Программы

Из чего состоит умный дом – элементы, оборудование и план системы. Доступные решения – какие они

Из чего состоит умный дом – элементы, оборудование и план системы. Доступные решения – какие они

Загородный коттедж на стадии отделки, кабель уже разведен «под автоматизацию»

Ремонтно-строительные работы всегда должны выполняться с «привязкой» к будущему. Дальнейшие планы по обустройству жилья, вид и количество используемого оборудования, возможность простого изменения параметров помещения ввиду новых обстоятельств (например, рождения ребенка) – все это учитывается заранее, еще на стадии проекта, тем самым экономя время и средства. В значительной степени это касается частных загородных домов.

«Умный дом» — система интеллектуального управления , объединяющая инженерные сети и электрооборудование дома. В последние годы системы «умный дом» у всех на слуху – при проведении коммуникаций в коттедже все чаще владелец рассматривает возможность добавить функции автоматизации. Это удобно, современно, позволяет экономить энергоресурсы и предоставляет высокий уровень безопасности. Однако внедрение такой системы не ограничивается банальной покупкой и установкой отдельных интеллектуальных приборов. Чайник или тостер со смарт-функциями хороши сами по себе. Но речь идет о большем.

Проект «Умный дом» для дома или большой квартиры рекомендуется делать на основе «проводной» системы домашней автоматизации. Такая система подразумевает наличие специфической электропроводки, посредством которой все инженерные системы, электроприборы, видеокамеры, датчики соединяются в единую сеть. Поэтому его успешная реализация также должна начинаться и продумываться в деталях еще на стадии строительства или капитального ремонта здания.

Это не означает, что «умную» систему вообще нельзя установить без штробления стен в доме с классической электропроводкой. Для этого существуют отдельные интеллектуальные устройства и беспроводные решения, позволяющие соединить их в единую сеть, но при большом количестве устройств и большой площади их размещения беспроводные решения могут работать нестабильно. Функционал такой «облегченной» системы будет значительно отставать от полноценного «проводного» умного дома.

Что собой представляет такая электросеть? В чем ее преимущества? На самом ли деле это выгодно и что учесть для наилучшего результата?

Как выглядит электропроводка в системе «Умный дом»?

Сразу стоит оговориться, что для под «Умный дом» необходим детальный проект – исполнительная документация для монтажа кабеля, в которой обозначено расположение кабеля, сделаны схемы электрических щитов и «привязки» всех элементов. Зачастую при классической электрике электромонтажник сам решает, как организовать электропроводку. В «Умном доме» все решения принимаются на этапе проектирования, а монтаж происходит строго по проекту.

Проект «умного дома» содержит полную рабочую документацию для электромонтажа

С точки зрения электрозащиты проект «Умного дома» имеет все привычные атрибуты современной классической проводки: . Что касается соединения конечного оборудования с выключателями, есть один важный нюанс. В простой электросети любой прибор, допустим, лампочка или их группа напрямую подключены кабелем питания к выключателю. Прерывая или замыкая цепь, он включает или выключает свет. В более сложной реализации может использоваться несколько управляющих элементов для возможности отключения из разных мест. Но суть остается прежней. Один провод через выключатель (или через каждый из них, если их несколько) идет к лампочке.

Наглядное представление классической схемы электрики

В отличие от этого в проекте «Умного дома» система проводов подразумевает использование двух типов линий:

  • силовой (220 Вольт для питания электрооборудования);
  • информационной (слаботочной).

Каждый из этих кабелей (один от прибора, а второй от выключателя) подключается к , в котором находятся модули системы автоматизации. Сигнал от выключателя по слаботочному информационному проводу попадает на расположенные в щитке контроллеры. Они обрабатывают этот сигнал и по второму – силовому проводу – подают питание на электрооборудование. Таким образом, в «умной» системе управление приборами происходит опосредовано – через контроллеры. Их логику работы можно запрограммировать нужным образом, например, чтобы включать освещение сразу, с задержкой или по сигналу с датчика. Так достигается необходимый уровень автоматизации.

В системе автоматизации нагрузки подключаются не через выключатели, а напрямую в щит

В чем выгоды и преимущества интеллектуальной электропроводки?

Очевидной выгодой от использования такой проводки в проекте «Умного дома» является возможность автоматизации и удобства управления любым количеством разнообразных приборов (под приборами здесь понимаем светильники, AV-технику и подобное). Есть и еще кое-что.

На первый взгляд может показаться, что для реализации проекта «Умного дома» потребуется в несколько раз больше кабеля, чем для классической проводки. Но это не так по двум причинам:

  • слаботочный информационный кабель (шина) проходит через все выключатели дома, соединяя их с модулями автоматики в щитке – таким образом, его длина больше зависит от размеров помещения, чем от количества ламп, датчиков и других приборов (но при выбранной топологии типа «звезда» все будет наоборот).
  • силовой провод проходит от щитка к каждому прибору или их группе, минуя выключатели, отвечающие за их работу, поэтому его длина оказывается меньше длины такого же кабеля при классической разводке.

