Технологии системы умный дом. Новейшие технологии: как «умный дом» помогает людям? «Умный» датчик дыма

Каждый человек, живущий в частном доме или в квартире, привыкает, что ему ежедневно приходится сталкиваться с множеством мелких домашних дел. Стало ? Включить обогреватель, чтобы поднять температуру до нужного уровня. Стало душновато? Приоткрыть окно, чтобы впустить немного свежего воздуха. В комнате стало темнеть? Значит, пора включить .

Хорошо, что сегодня многие бытовые приборы оснащены пультами дистанционного управления, позволяющими легко управлять ими, сидя на любимом диване или в кресле. Но представьте себе, что вам больше не нужно будет управлять бытовыми приборами. Они будут сами подстраиваться под вас. Насколько более приятной и простой могла бы стать ваша жизнь.

Наверняка многие люди скажут, что это какая-то фантастика, ведь не может же дом сам включить свет, открывать окна и запускать обогреватель. Оказывается, может. По крайней мере, если дом «Умный». Конечно, про такую вещь, как система «Умный дом» сегодня слышали многие люди. Однако далеко не все твердо знают, что он собой представляет, а также какие плюсы позволяет получить.

Любой дом или квартиру можно снабдить множеством датчиков, сенсоров, а также компьютером, являющимся центром всей системы.

Установленная система умный дом

К данной системе может быть подключена микроволновая печь, обогреватели, стиральная машина и любая другая бытовая техника.Также компьютер может управлять , открыванием и закрыванием штор или жалюзи, а также другими процессами, которыми ежедневно вынужден заниматься человек.

В сумме всё это и получило название «Умный дом».

Вам достаточно однажды запрограммировать оборудование, и каждый день, в одно и то же время, или при наступлении каких-то определенных обстоятельств, система будет выполнять определенные действия, которые вы считаете нужным. Можете не сомневаться – после этого ваша жизнь станет куда более простой и приятной. Вы забудете о любом дискомфорте, который может возникнуть в вашем жилье.

Экономия и удобство

Вы сидите в своем любимом кресле после обеда и читаете увлекательную книгу. Время летит незаметно, и вы не замечаете, что солнце все ближе и ближе к горизонту. В помещении темнеет, и вы понимаете, что пора встать и включить свет. Но вам не приходится делать этого: лампочки загораются сами собой! Как же так?

Схема управления умным домом

На самом деле всё очень просто. В каждом жилом помещении устанавливаются датчики движения и датчики освещённости. Как только в помещении, в котором находится человек, становится слишком темно, технология «Умный дом» принимает решение зажечь свет. Вместе с тем, она задергивает шторы, чтобы никто не смог подсматривать, что же происходит в вашем доме.

Как только вы встанете и выйдете из помещения, свет сразу же потухнет. Поэтому вам не нужно будет волноваться, что вы оставили свет включенным, из-за чего в конце месяца придется переплачивать за электроэнергию.

А может, вам понадобилось встать посреди ночи и пройти через весь дом? Вам больше не придется брать с собой фонарь, передвигаться в темноте или перебегать от одного выключателя к другому, чтобы включить один, включить второй, вернуться и выключить первый и так далее. Вы просто можете идти из комнаты в комнату, из коридора в коридор, а свет будет зажигаться автоматически.

При этом, если посреди ночи такую же прогулку решит устроить ваша кошка или собака, «Умный дом» проигнорирует их передвижение: благодаря специальным датчикам он зажигает свет только для людей. Это позволяет дополнительно снизить расходы при оплате счетов.

Отдельно стоит сказать и про . В большинстве случаев, если зимой в помещении стало слишком холодно, обитатели включают отопительные приборы. И вспоминают о них только тогда, когда становится . В результате приходится открывать форточку или окно, чтобы проветрить помещение. Конечно, избыток тепла устраняется благодаря вентиляции. Но тут стоит понимать, что за это тепло вы заплатили из своего кармана. А значит, вентиляция выдувает ваши деньги.

Система безопасности

Впрочем, комфорт и возможность экономии – далеко не самые главные плюсы «Умного дома», благодаря которым он пользуется таким успехом. Многие люди куда выше ценят его возможность обеспечивать безопасность своих обитателей, а также имущества, находящегося в доме.

Как уже говорилось выше, дом буквально напичкан различными датчиками. Поэтому если во время вашего отсутствия произойдет что-то нестандартное, компьютер сразу же примет подходящее решение и соответственно отреагирует на опасность. Например, датчики почувствовали наличие дыма или резкий рост температуры, чем всегда сопровождаются пожары.

На ваш мобильный телефон тут же поступит сообщение. Вы сможете сразу же обратиться в пожарную службу. А может, датчики зафиксировали взлом окна или дверей и передвижение по дому в тот момент, когда там нет ни одного жильца? Об этом вы также узнаете, и сможете обратиться в охранную службу или в полицию, чтобы предотвратить хищение ваших вещей.

Даже когда вы находитесь в другой стране, вы можете следить за своим домом. Например, можно посмотреть, где горит свет ночью, когда в доме никого нет или же все должны спать. Благодаря этому вы получаете возможность контролировать дом и всю семью, даже если вас нет дома.

Как видите, «Умный дом» это весьма полезная вещь.

«Умный дом» поможет отдыхать

Ещё одна удивительная особенность, которая наверняка заинтересует многих потенциальных владельцев «Умного дома», это мультимедийная составляющая. Практически все люди любят слушать музыку и смотреть фильмы. А заниматься домашней работой, совмещая её с просмотров фильмов или прослушиванием музыки довольно сложно.

Смотреть фильм, когда нужно то проверить пирог в духовке, то полить цветы, то протереть пыль (и всё это в разных помещениях) вообще невозможно. С музыкой вопрос решается чуть проще: можно врубить музыкальный центр громче, и музыку будет слышно во всем доме. И всё равно: в одних комнатах она будет едва слышна, а в других – будет оглушать.

