Умный дом — создаем автономную систему

Пару недель назад в нашем чате появилось вот такое сообщение:

Умный дом - создаем автономную систему

А еще чуть позже — вот такое:

Умный дом - создаем автономную систему

Автор сообщений — Женя, программист, руководитель отдела обучения и электронщик.

В 5 лет он заметил, что если вырвать из магнитофона моторчик, подключить к нему лампочку и начать его крутить, то лампочка будет гореть.

В шесть — что если у моторчика поменять полярность подключения, он будет крутиться в другую сторону. В 18 поступил на Измерительные инновационные технологии в Политех. А в 24 пришел работать в «Сибирикс».

Это к тому, что цель всей затеи — не Умный дом и метеостанция как таковые. Цель — почесать руки (потому что чешутся) и не дать им окислиться (потому что из золотого сплава).

Так что все, кто недоумевает, зачем тратить время, когда можно просто купить такие девайсы — идите лесом-DNCом.

А тем, кому интересна тема DIY-электроники (или DIY-электронщиков, что тоже не зазорно), можно скроллить дальше.

Мне кажется, что у любого человека должно быть какое-то хобби, помимо работы. Что-то делать своими руками. Это хорошая эмоциональная разгрузка (главное, чтобы не превращалось в рутину — на работе, пусть даже такой разнообразной и интересной, как программирование — рутина практически неизбежна, а в хобби — вполне себе да). Самое интересное — симбиоз, когда твоё хобби становится полезным и востребованным для дела.

— Владимир Завертайлов, руководитель Студии «Сибирикс»

Arduino

Первую версию Умного дома Женя сделал два с половиной года назад на arduino.

Arduino — небольшая плата с микроконтроллером, памятью и контактами, к которым можно подключать лампочки, моторы, датчики и вообще все, что работает от электричества.

Пишешь программу на C++, загружаешь ее в память микроконтроллера arduino — и она управляет всеми подключенными устройствами.

Так создаются классные гаджеты — система полива дачного участка, например, или робот, который приносит вам тапочки.

Умный дом - создаем автономную систему

Первая тема, которую Женя сделал на arduino — это игрушка. Два сенсора, два участника. Каждый держит руку над своим сенсором. Когда игрушка пикнет, нужно резко убрать руку. Игрушка измеряет время реакции до 100-х секунд и говорит, кто тут чемпион. Рубились с женой. Удобно — кто проиграл, тот моет посуду).

Когда с arduino все стало понятно, Женя решил, конечно, делать Умный дом (электронщик же).

Подключил к arduino охранную систему (датчик движения и датчик открытия двери) и термометр (датчик температуры и влажности DHT11) и остался недоволен.

Связь между всеми устройствами была по радиоканалу на 433 МГц и оказалась нестабильной. Женя боролся с радиосигналами месяца 2, а потом решил не бороться, а переделать сервер умного дома на Raspberry Pi.

Raspberry Pi

Raspberry Pi — это уже полноценный компьютер. Да, одноплатный. Да, размером с кредитную карту. Да, сильно уступает по мощностям современным большим компьютерам. Но на нем может быть запущена операционная система Linux.

Это значит, можно перейти с С++ на более высокие языки — java script, php. А это уже родные для Жени языки.

Но главное — Raspberry Pi позволяет уйти от 433 радиосигнала и перейти ко всем известному и горячо любимому wi-fi, который работает стабильно.

Умный дом - создаем автономную систему

Дизайн

Обычно ты или электронщик, или дизайнер. Женя, как мы помним, определился с этим еще в 5 лет, поэтому с дизайном были траблы. Но недолго. Потому что скоро он подошел к гендиректору «Сибирикс» и попросил помочь. Через месяц у него уже был отрисован интерфейс Умного дома нашим дизайнером.

Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему

Система

Систему Женя написал за 4 месяца. Работал примерно по 2,5 часа в день. Полтора часа до работы (специально вставал пораньше, потому что вечером — сын, домашние дела, игра в «Цивилизацию» с женой) и час во время обеда на работе.

Идея была, чтобы система неограниченно масштабировалась. Это сейчас он парень простой и ему в умном доме нужен только базовый функционал (метеостанция, охранная система, видеонаблюдение).

Но если завтра ему надоест нажимать на кнопочки и выключатели и он захочет, чтобы освещение само следовало за ним, плита включалась по хлопку, а автоматические жалюзи на окнах закрывались при солнце, у него должна быть возможность прикрутить весь этот функционал.

Поэтому система организована таким образом: создаешь папку в Умном доме с модулем, описываешь его работу и она легко интегрируется в систему. Сейчас там 9 модулей. Есть модули физические (те, которые имеют физическое устройство), а есть логические (те, которые нужны для работы системы).

Функционал

Метеостанция

Для метеостанции Женя взял 4 главных параметра, которые позволяют понять, умрешь ты или нет (температура, влажность, атмосферное давление, концентрация углекислого газа в воздухе).

Создание метеостанции проспонсировал гендиректор студии на том условии, что Женя сделает еще одну такую в студию (уже сделал).

У нас она по wi-fi подключается не к Умному дому, а к заббиксу, системе мониторинга серверов, которая мониторит разные параметры, от температуры жестких дисков до нагрузки на сеть, и выводит это все в виде красивых графиков. Теперь там есть еще и график температуры в офисе.

Датчик CO2 мы планировали подключить к нашему Zabbix, вывести на плазму и мониторить атмосферу. Первые же эксперименты показали, что приточку горе-винтеляционщики нам смонтировали так себе. Воспользовавшись электронным эндоскопом, мы выяснили, что приток шел через маленькую щелку в сайдинге здания (оно относительно новое). Ругаясь матерными словами, мы подогнали вышку и перемонтировали все по-человечески. Теперь утром датчик показывает CO2 в районе 500, к обеду поднимается до 800, что, в общем-то, нормально.

— Владимир Завертайлов, руководитель Студии «Сибирикс»

Видеонаблюдение

Когда на Женин дом установили камеры видеонаблюдения, которые можно отслеживать через приложение для телефона, оказалось, что они сделаны на очень популярном сервисе — макроскоп, и у них есть api-доступ. Женя подключил камеры видеонаблюдения в свой Умный дом. Забавно, что в Умном доме они работает лучше, чем в приложении. Приложение тупит дико. А в Умном доме камеры открываются влет.

Охрана

Тот, кто последним уходит из дома, нажимает на кнопочку, и система встает на охрану. Когда кто-то приходит, датчик движения это понимает система начинает пикать, типа деактивируйте охрану или я сейчас заору. Чтобы деактивировать охрану, нужно приложить свой электронный ключ, система распознает его и успокоится.

  1. События
  2. Здесь отображаются все события, которые зарегистрировала система.
  3. Система
  4. Здесь можно посмотреть параметры системы: график температур процессора, IP aдрес, нагрузку на процессор, батарейку.
  5. Сценарии

Здесь содержатся реакции системы на какое-либо событие. Реакции задаются с компа.

Корпус

Корпус — это та вещь, которая разрабатывалась 5 часов, а печаталась 28 часов. Печаталась на стареньком домашнем 3d-принтере. Для справки — если печать длится порядка 4 часов, это уже считается долго. А тут — 28. На нижнюю часть корпуса ушло 16 часов. На верхнюю — 6.

Это вечеринка на целый день — запускаешь 3d-принтер и он печатает, прерывать нельзя. Если свет, допустим, отключится на 98% печати, значит, ты 15 часов пластика просто выкидываешь. Такого, к счастью, не случилось. Случилось другое: из-за недочета в проектировании (слишком тонкие стенки в фигурном отверстии под динамик) крышку пришлось перепечатать.

То есть, суммарно печать заняла примерно 28 часов. Ушла почти вся катушка пластика.

Голос

Speech-to-text

Система умеет говорить и понимает, что ты ей говоришь. Нажимаешь кнопочку, говоришь фразу, и она конвертирует ее в текст. Преобразование голоса в текст — дико сложная задача. Гугл умеет это делать, но за деньги. А первое правило DIY-проекта — никаких абонентских плат.

Как оказалось, в последних версиях хрома есть встроенный инструмент «Распознавание голоса». Единственный нюанс в том, что соединение должно быть либо https, либо localhost.

Умный дом — как раз такая система: клиент и сервер находятся на одной машине, так что удалось подключиться по localhost.

Реакция на команды

Второй сервис называется dialogflow. Фишка в том, что ты задаешь шаблон фразы, например: «Какая погода завтра?» и указываешь, что слово «завтра» — это переменная типа date.

И теперь уже ты можешь задать любой вопрос: «Какая погода 20 сентября?», «Какая погода послезавтра?», «Какая погода через 3 дня?» и система понимает, что это тип данных — date, конвертирует его в программную дату и реагирует на нее. Вся эта тема — на нейросетях, и она обучаема.

Если ты сказал «Какая будет погодка сегодня?» и система не поняла, она говорит «Я не поняла», и ты заходишь на сервер и прям руками обучаешь ее, что вот эта фраза означает «Какая погода?», и она запоминает.

Обучение нейросети происходит по доступу: при регистрации на сервисе выдаются ключи доступа к api, доступ к личному кабинету агента, можно этого агента обучать и можно дать право кому-то на его использование.

В dialogflow есть еще одна классная тема — микродиалоги. Задаешь вопрос, например, «Как твои дела?» и задаешь паттерны ответов на него: «Пока не родила», «Все в шоколаде, даже дисплей», «У нас делишки, а дела у прокурора», «Ой, всё» — и система каждый раз будет рандомно выбирать из этих вариантов ответ на этот вопрос.

Получается, сервис передает в Умный дом сам триггер, который должен быть выполнен и возможную фразу для ответа, Дом ловит эту фразу и дальше задача наоборот: tts, то есть text to speech.

Text-to-speech

Источник: https://habr.com/post/466107/

Умный дом: как устроен и как спроектировать?

Умный дом - создаем автономную систему

Иметь дом за городом – мечта каждого. Поэтому каждая семья, имея финансовые возможности, старается приобрести или построить жилье, которое бы соответствовало современным стандартам проживания. В последнее время огромной популярностью пользуются проекты «умный дом». Они не только позволяют грамотно распланировать пространство, но и гарантируют владельцам максимальный комфорт и удобство.

«Умный дом» представляет собой жилье будущего, в котором работа и контроль всех систем осуществляется автоматизировано, обеспечивая помещение высоким уровнем безопасности и всеми необходимыми условиями для проживания.

В таких домах полностью исключены трудозатраты на управление, так как установка температурного режима, освещения и прочего выполняется не вручную.

Помимо этого, здание оборудуется специальными мониторами с датчиками, которые могут заранее определить потенциальные угрозы как для собственных систем, так и самих жильцов.

При перебоях в электропитании, неисправностях в работе отопления, задымлении и несанкционированном проникновении установка мгновенно оповещает хозяев и самостоятельно устраняет проблемы.