Таким образом, «умная» электропроводка является вполне рациональным решением, не требующим необоснованно много кабелей силового и информационного назначения . В некотором смысле она проще, поскольку отсутствуют «петли» провода питания от щитка к выключателю, а затем к люстре или другим приборам. Информационная же шина одна для всех устройств «Умного дома».

Остается один важный вопрос, на который нужно ответить, желая создать свой проект «Умного дома»: «Какой вид информационного кабеля (шины) использовать и какой будет геометрия его подключения к многочисленным устройствам?»

Вид и топология информационной шины интеллектуальных систем

Основополагающими в данном вопросе будут два фактора, от которых и будет зависеть, какой именно тип шины заложить в проект, и какой конфигурации при его прокладке нужно придерживаться:

  • На сегодняшний день существует большое количество производителей, предлагающих свои протоколы автоматизации. Creston, KNX, HDL, Teletask, Vantage – это далеко не полный перечень всего, что доступно на рынке «умных» систем. Для интернета, телевидения и телефонии используют разные провода, в зависимости от поставщика услуги и других факторов. Подобным образом для большинства протоколов автоматизации необходим «свой» тип информационной шины, что должно учитываться еще на стадии проекта.
  • Как именно пролягут провода – топология сети – будет зависеть от вида внедряемой системы. Существует понятие децентрализованных систем, каждый элемент которых для обработки поступающих сигналов имеет интеллектуальные функции. В таком «Умном доме» нет необходимости направлять потоки команд на центральный процессор. В другом же случае сигналы со всех выключателей необходимо сначала завести в «сердце» системы, и только затем – на исполнительные устройства.

В ряде ситуаций одинаковый тип системы от разных производителей (например, децентрализованной от HDL и KNX) может иметь одинаковую разводку кабеля. Что касается применения открытых стандартов (например, типа KNX), то здесь в изменении геометрии кабеля при использовании оборудования других производителей нет необходимости.

Хотя все это должно учитываться еще на стадии создания проекта «Умного дома», это не является ограничением в использовании «гибридных» систем – когда применяются разные протоколы автоматизации или оборудование различных производителей. Иногда это может оказаться самым лучшим решением для получения максимальной эффективности. Просто все должно быть предусмотрено заранее.

Протокол автоматизации KNX поддерживает различные среды передачи данных, включая IP и радиоканал. Но чаще всего применяют специальную проводную шину, к которой и подсоединяют все оборудование. Геометрия подключения устройств может иметь вид:

  • линии;
  • дерева;
  • звезды.

При этом возможно совмещение этих типов. Один сегмент, который является простейшим элементом топологии, включает до 64 узлов. Максимальное количество сегментов, объединенных в одну линию, составляет четыре. До 15 линий объединяются в одну область. В свою очередь до 15 областей могут объединяться на верхнем уровне системы. Таким образом, размер системы исчисляется количеством возможных устройств, равным: 64 узла * 4 сегмента * 15 линий * 15 областей = 57600 штук.

Что касается размеров помещений, в которых может быть реализован проект «Умного дома», они могут быть достаточно большими, так как интеллектуальная проводка KNX имеет максимальное расстояние между экземплярами подключенного оборудования – до 700 м, а длину кабеля в сегменте – до 1000 м.

Система «Умный дом» подразумевает особый рациональный вариант прокладки кабельных трасс , при котором используется промежуточное звено (между управляющим элементом и оборудованием) в виде логических контроллеров. Для поддержания работы и эффективного функционирования такой сети, в зависимости от необходимости, используют и другие устройства. Способы прокладки проводки будут зависеть от поставщика протокола автоматизации, его типа (централизованный или децентрализованный), необходимости использования оборудования других производителей.

Чтобы учесть все эти моменты и обрисовать для себя концепцию будущей системы, лучше всего обсудить эти вопросы с компанией — интегратором Умного дома на самом раннем этапе капитального ремонта или строительства дома. Тогда ваше здание будет полностью готово для того чтобы не только стать «умным» сейчас, но и легко адаптироваться к изменяющимся условиям, требующим добавления, удаления или изменения конфигурации интеллектуальных устройств.

Человек всегда стремится к усовершенствованию и модернизации своего жилища. Именно разработка системы «умный дом» даёт возможность максимально автоматизировать все возможные процессы, происходящие в нём. За счёт этого достигается комфорт и безопасность квартиры или дома. То есть, умный дом - это многофункциональное комплексное устройство систем управления, которое может работать как в автономном (полностью автоматическом режиме), так и в ручном. Последнее время этот комплекс устройств стал всё более популярен, хоть и стоит достаточно дорого. Сердцем любого умного дома является так называемый контроллер, который и превращает весь этот сложный механизм в уникальную сеть и именно он отличает её от обычной автоматики на основе электронных устройств.

Из чего состоит умный дом

На сегодняшний день существует множество модификаций и конфигураций системой управления умным домом, это зависит от того:

  • Каких целей хочет достичь хозяин жилья;
  • Материальных возможностей;
  • Размеров и функциональности дома.

