Устройство и функции системы умный дом — обзор возможностей и элементов

умный дом

Термин «умный дом», это объединение всех систем, обеспечивающих комфорт и ресурсосбережение. В перечень возможностей могут входить средства безопасности, отопления и кондиционирования воздуха, освещения, связи, развлечения. Основными элементами устройства умного дома являются  простые  датчики движения, температуры, счетчики воды, электронные выключатели, электромоторы. Объединяя их в одну сеть с системами жизнеобеспечения и охраны, возможно создать максимальный уровень удобства, комфорта и эстетичности.

Кроме комфорта, грамотно установленный и настроенный умный дом, может экономить электроэнергию до 40%. Работа бытовых приборов контролируется автоматикой и за счет эффективности использования, продлевается их срок службы.

Умный дом может контролироваться удаленно через интернет – вы можете находиться в офисе или командировке, и удаленно управлять освещением, сигнализацией, различными бытовыми приборами, открывать жалюзи. Возможна и автономная работа по заданным параметрам, для имитации жизни в доме. Обеспечение безопасности – при возникновении прорыва воды или утечки газа, автоматика примет меры, уведомит владельца и соответствующие службы. Всё как в фантастических фильмах про будущее.

Основные возможности

Система умного дома предназначена для управления основными функциями жизнедеятельности дома или квартиры в присутствии хозяев и в период, когда их нет дома. Компоненты подключаются уже введенные в эксплуатацию. Интерфейс умного дома реализуется посредством программного обеспечения, установленного на ПК. Управлять системой можно механически на панели либо дистанционно с телефона, при подключении функции удаленного контроля.

Возможности умного дома можно расширять новыми элементами независимо от количества уже работающих модулей. Система проводит мониторинг состояния всех параметров и событий в доме, своевременно включает и отключает нужные функции, работая по распорядку дня хозяев и принимая решения автоматически.

Элементы умного дома:

Возможности умного дома

  1. Центральный пульт управления и контроля за приборами и датчиками;
  2. Универсальный контроллер;
  3. Блок питания и автономная батарея;
  4. GSM-модуль для дистанционного контроля и оповещения;
  5. Управление освещением;
  6. Управление питанием розеток;
  7. Контроль протечек;
  8. Контроль теплого пола;
  9. Отслеживание давления в системе отопления;
  10. Управление вентиляцией;
  11. Управление кухонными приборами;
  12. Климат-контроль;
  13. Управление шторами,  жалюзями;
  14. Мультирум;
  15. Обеспечение безопасности;
  16. Охранная сигнализация;
  17. Водоснабжение;
  18. Домашний кинотеатр.

Микроклимат

Для создания комфортного микроклимата, «умный дом»  поддерживает заданную температуру в каждой комнате используя показания с датчиков. В разное время года за поддержание температуры отвечают разные системы. Кроме заданной температуры, средства климат-контроля может также поддерживать заданный уровень влажности воздуха, сушить его или, наоборот, увлажнять.
Управлять всеми системами умного дома можно удаленно через интернет.

Совет: «Можно настроить необходимую температуру в автоматическом режиме, используя прогноз погоды из интернета.»

Установка и монтаж системы умного климат-контроля возможна только в комплексе инженерных коммуникаций. Технические требования для установки системы: наличие сервоприводов в щитах отопления, регулировка режимов работы вентиляторов, предусмотренные рабочие давления в трубах отопления и охлаждения. Строительство климат-контроля следует начать с выбора и инсталляции подходящих инженерных систем.

Расширенные функции видеонаблюдения

Видеонаблюдение позволяет контролировать происходящее в доме через Интернет с любой точки подключения к нему. Доступ к интерфейсу умного дома защищен авторизацией по логину и паролю. Есть 2 варианта просмотра видео:  режим реального времени с любой камеры в доме, а также запись за выбранный период времени. Для хранения записей за длительный период, надо установить расширяемую систему хранения, организованную в Raid-масив из жестких дисков.

система умный дом

Ip видеонаблюдение  может вести запись круглосуточно, либо включатся только при перемещении объектов используя датчики движения от охранной системы или системы управления освещением. Хранение записей в архиве разбито по комнатам и датам. Что бы найти нужное видео, достаточно выбрать камеру и указать день и месяц, операционная система умного дома сама найдет необходимый файл и предложит его воспроизвести, записать на флеш-диск, либо другой съемный носитель. Так же есть вариант загрузить в облачное хранилище и открыть доступ всем желающим.