Главным преимуществом умного дома считается то, что его гибкие системы управления позволяют существенно экономить затраты энергоресурсов, так как при отсутствии жильцов все приборы включаются на экономичный режим.

Благодаря заложенным программам такая установка исправно выполнит все поручения хозяев, часто предсказывая их самостоятельно. Поэтому можно сказать, что после монтажа подобного новшества в жилье появляется «нештатный дворецкий».

Единственный минус установки – высокая цена, но она себя со временем оправдывает.

Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему

Чтобы сделать загородный дом максимально комфортным, многие владельцы устанавливают систему «умный дом», которая помогает не только экономить ресурсы энергии, но и драгоценное время, выполняя автоматизированное управление всеми коммуникациями и развлекательными центрами. В зависимости от того, какие функции и возможности имеются в установке, ее подразделяют на несколько видов.

Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему

Состоит из выключателей, датчиков и устройства контроля климатом. Все оборудование управляется при помощи проводной панели, на которую поступают сигналы. Она располагается в главном щите и к ней подводятся кабели. К достоинствам проводной установки относят высокую надежность, а также большую скорость клика.

После нажатия кнопки происходит запуск программы без задержки, что избавляет жильцов от долгого ожидания, сценарии при правильном монтаже не «подвисают». Кроме этого, управляющие элементы характеризуются красивым дизайном. Они, как правило, оснащены «умными» выключателями и разнообразными системами интеграции.

Читайте также:  Разновидности кабелей: назначение медных, алюминиевых, одно и многожильных проводов

Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему

Благодаря проводному «умному дому» намного проще настраивать температурный режим в комнатах, а также управлять видео- и аудиорумом.

Он служит долгий срок, так как в устройствах отсутствуют батарейки, требующие постоянной замены. Выключатели в данном случае используются пожаробезопасные и слаботочные.

Чтобы система работала надежно, перед ее монтажом необходимо заранее подобрать место расположения панели и туда вывести кабели.

Если загородный дом построен из дерева, то хозяевам нужно предварительно согласовать проект и подготовить место под электропроводку.

Умный дом - создаем автономную систему Умный дом - создаем автономную систему

Проводное устройство также рекомендуется устанавливать в процессе ремонта жилья, когда еще проводка не сделана по классической схеме. В готовом здании это сделать будет проблематично.

Для монтажа обычно используют большой щит размером в ширину до 60 см и в высоту до 150 см.

Установочные работы лучше всего осуществлять при помощи опытных специалистов, так как оборудование стоит дорого и малейшая ошибка может повлечь целый ряд неприятностей.

Умный дом - создаем автономную систему

В отличие от предыдущего варианта, в этой системе исполнительный сигнал передается к работающим устройствам не по проводке, а по выделенному радиоканалу. Это позволяет значительно сэкономить на электропроводке и инсталляции.

Такие установки можно размещать в домах с законченным ремонтом и обычной схемой проводки. Благодаря тому, что каждый выключатель «беспроводной», появляется возможность выставлять разные световые эффекты, предварительно программируя функциональные клавиши.

Монтаж этих систем не требует подготовки проекта, поэтому идеально подходит для деревянных построек, да и цена его вполне доступная.

Беспроводной «умный дом», работающий от радиоканала, напрямую зависит от качества связи, поэтому различные помехи от телефонов и электроприборов могут негативно сказаться на его функциональности.

Помимо этого, качество радиосвязи также зависит от строительного материала стен, и если проводка слишком разбросана по стенам, то уровень сигнала будет минимальным.

В том случае, когда система управляется на батарейках, то их следует регулярно менять, иначе в самый неподходящий момент что-то может не сработать.

Некоторые беспроводные системы состоят из радиоаппаратуры, которая питается от переменного электричества, поэтому для них нужно прокладывать нулевой провод. Чтобы избежать проблем с монтажом такой установки, рекомендуется сразу закладывать дополнительно нулевой провод под выключатель.

Его ставят в коробку. Минусом устройства считается и то, что в нем трудно наладить стабильную функциональность, так как в доме придется управлять не только обогревом полов и освещением. Кроме этого, безопасность установки низкая и «хакеры», прилагая сигнал внешней связи, могут быстро ее вывести из строя.

Ее принцип работы основан на режимах программирования, которые поступают из единого логического модуля. Как правило, устройство представлено контроллером, имеющим много выходов. В контроллер предварительно загружают уникальную программу, отвечающую за управление коммуникационными системами и исполнительными устройствами.

Благодаря таким технологиям удается применять огромный выбор сложных сценариев и любого оборудования. К преимуществам устройства можно отнести возможность контроля в одном окне, создание сложных задач, учитывая состояние владельцев дома, время суток и лунный цикл.

Помимо этого, к системе возможно подключить любой вид оборудования.

Что же касается недостатков, то они тоже имеются.

В первую очередь, такой централизованный «умный дом» полностью зависит от человеческого фактора, потому что он работает по программе, написанной программистом, и если с ним будет утерян контакт, то понадобится полностью перепрограммировать всю систему. Во-вторых, при монтаже следует устанавливать качественный контроллер, иначе при выходе из строя он может остановить всю систему. В третьих – это высокая стоимость.

Работа «умного дома» в данном случае построена на использовании микропроцессора с энергонезависимой платой. Поэтому данные системы считаются самыми надежными и при неисправности даже одного оборудования вся система будет полноценно продолжать свое функционирование.

Установка проста в обслуживании, и если имеется необходимость в создании нового сценария, то для этого просто применяют дополнительный логический блок.

На сегодняшний день в продаже можно встретить много децентрализованных систем, отличающихся между собой функционалом и дизайном.

