Что такое система умный дом и пример её реализации

Домой
Про гаджеты
Для дома
Как работает и из чего состоит система Умный дом — обзор видов…

Комплексная система умный дом – это полная автоматизация управления устройствами во всех помещениях дома квартиры или офиса. Она позволяет управлять как отдельными блоками, так и всем в целом. Это может быть нажатие кнопки на сенсорной панели по месту, а возможна и дистанционная передача команд с помощью смартфона или планшета.

Различные аудио-, свето- и видео- сценарии заранее прописываются в программе, благодаря которой работает контроллер, то есть мозг Умного дома. Это существенно экономит время хозяев жилища. Также исключается возможность возникновения аварийных ситуаций.

Система умный дом позволяет настроить различные режимы при нахождении хозяев дома, в отпуске, приеме гостей. Сюжет сценария заключается в создании комфортных условий для человека. Это может быть проигрывание любимой музыки, изменение температурного режима в помещении, включение фильма в заданное время.

Умный дом самостоятельно отключает электроприборы, переводит их в спящий режим при отсутствии людей. При необходимости система позволяет в любое время переводить автоматическое управление оборудованием в ручной режим.

История появления

Самая первая система заявила о себе в 1961 году. Она была очень примитивной, если сравнивать с современными технологиями. Люди во все эпохи своего существования старались облегчить свою жизнь, совершенствуя различные устройства. Так появилась идея дистанционного управления оборудованием.

Человек постоянно стремился к комфорту. Одними из первых «интеллектуальных» домов было жилье богачей в Америке. Они были оборудованы различной бытовой техникой и электроникой. Со временем стали реализовывать задумки по совмещенному управлению всеми устройствами из одного места. Начали появляться «интеллектуальные» здания, отображающие комплексные решения поставленных задач. Система Умный дом была построена с помощью структурированных кабельных связей.

Официальным годом появления Умного дома является 1978. Тогда же родился термин Смарт хоум (англ.). Американские системы работали на частоте 60 Гц и напряжении 110 В, поэтому они не прижились на территории России.

Одной из первых возможностей умной автоматизации была плавная регулировка освещения. Изначально идея воплощалась с помощью светорегуляторов (или диммеров). Они позволяли приглушать свет в комнате, уменьшая освещенность в ней. Такой режим удобен при просмотре фильмов и в качестве экономии потребления электроэнергии.

С развитием новых технологий на смену диммерам пришли программируемые контроллеры, взявшие на себя роль автоматического управления не только освещением, но и остальными системами, необходимыми для комфортного пребывания человека в здании.

Что умеет система Умный дом?

Установка системы Умный дом является очень популярной. Она контролирует работу всех устройств в помещениях коттеджа или офиса. Комплекс управления построен на базе датчиков, выполняющих мониторинг текущих параметров. Информация с датчиков поступает на управляющие элементы, которые согласно заданной программе дают команду исполнительным механизмам и устройствам. С помощью сети интернет возможен удаленный мониторинг всего оборудования, находящегося в здании, а также дистанционное управление им.

Умный дом может управлять следующим:

• внутренним и наружным освещением, архитектурной подсветкой, рекламой;
• вентиляцией, кондиционированием;
• отоплением помещений (системой теплый пол, радиаторами);
• всеми видами сигнализаций (охранной, пожарной, аварийной);
• разрешением доступа в здание;
• видеонаблюдением (местным и дистанционным);
• распределением видео- и аудио сигналов (мультирум);
• обогревом ступеней, лестниц, дорожек и ливневых стоков;
• альтернативными источниками электроэнергии (дизель-генераторами, аккумуляторными батареями);
• энергопотреблением (контроль распределения нагрузок по фазам, ограничение превышения максимальных нагрузок);
• различными насосами (дренаж, канализация, полив территории);
• въездными воротами;
• рольставнями, шторами, жалюзи.

Какие бывают системы умный дом

Для реализации системы все используемое оборудование должно быть совместимо между собой. С этой целью был создан Альянс Электронной промышленности для разработки единого стандарта электроники. Такое решение позволило различным компаниям производить универсальное оборудование, используемое в Умном доме.

Классификация систем по основным критериям:

• централизованные/ децентрализованные;
• проводные/беспроводные;
• с открытым/закрытым протоколом.

Готовые системы Умный дом помогают экономить время при управлении различными развлекательными и инженерными системами в помещениях.

Централизованое и децентрализованное управление домом — количество модулей и их работа

Централизованное управление
представляет собой один логический модуль. В его роли выступает программируемый контроллер, имеющий большое количество выходов. Под конкретный объект для такого компьютера пишется индивидуальная программа. На базе этого софта выполняется управление всеми инженерными сетями и исполнительными устройствами.

Преимуществом централизованной системы является возможность управления всем зданием с одного места и в едином интерфейсе. С помощью центрального контроллера можно создать различные по сложности сценарии, привязывая их к определенным действиям, времени года или суток. Такой вариант позволяет подключать большое количество различного оборудования. На этом специализируются такие компании, как: AMX, Crestron, Z-Wave, Ectostroy, Bechoff.

При устройстве централизованной системы работоспособность всего оборудования будет зависеть от контроллера и программы, заложенной в нем. Если компьютер выйдет из строя, то прекратят свое функционирование и все завязанные на нем модули. Оптимально подключение этого комплекса через источник бесперебойного питания.

Если понадобится перепрограммирование Умного дома, а программиста не будет рядом, то алгоритм придется писать заново. Поэтому важным критерием выбора является подбор надежного и качественного контроллера.

Децентрализованную систему
можно назвать еще распределенной. В этом случае каждый элемент системы (исполнительное устройство) является самостоятельным микроконтроллером, имеющим такой тип памяти, при котором информация сохраняется даже в случае потери сетевого питания. Этот фактор повышает надежность работы комплекса в целом. При неработоспособности какого-либо элемента вся система квартиры или дома продолжает функционировать дальше, за исключением «выпавшего» звена.

Децентрализованная система – надежная, с возможностью подключения дополнительных «умных» блоков для создания особых сценариев. В продаже имеется большой ассортимент панелей для управления приборами, различающихся по функциональности и дизайну. Ведущими производителями в этом направлении являются: ABB, Scheider Electric, HDL, Berker, Gira, Vimar.

К недостаткам комплекса можно отнести большое количество оборудования, которым комплектуют щит. Оно периодически может ломаться, что повлечет за собой материальные расходы на замену.

Использование проводников и беспроводные технологии

Проводная система Умный дом
построена на принципе передачи всех сигналов от управляющих устройств к исполнительным блокам по информационной шине. Такой шиной могут служить специальные проводники или витая пара.

Достоинством проводной системы является ее надежность, благодаря использованию экранированных проводников. Это исключает помехи и наводки в сети. Также эта система передачи данных обладает высокой скорость отклика. При подаче той или иной команды не возникает задержек из-за помех или других факторов.

Так, при организации беспроводной системы, отклик команды может задерживаться. Человек повторным нажатием кнопки пытается добиться срабатывания устройства. Происходит забивание информационной шины дублирующими сигналами, что может привести к зависанию всего комплекса.

Для организации проводной системы Умный дом предлагается разнообразный выбор управляющих элементов, которыми являются интеллектуальные выключатели. Такие механизмы многофункциональны и имеют стильный дизайн. В таких системах проще внедрить какой-либо новый элемент мультимедиа или климат-контроля.

Проводная система является пожаробезопасной и имеет длительный срок эксплуатации без ревизии. К недостаткам можно отнести отсутствие мобильности расположения выключателей. Также точки вывода кабеля к панелям управления необходимо предусматривать заранее.

Важен качественный монтаж информационных сетей для надежной работы системы. Организация Умного дома возможна лишь в новом жилье или вначале ремонта. При проложенной классической электропроводке организовать систему технически будет невозможно.

Беспроводная система
построена на принципе передачи радиосигнала от главного устройства (панели управления) к исполнительному органу. Такое решение позволяет сократить количество прокладываемых проводов в помещении и время на монтаж приборов. Беспроводное оборудование весьма кстати подойдет к установке в деревянном доме, где необходимо по минимуму нарушать целостность природных материалов. Основными производителями этого типа являются: Z-Wave, Berker, HDL, Zamel, Vitrum, Gira.

Преимуществом такого комплекса является возможность монтажа в зданиях с готовым ремонтом и обычной проводкой. Каждая беспроводная панель управления имеет связь с остальными панелями и может передавать им команды. Такая взаимосвязь оборудования позволяет создавать различные световые сценарии в разных помещениях.

Мобильные панели управления можно располагать в удобных для владельцев местах. Они изготавливаются двух типов: встроенного и накладного. Радиосистема не требует специального предварительного проекта. Поэтому такая система Умный дом легко реализовывается своими руками.

Работа всех «интеллектуальных» устройств зависит от качества радиосигнала. Недостатком беспроводного комплекса является то, что многие бытовые электропотребители вызывают помехи проходящих сигналов. Также при работе устройств от батареек потребуется регулярная их замена.

Беспроводной Умный дом ограничен функциональностью из-за нестабильности передаваемых сигналов. Поэтому безопасность такого комплекса ниже, так как есть возможность глушения сигналов хакерами.

Открытый/закрытый протокол системы автоматизации

Протокол – это кодовая система взаимосвязи всех устройств между собой, на базе которой и работает Умный дом. В Европе самым популярным считается протокол KNX. Преимуществом этого вида является взаимодействие с энергонезависимой памятью устройств, а также независимая работа каждого прибора.

Протокол KNX является открытым. Этот стандарт передачи данных очень популярен. Поэтому не возникает проблем с сервисным обслуживанием такой системы в случае необходимости. Продукция многих производителей работает на этом «языке». Она тестируется на совместимость друг с другом.

Достоинством открытого протокола является большой выбор устройств с разными дизайнами или подходящим набором функций. Ведущими производителями являются: KNX, Wago, Bechoff. Конкуренция между производителями все чаще вызывает выпуск обновленных и улучшенных моделей. Стоимость таких устройств, с протоколом открытого типа, выше закрытого.

Ввиду негибкости устройств со связью открытого типа и их зависимости от определенных стандартов, на рынке стали появляться новые продукты, работающие на закрытом собственном протоколе. Это повлекло снижение затрат на изготовление оборудования и упрощение процесса программирования. У многих производителей начала появляться собственная линейка продукции, которую другие фирмы не изготавливают. Оборудование, работающее на закрытом протоколе, изготавливают: ABB, HDL, Vimar, Bticino.

Среди достоинств технологий закрытого протокола являются нестандартные интересные решения по приемлемым ценам, мобильность на рынке. К минусам можно отнести фактор зависимости покупателя от одного производителя.

В чем польза системы умный дом? Стоит ли покупать?

Интеллектуальные комплексы становятся все более популярными и доступными по цене. Рынок предлагает большой выбор многофункциональных устройств для организации автоматизации в доме. Экономия ресурсов проявляется в их потреблении только в необходимые моменты, когда люди дома. В остальных случаях система переводит дом в энергосберегающий режим. Особенно это актуально для частного жилья и коттеджей с большой площадью.

Умный дом может позаботиться и о питомцах. По заданной программе включает подача корма, воды, происходит регулировка света в аквариуме или открываются дверцы для выхода животных из дома. За четвероногими друзьями можно наблюдать на планшете. В случае наличия животных в доме, целесообразно организовать проводную сеть, спрятав всю проводку за стены. Панели управления должны быть вмонтированными. Это защитит систему от порчи.

В случае с детьми система Умный дом позволит контролировать их поведение в квартире или доме. Можно ограничивать включение телевизора и компьютера. Или предоставлять доступ в интернет при выполнении ими определенных условий.

Самым главным преимуществом «интеллектуального» дома является дистанционное наблюдение и контроль над жильем. Система защищает от вторжения воров. Также это хороший способ предотвращения аварийных ситуаций. В критической ситуации можно перекрыть воду, отключить электропитание или передать сигнал о пожаре. Все уведомления и предупреждения приходят в виде сообщений владельцу здания.

Система Умный дом цены определяет своей многофункциональностью. Для бюджетного варианта приобретаются основные логические модули, а со временем приобретаются дополнительные, что расширит возможности комплекса.

 Загрузка …

Видео о системе умный дом

Чудо техника, как сделать бюджетный умный дом?

Умный дом — Schneider Electric

Отзывы

Отзыв №1

Приобрели Умный дом пару лет назад. Жизнь стала намного комфортнее. Не надо бегать за детьми и проверять выключили ли они свет в комнате или приставку после игры. За всем следит компьютер и мы с телефона. Очень удобная штука для подсматривания, чем занимаются дети в наше отсутствие, и кого приводят в дом.

Елена и Максим, Нижний Новгород

Отзыв №2

Недавно ходил в гости к друзьям. Крайне был удивлен, как все освещение регулируется автоматически, в зависимости от того, где находятся и чем занимаются люди. При просмотре фильма закрылись жалюзи, и погас свет. Когда сделали паузу, свет сам включился, но частично. Очень эффективный метод экономии потребления электроэнергии.

Вячеслав, СПб

Принято считать, что концепция «Умного дома» (от английского smart house) берет свое начало в середине прошлого века, но из-за высокой стоимости реализации подобные проекты не получили широкого распространения. Ситуация в корне изменилась с развитием электроники и в настоящее время такие системы хоть все еще не внедряются повсеместно, но уже и не воспринимаются как диковинка. Предлагаем рассмотреть, что представляет собой «Умный дом», его круг задач, а также возможность самостоятельной реализации такого проекта.

Содержание

Что такое система «Умный дом»?

Под данным термином подразумевается программно-аппаратный комплекс, позволяющий автоматизировать и упростить управление различными системами, а также другим оборудованием дома или квартиры.

В качестве примера приведем функции, которые могут быть возложены на «Smart house» (далее SH):

Управление системой освещения, например:

• включать свет по сигналу датчика движения;
• имитация присутствия хозяев (периодически зажигается свет в разных комнатах);
• изменение различных вариантов подсветки интерьера;
• дистанционное управление светом при помощи планшета или смартфона и т.д.

Вариант функционального набора охранной системы:

• получение SMS сообщений в случае включения, отключения и срабатывания системы;
• отправка MMS сообщений с видеокамер при поступлении сигналов от датчиков движения;
• возможность просмотра видеозаписи через Интернет и т.д.

Система климат-контроля:

• поддержка температуры на заданном уровне, с возможностью его установки дистанционно (например, при помощи смартфона);
• установка режима максимальной экономии при отсутствии хозяев и т.д.

Какие минусы имеет «Умный Дом»:

• Любая электроника не застрахована от сбоев или зависаний. Нужно быть готовым к тому, что в любой момент понадобится перенастройка отдельных электронных систем и компонентов вручную;
• Дороговизна. На рынке России и СНГ производители продают системы по минимальной цене от 2000 долларов до 5000, в зависимости от «начинки» и пожеланий заказчика.

Как сделать дом «Умным»?

В идеале реализация подобных решений должна вестись на этапе строительства, но такой вариант ввиду разных причин не популярен среди застройщиков. В результате остается два способа автоматизации:

1. Обратиться в профильную компанию, где на основе ТЗ заказчика будет составлен проект с его последующей реализацией. Минимальная стоимость такого решения варьируется, как уже было сказано выше, в пределах $2000-$5000, максимальная зависит от функционального набора и используемого оборудования.
2. Самостоятельно разработать и внедрить систему «Умный дом».

В первом случае заказчик получает готовое решение, под ключ. Во втором, стоимость реализации можно существенно сократить, если не на порядок, то в несколько раз, особенно если использовать для этой цели платформу Ардуино (о ней мы расскажем немного ниже). Необходимо предупредить, для реализации проекта потребуются навыки программирования, но разработчики постарались максимально упростить эту задачу.

Кратко о платформе

Основа платформы это плата с микроконтроллером (далее МК) и электронным обвесом к нему. К контролеру выпускается множество различных датчиков и плат расширения с теми или иными функциями.

Обозначение:

1. Порт для перепрошивки (стандартный USB).
2. Кнопка аппаратного сброса.
3. Сигнал опорного напряжения.
4. GND.
5. Контакты для цифровых сигналов.
6. Сигнал ТХ.
7. Сигнал РХ.
8. Порт для подключения внешнего программатора.
9. Контакты для аналоговых сигналов.
10. Подключение внешнего питания.
11. GND.
12. +5 В.
13. +3,3 В.
14. Сигнал сброса.
15. Разъем для источника питания.
16. Микроконтроллер.

Особенность платформы заключается в том, что процесс программирования МК максимально упрощен. Прошивка при помощи встроенной программы-загрузчика через имеющийся на плате порт USB. На случай случайного «затирания» этой программы предусмотрена возможность перепрошивки стандартными программаторами.

Для программирования используется бесплатная оболочка (Arduino IDE), совместимая с наиболее распространенными операционными системами (Windows, Linux, Mac OS). В эту оболочку входит текстовый редактор для написания программ, компилятор и библиотеки. В качестве базового языка программирования используется упрощенный вариант С++. Более полную информацию о программировании МК можно получить на сайте разработчика и тематических форумах. В этих же источниках можно узнать все о визуализации управления системой.

Ориентировочная стоимость оригинального базового модуля $30 — $50 (в зависимости от модификации), китайских аналогов — $10-$16.

Примеры плат расширения и датчиков

Приведем краткое описание шилдов, которые могут понадобиться при разработке собственного проекта SH.

Модуль для подключения к локальной сети или интернет по стандартному протоколу TCP/IP. В качестве основного элемента используется контроллер ENC28J60. Данное устройство позволяет организовать визуализированное управление системой с веб-сайта.

Модуль GPRS/GSM SIM900 позволяет осуществлять управление системой при помощи обмена данными через сеть любого мобильного оператора. Для подключения к сети используется стандартная SIM карта. Имеется возможность отправки SMS и ММС сообщений, в библиотеке модуля реализована поддержка других функций.

Реле электромеханического действия на 10 А 250 В, может использоваться для управления освещением или другой соответствующей нагрузкой. При подключении питания включается светодиод красного цвета, если реле срабатывает, то дополнительно загорается зеленый индикатор. Сигнал можно подавать от любого цифрового выхода МК.

К сожалению, при максимальной нагрузке или близкой к ней у электромеханических реле, через несколько недель работы могут начать залипать контакты, поэтому для управления работой электрокотлов системы отопления они не подходят. Но не стоит расстраиваться, для платформы Ардуино можно найти модули на все случаи жизни, в данной ситуации решить проблему можно при помощи твердотельного реле, например SSR-25DA.

Обозначения:

1. GND на базовой плате.
2. К цифровому выходу, например, D
3. Питание от сети 220 В.
4. Подключение нагрузки.

Обратим внимание, что данный модуль реализован на симисторе, а для его стабильной работы требуется отвод тепла, поэтому рекомендуем вместе с модулем приобрести и штатный радиатор.

Датчики

Теперь рассмотрим несколько типов датчиков, которые также могут быть полезны для проекта, начнем с ИК устройства HC-SR501, фиксирующего движения.

Обозначения:

1. Питание от источника в диапазоне 5-12 В (можно подключить к +5 В на плате контроллера).
2. Сигнал, исходящий от датчика (подключается к любому цифровому входу МК)
3. GND соединяется с соответствующим контактом базовой платы.
4. Время задержки (удержание логической единицы на выходе) – от 5 до 300 сек.
5. Чувствительность датчика (можно установить от 3 до 7 метров).
6. Переключатель в режим «Н» (при серии срабатываний устанавливается логическая единица).
7. Установка режима «L» (при активации посылается одиночный импульс).

Не менее полезным будет цифровой температурный датчик DS18B20 (изготавливается в герметичном и обычном исполнении). Их особенность заключается в том, что устройства не требуют калибровки и каждое из них имеет собственный уникальный идентификатор. То есть, датчик передает данные температуры и свой уникальный номер. Благодаря этому на один шлейф можно установить несколько датчиков и программно обрабатывать поступающую информацию. Ограничение длины сигнальных проводов – 50 метров.

Завершая тему датчиков, приведем модуль для измерения влажности, он может быть использован в качестве сигнализатора протечки воды или для организации полива комнатных или тепличных растений.

Обозначения:

1. Цифровой выход, подключается к любому соответствующему разъему на базовой плате МК. Сигнализирует о влажности, соответствующей порогу срабатывания.
2. Аналоговый выход, информирует о текущей влажности.
3. GND
4. Питание +5 В.
5. Управление порогом чувствительности.

Мы привели только три типовых датчика совместимых с платформой, на самом деле их значительно больше. Ознакомиться с разнообразием данной продукции можно на сайтах производителей.

Закончив с обзором оборудования, перейдем к проектированию системы управления и автоматизации, начать необходимо с постановки задачи.

Определение начальных условий

В первую очередь необходимо определиться с постановкой задачи, то есть, с функциональностью системы. Допустим, у нас имеется однокомнатная квартира, которую можно условно разделить на следующие зоны:

• Тамбур.
• Прихожая.
• Туалет, совмещенный с ванной комнатой.
• Кухня.
• Жилая комната.

Задача: автоматизировать управление освещением, бойлером и системой вентиляции.

Поставим задачи для каждой из зон.

Тамбур

В данном случае можно автоматически включать свет при приближении к входной двери. То есть, потребуется датчик движения. При этом необходимо учитывать уровень освещенности, соответственно, автоматика должна срабатывать только в темное время суток. Для этого понадобиться датчик GY302 или аналогичный (в обзоре мы не приводили его, но найти описание не составит проблем). Включение и выключение лампочки (через заданное в программе время) можно доверить твердотельному маломощному реле, например G3MB-202P,
рассчитанному на ток нагрузки 2 А.

Прихожая

Управление освещением в данной зоне можно организовать по тому же принципу, что и в тамбуре. Можно добавить включение света при открытии входной двери. В качестве датчика подойдет типовой дверной геркон.

Туалет и ванная комната

Включение бойлера можно связать с наличием в квартире хозяев. Если никого нет, автоматика принудительно отключает нагреватель воды при помощи модуля SSR-25DA. Отслеживать температуру нагрева нет смысла, поскольку данные устройства самостоятельно отключаются при достижении заданного порога. Свет и вытяжка должны включаться автоматически при входе человека в эту зону, и отключаться через определенное время, если не обнаруживается движение.

Автоматизация кухни

Управление освещением данной зоны можно оставить ручным, но дублировать его автоматикой, отключающей свет, если движение не обнаруживается длительное время. При работе электро или газовой плиты должна включаться вытяжка и отключаться через некоторое время после приготовления пищи. Управлять работой вытяжки можно при помощи термодатчика, фиксирующего повышение температуры при включении плиты.

Жилая комната

В данном помещении управлять освещением лучше вручную, но можно реализовать возможность автоматического отключения света при достаточном уровне освещенности.

Приведенный пример довольно условный, поскольку алгоритм работы Умного дома каждый разрабатывает в зависимости от личных предпочтений.

Особенности терморегуляции

В заключение дадим несколько рекомендаций по управлению отоплением. Следует учитывать большую инерционность данной системы. Велика вероятность того, что управление посредством простого включения и отключения отопления, в соответствии с заданным температурным диапазоном, могут создать довольно дискомфортные условия. В данном случае следует использовать алгоритм PID-регуляции, в сети доступна библиотека с его реализацией для Ардуино.

Не вдаваясь в подробности можно описать работу данного алгоритма следующим образом:

• Производится анализ между необходимой и текущей температурой в помещении, и по результату устанавливается определенная мощность отопительной системы.
• Производится учет постоянных теплопотерь. Они могут зависеть от уличной температуры или других факторов. Поэтому при достижении заданной температуры, отопление не отключается полностью, а снижается до уровня необходимого для компенсации теплопотери.
• Последний фактор, влияющий на работу алгоритма, учитывает инерционность системы отопления, что не допускает выход температуры за установленный диапазон.

Содержание
скрыть

Что такое «Умный дом»?

Что включает в себя умный дом?

Популярные комплекты умного дома
Стартовый комплект FIBARO Starter Kit

Набор Умный дом GAL SH-1000, «Стартовый набор»

Умный дом Rubetek Evo набор «Дом»

Комплект умного дома Xiaomi Smart Home 2 Full Kit

«Умный дом» Ростелеком Расширенный комплект Безопасность

Какими будут умные дома в будущем?

Заключение

В последнее время все чаще можно услышать словосочетание «умный дом». Однако мало кто знает, что это такое. Между тем, концепция умного дома существенно упрощает быт и позволяет дистанционно управлять всей бытовой техникой. Давайте поговорим об этом более подробно.

Что такое «Умный дом»?

«Умный дом» — это буквальный перевод английского словосочетания «smart house». Под ним понимают способ автоматизации домашнего быта путем объединения всех электроприборов и бытовой техники в доме в одну единую экосистему. Как правило, такая экосистема имеет свой «мозг» — то есть фирменную программу, устройство или сервис, с которого осуществляется управление.

Технология smart house дает пользователю следующие возможности:

• дистанционно из любой точки мира управлять электрикой и электроникой в своем жилище (например, находясь в отпуске или командировке в жаркую погоду сделать работу холодильника более интенсивной);
• настроить бытовую технику таким образом, чтобы она включалась в строго определенное время (например, зажигать свет и запускать обогреватель к приходу хозяина с работы);
• настроить бытовую технику так, чтобы она включалась при наступлении определенных обстоятельств (например, чтобы при повышении определенного порога температуры начинал работать кондиционер);
• управлять бытовой электроникой с помощью голосовых команд;
• с помощью голосовых команд выходить в Интернет, осуществлять серфинг по сети, проигрывать видео на домашнем телевизоре, а также выполнять другие действия, связанные с Интернетом.

Что включает в себя умный дом?

Smart house включает в себя три основных элемента. В состав входит следующее оборудование.

• Контроллер (иногда его еще называют хабом)
  . Это устройство, соединяющее все элементы умного дома в единое целое, оценивающее их работу и условия окружающей среды и в зависимости от такой оценки управляющее домом. Иными словами, это его «мозг».
• Датчики
  . Это приборы, получающие информацию о состоянии окружающей среды и состоянии прочей бытовой техники и подающие ее на контроллер. Простейшим примером является термодатчик, включающий в зависимости от температуры в жилище обогреватель или кондиционер.
• Актуаторы
  . Актуаторами называют устройства, непосредственно исполняющие команды, поступающие с контроллера. Простейшим примером актуатора может послужить электрическое реле, включающее свет в строго установленное время.
• Бытовая техника
  . Вся бытовая электроника и электрика, имеющаяся в квартире, также является неотъемлемой частью smart house, потому что принцип умного дома направлен как раз на продуманную организацию ее работы и автоматизацию происходящих в ходе этого процессов.

Также умные дома могут включать в себя элементы безопасности, такие, как:

• сигнализации;
• датчики движения;
• датчики открывания дверей;
• датчики горения;
• видеонаблюдение.

Популярные комплекты умного дома

Рассмотрим наиболее популярные системы смарт хаус, которые можно без особых проблем подключить в своем жилище, оптимальные для новичков.

Стартовый комплект FIBARO Starter Kit

Стартовый комплект FIBARO Starter Kit представляет собой базовый набор для создания умного дома. Он включает в себя следующие элементы:

• контроллер Fibaro home center lite;
• модуль беспроводного управления бытовой электроникой и электрикой, включающийся в розетку;
• датчики температуры окружающего воздуха;
• датчик протечки и влажности;
• датчик возгорания и дыма;
• датчик движения.

Все модули связаны с контроллером посредством радиосигнала определенной частоты. Бытовая техника подключается к нему с помощью встроенных протоколов беспроводной связи Wi-Fi или Bluetooth.

Стартовый комплект FIBARO Starter Kit

Следует отметить, что собственного интерфейса или каких-либо органов управления (за исключением кнопки включения подачи питания). Управление устройством осуществляется посредством смартфона с помощью установленной на него мобильной программы. Приложение поддерживается как операционной системой Андроид, так и «яблочной» осью. Скачать его можно в официальных магазинах программ Google и Apple. Скачивание совершенно бесплатно.

Это интересно:
  Устройство Kissenger имитирует поцелуй на расстоянии

Хаб поддерживает стандарт сотовой связи GSM, поэтому его можно использовать для телефонных звонков и отправки СМС-сообщений.

Предусмотрена возможность удаленного управления домом из любой точки мира. Такое управление полностью безопасно, поскольку для передачи данных используются особые протоколы шифрования информации. Они исключают любые попытки перехвата сигнала и подключения к вашему хабу.

Стоимость базового набора от FIBARO в России составляет от 45 000 до 47 000 рублей. Если покупать только контроллер, он обойдется приблизительно в 30 000 рублей. Дополнительные аксессуары для FIBARO можно заказать с Aliexpress (в частности, там доступны некоторые датчики и органы управления). Там они стоят гораздо дешевле, чем в российских розничных сетях и даже дешевле, чем на официальном сайте представительства компании в нашей стране.

Собрать комплект от FIBARO можно и самостоятельно, без привлечения специалистов. Схема подключения оборудования достаточно проста и доступна даже человеку, не имеющему профессиональных знаний и навыков.

Набор Умный дом GAL SH-1000, «Стартовый набор»

Набор Умный дом GAL SH-1000, «Стартовый набор» — это простейший комплект smart house в бюджетном ценовом сегменте (она стоит от 3 000 до 5 500 рублей). Вполне понятно, что от системы, обладающей такой стоимостью, не стоит ждать заоблачных характеристик. По сути, GAL SH-1000 и не является умным домом, это скорее своеобразная автоматизированная система безопасности, сообщающая о проникновении посторонних лиц в ваше жилище или гараж, залитии потолка от соседей, а также о внезапном отключении подачи электроэнергии.

GAL SH-1000 включает в себя:

• контроллер;
• сетевой блок питания на 12 Вольт;
• радиочастотный пульт дистанционного управления;
• датчик открывания дверей;
• датчик протечки.

Датчики размещаются:

• дверной – на дверях;
• протечки – около водопроводного оборудования (в общих случаях) или на потолке (при риске залития от соседей).

Возможно приобретение и установка ряда дополнительных датчиков (например, датчика движения).

Устройство поддерживает стандарт мобильной связи GSM, а также стандарт передачи данных 2G. Это позволяет осуществлять с его помощью звонки, а также выходить в интернет.

Управлять бытовой электроникой и домашней электрикой с помощью GAL SH-1000 нельзя. Главная задача набора – дистанционное предупреждение хозяина о неприятностях. Происходит оно путем рассылки push-уведомлений на сотовый телефон. Подключить можно до четырех разных номеров. Это очень удобно для семьи и нескольких человек, поскольку может сообщить о произошедших в квартире неприятностях каждому из них.

Набор Умный дом GAL SH-1000, «Стартовый набор»

Управление осуществляется двумя способами.

• С помощью идущего в комплекте поставки радиочастотного пульта дистанционного управления. Этот способ хорош тем, что не расходует заряд аккумулятора и ресурсы телефона. Однако он имеет один существенный недостаток – использовать его можно не далее, чем 250 – 300 метров от дома. На большем расстоянии до контроллера не доходит сигнал пульта.
• С помощью мобильного приложения. Управлять системой можно и с помощью приложения для сотового телефона. Тут уже никаких ограничений по расстоянию нет – управление доступно из любой точки мира, где есть интернет. Для управления контроллером с помощью мобильного телефона на него предварительно нужно установить специальное приложение. Оно поддерживается как Android, так и iOS и доступно в официальных магазинах программ этих мобильных операционных систем (GooglePlay и AppStore соответственно).

Это интересно:
  Телевизор Смарт ТВ — что это такое и как им пользоваться

Датчики подключаются к контроллеру также с помощью радиосигнала с частотой 433 Мгц. Однако возможно и проводное подключение. Оно более надежно, поскольку на него не оказывают негативного влияния различные радиопомехи. Со стороны контроллера провода подключаются самым обычным способом. А вот подключение к датчикам защищено от попадания на контакты влаги и пыли. Такая защита сделана неспроста: датчики залития находятся в непосредственной близости от воды, а датчик открывания дверей может быть размещен с уличной стороны дверного проема.

Всего поддерживается восемь зон обслуживания. Иными словами, датчики можно установить в восьми различных местах. При этом по беспроводной связи к контроллеру можно подключить не более шести. Оставшиеся два – только по проводам.

GAL SH-1000 подойдет тем, кто заботится о безопасности своего жилища, а также людям, которые хотят попробовать систему умного дома и понять, нужен он им или нет. Благодаря невысокой цене комплекта такое опробование по карману каждому.

Смонтировать систему не сложно, поэтому с ее установкой и подключением справится даже непрофессионал.

Умный дом Rubetek Evo набор «Дом»

Набор «Дом» от компании Rubetek Evo – это простенькая система умного дома. В целом она обладает теми же характеристиками, что и GAL SH-1000 и включает в себя:

• датчик открывания окон и дверей;
• датчик дыма.

Однако появились две дополнительные функции:

• подача электрического тока на те или иные бытовые электроприборы в заранее заданное время;
• автоматическое дистанционное включение света.

Правда, эти функции имеют некоторые ограничения: в первом случае можно подключить только один электроприбор, во втором – настроить выключение и включение света только в одной комнате.

Умный дом Rubetek Evo набор «Дом»

Дистанционное управление с помощью смартфона или радиопульта не предусмотрено. Оно осуществляется с помощью домашнего компьютера по протоколу Wi-Fi. Разумеется, для этого к компьютеру обязательно должен быть подключен Wi-Fi роутер. После подключения к нему системы можно войти в ее меню и выставить все необходимые настройки. Кроме того, доступно подключение к локальной домашней сети с помощью стандартного кабеля LAN. Для этого к хабе имеется соответствующий разъем. Такое решение, исключающее дистанционное управление, не очень удобно, так как по сути крепко связывает систему с домашним ПК, делая возможной ее настройку только с него.

Система проста в сборке, поэтому ее монтаж в квартире или частном доме доступен каждому, кто имеет хотя бы минимальные познания в электронике.

Средняя стоимость набора Rubetek Evo в российских розничных сетях составляет 12 000 рублей.

Комплект умного дома Xiaomi Smart Home 2 Full Kit

Комплект Xiaomi Smart Home 2 Full Kit – система, созданная известной китайской корпорацией по производству мобильных телефонов. Он представляет собой полноценный дом, а не систему безопасности для квартиры, поскольку способен подключаться к большинству бытовой техники и управлять ей. Единственным условием такого подключение является наличие у электроники Bluetooth или Wi-Fi модуля. Кроме того, система с помощью так называемой «умной» розетки позволяет подавать электропитание на те или иные приборы в строго установленное время или при соблюдении определенных условий (например, включать свет после 19-00, а обогреватель – при падении температуры до +16 градусов Цельсия).

Это интересно:
  Самый мощный игровой ноутбук 2019 года

В комплект Xiaomi Smart Home 2 Full Kit входят:

• контроллер;
• датчики движения и открытия дверей;
• датчик температуры;
• модуль беспроводного подключения бытовой техники;
• «умная» розетка».

Управлять Xiaomi Smart Home 2 Full Kit можно с помощью смартфона. Для этого на него потребуется установить специальное приложение, которое поддерживается как Андроид, так и iOS. Скачивание программы совершенно бесплатно. Ее можно установить в официальных магазинах мобильных операционных систем.

Комплект умного дома Xiaomi Smart Home 2 Full Kit

Главный минус заключается в том, что она питается не от бытовой электросети, а от встроенного аккумулятора на 150 мА/ч. Несмотря на то, что заряда батареи хватает почти на неделю, необходимость подзарядки все-таки является недостатком. С другой стороны, в сельской местности, где нередки отключения электроэнергии, наличие автономной системы питания будет скорее преимуществом, так не парализует функционирование умного дома.

Базовый комплект Xiaomi Smart Home 2 Full Kit стоит от 4 000 до 5 000 рублей. Однако его можно расширив, приобретя дополнительные датчики (например, влажности) или интерфейсы (например, термометр с жидкокристаллическим дисплеем). Цена аксессуаров колеблется в пределах от 1 000 до 3 000 рублей. Если подходить к оборудованию своего дома серьезно и приобретать большую часть датчиков, полная стоимость системы составит от 15 000 до 20 000 рублей.

Монтаж умного дома от Сяоми достаточно прост и не требует каких-то особых навыков, поэтому его вполне можно построить своими руками.

«Умный дом» Ростелеком Расширенный комплект Безопасность

«Умный дом» Ростелеком Расширенный комплект Безопасность – это система smart house от отечественной коммуникационной компании. Возможности управления электроприборами базовый комплект системы не имеет. Однако ее можно получить путем покупки дополнительных аксессуаров (например, умной розетки).

Изначально у Ростелекома в приоритете безопасность, поэтому в комплект «Умного дома» входят следующие датчики:

• дыма;
• движения;
• открывания дверей;
• протечки.

«Умный дом» Ростелеком Расширенный комплект Безопасность

Возможно подключение системы видеонаблюдения. Также присутствует функция подачи электропитания на розетки или выключатели в строго определенное время или после выполнения определенных условий.

Управляется система с помощью смартфона или планшета. Для этого на девайсы необходимо установить специальное мобильное приложение. Оно поддерживается как на Android, так и на iOS.

Поддерживается протокол беспроводной связи Wi-Fi. С его помощью можно получать интернет (при условии подключения системы к сети), а также управлять комплексом.

Средняя стоимость умного дома от Ростелеком находится в пределах от 13 000 до 15 000 рублей.

Установить систему в квартире можно и самостоятельно.

Какими будут умные дома в будущем?

В целом тенденция умных домов уже оформилась, поэтому мы можем уверенно делать прогнозы о том, какими будут эти системы в дальнейшем. Скорее всего, умные дома уже через семь – десять лет:

• получат полностью голосовое управление на наиболее распространенных языках;
• будут управлять электропитанием во всем доме;
• будут регулировать отопление и подачу воды;
• включат в себя абсолютно всю имеющуюся в доме бытовую электронику;
• будут выполнять большую часть охранных функций (в том числе видеонаблюдение);
• заменят собой домашний персональный компьютер, слившись с ним в единое целое.

Заключение

Умный дом – уже наступившая реальность. Комплексы smart house позволяют управлять электропитанием и бытовой техникой в квартире, выполняют функции систем охраны. При этом приобрести их можно по относительно невысокой цене.