Важно: Для мониторинга и просмотра видео, можно использовать любое устройство с экраном и подключением к системе умного дома. Это может быть, ноутбук, планшет, телефон.

Современное программное обеспечение системы умного дома, может анализировать видео и в зависимости от выявленной ситуации самостоятельно принимать необходимые меры, известив хозяина посредством интернета или мобильной связи, это может быть звонок либо СМС-сообщение. Риск ложных срабатываний здесь минимален, так как система разработана с использованием нейронных сетей и постоянно обучается на тысячах часов записанных видео. Возможность отличать передвижение животных по территории от других объектов, одна из самых простых задач.

Безопасность и охрана

Системы безопасности – это не только установка привычных охранных и пожарных сигнализаций и видеонаблюдения, но также и системы контроля и предотвращения утечек воды и газа, аварий и сбоев в работе, отслеживание сроков службы водных фильтров и оповещение о необходимом техническом обслуживании.

Собирать информацию о процессах в различных системах дома и передавать ее в «умный дом» призвана целая армия датчиков, среди которых датчики влажности, температуры, дождя, дыма, а также датчики разбитого стекла, движения, открытой двери. Вся информация от этих устройств поступает в блок управления. Правильная установка датчиков позволят избежать возможных неприятностей, таких как утечки воды или газа и тут же отправят сигнал.

Умный дом может осуществлять доведение информации до хозяина разными способами. Во-первых, это можно сделать через вывод сообщения на экран телевизора, компьютера или планшета о возможной неисправности. Во-вторых, SMS-сообщение пользователю или голосовое сообщение по коду ошибки. В крайних случаях возможно отправка сообщения в службу охраны или службы эксплуатации.

Контроль доступа в дом

умный дом с Arduino

Умный дом обеспечит контроль доступа в дом, реализует даже самые сложные решения. Интерфейс ПО дает возможность корректировать настройки через интернет. Охранная система позволяет разграничить доступ к определенным зонам и инфраструктуре. Систем «Свой-чужой» и «Без ключевой доступ» умеет распознавать лица и ограничивать допуск на посещение разных зон согласно настроенным правилам доступа. Сигнализация оповестит, если видеонаблюдение зафиксировало, что на территорию проник или хочет попасть не зарегистрированная в системе личность. Сигнализация и оповещение срабатывают при обнаружении движения либо на попытку открыть входную дверь.

Если обнаружена утечка газа либо воды, умный дом не только оповестит хозяев и вызовет соответствующую службу, но и перекроет винтили на кранах, отключит неисправные компоненты. Сигнализация умного дома считается вторым контрольным контуром защиты критически важных систем, таких как пожарная и охранная сигнализация, отопление. Статистика использования показывает, что риск ложных срабатываний минимален.

Управление освещением и электричеством

Возможности умного дома

Системы управления освещением делят на локальные и глобальные. Первые управляют освещением в одной комнате, вторые — комплексно с помощью единой панели, в том числе и на улице. Управлять освещением можно в ручном режиме при помощи планшета или смартфона, также есть автоматическая регулировка.

Можно сделать, чтобы свет во всем доме выключался с помощью одного выключателя у входа. Настроить включение света по датчикам движения. Автоматически регулировать свет в зависимости от внешнего освещения. Для того, что бы в вечернее время автоматически закрывались шторы или жалюзи и включался свет в комнате. Надо в монтаж системы освещения включить управление жалюзи, шторами и открыть доступ к этим модулям в ПО умного дома. Для разных случаев жизни, предусмотрены стандартные сценарии. Есть возможность настраивать по своему усмотрению: «гости», «романтика», «в отпуске», и даже режим «хоррор».

Включение аварийного освещения при отсутствии основного питания происходит автоматически.

Возможности модуля управления светом:

  • голосовое и автоматическое управление освещением на территории вне дома, в каждой комнате отдельно и во всем доме из любой из них;
  • регулировать освещение в соответствии с ситуацией и временем суток;
  • включать и выключать освещение в коридоре и других «проходных» зонах;
  • переключать энергозависимое оборудование и освещение в режим экономии;
  • бесперебойная подача электроэнергии и стабильного напряжения;
  • создавать эффект присутствия, решения реализуются программно;
  • отключать определенные зоны при перегрузке в сети;
  • обеспечивать световое сопровождение, наращивая постепенно интенсивность света до нужного значения при передвижении по дому ночью.

Важно: Монтаж системы автоматического управления светом требует не стандартную разводку электропроводки. Для подключения потребителей энергии, используется шинная технология.

В стандартной схеме подключения, от электрического щита к каждому элементу освещения, тянут силовой кабель через выключатель. Добавить осветительные элементы или поменять назначение выключателя можно только с перекладыванием проводки.

Принцип работы шины. Все выключатели коммутируются между собой и щитом слаботочным кабелем. Их количество может ограничиваться только проектными цифрами. Возможен монтаж очень большого количества выключателей. Источники освещения подключаются напрямую к электрическому щиту силовыми кабелями.

В распределительном щите устанавливаются реле, являющиеся исполнительными устройствами. Они подключаются к группам освещения силовым кабелем, а к выключателям – слаботочным. Каждое реле и каждый выключатель имеет свой электронный адрес. При нажатии клавиши на выключателе, он отправляет свой адрес на щит, тем самым включая реле с таким же адресом. Вместо обычных выключателей в системе умный дом могут также использоваться датчики движения и датчики освещенности. , если хозяин посчитал нужным их монтаж.

система умный дом

Сделать проект электрической системы для умного дома могут только организации, имеющие на это лицензию, поскольку такие работы на проектном этапе подразумевают высокоточные расчеты нагрузок. Монтаж системы также лучше доверить профессионалам, поскольку такие работы связаны с рядом рисков, и строительство сетей нельзя выполнять без соответствующего допуска.

Управление отоплением: экономия энергии

Умный дом поддерживает комфортный микроклимат, когда хозяева дома, и переводит отопление в режим экономии при их отсутствии. Он постоянно мониторит температурный режим, оповещает о критических ситуациях, когда отопление нужно откорректировать, если холодно, жарко или сыро. Температура контролируется и внутри дома, и на улице в любое время. В каждой комнате и подсобных помещениях индивидуально устанавливается температурный порог, осуществляется руководство отоплением без участия хозяев. Затраты на отопление снижаются на 40%.

Радиаторы, теплые полы и прочие компоненты системы можно включать и отключать автоматически по заданной ситуации либо управлять отоплением вручную. Для каждого элемента системы задается программа контроля. Для этого используют программное обеспечение, которое можно со временем модернизировать. К автоматике может подключаться любая по сложности схема отопления.

Умный дом своевременно оповещает об аварии и отключает неисправный участок, например, неисправный теплый пол либо радиатор с утечкой. Он откорректирует температурный режим при потеплении либо похолодании на улице, управляя отоплением. Отопление со встроенным интеллектом позволит контролировать полностью все отопительное оборудование и существенно экономить.

Отопление

система умный дом

В систему отопления дома, помимо стандартного отопления комнат включают также строительство систем обогрева ливневых труб, тротуарных дорожек и обогрев крыши. Установка внешних систем обогрева призвана для того, чтобы повысить срок службы этих элементов, а также упросить их очистку от снега и льда. В общих чертах монтаж системы обогрева это установка датчиков температуры, датчика влажности, датчика снега и нагревательных кабелей. Включение обогрева лучше всего сделать автоматическим. К примеру, датчик снега с крыши дает сигнал на центральный процессор, который в свою очередь включает обогрев, чего не сделаешь вручную. Также происходит и с ливневыми трубами – при понижении температуры, включается нагревательные элементы, проложенные по всей длине трубы, чтобы была возможность беспрепятственно удалить воду.

Для поддержания необходимой температуры внутри помещения в радиаторах отопления устанавливают сервопривод с термостатом, которые могут автоматически регулировать количество проходящего отопителя. Термостат должен быть связан с датчиком температуры, который устанавливается в помещении. Термостат обменивается с датчиком информацией и открывает или закрывает сервопривод, тем самым повышая или понижая количество отопителя в системе, и, тем самым, температуру.

Также вместо обычных радиаторов можно сделать монтаж напольных конвекторов – это своеобразный гибрид радиатора и вентилятора. Установка конвекторов позволяет гораздо быстрее отопить или охладить комнату, поскольку, благодаря обдуву радиатора, помещение гораздо быстрее нагревается или охлаждается. Выбор элементов системы отопления лучше всего начать на этапе строительство дома, чтобы потом не возникало проблем.

Климат-контроль: регулировка температуры помещения

Возможности умного дома

Под управлением климатом подразумевают не только управление отоплением, но и всей климатической техникой, присутствующей в доме. Все компоненты должны работать согласовано, создается схема, объединенная в один интерфейс и обеспечивающая максимальный комфорт хозяевам. Система климат-контроля включает регулировку температуры и влажности, кондиционирование и вентиляцию (фильтрацию), руководство отоплением. Температурный режим контролируется, и включается соответствующая техника, например, кондиционер для охлаждения либо отопление для обогрева включается на большую мощность.

Система озонирования и ионизации поддерживает чистый и свежий воздух в каждой комнате, очистит его от бактерий и неприятных запахов при необходимости. В специальных помещениях, например, в кладовке, будет поддерживаться определенный микроклимат согласно заданным условиям.

Важно: Умный дом самостоятельно назначает степени нагрева и охлаждения каждому прибору, принимая решения автоматически.

Сплит-системы и кондиционеры будут работать согласовано с другими приборами и в каждой комнате по разному сценарию. Вентиляция и увлажнители контролируют подачу воздуха и увлажнение согласовано автоматически, а также на резервном питании, когда отключена электрика.

«Умное» водоснабжение: контроль за кранами

система умный дом

Умный дом поставил на водопровод множество задач. Помимо стандартных контроля над потреблением с помощью счетчиков и фильтрации воды, можно сделать так, что в общую систему водоснабжения будет включена также функция полива растений, как на газоне, так и в комнатах. А также такие приятные функции как наполнение ванны водой заданной температуры в определенное время по заданному графику.

Совет: «Для бесперебойного обеспечения водой предусмотрен монтаж автономной системы водоснабжения. Устанавливается в подвале дома. Включается в случае перебоев в центральном водопроводе. Закладывается в план разводки сантехники пректировщиками до начала строительства»

Умный дом контролирует протечку воды, нагреет воду до нужной температуры, наполнит ванну или бассейн. Такая система может быть установлена либо при замене водопровода, либо подключаться радиоканально к действующему водопроводу. Датчик уровня воды проконтролирует количество воды в сливном бачке и прочих резервуарах: сливной яме, септике.

При отсутствии хозяев умный дом будет контролировать состояние водоснабжения и управлять им автоматически. Отзывы показывают, что риск затопления и утечки газа минимален. Автоматика легко переключается в ручной режим. Умный дом управляет поливом: включает систему при высыхании почвы или в определенное время, например, вечером, поливает определенные участки по запросу и регулирует длительность полива. Он также мониторит количество и температуру воды в бассейне, добавляет при необходимости, не позволяя ей переливаться.

«Умная» автоматика: обзор возможностей управления

Система автоматики умного дома управляет всеми механизмами в доме и на территории: ролетами, шлагбаумами, воротами, дверьми, окнами, жалюзи, шторами, видео- и аудиотехникой, мебелью и другими предметами интерьера используя безопасный шифрованный протокол. Автоматизация позволяет экономить время, например, на закрытие окон шторами. Умный дом будет контролировать количество солнечного света, проникающего в комнату, и реагировать в соответствии с запрограммированным сценарием. Для управления используется программное обеспечение через интерфейс. ПО подлежит модернизации и позволяет реализовать голосовое меню.

Умный дом может маскировать панели плазменных и жидкокристаллических телевизоров, мониторов в интерьере, выдвигая их по мере надобности. Телевизор выдвигается в рабочее состояние во время просмотра, затем прячется назад в элементы декора, например, скрывается в потолке. Таким же способом прячется в рабочие поверхности или под них техника в кухне и ванной комнате. Задача автоматики — трансформировать пространство комнаты, когда это необходимо, убирая ненужные компоненты.

Автономность системы

Если аварийно отключается электрика, происходят сбои в работе энергозависимого оборудования и системы умного дома в целом. Чтобы это не происходило, устанавливают резервные источники электроэнергии. Резервный источник поддержит оборудование в рабочем состоянии некоторое время, обеспечивает освещение в доме и на территории. В качестве резервного энергообеспечения пригодны:

  • — стабилизаторы напряжения, которые выравнивают скачки и поддерживают мощность сети в допустимых пределах, но они не обеспечивают подачу электричества при обесточивании сети;
  • — бесперебойники, которые включаются при недостаточной мощности сети либо отсутствии электрики временно или для постоянного использования.

Для постоянного использования подойдут электростанции на бензине, дизеле либо газе, которые самостоятельно вырабатывают электричество. Используют также инвекторы различной мощности, в которых электричество накапливается в аккумуляторе, накопленный заряд подается в сеть при отсутствии электрики.

Важно: Для качественной защиты сети от перепадов и поддержания ее в рабочем состоянии в любое время рекомендуется использовать и бесперебойники, и стабилизаторы в одной структуре.

Видео о системе умный дом

 

Мультирум

система умный дом

Принцип работы системы мультирум очень простой: во всем доме имеется один сервер с массой мультимедиа-контента, фильмами, музыкой, необходимыми радиостанциями, а источники звука расположены в каждой комнате. Управление звуком в отдельной комнате (сделать тише или громче определенный источник звука) и выбор музыкальных файлов осуществляется все также при помощи планшета или смартфона, могут также использоваться специальные сенсорные панели.

 

Умные дома в России

Если проанализировать рынок таких систем, становится понятно, что сейчас он достаточно узко локализован. В основном спрос есть в Москве и Подмосковье. Конечно, рынок расширяется и в регионы, однако основной спрос создает “элитное” потребление – рынок России вряд ли будет обширным в ближайшее время. В основном это обусловлено консервативностью потребителей и достаточно высокой стоимостью, а большинство жителей не испытывает объективной потребности в подобных системах. Здесь играют роль два фактора:

  • Достаточно высокая стоимость ограничивает спрос, и “умный дом” остается привилегией жителей с высокими доходами.
  • Функциональность такой автоматики не является незаменимой, и “умный дом” занимает не слишком понятное положение в системе потребностей типичного жителя.

Значительная часть квартир уже оснащена механизмами, играющими почти ту же роль, что и умный дом, но с меньшей интеллектуальной изысканностью. Взятые по отдельности, кондиционер или сигнализация обойдутся дешевле, чем интегрирующий их умный дом, и эффект объединения не столь значим, если сравнивать его с ценой.

умный дом

Можно сделать вывод, что “умные дома” в том виде, в каком они существуют сейчас, несмотря на достаточно высокие темпы продаж, в ближайшем будущем будут предметами штучного потребления.

Умные офисы

Существуют аналогичные системы, но для корпоративного сектора – их перспективы несколько противоречивы, они могут как стать такими же “штучными” предметами, так и пойти в массы. Их функционал зачастую несколько отличается от “умных домов”, но вдаваться в детали не будем – при желании вы можете найти фото и видео, объясняющие эти различия.

Существует большое число факторов, которые будут направлять развитие данного рынка в России, и приводить их все мы не будем. Скажем лишь, что “умные офисы” имеют более высокие шансы на массовое распространение в России, и в ближайшие годы сценарий развития станет более ясен.

умный дом

Перспективы

Развитие технологий сопряжено как с повышением функциональности электроники, так и с ее удешевлением. Логично предположить, что в будущем “умные дома” станут дешевле, и будут уметь больше – в этом случае они наверняка станут более распространены.

Нельзя не упомянуть и о любительских конструкциях – люди, увлеченные техникой и электроникой, часто собирают их вручную, получая результат, не уступающий заводскому. Фото и видео с подобными системами доступны в интернете, и заинтересованный человек может легко собрать их самостоятельно. Однако это опять-таки штучные изделия, и на массовое распространение они влиять не будут.

Заключение

Как видите, распространение “умных домов” в России не слишком стремительно. Когда-то, может быть, они станут повседневным предметом обихода, сейчас их могут позволить себе не все, не всем они и нужны.

Михаил/ автор статьи

Бригадир команды строителей с 2006 года. Занимаюсь отделкой и ремонтом квартир и загородных домов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Советы по ремонту
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector