Цель умного дома
Схема интеллектуальной системы управления
Любой комплект оборудования для умного дома схож с конструктором, из которого можно создать все, что угодно.
Поэтому вряд ли пользователь, желающий собрать у себя дома какую-либо ее разновидность, найдет подходящую схему для своих бытовых условий. К примеру, стандартный вариант для 3-х комнатной квартиры или для дома определенной площади и этажности.
Любые помещения имеют свои особенности, а у их владельцев собственные предпочтения, бюджет. В результате используются различные управляющие органы, исполнительные элементы
Нужную схему придется составлять самому или с помощью специалистов. Исключениями могут быть простейшие варианты умного дома или децентрализованные системы, которые также сложностью не отличаются.
Примером, может являться схема установки диммера в электросеть и работающего с ним в паре датчика движения, так как она стандартная, поэтому одинаковая во всех случаях.
Тем, кто желает собрать интеллектуальную систему самостоятельно следует знать о том, что следует владеть определенными навыками, знаниями, причем в различных сферах. К примеру, на фото изображен графический интерфейс, позволяющий осуществлять управление, контроль, получать нужную информацию. И он создается для каждого случая отдельно, методом программирования
Но даже в этом и подобных случаях рекомендуется обратиться к специалистам. Причина в том, что все системы работают от электроэнергии и какие-то грубые ошибки могут привести к пожарам, поражению током, поломкой дорогостоящих элементов конструкции.
Зачем вообще брать технику со встроенной Алисой
Знаете вариант получше, говорящий на русском языке? Я — нет. Приятнее всего работать именно с нормально общающейся Алисой, умеющей базовые вещи для управления умным домом.
Она совместима с самыми популярными брендами:
️ Elari
️ Philips
️ Redmond
️ SmartThings
️ Xiaomi
️ Z.Wave
️ Rubetek
Думаю, 4 из них вы точно знаете. И все эти девайсы настраиваются прямо в приложении Яндекса, которое и является неким хабом для управления умным домом.
Да, Алиса не обладает огромным функционалом, но что-то всё-таки умеет, чего мне пока хватает. И со временем она все равно научится большему (я в это верю).
Google Assistant? В топку, полноценно не управляет техникой на русском языке. Siri? Для работы с приложением Дом нужно миллион переключателей и переходников, совместимых с HomeKit.
Без чего же наш умный дом не станет «полной чашей»?
Умный пульт
Это устройство, которое коннектится по Wi-Fi к вашей базовой системе и служит своего рода проводником между ней и различными элементами автоматизации дома — от умных лампочек до датчиков открытия/закрытия дверей.
Для управления всеми умными устройствами в доме достаточно купить и настроить универсальный ПДУ
Схема работы тут одинакова для всех пультов: контроллер по Wi-Fi соединяется с умной колонкой, а с прочими смарт-устройствами — через ИК-порт или также по Wi-Fi.
Для решения от Xiaomi контроллер поставляется в первоначальном комплекте, а для Google Home и Amazone Echo вполне подойдет любой универсальный пульт, например, Logitech Harmony Smart Control или любой аналог.
После того, как вы достали свой ПДУ из коробки и установили на смартфон программу для его настройки, его надо сконнектить с колонкой Google или Amazon, а если речь идет о Xiaomi, оставить как есть.
Умное освещение
В фильмах о будущем запоминаются эпизоды, когда герой входит в помещение, а там загорается свет. На самом деле, для этого достаточно вкрутить в потолочный светильник умную лампочку и установить на смартфон или планшет соответствующее приложение. Эти устройства проще всего страиваются в умную экосистему.
Умные лампы проще всего встроить в экосистему умного дома
Сегодня такие устройства предлагают многие производители, например, IKEA, Xiaomi, Prestogio, TP-Link, Redmond — в общем, практически все. Часто к лампочке прилагается и соответствующий пульт, но если подружить ее с универсальным ПДУ, свет будет работать от него.
Такие лампы умеют не только включаться и выключаться от кнопки, но и работать по определенному графику, например, зажигаться вечером, чтобы хозяин не приходил вечером в темный дом, а собака не выла в темноте, при установке датчика движения — включаться просто при входе человека в квартиру или же, если установлен датчик открытия/закрытия двери — при ее хлопке.
Такая лампа стоит сегодня на отечественном рынке от 1,5 до 5 тыс. рублей.
Умные датчики, замки и звонки
Без этих маленьких и в общем несложных устройств умный дом не заиграет всеми красками. Например, такой датчик влажности и температуры, устанавливаемый чаще всего в спальнях и детских. Чтобы слизистые оболочки и кожа человека хорошо себя чувствовали и справлялись со своими задачами, влажность воздуха должна быть не меньше 30-60%, а температура — не выше 23 градусов по Цельсию. Если параметры в квартире не соответствуют желаемым, то система управления умным домом включит увлажнитель и снизит температуру батарей отопления.
От потопа в квартире спасет датчик залива
Другим необходимым элементом умного дома является установка датчиков залива, задымления и газа
О важности этих мер говорить излишне, так же, как и о необходимости установки датчиков открытия дверей и окон, а также умных замков и звонков. В отличие от обычного, умный замок можно открыть удаленно, например, если к вам пришли гости, а вы все еще ходите по магазину со списком продуктов для вечеринки, или если после нее вы убежали на работу, забыв закрыть дверь. Умный звонок расскажет вам, кто был у вашей двери, пока вас не было дома
Умный звонок расскажет вам, кто был у вашей двери, пока вас не было дома
Умный звонок через сеть Wi-Fi транслирует изображение с вмонтированной в него камеры на спаренный с ним телефон, независимо от того, где вы находитесь.
Цены здесь самые различные в зависимости от страны-производителя и функционала и варьируются в диапазоне от 5 до 20 тыс. рублей. Датчики, к слову, стоят значительно дешевле.
Если говорить о других умных устройствах, то их сегодня столько, что писать об этом довольно сложно. Вы можете начать собирать свой инфраструктурный паззл, например, с чайника, затем плавно перейдя к другим элементам кухонной техники, если они вам нужны, или к мультимедийным гаджетам, например, подключив умный домашний кинотеатр. Тут выбор только за вами: решайте, что вам ближе, соотносите возможности вашего кошелька с рынком — и вперед, к умному будущему.
- Как настроить универсальный пульт к телевизору со смартфона?
- Google Home vs Amazon Echo
Фото: компании-производители
«Умный» водопровод
Задача умного дома — бесперебойная поставка холодной воды и управление горячей. Автономная система водообеспечения состоит из резервуара, в котором будет накапливаться и храниться вода, и насоса. Бак должен быть рассчитан на суточную норму. Насос закачивает воду из источника, набираться она может в емкость самотеком. Чтобы не было переливов, устанавливают запорные клапаны. Когда количество воды достигнет в баке нужного уровня, залив воды в него прекратится.
Вода из хранилища перекачивается по трубам насосной станцией. Когда открывается кран, давление внутри труб снижается, установка начинает работать. Когда кран закрыт, давление, наоборот, повышается, станция отключается. На водопровод устанавливают фильтры глубокой очистки, на канализацию — многоступенчатые, которые позволяют стоки использовать вновь, например, для полива.
Горячее водоснабжение реализуется с использованием солнечных батарей. Вода нагревается и накапливается в специальном резервуаре. Бак оснащают качественной теплоизоляцией для предотвращения быстрого остывания. В комплект к такому подогреву устанавливают газовое или электрическое оборудование для нагрева воды. Водонагреватель включают, когда нагрев солнечной батареей неэффективен либо исчерпан запас горячей воды. Такая реализация «умного» водопровода позволяет экономить затраты на ее подогрев.
«Умный» полив эффективен на больших участках. Он позволяет снизить затраты и сэкономить время на выполнение орошения. Насосы по команде, отосланной с компьютера, начинают подавать воду по системе трубопроводов. Распрыскивание воды может быть организовано по кругу либо точечно. Все зависит от конструкции установленных форсунок. Они скрываются в зелени растений либо траве и начинают орошать при подаче воды. Система орошения программируется по зонам: одни поливают часто, другие — раз в день либо еженедельно.
В местах разветвления труб устанавливают электромагнитные клапаны, которые препятствуют подачу воды в чужую зону. Клапан открывается только при подаче команды с компьютера. Только тогда в этой зоне будет осуществлен полив. В местах, где требуется необильный полив, устанавливают капельную систему орошения. Здесь главная задача — рассчитать частоту полива так, чтобы растениям было достаточно воды и не было застоя. Накопительный бак устанавливают на возвышенности. Вода поступает по трубам самотеком и попадает в почву через механические дозаторы.
OpenHab
openHAB — это специальный сервер, который может работать на любом компьютере под управлением любой ОС (вы даже можете использовать RaspberryPi). Вся установка заключается в распаковывании дистрибутива сервера и установке Java машины. Далее начинается процесс настройки и созидания.
OpenHAB, по сравнению с предыдущим участником нашего рейтинга — ioBroker, имеет более современный интерфейс и насчитывает поддержку более 50 протоколов и типов устройств.
У системы есть свои плюсы и минусы, для описания которых понадобилось написать отдельную статью.
Но в целом — это довольно популярная система, которой многие с удовольствием пользуются.
Умный дом КNX
Сотни компаний по всему миру сейчас производят оборудование, разработанное на базе шины KNX / EIB. Конструкция конструкции спроектирована таким образом, чтобы обеспечить полную совместимость между собой. Стандарт открытый, поэтому каждая компания имеет право его использовать. Но лучших результатов на рынке добились разработчики универсального стандарта — компания KNH.
Система умного дома knx состоит из набора устройств для управления работой осветительных приборов через специальный контроллер. Сюда также входят другие средства автоматизации и управления: диммеры, тактильные и кнопочные переключатели, термостаты и другие модули. В зависимости от схемы плана автоматизации система способна не только включать и выключать свет, но и выполнять другие работы. Например, автоматически открывать рольставни в квартире, следить за работой штатного электроснабжения дома, включать или выключать блок HVAC. Компонентная база растет, а сама технология развивается. На рынке KNX является доминирующим брендом, долгое существование которого оказало положительное влияние на развитие отрасли в целом.
Монтаж системы Умный дом: как происходит подготовка
На сегодняшний день проектирование системы Умный дом считается модным трендом. Однако «ложкой дегтя» среди многочисленных преимуществ проектировки является ее достаточно существенная стоимость, которая под силу совершенно не каждому. Именно поэтому многие люди предпочитают создавать своими руками Умный дом, схема и описание которого представлены на специализированных ресурсах. Соответствующие программы, разработанные специально для данной системы, характеризуются простотой в плане использования и настройки.
Для каждой отдельной системы дома обычно требуется свой пульт или монитор
Современный рынок предоставляет огромный выбор оборудования для Умного дома, приобретя которое, можно значительно сэкономить бюджет. При этом совершенно необязательно обладать теми или иными особыми навыками. Достаточно лишь потратить немного времени для того, чтобы разобраться в принципах функционирования техники для Умного дома.
Сама по себе, данная система является довольно сложной и требует продолжительной организации. Процесс установки программ, которые в комплексе составляют набор Умного дома, состоит из большого количества этапов, в которых участвует как владелец дома, так и дизайнер в сотрудничестве с подрядными компаниями, выполняющими ремонтные работы.
Говоря о порядке действий при организации системы, стоит отметить, что они представлены следующими этапами:
- подготовительным;
- процессом монтажа;
- настраиванием системы посредством различных программ.
У системы есть много плюсов и минусов, с которыми каждому желающему установить Умный дом следует ознакомиться заранее
Первой ступенью на пути к обустройству системы является обращение хозяина строения в специализированные компании, которые осуществляют создание системы Умный дом. Оборудование для загородного дома при этом будет отличаться от устройств, предназначающихся для применения в квартирах. Прежде чем осуществить заказ объекта, следует определить, что в себя включает Умный дом мечты – иными словами, какие именно функции должны быть реализованы в системе.
Затем формируется специальный документ – техническое задание
Здесь очень важно следить за работой сотрудников компании, осуществляющей настройку системы. Ведь это именно тот этап, когда у заказчика есть шанс внести корректировки в планировку
После этого начинается процесс подготовки всей необходимой документации по объекту и разработки непосредственно проекта, который состоит:
- из пояснительного листа, который содержит описание всех систем и подсистем;
- плана электрической проводки;
- схемы месторасположения управляющего устройства;
- подробного описания расположения технической составляющей в коробах автоматики.
Благодаря Умному дому обеспечивается безопасность жилища
И только теперь можно выполнять расчет полной стоимости настройки системы. Она будет непосредственно зависеть от набора функций, которые должны быть включены в программу, а также от площади помещения. Далее все осуществляется без участия хозяина строения. Компания, выполняющая установку, обязана будет заказать устройства Умного дома у собственного поставщика и приступить к процессу монтажа.
Совместимость и голосовое управление
При создании «умного» дома можно пользоваться гаджетами не только одного производителя, но и комбинировать между собой устройства разных компаний. Первый вариант более надежный и позволяет управлять домом через одно приложение. Зато второй существенно расширяет функциональность. Например, вы можете управлять устройствами Xiaomi с помощью голосового помощника «Яндекса» или «Ассистента» Google и по одной голосовой команде включать одновременно «умные» лампочки и Xiaomi, и «Яндекса».
«Умная» колонка Google Home
(Фото: Google)
Также «умный» дом можно создать и на основе экосистемы Apple, для этого нужно будет приобрести соответствующие сертифицированные датчики. Но, как правило, у подобных датчиков уже есть свое управляющее приложение и часто оно оказывается более функциональным, чем Apple HomeKit. HomeKit пригодится для ситуаций, когда используются датчики разных производителей и у них нет синхронизации друг с другом, в этом случае HomeKit станет связующим звеном, объединяющим устройства разных компаний
А еще важно помнить, что подобное решение обойдется вам дороже, чем пак «все-в-одном» от одного производителя
Как устроена система отопления Умный дом
Примерная схема системы «умный дом»
Теплопроводность стен и потолков, качество окон, наличие сквозняков и влажность воздуха, тип отопительной системы и способ подачи тепла – всё это влияет на климат внутри помещения.
Современные системы отопления могут функционально различаться: это и классические радиаторы, и «тёплые полы», и конвекторное отопление. В загородных домах устанавливаются индивидуальные котлы для обогрева и обеспечения горячей водой, в квартире же могут использовать бойлер.
Всё это может быть подконтрольно единой системе, которую и называют «умным домом». Это управляющий компьютерный блок, связанный с домашней техникой, а также с внутренней и наружной системой датчиков температуры. Сообразно информации датчиков и заданного режима, такая система способна понижать или повышать температуру в помещении. Кроме того, она может регулировать количество горячей воды готовой к использованию в бойлере.
Системы безопасности
Очень часто создание такой системы начинается с желания владельца квартиры или дома контролировать происходящее вокруг. В нужных местах устанавливаются видеокамеры, сигнал от которых передается прямо на компьютер. Таким образом вся информация может храниться на жестком диске и перезаписываться, например, через десять дней. Если у вас есть такое желание, то можно подключить удаленный доступ. Так, находясь на работе, вы точно будете знать, что происходит рядом с вашим домом.