В любом случае основными составляющими системы являются:

  1. Контроллер выполняет роль руководствующего и регулирующего механизма между модуляторами ввода и вывода. То есть основной соединительной частью между управляющим человеком и нужным процессом;
  2. Системы расширения связи, включает в себя всевозможные роутеры, коммутаторы, GPS/GPRS модули;
  3. Приборы коммутации электрической цепи с их помощью происходит включение или выключение нужного механизма или устройства. Это реле, блоки питания, различные диммеры;
  4. Датчики и сенсоры, а также измерительные приборы разного направления. Они могут измерять движение, температуру, насыщенность света, влажность и т. д.;
  5. Элементы, за счёт которых, происходит непосредственное управление всей системой или её частями;
  6. Механизмы, приводящие в исполнение сигнал от контроллера, то есть превращающие электрический сигнал в соответствующий выбранному устройству. Это двигатели вентиляции, роллеты, клапаны подачи воды, осветительные приборы, обогревательные элементы и т. д.

Что собой представляет контроллер для управления

Сердце этой системы контроллер не только руководит всеми потребителями и приборами входящими в систему умного дома, но ещё и высылает отчёт хозяину о том в каком состоянии той или иной прибор в данный момент. Он может быть запрограммирован на выполнение различных действий в нужный промежуток времени или же по утверждённому графику включения. Вся система умного дома может работать в автономном режиме, то есть без участия человека, связь с ней происходит несколькими способами через:

  • Компьютерную сеть;
  • Мобильный телефон;
  • По радиопередатчику.

Выбор контроллера нужно выполнять в зависимости от архитектуры системы управления. То есть весь комплекс может быть:

Принцип работы контроллера

Основный принцип работы всей системы интеллектуального дома базируется на автоматизации и контроле всех процессов, происходящих в нём. Первоначально всё управление настраивается на самостоятельные включение и отключение тех или иных механизмов, упрощающих жизнь человека в доме. Контроллер умного дома может выполнять и контролировать задачи которые заложены у него в программе или же ранее были выставлены пользователем. При этом обязательна обратная связь между человеком управляющим домом и контроллером. Все системы, завязанные на работе с контроллером имею один или группу датчиков, и поэтому пользователю остаётся выбрать только режим их срабатывания, или же попросту отключить их автоматическую работу. А вот насколько полезна вся информация, подающаяся с контролера, это уже вопрос. Так как часть их может быть неинтересна обычному обывателю, не вникающему в подробности работы системы. Поэтому во время настройки и установки всей системы умного дома, хозяин должен решить насколько он будет автоматизирован. Так как, например, не всем нужно знать давление воды в магистрали холодной воды, или же напряжение в сети.

Типы связи систем

Связь для управления этой довольно сложной системой является немаловажным компонентом. Существует несколько основных типов связи:

  • Беспроводная локальная. Этот тип связи имеет ограниченный радиус действия и производится с помощью радиосигнала, Wi-Fi, или же в крайнем случае Bluetooth. Управление осуществляется с любой точки помещения или даже придомовой территории. Однако, если дом многоэтажный и ещё выполнен из материала, который выполняет экранирующую функцию (обшитый железом или даже состоит бетонных плит с арматурной увязкой), то устанавливаются специальные, усиливающие беспроводной сигнал, приборы или же дополнительные радиоточки;
  • Удалённая беспроводная связь. Она возможна при условии подключения контроллера умного дома к глобальным сетям или системам расширения связи, которые обеспечивают постоянный доступ к ним. Это такие сети, как GSM/GPRS, любой мобильны интернет. То есть, даже если отсутствует интернет можно отправить или получит смс на телефон о состоянии той или иной системы управляемой контроллером. Основные устройства связи это телефон (смартфон), планшет или ноутбук.
  • Проводной локальный. Это один из устаревших и выходящих из обихода способов, но всё же обладающих хорошей надёжностью. Связь происходит по кабелю, витой паре или электрической проводке. Любой центральный или региональный контроллер умного дома имеет такое подключение. Расширение связи и функции происходит с помощью коммутатора, который создаёт несколько ответвлений. Управление осуществляется путём нажатия кнопок на панели управления, она может быть сенсорной или же механической. Но иногда и через компьютер можно выполнять соединение, но это не совсем удобно теряется мобильность в управлении.
  • Проводной удаленный способ. Это довольно дорогой способ, так как подразумевает прокладку большого количества кабельной продукции. И чем дальше будет расположен блок управления тем проблемнее его связь с контроллером. Чаще всего такой метод связи применяется не для частных а для государственных организаций и структур для управления несложными процессами корпусов зданий и близлежащей территории. Для домашнего пользования применяется крайне редко.

То есть устройства, за счёт которых, и происходит непосредственное управление чаще всего идут в комплекте. Представляют они из себя графические панели управления с кнопочным или сенсорным воздействием, также это могут быть пульты дистанционного управления, настроенные на радиочастоту передатчика. Такие приборы управления, как мобильные телефоны, компьютеры или планшеты, естественно, приобретаются отдельно. Связь через них и управление происходит при помощи специально разработанного программного управления, которое и обеспечивает удалённый доступ при помощи интернета.

Основные варианты конфигураций

Постоянно, стремясь к совершенству и автоматизации, человек изобретает всё новые и новые механизмы для этого. Также это стремление направлено и на уменьшение габаритов устройств без потерь их функциональных особенностей.