Но если вы установите мультимедийную составляющую «Умного дома», то вам не придется беспокоиться. Если в каждом помещении будет установлен телевизор, то он будет включаться именно на том моменте нужного вам фильма, на котором вы остановились, когда смотрели его в другой комнате.

Телевизор включится автоматически

Динамики, установленные в каждой комнате, будут активироваться именно тогда, когда вы зайдете в эту комнату. Поэтому мириться со слишком низким или слишком высоким уровнем звука вам не придется.

Можно ли управлять «Умным домом» на расстоянии

Многих людей просто поражает тот факт, что управление «Умным домом» возможно на расстоянии. А ведь это действительно так. Всё, что вам для этого нужно, это мобильный телефон с выходом в интернет или компьютер.

Стремление к комфорту всегда было одним из самых главных желаний человека. За последние десятилетия на рынке появилось множество новшеств, способных обеспечить в жилище уют и оптимальные условия. При этом само количество таких устройств создало проблему управления ими. Если оснастить дом современным отоплением, кондиционированием, освещением и другим оборудованием, то на их регулировку придется тратить слишком много времени. «Умный дом» – это технология будущего, позволяющая создать собственную инфраструктуру взаимодействия и управления всеми системами в доме и на прилегающей территории.

Что может «умный дом»

Практически все, что подключено к комплексу управления. Функции «умного дома» основаны на координации различного оборудования.

В стандартный набор входят функции управления и контроля:

освещением;
микроклиматом;
исполнительными системами;
пожарной и охранной сигнализацией;
системой антизатопления и предотвращения утечки газа;
доступа в дом и на территорию;
мультирум, медиацентр;
видеонаблюдение и оповещение.

Устройство и принцип работы

Система имеет модульную комплектацию, поэтому может быть рассчитана на любой дом, квартиру, бюджет и различаться по функциональности. Сердцем всего комплекса является сервер, подключаемый к WI-FI. К серверу подключены модули приемника и передатчика, которые посредством беспроводной связи будут взаимодействовать с датчиками и силовыми блоками.

Управление «умным домом» осуществляется тремя способами: кнопочными или сенсорными выключателями, пультом дистанционного управления или смартфоном из любой точки мира, где есть доступ к Всемирной сети. Как правило, создатели интеллектуальных устройств имеют ресурс комплекса приложений, доступ к которым бесплатно предоставляется пользователям через интернет. Благодаря предлагаемым приложениям настраиваются различные режимы, программируются алгоритмы работы оборудования и создаются сценарии. К тому же все личные настройки копируются в облачное хранилище и при случайном сбое их всегда можно вернуть.

Простейший «умный дом» ‒ это управляемые розетки. В них можно подключать оборудование, выставлять режим работы и управлять через Сеть.

Освещение

Для управления светом предусмотрены силовые блоки, которые могут выполнять функцию простого выключателя или диммера. Освещение может регулироваться через датчик движения. Пользователь получает возможность включать и выключать все сразу или отдельные точки освещения одним нажатием кнопки. Выбирать различные режимы яркости и программировать их по времени или в зависимости от ситуации. Например, включаете телевизор, и свет автоматически приглушается. Можно также выбрать постепенное затухание в режиме засыпания или постоянную яркость в помещении с учетом солнечного света.

При подключении освещения через датчик движения, свет будет включаться автоматически при появлении человека в помещении, и гаснуть при отсутствии движения через настроенный промежуток времени. Есть возможность выбрать собственный сценарий освещения для вечеринки, романтического свидания или создать эффект присутствия на время отъезда. Настройки позволяют оповещать пользователя, если он забыл выключить свет или выключать его автоматически. Производители утверждают, что это не только удобно и комфортно, но и экономично. При грамотно построенных алгоритмах регулировки освещения экономится до 30% электроэнергии.

Микроклимат

Эта функция обеспечивается благодаря датчикам температуры и влажности. При этом устройства устанавливаются в тех помещениях, где необходимо выполнять регулировку. Пользователь может задавать различные режимы: выбрать постоянную температуру и влажность для всего жилья, для каждой комнаты индивидуально, а также задавать переменные режимы по часам и дням недели. В соответствии с заданным алгоритмом, система будет регулировать климатические устройства (отопление, кондиционирование, увлажнение, осушение, вентиляцию). В приложениях существует много дополнительных функций. Например, «открытое окно» или «гости». В первом случае отопление отключится, чтобы не расходовать лишнюю электроэнергию или газ, а во втором ‒ при скоплении людей увеличится интенсивность работы вентиляции. В среднем автоматическое управление микроклиматом позволяет сэкономить до 40% энергозатрат и создать благоприятные условия для здоровья домочадцев.

Исполнительные системы

К ним относятся силовые устройства, выполняющие открывание/закрывание дверей, ворот, шлагбаума, штор, жалюзи, роликовых ставней. Это могут быть также автоматические клапана на водопроводе, отоплении или газопроводе, поливочные и пожарные насосы, повороты видеокамеры. С помощью этих устройств можно закрыть штору или открыть дверь гостю, не вставая с дивана. Возможность настроек позволяет программировать автоматическое закрытие и открытие штор/жалюзи по времени суток или в зависимости от естественного освещения. Можно настроить полив клумб и газонов, используя внешние датчики погоды. Ворота, двери и ставни могут работать в тандеме с охранной сигнализацией и закрываться при несанкционированном проникновении.

Мультирум и медиацентр

Это возможность распределения звука и видео по дому и даже по придомовому участку. Перемещаясь по помещению, пользователь с помощью пульта или смартфона переключает звук и/или изображение на другие устройства. Функция также выполняется с помощью датчиков движения.

Из последних разработок передовые производители предлагают акустические системы, управляемые голосом. При этом устройство способно адаптироваться к голосу и особенностям произношения владельца. Кроме музыки и видео, оно отвечает на вопросы, используя и фильтруя информацию из Википедии.