Ещё одна очень удобная вещь — управление замком. Вы можете настроить его так, чтобы он открывался или закрывался с панели управления или же смартфона. Это функция очень удобна, но имеет и свои «подводные камни». Внимательно изучите замок, он должен иметь возможность механического доступа. Иначе в случае отключения электроэнергии вы не сможете попасть в дом или выйти из него.
Функциональная структура
Систему «Умный дом» удобно представить в виде трёх структур: функциональная, техническая и структура математического (программного) обеспечения.
Функциональная структура предполагает указание на перечень задач, которые должна решать система, и на связь между этими задачами.
Техническая структура показывает, какие группы технических средств использованы при создании системы ФОТО: vityaz-sss.ru
Структура математического и программного обеспечения даёт представление о математических моделях объекта управления в целом и его составных частей.
В максимальном варианте интеллектуальная автоматизированная система управления должна выполнять следующие функции:
- управлять инженерными системами жилища: отопления и вентиляции, водоснабжения, освещения;
- управлять обеспечением комфорта, для чего: поддерживать комфортную климатическую обстановку, требуемый по месту и времени уровень освещённости, включать и выключать в разных точках квартиры аудио и ТВ-технику;
- обеспечивать охрану жилья от несанкционированного и криминального проникновения, от техногенных неприятностей;
- помогать в решении экономических задач, например, напоминать в нужное время о необходимости платежей и готовить платёжные документы.
В разных конкретных ситуациях эти функции могут выполняться не в полном объёме и не в полной номенклатуре. Всё определяется Техническим заданием на систему, согласованным с заказчиком.
Выбор железа
Эта тема достойна отдельной статьи, так как вариантов, куда установить систему для вашего умного дома, существует огромное множество. И мы ее таки напишем. Но в контексте данной статьи, было бы кощунственно не упомянуть самые популярные варианты, которые используют наши участники в качестве ядра для своего умного дома.
Выбор железа ограничен только вашей фантазией, но народ руководствуется прагматичными критериями.
Например, Raspberry Pi — это не очень дорого, потребляет мало электричества и обладает миниатюрным размером. Но производительность, для некоторых задач, может быть недостаточна. Да и флешка — достаточно ненадежное устройство для установки системы с постоянно обновляющимися базами данных. А решения с покупкой б/у-шного неттопа, за смешные деньги, имеют место быть. Причем с производительностью не возникает вообще никаких проблем. И хранение на SSD вполне себе оправдывает все. Ну а тем, кто владеет NAS от Synology — вообще повезло. Туда можно поставить все что угодно в Docker.
Но как я раньше и говорил, все это достойно отдельной статьи, ибо вариантов огромное количество, а плюсы и минусы есть у каждого из них.
Обслуживание системы Умный дом: несколько доводов в пользу услуги
Когда процесс монтажа и работы, связанные с запуском системы, остались позади, можно оценить все удобства автоматизированного управления жилищем. Однако, чтобы обеспечить системе исправную работу, следует выполнять регламентные осмотры, а также осуществлять ремонт имеющихся узлов. Для этого можно выбрать такую услугу, как система Умный дом под ключ.
Статья по теме:
Процедура обслуживания заключается не только в проверке различных «умных» вещей для дома, но и в диагностировании абсолютно всех единиц оборудования. Дело в том, что инженерные системы попросту не могут функционировать исправно на постоянной основе. Рано либо поздно появляется необходимость в замене определенных деталей – и делать это нужно своевременно.
Понятие обслуживание системы Умный дом подразумевает выполнение следующих работ:
- диагностирования устройств;
- замены и ремонта оборудования;
- модернизации, совершенствования и расширения системы.
Установленные датчики движения включают свет только в тех местах, где находится человек
Человек, специализирующийся на техническом обслуживании автоматизированных систем, время от времени выполняет проверку оборудования, чистку кондиционеров и контролирует их функционирование в разнообразных режимах. Меняя фильтры для очищения воды, проверяя работоспособность датчиков и заменяя лампы, специалист обеспечивает поддержание комфортного микроклимата в помещениях.
Любая интеллектуальная система предполагает наличие большого количества датчиков, механизмов, таймеров. Кроме того, имеются управляющие панели и контроллеры Умного дома. Вне зависимости от применяемого протокола, между ними должна присутствовать постоянная безупречная связь. Специалист выполнит проверку и проследит, чтобы каждый элемент системы находился на своем месте.
От обслуживания умных домов зависит не только душевный комфорт хозяев, но и их безопасность. Дело в том, что дымовые датчики, сенсоры угарного газа и ряд других автономных аксессуаров функционируют благодаря батарейкам. Время от времени следует осуществлять проверку их заряда и выполнять замену.
Подключаясь к серверу, оборудованному датчиком WI-FI, можно получать изображение на свой гаджет удаленно
К числу преимуществ обслуживания системы Умный дом, прежде всего, относится обеспечение спокойствия хозяев. Они могут быть абсолютно уверены в корректной работе системы, а значит, и в собственной безопасности.
Кроме того, устройства Умного дома непрерывно обновляются: появляются усовершенствованные, более функциональные гаджеты, которые избавлены от различных недоработок. Компетентный специалист либо выполнит замену старых элементов, либо осуществит обновление до последней версии.
Желая внести изменения либо расширить возможности системы, можно просто рассказать мастеру о своих пожеланиях. Он непременно найдет наиболее оптимальный метод для реализации задуманного.
На сегодняшний день многие специализированные компании готовы предложить умные гаджеты для дома и аксессуары к ним. Кроме того, имеется множество компаний, которые предлагают услугу Умный дом под ключ. Они осуществляют полноценный цикл создания – начиная с софта и изготовления устройств, заканчивая монтажом, а также дальнейшим сервисным обслуживанием системы Умный дом.
Установив интеллектуальную систему дома, каждый собственник должен понимать, что окупится она в среднем через 5-8 лет
Возможные решения
Для того чтобы создать надёжный умный дом своими руками и контролировать его нужно правильно подобрать технику, разработать программы, опыт в инженерии и проектировании.
Самым сложным будет соединение этой системы с кондиционерами, кинотеатрами и прочими сторонними приборами.
Главным элементом умного дома своими руками считается пульт управления, как правило, это компьютер. Он будет выполнять функцию мозга в этом большом организме. С его помощью можно решать огромное количество задач в пределах системы. Он гибок, может выполнять много функций, объединяет все компоненты в одно целое. На него следует установить операционную систему Linux.
После установки операционной системы на сервер/компьютер следует создать для него сайт на Apache. Это одна из самых сложных задач. Реально отыскать готовые модули в интернете, но если есть желание сделать все самостоятельно, то придется поработать. Для начала следует разобраться в работе php и MySQL, понять, в какой последовательности устанавливать скрипты, которые будут все время задействованы, сообщать информацию о системе. Библиотека JQuery поможет создать удобный для работы сайт, его внешний вид. Движок для сайта облегчит работу с базами данных.
В современных компьютерах есть много протоколов и стандартов (RS232, USB, Ethernet, TCP/IP, Wi-F), которые облегчают интеграцию всех блоков и создание умного дома своими руками. По сути, происходит процесс обмена информацией между разными структурными частями. Поскольку дом создается своими руками, а не коммерческой компанией, то главный принцип в понимании того, что нужно это начать. А проблемы решать по мере их поступления. На экспериментах и строится эволюция.
До начала работы нужно определиться с функциями, которые являются самыми необходимыми. Например:
- управление светом/отоплением;
- пожарная безопасность;
- сигнализация/блокировка дверей.
Дальше определение необходимых деталей: сервер (компьютер), контроллеры, wi-fi, провода.