Для контроллера управляющего механизмами так и для всей системы умный дом есть основные требования это:

  1. автоматизм;
  2. самоконтроль;
  3. чёткость управления, без совершения ошибок.

Варианты конфигурации любой такой системы зависят от многих факторов, о который уже говорилось выше, вот варианты систем которое могут подключаться к контроллеру:

  1. Регулировка и управление освещением как в самом помещении, так и на придомовой территории, и в местах архитектурных сооружений;
  2. Климатические установки (кондиционирование, вентиляция, обогрев);
  3. Закрывание и блокировка дверей, ворот и окон;
  4. Аудиосистемы, и телевидение, домашний кинотеатр;
  5. Управление шторами, жалюзи и солнцезащитными роллетами;
  6. Системой водоснабжения;
  7. Кормление домашних животных и аквариумных рыбок.

То есть всё заключается в желании клиента и его материальных возможностей.

Распространённые марки контроллеров

Качество выполнения команд и функциональность любой системы интеллектуального дома напрямую зависит от контроллера и его производителя.

Овен

Этот контроллер для умного дома модификации ПЛК 100 является базовым решением. Особенностью которого можно выделить применение протокола Modbus. Именно он выполняет организацию обменом информации между каналами связи. Рассчитан контролер «Овен» для использования и создания автоматических систем жилых домов и коттеджей с этажностью не более двух, уличного освещения, обогрева напольного, и устройств сигнализации. Логический контроллер связан с панелью оператора и аппаратом ввода-вывода через интерфейс RS-485. Программирование происходит самим владельцем, если, конечно, у него есть такое желание. Меню состоит из шести информативных блоков управления, каждый из которых отвечает за определённый сегмент. Есть функция отправки СМС с помощью элемента GSM-контроллера. Оповещение происходит в случае аварийных ситуаций энергоснабжением или неисправности питающих контуров отдельных ключевых элементов системы «умный дом».

VeraEdge

Модель семейства Vera отличается большим запасом доверия пользователей, из-за применения их аппаратуры в данной отрасли уже многие годы. Основные преимущества данной модели это:

  • Высокая производительность;
  • Эргономика;
  • Компактность;
  • Надёжность.

Разработчики применили здесь новую платформу, дающую высокие показатели производительности под названием SoC, её частота составляет 600 МГц, а оперативная память увеличена до 128 Мб. Основное нововведение реализовано на чипе Z-Wave Plus являющимся пятым поколением данных микросхем. Пользователь одновременно может контролировать и управлять механизмами количество которых доведено до 200 устройств. Оборудован контроллер VeraEdge модулем связи через Wi-Fi. Одним из недостатков которые всё же имеются в любой системе можно считать отсутствие интегрированного блока бесперебойного питания, который можно докупить и установить дополнительно.

Arduino

Контролер Arduino предлагает довольно необычное, но довольно логичное решение для управления «умным домом». Некоторые умельцы с лёгкость выполняют подключение и установку своими руками, это возможно из-за простоты работы с ним. Логический контроллер имеет очень небольшие габариты. И также в комплекте есть датчики, сенсоры, а также всевозможные индикаторы. Разработчикам почти удалось довести оптимизацию устройства до совершенства. Все датчики имеет беспроводную связь и отличаются минимальными погрешностями в работе, а для управления служат блоки которые отличаются необычным внешним видом, с удобной и уникальной веб-страницей. Она же доступна и в качестве мобильного приложения.

Siemens

Эти системы немецкого качества применяются не только для автоматизации систем в быту, но и на производстве, в промышленности. Контроллер этой компании выражен линейкой LOGO, участвующей в создании «умного дома». Это традиционная двухкомпонентная модель. Один, из которых, выполнен в виде клавиатуры с дисплеем и являющийся системой ввода-вывода, а второй позволяет выполнять манипуляции и подключение к контролеру через удобный и надежный проводной интерфейс. Компания предлагает также самостоятельную разработку определённых режимов в работе, для чего прилагается специальная программа Soft Comfort. Когда LOGO используется как центральный контроллер, то с помощью него можно создавать целые алгоритмы работы схем. Постоянно новые введения и модификация повышают эксплуатационные качества этого аппарата.

Положительные и отрицательные стороны контроллеров

Бесспорное достоинство применения контролеров для управления домом или помещением направлено на эффективное решение разнообразных задач, а также на воспроизведение интеллектуальных способностей, казалось бы, у самых простых и элементарных механизмов. Домовладельцы реально избавляются от многих рутинных действий. Однако как и у каждой системы существуют обязательно недостатки. К ним стоит отнести:

  1. сложность подключения и введение в работу;
  2. дорогостоящее обслуживание и стоимость всех элементов системы.

Однако развитие и технологии не стоят на месте и когда-то системой «умный дом» будет оборудован каждый дом или дачный участок, как буквально столетие назад не знал человек об электричестве, а теперь оно существует в каждом доме.

О том, что в ближайшем будущем дома и квартиры станут «умными», вы, наверное, уже догадались. Но, возможно, вы не представляли себе масштабы инвазии девайсов в жилые пространства. представил рейтинг лучших гаджетов для «умного» дома, а мы разобрались в том, как организовать свою квартиру с помощью новомодных устройств.

Не выходи из комнаты: «умные» замки

Для начала стоит озаботиться тем, чтобы ваша технологичная квартира не стала лакомым кусочком для недобросовестных посетителей. Согласитесь, было бы глупо закрывать дом, напичканный девайсами, на простой и, что хуже, понятный грабителям замок.

Lockitron Bolt

Этот замок использует Bluetooth, чтобы зафиксировать, когда вы и ваш смартфон покидаете помещение. Право доступа можно предоставлять друзьям и членам семьи. Каждый раз, когда кто-нибудь заходит или выходит из квартиры, вы получаете уведомление на телефон.

August Smart Lock

Более известный вариант «умного» замка, уже завоевавший доверие и популярность. Он работает на батарейках и синхронизируется со смартфоном через Bluetooth. Приложение конвертирует список контактов в перечень тех, кому разрешен доступ в квартиру. August еще умеет автоматически закрывать дверь за вашей спиной, присылать уведомления, когда кто-то входит в помещение, и многое другое.

Всевидящее око: камеры наблюдения

Чтобы знать обо всем, что происходит в доме, вам просто необходимы современные камеры наблюдения. Тем более что новые решения для дома маленькие, удобные и очень крутые.

Butterfleye

Квадратная камера оборудована всем, что может понадобиться. Она умеет распознавать движение, снимает видео в формате Full HD. Внутри - 16 ГБ встроенной памяти, мощный аккумулятор, акселерометр и магнит для крепления на стену. Синхронизируется со смартфоном и отправляет на него все уведомления, транслирует видео и сообщает о самом важном.

Nest Cam

В отличие от предыдущего варианта, Nest Cam обладает более широким углом обзора и умеет записывать звук, игнорируя посторонние шумы. Камера может не только сохранять видео, но и рассказать вам, на какой именно минуте случилось то или иное событие. Камеру можно поставить на полку или монтировать на стену.

Arlo

Водонепроницаемая беспроводная камера синхронизируется со смартфоном. Если разместить в доме сразу несколько таких девайсов, то управлять ими можно с помощью облачного сервиса. На экране телефона можно просматривать изображение с четырех камер — для этого есть специальное приложение. Есть датчик движения и режим ночного видения.

Cocoon

Один девайс способен контролировать все, что происходит в доме. Он использует собственную технологию, которая улавливает активность в любой комнате с помощью звука. Дополнительные сенсоры ему не требуются. Конечно, в нем есть и камера, и синхронизация со смартфоном. Вы получите уведомление, если Cocoon зафиксирует что-то странное. Есть и очень крутая функция: как только девайс разрядится или кто-то отключит его от Сети, вы об этом тоже узнаете. Облачный сервис зафиксирует отсутствие гаджета в Сети и пришлет уведомление вам на телефон.

Canary


Intel

Эта небольшая камера умеет больше, чем все вышеперечисленные. Помимо базовых функций, в нее встроен еще и датчик, определяющий состояние воздуха. Его влажность, температура и состав будут фиксироваться и передаваться на ваш смартфон. Помимо этого есть камера, звуковой сенсор и сирена.

Дышите полной грудью: терморегуляторы и фильтры

«Умный» дом - это еще и идеальный климат внутри. Следить за этим намного проще с помощью технологичного термостата. Кроме того, контролировать состояние воздуха в квартире можно и нужно специальными фильтрами.

Nest

Третье поколение термостатов Nest стало еще круче. Этот девайс контролирует температуру, запоминает ваш режим дня и устанавливает климат соответственно ему. Кроме того, гаджетом можно управлять со смартфона, а сам он может переходить в режим экономии энергии, когда никого нет дома. Резкие скачки температуры и влажности воспринимаются Nest как повод для тревоги - и термостат обязательно пришлет уведомление об этом.

AWAIR

Небольшое устройство следит сразу за несколькими показателями. AWAIR постоянно мониторит температуру, влажность, содержание углекислого газа в воздухе, наличие токсических компонентов и пыли. Данные формируются в короткую сводку, после чего AWAIR предлагает свои способы решения проблем.

«Умная» система вентиляции встраивается прямо в дом. В ней есть сенсоры температуры и давления, а еще каждое из устройств синхронизируется со смартфоном и термостатами. По сути, это финальная часть всей системы отслеживания качества воздуха. Кажется, без smart-вентиляции невозможно обойтись.

Point

Небольшое устройство отслеживает звуки, которые раздаются в вашей квартире, фиксирует температуру и состав воздуха. На основе этого девайс делает вывод о климате в доме и о том, все ли с ним в порядке. Понимает, когда происходит смена сезонов, когда вы покидаете квартиру и какой режим дня свойственен вашей семье.

Tado

Этот термостат сначала расспросит обо всем на свете, ведь для него важно учитывать каждую деталь. Введите подробные данные о своем доме, и Tado поймет, как правильно с ним работать. Кроме того, девайс умеет предсказывать погоду и создавать соответствующий микроклимат в квартире.

Cozy

Маленький термостат можно оставить на док-станции или взять с собой, ведь по форме он напоминает небольшой бочонок. Контролировать температуру он будет вокруг вас, концентрируя свое внимание на вашем самочувствии. Идея состоит в том, чтобы нагревать и охлаждать конкретное помещение, а не всю квартиру. Тогда получится экономить энергию и создавать комфорт одновременно.

Да будет свет: «умные» лампы

Наверное, самые неочевидные, но и самые популярные девайсы для технологичного дома - «умные» светильники. Они очень нравятся людям - и мы понимаем, почему!

Lucy

Этот сферический светильник улавливает солнечный свет с помощью подвижного зеркала и перенаправляет его туда, куда вы посчитаете нужным. Так, можно целый день работать при естественном освещении, независимо от того, на какую сторону света выходят ваши окна.

Beam

Маленький светильник в два счета превращается в мощный проектор с динамиком. Чтобы контролировать Beam, нужно просто воспользоваться специальным приложением.

Twist

LED-светильник оборудован великолепными динамиками, поэтому может проигрывать музыку с помощью технологии AirPlay. А оттенок свечения будет подстраиваться под время суток.

Smart Change

Хорошее решение для экстренных ситуаций: даже если в вашем доме отключат электричество, Smart Change будут работать еще 4 часа. В остальное время эти лампы просто экономят энергию.

Emberlight

Красивая и стильная лампа управляется со смартфона с помощью Wi-Fi. Можно включить, выключить свет или же установить ту яркость свечения, которая идеально подойдет к ситуации.

Будь как дома: гаджеты для комнаты

Планируя свой дом, как ни крути, одну комнату мы будем считать «основной». В ней обычно есть все, что нужно для жизни и развлечений.

Eero

Современный модем обещает донести быстрое Wi-Fi соединение в каждый уголок вашей квартиры. Обеспечивает «гостевой» доступ по одному тапу. Усиленная защита безопасности данных. В общем, простое и мощное устройство для «умного» дома.

Apple TV

Мы не могли обойтись без новой приставки для телевизора. Она обеспечивает доступ к онлайн-сервисам, играм и развлечениям, позволяет делать покупки прямо с телевизора и способна к активному взаимодействию с пользователем.

Luna

Один из недавних триумфаторов Kickstarter, «умное» покрывало на матрас Luna, будет отслеживать ваш сон и состояние здоровья, умеет контролировать температуру кровати и сможет разбудить поутру. Очень простое устройство превратит постель в smart-гаджет за считанные секунды.

Little Printer

Очаровательное устройство распечатает рисунок, сообщение или заметку в два счета. Бумагу для него можно купить за копейки. Кроме того, Little Printer может «доставить» для вас утреннюю прессу или свежие фотографии от родных и близких.

Небольшой гаджет - это голосовой помощник, который может контролировать весь дом. Достаточно попросить его выключить свет на кухне, и команда будет выполнена. Также Ivee стримит музыку, используя Spotify, и вызывает такси Uber. Если установить будильник, то виртуальный помощник разбудит вовремя, а поутру может рассказать прогноз погоды на целый день. С Ivee и поговорить можно: устройство расскажет обо всем на свете, используя «Википедию».

Чистота - залог здоровья: гаджеты для ванной комнаты

Ухаживать за собой должны все. А с новыми девайсами делать это намного проще и экономичнее.

Nebia

Кампанию Nebia на краудфандинг-платформе поддержал сам Тим Кук. Ему очень понравилось устройство, которое распыляет воду на человека. За счет этого можно сэкономить до 70% расхода воды - и при этом нисколько не потерять в чистоте или комфорте.

SmartyBrush

Зубная щетка будет следить за тем, как тщательно и прилежно вы чистите зубы. Частота движений, сила надавливания и продолжительность процедуры. Все данные передаются на смартфон, формируются в виде наглядной статистики и анализируются приложением. После этого вы можете получить рекомендации о том, как улучшить свой ежедневный ритуал.

Кушать подано: девайсы для кухни

Высокая кухня никогда не была такой доступной. С новыми устройствами можно не только готовить кулинарные шедевры, но и создать подобие ресторана прямо дома.

June

Электрическая духовка выглядит как мечта повара-футуриста. Внутри есть датчики температуры, камера и автоматические весы для вашего блюда. Поэтому во время приготовления можно получить видеосъемку прямо изнутри, подробную информацию о состоянии ужина и рекомендации, как сделать его лучше.

Bruno

Smart-технологии добрались и до мусора. Bruno - это «умное» ведро, которое подскажет, когда пора выносить пакет, и может собрать мелкий сор с помощью встроенного пылесоса. У него есть даже собственное приложение - оно напоминает, что нужно содержать дом в чистоте.

Cove

Фильтр для воды отличается от всех своих собратьев особыми мембранами. Они сделаны с использованием лазерной технологии и не только очищают, но и обогащают воду полезными веществами.

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.

Управлять вот так:
sudo noolite -api -on_ch 5 # Включить 5 канал sudo noolite -api -off_ch 5 # Выключить 5 канал sudo noolite -api -sw_ch 1 # Сменить состояние 1 канала sudo noolite -api -set_ch 2 30 # Установить мощность второго канала в 30%

Конечно, первые пару раз логинится по ssh на сервер для того, чтобы выключить свет консольной командой , но жена не оценила душа требует чего-то простого. Сделаем веб-морду. Ну, скорее веб-мордочку.

Код на php, который умеет принимать три параметра и запускать программу управления:
Создаем файл в корне веб-сервера, обзываем его index.php, копируем в него вышеприведенные строки, а ниже - ссылки, которые будут исполнять роль кнопок.
Включить основной свет Выключить основной свет Добавляем CSS по вкусу. Получается что-то такое:


Скучный код

NooLite control panel

NooLite control light panel

Зал:

Включить основной свет Выключить основной свет

Кухня:

Включить свет №1 Выключить свет №1

Включить свет №2 Выключить свет №2

Туалет:

Включить свет Выключить свет

Включить вентиляцию Выключить вентиляцию


Теперь все отлично, но чего-то не хватает. Неудобство - то, что при таком использовании устройство, которое показывает страничку, обязательно должно находиться в домашней сети. А если это телефон, на котором выключен Wi-Fi?
Разблокировать, включить WiFI, дождаться включения, зайти на страничку, нажать кнопку, выключить WiFI…

Настраиваем доступ из интернета

Модифицируем немного код для того, чтобы нельзя было выполнить произвольный код, передав нужный GET-параметр.

Острожно, страшнейший быдлокод. Пишу на PHP второй раз в жизни

Если кто-нибудь сможет подсказать, как проверить принадлежность переменной списку разрешенных команд, буду благодарен. Задавать вопрос по такой мелочи не хочется.

Остальная страница остается без изменений. Для дальнейшего нам потребуется любой сервер с белым IP, и возможностью доступа по SSH. Настраиваем .
На внешнем сервере выполняем: echo "GatewayPorts=yes" >> /etc/ssh/sshd_config На локальном сервере (в который подключен адаптер, и на котором веб-сервер слушает порт 80) выполняем:
ssh vvzvlad@servername -R 8080:localhost:80 Теперь, открыв страницу http://servername:8080/ мы увидим ту же самую локальную страницу, доступную из интернета.Время срабатывания команды - около секунды.

Последний штрих - защищаемся от обрыва соединения(на локальном сервере): cd ~/.ssh/ sudo ssh-keygen -t dsa #генерируем ключ для входа без пароля scp id_dsa servername:~/.ssh/authorized_keys #копируем его на сервер echo "PubkeyAuthentication yes" >> /etc/ssh/ssh_config ssh servername -t echo "PubkeyAuthentication yes" >> /etc/ssh/ssh_config #разрешаем логин по ключу И помещаем в автозапуск любым удобным вам способом: autossh vvzvlad@servername -R 8080:localhost:80 Вообще, компьютер тут не нужен, для «управления через веб» хватит любого роутера с USB(благо, они все сейчас работают на линуксе). Делается абсолютно тоже самое - собирается програмка, пишется настраиваемый интерфейс(даже php не надо, можно вполне обойтись любым языком, или даже bash, исполняемым через CGI), и настраивается проброс порта на единый сервер(от него не требуется ничего, кроме как работать в качестве туннельного сервера и авторизовывать пользователя - чтобы по ошибке свет не выключали, набрав не тот адрес). Пользователь получает маленькое устройство без вентилятора, которое обеспечивает управление через веб-интерфейс в локальной сети, а при регистрации на сайте производителя - личную веб-страничку с авторизацией по паролю. Логинишся - и получаешь возможность управления нагрузками из любого места.

Пишем приложение для Android

Ну как, пишем. Ни строчки кода написано не было, не считая ссылок. Если это кому-то интересно, я лучше напишу отдельную статью, чем буду тут еще простыню делать. Коснусь только основных моментов:
Идем на beta.appinventor.mit.edu , создаем новое приложение. Закидываем в форму несколько кнопок, чтобы получилось нечто такое:

Не забываем добавить компонент Web. Жмем кнопку «Open in block editor». Скачиваем файл, запускаем его(нужна джава).
Перетаскиванием блоков по экрану и соединением их, добиваемся того, чтобы нажатие каждой кнопку приводило к запросу на соответствующий адрес. Как-то так:

Потом копируем программу на телефон(Package for phone - download to this computer). Запускаем.

Правда, почему-то при нажатии кнопки в приложении, свет включается не через секунду, как при работе с веб-страничкой, а через 3-4 секунды. Подозреваю, что задержка исчезнет, если нормально написать программу, но на это меня не хватило.

Делаем световой будильник или управляемый ночник


Существует целый класс устройств, чье предназначение заключается в том, чтобы в определенное время плавно начать поднимать яркость светильника - световые будильники. Так как яркость лампы поднимается плавно, и в течении длительного времени (как правило, от 30 минут до часу), то яркий свет не бьет по глазам, а позволяет спокойно проснуться. Производит такие будильники, например, филипс . А мы чем хуже? Достаточно немного лишь написать небольшой скрипт.

Тоже не самый оптимальный код. Смотреть на свой страх и риск

#!/bin/bash channel=8 #канал ночника s=0 case $1 in "inc") i=0 e=100 [[ $4 == v ]] && echo Шагов: $, Время работы $[$2*100/$3] секунд while [ $i -lt $e ] do noolite -api -set_ch $channel $i i=$[$i+$3] s=$[$s+1] sleep $2 [[ $4 == v ]] && echo Шаг $s, текущая яркость: $i done [[ $4 == v ]] && echo Конец программы. exit 1 ;; "dec") i=100 e=0 [[ $4 == v ]] && echo Шагов: $, Время работы $[$2*100/$3] секунд while [ $i -ge $e ] do noolite -api -set_ch $channel $i i=$[$i-$3] sleep $2 s=$[$s+1] [[ $4 == v ]] && echo Шаг $s, текущая яркость: $i done [[ $4 == v ]] && echo Конец программы. exit 1 ;; "help") echo "noolite-candle second step v" echo "inc - постепенное увеличение яркости" echo "dec - постепенное уменьшение яркости" echo "second - промежуток между измениями яркости в секундах" echo "step - шаг изменения яркости (1-100)" echo "v - показывать отчет по каждому изменению" echo "например noolite-candle inc 2 1 - увеличение яркости с 0 до 100 с шагом в 1(1,2,3,4...) каждые 2 секунды. Время работы 200(2*100) секунд." exit 1 ;; *) echo "Используйте параметр help для получения справки" exit 1 ;; esac

Как им пользоваться - ясно из кода, или из встроенной справки, если запустить скрипт с параметром help.
Например, если нам надо проснуться в 9 утра, то его следует запустить в 8.30 с такими параметрами: ./noolite-candle inc 18 1 Или в 7 утра, вот так: ./noolite-candle inc 36 1 При такой команде яркость будет постепенно нарастать в течении часа.

Тут видны резкие изменения яркости, потому что была использована команда noolite-candle inc 1 10 - т.е. за один шаг яркость увеличивалась на 10%. Если принять за шаг 1%, то изменение яркости очень плавное.
И конечно, в качестве «ночника» может выступать сколько угодно светильников, или даже люстра, если в ней лампы накаливания или диммируемые энергосберегайки.

Плюсы

  • Стоимость
Всего было использовано:
1 адаптер для компьютера - PC118 - $50
5 силовых блока Wago-222, или им подобных. Панели управления хорошо прикрепляются даже на комплектную липучку, или, в крайнем случае - придется сделать дырки в стене дрелью.
Привязка - очень проста, несколько нажатий кнопок. Установка и настройка программы - тоже не вызывает проблем. Установка и настройка сервера для неподготовленного человека могут вызвать трудности, но все так же решаемо.
  • Одновременная работа двух систем
Вместе с полноценным управлением с компьютера сохранилась возможность выключать и включать свет обычными выключателями, расположенными на тех же местах.
  • Возможность установки без переделки и расширяемость
Нет необходимости долбить стены, прокладывать управляющую проводку, или вести питание для каждой точки к щитку. Конечно, решение не такое надежное и гибкое, как «классическая» система умного дома - когда все потребители в виде освещения и систем подключаются напрямую к управляемым реле, расположенным в щитке, а выключатели по слаботочной проводке эти самые реле коммутируют. Подробнее - можно прочитать и . Но зато оно и не такое трудоемкое и дорогое.
К тому же, не надо продумывать план идеально заранее - в любой момент легко добавить еще один выключатель или блок управления. Легко забрать с собой при переезде.

Минусы

  • Сенсорные выключатели
Для меня это не минус, я привык за пару дней - достаточно помнить какой из трех выключателей за что отвечает, и нащупать пальцами край выключателя - уверенно включаю свет даже в темноте. А вот жена до сих пор жалуется - обычные выключатели были гораздо удобнее, говорит. Не понимаю, что мешает сделать выключатель пусть даже не с переключаемой, а с тактовой кнопкой - логика не изменится, а удобства добавится. Похоже, мне придется разобрать пультик и сделать из все-таки не-сенсорный выключатель для туалета. Ночью вставать.
  • Отсутствие обратной связи
Так как блоки не имеют никакого передатчика, только приемник - сказать о своем состоянии они не могут. Соответственно, панель управления на компьютере не знает о текущем состоянии - включена или выключена нагрузка, что ограничивает применение.
  • Малые возможности настройки.
Я уже об этом писал. При использовании сценарных выключателей - приходится занимать 2 кнопки из 3 только под «выключение-включение». Я бы добавил вторую функцию(например, на жест от одного выключателя к другому, или на двойной клик), или увеличил бы количество выключателей.

Итоги

Отличное решение начального уровня для построение системы управление освещением и нагрузками. Такое вполне себе «конструктор для взрослых». Хочешь - светильники через интернет включай, хочешь - ночник управляемый делай, хочешь - умный дом с голосовыми командами и включением света по расписанию.
Мне нравится:)

Если у вас нет аккаунта на Хабрахабре, вы можете читать и комментировать наши статьи на сайте BoxOverview.com

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите , пожалуйста.