"Особенности системы умный дом"

Особенности системы «Умный дом»

«Не за горами день, когда окружающие нас вещи

научатся думать и станут много более полезны обществу»

Н. Винер

Человек всегда стремился сделать свой дом комфортным, удобным и безопасным. С появлением в нашей жизни большого количества современного оборудования настала необходимость управлять им оптимально и эффективно. Для этих целей было придумано много разных инструментов, помогающих усовершенствовать наше жилье. Все они могут быть объединены одним понятием «Умный дом».

Концепция системы «Умный дом» заключается в том, чтобы люди наслаждались жизнью. Вы можете дистанционно управлять своими интеллектуальными системами через ваш телефон или компьютер, когда вы находитесь вне дома, например, включение кондиционера и водонагревателя по дороге домой; электронный дверной замок и светодиодный светильник автоматически будут работать, когда вы вернетесь домой. Кроме того, интеллектуальная система освещения может использоваться для выбора заданных сцен освещения для создания комфортной и тихой атмосферы, которая способствует полностью расслаблению вашего мозга. Вам просто нужен пульт дистанционного управления, чтобы завершить весь процесс. Умная система также поможет экономить электричество. По словам Билла Гейтса, в будущем дома без систем умного дома будут такими же немодными, как дома без доступа к Интернету сегодня.

В чем актуальность «умного дома»? Достаточно взглянуть на преимущества:

• автоматизация большинства процессов;

• контроль над состоянием электроприборов, освещения, системы водоснабжения;

• предотвращение несанкционированного проникновения;

• снижение суммы коммунальных услуг за счет экономии электроэнергии.

Из недостатков системы «умный дом» специалисты отмечают разве что дороговизну. Но если сравнить плюсы и минусы, становится ясно, что «умный дом» дает: экономию, комфорт и безопасность.

Умный дом как домашняя автоматизация

Умный дом (smart home) в этом значении – система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определенные задачи без участия человека. Наиболее распространенные примеры таких действий - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды.

Домашняя автоматизация в современных условиях – чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец умного дома самостоятельно определяет, какие устройства и где установить и какие задачи и как они будут исполнять.

Конструкция системы «Умный дом»

Система умного дома включает три типа устройств:

Контроллер (хаб) - управляющее устройство, соединяющее все элементы системы друг с другом и связывающее ее с внешним миром

Датчики (сенсоры) - устройства, получающие информацию о внешних условиях

Актуаторы – исполнительные устройства, непосредственно исполняющие команды. Это самая многочисленная группа, в которую входят умные (автоматические) выключатели, умные (автоматические) розетки, умные (автоматические) клапаны для труб, сирены, климат - контроллеры и так далее (см. Рисунок 1).

В большинстве современных умных домов контроллер общается с остальными устройствами системы через радиосигналы. Самые распространенные стандарты - Z-Wave, ZigBee и Wi-Fi, в США популярен также Thread.

Рисунок 1. Конструкция системы «Умный дом»

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию следующих систем в единую систему управления зданием:

• Система безопасности и мониторинга;

• Система освещения;

• Система отопления, вентиляции и кондиционирования;

• Системы управления и связи;

• Система электропитания здания.

Системы безопасности и мониторинга

• Датчики движения, датчики присутствия, датчики вибрации, датчики разбития стекла, датчики открытия окна или двери;

• Видеонаблюдение;

• Видеодомофоны и видеоглазки;

• Электронные замки (умные замки, смартлоки) и модули управления воротами;

• Сирены.

Эти устройства позволяют сконструировать подходящую систему безопасности от сравнительно простой до достаточно сложной.

Среди основных алгоритмов:

• регистрация нежелательного проникновения;

• уведомление владельцев;

• включение сирены;

• запуск видеосъемки;

• запирание входных или межкомнатных дверей (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Системы безопасности

Вдобавок, системы безопасности умного дома интегрируются с охранными системами, по тревоге высылающими группы реагирования. В большинстве стран рынок охранных систем существует достаточно давно, в то время как системы умного дома стали широко распространяться лишь в 2010-х годах. Отдельные поставщики охранных услуг позволяют интегрировать свою сигнализацию с умными устройствами, которые устанавливает сам пользователь, либо соглашаются высылать группы реагирования по сигналам тревоги с таких устройств.

В систему безопасности и мониторинга входят следующие подсистемы:

• система видеонаблюдения;

• система контроля доступа в помещения;

• охранно-пожарная сигнализация (в том числе контроль утечек газа);

• телеметрия - удалённое слежение за системами;

• система защиты от протечек – автоматическая блокировка водоснабжения при протечке и заливе помещения;

• GSM-мониторинг – удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон. В некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчёты по результатам выполнения действий;

• IP-мониторинг объекта;

• Имитация присутствия.

Управление освещением

• Умные выключатели и диммеры;

• Модули управления шторами, жалюзи и рольставнями;

• RGB- и RGBW-контроллеры для управления светодиодными светильниками, прежде всего светодиодными лентами;

• Датчики движения и присутствия;

• Датчики освещенности;

Такие устройства позволяют автоматизировать управление светом и чаще всего используются, чтобы:

• автоматически включать свет, когда люди входят в помещение, и выключать, когда выходят;

• автоматически поддерживать освещенность на постоянном уровне, регулируя яркость светильников и положение жалюзи или штор;

• автоматически регулировать освещенность в зависимости от сезона и времени суток или по другим заранее заданным правилам.

Система освещения контролирует уровень освещенности в помещении, в том числе для экономии электроэнергии за счет рационального использования естественного освещения. Некоторые подсистемы:

• автоматика для включения/выключения света в заданное время суток;

• датчики движения для включения света только тогда, когда в помещении кто - то находится;

• автоматика для открытия/закрытия ставней, жалюзи, для регулировки прозрачности специальных оконных стекол.

Управление климатом

• датчики влажности;

• датчики температуры;

• термостаты для поддержания постоянной температуры или ее автоматического регулирования;

• терморегуляторы для управления мощностью батарей отопления;

• климат-контроллеры, передающие команды умного дома на технику предыдущих поколений, которая управляется обычными дистанционными пультами, прежде всего на кондиционеры;

• гигростаты для поддержания постоянной влажности или ее регулирования;

Основная задача устройств умного дома в этом случае:

• автоматически регулировать работу климатических систем так, чтобы одновременно обеспечить комфортный микроклимат и сократить расходы на его поддержание;

• автоматически поддерживать комфортную температуру в помещениях, где находятся люди;

• автоматически снижать мощность батарей и кондиционеров в отсутствие людей и ночью;

• автоматически поддерживать влажность, комфортную для людей и щадящую для помещения и предметов обстановки;

• автоматически вентилировать помещения и очищать воздух, поддерживая комфортное качество воздуха.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования обеспечивает регуляцию температуры, влажности и поступление свежего воздуха. Кроме этого, экономит энергию за счет рационального использования температуры среды. Некоторые подсистемы:

• управляемый через сеть кондиционеров;

• механизмы автоматического открытия/закрытия окон для поступления холодного или теплого воздуха в подходящее время суток.

Система управления

• управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум;

• удалённое управление электроприборами, приводами механизмов и всеми системами автоматизации. Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю сеть с возможностью выхода в сети общего пользования;

• механизация здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т.п.).

Рисунок 6. Система управления

Система электропитания

Системы электропитания обеспечивают бесперебойное питание, в том числе за счет автоматического переключения на альтернативные источники электропитания. Некоторые подсистемы:

• автоматический ввод резерва;

• промышленные ИБП;

• дизель - генераторы.