задачами и событиями. Например, датчик света, подключенный к нему, дает сигнал (при наступлении темноты); контроллер подает сигнал на исполнительное реле или группу для управления освещением. Также он уведомляет хозяина о каждом действии. Другими словами, дискретный модулятор ввода-вывода – это своего рода интеллектуальное программируемое электронное реле.

Состоит такой аппарат также из электронных компонентов коммутации сети и интеллектуальной части: микропроцессор с памятью. В нем (зависит от производителя и комплектации) может быть USB, интерфейс Ethernet и другие порты для управления, программирования и предоставления отчетов хозяину.

Что такое модули расширения и связи для системы умный дом.?

Модули расширения – это устройства, подключаемые к контроллеру и расширяющие его функциональность. Отчасти переходники, двоители-троители и измерительные приборы также являются модулями расширения. Такие устройства могут быть встроенными в контроллер, подключаемыми отдельно через специально предназначенный разъем или общий разъем Ethernet, USB и другие интерфейсы. По причине того, что компании производители систем умный дом используют различные системы шифрования передачи данных, при выборе модуля расширения важно обратить внимание на его совместимость, если контроллер приобретен другого производителя.

Справа — контроллеры системы умный дом со встроенными модулями беспроводной передачи данных

Модули расширения связи для системы умный дом представляют собой устройства передачи данных беспроводным или проводным способом. К первым относятся всем известные Wi-Fi роутеры, которые подключаются к контроллеру так же, как и к компьютеру, через Ethernet или USB (есть и специально «заточенные» фирменные модули со своей системой подключения). Реже используются отдельно подключаемые GSM/GPRS модули (так как обычно они встроенные), с помощью которых система умный дом может связываться с хозяином через СМС-оповещения на его номер телефона. Существуют модули беспроводной связи Bluetooth (радиосигнал) и ИК (передача по средствам инфракрасного луча).

Модули беспроводной связи GSM и Wi-Fi; коммутатор для проводной сети Ethernet

Для проводного способа расширения связи используются коммутаторы – устройства, которыми подключают несколько клиентов (компьютеров, контроллеров и других интеллектуальных устройств) в одну локальную сеть. Они необходимы при устройстве децентрализованной системы умного дома, когда имеется несколько региональных контроллеров, а также для создания общей сети с компьютерами и другими интеллектуальными устройствами, использующими соответствующие интерфейсы. При большом расстоянии передачи сигнала, для его усиления применяются специальные цифровые усилители – репитеры.

Модули расширения функциональности системы умный дом имеют самый разнообразный функционал, и, как правило, подключаются в общий или специальный разъем интерфейса. Они расширяют перечень функций контроллера, например, модуль голосовых сообщений дает возможность руководить системой по средствам звуковых (голосовых) команд. Также имеется возможность сделать так, чтобы система управления умный дом воспроизводила звуковые сообщения (приветствия, предупреждения, поздравления и др.) на динамики.

Модули расширения для управления сложными механизмами, шаговыми двигателями и т. д.

Также стоит отметить расширение функционала по средствам модулей-переходников, которыми можно добиться совместимости различных стандартов устройств. Специальные модули управления предназначены для контроля различных специфических приборов (двигателей, механизмов открытия/закрытия дверей, клапанов вентиляции; многое другое) и элементов коммутации электрической цепи. Так, контроллер умного дома не имеет власти над силовыми защитными автоматами (пробки, автоматические выключатели), а при подключении модуля управления автоматами и использования управляемых автоматов, функция их включения/выключения по средствам контроллера становится доступной. Для подключения к системе умного дома регуляторов освещения (диммеров – см. ниже) также необходимы специальные модули расширения.

Что такое элементы коммутации цепи системы умный дом.?

Под понятием коммутации электрической цепи стоит понимать замыкание/размыкание ее, а также регулирование напряжения и других параметров электрического тока. Регуляторы напряжения (освещения), преобразователи/трансформаторы, блоки питания, автоматические выключатели и реле – все это элементы коммутации, без которых монтаж системы умный дом (как и любой электропроводной системы), выполнен не может быть. Они могут иметь встроенную защиту от перегрузки сети и короткого замыкания и срабатывают, размыкая цепь, таким образом, выполняя защитную функцию.

Простая схема системы умный дом с контроллером, элементами коммутации (управления) электрической цепи и элементарные потребители (в данном случае — лампы освещения)

Автоматические выключатели предназначены для предохранения электропроводки от перегрузки или замыкания. Они подбираются по мощности, на которую рассчитана контролируемая ими линия электропроводки. Для системы умный дом существуют как обыкновенные ручные, так и управляемые автоматические выключатели.

На изображении — простые однополюсные автоматические выключатели

Первые имеют в своей конструкции механизм, который при нагревании вследствие перегрузки размыкает цепь, а также могут быть выключены вручную. Контролируемые же автоматы имеют специальный интерфейсный выход на модуль управления, через который главный контроллер и хозяин может ими управлять дистанционно, не заглядывая в щитовую вообще.

Реле и релейные блоки – это элементы управления силовыми цепями при помощи подаваемого сигнала от контроллера. Сигнал может выглядеть в виде тока небольшой мощности, как правило 24 В (опять-таки, единого стандарта нет, есть разные системы и производители) или другого сигнал.

На изображении — электромагнитные реле для контроля одной и несколькими линиями силовой цепи

В отличие от автоматических выключателей, реле не имеют защиты и механизм замыкания/размыкания цепи выглядит противоположно: при подачи управляющего напряжения на электромагнитную часть, последняя приводит в действие якорь и механическим влиянием замыкает контакты силовой цепи питания (220 В). Самое элементарное реле управления одной силовой линией фазы имеет три входа и один выход: ноль и фаза управления электромагнитом (24 В которые), вход фазы силовой (220 В) от защитного автоматического выключателя и выход ее на потребитель.

Регуляторы напряжения (освещения) применяются в основном для контролирования подаваемой мощности и напряжения тока для осветительных приборов. В основе таких регуляторов лежит элемент цепи – реостат, прибор для регулирования освещения. Для обыкновенной цепи питания представляет собой механизм с ползунком, заключенный в коробку с габаритами выключателя и имеет также функцию вкл/выкл.

Диммер, управляемый вручную (справа) и дистанционно (слева)

Нового образца система управления умный дом группами освещения вмещает в себе прибор, именуемый диммером (подключают его к контроллеру также через специальный модуль управления). Этот прибор рассчитан на управление одной или несколькими группами питания освещения и управляется при помощи контроллера в автоматическом режиме или дистанционно хозяином, что есть удобно. Еще преимущество диммера – через него контроллер может контролировать яркость освещения, руководствуясь данными про уровень освещенности, полученными из датчиков света.

Блоки питания, трансформаторы, преобразователи – это сложной архитектуры приборы, которые предназначены для изменения параметров электрического тока при необходимости на том или ином участке цепи или на всей цепи.

Блок питания с 220 В на 12 В

Применяют их в связи с тем, что некоторые потребители рассчитаны на другие характеристики тока, нежели переменного 220 В/50 Гц, подаваемые в быту в СНГ и Европе. К примеру, взять то же освещение: есть специальные люминесцентные, неоновые и другие высокодекоративного освещения, которые работают от 10/12/24 В постоянного тока. Для того чтобы добиться таких характеристик, на соответственный участок цепи монтируют блок питания 220-10В, 220-12В, 220-24В. Такие устройства могут работать в одном режиме, например 220-24В, или во всех трех, вышеперечисленных.

Что такое измерительные приборы, датчики и сенсоры в системе умный дом.?

Эти устройства – как органы обоняния и осязания для человека: они дают представление о происходящем в окружающей среде. Благодаря современным измерительным приборам, датчикам и сенсорам (коих разнообразие на сегодня очень велико), на контроллер системы умный дом поступают данные о температуре, влажности, степени освещенности и атмосферном давлении снаружи и внутри помещения.

