Sustav pametne kuće uradi sam. Pametni dom - što je to sustav i kako radi Kako napraviti sustav pametne kuće

Zamislite ovu sliku: dolazite kući, a u kuhinji vas već čeka topla večera, u dnevnoj sobi ugodno gori svjetlo, posteljina je oprana i ispeglana, podovi usisani i oprani, cvijeće je zalijevano, a kućni ljubimci nahranjeni. I nisi se u to trudio. Zastupljen?

Ovako funkcionira pametna kuća. Ovo je sustav upravljanja kućnom komunalnom mrežom koji se brine za sve dnevne brige i rutinu. Za mnoge ljude tehnologije pametnog doma još uvijek su nešto fantastično i nezamislivo. Ali stručnjaci su sigurni da će za 20-30 godina sve seoske vikendice i gradski stanovi postati "pametni".

Pametna kuća i pametna kuća: koja je razlika

Prvo, definirajmo pojmove. Danas se često brkaju dva različita pojma: "pametna kuća" (Smart Home) i "pametna zgrada" (Smart House). I ovo, iako blisko po značenju, ali ne baš isto.

• Pametna kuća (pametna kuća)- automatizirani elektronički kompleks koji obavlja rutinske kućanske poslove. Na primjer, može skuhati kavu, zagrijati večeru, uključiti klimu, otvoriti vrata da pusti ljubimca van itd. Pametni dom se stvara u jednom pojedinačnom kućanstvu i služi interesima određenog korisnika/obitelji. Dodajmo da kod nas pojam "pametne kuće" uključuje i "multi-room" (dok su na Zapadu to dva različita pojma). Jednostavno rečeno, multiroom sustav je centralizirana kontrola svih multimedijskih uređaja u vašem stanu: TV, računalo, laptop, zvučnički sustav.
• Pametna zgrada (pametna kuća) je uobičajena tehnologija u Sjedinjenim Državama koja vam omogućuje automatizaciju upravljanja velikim stambenim kompleksom. Pametna kuća kontrolira rad centralne vode, plina, struje, grijanja i sigurnosti. U Rusiji su takve tehnologije još uvijek kuriozitet, ali s vremenom nema sumnje da će se "pametne zgrade" pojaviti u svim velikim i malim gradovima naše zemlje.

Dakle, shvatili smo što je pametna kuća i zašto se ne smije brkati s pametnom kućom. Prijeđimo sada na pitanje: kako funkcionira "pametni dom"?

Kako funkcionira sustav pametne kuće

Princip rada Smart Home izgrađen je gotovo kao u znanstvenofantastičnim filmovima. Date naredbu ("uključite grijač!") - sustav je izvršava (grijač je uključen). Kako se točno sve ovo događa? Ovisno o modifikaciji Smart Home, postoje dvije glavne opcije:

• U prvom slučaju potrebno je "živo" sudjelovanje osobe. Morate osobno zatražiti od sustava da izvrši ovu ili onu radnju, koristeći svoj glas, pametni telefon ili daljinski upravljač (kako želite). Korisnička naredba šalje se središnjem procesoru, koji povjerava njezinu implementaciju određenom uređaju.
• U drugom slučaju nije potrebno izravno sudjelovanje osobe. Različiti senzori i satovi dolaze u igru. Na primjer, računalo odlučuje uključiti ili isključiti klima uređaj na temelju očitanja temperaturnih senzora. A kada se aktivira senzor pokreta u stanu (po vašem nahođenju), središnji procesor uključuje alarm. itd. U određenom trenutku, prema postavkama korisnika, sustav zagrijava kuhalo za vodu i priprema kavu; prebacuje TV na omiljenu seriju; zalijevanje cvijeća. Ovaj popis bi mogao trajati jako dugo.

Dakle, sustav Smart Home uključuje tri glavna elementa:

1. senzori koji primaju signale i informacije iz okoline;
2. središnji procesor (hub) koji obrađuje te signale i donosi odluke;
3. izvršni uređaji (aktuatori) koji primaju upute iz čvorišta i izravno obavljaju zadatke po kući.

Suvremeni sustavi pametne kuće omogućuju široku paletu pokretača. To mogu biti pametne utičnice, sustavi videonadzora, kontrolirani termostati, sustavi kontrole klime, pametne brave na vratima, alarmni sustavi, robotski usisavač itd. Više o cijeloj raznolikosti Smart Home uređaja reći ćemo vam u nastavku.

Komunikacija: žičana ili bežična

Svi elementi sustava mogu se međusobno povezati putem žične ili bežične komunikacije. Korištenje žica može izgledati arhaično, ali pruža visoku razinu pouzdanosti. Stoga čak i najnapredniji flagshipovi industrije, kao što su AMX i Evika, koriste kabelsku vezu.

S druge strane, bežična komunikacija putem Bluetooth-a i Wi-Fi-ja puno je modernija, praktičnija i pruža više mogućnosti. Uključujući povećani raspon upravljanja aktuatorima. Neki proizvođači pametnih domova nude kombinirana rješenja koja kombiniraju žičano i bežično povezivanje.

Je li moguće opremiti kuću ili stan potpunim sustavom automatizacije ili barem napraviti pojednostavljeni pametni dom vlastitim rukama, a da ovaj posao ne povjerite specijaliziranim tvrtkama?

Na internetu možete pronaći velik broj članaka o ovoj temi: ljudi govore o svom iskustvu instalacije kako najjednostavnijih paketa iz kategorije „senzora svjetla zbog pokreta ovisno o dobu dana“, tako i onih složenijih, kojima se upravlja putem računala ili s mobilnog uređaja (na primjer, s iPadom). Mnoga od ovih rješenja doista su zanimljiva i korisna u svakodnevnom životu.

Što vam je potrebno da sami izgradite pametni dom?

1. Poznavanje elektrotehnike. Potrebno je razumijevanje principa upravljanja raznim električnim aparatima, iskustvo u montaži električnih ploča, poznavanje sigurnosnih mjera pri radu s električnom strujom. Vještine spajanja kabela.
2. Poznavanje principa sustava automatizacije zgrada: vrste regulatora, ulazi i izlazi regulatora, vrste signala.
3. Vještine programiranja za desktop ili mobilni operativni sustav za stvaranje kontrolnog sučelja.
4. Jasno razumijevanje algoritama rada.
5. Dobro poznavanje korištene opreme.

Često se Smart Home može naći u obliku prilično jednostavnog, ali ograničenog sustava, na primjer, kontrola curenja vode, SMS informiranje ili upravljanje svjetiljkama s daljinskog upravljača. Takva oprema postoji u obliku gotovih "upakiranih" rješenja dizajniranih za samomontažu.

Pozivamo vas da se upoznate s nizom gotovih rješenja - kompleta opreme “Pametna kuća u kutiji” koja će vam omogućiti da sami implementirate sustav Smart Home.

Pravi sustav Smart Home je sveobuhvatno rješenje koje povezuje sve podsustave u jednu mrežu, omogućujući vam da upravljate cijelom kućom s jedne kontrolne ploče ili tablet računala.

Za stvaranje takvog sustava koji će biti pouzdan, prikladan i jednostavan za učenje, omogućit će vlasnicima da se osjećaju potpuno sigurno, potrebne su godine rada u ovom području: kompetentan odabir opreme, pažljiv razvoj softvera, iskusni inženjeri i dizajneri. Gotova rješenja za pametni dom postat će dostojna alternativa ovom bataljonu stručnjaka.

Najteži posao uključuje povezivanje s opremom treće strane: klimatizacija, ventilacija, kućno kino itd.

U svakom slučaju, uvijek možemo pripremiti nacrt sustava. Projekt će biti gotov u potpunosti u skladu sa željama i svim građevinskim propisima. Sadržavat će dijagrame ugradnje kabela, dijagram štita i napomenu s objašnjenjem s kompletnom specifikacijom opreme.

Trošak projekta je nizak, ali će omogućiti samostalno izvođenje svih potrebnih radova vezanih uz ugradnju kabela i montažu opreme za centralu bez rizika od zatvaranja "faze na nulu".

Na pitanje kako napraviti pametni dom vlastitim rukama, mogu vam pomoći i gotovi primjeri projekata.

Budući da su naši sustavi izgrađeni na slobodno programabilnom industrijskom kontroleru (Beckhoff, OVEN, Siemens), tada će osoba, posjedujući znanje iz ovog područja, moći samostalno programirati, konfigurirati i prilagođavati prema vlastitim željama.

Montaža koju nudimo na temelju industrijskog kontrolera i softvera Easy Home control za Windows, Android ili iOS ostavlja puno prostora za samokonfiguracija, jer vam omogućuje jednostavnu promjenu sučelja, dodavanje novih elemenata, promjenu scenarija i promjenu asocijacija za svjetlosne grupe, koristeći već postavljena načela.

Samostalni sustav Smart Home za stan ili privatnu stambenu zgradu, naravno, dat će vlasniku ogromnu količinu znanja i iskustva, ali preporučujemo da prije izgradnje sustava u stambenom objektu razgovarate s našim stručnjakom o mogućnostima buduće inteligentne zgrade, načine njihove implementacije i moguće poteškoće u provedbi kako bi bili potpuno sigurni u svoje sposobnosti.

Čini se da smo još nedavno čitali djela znanstvene fantastike, sanjali s njima i nismo mogli zamisliti da će nam aparat za kavu pripremiti espresso tijekom jutarnje tjelovježbe, a hladnjak će nas upozoriti na kraj mlijeka. Ipak, dogodilo se: vijest o pojavi pametnih gadgeta puni mrežu, a sve što se od nas traži - osim solventnosti, naravno - je da malo razumijemo što se događa.

Budimo iskreni: svi su čuli za pametni dom, netko čak prati uspjeh Xiaomija i Zuckerberga, ali ne shvaćaju svi o čemu se, zapravo, radi. Za mnoge je koncept pametnog doma još uvijek fantastičan i transcendentan, a netko potpuno ignorira njegovo postojanje. Naši čitatelji nisu jedni od njih pa smo za vas napisali uvodni članak o biti fenomena “pametne kuće”.

Što znači "pametni dom"?

Prije svega, razumijemo pojmove. To je važno, jer se izrazi koji su bliski po značenju često brkaju čak i u internetskim medijima, a "pametna kuća" na ruskom jeziku i američka "pametna kuća" nisu posve ekvivalentni pojmovi.

Pod "pametnom kućom" (engleski smart home) se obično podrazumijeva sustav kućne automatizacije. Ovo je skup uređaja koji, radi naše udobnosti, donose odluke i obavljaju rutinske zadatke po kući. Pametna kuća se formira u osobnom kućanstvu u jednom stanu: gore spomenuti aparati za kavu, mikroklimatski sustavi apartmana, pametne žarulje i automatska vrata - sve je to pametna kuća. U Rusiji ovaj koncept obično uključuje takozvani multiroom - upravljački sustav za multimedijske uređaje: televizore, projektore, zvučnike. Na Zapadu razdvajanje pojmova "pametna kuća" i "multi-room" diktiraju tržišni uvjeti.

No, pojam "pametna zgrada" odnosi se na organizaciju upravljanja cijelom višestambenom zgradom i uključuje centralno grijanje, vodoopskrbu i sigurnosne sustave. U pravilu, organizacija "pametne" zgrade je zadatak programera ili članova vijeća kuće. Koncepti su usko povezani jedni s drugima, ali ćemo govoriti samo o pametnom domu, i to u ruskom smislu.

Prekretnice u povijesti

Koliko god se pojam pametne kuće činio modernim, povijest ovog fenomena počinje sredinom 20. stoljeća – upravo od vremena kada su pisci znanstvene fantastike prvi put počeli govoriti o tome. Bio je to početak računalne ere – a princip pametne kuće temelji se na programiranju. Naravno, u to vrijeme nije bilo interneta i usluga u oblaku, ali glomazni, nezgrapni plug-in moduli i sveprisutne bušene kartice mogli su napraviti ono što su planirali.

Videofon 2001: Odiseja u svemiru, 1968

Isprva je stvar bila ograničena na napore entuzijastičnih izumitelja, koji su ili postavljali kabele po cijeloj kući i montirali upravljačke konzole u zidove, ili su već počeli koristiti prva računala. Nažalost, ove ideje nisu naišle na odgovor masovnog stanovništva. Međutim, 1966. James Sutherland je programirao računalo Echo IV da uključi instrumente prema rasporedu, kao i da komunicira sa senzorima za praćenje i alarm. Pojavu samih senzora dugujemo braći Joelu i Ruth Spiram, koji su 1961. patentirali svoj dimmer – uređaj koji automatski prilagođava svjetlo. Ali ovo su vremena kada The Beatles nisu ni potpisali svoj prvi ugovor!

Računalo Echo IV

Još uvijek je bilo daleko od masovne implementacije, ali već 1978. dogodio se svojevrsni proboj, koji se često naziva rođenjem moderne pametne kuće: škotska tvrtka Pico Electronics razvila je prvi standard za prijenos podataka, univerzalan za sve uređaje za automatizaciju doma. Bit standarda bila je stvoriti gumu koju bi svaki proizvođač mogao opremiti kućanskim aparatom, bilo da se radi o sokovniku ili usisavaču. Bio je sličan programskom jeziku poznatom svim stručnjacima, ili operacijskom sustavu na kojem su se mogle izvoditi sve aplikacije. Veza je napravljena putem običnih utičnica, osim toga postojali su komunikacijski moduli, konzole, pa čak i upravljački programi za računala. Dobu standarda X10 dugujemo pojavi tako poznatih tehnologija kao što je svjetlo koje se uključuje pamukom ili automatski otvaranje vrata.

Pojava jedinstvenog standarda dala je poticaj novim eksperimentima i rođenju specijaliziranog tržišta. Ubrzo je došao do novog pojma: 1984. godine predstavnik Američke udruge graditelja kuća prvi je upotrijebio izraz "pametna kuća", koji je kasnije postao uobičajen. Za udrugu je nastanak termina bio marketinški trik, što potvrđuje intenzitet razvoja ideje u to vrijeme.

U razvoj koncepta uključila se i Udruga elektroničke industrije koja je pokrenula stvaranje još jednog univerzalnog standarda. Njihov protokol nazvan CEBus (Consumer Electronic Bus) bio je nadogradnja X10 i ubrzo je zamijenio prototip na američkom tržištu.

Prvo masovno upoznavanje ljudi s konceptom pametne kuće dogodilo se 1999. godine. A glavni posrednik bio je ... Disney, koji je objavio film o kompjuteriziranoj kući koja je započela samostalan život.

Snimak iz filma "Pametna kuća"

U nultim godinama segment kućne automatizacije popunjava se novim proizvodnim tvrtkama. No, prava revolucija bila je pojava prvog iPhonea i ostalih pametnih telefona. Aplikacije i hardverske mogućnosti ručnih računala potaknule su inženjere na nove izume: do 2012., prema ABI Researchu, samo u SAD-u je instalirano 1,5 milijuna sustava kućne automatizacije.

Kako sve funkcionira?

Rad pametne kuće temelji se na principu izvršavanja naredbi, a središnji ih kontroler može primati i od osobe i od senzora. U prvom slučaju tražite od sustava da skuha kavu, uključi klima uređaj ili isključi grijanje, a središnji procesor, nakon obrade naredbe, šalje je na željeni uređaj. Ovisno o vašim željama, komunikacija sa središnjim upravljačem odvija se putem glasovnih naredbi, daljinskog upravljača ili pametnog telefona.