Контроль доступом

В «умном доме» даже замки на дверях подключены к системе, которая «признает» только одного хозяина, обозначающего статус остальных жильцов. Кроме ключа, специальные замки открываются с помощью смартфона, но неограниченный доступ есть только у владельца. Для других доступ может быть разрешен или отменен, а также настроен по времени или на определенный период.

Пожарная и охранная сигнализация

Для безопасности немаловажно оснастить «умный дом» пожарной сигнализацией. В нее входят датчики дыма и огня, которые располагают в пожароопасных зонах. При фиксации огня и/или дыма устройство по умолчанию оповещает владельца, а по выбору дополнительно дежурного консьержа, охрану или отправляет сообщение в пожарную службу, включая звуковую тревогу. При наличии системы пожаротушения «умный дом» сам подавляет источник возгорания.

Охранная сигнализация основана на датчиках движения, открытия дверей и окон, видеонаблюдении. При несанкционированном проникновении постороннего система блокирует входы и выходы, включает звуковую тревогу и, как при пожаре, оповещает хозяина и соответствующие службы охраны. Как дополнительные функции может быть установлен пульт для введения кода доступа после открытия дверей или тревожного кода для вызова охраны.

Предотвращение затоплений и утечек газа

Для определения аварийной ситуации в местах установки газового оборудования прикрепляются газоанализаторы, которые при обнаружении любого углеводорода в воздухе подают сигнал на сервер. В результате дается команда автоматическому клапану на перекрытие газа и одновременно оповещает хозяина. Остальные домочадцы узнают об утечке по громкой сигнализации. По желанию настраивается оповещение аварийной газовой службы.

Для обнаружения утечки воды применяется специальный датчик, устанавливаемый в нижней точке помещения с сантехническим оборудованием. Алгоритм работы функции антизатопления происходит аналогично – вода автоматически перекрывается, а владелец оповещается.

Видеонаблюдение и оповещение

Видеонаблюдение внутри помещения и на дворовой территории производится с двумя целями. Первая ‒ это функция домофона, обеспечивающая видеосвязь с посетителем. Хозяин может видеть, кто позвонил в дверь и записывать сеанс связи. Вторая цель ‒ видеосъемка при срабатывании сигнализации. Видеоконтроль также можно осуществлять при услугах няни, домработницы или технических специалистов. Видеокамеры устанавливаются открыто или скрыто и имеют ИК-подсветку для ночной видеосъемки. Пользователь в любой момент может включить камеру и увидеть, что происходит у него в жилище. В настройках можно выбрать режим видеоняни, при этом камера будет реагировать на шум и плачь ребенка.

Функция оповещения производиться на смартфон хозяина или нескольких пользователей. Настроить оповещение можно на любой номер, электронную почту. Повод оповещения также настраивается, так как по умолчанию на каждое действие «умного дома» будет приходить сообщение и «засорять» память мобильного устройства или почту. Владелец в любое время с любой точки может контролировать работу всего оборудования, узнавать температуру в помещениях.

Наружные системы

Интеллектуальное жилище не ограничивается контролем и управлением внутреннего оборудования. Ведь на придомовой территории также нужно освещение, нередко полив или уличный обогрев. Особенно актуальны сегодня системы антиобледенения на дорожках, ступеньках и снеготаяния на крышах. Все эти функции также могут управляться комплексом «умный дом». В результате человек может забыть про бытовые мелочи. Пока «дом» сам будет решать все задачи, владелец может с комфортом и уверенностью наслаждаться жизнью.

Проблемы «умного дома»

Главная проблема всех интеллектуальных систем состоит в отсутствии общей стандартизации. Из-за этого оборудование одного производителя не совмещается с устройствами другого. Хотя в некоторых случаях бывают исключения. Выбирая «умный дом», потребитель вынужден воспользоваться предложением одного определенного изготовителя. Если у выбранной компании нет какой-то «интересной» функции, то ее нельзя дополнить сторонними устройством. Это же касается и приложений, которые редко бывают универсальными. Даже средство беспроводного соединения модулей бывает разным.

Для многих главной проблемой может стать стоимость «умного дома», но некоторые его элементы вполне доступны.

Перспективы

Разработчики считают, что возможности интеллектуальных систем управления далеко не исчерпаны и находятся на начальной стадии развития. Несмотря на широкий функционал, потенциал подобного оборудования огромен. В будущем планируется расширить технологии и возможности, включив контроль не только технических и инженерных устройств, но и физического состояния жильцов. Системы будущего смогут слышать сердце и дыхание человека, анализировать его поведение, а при необходимости самостоятельно вызвать скорую медицинскую помощь или предупреждать о критическом состоянии организма.

Умный дом – это современная система, которая позволяет автоматизировать процессы, происходящие в доме – отопление, освещение и так далее. Система нацелена на обеспечение комфорта и безопасности пользователя и напичкана современной электроникой, которая позволяет делать даже нечто большее, чем просто автоматизировать дом – например, обеспечить возможность удаленного наблюдения, предупредить хозяина о каком-то событии по мобильному телефону и т.п.

В этой статье мы разберемся, как работает система умный дом, из чего собирается, и чем новейшие технологии могут помочь человеку.

Устройство умного дома

Сердцем системы является электронное устройство, которое управляет всем этим хозяйством. Это может быть микроконтроллер (среди любителей популярны схемы на Arduino), или отдельный компьютер – например, Raspberry Pi, в таком случае возможности технологии практически безграничны.

Контроллер управляет следующими подсистемами:

Отопление, кондиционирование, вентиляция;
Осветительная система;
Система электроснабжения дома;
Система мониторинга и безопасности.
Системы связи и управления.

Устройства отопления, кондиционирования и вентиляции сокращенно называются HVAC. Умный дом, связанный с этими системами, может обеспечивать регуляцию поступления свежего воздуха, температуры и влажности. Помимо этого, технология позволяет экономить энергию, рационально используя температуру среды. В качестве подсистем могут выступать:

Механизмы автоматического открытия окон в подходящее время суток, для забора теплого или холодного воздуха;
Управляемый контроллером кондиционер.

Осветительная система (она же LCS) регулирует уровень освещенности помещения, при этом электроника дает возможность экономить электроэнергию, рационально используя солнечный свет. Технология может включать в себя:

Автоматику для включения света в определенный период времени;
Датчики движения, чтобы включать свет только если в помещении кто-то есть;
Автоматику для открытия и закрытия жалюзи и ставней, регулировки уровня прозрачности специальных стекол.

Система энергоснабжения нацелена на бесперебойное питание, для этого используется своевременное переключение на аварийные источники электропитания. Технология основывается на таких подсистемах, как:

Промышленные источники бесперебойного питания;
Автоматический ввод резерва;
Дизельные генераторы.

Система безопасности позволяет уберечь дом от чрезвычайных случаев, злоумышленников и т.д. Технология удаленного IP-наблюдения позволяет следить за объектом когда и где угодно, а GSM-мониторинг дает возможность удаленно уведомлять о происходящих инцидентах. Кроме этого, возможна установка:

Механизмов контроля доступа;
Пожарной сигнализации;
Телеметрии и видеонаблюдения;
Системы защиты от протечек воды, а также утечек газа.

Системы управления позволяют интегрировать умный дом с видео- и аудиотехникой, домашним кинотеатром и прочей электроникой, а также:

Удаленно управлять электроприборами, автоматизационными системами, приводами механизмов;
Объединять все электронные приборы в общую сеть, в том числе подключенную к другим сетям;
Механизировать здание (например, автоматически открывать шлагбаумы и ворота и т.д.).

Система связи может использовать локальную сеть здания либо телефонную связь. Существуют различные технологии, которые позволяют связывать подсистемы “умного дома”, перечислим наиболее распространенные:

LanDrive – на сегодняшний день самая доступная платформа. Позволяет строить проводные распределенные системы управления практически любыми устройствами. Применяется в “умных домах” и в других системах – контроля доступа, энергосбережения и так далее.
Smartbus – открытый протокол, предназначенный для создания бюджетных распределенных систем.
X10 – протокол для связи с электроприборами, использует электрические провода или радиодиапазон. Характеризуется низкой пропускной способностью и помехозащищенностью, а также возможными конфликтами устройств.
Z-Wave – протокол радиоуправления для домашней автоматизации, использует небольшие встраиваемые радиомодули, которыми оснащается бытовая техника и другие устройства.

Управление

Умный дом – прекрасная технология, которая позволяет сделать жизнь намного приятнее. Однако встает небольшой вопрос: как всем этим управлять?

Для управления предусмотрены различные технологии.

Самый простой способ – кнопочная панель, расположенная в здании. Каждая кнопка соответствует определенному узлу, группе приборов и т.д. Для наглядности такие панели оснащаются небольшим экраном, отображающим информацию о состоянии системы.
Более удобные и престижные модели управления оснащены сенсорным экраном. Небольшой монитор отображает на себе кнопки, команды, поясняющие картинки и т.д. Экран может отображать сигнал с видеокамер, использоваться для других задач.
Однако наиболее удобен вариант управления по интернету, через web-интерфейс. Для этого нужен компьютер или мобильный телефон, достаточно зайти на страничку, и системой можно управлять прямо из браузера (но не забывайте про безопасность, устанавливайте сложные пароли).
Возможно управление и по мобильному телефону: умный дом может оснащаться собственным GSM-приемником, принимать команды в виде SMS-сообщений или даже голосовых сообщений, и выполнять их.

Заключение

“Умный дом” — прекрасная технология, которая обещает стать стандартом для человеческих жилищ. Уже ведутся разработки полностью автономных домов, которые не нуждаются в обслуживании человеком: все устройства полностью автономны, и человек лишь изредка контролирует их. Даже энергия вырабатывается автоматически. Остается лишь ждать. Хотя о чем это мы – технологии “умного дома” уже сегодня очень хороши, и смонтировать “умный дом” может любой.

Хотели бы вы стать героями фантастического фильма, в котором домом управляют роботы, а все приборы не нуждаются во множестве пультов, а слушаются вашего голоса? Умный дом, новейшие технологии которого обеспечат вас всеми этими удобствами, уже стал реальностью.

Сигнализация, управление освещением и видео и аудиосистемами давно никого не удивляют. Практически ежедневно появляется все больше оригинальных устройств, позволяющих экономить и облегчающих жизнь.

Попробуем определить в каких сферах быта можно смело доверять достижениям современной науки, в чем их плюсы и минусы.

Преимущества умного дома

Новейшие технологии которого поражают своим разнообразием, постепенно становится все доступнее для обывателей. Известные компании постоянно совершенствуют устройства, позволяющие соединить уже имеющиеся и новые гаджеты в единую сеть.

Большую роль в этом играет распространенность планшетов и смартфонов с постоянным выходом в Интернет, именно их удобно использовать в качестве пультов управления домом.

Вот только несколько осуществленных задумок, применяемых по всему миру:

Видеослежение за домом внутри и окружающей его обстановкой снаружи. Изображение с камер получится просмотреть из любой точки мира, такая функция пригодится любителям путешествий.
Термостат, регулирующий отопление и температуру воды.
Датчики освещения, включающие и выключающие свет в зависимости от перемещений жителей дома. Существует возможность задавать персональный режим в зависимости от того, какой именно член семьи в настоящий момент находится в комнате.
Дверные замки, которые могут реагировать на приближение устройства, излучающего сигнал (смартфона).

Все это широко применяемые в России технологии. Но есть и совершенно новые приспособления, разработанные на более высоком уровне, хотя применение и их более узкое.

Так холодильник, анализирующий набор продуктов, находящихся в нем, отправит заказ в интернет-магазин, чтобы пополнить запасы и рассчитает, какое блюдо можно приготовить на основе того, что уже имеется.