На рисунке датчики с элементарными функциями

Имеются контрольно-измерительные приборы для контроля состояния инженерных коммуникаций: давления и учета расхода воды и утечки газа с электронным интерфейсом, позволяющим передавать эти данные интеллектуальной системе умного дома, которая будет строить отчеты и отправлять их хозяину.

Датчики и сенсоры аналоговые традиционного образца используют в качестве передачи данных низковольтный ток до 24 В, как правило, и электрическую проводку малого сечения в качестве среды передачи. К примеру, самый элементарный датчик света содержит фотоэлемент с входом и выходом, через который проходит фаза низковольтного тока. Этот фотоэлемент меняет сопротивление при попадании на него света, таким образом, выдавая различные параметры тока в разное время суток.

На рисунке — элементарные аналоговые датчики, реагирующие на бытовой и углекислый газы

Контроллер получает эти значения, обрабатывает их и, соответственно, посылает сигнал о включении/выключении групп осветительных приборов, а также регулировании уровня освещения (при наличии диммера). Примерно аналогичная система, только с разными рабочими элементами, имеется в датчиках контроля температуры (на основании их данных интеллектуальная система умный дом управляет обогревом), движения и шума (свет, сигнализация), утечки газа и воды (управление клапанами, перекрывающими газ и воду) и многое другое.

Датчики и сенсоры цифровые нового поколения имеют расширенный функционал и являются интеллектуальными устройствами. Например, современные многофункциональные датчики движения, способны не просто выводить данные на контроллер в двух параметрах: 1 («да», есть движение) или 0 («нет», нет движения).

На рисунке — цифровой датчик контроля влажности воздуха

Они способны измерять расстояние от датчика до движущейся цели, засекать задержки при передвижении объекта и многое другое. Все это обрабатывается встроенным в датчик микропроцессором и подается на контроллер в виде цифровых сигналов. Стоит отличать датчики от контрольно-измерительных приборов: датчики и сенсоры засекают события, а контрольно-измерительные приборы засекают физические величины измеряемого тела, объекта (скорость, вес, оббьем и т. д.).

Контрольно-измерительные приборы – это более сложные в отличие от простых аналоговых сенсоров аппараты, которые вмещают в себе новые технологии умный дом и контролируют широкий диапазон параметров, предоставляют их физические единицы измерения. Цифровые барометры, счетчики воды и газа, того же напряжения – все это контрольно-измерительные приборы.

Контрольно-измерительный прибор температуры и расхода горячей воды

В отличие от аналоговых приборов и датчиков, современные цифровые, имеют собственную систему вычисления на основе простого микропроцессора; они обрабатывают сигналы и в готовом виде подают данные на контроллер умного дома, тем самым частично разгружая его процессор. В качестве среды передачи данных цифровые контрольно-измерительные приборы и датчики используют специальный интерфейс.

Какие бывают элементы и способы управления системой умный дом.?

Управление системой интеллектуального (умного) дома может производиться тремя способами: беспроводным локальным, удаленным беспроводным, проводным локальным, удаленным проводным. Устройства управления идут в комплекте с системой – это графические панели управления с сенсорным или кнопочным вводом, пульты с приемниками, настроенными на определенную частоту. Не идущие в комплекте устройства, как мобильные компактные компьютеры (смартфоны, планшеты) настраиваются при помощи специального программного обеспечения для управления удаленным способом, через всемирные информационные сети.

Системой умный дом можно управлять пультом, панелью управления и мобильными устройствами

Беспроводной локальный способ управления с ограниченным радиусом производится с применением устройств управления через локальный (местный) радиосигнал, Wi-Fi или Bluetooth беспроводные радиосети. В принципе, таким способом можно управлять системой с любой точки дома и даже находясь на приусадебном участке неподалеку. Однако, в больших домах, возможно, понадобятся дополнительные радиоточки, усилители беспроводного сигнала. Управление осуществляется пультами, сенсорными панелями, мобильными устройствами (смартфонами, планшетами, ноутбуками), которые имеют встроенный или подключенный извне передатчик той или иной сети Wi-Fi, Bluetooth или фирменного радиочастотного сигнала.