U drugom slučaju, prisutnost osobe nije potrebna. Računalo ili prenosi naredbe uređajima u određeno vrijeme u skladu s prethodno navedenim algoritmima ili donosi odluke na temelju očitanja senzora ovisno o promjenjivim uvjetima. Na primjer, u termoregulacijskim sustavima senzori temperature i vlažnosti dojavljuju podatke sustavu, koji zauzvrat postavlja željene parametre za grijanje, klimatizaciju i vlaženje. Drugi primjer: senzori pokreta detektiraju aktivnost u kući kada to ne bi trebalo biti - računalo to doživljava kao signal za uključivanje alarma ili slanje poruke sigurnosnoj službi.

Centralni kontroler za Xiaomi pametne kućne uređaje

Stoga se cijeli sustav pametne kuće sastoji od tri glavna elementa:

• senzori koji primaju informacije iz okolnog svijeta;
• čvorište, ili središnji kontroler, koji obrađuje informacije i donosi odluke;
• uređaji koji obavljaju primijenjene zadatke i olakšavaju nam život.

Sve komponente sustava pametne kuće mogu se međusobno povezati putem žične ili bežične komunikacije. Prva opcija se čini arhaičnijom, ali na ovaj način sustav je manje sklon kvarovima. Neki proizvođači iz tog razloga nude rješenja temeljena na kabelu; uključujući AMX, Ctestron, Evika. Zauzvrat, radijska komunikacija nudi više pogodnosti i značajki, kao što su jednostavnost instalacije i daljinsko upravljanje. Bežična komunikacija podrazumijeva korištenje Bluetooth-a, Wi-Fi-ja ili posebnih standarda, o čemu ćemo govoriti kasnije u članku. Bežične sustave automatizacije proizvode Gira, Vitrum, Z-Wave, Jung, Zamel i drugi. Kako bi osigurali pouzdanost i praktičnost sustava, neki proizvođači (na primjer, Insteon) nude cjelovita rješenja temeljena na žičanim i bežičnim uređajima u isto vrijeme.

Sustavi pametne kuće mogu biti centralizirani ili necentralizirani. U prvom se svim uređajima upravlja iz jednog modula, što omogućuje izgradnju složenih shema automatizacije. Necentralizirani sustavi sastoje se od autonomnih lanaca uređaja ili čak "pojedinačnih" uređaja. Takva rješenja pružaju veću sigurnost sustava.

Tehnologije pametne kuće

Što se u stvarnosti treba smatrati pametnim domom? Robotska kuća Billa Gatesa vrijedna 200 milijuna dolara ili skroman stan s pametnim toplinskim i rasvjetnim sustavima? Pametna kuća je slikovito ime za sve sustave kućne automatizacije, a ogroman broj tehnologija na tržištu može se kombinirati i kombinirati na bilo koji način, ovisno o potrebama i preferencijama. No, pokušajmo ipak dovesti ovaj skup u red.

Sustavi upravljanja rasvjetom

Kontrola svjetla vjerojatno je najpopularniji i pristupačniji format sustava kućne automatizacije, segment čak ima i svoje ime - "pametno svjetlo". Vjerojatno je u vašem ulazu već postavljena lampa koja se pali kada netko plješće ili se kreće. Osnova takvih sustava su dimeri i pametne svjetiljke koje rade zajedno sa senzorima za mjerenje osvjetljenja i prisutnosti živog objekta.

Evo primjera glavnih značajki "pametnog svjetla":

• kontrola prirodnog svjetla automatizacijom rada roleta, zavjesa, grilja i tendi (zavjese i vijenci Lutron);
• uključite / isključite svjetlo kada se osoba pojavi u kući ili sobi (pametne lampe Philips);
• automatska kontrola svjetline ovisno o osvjetljenju, dobu dana i broju ljudi u prostoriji;
• zatamnjivanje prostorije kada uključite TV ili projektor;
• imitacija prisutnosti vlasnika u kući kako bi se osigurala sigurnost (BeON lampa);
• svjetlosna obavijest o raznim događajima (Xiaomi Philips EyeCare 2 lampa);
• "svjetlosni scenariji" - mogućnosti dizajna naglašavanja svjetla i sjenčanja unutarnjih predmeta (svjetiljke Nanoleaf Aurora Smarter Kit);
• mogućnost postavljanja prilagođenih algoritama rada - uključite svjetlo pri punoj svjetlini kada se probudite, postavite meko svjetlo tijekom čitanja itd .;
• daljinsko upravljanje rasvjetom putem glasovnih naredbi, programa na pametnom telefonu ili upravljačkoj ploči.

Primjena svjetiljki Aurora u dizajnu interijera

Komponente svjetlosnog sustava mogu komunicirati putem radija, ali ovo rješenje nije uvijek najprikladnije. Uravnoteženi sustav može se nazvati kompleksom koji uključuje uobičajene prekidače i dimmere s dodatnom opcijom bežičnog daljinskog upravljanja (Linear Z-Wave Dimmer prekidač). Ili, kao što je implementirano u pametnoj lampi Xiaomi Yeelight Bedside Lamp, mogućnost upravljanja svjetlom putem pametnog telefona i hardverske tipke na samom uređaju.

Noćna lampa Xiaomi Yeelight

Sljedeće tehnologije mogu se navesti kao primjeri pametnog svjetla:

• pametna svjetiljka Elgato Avea Bulb, koja mijenja ne samo svjetlinu, već i nijanse boja rasvjete;
• Kickstarter LIFX lampa koja radi bez kontrolera ili odašiljača;
• Xiaomi CooWoo lampa, koja može raditi iz ugrađene baterije;
• pametni držač svjetiljke Vocca, upravljan glasom i ne zahtijeva dodatne uređaje.

Primjer mogućnosti boja LIFX svjetiljke

Sustavi grijanja, ventilacije i klimatizacije

Prednosti života, skrivene pod akronimom HVAC (eng. HVAC), osmišljene su za održavanje ugodne temperature, vlažnosti i čistoće zraka za cijeli život, te, što je najvažnije, uštedu električne energije. Kombiniranje ovih sustava u jedan automatizirani kompleks bio je jedan od prvih zadataka implementacije koncepta pametne kuće. Ljudsko zdravlje izravno ovisi o HVAC-u, stoga za ove sustave nisu samo funkcionalnost i jednostavnost korištenja, već i stabilnost rada.

Tipično, HVAC sustavi se kombiniraju u jedan složeni sustav koji radi autonomno i neovisno o ostalim komponentama pametne kuće. To je neophodno kako bi se u slučaju kvarova i neispravnosti bilo kojeg elementa HVAC sustava rad nastavio.

Pametni HVAC sustavi obavljaju sljedeće funkcije:

• održavanje stalne ugodne temperature kod kuće automatskim regulacijom rada radijatora, električnih grijača i podnog grijanja (Loxone sustavi);
• ušteda novca na grijanju automatskim isključivanjem ili smanjenjem intenziteta grijanja (Nest Learning termostat);
• snižavanje sobne temperature na ugodnu noć;
• automatska regulacija rada ovlaživača, odvlaživača i ionizatora zraka ovisno o indeksu vlažnosti (Xiaomi Smartmi Air Humidifier ovlaživač zraka);
• automatski rad klima uređaja, ventilokonvektora, ventilatora i sustava za dovod svježeg zraka (Keen Smart Vens);
• automatizacija vodovodnih sustava - na primjer, zatvaranje ventila za dovod vode u odsutnosti osobe u kući (Insteon ventili).

Upravljanje Nest termostatom sa svog pametnog telefona

Strukturno, autonomija HVAC sustava je osigurana spajanjem uređaja na zasebni glavni modul. Za sustav grijanja, ovo je obično pametni termostat sa zidnom upravljačkom pločom, kao što je pametni termostat Elgato Eve Thermo. Uređaj automatski regulira temperaturu sobnih baterija prema unaprijed zadanim postavkama. Dodatno, kontrolerom se može upravljati putem aplikacije Apple Home Kit ili pomoću gumba na ploči uređaja.

Pametni termostat Elgato Eve Thermo

Sigurnosni sustavi

Mnogi obični stanovi, daleko od naslova pametne kuće, opremljeni su automatskim sigurnosnim sustavima. Međutim, pametni sigurnosni sustavi mogu nadopuniti složeni sustav kućne automatizacije i postati njegov integrirani dio. Sigurnosni sustavi opremljeni su kamerama, alarmima i širokim spektrom senzora: detektori pokreta, prisutnosti, otvaranja vrata.

Potrebno je razlikovati inženjersku i osobnu sigurnost. Za prve u pametnom domu tu su:

• praćenje curenja u vodovodnom sustavu (NetBotz sustav);
• automatski sustav za gašenje požara (proizvodi EPOTOS);
• praćenje kvara žica i zaštita od kratkog spoja (Seek Thermal termalnim kamerama).

Potražite termovizir

Osobni sigurnosni sustavi obavljaju sljedeće funkcije:

• vanjski nadzor putem video portafona, kamera i uređaja za infracrveno zračenje (Elgato Eve Motion senzor pokreta);
• daljinsko slanje ili spremanje podataka (oco 2 cloud kamera);
• automatski alarm ili sigurnosni poziv (Schneider Electric zvučni i svjetlosni sustavi);
• praćenje integriteta ograde gradilišta, prozora i vrata (Home Monitoring Kit);
• kontrola prava pristupa kući (pametna brava Kwikset Kevo).

Sustavi osobne sigurnosti rade autonomno i njima se upravlja iz središnjeg čvorišta. Dodatno je instaliran središnji alarmni sustav koji samostalno komunicira s vlasnikom samo kako bi potvrdio potrebu pozivanja sigurnosnih službi.

Sustavi za nadzor djece, starijih, invalida i životinja

Ova kategorija namijenjena je zaštiti članova obitelji kojima je potrebna kontrola i nadzor. Dio bi se mogao podijeliti u 3 dijela, ali ovdje ćemo se ograničiti na kratak pregled i klasifikaciju. Ponekad, čak i ako ne namjeravate svoj dom pretvoriti u pametan dom, takve tehnologije mogu pomoći voljenima i osloboditi nepotrebnog stresa tijekom rastave.

• videonadzor i audio komunikacija putem kamera za snimanje i nadzora u stvarnom vremenu, baby monitora i infracrvenih kamera (Samsung video baby monitori);
• daljinske obavijesti;
• automatizirano kretanje i zatvaranje pristupa prostorijama (S-max Sella lift stolica);
• praćenje položaja i pokazatelja zdravlja pomoću GPS trackera, senzora tjelesne aktivnosti i uređaja za automatsko mjerenje medicinskih pokazatelja (Redmond SkyTracker).

Pametna ovratnik Mishiko

U Rusiji sustavi i uređaji ove kategorije samo dobivaju na popularnosti, ali svjetsko tržište ne miruje. Dobri primjeri novih tehnologija u ovoj kategoriji su monitori za bebe Ramili Baby koji prate djetetovo disanje ili sustav Tecnalia u razvoju, koji može prepoznati živčani poremećaj u kućanstvu.

Dječji monitor Ramili Baby RV1200

Pametno upravljanje uređajima

Kategorija pametnih uređaja i gadgeta najbrojnija je i najzanimljivija. Ovdje dolaze nevjerojatni pametni ekspres lonci, hladnjaci, multimedijski centri i robotski usisavači. Popis modernih pametnih uređaja je beskonačan, ali pokušat ćemo ih ukratko klasificirati:

• Kuhinjski aparati za kućanstvo: hladnjaci, multicookers, električni štednjaci, ispušni sustavi, aparati za kavu, sokovnici itd. (SOEKS ecotester);
• Ostali kućanski aparati: perilice rublja, usisavači, vage, sušilice, glačala itd. (Panda robotski usisavači);
• Namještaj i predmeti interijera: vijenci, zavjese, automatska vrata, ormari, sjenila, fotelje, kreveti za spavanje itd. (krevet Balluga);
• Multimedijska oprema: televizori, projektori, video playeri, glazbena oprema, akustični sustavi, karaoke (Trivium multi-room sustav);
• Igre i zabava: edukativne igre za djecu, roboti itd. (robot Ozobot).

Zenbo robot pratilac

Oči bježe od broja pametnih stvari i njihovih mogućnosti! U međuvremenu, tržište kućne automatizacije također nije bez problema, pa razgovarajmo i o njima.

Fragmentacija tržišta i protokoli

Glavni problem suvremenih Smart Home sustava je nedostatak univerzalnog standarda koji bi odgovarao svim uređajima na tržištu. Prilikom postavljanja pametnog doma možda ćete htjeti opremiti sustav proizvodima raznih proizvođača, kao što su Xiaomi sigurnosni sustav i Apple sigurnosna kamera. Međutim, mnoge tvrtke ne mare za kompatibilnost svojih uređaja s drugim proizvodima. U najboljem slučaju, vaš pametni telefon će imati cijeli niz aplikacija – svaka za svoju komponentu pametnog doma. Slažem se, nije baš zgodno. Neka oprema je čak opremljena vlasničkim softverom zatvorenog koda. Interesi tvrtki su očiti, ali interese korisnika definitivno zanemaruju uređaji koji ne rade u sustavu.

Problem postoji već duže vrijeme, a o stvaranju prvih protokola osmišljenih da rad svih sustava učine univerzalnim, već smo govorili u dijelu povijesti. Danas postoji trend spajanja tvrtki koje se bave razvojem sustava kućne automatizacije. Kao rezultat toga, sve više pametnih uređaja podržava univerzalne standarde. Najperspektivniji i najnapredniji univerzalni protokoli su trenutno Z-Wave i ZigBee; i predlažemo da se na njima zadržimo malo detaljnije.

Z-Wave i ZigBee

Oba su protokola posebno razvijena za sustave kućne automatizacije. Njihov cilj nije samo osigurati sustavu univerzalnost, već je i osigurati. I Z-Wave i ZigBee pripadaju kategoriji mesh mreža; to znači da poruka unutar njih ima više putova do svog odredišta. Ova distribucija smanjuje vjerojatnost kvarova i jamči sigurnost: ako je bilo koji čvor oštećen, poruka se preusmjerava na najbliži dostupni uređaj. U mesh mreži svaki je uređaj povezan s nekoliko drugih.

Z-Wave radi u niskom radiofrekvencijskom rasponu do 1GHz, što je zgodno jer postoji puno manji potencijal za smetnje nego na frekvenciji od 2,4GHz na kojoj rade Wi-Fi i Bluetooth. Dodatna prednost se može smatrati malim kašnjenjima u prijenosu kratkih naredbi.

Sve više tvrtki počinje podržavati otvorene protokole, čak i takve divove kao što je Xiaomi.

Uz prednosti mrežaste strukture, ZigBee pruža mogućnost odabira algoritma usmjeravanja ovisno o stanju mreže i programskim zahtjevima. Protokol pruža poboljšanu sigurnost i nisku potrošnju energije, što znači dugo trajanje baterije mrežnih uređaja.

Već su se formirali savezi oko oba protokola, koji uključuju proizvođače sustava za pametne domove. Popis tvrtki je iznimno širok, može se pronaći na službenim stranicama Z-Wave i ZigBee.

Pametni dom - budućnost ili sadašnjost?

Zamislite da vas je Mark Zuckerberg, osnivač Facebooka, pozvao u svoju kuću. Uđete u prostrani hodnik, pametni asistent Jarvis pali umjereno jako svjetlo kako biste mogli izuti cipele i objesiti gornju odjeću. U dnevnom boravku pomoćnik prilagođava meko svjetlo, ugodno za opuštanje. Mark zamoli Jarvisa da uključi ugodnu pozadinsku glazbu - a iz zvučnika se čuje saksofon Milesa Davisa. Nakon večere odlučite pogledati film, a Jarvis vam upali televizor, a svjetla oko njega se gase na minimum. Dok uživate u gledanju, pametni asistent ne sjedi mirno: prati sigurnost Markovih kćeri, a ako djeca zaplaču, Jarvis će odmah obavijestiti oca glasom Morgana Freemana. Zvono zvoni - gosti su stigli. Jarvis odmah skenira posjetitelje i obavijesti vlasnika kuće koji je na vratima. Nakon ugodne večeri odlazite u krevet. Ujutro Jarvis priprema doručak za sve goste, a za Marka ima u spremištu čistu majicu - ispucava je iz pumpe pravo u Zuckerbergove ruke!

