Как сделать умный дом своими руками, ч. 1: выбор технологий, управление светом

Система освещения «Умный дом» — это автоматизированная компьютерная сеть, реагирующая на различные действия человека, окружающей среды и способная переключаться между режимами работы, изменяя параметры связанных с ней гаджетов. Что касается последних, то речь идет о настенных, потолочных и точечных светильниках, аварийном освещении, садовых фонарях, неоновых и светодиодных подсветках.

Термин «Умный дом»

«Умный дом» — это наступившее будущее. Комплексная система, способная самостоятельно контролировать все инженерные устройства в здании. Модульная структура позволит оперативно вносить изменения и расширять базу функционала. Управление светом — это один из модулей системы «Умный дом».
Помимо него к ним относятся устройства слежения, безопасности, климат-контроля.

Каким бы совершенным ни было управление освещением (набор датчиков, детекторов и контроллеров), только при наличии централизованного контроля оно становится частью «умного дома». В систему входит специфическая электрическая проводка и устройства для автоматизированной работы. Каждый модуль тесно связан с остальными.

Применение «умного освещения»

Оборудование «умного освещения» предназначено для управления внутренними и наружными осветительными приборами. Сюда подключаются каждая лампа в доме, садовые фонари, точечные светильники и различные подсветки. Также централизованное устройство регулирует работу всех приборов.

Для подключения к сети используются контроллеры, а датчики и детекторы используются для регистрации действий.
К примеру, датчик регистрирует любые изменения освещения — наступление вечера и ночи, и в зависимости от того, насколько за окном темно, включает светильники с определенным уровнем яркости. Последнюю операцию выполняет не сам датчик, а контроллер. Датчик отправляет на него сигнал, контроллер его обрабатывает и принимает решение, что и где включать.

Преимущества системы освещения «умного дома»

После глобальной настройки останется наслаждаться его функциональностью. Пользователь задает условия, в зависимости от которых изменяется интенсивность светового потока, включаются и выключаются определенные светильники. К ним можно отнести погодные условия, цикл дня и ночи (уровень освещенности за окном).

Отдельная сенсорная панель имеет несколько программ для различных сценариев. Вы самостоятельно можете назвать эти программы, например, «Вечерний ужин», «Просмотр кинофильма», «Сон».

Управление электроэнергией

Помимо удобства настроек и беззаботного управления электрическими приборами в доме, используя такой модуль, вы существенно уменьшаете потребление электрической энергии. Датчики движения позволят отключать освещение в помещении, если человек покинул его, или с появлением первых лучей солнца открывать жалюзи и отключать осветительные приборы.

Список возможностей «умного освещения» безграничен. Перечислим лишь часть из них:

• отключение питания в розетках;
• распределение нагрузки по всему дому;
• автоматическое включение или отключение бытовой техники;
• переход на резервные источники питания (при необходимости);
• контроль доступа к сети и приборам.

Безопасность

Есть возможность запрограммировать систему, позволяющую удаленно управлять электросетью, приборами и светильниками.
Это требуется в тех случаях, когда необходимо создать эффект присутствия в доме людей. Благодаря этому недоброжелатели не посягнут на ваше жилище, пока вы вместе с семьей находитесь на курорте.

Функционал «умного освещения»

Включение или выключение осветительных приборов напрямую зависит от смены дня и ночи, присутствия в определенном помещении людей. Различные сценарии отвечают за режимы работы электрического оборудования — в ночное время суток могут работать точечные светильники (настенные бра и ночники) без центрального освещения, вечером — общее освещение (люстры, диодные лампы, вмонтированные в потолок), а днем все это отключается от питания.

Большинство систем имеет возможность управления работой домашнего кинотеатра или подсветки.

Несмотря на многообразие конструкций и наличие большого числа электронных компонентов, применение системы освещения «умный дом» так же просто, как включение или отключение обычной лампочки.

Логическая составляющая конструируется и закладывается в программный интерфейс во время разработки. Изменяя параметры на небольшом дисплее или пульте, вы управляете всем светом в доме. Понятный и простой интерфейс позволит пользоваться устройством даже пожилым людям или детям.

Система автоматического контроля света состоит из следующих компонентов:

• датчик движения, включающий свет только тогда, когда в помещении находится человек, и выключать при его отсутствии;
• диммер — плавная настройка освещенности;
• жалюзи, карнизы с электрическим приводом — используются для поиска баланса между естественным и искусственным освещением;
• электрические приборы — к системе могут подключаться различные бытовые приборы, которые могут функционировать как с ней, так и без нее;
• системное оборудование — различные модули, панели управления, пульт ДУ.

Важно! «Умное освещение» тесно связывают с другими инженерными сетями дома, что позволяет еще больше экономить на потреблении электрической энергии.

Автоматическое управление светом

Существует два готовых решения по автоматизации управления освещением в жилом доме или квартире. Первый метод подразумевает применение отдельных пультов для каждой комнаты. Многочисленные кнопки связаны с определенными осветительными приборами — ночниками, люстрами, бра и т. д.

Это позволяет человеку управлять светом из любой части дома — лежа на диване, сидя в кресле. Когда при чтении книги возникает необходимость в повышении яркости торшера, расположенного в непосредственной близости, достаточно нажать соответствующую кнопку на пульте.

По второму методу настраивается полная автоматизация процесса, требующая установки специальных датчиков. Это могут быть датчики движения, включающие свет при появлении человека и отключающие его через несколько минут после того, как он покинет комнату.

С другой стороны, пользователь имеет возможность выключить свет и находиться в помещении без него — для этого придется щелкнуть по выключателю вручную.

Включение или выключение осветительных приборов по таймеру

При помощи системы настраивается автоматическое управление осветительными приборами по таймеру. Программное обеспечение позволит включать или отключать свет, изменять яркость в зависимости от времени суток.
Ближе к вечеру включаются основные светильники, к ночи — ночники и бра с уменьшенной яркостью.

Отличный вариант для загородных домов. Есть возможность настроить включение или отключение света во дворе.

Изменение яркости освещения

Существует три основных способа регулирования яркости осветительных приборов в доме через систему «умного освещения». Первый способ подразумевает применение пульта ДУ, второй — специальной панели на стене, третий — автоматическое изменение яркости через заданный промежуток времени (предыдущий раздел).

Зависимость от времени суток

Такой подход связан с применением отдельных датчиков, фиксирующих изменения освещенности комнат на протяжении всех суток. Это очень удобный вариант, поскольку в отличие от управления освещением по таймеру, позволяет повышать яркость света пасмурным днем, когда в комнате действительно темно.

Часто метод используется в загородных (частных) домах с зимними садами или оранжереями. Светильники размещают над растениями, которые любят свет, после чего они регулируются автоматической системой «умного освещения».

Создание световых сцен

Световые сцены — это дополнительная функция автоматического управления светом, позволяющая запоминать комбинации нескольких включенных светильников и повторять их по нажатию одной кнопки. Удобный и эффектный вариант, подходящий для частных домов и квартир.

Наружное автоматическое освещение

За последние годы остается все меньше загородных домов без систем автоматического освещения для наружного оборудования. Специальные датчики регулируют работу наружных светильников, регистрируя изменение уличного света.
Электрические устройства включаются с наступлением сумерек. Чем темнее на улице, тем ярче искусственное освещение. Возможен ночной режим, когда приборы включаются только в присутствии людей.

Использовать автоматическое управление освещением в составе системы «умного дома» следует в тех случаях, когда вы преследуете одну или несколько (из перечисленных) целей: удобство эксплуатации осветительных приборов, экономия электрической энергии и защита недвижимого имущества от злоумышленников путем имитации присутствия. Несмотря на высокую стоимость установки, она быстро себя окупает.

Совсем недавно идеальным жильем считали просторное помещение с ремонтом и гармонично расставленной мебелью. Новинки техники были доступны очень влиятельным и богатым людям. Сейчас другое время, когда технический прогресс развивается стремительными темпами, внедряясь в нашу жизнь все больше и больше. Теперь же человек среднего достатка не может прожить без самых необходимых технических новинок, о которых раньше и не слышал. И наиболее перспективными считаются разработки, направленные на практическую автоматизацию всех бытовых процессов, или система «умный дом».

Система освещения «умный дом»

Система освещения умный дом

Где применяется?

Очень часто можно встретить мнение, что многие открытия свершились только потому, что людям что-то делать было лень. Все время нашего существования мы пытаемся свести наши усилия к минимуму, упростить жизнь. Сейчас это уже стало возможным как никогда раньше. Современные технологии достигли такого уровня, что при помощи компьютера можно автоматизировать практически любой бытовой процесс: охрана, отопление, вентиляция, водоснабжение и так далее. Из всего разнообразия направлений наибольший интерес вызывает автоматизация освещения, потому что человеческий глаз – самый чуткий орган, поставляющий максимальное количество информации и оказывающий влияние на восприятие всего окружающего.

Система освещения умный дом

Как действует?

Разделяют системы управления освещением «умный дом» на автоматизированную и полностью автоматическую. Различие между ними заключается в том, что в автоматизированной системе в управлении всей цепи как главное звено участвует человек. Также составляющими могут служить разные локальные органы управления (кнопки, выключатели, регуляторы), всевозможные датчики (например, сенсоры). Поступление и передача информации осуществляется по разным каналам (радио, кабель, лазерные и инфракрасные каналы), используются программные устройства и всевозможные анализаторы (логические блоки или даже компьютеры) или же другие периферийные устройства.

Система освещения умный дом

Уровни системы управления освещением «умный дом»

Начальным, самым низким уровнем управления светом «умный дом»

считается ручное. В этом случае включение и выключение осветительных приборов происходит путем использования обычных выключателей. Это первый шаг на пути к системе освещения «умный дом».

Следующий этап организации системы освещения «умный дом» – это частичная автоматизация. Поэтому регуляторы и датчики заменяют обычные выключатели. Как результат, повышается уровень комфорта и существенно снижается потребление электроэнергии. Только представьте: больше не нужно искать в темноте выключатель, ощупывая стены, особенно когда руки заняты. Для многих людей — это вообще находка, потому что свет будет выключаться сам. С помощью регулятора нужно настроить желаемую интенсивность освещения, и вы сразу почувствуете комфорт пребывания в своем доме, а экономия электроэнергии станет приятным сюрпризом.

Система освещения умный дом

Следующий, более высокий уровень – это дистанционное управление. На этом этапе к системе управления освещением «умный дом» остается один шаг. Обычные выключатели и регуляторы заменяют на устройства с беспроводными каналами управления. Теперь все основные функции выполняются при помощи пульта управления, который может иногда совмещать в себе несколько приборов (таких как телевизор, кондиционер, жалюзи и т. п.).

Пиком развития управления светом «умный дом» является внедрение компьютера в управление системой разветвленной периферии. Человек управляет только компьютером, а вот всю периферию (датчики, сенсоры, выключатели, регуляторы) контролирует сам компьютер. Появляется возможность включить или выключить все осветительные приборы или только некоторые, находящиеся в квартире, при помощи всего одного клика мыши. Еще больше свободы и простора для фантазии даст появившаяся возможность комбинировать варианты освещения. Например, когда у вас гости, или вы хотите этого, создаете романтическую атмосферу. И еще одно достоинство – управления освещением в «умном доме» возможно из любой точки мира, используя Интернет и спутниковые системы связи.

Система освещения умный дом

Система освещения умный дом

Система освещения умный дом

Следует заметить, что в этом случае аппаратные режимы освещения будут отодвигаться на второй план, а на первое место выходят программные методы. Другими словами, вместо рутинных и дорогостоящих процедур теперь достаточно обновить программное обеспечение компьютера – и выбирайте новый режим освещения по желанию. Смена режимов освещения будет занимать несколько минут или секунд. Все легко и быстро.

Еще одним преимуществом является повышение безопасности, например, снижается риск получения травм электрическим током, особенно это актуально, когда в доме маленькие дети.

Система освещения умный дом

Так как же создать управление освещением в умном доме? У каждого свой путь: начать все с нуля, используя проекты специализированных организаций, а может, усовершенствовать все конструкции самостоятельно. Первое обойдется вам дороже, конечно, но будет эффективнее. А второй вариант тем и прекрасен, что вы будете создавать что-то свое.

Что такое «умный дом»? Как в нем работает освещение? Что это дает потребителю? Рассмотрим эти вопросы в данной статье.

Определение «умного» дома

Комплексная система управления всем инженерным оборудованием здания называется «умным домом». Такая система построена по модульному принципу, позволяющему легко изменять и расширять ее без потери уже существующего функционала. Модули –  управление освещением, климатом, системами безопасности и так далее.

Независимо от того, насколько совершенны отдельные инженерные подсистемы, только централизованное управление делает все их вместе «умным домом». Оно основано на специфической электропроводке и наборе оборудования автоматизации. В результате интеграции каждая часть единого целого работает в тесной взаимосвязи с другими элементами. Рассмотрим это на примере освещения.

Управление освещением в «умном доме»

Способ, которым управляется освещение «умного» дома, с технической точки зрения сложнее, чем «классический», однако для пользователя он оказывается проще. Вся сложная логика работы закладывается на стадии проектирования, а управление выводится на удобную панель с единым интерфейсом. Причем речь здесь идет не только о включении и выключении осветительных приборов. Важными элементами, принимающими участие в придании управлению освещением интеллектуальных свойств, являются:

• Датчики движения/присутствия, контактные сенсоры, включающие или выключающие свет дома в определенный момент. Например, мини-датчики JUNG, работающие на основе стандарта KNX, метеостанция GIRA с комплексом датчиков.

• Диммеры, плавно изменяющие яркость.

• Моторизированные шторы, жалюзи, ролльставни, электрокарнизы, посредством которых будет регулироваться баланс между естественным и искусственным светом.

• Осветительные приборы, которые могут быть как обычными, так и самостоятельно «умными». При этом они могут использоваться отдельно или как элемент единой системы. Например, лампочки Philips Hue или «умный» патрон VOCCA.

• Системное оборудование, в том числе управляющие панели и логические модули, связанные воедино особой электропроводкой.

Не только во взаимодействии друг с другом, но также с остальными инженерными подсистемами, это оборудование, как часть «умного дома», позволяет достичь потрясающего комфорта наряду с экономным использованием электроэнергии. Остановимся на этом подробнее.

Что дает пользователю «умное» управление освещением?

Конечному потребителю малоинтересны технические детали того или иного оборудования. Большего внимания заслуживают функции, которые доступны благодаря его использованию. С помощью «умного» управления освещением возможны:

• Уведомления. Как быть, когда в доме громко включена музыка и звучит дверной звонок? В эпоху домашней автоматизации это не остается без внимания. Система настраивается так, что если включена музыка, освещение пару раз мигнет при нажатии кнопки звонка входной двери. Здесь проявляется роль интеграции, когда одна инженерная система (управление светом) работает во взаимодействии с другими (система безопасности и управление мультимедиа).

Могут быть обработаны и другие события. Датчик движения включит подсветку коридора, когда проснулся ребенок, не даст ему споткнуться, когда темно. При срабатывании датчика система может быть запрограммирована на то, чтобы одновременно включить приглушенный свет в спальне родителей, чтобы сигнализировать о возникшей ситуации. Удобно и безопасно. Автоматически без вмешательства человека выполняются заложенные на стадии проектирования алгоритмы.

Есть лампочки, которые изменяют цвет (Philips Hue). С помощью специального приложения Taghue они могут быть настроены для срабатывания на сообщения из социальных сетей и почтовых клиентов. Теперь, просто находясь рядом с таким светильником, вы сможете моментально узнать о приходе нового сообщения по его цвету. А уже затем предпринять необходимые действия.

• Работа сенсоров. Благодаря датчикам удается раскрыть потенциал, который имеет «умное» управление освещением. Здесь с освещением пересекаются функции системы безопасности. Подсветка дорожки у дома, которая включается по датчику движения, не только создаст комфорт при передвижении ночью, но и послужит средством для отпугивания незваных гостей.

Когда в подвальном помещении расположен домашний кинотеатр, по контактному сенсору двери запускается сценарий: пока дверь открыта, включается свет; при закрытой двери, если в комнате люди (работает датчик присутствия) и включено оборудование, через некоторое время свет приглушается для просмотра фильма, а освещение коридора перед кинотеатром отключается. После просмотра все происходит в обратной последовательности.

• Гибкость в отношении создания необходимой атмосферы и декора. Желание новых ощущений всегда приходит чаще, чем возможно сделать кардинальную перестановку или ремонт в доме. С мгновенным изменением параметров светильников (цвет, яркость, направленность), а также возможностью создания новых сценариев (ряда действия, выполняемых по событию или при нажатии кнопки), атмосфера в комнате изменяется до неузнаваемости.

• Баланс между естественной и искусственной освещенностью. Не включайте лампочки утром, если можно плавно поднимать шторы, впуская солнечные лучи. Так действует сценарий «утро», срабатывая каждый день. Если же на улице непогода, датчики метеостанции или отдельный сенсор освещенности сообщат системе о недостатке солнечного света, и что нужно увеличить яркость ламп.

Итак, управление освещением включает в себя все эти возможности, но не ограничивается ими. С использованием современных профессиональных систем «умный дом» (www.intelliger.ru) нет никаких ограничений фантазии и потребностям владельца. В качестве же более дешевого варианта с минимальным, но достаточным функционалом, выступают отдельные устройства, как упомянутые  лампочки Philips Hue или «умные» патроны VOCCA. Все это предоставляет максимальный комфорт и высокую степень эффективного использования энергоресурсов – то, без чего уже трудно представить современный дом.