На экране планшета — программное обеспечение для контроля показателей и приборов, подключенных к системе умный дом

Беспроводной удаленный способ управления доступен, если произведен монтаж системы умный дом к глобальным сетям или модулям расширения связи, обеспечивающим к ним доступ. К таковым сетям можно отнести GSM/GPRS (управление по средствам мобильной связи), мобильный интернет, специальный выделенный радиосигнал. Наличие выхода в GSM/GPRS сеть дает возможность системе отсылать СМС, ММС и звуковые сообщения на номер телефона владельца дома. Также теоретически возможно управление через голосовое меню. Средства для управления системами умного дома через глобальные сети – это, как правило, смартфоны, а также планшеты и ноутбуки со встроенными модулями-передатчиками для мобильного интернета.

Проводной локальный способ управления , в зависимости от применяемых протоколов передачи данных системы умный дом, может иметь среды передачи данных по витой паре (кабелю компьютерной сети), электрической проводке (протокол системы X10) или каким-либо другим кабелем. В каждом региональном и центральном контроллере система управления умный дом предусматривает выход для проводной связи с управляющими устройствами, а также обмена информацией с другими интеллектуальными устройствами, которые находятся у него в «подчинении». Если устройств несколько, то интерфейс расширяют при помощи коммутатора (см. выше «модули расширения связи»), создавая несколько ответвлений. Для проводного локального способа управления применяются идущие в комплекте и отдельно панели управления и выключатели (кнопочные и сенсорные), а также можно управлять через подключенный к кабелю компьютер или ноутбук.

Сенсорная панель управления системой умный дом, совмещенная с домофоном

Проводной удаленный способ управления системами умного дома – это сеть, по размерам больше локальной, то есть, управление домом происходит извне по проложенному кабелю, подключенному к внутренней сети управления. Как правило, такой способ управления применяется в управлении автоматизированными процессами корпусов зданий. В общем, для домашнего пользования этого (управления системами через региональные проводниковые сети) знать не нужно.

Что такое исполнительные механизмы системы умный дом.?

В отличии от реле, которые отчасти можно назвать исполнительными элементами (подача команды – реле замыкает/размыкает цепь), исполнительные механизмы, которыми руководит интеллектуальное оборудование для системы умный дом, являются сложными электромеханическими изделиями, приборами, рассчитанными на испытание высоких механических нагрузок.

На изображении можно наблюдать объекты, в которые могут быть встроенные исполнительные механизмы системы умный дом

Рабочий орган более сложных приборов (приводов открытия/ закрытия ворот, жалюзей и т. д.) – это двигатель, у менее сложных (клапанов, замков) – сердечник, приводящийся в движение электромагнитом. Управляются в большинстве от низковольтного тока до 24 В включительно, но есть и высокомощные приводы, рассчитанные на 220 В.

Электромеханические приводы открытия/закрытия ворот, калиток, дверей, окон, жалюзей и штор; встроенные в мебель электромеханические детали, делающие ее моторизированной. В комплекте они могут иметь интерфейс подключения и пульт ДУ.

Девушка управляет оконным механизмом системы умный дом при помощи беспроводного пульта

В продвинутых моделях приводов имеются элементарные системы автоматизированного управления: встроенные датчики и возможности настройки скоростей и крайних положений открытия/закрытия. Сегодня чаще всего встречаются автономные приводы для штор и жалюзей, которыми не управляет интеллектуальная система умный дом: управляемые с пульта инфракрасного передатчика, и не имеющие никакой связи с контроллером умного дома. Тем не менее, такие устройства тоже считаются отдельными элементами умного дома.

Клапаны низкого, среднего и высокого давления – это более простые механизмы для управления водопроводными сетями (в т. ч. и пожаротушения), газовыми трубами и вентиляцией. Клапаны применяются в системах контроля: газовые – в системах контроля за газом, водные – контроль водообеспечения, предотвращения затопления и пожаротушения.

На изображении — клапан воды, управляемый системой умный дом

Очень полезно для здоровья, и стоит отметить систему вентиляционных клапанов, которая срабатывает от датчиков углекислого газа (CO2). Система выветривает вредный для человека газ и создает благоприятный микроклимат. К подобным элементарным механизмам можно отнести электромагнитные замки и другие элементы контроля доступа в помещение, входящие в систему безопасности умного дома. Такие устройства в основном не имеют микропроцессоров, имеют только два положения: открыто и закрыто.

С развитием технологий и различных электронных приспособлений появляется возможность полностью перевести управление системами, находящимися в квартирах и домах на автоматический автономный режим. Умный дом что это такое? Итак, для начала дадим определение, что это такое система умный дом. Это инновационная передовая система полной или частичной автоматизации различными инженерными системами жилого помещения направленная домашний уют без механического вмешательства человека. Комплексная система управления умный дом может вести контроль, а также в нужное время включать и отключать оборудование, входящее в него, а также информировать об этом хозяина.

Функции умного дома

Данный автоматический комплекс может управлять следующим оборудованием и выполнять следующие операции, иначе говоря, перечислим возможности системы:

1. Постоянное наблюдение и контроль за безопасностью жилого помещения и придомовой территории. В эту возможность можно включить системы видеонаблюдения, а также ряд мер, связанных с несанкционированным проникновением. Охранная цепь, включающая сирену, может подавать сигнал параллельно и в службу охраны;
2. Противопожарная безопасность;
3. Контроль и поддержание заданной температуры внутри отдельной комнаты или всего помещения. Это достигается правильной работой в установленных режимах отопительного оборудования, кондиционеров, вентиляции;
4. Контроль за электроснабжением и включение резервного источника в случае отключения основного. Сюда входят источники бесперебойного питания, стабилизаторы.
5. Организация правильного и экономически выгодного водоснабжения. Это касается как холодной, так и горячей воды. Данная функция может также иметь датчики, реагирующие на порыв труб водоснабжения или их протекание;
6. Управление, во время прихода, ухода или же в момент отсутствия хозяев освещением. Данная аппаратура делится на аварийное и рабочее освещение. Во время отсутствия хозяев может производить включение освещения дабы воспроизвести процесс присутствия в доме людей, и тем самым отпугнуть злоумышленников и воров от жилища;
7. Постоянный круглосуточный мониторинг функционирования всех включенных систем;
8. Перевод в автоматический режим бытовых приборов, телекоммуникаций, и различного мультимедийного оборудования;
9. Полив в жаркую погоду газонов и огородов, кормление домашних животных и рыб.

Система умный дом направлена не только на контроль и коммутацию всего находящегося в доме оборудования, но и на их экономическое использовании, то есть на снижение затрат на энергоносители. Очень актуальна работа этой системы в случае проживания в помещении человека или людей с ограниченными физическими возможностями. Для интеллектуального контроля и управления применяется компьютерная техника и специально разработанные программы для этого.

Оборудование для умного дома

Рынок современных девайсов и систем, направленных на автоматизацию наполнен как качественной продукцией, так и подделками, поэтому если человек решил сам воплотить систему в жизнь то экономить на качестве не рекомендуется. Создать краткое описание, указать на плане помещений нужные узлы в принципе не проблема.

В перечень оборудования, которое может быть использовано при организации и настройке умного дома:

• Выключатели освещения и питания розеток;
• Всевозможные диммеры для регулировки яркостью освещения;
• Оборудование для управления жалюзи и ставнями;
• Датчики движения, света, температуры, огня, атмосферного давления, протечки воды, присутствия и т. д. Датчики для умного дома стоит выбирать только надёжные, так как это главный инструмент работы системы;
• Конвертер телефонной линии;
• Конвертер домофонной линии;
• Микрофон с АРУ и с АЦП (служит как голосовое управление умным домом);
• GSM модуль;
• ИК приемник и передатчик;
• ИК RF ретранслятор;
• Измеритель напряжения;
• Стабилизатор и бесперебойный источник питания;
• Измеритель тока;
• Прибор для управления и интерфейс сенсорный или кнопочный. На управляющем оборудовании устанавливается зачастую пароль;
• Частотомер;
• Краны шаровые с электроприводом.

Как работает умный дом

Для автоматической работы всех систем входящих в комплекс умный дом используются современные электронные датчики, контроллер, а также сопутствующее оборудование. Все они соединены в одну единую цепь управления, при помощи которой и происходят вышеперечисленные процессы. То есть в зависимости от выбранного оборудования применяются те или иные датчики. Технологии умного дома могут немного отличаться друг от друга, но главная их функция - это всё же автоматизация. Например, для того чтобы включались определённые светильники, которые выбирает сам владелец, они должны быть подключены через датчики солнечной активности, то есть реагирующие на освещённость внутри или снаружи помещения. Помимо этого, осветительная аппаратура может реагировать на присутствие человека и включаться или отключаться, когда он приходит и уходит без воздействия на выключатель освещения.

Примерно по такому принципу работает и отопительная система и кондиционеры. По всему дому расположены датчики, которые реагируют на температурные изменения, владельцу стоит только выставить оптимальную для него температуру во всём помещении или в каждой из комнат, и умный дом сам будет решать и делать нужный выбор, что нужно включить охлаждение, отопление или же просто вентиляцию. Такая же ситуация и с параметрами влажности.

Вся информация с датчиков, исполнительных механизмов, энерго- и водоснабжения, а также с охранного оборудования отправляется на центральный контроллер (процессор), являющийся мозгом всей системы.

Все системы можно разделить на:

1. Информативные датчики и камеры;
2. Центральный процессор;
3. Исполнительные механизмы (всевозможные электрические вентиля и задвижки);
4. Системы контроля и управления над всеми этими процессами.

Проектирование умного дома

Конечно же, монтаж и проект умного дома дело на простое и его лучше возложить на плечи профессионалов, так как потребуется монтаж и установка большого количества датчиков по всему периметру помещения и придомовой территории. Система умный дом для квартиры менее затратная, но конечно же, всё зависит от пожеланий клиента, и его финансовых возможностей.

Монтаж можно разделить на три этапа:

1. Соединение и сопряжение в единую систему всех существующих в помещении аппаратов и оборудования. Это выполняется за счёт применения соединительных шнуров или же радиоволн, а также специального программного обеспечения;
2. Производится установка и регулировка датчиков которые будут указывать на состояние того или иного оборудования, например, закрыты ли шторы, жалюзи или же входные ворота;
3. Сопряжение всех этих систем с микроконтроллером, то есть с мозгом умного дома он будет отправлять сигнал хозяину о выполнении, получать удалённый сигнал на управление данным оборудованием, а также выполнять меры, направленные на экономию затрат. В некоторых случаях проектировщики рекомендуют устанавливать также запорные аварийные заслонки или задвижки на входные трубы водоснабжения и газоснабжения, а также на их коммуникационные отводы. При случившейся аварийной ситуации и в случае не подтверждения владельцем разрешающего сигнала на закрытие контроллер сам сможет перекрыть или отключить нужную подачу того или иного источника. Проблемная ситуация может быть и ложной, нельзя забывать об этом. В любом случае есть выбор, осуществлять управление по сети интернет или по радиосигналу, с помощью смартфона телефона или же специального пульта.

Для воплощения идеи умного дома существует несколько способов:

• Покупка готового уже проекта, а также монтаж «под ключ», который предлагают многие компании;
• Приобретение готового модульного комплекта и интегрирование в существующую систему дома;
• Создавать всю систему самому то есть выполнить разработку, проектирование, комплектацию, а также монтаж системы «с нуля» собственными силами. Это в любом случае творческая работа.

Перед принятием решения рекомендуется оценить как свои возможности и силы по установке своими рукам, так и проконсультироваться о стоимости установки «под ключ» в конкретном регионе или стране. Установка системы умный дом проектирование, и монтаж, могут выполняться как в комплексе, так и поодиночке. Цены на данные услуги и продукцию сильно может разниться, поэтому долгий выбор неизбежен. Сравнение систем умный дом направлено на гарантию его работы, а также на вероятность возникновения ошибочного или же ложного срабатывания. Это основные критерии, которые следует учесть при выборе.

Видео монтаж и настройка умного дома