Мусорные баки тоже могут контролировать собственное содержимое и заказывать еду соответственно обычному списку покупок.

Стиральные и посудомоечные машины, связанные с Интернетом, отсылают сообщения после окончания цикла работы.

Такие функции обычной техники порой кажутся излишними, но только подумайте насколько они могут облегчить жизнь пожилому человеку или инвалиду. Взрослые дети подобным образом могут помогать своим родителям, даже если они живут за множество километров от них.

Статистика показывает, что дома, оснащенные датчиками слежения, значительно меньше подвержены ограблениям. Если вы уезжаете надолго, помимо таких электронных «наблюдателей», можно установить устройство, сдвигающее и раздвигающее жалюзи в обычном для вас режиме, как будто хозяева все еще дома.

Тот же гаджет можно использовать ежедневно, чтобы не отвлекаться на эти действия в течение дня.

Помимо облегчения обыденных обязанностей, технологии умного дома служат обеспечению безопасности его жителей. В случае пожара специализированная система не только вовремя засечет возникновение огня, но и вызовет пожарную команду, подсветит путь и разблокирует необходимые двери.

Когда в квартире есть дети, слежение за количеством проведенного за компьютером и телевизором времени часто становится необходимостью. И с этой функцией могут успешно справиться технологии умного дома.

Новейшие технологии обеспечивают контроль практически за всеми приборами в доме

Еще один важный бонус - экономия денежных средств, затрачиваемых на электроэнергию. Выключение освещения, когда в помещении никого нет, регуляция температуры воды и другие программы, направленные на сокращение затрат, очень эффективны.

Недостатки умного дома

Создавая умный дом, новейшие технологии его, каждый должен отдавать себе отчет в недостатках такой системы, объединяющей все устройства жилища.

Основной минус - относительная дороговизна таких гаджетов. Относительная, потому что все во власти пожеланий хозяина. Пределов оснащения дома не существует, потратить на умный дом можно миллионы. Но и людям со средним заработком некоторые элементы этой системы доступны.

В середине прошлого столетия состоятельные жители американского континента задумались над тем, как сделать свою жизнь комфортнее. Основной идеей было создание системы, с помощью которой можно было бы управлять различными электроприборами по одному кабелю, который использовался в электропроводке. Однако с такими темпами развития технологий, какие были в то время, тогдашний «Умный дом» считался уже устаревшим, едва заканчивалось строительство здания. Поэтому необходимо было проектировать систему заново. Дело в том, что развитие кабельной инфраструктуры здания позволяло совершенствовать или увеличивать «мощность» оборудования за счет введения новых разработок - компьютерных технологий, телефонизации и оборудования систем безопасности.

1978 год можно считать годом рождения современного «Умного дома» - «Smart Home», поскольку история «Умного дома», такого, каким мы его знаем сегодня, началась именно в тот год. На развитие системы «Умного дома» были выделены, по тем временам, огромные деньги, ведь вложение денег в развитие данного проекта выглядело весьма и весьма прибыльным. Тогда и была предложена идея управлять различными системами и датчиками по бытовым электропроводам здания. Однако, несмотря на развитие технологий, ещё долгое время автоматические распахивающиеся двери и свет, включающийся по хлопку, шокировали гостей…

Стань участником Партнерской программы «Актив-СБ» и вы получите:

Рассрочку платежа на складские позиции (при условии предоставления полного пакета документов);

Размещение компании в разделе "Монтаж", при закупке оборудования ежемесячно на сумму более 100 000 руб;

Кэшбэк по Бонусной программе в размере до 5% от суммы покупок

Примечание: Первыми кто разработал эту технологию и выпустил на американский рынок оборудование были компании Х10 USA и Leviton (от этого пошло название протокола X10). Эта технология была рассчитана на напряжение 110В и частоту сети 60 Гц (типичные для США), поэтому она не получила распространения в России. Впрочем, протокол Х10 сегодня уже считается устаревшим, поскольку создавался для управления электроосветительными устройствами и поддерживал всего шесть команд управления питанием.

Для создания интеллектуального дома этого явно было недостаточно. Для удобства и комфорта производители и разработчики трудились над «приручением» систем аудио и видеотрансляций, систем безопасности и оборудования жизнеобеспечения. В поисках путей решения всех этих задач многие производители объединились в Ассоциацию электронной промышленности (EIA), которая сегодня занимается развитием стандарта шины передачи данных бытовой электроники - CEBus (Consumer Electronic Bus), утвержденного в 1992 году. На данный момент этот протокол связи является открытым, и любая компания может производить оборудование, использующее коммуникационный протокол CEBus (управляющий сигнал передается по проводам бытовой электросети, витой паре или коаксиальному кабелю в радиочастотном или инфракрасном диапазоне). Для управления различными устройствами можно выбрать наиболее удобную среду передачи: осветительными приборами можно управлять по электропроводке, видеооборудованием – по коаксиальному кабелю, кондиционерами и цифровыми устройствами – по витой паре. ИК - лучи и радиосигналы вообще универсальны и могут использоваться для управления любым оборудованием. Исполнительные устройства или узлы домашней сети взаимодействуют между собой через роутеры, коммутаторы и мосты (data bridges), соединяющие различные носители сигналов и данных. Основным преимуществом CEBus по сравнению с Х10 является скорость обмена данными, достигающая 10 кбит/с, независимо от типа носителя. Она обеспечивает необходимую быстроту реакции системы и непродолжительное время активного состояния узлов сети.

«Умный Дом» сегодня

В наши дни фокусами с освещением уже не удивить обывателей. Дом становится всё «умнее» и … доступнее кошельку.

Управляется «Умный дом» при помощи различных пультов управления или с любого сотового телефона или даже через Интернет.

