Умный дом

Что делает дом "умным"?

Технология “умный дом” появилась на рынке относительно недавно, однако сразу стала достаточно известной. В этой статье мы рассмотрим, что такое умный дом, какие его основные функции, а также затронем технические особенности реализации подобных систем.

Что такое “умный дом”?

Умный дом – это комплекс электронных устройств, призванных автоматизировать использование жилища, повысить комфорт и безопасность пребывания в доме, и снизить затраты. К примеру, автоматизация дома позволяет сократить расходы на электричество.

К примеру, автоматизированы могут быть отопление и кондиционирование – в этом случае умный дом будет автоматически поддерживать комфортную для владельца температуру в помещениях. Отметим важный момент: умный дом стремится к тому, чтобы обеспечить оптимальное взаимодействие всех его подсистем. Говоря проще, система кондиционирования будет работать, учитывая работу системы отопления, и они не будут работать друг против друга; то же самое справедливо и по отношению ко всем прочим системам.

Рассматривая далее пример с автоматическим отоплением, отметим широкие возможности автоматизации этого процесса. Пользователь может создавать профили работы умного дома, лучше всего подходящие для него. Так, умный дом может поддерживать более низкую температуру ночью, а за полчаса до пробуждения хозяина начинать ее повышение.

Что может быть автоматизировано?

Практически все. Любое электрическое устройство может быть подключено к управляющему блоку. Многими устройствами умный дом может управлять, взаимодействуя с их собственной электронной начинкой: например, управление освещением позволяет регулировать уровень яркости светодиодного светильника.

Освещение.

• Подсистема освещения регулирует уровень освещенности помещения, в том числе и за счет рационального применения солнечного света.

• В качестве подсистем сюда могут входить: автоматика, включающая или выключающая свет в определенное время суток, датчики движения, автоматика для регулировки уровня прозрачности специального оконного стекла, закрытия/открытия ставней и жалюзи.

• Свет может включаться автоматически, по срабатыванию датчика движения, а затем автоматически отключаться через некоторое время.

• По одной команде с пульта управления можно одновременно включить сразу несколько источников света (да и вообще любых приборов).

• По желанию можно изменить яркость освещения с помощью диммирования.

• Освещение может включаться, выключать и изменять режим подсветки по таймеру или по времени суток. К примеру, в ночное время свет при срабатывании датчика движения может включаться лишь на половину мощности;

• Управление освещением может вестись не только в доме, но и на улице, в саду, на приусадебном участке, и при этом в любом месте свет можно выключить не выходя из дома.

Отопление. Вентиляция. Кондиционирование.

• Системы отопления, кондиционирования, вентиляции и света взаимосвязаны (эту подсистему также называют HVAC – по первым буквам английских названий), и формируют максимально комфортный микроклимат, обеспечивают регуляцию влажности, температуры, поступление свежего воздуха, одновременно позволяя сэкономить на электричестве – система нацелена на рациональное использование температуры окружающей среды.

• В качестве подсистем сюда могут входить: управляемый дистанционно кондиционер, механизмы для автоматического закрытия или открытия окон в подходящее время суток, чтобы через них поступал теплый или холодный воздух.

• Вы можете регулировать качество и температуру воздуха как в отдельных помещениях, так и по всему зданию. Для каждого помещения можно задать температурную программу.

• Управление отоплением может осуществляться с помощью датчиков температуры, терморегуляторов, вентильных приводов и различной автоматики.

• Отопление может работать в нескольких режимах – например, ночью, вечером и днем, когда хозяева на работе, температура может быть разной.

Электроприводы. Ворота. Жалюзи.

• Управление электроприводами – одна из самых эффектных возможностей. В единую систему можно включить ворота, жалюзи, гардины и т.п.

• Управляя электроприводами, система регулирует положение жалюзи, поддерживая заданный уровень освещенности или работая по любым иным сценариям.

• Ворота могут открываться автоматически или, например, по сигналу радиоуправляемого брелка, или Вы можете открыть ворота кому-то дистанционно, управляя системой через интернет или SMS-сообщения.

Системы безопасности.

• Установка систем безопасности позволит избежать таких неприятностей, как пожары и квартирные кражи. Охранные системы контролируют пересечение периметра охраняемой территории, а также нарушение целостности объекта, контролируют допуск.

• В качестве подсистем сюда могут входить: видеонаблюдение, система контроля доступа, пожарная сигнализация, оборудование для телеметрии, система GSM-мониторинга или IP-мониторинга объекта (информирует владельца о происходящих в доме инцидентах, позволяет владельцу принимать необходимые меры, управляя системами дома; в некоторых моделях возможны и голосовое управление, а также прием голосовых отчетов системы).

• При срабатывании системы комплекс оборудования может заблокировать закрытыми все двери и окна.

• Режим охраны может отключаться с кодовой панели на входной двери.

• Датчик дыма позволит предотвратить или минимизировать урон от пожара. При появлении дыма сработает звуковая сигнализация, так система может отправить вам сообщение о тревоге.

• Датчик газа обнаруживает утечки газа. При его срабатывании активируется звуковая сигнализация, отключится электропитание и также отправится сообщение о тревоге.

• Срабатывание датчика протечки приведет к блокированию входных вентилей холодной и горячей воды.

• Важная особенность системы в том, что вы можете контролировать ее с помощью компьютера, добавляя новые функции и корректируя установленные.

• В случае несанкционированного проникновения охранная система может автоматически оповестить службы безопасности о произошедшем инциденте.

• Хорошо организованная система безопасности – не роскошь, а способ предотвратить хотя и нечастые, но весьма неприятные ситуации, или максимально сократить урон от них.

Аудио и видео.

• Умный дом позволяет транслировать аудио- и видеосигнал с центра управления в любое помещение, оснащенное экраном и акустическими системами – эта часть системы называется “Мультирум”.

• Одним касанием панели управления вы можете выбрать DVD-диск или телевидение, музыкальный проигрыватель или радиостанцию.

• С помощью системы вы можете ограничить детям просмотр определенных телеканалов, а также время просмотра телевизора.

Технические особенности

Умные дома, как правило, включают в себя следующие системы:

• управление и связь;

• вентиляция, кондиционирование, отопление;

• отопление;

• безопасность и мониторинг;

• электропитание.

Всем этим управляет центральный узел – фактически, это отдельный компьютер, спроектированный специально для таких задач, как управление освещением и т.д.

В качестве системы связи умные дома могут использовать телефонную связь, а также локальную сеть здания. Наиболее распространенными на сегодня протоколами и платформами, предназначенными для связи подсистем умного дома, являются:

• LanDrive – наиболее доступная платформа, предназначенная для возведения распределенных шинных систем управления освещением, электроприборами, силовыми устройствами и т.д. - вплоть до аудио- и видеотехники. В последнее время часто используется в охранно-пожарных системах, системах контроля доступа и энергосбережения.

• EIB/KNX – европейская установочная шина.

• Smart-bus – открытый протокол на основе интерфейса RS-485.

• X10 – протокол для работы с электроприборами, сигнал передается по радио или электрическим проводам. К недостаткам относят низкую помехозащищенность и пропускную способность, проблемы с ложным срабатыванием и отсутствие обратной связи.

• Z-Wave – перспективный беспроводной протокол, подходящий для автоматизации жилых и коммерческих объектов. В основе технологии лежит использование миниатюрных радиомодулей, которые встраиваются в электронные устройства и бытовую технику.

• 1-Wire – простая и дешевая технология, позволяющая связать датчики и приборы в единую сеть под управлением персонального компьютера.

Отметим, что инженерные подсистемы должны иметь некоторый запас автономности: если какая-то из них выйдет из строя, то “умный дом” не сможет исправить эту проблему – он является лишь надстройкой над комплексом инженерных подсистем.

Как правило, умные дома предусматривают возможность бесперебойного электропитания за счет автоматического ввода в использование резервных источников электричества. Ими могут быть промышленные источники бесперебойного питания, дизельные генераторы и так далее.

Связь с пользователем умного дома может осуществляться с помощью GSM-сети – в этом случае система будет оснащена собственным GSM-устройством, поддерживающим стандартные SIM-карты и работающим с мобильной сетью. Коммуникация чаще всего осуществляется с помощью SMS-сообщений: когда хозяин отправляет на номер “умного дома” SMS, система получает его, распознает и выполняет команду, закодированную этим сообщением. Возможна и обратная связь – система отправляет SMS на номер хозяина, уведомляя его, например, о внезапном отключении электричества или обнаружении возгорания.

Однако с развитием технологий для этих целей все чаще используется Интернет, обеспечивающий существенно большие возможности. Умные дома имеют собственный веб-интерфейс, с которым пользователь может взаимодействовать с любого устройства, как с любой другой веб-страницей. Возможна трансляция видео с камер наблюдения в доме через интернет на любое компьютерное устройство – то есть, вы можете знать, что происходит в доме, находясь в любом месте.

Находясь непосредственно в доме, вы можете управлять системой с помощью пультов дистанционного управления, или стационарных сенсорных дисплеев, расположенных на стенах здания. На таких экранах, как правило, используются следующие способы графического отображения системы:

• древовидная система: интерфейс имеет древовидную иерархическую структуру, как классические интерфейсы из систем папок и иконок;

• трехмерный интерфейс: 3D-система управления, использующая для отображения происходящего в доме трехмерную модель контролируемого здания.

Заключение

Таким образом, “умный дом” - весьма перспективная технология, дающая ее владельцу массу преимуществ: комфорт, гибкость настройки, экономичность и так далее. Список преимуществ, возможности, сценарии и режимы работы системы ограничиваются лишь фантазией владельца системы, и, конечно же, бюджетом проекта.

Умный дом – выгодное и комфортное решение для тех, кто ведет современный образ жизни.