Ovaj primjer organizacije pametnog doma samo je jedan od mnogih. Dom Billa Gatesa mogao bi iznenaditi još više: opremljen je staklenim dizalom s glasovnom kontrolom; bazen s automatskim podešavanjem ugodne temperature vode; sustav upravljanja za svaku biljku u vrtu i kući, i još mnogo toga.

Naravno, da biste dobili tako pametan dom, morate voditi uspješnu tvrtku. Ali općenito, pametne tehnologije i sustavi automatizacije više nisu prerogativ elite: tržište raste, na njemu se pojavljuje sve više rješenja za potrošače. Da biste postavili svoj pametni dom, potrebna vam je samo želja da se uživite u temu i izravno se bavite organizacijom. Naravno, postoji mnogo rješenja po principu ključ u ruke – od BTicina, Crestrona, Legranda i drugih, na primjer – ali možete početi s malim. Recimo s pametnom žaruljom – zašto ne?

Popust od 10% na promotivni kod vrijedi za cijeli asortiman proizvoda predstavljenih na web stranici internetske trgovine elektronikom Inspector Gadgets

Unesite promotivni kod ReadTheBlog pri naplati

Kopirajte promotivni kod

Korisnici stranice dobro su svjesni da udobnost života izvan grada uvelike ovisi o pouzdanom i neprekidnom radu svih inženjerskih sustava stambene zgrade. Sustav "Pametna kuća" može preuzeti upravljanje vikendom, spašavajući svog vlasnika od rješavanja rutinskih problema. U našem članku prikupili smo odgovore stručnjaka na najčešća pitanja o tome.

Iz našeg članka naučit ćete:

• Što je "Pametni dom";
• Koji se sustav može smatrati "pametnim domom";
• Koje mogućnosti pruža svom vlasniku;
• Na kojoj se tehnologiji temelji?
• Koji su električni zahtjevi za njegovu ugradnju. Kako se kontrolira rasvjeta?
• Kako se osigurava pouzdanost i sigurnost rada;
• Koja je korist od korištenja.

Automatizacija upravljanja

Kako biste razumjeli što je "pametna kuća" i kako funkcionira, možete pročitati opis ovog koncepta na Wikipediji, ali bolje je razumjeti svrhu ove tehnologije zajedno s našim stručnjacima.

Evo definicije koju je dao čelnik tvrtke "Pametna kućica" Ilya Kovalchuk :

“Pametna kuća” je sustav izgrađen na bazi visokotehnološke opreme. Njegova glavna svrha je automatizirati operacije za upravljanje različitim inženjerskim sustavima u vikendici.

Pruža udobnost, sigurnost, uštedu resursa i može "preuzeti" rutinske operacije, oslobađajući vlasnike vikendice od ovih radnji.

Ali što je definicija direktora razvoja tvrtke luksuzni sustavi Ekaterina Koroleva :

– « Smart Home je centralizirani sustav upravljanja električnim uređajima i inženjerskom opremom. A načini rada nekih čvorova, na ovaj ili onaj način, ovise o radu drugih.

Dakle, tehnologija "Smart Home" omogućuje integrirani pristup.

Ovdje je definicija voditelja odjela za sustave napajanja tvrtke GWD inženjering Ilya Markov:

- Ovaj se pojam obično shvaća kao integracija sustava, opreme i čvorova u jedan inteligentni sustav upravljanja kolibama.

Naime:

• upravljanje i komunikacije;
• grijanje, ventilacija i klimatizacija;
• rasvjeta;
• opskrba električnom energijom zgrade;
• sigurnost i nadzor.

Kontrola nad radom svih sustava može se provoditi na daljinu – putem mobilnog telefona, tableta ili putem interneta.

Direktor tvrtke Alef Elektro (Moskva) Andrej Nazarenko :

– To najbolje ilustrira sljedeći primjer: pomoću mobilnog telefona ili tableta možete:

• upalite večernju svjetlosnu scenu u dnevnoj sobi;
• postavite mjerač vremena da zatvori prozor nakon određenog vremenskog razdoblja kako se ujutro ne bi smrznuo;
• prebacivanje TV kanala ili odabir filma s poslužitelja;
• provjeriti status svih sigurnosnih sustava.

Isto se može učiniti pomoću posebne upravljačke ploče - tipkom ili dodirom.

Ilya Markov:

- Možemo reći da se "Pametna kuća" temelji na tri glavna principa:

• pružanje udobnosti;
• sigurnost;
• osiguranje energetske učinkovitosti.

Ekaterina Koroleva :

- Postoje dvije vrste sustava:

1. Žičano.
2. Bežični.

U stambenoj zgradi postoji zaštita od curenja vode i detektor dima koji šalje SMS. To su dva različita sustava, a svaki od njih je odgovoran za svoj uski raspon odgovornosti.

Ekaterina Koroleva :

- Nemoguće ga je nazvati "pametnim domom", jer je nemoguće upravljati ovim senzorima iz jednog prozora sučelja sustava. Svaki od ovih uređaja ima svoje parametre i postavke, te rade neovisno jedan o drugom. "Pametna kuća" pruža potpunu koordinaciju i kontrolu nad svim inženjerskim i električnim uređajima.

Tehnologiju kontrolira inteligentni program, a rad je prilagođen specifičnoj vikendici i željama vlasnika. Radi jasnoće, sve dostupne informacije o njegovom radu prikazane su na zaslonu osjetljivom na dodir koji se nalazi na zidu. Zahvaljujući intuitivnom sučelju, nazivima naredbi i slikama s objašnjenjima, upravljanje sustavom Smart Home nalikuje radu na elektroničkom tabletu.

Minimalni set opreme

Prema Ilya Kovalchuk, minimalni set opreme, prije svega, trebao bi osigurati sigurnost, mogućnost daljinskog nadzora vikendice pomoću videonadzora ili alarma i senzora pokreta, kao i mogućnost upravljanja grijanjem. Tako će tehnologija štititi od krađe i izvanrednih situacija.

Andrej Nazarenko :

– Ako sustav može samostalno promijeniti svoj status, onda se može smatrati pametnim.

Glavna svrha tehnologije je povećati razinu udobnosti života. To uključuje praktičnost upravljanja: osvjetljenje prostorije, minimiziranje upravljačkih ploča za opremu, optimalan rad svih inženjerskih sustava vikendice radi uštede energije.

Grijani podovi koji se gase cijeli dan kada odlazite na posao i uključuju se sat vremena prije povratka, čime se štedi energija, mogu se nazvati "pametnim" toplim podovima.

Ekaterina Koroleva :

- Postoji paket minimalnih funkcija, u kojem se sustav ima pravo zvati "Pametna kuća". Uključuje dvije ili više funkcija kojima se može upravljati s jednog sučelja:

• kontrola curenja vode;
• sigurnosni i požarni alarm;
• kontrola curenja plina;
• kontrola svjetla;
• upravljanje klimom;
• glasovna obavijest.

Ilya Kovalchuk :

- "Pametna kuća" se naziva i najjednostavniji sustavi nadzora i upravljanja: GSM utičnice, sustavi upozorenja u nuždi. Po mom mišljenju, to se može nazvati bilo kojom kontrolnom ili nadzornom shemom izgrađenom na temelju visokotehnološke opreme koja svom vlasniku donosi stvarnu korist.

Suvremene tehnologije i materijali pružaju mogućnost postupnog povećanja funkcionalnosti, što vam omogućuje da započnete s malim, a zatim stvorite složen i višenamjenski sustav automatizacije.

Ilya Kovalchuk :

- Jedna kontrolirana utičnica (koja uključuje i grijalicu) može se s velikom nategom nazvati "Pametna kuća", ali nekome stvarno može olakšati život, uštedjeti troškove struje, pomoći da vam život bude ugodniji čak i u stanu. U budućnosti može postati dio složenije sheme.

Takva fleksibilna prilagodba omogućuje implementaciju bilo kojeg rješenja.

Ekaterina Koroleva :

– Mogućnosti su beskrajne. Funkcionalnost se može ograničiti samo maštom. Jednostavno rečeno, svi uređaji koji imaju tipku "uključeno". ili "isključeno" - može se automatizirati.

Kako radi

Ilya Kovalchuk :

- Vikendica ima internet, Smart Home kontroler i nekoliko senzora temperature i pokreta. Čak i takav minimalni sustav obavještava korisnika o upadu u njegov dom tako što mu šalje signal na njegov telefon: SMS obavijest. Sustav također uključuje kontrolu temperature i vlage u kući.

Nadalje, dodavanjem modula utičnica (pametnih utičnica ili ugradnje releja), postaje moguće automatski - prema rasporedu ili nekim događajima, kontrolirati električnu opremu, kontrolirati stupanj osvjetljenja. Ovisno o temperaturi u prostoriji, uključite i isključite pojedinačne uređaje za grijanje, klima uređaje, održavajući ugodnu atmosferu. Štoviše, u prisutnosti višetarifnog brojila, kao iu odsutnosti vlasnika, na ovaj način možete uštedjeti na struji.

Ilya Kovalchuk :

- Prilikom odlaska na selo to možete učiniti unaprijed, putem telefona, interneta itd. postavite ugodnu temperaturu. Radi sigurnosti, detektori požara, senzori curenja vode, senzori curenja plina mogu se dodati u sustav u bilo kojem trenutku.

Nakon toga, nakon rada takvih senzora, moguće je organizirati isključivanje vode i plina.

Sustav se može proširivati ​​gotovo beskonačno.

Uz Smart Home možete:

• otvorena ulazna vrata, grilje, rolete;

• kontrolirati svjetlo

Svjetlo se može upaliti kada se ljudi približavaju i ugasiti kada se udalje.

• upravljati kotlovima za grijanje i podnim grijanjem, održavajući optimalnu temperaturu;

• pratiti vikendicu i teritorij putem CCTV kamera;

Slika se u stvarnom vremenu može prenijeti na ekran telefona, tableta ili prijenosnog računala.

• zamijeniti sve daljinske upravljače za televizore i multimedijske uređaje;

• oponašati prisutnost ljudi;

Paljenjem i gašenjem svjetla, podizanjem i spuštanjem roleta stvara se privid vitalne aktivnosti koja može uplašiti lopove u slučaju duže odsutnosti vlasnika.

• automatizirati navodnjavanje.

Sve se to može kontrolirati daljinski, s bilo kojeg uređaja, te primati sve obavijesti o radu sustava.

Značajke montaže

Ilya Kovalchuk :

– Postoji mnogo sustava i protokola dizajniranih za implementaciju pametnih domova. Zapravo, može se koristiti bilo koji protokol dizajniran za automatizaciju. Iz industrijskog protokola RS-485 na normalno Wi- fi.

Trenutno su najtraženiji upravljački protokoli dizajnirani posebno za kućnu automatizaciju i, uglavnom, bežični, odnosno ne zahtijevaju polaganje velikog broja žica, globalne promjene u električnom ožičenju itd.

Obično osobno računalo također može postati osnova za Smart Home, a mnogi kontroleri su uređaji s operativnim sustavima Linux obitelji.

Andrej Nazarenko :

– Najbolja opcija za izgradnju "pametne kuće" je kada svi uređaji međusobno komuniciraju putem kabela koristeći protokol KNX.

KNX je jedinstveni jedinstveni međunarodni standard za razmjenu podataka dizajniran za automatizirane upravljačke sustave.

Mnogi programeri unaprijed polažu kabel u zidove. U budućnosti to pruža mogućnost ugradnje opreme bez skupih preinaka gotovog interijera.

Ekaterina Koroleva :

– Glavni uvjet za opremu je njezina pouzdanost. Također, oprema mora biti fleksibilna za programiranje, funkcionalna i imati prihvatljivu cijenu.

Ako planirate koristiti sustav Smart Home u svojoj vikendici, onda morate razmišljati o tome čak i kada projektirate sve inženjerske sustave.

Proces instalacije sustava podijeljen je u sljedeće korake:

• U fazi grubog rada polažu se sve komunikacije, uklj. - i žice.
• U fazi završetka završnih radova postavlja se sva potrebna oprema, senzori, ormarići za automatizaciju, konfiguriraju se i programira sustav.
• Slijedi puštanje u rad i puštanje sustava u pogon.

Svaki dom možete opremiti sustavom Smart Home koristeći opremu koja radi preko radio kanala. Ali takva oprema ne daje 100% jamstvo izvršenja naredbe. A ako vlasnik želi automatizirati objekt nakon popravka, onda se sve komunikacije mogu sakriti u spušteni strop ili na pod.

Jer "Pametna kuća" ovisi o struji, posebnu pozornost treba posvetiti postavljanju električne mreže.

Ilya Kovalchuk :

– Sva oprema potrebna za izradu “Pametnih domova” dizajnirana je za standardne mreže od 220 V. Zahvaljujući bežičnoj opremi, svaka postojeća vikendica može se učiniti “pametnom”, bez posebne izmjene ožičenja, bez popravaka i promjena u dizajnu prostora itd.

Svaki dom počinje sa sigurnošću, pa i električar mora biti "pametan". Sve je važno - točan izračun poprečnog presjeka žica, prisutnost RCD-ova ili diferencijalnih prekidača, uzemljenje.

Ilya Kovalchuk :

– S obzirom na to da “pametna utičnica” nije puno skuplja od konvencionalne moderne utičnice, uključujući troškove njezine ugradnje, onda se izradom “pametne kuće” od nule i izradom projekta unaprijed može smanjiti trošak automatizacije , a ušteda na struji brzo će isplatiti ovo poskupljenje.

Provjeravamo hoćete li zbog potrošnje energije sustava Smart Home na kraju mjeseca morati dobivati ​​sulude iznose računa za struju.

Ilya Kovalchuk :

- Jedna od glavnih namjena sustava "Pametna kuća" je ušteda energije. Upravljačka oprema, senzori, aktuatori su slabostrujni i troše minimalno električne energije.

Što se tiče potrošnje energije, troškovi su zanemarivi, a uštede mogu biti višestruke. Dobro vođen i pouzdan električar već je element "Pametne kuće". Sustavi pametne kuće mogu raditi stabilnije od mnogih drugih kućanskih električnih uređaja.

Bilo koji od stanovnika prigradskih naselja suočen je s nestankom struje i nije jasno što učiniti u tom slučaju.

Ekaterina Koroleva :

– U slučaju nestanka struje, sustav se automatski prebacuje u hitni način rada. Snimaju se očitanja sa svih senzora, a kada se struja isporučuje u 100% volumenu, sve se vraća u stanje “kao prije gašenja”.

Zamislimo da je u kućici ugašeno svjetlo. U tom slučaju sustav Smart Home će vas glasom obavijestiti da je došlo do gašenja. Ako nema nikoga kod kuće, sustav će poslati SMS i nazvati korisnika na njegov mobitel. Sustav će i dalje raditi na baterije za neprekidno napajanje i podržavati glavne potrošače električne energije: hladnjak, sustav grijanja, rasvjetu u slučaju nužde i sigurnosne sustave. U slučaju duljeg nestanka struje, sustav će automatski pokrenuti generator.

Ilya Kovalchuk :

- Za rad svih elemenata: interneta, videonadzora, senzora i aktuatora dovoljno je dobro računalo i besprekidno napajanje.

Jer sva oprema "Pametne kuće" odnosi se na vrstu niske struje, tada će nadzor i povratne informacije od nje u ovom slučaju biti sačuvani. Vlasnik vikendice će naučiti o nestancima struje, neradnom grijanju, drugim hitnim i izvanrednim situacijama itd.

S obzirom na osobitosti našeg napajanja, preporučljivo je ugraditi stabilizatore napona. To je neophodno za normalan rad konvencionalnih električnih uređaja.

Sustavi napajanja mogu uključivati ​​neprekidno napajanje u slučaju nestanka struje. To mogu biti ili generatori, sa ili bez automatskog pokretanja, integrirani u cjelokupni električni krug, ili jednostavno koji omogućuju rad minimalnog broja električnih uređaja. Također mogu biti složeniji i skuplji sustavi neprekinutog napajanja na bazi invertera i baterija.

Takvi sustavi opskrbljuju cijelu zgradu električnom energijom do jednog dana ili više.

Od prenapona struje, impulsne buke, električni uređaji i druga oprema mogu se zaštititi diferencijalnim prekidačima, štitnicima od prenapona i uređajima za diferencijalnu struju.

Ilya Kovalchuk :

- Za povećanje autonomije stanovanja moguće je potrošače električne energije podijeliti u dvije skupine - bitne (kotlovska oprema, hladnjak, alarmni sustav i sl.) i sekundarne. U slučaju nestanka struje, sama automatika će isključiti neke od manje važnih električnih uređaja, napajajući samo najvažniju električnu opremu iz generatora.

Računamo prednosti

Svaki vlasnik prigradskih stanova želi da sva ulaganja u stanovanje budu razrađena 100%. A da bismo razumjeli kako sustav Smart Home funkcionira i kako može uštedjeti novac, potreban je integrirani pristup.

Ilya Kovalchuk :

- Ako je upravljanje grijanjem uključeno u sustave Smart Home, tada se sustav može isplatiti u jednoj sezoni grijanja.

Povrat drugih sustava – sigurnost, detektori požara, sustavi kontrole curenja vode, curenje plina, smrzavanje cijevi – u takvim slučajevima također je očito.

Ekaterina Koroleva :

– Sustav će se u potpunosti isplatiti čim spriječi izvanredne situacije, požar, poplavu, curenje plina, upad stranaca u objekt itd.

Također, uz pomoć automatizacije možete daljinski nadzirati svoj dom dok ste na odmoru, uz mogućnost upravljanja aparatima, svjetlom, klimom s bilo kojeg mobilnog uređaja ili računala.

Sumirajući članak, možemo reći da korištenjem "Pametne kuće» stalno ste u toku s radom svoje vikendice.

Općenito je prihvaćeno da koncept "pametne kuće" (od engleskog pametne kuće) potječe od sredine prošlog stoljeća, ali zbog visoke cijene implementacije takvi projekti nisu u širokoj upotrebi. Situacija se radikalno promijenila razvojem elektronike, a trenutačno, iako se takvi sustavi još ne uvode posvuda, više se ne doživljavaju kao kuriozitet. Predlažemo da razmotrimo što čini "pametni dom", njegov raspon zadataka, kao i mogućnost samostalne provedbe takvog projekta.

Što je sustav Smart Home?

Ovaj se pojam odnosi na softverski i hardverski kompleks koji vam omogućuje automatizaciju i pojednostavljenje upravljanja raznim sustavima, kao i drugom opremom kuće ili stana.

Kao primjer, evo funkcija koje se mogu dodijeliti "Pametnoj kući" (u daljnjem tekstu SH):

Kontrola sustava rasvjete, na primjer:

• upaliti svjetlo na signal senzora pokreta;
• imitacija prisutnosti vlasnika (povremeno svijetli u različitim sobama);
• promjena različitih opcija za unutarnju rasvjetu;
• daljinsko upravljanje svjetlom pomoću tableta ili pametnog telefona itd.

Opcija funkcionalnog seta sigurnosnog sustava:

• primanje SMS poruka u slučaju uključivanja, isključivanja i rada sustava;
• slanje MMS poruka s video kamera nakon primitka signala od senzora pokreta;
• mogućnost gledanja videa putem interneta itd.

Sustav kontrole klime:

• održavanje temperature na zadanoj razini, s mogućnošću daljinskog podešavanja (na primjer, korištenjem pametnog telefona);
• postavljanje maksimalnog načina uštede u odsutnosti vlasnika itd.

Ovo nije kompletan funkcionalni set, može se proširiti ovisno o željama i financijskim mogućnostima. Zahvaljujući razvoju bežičnih tehnologija, skalabilnost sustava ne zahtijeva velike popravke.

Koji su nedostaci "pametne kuće":

• Bilo koja elektronika nije imuna od kvarova ili smrzavanja. Morate biti spremni na činjenicu da ćete u bilo kojem trenutku morati ručno rekonfigurirati pojedinačne elektroničke sustave i komponente;
• Visoka cijena. Na tržištu Rusije i CIS-a proizvođači prodaju sustave po minimalnoj cijeni od 2000 do 5000 dolara, ovisno o "punjenju" i željama kupca.

Kako napraviti kuću "pametnom"?

U idealnom slučaju, implementacija takvih rješenja trebala bi se provesti u fazi izgradnje, ali ova opcija nije popularna među programerima iz različitih razloga. Kao rezultat toga, postoje dva načina za automatizaciju:

1. Obratite se specijaliziranoj tvrtki, gdje će se, na temelju specifikacije zahtjeva kupca, izraditi projekt s njegovom naknadnom implementacijom. Minimalni trošak takvog rješenja varira, kao što je gore spomenuto, u rasponu od 2000 do 5000 dolara, a maksimum ovisi o funkcionalnom skupu i korištenoj opremi.
2. Samostalno razvijajte i implementirajte sustav "Pametna kuća".

U prvom slučaju kupac dobiva rješenje po sistemu ključ u ruke. U drugom, trošak implementacije može se značajno smanjiti, ako ne za red veličine, onda za nekoliko puta, pogotovo ako u tu svrhu koristite Arduino platformu (o tome ćemo govoriti malo u nastavku). Mora se upozoriti da će za provedbu projekta biti potrebne vještine programiranja, ali programeri su pokušali pojednostaviti ovaj zadatak što je više moguće.

Ukratko o platformi

Osnova platforme je ploča s mikrokontrolerom (u daljnjem tekstu MK) i elektronički body kit za nju. Za kontroler je dostupno mnogo različitih senzora i ploča za proširenje s različitim funkcijama.

Oznaka:

1. Priključak za bljeskanje (standardni USB).
2. Gumb za hard reset.
3. Referentni naponski signal.
4. Kontakti za digitalne signale.
5. TX signal.
6. RH signal.
7. Port za spajanje vanjskog programatora.
8. Kontakti za analogne signale.
9. Vanjski priključak za napajanje.
10. +5 V.
11. +3,3 V
12. Reset signal.
13. Konektor za napajanje.
14. mikrokontroler.

Posebnost platforme leži u činjenici da je proces programiranja MK maksimalno pojednostavljen. Firmware pomoću ugrađenog bootloadera preko USB priključka na ploči. U slučaju slučajnog "brisanja" ovog programa, omogućena je mogućnost bljeskanja standardnim programatorima.

Za programiranje se koristi besplatna ljuska (Arduino IDE), kompatibilna s najčešćim operativnim sustavima (Windows, Linux, Mac OS). Ova ljuska uključuje uređivač teksta za pisanje programa, kompajler i biblioteke. Pojednostavljena verzija C++ koristi se kao osnovni programski jezik. Potpunije informacije o MK programiranju mogu se dobiti na web stranici programera i tematskim forumima. U istim izvorima možete saznati sve o vizualizaciji upravljanja sustavom.

Shell za Arduino programiranje

Procijenjeni trošak izvornog osnovnog modula je 30-50 USD (ovisno o modifikaciji), kineski kolege su 10-16 USD.

Primjeri ploča za proširenje i senzora

Evo kratkog opisa štitova koji bi vam mogli zatrebati prilikom razvoja vlastitog SH projekta.

Modul za povezivanje na lokalnu mrežu ili Internet pomoću standardnog TCP/IP protokola. Kao glavni element koristi se regulator ENC28J60. Ovaj uređaj vam omogućuje organiziranje vizualiziranog upravljanja sustavom s web stranice.

Povezivanje mrežnog modula na Arduino

GPRS/GSM SIM900 modul omogućuje vam upravljanje sustavom razmjenom podataka putem mreže bilo kojeg mobilnog operatera. Za povezivanje s mrežom koristi se standardna SIM kartica. Moguće je slati SMS i MMS poruke, knjižnica modula podržava i druge funkcije.

Elektromehanički relej 10 A 250 V, može se koristiti za upravljanje rasvjetom ili drugim prikladnim opterećenjima. Kada je napajanje priključeno, crvena LED se pali, ako je relej aktiviran, dodatno svijetli zeleni indikator. Signal se može dovoditi s bilo kojeg digitalnog izlaza MK-a.

Nažalost, pri maksimalnom opterećenju ili blizu njega, kod elektromehaničkih releja, nakon nekoliko tjedana rada, kontakti se mogu početi lijepiti, pa nisu prikladni za upravljanje radom električnih kotlova sustava grijanja. Ali nemojte se uzrujati, za Arduino platformu možete pronaći module za sve prilike, u ovoj situaciji možete riješiti problem pomoću čvrstog releja, na primjer SSR-25DA.

Oznake:

1. GND na osnovnoj ploči.
2. Na digitalni izlaz npr. D
3. Mrežna snaga 220 V.
4. Veza za opterećenje.

Imajte na umu da je ovaj modul implementiran na triac, a za njegov stabilan rad potrebno je odvođenje topline, stoga preporučamo kupnju običnog radijatora zajedno s modulom.

Senzori

Pogledajmo sada nekoliko tipova senzora koji također mogu biti korisni za projekt, počevši od IC uređaja za detekciju pokreta HC-SR501.

Oznake:

1. Napajanje iz izvora u rasponu od 5-12 V (može se spojiti na +5 V na upravljačkoj ploči).
2. Signal koji dolazi iz senzora (povezuje se na bilo koji digitalni ulaz MK-a)
3. GND je spojen na odgovarajući pin osnovne ploče.
4. Vrijeme odgode (držanje logičke jedinice na izlazu) - od 5 do 300 sekundi.
5. Osjetljivost senzora (može se podesiti od 3 do 7 metara).
6. Prijeđite na način rada "H" (s nizom operacija postavlja se logička jedinica).
7. Postavljanje načina rada "L" (kada je aktiviran, šalje se jedan impuls).

Ništa manje koristan neće biti digitalni senzor temperature DS18B20 (proizveden u zatvorenim i konvencionalnim verzijama). Njihova posebnost leži u činjenici da uređaji ne zahtijevaju kalibraciju i svaki od njih ima svoj jedinstveni identifikator. To jest, senzor prenosi podatke o temperaturi i svoj jedinstveni broj. Zahvaljujući tome, nekoliko senzora se može instalirati na jednu petlju, a dolazne informacije se mogu programski obraditi. Ograničenje duljine signalne žice je 50 metara.

Završavajući temu senzora, predstavljamo modul za mjerenje vlažnosti koji se može koristiti kao alarm za curenje vode ili za organizaciju zalijevanja sobnog ili stakleničkog bilja.

Oznake:

1. Digitalni izlaz, spaja se na bilo koji odgovarajući konektor na MK osnovnoj ploči. Signali o vlažnosti koja odgovara pragu.
2. Analogni izlaz informira o trenutnoj vlažnosti.
3. Napajanje +5 V.
4. Kontrola praga.

Naveli smo samo tri tipična senzora kompatibilna s platformom, zapravo ih je puno više. S raznolikošću ovih proizvoda možete se upoznati na web stranicama proizvođača.

Nakon što smo završili s pregledom opreme, prijeđimo na dizajn sustava upravljanja i automatizacije, morate početi s izjavom problema.

Definicija početnih uvjeta

Prije svega, potrebno je utvrditi iskaz problema, odnosno funkcionalnost sustava. Recimo da imamo jednosoban stan koji se može podijeliti u sljedeće zone:

• Tambur.
• Hodnik.
• WC u kombinaciji s kupaonicom.
• Kuhinja.
• Dnevna soba.

Zadatak: automatizirati upravljanje rasvjetom, kotlom i ventilacijskim sustavom.

Postavimo zadatke za svaku od zona.

Tambur

U tom slučaju možete automatski upaliti svjetlo kada se približavate ulaznim vratima. Odnosno, potreban je senzor pokreta. U ovom slučaju, potrebno je uzeti u obzir razinu osvjetljenja, odnosno automatizacija bi trebala raditi samo u mraku. Da biste to učinili, potreban vam je senzor GY302 ili sličan (nismo ga dali u recenziji, ali pronaći opis neće biti problem). Uključivanje i isključivanje žarulje (nakon vremena navedenog u programu) može se povjeriti poluprovodničkom releju male snage, na primjer G3MB-202P , naznačeno za struju opterećenja od 2 A.

Hodnik

Upravljanje rasvjetom u ovom prostoru može se organizirati po istom principu kao u predvorju. Možete dodati paljenje svjetla kada otvorite ulazna vrata. Kao senzor prikladan je tipični reed prekidač za vrata.

WC i kupaonica

Uključivanje kotla može se povezati s prisutnošću vlasnika u stanu. Ako nema nikoga, automatizacija prisilno isključuje bojler pomoću modula SSR-25DA. Nema smisla pratiti temperaturu grijanja, jer se ti uređaji sami isključuju kada se dosegne navedeni prag. Svjetlo i napa bi se trebali automatski uključiti kada osoba uđe u ovo područje, a isključiti se nakon određenog vremena ako se ne otkrije nikakav pokret.

Automatizacija kuhinje

Upravljanje rasvjetom ove zone može se ostaviti ručno, ali se može duplicirati automatikom koji gasi svjetlo ako se dulje vrijeme ne otkrije nikakav pokret. Kada koristite električni ili plinski štednjak, napa bi se trebala uključiti i isključiti neko vrijeme nakon kuhanja. Rad nape možete kontrolirati pomoću temperaturnog senzora koji detektira porast temperature kada je štednjak uključen.

Dnevna soba

U ovoj prostoriji je bolje kontrolirati rasvjetu ručno, ali možete ostvariti mogućnost automatskog gašenja svjetla kada postoji dovoljna razina osvjetljenja.

Navedeni primjer je prilično uvjetovan, jer svatko razvija algoritam Smart Home ovisno o osobnim preferencijama.

Značajke termoregulacije

U zaključku ćemo dati nekoliko preporuka za upravljanje grijanjem. Treba uzeti u obzir veliku inerciju ovog sustava. Vrlo je vjerojatno da regulacija jednostavnim uključivanjem i isključivanjem grijanja, u skladu s zadanim temperaturnim rasponom, može stvoriti prilično neugodne uvjete. U tom slučaju trebate koristiti PID-regulacijski algoritam, na mreži je dostupna knjižnica s njegovom implementacijom za Arduino.

Ne ulazeći u detalje, rad ovog algoritma možemo opisati na sljedeći način:

• Radi se analiza između tražene i trenutne sobne temperature te se na temelju rezultata postavlja određena snaga sustava grijanja.
• Uzimaju se u obzir stalni gubici topline. Mogu ovisiti o vanjskoj temperaturi ili drugim čimbenicima. Stoga, kada se postigne zadana temperatura, grijanje se ne isključuje potpuno, već se smanjuje na razinu potrebnu za kompenzaciju gubitka topline.
• Posljednji čimbenik koji utječe na rad algoritma uzima u obzir inerciju sustava grijanja, koji ne dopušta da temperatura ide izvan postavljenog raspona.