Как комплексное решение задачи сначала появилось понятие Intelligence Buildings (интеллектуальные здания), основой которых были структурированные кабельные сети. Система позволяла коммутировать и использовать один и тот же кабель для нужд АТС, компьютерной сети, системы безопасности и т.д., для каждой системы отводилось свое, отдельное время. Потом начали появляться системы мультиплексированных каналов связи, позволяющие передавать по одному кабелю различную информацию одновременно.

Программное обеспечение контроллеров или сервера позволяет контролировать климат (поддерживать установленный уровень температуры и влажности в том или ином помещении), водоснабжение (контроль состояния труб или давления в них), управлять освещением в здании, устанавливать параметры безопасности (постановка и снятие с охраны по определенному сценарию реакции систем) и развлекаться, при этом не прилагая особых усилий. В помещениях устанавливается контрольное оборудование, передающее информацию на главный модуль или контроллер, который изменяет «параметры» дома в зависимости от внешних условий и заданных параметров.

Электроснабжение

Для управления (включение/выключение) освещением используют сенсоры, которые реагируют на движение или освещенность (фотореле) в той или иной зоне. Это достаточно удобно, когда в доме много комнат и подсобных помещений. Такие же сенсоры используются и для управления наружным освещением. Если состыковать системы охранной сигнализации с системой электроснабжения, то можно получить систему энергосбережения.

Например: При постановке на охрану отключаются второстепенные группы потребителей, под напряжением остаются только те потребители, которые нельзя отключить (холодильник, кондиционер).

Отопление и кондиционирование

На дворе стало гораздо теплее, а отопление всё ещё работает? Или наоборот, на улице трещат морозы, а отопительный сезон никак не соизволит начаться? Благодаря «Умному дому» отопительный сезон может для вас начаться гораздо раньше в зависимости от температуры в доме и на улице.

При помощи системы контроля можно менять температуру и влажность в доме по своему усмотрению. А ещё эта система пригодится, когда необходимо уехать на какое-то время, и дома никого не остаётся. Тогда в помещении можно установить экономичный режим с низкой температурой или отопление отключает их вовсе. О своём возвращении жильцы сообщают «Умному дому» через Интернет или по телефону, и климат в доме возвращается к привычной температуре и влажности – это экономит ваши деньги и создает необходимые удобства.

Системы безопасности

В случае проникновения в дом, система оповестит Вас об этом по телефону или отправит SMS-сообщение, а ещё и включит сирену, чтобы отпугнуть воров. Она может так же заблокировать отдельные участки (двери или окна), имитировать присутствие людей или животных в доме, но самое распространенное и удобное, это блокирование воров внутри дома с помощью автоматических рол - ставней на окнах и входных дверях.

Развлечение

Развлечения хозяев теперь тоже входят в сферу обязанностей «Умного дома». Ранее нельзя было отнести эти системы к «Умному дому».

Мультирум – это система, при помощи которой можно слушать музыку, при этом регулируя громкость, выбирая источник информации (FM – радио, CD, MP3, iPad DVD или даже Blu-Ray), и проводить другие операции, находясь в любой части дома, не важно, где именно установлена аппаратура. Огромное преимущество данной системы – отсутствие видимых проводов и колонок, что весьма удобно при наличии маленьких детей и домашних животных. Да и выглядит впечатляюще: звук вроде бы везде, но источника звука не видно. Управлять системой можно с помощью настенных панелей или пультом дистанционного управления. А самое главное и удобное, что все центральное оборудование устанавливается в одном месте и не требует установки его во всех помещениях, и нет нужды громоздить тумбы с аппаратурой и множество проводов идущим к ним. Устанавливается лишь пульт управления, который осуществляет управление всеми системами сразу.

Все эти системы без центральных контроллеров управления являются лишь железками. Ведущие производители в данной области предлагают широкий спектр контроллеров под различные задачи и нужды заказчика.

В основном, на рынке автоматизации здания можно встретить как немецких, так и американских производителей оборудования. Основные поставщики центрального оборудования – ABB, Siemens, Honeywell, GE. Данные производители выпускают как самостоятельные контроллеры, так и контроллеры, работающие под управлением центрального контроллера по принципу: Master – Slave. Для удобства работы и монтажа производители стали выпускать контроллеры с полноценным LAN портом и протоколом, а так же с Web интерфейсом.

Для управления системами развлечения (мультирум, аудио, видео-трансляция) используют так же контроллеры, но уже других производителей – AMX, Crestron, Kramer. Производители данного типа оборудования заняли свою нишу и поставляют на рынок матричные коммутаторы, магистральные усилители и усилители - разветвители аудио и видео - сигналов, скалеры и многое другое оборудования коммутации и управления. Пульты управления позволяют управлять как своим оборудованием, так и оборудованием автоматики жизнеобеспечения.

Основные технологии системы

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

Систему отопления, вентиляции и кондиционирования
Охранно-пожарную сигнализацию, систему контроля доступа в помещения, контроль протечек воды, утечек газа
Систему видеонаблюдения
Сети связи (в том числе телефон и локальную сеть здания)
Систему освещения
Систему электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизель- генераторы)
Автоматику въездной группы (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов)
Управление с различных мест здания аудио, видеотехникой, домашним кинотеатром - мультирум
Телеметрию - удалённое слежение за системами:
1. IP-мониторинг объекта - удалённое управление системами по сети Internet
2. 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 отчеты по результатам выполнения действий).
Удалённое управление электроприборами, приводами механизмов и всеми системами автоматизации:
- Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю Universal Plug’n’Play - сеть с возможностью выхода в сети общего пользования.

На сегодняшний день технологии позволяют строить домашнюю автоматизированную систему на не взаимосвязанных между собой функциях - выбирать только те, которые действительно нужны. Модульная структура позволяет создавать системы невысокой стоимости.

Протоколы и системы «Умного дома»

LanDrive - наиболее доступная на сегодняшний день платформа для построения шинных распределённых систем управления внутренним и уличным освещением, силовыми нагрузками, электроприборами, а так же такими системами, как отопление, кондиционирование, вентиляция, охранная сигнализация, контроль доступа и протечек воды. Так же возможно управление аудио и видеотехникой, домашними кинотеатрами, жалюзи, ролставнями, шторами, воротами, насосами, двигателями. Данная платформа, в основном, ориентирована на применение в составе «умного дома», но в последнее время всё чаще применяется в системах учёта и сбережения энергоресурсов, контроля доступа, охранно-пожарных системах.

LCN - немецкая система. Применяется как для домашней, так и для промышленной автоматизации. Данная платформа использует распределенное интеллектуальное управление различными системами. В качестве среды передачи данных используется обычный электрический провод сечением жил не менее 1,5мм2. В LCN реализовано управление оборудованием различных систем и производителей. Она оптимальна по соотношению цена/возможности.

iRidium Mobile - программный комплекс для управления системами умный дом с мобильных устройств Apple - iPhone, iPad, iPod touch или любых устройств под управлением семейства Windows.

BPT - система домашней автоматизации с распределённым интеллектом, использующая закрытый протокол передачи данных. В качестве шины используется обычная витая пара UTP. BPT реализует управление: освещением, домашней автоматикой, кондиционированием, отоплением, инженерной и охранной сигнализацией, домофонным оборудованием. Основные мотивы выбора данной системы - низкая стоимость оборудования, простота монтажа и пуско-наладки. Система совместима с любыми типами электроустановочных изделий.

MyHome SCS - Интегрируется посредством OpenWebNet-шлюза с системами от различных производителей.

EIB / KNX - (European Installation Bus - «Европейская инсталляционная шина») протокол используеться производителем ABB.

LON (LonWorks ) - самый распространенный протокол управления и автоматизации частного и промышленного назначения. Поистине интеллектуальную систему создала компания Echelon, предложив протокол LonWorks. Интеллектуализация каждого узла сети управления обеспечивается микропроцессором Neuron 3120, 3150 Chip или более мощным микроконтроллером Motorola 68H360 - микросхемами, сконструированными в Echelon и выпускаемыми корпорациями Motorola и Toshiba. LonWorks, известный также как LonTalk, представляет собой семиуровневый коммуникационный протокол, поддерживаемый многими процессорами. Эта система позволяет хранить базу данных настроек и мониторинга различных сенсоров на компьютере, и при наступлении определенных событий, соответствующим образом реагировать на них. Доступ к сети может осуществляться как с помощью Ethernet, так и модемных линий. После этого было создано программное обеспечение Intellect, поддерживающее базы данных LonWorks.

UBI (Универсальный шинный интерфейс) - данный интерфейс обеспечивает комбинированную передачу по витой паре (UTP, FTP) сигналов управления умным домом и сигналов Ethernet (компьютерная сеть, цифровое видеонаблюдение, цифровое телевидение и телефония, Интернет). Своими идеями и корнями UBI уходит к концепции взаимодействия открытых систем на базе международной многоуровневой модели ISO OSI. В будущем все здания станут интеллектуальными и будут объединены между собой. По мнению большинства специалистов, модель взаимодействия открытых систем OSI идеально подходит для объединения в единое целое решений и технологий различных производителей электронного оборудования, будь то электроника стиральной машины, домашнего кинотеатра, системы вентиляции здания или легкового автомобиля. Уже сейчас многие производители (например, Legrand) оборудования для инженерных сетей интеллектуальных зданий предпринимают немалые усилия по унификации кабельных систем под разные технологии и разное назначение. Введено понятие «Оптимальных сетей». В правильно спроектированном интеллектуальном здании структурированные кабельные системы и оборудование автоматизации здания не зависят друг от друга. Конечному пользователю не нужно заботиться о том, чтобы в конкретном месте была телевизионная розетка или телефонная. Кабельные системы универсальны и унифицированы. То есть, назначение для розетки можно придумать потом. Так же потом можно выбрать и конечную реализацию системы автоматизации, будь то EIB, C-BUS, X-10 или что-либо еще. Существуют и получают распространение технологии динамического управляемого «переключения» назначения конечных точек подключения (например, розеток). За доли секунды телефонная розетка превращается в телевизионную. Пользователю лишь остается переткнуть соединительные кабели в другое конечное оборудование (поменять телефонный патч-корд на телевизионный).

C-Bus (protocol) - протокол для домашней автоматизации, а так же автоматизации зданий, спортивных сооружений и т. д. C-Bus - это система с распределённым интеллектом (без центрального процессора), использующая кабель 5-категории (Cat.5), длина которого в одном сегменте может составлять 1000 м. Таких сегментов в одну систему можно объединять до 255. В сети используется питание 36 В переменного тока. Протокол C-Bus используется в Австралии, Новой Зеландии, Азии, на Ближнем Востоке, в России, США, Южной Африке, Великобритании и других частях Европы, включая Грецию, Прибалтику, Румынию и другие страны. В США C-Bus представлен под маркой «SquareD Clipsal». Протокол C-Bus был создан Clipsal Integrated Systems для использования в системах домашней автоматизации и системах управления освещением зданий.

Сегодня Helvar - один из самых больших производителей электромагнитных и электронных дросселей в Европе и немаловажный поставщик систем управления освещением. Helvar производит и поставляет ПРА и ЭПРА производителям люминесцентных светильников, которые, в свою очередь, используются в офисах, торговых центрах, складах, спортивных аренах и многих других объектах. Новые требования по энергосбережению требуют также много и от управления светом, поэтому ведущие европейские производители компонентов для светильников (Helvar, Osram, Philips) создали в 1999 году новый цифровой открытый протокол управления светом, DALI (= Digital Adressable Lighting Interface).

AMX - система домашней автоматизации одноимённой компании. Централизованная. Протоколы закрытые. Изначально применялись собственные шины передачи данных. Новые линейки оборудования AMX используют для передачи стандартные протоколы Ethernet, Wi-Fi и Zigbee. Имеет шлюзы для сопряжения с другими системами (EIB, LON и др.).

Crestron - протокол управления систем автоматизации и мультимедийными системами. Разработан компанией Crestron (США). Протокол закрыт. Основной конкурент - AMX (США). Для своих систем использует широкие дизайнерские пульты управления и все богатство цветовой гаммы в оформлении обрудования.

X10 - протокол управления электроприборами. Сигнал передается по электрическим проводам либо в радиодиапазоне. Недостатки - низкая скорость передачи информации и помехозащищенность, проблема ложного срабатывания, отсутствие обратной связи приёмника с передатчиком, возможны конфликты устройств X10 разных производителей и несанкционированный доступ к устройствам X10 по электросети.

Z-wave - запатентованный беспроводный протокол связи, разработанный для домашней автоматизации, в частности для контроля и управления на жилых и коммерческих объектах. Технология использует маломощные и миниатюрные радиочастотные модули, которые встраиваются в бытовую электронику и различные устройства, такие как освещение, отопление, контроль доступа, развлекательные системы и бытовую технику.

LUXOR - система локального управления освещением и климатом. Используется обычный электрический кабель и выключатели. Система производится Theben AG. Протокол закрыт. Основные мотивы выбора данной системы - низкая стоимость оборудования, простота монтажа и пуско- наладки. Система совместима с любыми типами электроустановочных изделий.

SMART BUS - распределенная система управления для построения сетей Умного Дома, Интеллектуального здания, управления светом, климатом, системы безопасности, мультирумом.

«Распределенная» - означает, что не требуется центрального процессора, весь интеллект встроен в равнозначные приборы, находящиеся в различных местах. Это на порядок повышает надежность системы, делает ее гибкой и легко расширяемой. Другие распределенные системы, присутствующие на рынке - KNX, C-Bus, LON - занимают существенно более дорогую нишу.

Smart Bus строится на основе контроллеров, встроенных в каждый прибор. Все приборы объединяются проводом Cat5e UTP. Используется 4 провода - 2 для данных, 2 для питания. Питание приборов в основном 8-32VDC от специализированных блоков питания.

В одном сегменте может подключаться до 65000 приборов, длина информационного кабеля - до 1,7 км. Увеличивается сеть за счет сетевых мостов, которые подключаются к сети Ethernet.

ONE-NET - открытый протокол беспроводной сети передачи данных, разработанный для целей автоматизации зданий и управления распределёнными объектами.

R-BUS - шина разработанная совместно Российским и Китайским предприятиями с открытым протоколом передачи данных, предназначена для автоматизации больших и малых сооружений.

DOMINTELL - централизованная система домашней, офисной и гостиничной автоматизации. Использует интерфейс RS485 для обмена данными между модулями. Имеются шлюзы Ethernet TCP, UDP, RS232, B&O, DMX(управление светом). Открытая система команд управления «Light Protocol». Была разработана в 1999 году в Бельгии.

1-Wire - технология, которая позволяет связать многие датчики и приборы в одну сеть, управление в которой на себя берёт персональный компьютер. Для передачи данных в такой сети используется всего один провод. Отличается дешевизной и простотой установки.

Home Sapiens - интеллектуальная программная система управления умным домом, разработанная российской компанией «Хоум Сапиенс» и нацеленная на универсальность применения и на потребителей со средним и высоким достатком. Название Home Sapiens происходит от фразы Homo Sapiens («Человек разумный» - живущий по сей день вид рода Людей, к которым относится современный человек). Тем самым обыгрываются основные особенности системы (интеллектуальность, умение общаться голосом и понимать речь людей, универсальность и многофункциональность). Home Sapiens является первой системой управления умным домом, оснащенной русскоязычным голосовым интерфейсом. Специально разработанный под нужды системы голосовой движок способен распознавать речь любого человека без привязки к конкретному пользователю (если это не указано в настройках). Тем самым исчезает необходимость предварительного обучения системы и ее настройки под интонацию, манеры речи и произношение владельца. Кроме того, система настраивается для голосового управления любыми приборами в доме, имеющими возможность приема управляющих команд посредством ИК, bluetooth, радиоуправления, либо через подключенный сетевой провод. То есть, практически все домашние приборы могут быть объединены с Home Sapiens.

Второй ключевой особенностью системы является доступность для конечного потребителя и универсальность. Установка управляющего программного обеспечения возможна на обычный домашний компьютер, включая неттоп. Производитель отказался от создания специфических сетевых протоколов, избрав за основу обычный компьютерный IP-протокол. Благодаря этому используется исключительно стандартное компьютерное оборудование. Расширение комплекса умного дома не потребует приобретения эксклюзивной техники, тем самым значительно упрощая развертывание, усовершенствование и общую стоимость. На последний фактор также влияет сбалансированная ценовая политика производителя.

Требует установки чувствительных микрофонов для голосового управления системой в целом.

Систему «Умный дом» можно назвать системой «Автоматизации и диспетчеризацией здания», так как управление инженерным оборудованием относится именно к этому разделу безопасности здания, а так же к разделу проектной документации Системы Мониторинга Инженерных Систем (СМИС).

Вывод

Есть ли недостатки у этих современных технологий? Недостаток, пожалуй, лишь один: нельзя бесконечно увеличивать количество подключенных устройств, т.к. это влияет на скорость работы системы. Время от времени придётся корректировать или менять всю систему «Умного дома» для того, чтобы подключить новые модули.

Высокую стоимость датчиков и систем также можно было бы назвать недостатком, если бы они не позволяли сократить затраты на отопление и электроэнергию, не заменяли бы целый штат охранников и не сохраняли наши силы, нервы и деньги.

Главное, что история на этом не заканчивается. Многие разработчики вкладывают деньги в дальнейшее развитие существующих систем. Нет-нет, да и появляются на рынке новые игроки. Можно сказать, что мы находимся на пике развития данного сегмента безопасности, комфорта и развлечения в доме.