В отличие от предыдущих вариантов, при монтаже установки в щит закладывают много устройств, поэтому рекомендуется отдавать предпочтение хорошо проверенным производителям, иначе в дальнейшем можно столкнуться с их выходом из строя.

До того как установить в своем загородном жилье систему «умный дом», необходимо создать правильный проект и приобрести все необходимые устройства.

В зависимости от личных предпочтений комплект оборудования может быть различным, при этом минимальный набор должен состоять из:

  • сенсорной системы;
  • регулировки, с помощью которой техника и освещение будет включаться и выключаться;
  • мониторов, где будет происходить видеонаблюдение;
  • сигнализации;
  • контроллера;
  • программы-приложения для смартфонов, содержащей необходимые гаджеты;
  • облачных сетевых каналов, упрощающих подключение и управление приборами.

Установка «умного дома» вполне доступна своими руками, но так как монтаж и технология требуют правильного исполнения, то лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Подрядная организация начнет с определения особенностей объекта, потом предложит самый подходящий проект. После проектирования составится смета, в которую будут включены устройства управления и схема системы.

Если же хозяин дома уверен в своих способностях и сможет сделать монтаж самостоятельно, то ему необходимо выполнить следующие этапы.

  • До начала ремонтных работ в жилье следует проложить сеть кабелей и установить серверный шкаф, стойки под него и все закрыть монтажными коробками. В техническом помещении нужно разместить оборудование для электрического снабжения, выключатель, и подключить автоматику к модулям.
  • После того как ремонт помещений завершен, можно установить акустические колонки и систему управления, подсоединяя сенсорные панели. Далее следует осуществить тестовую настройку системы.
  • Завершающим этапом станет окончательная настройка техники и проведение испытательных работ, после чего установка вводится в эксплуатацию. При правильном выполнении проектирования и монтажа система «умный дом» начнет эффективно функционировать и наполнит интерьер жилья гармонией и комфортом. Чтобы ее надежно спрятать от посторонних глаз, еще на стадии отделки комнаты понадобится умело скрыть вспомогательное оборудование и проводку.

Из вышеописанного можно сделать вывод, что установка «умного дома» трудоемкая, так как большая часть времени отводится на создание проекта и монтаж оборудования. При этом скорость работы зависит от количества установок, материала стен и площади жилья. Обычно весь процесс занимает до двух недель, включая сценарное программирование.

Обычно в современных городских квартирах и домах за городом используются системы очищения, кондиционирования воздуха, освещения, а также устанавливается охранная сигнализация и видеоаудиотехника.

Поэтому оборудуя свое жилье под «умный дом», у его владельцев появляется уникальная возможность удобно управлять всем этим «оркестром».

Чтобы автоматизация происходила быстро и без сбоев, такую установку подразделяют на подсистемы: безопасность, климат-контроль, освещение, мультирум и домашний кинотеатр. Каждая из них характеризуется своим видом управления.

Группы или отдельные светильники могут работать в разном режиме, для этого им задается свой уровень освещенности.

Контроль осуществляется при помощи пультов, дистанционно имеется возможность задавать иллюзионные сценарии нахождения хозяев в квартире.

Управление всеми источниками освещения выполняется единым пультом, при этом можно дополнительно задавать дату, время или определенное событие. Аналогично настраивается и яркость приборов, автоматическое выключение ламп при выходе из помещения.

Данная система контролирует приборы, обеспечивающие обогрев, кондиционирование, очищение и вентиляцию воздуха. Благодаря выставленным настройкам техника работает слаженно в заданном режиме.

Кроме этого, в некоторых проектах предусмотрено и дистанционное управление климатом, благодаря чему комфортная температура устанавливается до прихода владельцев дома. Вся техника контролируется с единого пульта, где можно управлять отоплением в зависимости от даты, времени и сезона.

В помещениях также дополнительно размещаются датчики влажности и температуры, которые срабатывают в определенное время и регулируют климат.

Источник: https://stroy-podskazka.ru/umnyj-dom/kak-ustroen-i-kak-sproektirovat/

Домашняя автоматизация: умный дом и системы управления

Очень многие владельцы недвижимости любое автоматическое или полуавтоматическое устройство, которое выполняет функции по включению/выключению какого-либо прибора или считают элементом «умного дома». Это далеко не так. И даже возможность дистанционного управления отдельными функциями с помощью интернета не делает дом «умным».

Истинно «умный» дом – это комплексная умная автоматизация управления всем комплексом систем жизнеобеспечения основанная на искусственном интеллекте компьютеризированной системы управления и работающая в полностью автономном режиме. Вмешательство человека в работу требуется только в аварийных ситуациях или в процесс программирования.

Поэтому многочисленные фирмы-инсталляторы элементов автоматизации дома не всегда объективно и достоверно доносят до потенциального пользователя-заказчика смысл новшеств.

Не всегда разъясняется, что подавляющее большинство электробытовых приборов, включаемых в «умный дом», в автоматизации не нуждаются, поскольку уже имеют встроенные функции:

  • Холодильники – полностью автоматические приборы, которые работают по жесткой программе;
  • Кондиционеры не требуют вмешательства извне, чтобы поддерживать заданную температуру;
  • Стиральные машины имеют таймер отсроченного включения;
  • Системы включения/отключения освещения легко управляются реле с фотодиодами, реагирующими на уровень освещенности и так жале.

Создание специализированных каналов управления системами жизнеобеспечения – собственно «умный дом» необходим только в тех случаях, когда жилое помещение функционирует в полностью автономном режиме. К таким относятся загородные дома (коттеджи), где единственным благом цивилизации является подъездная дорога.

Именно в них можно полностью реализовать все преимущества дистанционно управления и контроля.

Умный дом - создаем автономную систему

Автоматизация квартиры

Квартира в МКД всего лишь ячейка, включенная в отлаженную систему коммунального хозяйства здания. Она редко нуждается в полноценной работе оборудования автоматизации умного дома. Владельцу не надо заботиться об отоплении, освещении, вентиляции.

Система подачи воды, вообще, лежит вне пределов возможности как-либо влиять на её наличие.

В случае отключения горячего водоснабжения на период профилактических ремонтов те, кто имеет финансовые возможности устанавливают накопительные или проточные бойлеры, которые работают в автоматическом режиме и в постороннем управлении не нуждаются.

Любое произвольное вмешательство своими руками в работу общедомовых сетей жизнеобеспечения совершенно не приветствуется со стороны управляющих компаний. Поэтому реализовать концепцию «умного дома» в многоквартирном доме можно в очень ограниченных масштабах:

  • Установить несколько управляемых дистанционно розеток, к которым подключить устройства, таймером включать/выключать освещение или допотопный утюг, не имеющий реле отключения при перегреве или по времени или другой неавтоматический электроприбор.
  • Принудительно вмешаться в работу автоматики кондиционера или электрического теплого пола полностью отключив их, или, напротив – включив.
  • Автоматизировать закрывание/открывание штор или жалюзи на окнах.
  • Включение/выключение системы аудиовизуального контроля.
Читайте также:  Регулятор расхода газов

Внимание! С установкой скрытых видеокамер или микрофонов, даже в собственном доме нужно быть крайне осторожным. Все без исключения, приборы, не имеющие датчика-сигнализатора о работе, или замаскированные под другие предметы в РФ запрещены к использованию. Их приобретение – уже состав преступления, которое в самом неблагоприятном случае может обернуться реальным сроком лишения свободы.

Поэтому, подбирая компоненты для оборудования дома (квартиры), помните, что подавляющее большинство гаджетов китайского производства запрещены к реализации на территории РФ, а владение ими – уголовное преступление.

Система охранной и пожарной сигнализации обычно не включаются в перечень элементов «умного дома», поскольку работают независимо от желания владельца, находясь во включенном состоянии. А при их отключении утрачивают какой-либо смысл.

Умный дом - создаем автономную систему

Автоматизация частного дома

Большинство загородных домов строятся в пределах выделенных участков для ИЖС и по требованиям благоустройства имеют подвод электрических и газовых сетей. Некоторые поселки более благоустроены и имеют комплексы центрального водоснабжения и канализации.

  • Все это облегчает содержание загородной недвижимости, не освобождая полностью о заботе поддержания комфортных условий внутри и снаружи помещения.
  • Частный дом может быть в полной мере оснащен системой интеллектуального управления по концепции «умного дома».
  • Еще на стадии проектирования могут быть заложены элементы автоматизации, связанные:
  1. С электроснабжением (от автономного электрогенератора).
  2. Регулировкой температуры за счет управления газовым/жидкотопливным водонагревательным котлом.
  3. Управлением системой подачи воды (при скважинном/колодезном водоснабжении).
  4. Системой регулирования температуры воздуха в различных помещениях (жилых, подсобных, хозяйственных).
  5. Системой регулирования внутридомового и наружного освещения приусадебного участка.
  6. Управлением системой полива и кормления сельскохозяйственных животных.
  7. Системой визуального контроля внутри и снаружи помещения и обзора придомовой территории.
  8. Возможна реализация аварийного отключения систем газоснабжения и электроснабжения при возникновении аварийных ситуаций.

Для некоторых владельцев, большую часть времени находящихся вне дома, «умный дом» это система автоматизации жилых домов, являющаяся насущной необходимостью.

Умный дом - создаем автономную систему

Выбор системы управления умным домом

Современные системы позволяют управлять подключенными к модулю управления электроприборами: датчиками, терморегуляторами, электроклапанами по беспроводным технологиям. Не требуется закладывать провода и кабели внутри стен или плинтусов помещения, штробить стены и нарушать существующие коммуникации или отделку.

Наиболее распространенными является путь управления по Wi-Fi каналу. Неудобство заключается в том, что эта функция предназначена для передачи значительных объемов информации и не адаптирована для большинства приборов «умного дома», которые работают с короткими командами: «включить/выключить», «прибавить/убавить», «вверх/вниз» и т. п.

  • Z-Wave – специализированный протоколом управления «умным домом» работающий на частоте 869 МГц и имеющий высокую защищенность от постороннего воздействия и помех.
  • ZigBee – похожий специализированный протокол, специально разработанный для работы устройств в комплекте «умного дома», но использующий другую частоту 2400–2485 МГц.

До сих пор широкая автоматизация жилых домов в РФ буксует из-за высоких цен на оборудование и инсталляцию, наладку и обслуживание оборудования. Ведь оно должно работать круглосуточно 24 часа в неделю без каких-либо сбоев. В противном случае неисправное оборудование умного дома может само стать источником ЧП – пожара, затопления помещения, разморозки систем отопления.

В первую очередь рассчитывается экономический эффект от внедрения систем автоматизации.

Чтобы примерно оценить эффективность и срок окупаемости вложений, нелишним будет перечитать инструкции к имеющимся в доме электроприборам.

Большинство владельцев пользуются только основными, самыми распространенными функциями, не утруждая себя программированием полного функционала телевизора, кондиционера или водонагревательного бойлера.

Вполне возможно, что кажущиеся вам «новые» возможности, которые откроются после установки системы «умный дом» уже заложены и реализованы в имеющейся у вас технике, причем на более высоком уровне, чем «включить/выключить» или «прибавить/убавить».

Просчитайте, настолько ли критична возможность дистанционной регулировки температуры воздуха в различных помещениях? Эта функция окупается только для владельцев загородных домов, когда на время отсутствия хозяев температура снижается до приемлемого минимума, а ко времени приезда хозяев повышается до комфортной жилой.

Большинство функций, реализуемых в «умном доме», интересны только в первое время после их установки. Возможность дистанционного визуального контроля удовлетворяет только любопытство владельца помещения, ни сколько не препятствуя действиям злоумышленников, проникших в дом.

Гораздо эффективнее система централизованной охраны.

Использование функции автоматического открытия/закрытия штор в спальне или возможность регулировать громкость музыки в соседней комнате – настолько сомнительны, что могут заинтересовать только истинных фанатов непрерывного общения с мобильным устройством, вместо физического движения рукой.

Вероятно, потому, что функционал, предлагаемых в рамках умного дома – мал и неактуален для большинства, домашняя автоматизация не пользуется особой популярностью.

Источник: http://arprime.ru/avtomatizacia/domashnyaya-avtomatizatsiya-umnyy-dom-i-sistemy-upravleniya

Что такое умный дом и как его собрать

Под ним подразумевают систему, обеспечивающую взаимодействие бытовой электроники, освещения и климатического оборудования, которая призвана повысить уровень энергосбережения, безопасности и комфорта жилища.

В классическом понимании — это автономный комплекс управления всеми системами здания без участия человека на основе заданных условий. В более широком смысле умным домом считают любые системы, позволяющие управлять техникой удалённо и настраивать автоматические сценарии, привязанные к тем или иным событиям.

Из-за очень высокой цены, сложности и необходимости внедрения на стадии строительства первый вариант мало распространён, поэтому рассмотрим второй.

Зачем нужен умный дом

Умный дом - создаем автономную систему

Энергосбережение, безопасность и комфорт — три основные задачи умного дома.

Эффективное использование энергоресурсов достигается за счёт работы освещения, климатического оборудования и другой техники только в присутствии человека.

За безопасность отвечают различные сенсоры, фиксирующие протечки воды, запахи дыма и газа, а также способные обнаружить вторжение в дом и сообщить об этом владельцу.

Комфорт обеспечивается возможностью управления со смартфона и работой автоматических сценариев.

Как устроен умный дом

В состав умного дома входят десятки различных компонентов, но все они делятся на три типа: контроллер, умная техника и сенсоры. Сердцем системы является основной блок, который ещё называют хабом, или шлюзом. К нему по кабелю или беспроводным протоколам связи подключаются датчики, кнопки, камеры и различные домашние гаджеты.

Умный дом - создаем автономную систему

Шлюз соединяется с сервером, на котором хранятся все данные с устройств и выполняются сценарии. Серверы бывают локальными и облачными. Первые требуют установки на отдельный ПК, но работают без интернета.

Вторые — избавляют от дополнительного звена в цепи, но зависимы от подключения к Сети.

Кроме того, некоторые локальные решения поддерживают хабы нескольких типов, что позволяет объединить в единую инфраструктуру умные устройства разных производителей.

После первичной настройки всё вышеописанное остаётся за кадром и взаимодействие с системой осуществляется через приложения на смартфоне или компьютере, которые связываются с сервером.

Что умеет умный дом и как это работает

В зависимости от установленных модулей и настроенных сценариев возможности умного дома почти безграничны. Как правило, в базовых системах есть управление освещением и розетками, а также функции домофона и охранной сигнализации. Более продвинутые комплексы могут похвастаться реализацией управления климатом и вентиляцией, пожарной сигнализацией, контроля утечек воды и газа.

С помощью сценариев легко настроить заваривание кофе по утрам, а также использование жалюзи в солнечный день и открывание гаражных ворот по приезде домой. Умный дом будет автоматически поливать домашние растения в зависимости от состояния почвы, а когда вы уйдёте на работу, даст пылесосу команду убраться.

Вся магия происходит на сервере, куда стекаются данные с хабов, к которым в свою очередь подключены компоненты умного дома.

Источник: https://Lifehacker.ru/umnyj-dom/

Строим свой умный дом на основе устройств экосистемы Xiaomi: 5 советов / Умный дом / iXBT Live

Здравствуйте друзья

В этой статье я хотел бы поделится некоторыми практическими советами по построению умного дома. В качестве аппаратной части я рассматриваю устройства которые входят в экосистему Mijia от компании Xiaomi.

Вступление

У меня сложилось впечатление, что большинство людей, услышав про умный дом, сразу представляют себе сенсорные экраны на стенах, всезнающий искусственный интеллект, летающих по дому дронов — охранников.

Про это я писать не буду — про это лучше посмотреть какой-нибудь фантастический фильм. Я буду писать про обычные, каждодневные, рутинные, домашние задачи — и как можно их автоматизировать при помощи системы умный дом.

Все примеры — на основе реальных задач, которые я решал в процессе создания своей системы. 

С чего начать

Не стоит спешить, чтобы не попасть впросак, и не накупить кучу устройств, которые окажутся вам ненужными либо неприменимыми для ваших задач. В качестве примера один из написавших мне людей — который не разобравшись что к чему, купил десяток спот светильников Yeelight, а потом был очень озадачен тем, что ими нельзя управлять ничем, кроме физических выключателей.

Поэтому нужно немного изучить теорию. Например, мою статью Как работает умный дом Xiaomi Mijia — ZigBee устройства .

После того как принцип работы станет вам более-менее понятен, можно приступать.

Совет № 1 — Четкие и простые задачи

Составьте себе одну или несколько похожих точечных задач. Например — в одной из комнат двойной выключатель для потолочного и настенного света находится внутри комнаты, да еще и закрывается створкой двери. В темноте до него вдвойне сложно добраться, так как надо заходить в неосвещенную комнату. 

Решение — установка проводного двухклавишного выключателя Aqara и дублирование его управления при помощи беспровдного двухклавишного выключателя Aqara, установленного с внешней стороны комнаты при входе. 

Дополнительные требования — наличие мультфункцонального шлюза Smart Home Multifunctional Gateway (дальше шлюз).

Результат — сохранена существующая функциональность — новый выключатель находится там же где и старый, и физически может работать даже в условиях отсутвия связи с интернет и даже без шлюза.  Добавлена функция дублирования беспроводным выключателем (ставить проходной был вообще не вариант), удаленное управление выключателем из приложения. 

Читайте также:  Самодельная сварка на конденсаторах: схема и описание аппарата

Следующий пример — двойной выключатель возле входной двери, который управляет освещением в коридоре и прихожей. Вечером заходить в темную прихожую и искать в темноте на стене выключатель — некомфортно. После того как зашел, схватил сумки и пошел разгружаться — свет остается гореть, и иногда надолго. 

Решение — снова 2х проводная Aqara как исполнительный элемент, датчик открытия на входную дверь, датчики движения в прихожую и коридор. 

Требование — наличие шлюза

Результат — старая функциональность сохранена полностью, при открытии двери с соблюдением условия «отсутствие движение в течении хх минут» (это для того, чтобы он срабатывал только при открытии двери снаружи), а если используется датчик от Aqara то можно добавить и условие — в темноте — загорается свет.  При отсутсвии движения в течении 5 минут — свет автоматически гаснет. 

Удобно, практично, легко реализуемо и вполне может служить началом построения своего умного дома. 

Совет №2 — не останавливайтесь на достигнутом 

Как же удобно стало с новым выключателем, не надо постоянно лезть за эту чертову дверь — красота.

Правда вот сел я на диван, включил телевизор и что делать? Вставать идти к выклчателю, доставать телефон запускать приложение и выключать его? Но рядом с диваном есть комод, и на него можно поставить беспроводную кнопку. Работает от батарейки и тоже может управлять выключаталем. Супер — уже и вставать никуда не надо 🙂 

Телевизор у меня выполняет просто роль большого экрана, все остальное — через Android TV box, и ИП ТВ, и фильмы и все остальное. Это разные устройства — поэтому когда телевизор нужно выключить, то сначала надо выйти из приложения на Android боксе — медиа или ИП ТВ плеера, ютуба и т.д. чего им зря работать на темном экране.

Много кнопок на разных пультах нажимать, неудобно. Но ведь на кнопке Xiaomi, которая так удобно висит возле дивана, есть и другие действия — например двойной клик и долгий клик.

Почему бы на двойной клик не привязать сценарий, по которому ИК база Xiaomi будет отправлять заранее записанную последовательность сигналов с пультов, выходя из всех приложение и напоследок отключая телевизор. 

  • А на лонг клик можно поставить включение и выключение Амбилайт в режиме кино на потолочных светильниках Yeelight 650. 
  •  
  • В итоге — сел на диван, один раз нажал — погас свет, два раза  — включился телевизор (сигнал включения и выключения одинаков), длинное нажатие — загорелся амбилайт. 
  • Совет №3  — излишне не усложняйте

Возвращаясь к вопросу экранов (планшетов) на стене, один из наиболее часто задаваемых вопросов, причем в стиле — А какой плнашет вы повесили на стену, то есть сомнений что он у меня висит — нет. Вопрос — а зачем? Ну… управлять… Для управления — проще повесить кнопку или выключатель, нажал — зажегся свет, или включился вентилятор, телевизор — неважно.

Получать информацию о температуре и влажности воздуха. Но для чего? Что бы включить кондиционер, увлажнитель или обогреватель? Так зачем мне об этом узнавать? Пусть сам умный дом и включает — сухой воздух — увлажнитель, жарко — кондиционер, холодно — обогреватель.

Узнавать в принципе какая температура, в том числе на улице, так проще, намного дешевле и эстетичнее использовать метеостанцию, например 

Работает уже год, пережила зиму, все отлично нареканий нет. Глянул на экран и понимаешь что одевать, есть ли дождь. Для работы умного дома эта информация не нужна, на дождь за окном он никак не повлияет. 

Совет №4  — разделяй и властвуй

Со временем количество устройств растет, усложняются сценарии, все больше и больше задач хочется автоматизировать. Я рекомендую не ограничиваться 1 шлюзом в системе — ведь если он выйдет из строя — остановится все.

Да и если у вас много устройств, и между ними толстые стены — это может служить причиной нестабильного сигнала (здесь надо помнить о zigbee репиторах). Разделите дом на 2-3 и более «зон влияния»  и установите для каждой из них свой шлюз.

В системе их может быть много, и они прекрасно работают друг с другом. Датчики подключайте по географическому признаку к ближайшему шлюзу.

Тем самым если выйдет из строя, или зависнет какой-то из шлюзов — вы не потеряете функциональности всей системы, и сможете оперативно перенести датчики на работающие шлюзы. При этом даже сохранятся все сценарии .

Совсет №5 — не всем устройствам нужен «wi-fi»

Немного расшифрую то, что я хотел сказать — не для всех устройств умного дома обязательно наличие беспроводных интерфейсов и подключение к приложению MiHome. В качестве примера можно привести замечательные автономные светильники / ночники от mijia

и yeelight

У меня установлено по 2 светильника каждого вида, причем mijia работают уже год на комплектных батарейках.

Эти светильники имеют встроенные датчики движения и освещения и позволяют не врезаться никуда или наступить на что-то ночью, при этом не раздражая ярким светом.

Нельзя подключить в mihome — ну и не надо, свои задачи они выполняют не хуже связки датчик движения — светильник + сценарий, при этом дешевле и в одном флаконе.

  1. Кстати по тому же принципу работает и потолочный светильник Yeelight YLXD09YL  обзор на который я готовлю в данный момент.
  2. Все упоминаемые, а так же много-много других устройств, можно найти в сводной 
  3. Таблице по экосистеме Xiaomi
  4. Таблица обновляется по мере выхода новых устройств.

Источник: https://www.ixbt.com/live/smarthome/stroim-svoy-umnyy-dom-na-osnove-ustroystv-ekosistemy-xiaomi—5-sovetov.html

Умный дом своими руками – оборудование, особенности установки и другие тонкости

Технология «Умный дом» знакома практически каждому пользователю цифровых устройств, поэтому нет особого смысла рассказывать об особенностях.

Умный дом оборудование поставляется в двух вариантах – дорогостоящем комплексном пакетном и в виде комплектующих, во втором случае систему нужно собирать своими руками.

Потребители, которые покупают готовый пакет, могут не разбираться в возможностях, а технически подкованные покупатели уже хорошо представляют себе желаемую функциональность.

«Умный дом» в каждый дом – насколько доступна технология?

На практике использование технологии «Умный дом» упирается в доступное оборудование и программные приложения, с помощью которых можно управлять установленной системой. В нашем обзоре пойдет речь о предложенных на рынке комплектующих, причем будет обсуждаться как ценовая, так и техническая доступность.

Читатели могут выбрать между недорогим оборудованием, обеспечивающим всю необходимую функциональность, и более дорогими системами, которые отличаются развернутыми функциями, высокой надежностью и безопасностью. Оба варианта доступны широкому кругу потребителей и не требуют колоссальных вложений.

Доступные решения – какие они

На сегодняшний день можно выбирать между следующими предложениями:

  • специализированным оборудованием китайского производства и мобильными API приложениями, уровень надежности которых можно улучшить за счет также производимого в Китае недорогого оборудования российского производства и различных настольных систем;
  • российскими комплектующими, которые позволяют собрать практически сколь угодно сложное решение Умный дом с требуемым уровнем надежности и защитой, сделанной своими руками с самостоятельно программируемыми функциями на базе ПК, расширяемую по модульному принципу;

Сначала разберемся, с чего начать и как выбрать комплектующие для вашего «Умного дома». Отметим, что функциональность системы можно расширять по мере необходимости в одном и другом варианте.

Необходимый и оптимальный пакет оборудования позволяет управлять освещением и включением/выключением оборудования, обычно осуществляемым не только с пультов, но и программным приложением, установленным на базе ПК или на смартфоне пользователя.

Умная квартира или небольшой дом: как сделать свой быт более комфортным?

Доступные технологии и их особенности

Объективно техника уже стала частью нашей жизни. На сегодняшний день, говоря о технологии «Умный дом» речь идет о развитии технологии Интернет вещей (Internet of Thing, IoT). Это устройства, которые могут быть подключены к Интернет по проводному и беспроводному каналу, во втором случае по Wi-Fi (с радиусом в среднем до 50, в зависимости от передатчика) или Bluetooth (до 10 м).

Wi-Fi и Bluetooth – два стандарта ближней радиосвязи, которые отличаются небольшим радиусом действия и используются в системах домашней автоматизации.

Bluetooth может применяться только если между управляющим модулем и устройством не более 10 м, а на практике – не более 3-5 м.

Дальность беспроводной передачи Wi-Fi зависит от передатчика и конкретных условий установки, радиосигнал плохо пропускают бетонные перекрытия.

Несмотря на достаточно развитые возможности, производители не занимаются интенсивным внедрением и реализацией подобного оборудования.

Основная проблема в том, что повсеместное использование технологии приведет к росту количества IoT-устройств, на которое просто не рассчитана существующая инфраструктура Интернет.

В результате желающим установить «Умный дом» у себя в квартире недорого, придется разбираться в тонкостях самостоятельно, не рассчитывая на крупных производителей.

AliExpress – Китай всегда выручит: пакет «Умная квартира своими руками»

Если есть желание внедрить у себя новые решения бытовой автоматизации с низкими затратами, конечно, надо обратиться к производителям, реализующим свою продукцию на AliExpress. На данном портале практически не предлагаются пакеты «Умный дом своими руками и как сделать», но есть необходимое оборудование, которого вполне хватит для необходимого оснащения квартиры или дома.

Итак, минимальный пакет оборудования, который есть в Китае по очень доступной стоимости и приложения в сети – назовем его «Умная квартира своими руками» – включает:

  • управление включением и выключением бытовых приборов и устройств;
  • сенсорные системы;
  • оборудование для управления освещением;
  • устройства для мониторинга и охраны – сигнализации и видеокамеры;

Источник: https://SvoimiRukami.lesstroy.net/tehnologii/umnyj-dom-svoimi-rukami-oborudovanie/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector