По умный дом

Как я дешево собрал «умный дом» своими руками: пошагово, с фото

Большинство загородных жителей думает, что умный дом — дорогая игрушка, которая по карману лишь единицам. Однако, если подойти к делу с выдумкой, фантазией и прямыми руками, можно сократить затраты в разы, и собрать «умный дом» за копейки. Как это сделать, вы узнаете из нашей истории.

Умный дом, который я полностью сделал сам

Именно так назвал свою тему пользователь с ником tvema. Его рассказ — настоящая кладезь информации для самодельщиков, решивших собрать «умный дом» своими руками. В статье мы расскажем о ключевых этапах создания нестандартного автоматизированного дома. Ссылка на тему tvema в конце статьи. Итак, поехали!

tvema

Я увлекаюсь изготовлением всяких электронных устройств, а в прошлом есть опыт разработчика. Подумал, и захотел превратить свою квартиру в «умную». Проект я начал с постановки задач. И вот, что я хочу:

  • Чтобы свет в прихожей и коридоре плавно включался и отключался.
  • Чтобы свет включался, если открывается входная дверь.
  • Если нет движения, свет должен выключаться через 15 минут.
  • Если кто-то встал ночью, по датчику движения, включается ночная подсветка.

Это — лишь начало «хотелок» пользователя. Продолжим.

Освещение санузла:

  • Свет, в санузле, также должен плавно включаться и отключаться.
  • При выключении света — в коридоре включается ночная подсветка.

Входная дверь:

  • Освещение включается, если кто-то вошел в дом.
  • Система выдаёт предупреждение, если входную дверь забыли закрыть.

Безопасность:

  • Если дома никого нет, то автоматически перекрывается вода, отключается теплый пол, а термостат котла ставится на минимальную температуру.
  • Также закрываются окна на мансардном этаже.
  • Если в доме замечено постороннее движение — система присылает уведомление о проникновении в жилище.

Вентиляция:

  • Вытяжка в санузле включается через 1 мин после включения света.
  • Вытяжка выключается через 5 мин после выключения света в санузле.

Теплый пол

Удалённое управление.

Снятие показаний со счетчиков воды и газа:

  • Ежедневный контроль и удалённое снятие показаний со счётчиков.
  • Ежемесячная автоматическая рассылка показаний счётчиков в управляющую компанию.
  • Автономная работа при отключении электричества.

Водоснабжение:

  • При обнаружении протечки автоматически срабатывает звуковая сигнализация, а вода перекрывается.
  • Отправка уведомления при аварии.
  • Удалённый доступ к крану, для перекрытия общей подачи воды.

Источник бесперебойного питания:

  • От ИБП работают — газовый котёл, освещение в коридоре и санузле.
  • Если электричество отключили, система присылает уведомление.
  • Удалённый контроль ИБП.

Термостат

Удалённое управление, установка температуры и считывание параметров.

Контроль газового котла:

  • Система присылает уведомление об аварии.
  • Возможность удалённой перезагрузки котла.

Мансардные окна:

  • Удалённое управление.
  • Автоматическое закрытие при дожде.
  • Автоматическое закрытие при включении режима охраны дома.

Фильтры для воды:

  • Автоматический подсчет объёма прокаченной воды с момента замены фильтра.
  • Автоматический подсчёт времени с момента замены фильтров.
  • Отправка уведомления о необходимости замены фильтров.

Интерфейс «умного дома»:

  • Графический интерфейс системы доступен через интернет.
  • Резервный канал в виде GSM терминала и управления через SMS.

Ну, как вам объём задумок и сценариев? Глобально? А теперь расскажем, как пользователь решил эту задачу.

«Умный дом» своими руками: выбор компонентов системы

На базе чего сделать «Умный дом»? Рынок предлагает множество готовых решений, устройств и программного обеспечения. Tvema решил идти своим путём, и вот, почему.

tvema

Я профессионально занимался технологиями беспроводной передачи данных. Умею программировать под Windows. Поэтому я решил, что мой «умный дом» будет проводным, под управлением Windows 7, а контроллер изготовлю на базе процессора Intel Atom Z530. Плюсы проводной системы:

  • надёжность;
  • простота реализации;
  • в устройствах, кроме ИБП, нет аккумуляторов.

Для электропитания всей системы, включая роутер, Ethernet коммутатор, USB хаб и PC я использовал единый блок питания на 12 вольт мощностью 60 Вт. Я не стал ставить несколько раздельных блоков питания, т.к. общий КПД будет ниже, и это бы увеличило счета за пользование электроэнергией, т.к. система «Умный дом» должна работать в режиме 7 дней в неделю, 24 часа в сутки.

Определив задачу, пользователь разбил всю систему на несколько простых узлов — блоков. Так проще всё изготовить и отладить. Затем, для каждого блока tvema нарисовал печатную плату. Объединил всё в одну заготовку и, в таком виде, послал в компанию, которая специализируется на изготовлении печатных плат на заказ.

Два комплекта плат обошлись в 3000 рублей.

Оцените «мозг» системы умного дома, установленный в электрическом шкафу.

На всю систему ушло несколько сотен метров четырёхпроводной медной витой пары. Кабели закладывалась ещё на этапе ремонта квартиры, вместе со всей электрикой.

Для системы и вводных коммуникаций, пользователь выделил место в санузле, в техническом шкафу.

Ниша закрывается рольставней.

Особенности реализации функций «умного дома»

В рамках одной статьи, рассказать обо всех нюансах элементов автоматизации «умной квартиры» tvema невозможно, поэтому, кратко остановимся на самых интересных моментах этого проекта.

1. Освещение в «умном доме»

Для плавного включения и выключения и, для ночной подсветки, пользователь использовал встраиваемый точечный светильник на светодиодных лампах с цоколем GX53. Но, переделал их на работу с пониженным постоянным напряжением. Яркостью ламп управляет ШИМ-регулятор. Лампы запитаны от отдельного AC/DC преобразователя мощностью 155 Вт, который имеет регулируемый выход 48..58 вольт.

Лампы также пришлось доработать.

Схема установки светильников.

Особенности работы «умных» светильников:

  • В коридоре установлены клавишные выключатели без фиксации (на схеме отмечены точками).
  • В санузле выключатели с фиксацией. Управление от них идет на контроллер.
  • На контроллер также идет сигнал от пассивного инфракрасного датчика движения (PIR датчика).
  • По сигналу датчика движения, контроллер включает ночную подсветку в коридоре, а также выключает свет в коридоре и прихожей, если там никто не появляется в течении 15 минут.
  • Когда дверь открывается, в коридоре и прихожей включается свет.

2. Режим «никого нет дома»

При постановке квартиры на охрану, при открытии входной двери, срабатывает датчик движения и отсылается сообщение.

tvema

Ещё у меня была идея установить на входную дверь USB камеру. Если «чужой» зашел в квартиру, его фотографируют и снимают на видео.

3. Вентиляция

Включением и выключением вентиляции в ванне и туалете управляет контроллер освещения.

Вентиляция включается через 1 минуту после включения света санузле и выключается через 5 минут после выключения света.

4. Снятие показаний со счетчиков воды и газа

Сначала tvema думал поставить перед счётчиками USB Web камеры с подсветкой, которые делали бы фото и оправляли картинки с показателями с текстом по заданному шаблону в управляющую компанию. Пользователь даже написал специальную утилиту для камер под Windows XP/7/8/10. Но, газовый счетчик поместили в короб и закрыли рольставней.

tvema

Теперь камера не сможет сделать фото счетчика. Стал думать, как решить задачу. Хотел:

  • Автоматизировать открытие рольставни, а камеру поставить на роботизированный складывающийся кронштейн.
  • Сделать из обычного планшетного сканера сканер счетчика.

Всё — не то. Слишком сложно и, — не надёжно. В результате, я отказался от камер в пользу классического подсчета импульсов.

Для этого tvema купил, для газового счётчика, внешний геркон — датчик с магнитоуправляемым герметичным контактом.

А водяной счетчик, когда подошло время поверки, пользователь заменил на модель с импульсным выходом и сделал устройство для подсчёта импульсов.

Устройство считывает и обновляет показания на экране интерфейса каждые 5 мин. А также снимает данные со счётчиков и раз в месяц рассылает письма с показаниями в управляющую компанию.

5. Защита «умного дома» от протечек

Если прорыв водопровода или батареи отопления в частном доме это — ремонт + порча имущества, то в многоэтажке к этому добавляется ремонт квартиры залитых вами соседей. Поэтому устройства контроля протечек — важные элементы «умного дома». tvema использовал стандартное решение:

Купил датчик протечки воды. Установил его контактами вверх, врезав заподлицо в напольное покрытие.

Датчик можно и просто положить на пол, контактами вниз. tvema

Я поставил 3 датчика протечки воды:

  • под котлом;
  • под разводкой отопления;
  • под мойкой на кухне и в туалете.

А это шаровой кран с электроприводом.

Система работает так: если сработал датчик протечки, то он начинает пищать, пока воду не перекроют. Одновременно автоматически закрывается шаровой кран. Протечка останавливается. Также посылается уведомление. Кроме этого, можно дистанционно открыть или закрыть кран, например, чтобы не волноваться, если нужно надолго уехать из квартиры.

6. «Умное» управление мансардными окнами

Зачем нужна автоматизация мансардных окон? Всё просто — если они открыты и пошел дождь, то вода испортит мебель и отделку. Окна можно просто забыть закрыть, или ливень пошел, когда жильцы находятся не дома.

Tvema решил проблему так:

Установил приводы на окна, датчик дождя и концевики закрытия окна.

Приводы смонтировал на уголок, т.к. штатного крепежа не было.

Датчик дождя установил на крыше, возле фартука, чтобы датчик не снесло снегом, сходящим с кровельного покрытия.

tvema

Для автоматизации закрытия окон в подрозетники выключателей управления я вывел витую пару, к которой подключил реле, которое, пока идет дождь, замыкает клавишу закрытия окон, отключая при этом клавишу открытия. Все коммуникации выведены в щитовую и подключены к контроллеру.

Практика показала, что, датчик дождя работает как надо.

Выводы

Подведём итоги в виде ответов пользователя на вопросы.

Во сколько вам обошлась система «умного дома» сделанная своими руками?

tvema

На всё я потратил не больше 40 тыс. руб. Готовое решение стоили бы намного дороже.

В чём достоинство вашей системы по сравнению с фирменными решениями?

tvema

Плюсы моей системы «Умного дома»:

  • Можно наращивать систему как мне надо, ограничений нет.
  • Если что-то выйдет из строя, систему можно недорого и легко починить, т.к. я знаю её от и до.
  • Система устойчива к «взлому», т.к. он нестандартна.

Вы довольны своим «умным домом»? Что показала эксплуатация?

tvema

В целом, система полностью оправдала мои ожидания. У меня два дома, и мне есть, с чем сравнить. Освещение в «умной квартире» заметно повышает комфортность проживания. Так говорят домочадцы и гости, которые к нам приходят. Удалённый мониторинг полезен, когда надолго уезжаешь из дома. Данные со счётчиков «сами» отправляются в управляющую компанию. А значит, — нет штрафов за несвоевременную передачу показаний или начисления усреднённых, а не фактических показаний. Также все инженерные системы в доме можно контролировать через один общий интерфейс, что, согласитесь, очень удобно.

Задать вопрос автору «умного дома» и узнать обо всех деталях этого проекта можно в теме Умный дом, который я полностью сделал сам.

Рекомендуем статьи:

  • Система «Умный дом» в вопросах и ответах: что такое «Умный дом»; какую систему можно считать «Умным домом»; на какой технологии основан «умный дом»; выгода от использования «умного дома».
  • Особенности системы IP-видеонаблюдения и её программного обеспечения: особенности системы видеонаблюдения на IP-камерах; выбор ПО и оборудования для «умного дома».

В видео – Конструктивные особенности «умного дома» с плоской кровлей и домашним кинотеатром.

Источник Понравилось224 Не очень28 2628600cookie-checkКак я дешево собрал «умный дом» своими руками: пошагово, с фотоno

Умный дом на даче своими руками с минимальными затратами

Современный рынок насыщен разнообразными системами и комплексами, превращающими обычный дом в «умный», или «интеллектуальный». Послушать производителей, так их девайсы сделают гениальным даже скворечник.

Что собой вообще представляет умный дом и в чём этот ум выражается, и сложно ли научить своё жилище «уму-разуму» самостоятельно. В статье мы расскажем что такое умный дом и о том, как сделать умный дом на даче своими руками с минимальными затратами, то есть дёшево.

Что такое умный дом и как сделать умный дом на даче своими руками, с минимальными затратами

1. Что такое «умный дом».
2. Современные системы «умный дом».
3. Умный дом на даче своими руками с минимальными затратами — вариант «амёба».
4. Пример системы «умный дом» с минимальными затратами.
4.1 Датчик времени.
5. Возможности блочной системы «умный дом».
6. Схемы систем умного дома — сочетание приборов.

Что такое умный дом

Так как мы делаем умный дом на даче, для примера его мы и будем рассматривать, рассказывая, что такое умный дом. Он иногда подолгу стоит без хозяев, либо в нём проживают постоянно и немного интеллекта ему не помешает.

В наше отсутствие, самостоятельно либо при нашем минимальном участии наш умный дом должен:

  • защищаться от злоумышленников,
  • ухаживать за придомовой территорией (хотя бы поливать клумбы, газоны и огород),
  • осуществлять климат-контроль,
  • в случае критической, форс-мажорной ситуации, как-то пытаться с ней справиться, одновременно информировать нас,
  • обеспечивать возможность управления и настройки всем вышеперечисленным, где бы мы не находились.

Большинство систем «умных домов» существующих на рынке позволяют всё это и ещё сверх того.

Современный умный дом завязан на центральный процессор и внешнее управление

Само устройство существующих систем умного дома сходно с живым существом:

Специальные электронные датчики — это глаза и уши дома. Электрические импульсы от них по проводам-нервам передаются в контроллер — мозг системы. Контроллер в зависимости от сигнала выбирает подходящую программу действий и включает двигатели-мышцы соответствующих исполнительных механизмов.

Внешне всё просто, понятно и неплохо работает. Но есть и вопросы. Начнём с цены.

Современные системы «умный дом»

Цены на интеллектуальные системы на порядок снизились даже по сравнению с началом века, и продолжают снижаться. Но все равно «кусаются». На сегодня смета на систему «умного дома» в минимальной комплектации начинается где-то от 120 тыс. рос. руб. (2018 год).

Дальше — надёжность. Замыкание всего комплекса на общем контроллере приводит к тому, что даже небольшой сбой или поломка центра управления может вывести из строя весь комплекс.

Последний из серьёзных недостатков — избыточность функций.

Один из недостатков современных систем умного дома — избыточность функций

Статистика, собранная на основании опросов владельцев говорит, что возможности современных систем хозяева используют в лучшем случае на 60-70%. То есть, из заплаченных за систему денег, треть оказываются потраченными зря.

Умный дом на даче своими руками с минимальными затратами — вариант «амёба»

Как мы видим, основные проблемы происходят из самого факта наличия центрального процессора и дороговизны всего комплекса устройств. А можно ли обойтись без центрального процессора? Давайте посмотрим.

Практически во всех случаях домашней автоматизации нужно простое и конкретное действие в ответ на конкретный сигнал.

В живой природе по принципу «сигнал — реакция» действует амёба. И то, что за миллионы лет она не удосужилась обзавестись даже подобием мозгов, заставляет хотя бы рассмотреть возможность и целесообразность подобного подхода.

Опять же в нашем случае число таких сигналов, как и требуемых реакций не бесконечно. Более того, их даже не очень и много.

Поэтому не будем замыкать всю автоматику на общий центр, а создадим комплекс из относительно простых, независимых друг от друга устройств, каждое из которых умеет делать что-то одно.

Минусами такой системы будут:

  • сложность управления,
  • сложность наладки и синхронизации действий отдельных элементов в процессе развития системы.

Преимущества такой системы умного дома на даче с минимальными затратами в отсутствии недостатков систем с центральным управлением и возможности добавлять блоки умного дома поэтапно, экономя и растягивая трату средств:

Блочная структура не имеет общего процессора который может выйти из строя

  • выход из строя одного или даже нескольких устройств в большинстве случаев не отразится на действиях остальных,
  • устройства, обеспечивающие работу каждого узла на порядок проще, а значит надёжнее общего процессора,
  • сеть можно наращивать постепенно, добавляя элементы по мере необходимости, что устраняет вопрос избыточности функций и снижает единовременные затраты.

Пример системы умный дом с минимальными затратами

Для примера описания системы умного дома на даче, которую можно сделать своими руками и с минимальными затратами возьмём следующую задачу: грунт на нашей грядке с сельдереем должен иметь определенную влажность, а значит, её нужно поливать. Причем поливать только если земля на грядке высохла и никак иначе.

Для подачи воды проложим пластиковые трубы и шланги, подсоединив их к водопроводу или через насос к баку с водой. Открывать и закрывать воду вместо обычного крана будем электромагнитным клапаном, который работает от электричества.

Для контроля влажности используем датчик влажности почвы. Этот прибор пошлет электрический сигнал, если её влажность упадет ниже определенного уровня.

К датчику подсоединим еще один электрический механизм — реле. При подаче на него сигнала от датчика, реле замкнет контакты электрической цепи, в которую мы включим насос и (или) электромагнитный клапан.

Теперь при высыхании грунта датчик подаст ток на реле, реле замкнет контакты силовой цепи. Заработает насос, откроется клапан, вода пойдёт на грядку.

Но это ещё не всё. Как только влажность достигнет нормы, датчик перестанет подавать электрический ток на реле, и оно отключит полив.

Система автоматического полива из датчика, реле, эл. магнитного крана (клапана) — просто и не требует центрального процессора. На фото система из 4-х независимых линий.

С автоматизированным поливом в подробностях вы можете ознакомиться в специальной статье. Для нас же важно, что описанное устройство проявляет вполне достаточный для наших целей рассказа об умном доме на даче «интеллект». То есть отслеживает ситуацию, при изменении ситуации осуществляет корректирующее действие, а когда заданные параметры достигнуты, снова переходит в режим ожидания.

Датчик времени

Опытный садовод заметит, что подачу воды нужно привязывать не только к влажности. Как правило, полив желательно выполнять ранним утром или вечером.

Поможет ещё одно устройство — таймер. Он способен размыкать или замыкать контакты в заданное время.

Добавим его в цепь датчика влажности и настраиваем так, чтобы цепь была замкнута, к примеру, с восьми вечера до пяти утра. Этим мы добьёмся, что поданный датчиком влажности сигнал дойдёт до реле, лишь когда наступит подходящее для полива время.

Возможности блочной системы «умный дом»

Художник имеет палитру из нескольких красок, смешивая которые получает безграничное количество цветов и оттенков.

Нашу палитру умного дома своими руками, или, скорее, даже мозаику составят электронные устройства, каждое из которых способно к определенным действиям.

Некоторые устройства мы упоминали в примере с автоматизацией полива. Рассмотрим их названия и возможности подробнее:

  • Датчики. Устройства способные реагировать на освещение, температуру, давление, влажность и ещё кучу явлений. Результатом будет электрический сигнал. Он может быть как простым «есть – нет», так и сложным, учитывающим интенсивность явления, его частоту и другие параметры (аналоговые датчики).
  • Реле. Получив электрический сигнал, реле замыкает или размыкает контакты мощной цепи. Реле могут действовать по разному. Скажем, размыкать или замыкать контакты, если на реле подан ток. Замыкать при подаче, а при отсутствии тока размыкать контакты или, наоборот — размыкать при наличии тока, а замыкать при отсутствии.
  • Таймер. Механическое или электронное устройство, подающее электрический сигнал, или замыкающее контакты в заранее установленное время, либо через установленные промежутки времени.

Программируемые таймеры могут выполнять сложные задачи — например, замкнуть контакты с пяти утра до половины шестого, затем разомкнуть, спустя три часа пятнадцать минут опять включить, но уже на шестьдесят пять минут и т.д. и т.п.

Устройство, сочетающее таймер и реле называют реле времени.

Реле времени — один из базовых узлов системы «умный дом»

  • Исполнительное устройство. Механизм, выполняющий какое-либо действие, при подаче на него эл. тока.

Исполнительные устройства могут быть относительно простые — электромагнитный клапан, нагревательный элемент, а так же более или менее сложные, например кондиционер, видеокамера или автоматические жалюзи.

  • Мультимедийные устройства — микрофоны, видео камеры, громкоговорители.
  • Устройства, передающие и принимающие сигналы на значительном расстоянии с помощью электромагнитных волн.
  • Запоминающие и записывающие устройства.

Имеющиеся в продаже устройства нередко совмещают несколько возможностей. Видеокамеры имеют встроенный микрофон, умеют записывать изображение и звук на флешкарту или встроенный жесткий диск, передавать данные в интернет или с помощью сотовой связи.

Схемы систем умного дома — сочетание приборов

Используя различные сочетания возможностей приборов, мы можем научить своими руками наш дачный дом многим интересным трюкам.

Например, зимой, перед нашим приездом автоматически включить отопление. Закрыть окна шторами, когда встало солнце или ставнями, когда пора ложится спать, заранее подогреть воду для душа, воспрепятствовать проникновению на дачу злоумышленников, использовать автоматическое освещение.

Такие устройства не особо сложно собрать, соединив готовые блоки. Скажем, реле времени и автоматические шторы, датчик движения и освещение и т.д.

Спаять узел умного дома по готовой схеме не столь сложно, как может показаться

Кто хоть немного дружит с паяльником и знает основные обозначения электронных деталей, может собрать ряд узлов самостоятельно. Достаточно найти в сети подходящую схему и купить необходимые реле, датчики и прочие детали. Мы так же в серии статей расскажем как сделать автоматическое отопление, автоматическое освещение, как сделать автоматическую противопожарную защиту и защиту от проникновения злоумышленников своими руками.

Такой подход, кроме того, что интересен, будет минимален и по финансовым затратам. Так, к примеру, вполне реально собрать описанную выше систему полива.

В результате ваш дом постепенно наполнится различными устройствами, не зависящими или мало зависимыми друг от друга. Каждое, из таких устройств будет выполнять одну или несколько функций.

В целом же такая сеть самостоятельно будет решать задачи, которые входят в обязанности умного дома. Если самостоятельно справиться с проблемой у неё не получится, она подаст сигнал хозяевам, позовет на помощь полицию или пожарную команду. Но об этом мы поговорим в других статьях об умном доме на даче своими руками.

Ряды армии поклонников систем «Smart home» неуклонно растут. Еще бы, система автоматизации и управления жилищем под общим название «умный дом» постоянно расширяет свои возможности, функционал и увеличивает выбор «умных» гаджетов.
Для автоматизации работы дома или квартиры производители интеллектуальных систем предлагают комплексное оборудование или отдельные девайсы. Причем на современном рынке девайсов, именно последние пользуются наибольшим спросом. И вполне закономерно, ведь систему «Smart home» можно собирать как конструктор, подбирая отдельные комплектующие, согласно своему бюджету и предпочтениям. Монтаж и простейшая настройка таких смарт-гаджетов посильна практически любому мужчине, имевшему мало-мальски опыт общения с несложной домашней техникой и компьютером. Для технически подкованных пользователей открыты возможности для установки сложных «умных» систем и многофункциональных девайсов.
Итак, задача определена. Попробуем детально разобраться как сделать «умный дом» своими руками.
С чего начать
Начнем с определения ваших потребностей и, собственно, ваших возможностей. Для этого следует ответить на два базовых вопроса: какие функции вам требуется автоматизировать для вашего комфорта и какими знаниями и навыками вы владеете?
Безусловно, если у вас ранее был опыт монтажа электрических приборов и есть навыки программирования, то вам, скорее всего, разобраться в системе и её установке не составит особого труда. При отсутствии такого опыта, четко следуя пунктам инструкции, тоже можно добиться положительного результата в элементарной автоматизации некоторых процессов. Однако для этого потребуется время и максимум вашего терпения.
Выбираем платформу
Если вы решили выбрать уже готовые системы, необходимо обратить внимание на платформы от проверенных временем производителей интеллектуального оборудования с понятным интерфейсом. Основные и самые популярные платформы, на которых работают системы «умного дома»:

  • Xiaomi Smart Home Suite;
  • Google Home;
  • Amazone Echo;
  • Arduino Zigbee.

Компания Xiaomi завоевала доверие на рынке, благодаря своей качественной продукции при невысокой стоимости. Этот производитель решил не отставать от своих коллег по цеху и представил собственное решение для автоматизации домашних процессов. Smart Home Suite представляет собой систему, состоящую из модуля, контроллера, датчиков и сенсоров. Она может управлять огромным числом устройств непосредственно с помощью гаджетов от Xiaomi или других производителей. Центральный блок с легкостью подключается к сети электропитания, а контроль происходит посредством смартфона или планшета. Все приборы совместимы друг с другом и другими интеллектуальными системами.
Google Home, в отличие от китайской компании, еще не успел завоевать такую популярность в России. В целом, платформа от Google схожа с китайской по функциональности и качеству. Тем не менее, разработчики Google Home пошли дальше и предложили своим потребителям оригинальную функцию голосового поиска. Компактное Bluetooth-устройство — колонка, которая используется для сбора показателей и дальнейших команд, имеет удобный интерфейс, поддерживает различные сервисы.
Американская компания Amazone Echo является полным аналогом системы «Smart home» от Google. Голосовым помощником здесь выступает «Alexa». Простая инструкция и понятный интерфейс позволит без труда разобраться с установкой этой интеллектуальной системы.
Zig Bee Arduino в отличие от предыдущих компаний, не является готовой системой «Smart Home». По сути, это набор протоколов передачи данных, которые позволяют построить «умный дом» без покупки дорогостоящего оборудования. Компания разработала огромный арсенал девайсов, которые достаточно легко можно установить самостоятельно. Ардуино имеет открытую «политику», что позволяет работать с ней всем желающим. Покупка отдельных комплектующих (датчиков, кабелей, самого контроллера) обойдется для потребителя в несколько раз дешевле, нежели приобретение готовой смарт-системы. А дальше – широкое поле для пользовательских экспериментов.
Комплектующие для системы «умный дом»
Платформа выбрана, теперь самое время приступить к покупке необходимого оборудования. В соответствии с отобранным вами проектом, потребуется купить разнообразные контроллеры, серверы, провода и другие комплектующие.
Для уже готового жилища лучше всего выбрать беспроводную систему, если вы, конечно, не планировали капитальный ремонт. Если же вы только приступаете к глобальным ремонтным работам со сменой штукатурки и заменой проводки, смело выбирайте проводной тип системы.
Контроллер представляет собой «мозг» всей системы. Зачастую этот сервер называют генеральным компьютером, базовым блоком или центром управления. Не забудьте, что от выбранного вида коммуникации зависит тип требуемого контроллера. Согласно актуальной классификации, контроллеры могут быть многофункциональными или же в виде мультимедийного устройство с функцией подключения дополнительных модулей.
Связь, анализ и передача данных в этих устройствах может проходить:

  • через Интернет,
  • по радиоканалу,
  • через адаптер PLC.

В качестве примеров, остановимся на нескольких доступных контроллерах, которые можно свободно приобрести в интернет-магазинах на территории РФ:

  • Центр управления Rubetek СС1. Устройство осуществляет удаленное управление и контроль дома с обычного мобильного телефона, который привязан к системе. Позволяет подключить к себе свыше 200 одно или многофункциональных смарт-устройств. Стартовая цена такого оборудования — от 7500 рублей.

  • EZVIZ A1 (CS-A1-32W). Беспроводной контроллер, способный управлять 32 устройствами одновременно. Регулирует работу датчиков открытия и закрытия дверей, окон, датчиков движения, протечки воды и многое другое. Возможно дистанционное управление через мобильное приложение по беспроводной сети на расстоянии до 80 метров. Продается в комплекте вместе с пультом дистанционного управления. Стоимость — от 8500 рублей.

  • XIAOMI Aqara MFKZQ01LM Куб. Бюджетный вариант, который работает на платформе от XIAOMI. Компактный кубик имеет встроенный шестиступенчатый гироскоп. Подойдет для управления электрическими приборами, в частности, «умными» лампами, смарт-телевидением и основными датчиками безопасности. Популяризируется как система «Smart Home» для новичков, либо для пользователей, не нуждающихся в глобальной автоматизации домашних процессов. Кубик довольно прост в использовании, выдержан в лаконичном дизайнерском решении, обладает параметрами 4,50 х 4,50 х 4,50 см. «Умный кубик» является бюджетным вариантом, стоимость которого составляет около 1200 рублей.

  • Uno R3 CH340G Arduino совместимый контроллер. Устройство на базе микроконтроллера Atmega 328. Модуль содержит встроенный стабилизатор напряжения. Программатор позволяет использовать стандартный USB-кабель, который нужно будет приобретать отдельно. Для разработки программ доступна официальная платформа разработки IDE Arduino и множество других сред программирования. Стоимость — 400-600 рублей.

Выбираем сервер управления
Для решения этой задачи можно вмонтировать сенсорную панель персонального компьютера с серверным программным обеспечением или же специальную панель управления. Последняя стоит немного больше, однако более предпочтительна для организации контроля над сложными многофункциональными системами.
Следующий шаг – приобретение датчиков-сенсоров. Самые востребованные позиции — датчики движения, утечки газа, протечки воды, а также девайсы, обеспечивающие безопасность дома:

  1. Датчик утечки газа RUBETEK KR-GD13, 433 МГц. Датчик утечки газа Rubetek оповестит вас о проблеме на ваш телефон, а затем активирует встроенный звуковой сигнал, который оповестит всех жильцы дом об опасности. Стоимость «умного» девайса — от 2600 рублей.

  1. Датчик движения REDMOND RG-D31S. Компактный беспроводной прибор для смарт-системы, позволяющий удаленно контролировать любую активность в доме или в квартире, находясь в любой точке мира. Sky Guard незамедлительно отправит сообщение на ваш смартфон с оповещением о возникшей нестандартной ситуации на территории, находящейся в зоне его контроля. Стоимость такого прибора – около 700 рублей.

  1. Датчик температуры и влажности RUBETEK RC-3601, 869 МГц. Датчик температуры и влажности фирмы Rubetek позволяет удаленно производить анализ данных внутреннего микроклимата квартиры, а данные поступают на экран обычного смартфона или планшета. Цена такого девайса — от 3000 рублей.

Автоматизация домашних процессов на платформе Zig Bee Arduino
Если вы проживаете в типовой квартире или в небольшом частном доме, для автоматизации бытовых процессов рекомендуем использовать бюджетную платформу. Для ее использования понадобится отдельный сервер обработки состояний. Его можно зафиксировать и установить на программной технологии Node.js.
Node.js подходит для решения задач передачи данных по подключенным устройствам, модулям и девайсам. Для визуализации автоматики дома-помощника потребуется создать сервер и обработать его на jаvascript. После этого ожидаем результат, который отобразится в браузере подключенного к системе компьютера или планшета.
В качестве основного модуля для управления можно использовать стационарный компьютер пользователя или ноутбук, так как родная плата Arduino обладает довольно скромным объемом физической памяти. Безусловно, этом можно делать и с помощью смартфона, планшета или фаблета, однако, РС, как правило, обладает более мощным процессором и оперативной памятью, что позволит в полной мере задействовать функциональные возможности системы «умный дом». Прописав выбранный вами алгоритм, можно установить необходимый режим включения и выключения всех контролируемых приборов. Так, например, в приложении можно задать ведение статистики, отслеживания графика работы и сна у пользователя и даже всех членов семьи. После вычисления этого алгоритма система сможет включать некоторые приборы заблаговременно. Чрезвычайно удобно программировать бойлер или другую отопительную систему, которая автоматически подготовит комфортную температуру к приходу домочадцев после работы или учебы. Такие возможности для центрального управления на платформе Zig Bee Arduino может дать именно внешний компьютер.
Для подключения и настройки отдельных модулей необходимо с помощью сервера на Node.js связать все приборы и гаджеты друг с другом. Это касается и визуализации процессов автоматики дома через специальные приложения в Интернете. Также можно задать процесс получения информации и управление на собственный телефон. Это желательно сделать для того, чтобы в случае отключения Интернета в доме, владелец квартиры получал свежую объективную информацию о протечке воды, появлении незваных гостях или развитии какой-либо другой нестандартной ситуации.

Далее устанавливаем приложение на смартфон (для Android) для получения данных от системы «умный дом» в сети. Для этого необходимо выполнить несколько поэтапных шагов:

  1. Скачать файл в плей-маркете SmartHome.apk.
  2. Отправить его на телефон пользователя.
  3. Открыв «Менеджер файлов», разместить данный файл.
  4. Поставить галочку для кнопки «Установить».
  5. Активировать.

С помощью этого приложения владелец получает собранные показатели и управлять всей системой «Smart home». Arduino, в свою очередь, на предмет срабатывания того или иного датчика будет ежеминутно выполнять независимую проверку.
Теперь для визуализации процессов подключаем Arduino к компьютеру или планшету. Подключение закончено, пришло время задать алгоритм работы для всех датчиков и «мозга» системы.
Для этого в адресной строке браузера вводим XXXXXXXXXXXX/all, где «XXXXXXXXXXXX» — ваш IP-адрес. После этого активируется возможность получения собранных показателей от всей системы. Если вы желаете присвоить адресу доменное имя, следует зайти и зарегистрироваться на сайте noip.com. Переходим в раздел «Add host» и вводим IP-адрес системы. Готово!
После завершения всех вышеуказанных манипуляций сверяем заранее установленные датчики и актуаторы с системой, после чего можем тестировать работу.
Резюме
В этой статье мы предложили вам только один из немногих возможных способов автоматизации управления «умным домом». Отталкиваясь от поставленных задач (автоматизация устройств в рамках типовой квартиры или частного дома) система Zig Bee Arduino действительно является одним из самых бюджетных и одновременно простых и эффективных решений, представленных на российском рынке.

Технология «умный дом»: что это?

Кажется, еще совсем недавно мы зачитывались произведениями научных фантастов, мечтали вместе с ними и помыслить не могли, что кофеварка будет готовить нам эспрессо во время утреннего моциона, а холодильник — предупреждать о закончившемся молоке. Тем не менее, это случилось: новости о появлении умных гаджетов заполняют сеть, и все, что требуется от нас — не считая платежеспособности, разумеется, — немного разобраться в происходящем.

Давайте будем честны: про умный дом слышал каждый, кто-то даже следит за успехами Xiaomi и Цукерберга, но далеко не все понимают, о чем, собственно, идет речь. Для многих людей концепция Smart Home по-прежнему остается фантастичной и запредельной, а кто-то и вовсе игнорирует ее существование. Наши читатели не из таких, поэтому для вас мы написали ознакомительную статью о сущности явления «умного дома».

Что значит «умный дом»?

Прежде всего давайте разберемся с терминами. Это важно, потому что близкие по значению выражения часто путаются даже в интернет-СМИ, а русскоязычный «умный дом» и американский «smart house» — не совсем равнозначные понятия.

Под «умным домом» (англ. smart home) принято понимать систему домашней автоматизации. Это комплекс устройств, которые для нашего удобства сами принимают решения и выполняют рутинные задачи по дому. Умный дом формируется в личном домашнем хозяйстве в отдельно взятой квартире: упомянутые выше кофеварки, системы квартирного микроклимата, умные лампочки и автоматические двери — все это умный дом. В России в это понятие обычно включают и так называемый мультирум — систему управления мультимедиа устройствами: телевизорами, проекторами, акустическими системами. На Западе разделение терминов «умный дом» и «мультирум» продиктовано рыночными условиями.

А вот термин «умное здание» (англ. smart house) относится к организации управления целым многоквартирным строением и подразумевает системы центрального отопления, водоснабжения и безопасности. Как правило, организация «умного» здания — задача застройщиков или членов совета дома. Понятия тесно связаны друг с другом, но расскажем мы только о smart home, причем в российском понимании.

Вехи истории

Какой бы современной ни казалась концепция умного дома, история этого явления начинается с середины XX века — как раз с тех пор, когда о нем впервые заговорили фантасты. Это было начало компьютерной эпохи — а принцип работы умного дома зиждется как раз на программировании. Конечно, в то время не существовало интернета и облачных сервисов, но громоздкие неуклюжие модули, подключаемые к розеткам, и вездесущие перфокарты вполне могли осуществить задуманное.

Видеофон в фильме «Космическая одиссея 2001» 1968 г.

Поначалу дело ограничилось усилиями энтузиастов-изобретателей, которые либо прокладывали по всему дому кабели и монтировали в стены управляющие консоли, либо уже начинали использовать первые компьютеры. Увы, эти идеи не получили отклика у массового населения. Тем не менее, в 1966 году Джеймс Сазерленд запрограммировал компьютер Echo IV на включение приборов по расписанию, а также на связь с датчиками слежения и сигнализации. Появлением самих датчиков мы обязаны братьям Джоелю и Руту Спирам, которые в 1961 году запатентовали свой диммер — прибор, автоматически регулирующий свет. А ведь это времена, когда The Beatles еще даже не подписали свой первый контракт!

Компьютер Echo IV

До массовой реализации еще было далеко, но уже в 1978 году произошел своего рода прорыв, часто называемый рождением современного умного дома: шотландская компания Pico Electronics разработала первый стандарт передачи данных, универсальный для всех приборов домашней автоматизации. Суть стандарта заключалась в создании шины, которой любой производитель мог оснастить бытовой прибор, будь то соковыжималка или пылесос. Это было сродни языку программирования, знакомому всем специалистам, или операционной системе, на которой могли работать все приложения. Подключение осуществлялось через обычные розетки, в дополнение шли модули связи, пульты и даже программы управления для компьютеров. Эпохе стандарта X10 мы обязаны появлением таких привычных нам технологий, как свет, включающийся по хлопку, или автоматически открывающиеся двери.

Появление единого стандарта дало толчок для новых экспериментов и рождению специализированного рынка. Вскоре дело дошло и до нового термина: в 1984 году представитель Американской ассоциации жилищно-строительных компаний впервые употребил выражение «умный дом», впоследствии ставшее общеупотребительным. Для ассоциации создание термина было маркетинговым ходом, что подтверждает интенсивность развития идеи в то время.

К развитию концепции подключилась и Ассоциация электронной промышленности, которая стала инициатором создания другого универсального стандарта. Их протокол под названием CEBus (потребительская электронная шина) был модернизированным X10 и вскоре заменил прообраз на американском рынке.

Первое массовое знакомство людей с концепцией умного дома произошло в 1999 году. И главным посредником стала… компания Disney, выпустившая фильм о компьютеризированном доме, начавшем самостоятельную жизнь.

Кадр из фильма «Умный дом»

В нулевых годах сегмент домашней автоматизации пополняется все новыми компаниями-производителями. Однако настоящей революцией стало появление первого iPhone и других смартфонов. Возможности приложений и аппаратных средств карманных компьютеров побудили инженеров к новым изобретениям: к 2012 году, по данным ABI Research, только в США было установлено 1,5 миллиона систем домашней автоматизации.

Как все работает?

Работа умного дома основана на принципе выполнения команд, причем получать их центральный контроллер может как от человека, так и от датчиков. В первом случае вы просите систему приготовить кофе, включить кондиционер или ослабить отопление, а центральный процессор, обработав команду, отправляет ее нужному прибору. В зависимости от ваших предпочтений, общение с центральным контроллером осуществляется посредством голосовых команд, пульта управления или смартфона.

Во втором случае присутствие человека не требуется. Компьютер либо сообщает приборам команды в определенное время в соответствии с ранее заданными алгоритмами, либо сам принимает решения по показаниям датчиков в зависимости от изменения условий. Например, в системах терморегуляции датчики температуры и влажности сообщают системе данные, а та, в свою очередь, выставляет нужные параметры обогрева, кондиционирования и увлажнения. Еще пример: датчики движения обнаруживают активность в доме, когда ее быть не должно — компьютер воспринимает это как сигнал к включению сигнализации или отправке сообщения охранной службе.

Центральный контроллер для устройств умного дома Xiaomi

Вся система умного дома, таким образом, состоит из трех главных элементов:

  • датчики, которые воспринимают информацию из окружающего мира;
  • хаб, или центральный контроллер, который обрабатывает информацию и принимает решения;
  • приборы, которые выполняют прикладные задачи и облегчают наш быт.

Все компоненты системы умного дома могут соединяться друг с другом по проводной или беспроводной связи. Первый вариант кажется более архаичным, однако таким образом система меньше подвержена сбоям. Некоторые производители по этой причине предлагают решения на основе кабельной связи; в их числе AMX, Ctestron, Evika. Радиосвязь, в свою очередь, представляет больше удобств и возможностей, таких как простота установки и удаленное управление. Беспроводная связь подразумевает использование протоколов Bluetooth, Wi-Fi или специальных стандартов, о которых мы расскажем далее в статье. Беспроводные системы автоматизации производят компании Gira, Vitrum, Z-Wave, Jung, Zamel и прочие. Чтобы обеспечить систему надежностью и удобством, некоторые производители (например, Insteon) предлагают комплексные решения на базе проводных и беспроводных устройств одновременно.

Системы умного дома могут быть централизованными или нецентрализованными. В первых управление всеми устройствами осуществляется из единого модуля, что дает возможности построения сложных схем автоматизации. Нецентрализованные системы состоят из автономных цепочек приборов или даже устройств-«одиночек». Такие решения обеспечивают большую безопасность системы.

Технологии умного дома

Что в реальности следует считать умным домом? Дом-робот Била Гейтса за 200 млн. долларов или скромную квартиру с умной системой терморегуляции и освещения? Умный дом — это образное название для всех систем домашней автоматизации, и представленное на рынке огромное количество технологий можно комбинировать и совмещать как угодно в зависимости от нужд и предпочтений. Но давайте все же попробуем привести в порядок это множество.

Системы управления освещением

Управление светом — наверное, самый популярный и доступный формат систем автоматизации дома, сегмент даже имеет свое название — «умный свет». В вашем подъезде, вероятно, уже сейчас установлена лампа, включающаяся при хлопке или движении человека. Основу таких систем составляют диммеры и умные лампы, работающие вместе с датчиками измерения освещенности и присутствия живого объекта.

Приведем примеры основных возможностей «умного света»:

  • управление естественным освещением с помощью автоматизации работы жалюзи, штор, ставней и навесов (шторы и карнизы Lutron);
  • включение/выключение света при появлении человека в доме или комнате (умные лампы Philips);
  • автоматическая регулировка яркости в зависимости от освещенности, времени суток и количества людей в помещении;
  • затемнение комнаты при включении телевизора или проектора;
  • имитация присутствия хозяев в доме для обеспечения безопасности (лампа BeON);
  • световое оповещение о различных событиях (лампа Xiaomi Philips EyeCare 2);
  • «световые сценарии» — дизайнерские возможности светового акцентирования и затенения предметов интерьера (комплект ламп Nanoleaf Aurora Smarter Kit);
  • возможность установки пользовательских алгоритмов работы — включения света на полную яркость при пробуждении, установки мягкого света во время чтения и т.д.;
  • удаленное управление работой освещения через голосовые команды, программу на смартфоне или пульт управления.

Применение ламп Aurora в дизайне интерьера

Компоненты световой системы могут взаимодействовать по радиосвязи, однако такое решение не всегда самое удобное. Сбалансированной системой можно назвать комплекс, включающий привычные выключатели и диммеры с дополнительной опцией удаленного управления по беспроводной связи (выключатель Linear Z-Wave Dimmer). Или же, как это реализовано в умной лампе Xiaomi Yeelight Bedside Lamp, возможность управлять светом через смартфон и аппаратную кнопку на самом устройстве.

Xiaomi Yeelight Bedside Lamp

В качестве примеров умного света можно привести следующие технологии:

  • умная лампа Elgato Avea Bulb, меняющая не только яркость, но и цветовые оттенки освещения;
  • лампа с Kickstarter LIFX, работающая без контроллера или передатчика;
  • светильник Xiaomi CooWoo, умеющий работать от встроенного аккумулятора;
  • умный патрон для лампы Vocca, управляемый голосом и не требующий никаких дополнительных устройств.

Пример цветовых возможностей лампы LIFX

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования

Блага жизни, скрывающиеся под акронимом ОВК (англ. HVAC), призваны поддерживать комфортные для жизни температуру, влажность и чистоту воздуха, а также, что немаловажно, экономить электроэнергию. Объединение этих систем в один автоматизированный комплекс было одной из первых задач реализации концепций умного дома. От ОВК напрямую зависит здоровье человека, поэтому для этих систем наиболее актуальны не только функциональность и удобство использования, но и стабильность работы.

Обычно ОВК объединяются в единую сложную систему, работающую автономно и независимо от других компонентов умного дома. Это необходимо для того, чтобы при сбоях и неполадках какого-либо элемента системы ОВК продолжали работу.

Умные системы ОВК выполняют следующие функции:

  • поддержание постоянной комфортной температуры дома при помощи автоматического регулирования работы радиаторов, электрических обогревателей и теплых полов (системы Loxone);
  • экономия средств на отопление при помощи автоматического выключения или снижения интенсивности обогрева (термостат Nest Learning);
  • снижение температуры помещения до комфортной ночью;
  • автоматическое регулирование работы увлажнителей, осушителей и ионизаторов воздуха в зависимости от показателя влажности (увлажнитель Xiaomi Smartmi Air Humidifier);
  • автоматическая работа кондиционеров, фанкойлов, вентиляторов и систем подачи свежего воздуха (Keen Smart Vens);
  • автоматизация работы водопроводных систем — например, закрытие клапанов подачи воды при отсутствии человека в доме (вентили Insteon).

Управление термостатом Nest со смартфона

Конструктивно автономность работы систем ОВК обеспечивается за счет подключения устройств к отдельному главному модулю. Для системы отопления в этом качестве обычно выступает умный термостат с настенной панелью управления — такой, как умный термостат Elgato Eve Thermo. Устройство регулирует температуру комнатных батарей автоматически по заранее установленному пресету. Дополнительно контроллером можно управлять через приложение Apple Home Kit или с помощью кнопки на панели устройства.

Умный термостат Elgato Eve Thermo

Системы безопасности

Автоматическими системами безопасности оборудовано немало обычных квартир, далеких от звания умного дома. Тем не менее, умные охранные системы могут дополнить сложную систему домашней автоматизации и стать ее интегрированной частью. Системы безопасности оснащаются камерами, сигнализациями и большим количеством разнообразных датчиков: детекторами движения, присутствия, открытия двери.

Следует различать безопасность инженерную и личную. Для первой в умном доме предусмотрены:

  • отслеживание протечек водопроводной системы (система NetBotz);
  • автоматическая система пожаротушения (продукция ЭПОТОС);
  • отслеживание перебоев в работе проводки и защита от коротких замыканий (тепловизоры Seek Thermal).

Тепловизор Seek Thermal

Системы личной безопасности выполняют следующие функции:

  • внешнее наблюдение посредством видеодомофонов, камер и устройств инфракрасного излучения (датчик движения Elgato Eve Motion);
  • удаленная отправка или сохранение данных (облачная камера Оco 2);
  • автоматическая сигнализация или вызов охранной службы (свето-звуковые системы Schneider Electric);
  • контроль целостности ограждения участка, окон и дверей (Home Monitoring Kit);
  • контроль прав доступа в дом (умный замок Kwikset Kevo).

Системы личной безопасности работают автономно и управляются с центрального хаба. Дополнительно устанавливается центральная система сигнализации, которая самостоятельно взаимодействует с владельцем только для того, чтобы подтвердить необходимости вызова охранных служб.

Системы наблюдения за детьми, стариками, инвалидами и животными

Данная категория призвана обезопасить членов семьи, нуждающихся в контроле и наблюдении. Раздел мог быть разбит на 3 части, однако здесь мы ограничимся кратким обзором и классификацией. Иногда, даже если вы не намерены превращать ваше жилище в умный дом, подобные технологии могут помочь близким и снять лишний стресс во время разлуки.

Категория включает следующие функции и технологии:

  • видеонаблюдение и аудиосвязь посредством камер записи и real-time мониторинга, радионянь и инфракрасных камер (видеоняни Samsung);
  • дистанционные уведомления;
  • автоматизированное передвижение и закрытие доступа в помещения (кресло-подъемник S-max Sella);
  • мониторинг местоположения и показателей здоровья с помощью GPS-трекеров, датчиков физической активности и приборов для автоматического измерения медицинских показателей (Redmond SkyTracker).

Умный ошейник Mishiko

В России системы и приборы данной категории только набирают популярность, а вот мировой рынок не стоит на месте. Хорошим примером новых технологий в данной категории могут служить видеоняни Ramili Baby, следящие за дыханием ребенка, или разрабатываемая система Tecnalia, способная распознать нервное расстройство у домочадцев.

Радяоняня Ramili Baby RV1200

Управление умными приборами

Категория умных приборов и гаджетов — самая многочисленная и интересная. Именно сюда входят удивительные умные скороварки, холодильники, мультимедийные центры и роботы-пылесосы. Перечислять современные умные устройства можно до бесконечности, но мы попробуем их кратко классифицировать:

Робот-компаньон Zenbo

Глаза разбегаются от количества умных вещей и их возможностей! Между тем, проблем рынок домашней автоматизации тоже не лишен, так что поговорим и о них тоже.

Фрагментированность рынка и протоколы

Главная проблема современного систем Smart Home — отсутствие универсального стандарта, который подходил бы ко всем устройствам на рынке. Обустраивая умный дом, вы, возможно, захотите укомплектовать систему продукцией различных производителей: например, охранной системой Xiaomi и камерой видеонаблюдения Apple. Однако многие компании не заботятся о совместимости своих устройств с другой продукцией. В лучшем случае, на вашем смартфоне окажется целый набор приложений — каждое для своего компонента умного дома. Согласитесь, не очень удобно. Некоторое же оборудование и вовсе оснащено проприетарным софтом с закрытым исходным кодом. Интересы компаний очевидны, но вот интересы пользователей неработающие в системе приборы определенно игнорируют.

Проблема существует давно, и мы уже рассказали в разделе истории о создании первых протоколов, призванных сделать работу всех систем универсальной. Сегодня наметилась тенденция к объединению компаний, занимающихся разработкой систем домашней автоматизации. Как следствие, все больше и больше умных устройств имеют поддержку универсальных стандартов. Наиболее перспективными и продвинутыми универсальными протоколами являются на сегодняшний день Z-Wave и ZigBee; на них и предлагаем остановиться чуть подробнее.

Z-Wave и ZigBee

Оба протокола специально разрабатывались для систем домашней автоматизации. Их цель — не только обеспечить системе универсальность, но и обезопасить ее. И Z-Wave, и ZigBee принадлежат к категории ячеистых сетей; это означает, что у сообщения внутри них есть несколько путей для достижения пункта назначения. Такое распределение снижает вероятность сбоев и гарантирует безопасность: если какой-либо узел поврежден, сообщение перенаправляется к ближайшему доступному устройству. В ячеистой сети каждый прибор связан с несколькими другими.

Z-Wave работает в низком радиочастотном диапазоне до 1ГГц, и это удобно, потому что потенциальных помех существенно меньше, чем на частоте 2,4ГГц, на которой работают Wi-Fi и Bluetooth. Дополнительным плюсом можно считать малые задержки при передаче коротких команд.

Открытые протоколы начинают поддерживать все больше компаний, причем даже такие гиганты, как Xiaomi.

Кроме преимуществ ячеистой структуры, ZigBee предоставляет возможность выбора алгоритма маршрутизации в зависимости от состояния сети и требований программы. Протокол обеспечивает повышенную безопасность и низкое энергопотребление — а значит, длительную автономную работу сетевых устройств.

Вокруг обоих протоколов уже сформировались своеобразные альянсы, в которые входят производители систем для умных домов. Список компаний чрезвычайно широк, с ним можно ознакомиться на официальных сайтах Z-Wave и ZigBee.

Умный дом — будущее или настоящее?

Представьте, что Марк Цукерберг, основатель Facebook, пригласил вас в свой дом. Вы входите в просторную прихожую, умный ассистент Джарвис включает умеренно-яркий свет, чтобы вы могли разуться и повесить верхнюю одежду. В гостиной ассистент настраивает мягкий свет, комфортный для отдыха. Марк просит Джарвиса включить приятную фоновую музыку — и из колонок раздаются звуки саксофона Майлза Девиса. Поужинав, вы решаете посмотреть фильм, и Джарвис включает для вас телевизор, а свет вокруг тускнеет до минимума. Пока вы наслаждаетесь просмотром, умный ассистент не сидит на месте: он следит за безопасностью дочерей Марка, и если дети заплачут, Джарвис голосом Моргана Фримена тут же сообщит об этом отцу. Раздается звонок — пришли гости. Джарвис тут же сканирует пришедших и сообщает хозяину дома, кто находится у двери. После приятно проведенного вечера вы ложитесь спать. Утром Джарвис готовит завтрак всем гостям, а для Марка у него припасена чистая футболка — ей он выстреливает из помпы прямо в руки Цукербергу!

Этот пример организации умного дома — лишь один из многих. Жилище Билла Гейтса может удивить еще больше: оно оборудовано стеклянным лифтом с голосовым управлением; бассейном с автоматической настройкой комфортной температуры воды; системой контроля за каждым растением в саду и в доме и многим другим.

Конечно, чтобы обзавестись настолько умным домом, нужно возглавить успешную компанию. Но в целом умные технологии и системы автоматизации больше не являются прерогативой избранных: рынок растет, на нем появляется все больше решений для потребителей. Чтобы настроить свой умный дом, нужно только желание погрузиться в тему и непосредственно заняться организацией. Конечно, существует и немало предложений полностью готовых решений — например, от компаний BTicino, Crestron, Legrand и других, — но начать можно и с малого. Скажем, с умной лампочки — почему нет?

Удивительная эпоха IoT, Интернета вещей — глобального взаимодействия всего со всем через сеть — по сути, только начинается, и умный дом — хороший пример того, что ждет нас в будущем, но доступно уже сегодня.

78 идей автоматизации домашних систем

Статья заимствована и переведена с сайта Control4.
Автоматизация дома — это гораздо больше, чем просто узконаправленная система, способная продемонстрировать всего один фокус. Ее функционал и возможности практически безграничны. Они станут вам доступны после построения мощного фундамента, такого как усовершенствованная операционная система, которая сможет командовать всем домом. Идеи применения автоматизации домашних систем можно перечислять круглые сутки (многие из них приведены в нашей ), но в данной статье приведем для начала лишь 78 из них.

ИДЕИ ДЛЯ ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1. Одним нажатием кнопки включите или выключите все освещение в комнате, а не только одну лампу.
2. Дважды нажмите ту же кнопку для выключения всех устройств (освещения, электроники и т.д.) в комнате.
3. Если посетитель позвонит в дверь, то свет в гараже начнет мигать.
4. Если вы в темноте открываете гаражную дверь, то автоматически включится освещение, помогая вам добраться до входной двери.
5. Установленные в ключевых зонах датчики движения подают сигнал системе для выключения освещения в комнатах, пустых в определенное время.
6. Освещение двора может автоматически включаться при заходе солнца и выключаться при его восходе.
7. Настройка “Bedtime” позволит настроить вечернее освещение на более слабое, достаточное лишь для комфортного чтения в постели.
8. Кнопка “All Off” обеспечивает выключение освещения во всем доме одним нажатием.
9. Полуночные перекусы — система осветит дорогу к холодильнику и назад в комнату, не потревожив остальных членов семьи.
10. Ночью датчики движения сработают, осветив комнату лишь на 15%, что будет достаточным для передвижения и не ослепит вас после сна.
11. Система автоматически выключит все освещение в доме после ухода детей в школу.
12. Если естественное освещение в комнате будет ниже 50%, то система добавит искусственное освещение до 50%. Если естественное освещение будет ниже 40%, то система добавит освещение до 60% и т.д. Это очень удобно во время заката или в пасмурный день.
13. Освещение двора — лампы будут гореть ярче во время заката, но для энергосбережения после 23 часов лампы будут гореть лишь на 20% мощности.
Узнайте несколько вариантов декоративной подсветки – под настроение

ИДЕИ ДЛЯ ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ МУЗЫКИ

14. Потоковое воспроизведение музыки во всех комнатах вашего дома с помощью панели управления в каждой комнате.
15. Воспроизведите любые сохраненные музыкальные файлы во всех комнатах дома с помощью распределенных аудио зон, доступ к которым вы можете получить со своего смартфона, планшета или сенсорной панели управления.
16. Прикоснитесь к кнопке на панели управления для активации зоны воспроизведения музыки. При выборе музыки вы можете настроить изменение цвета подсветки для каждого члена семьи (при выборе их любимых списков воспроизведения/настроек).
17. Дважды прикоснитесь к кнопке настройки уровня громкости для выключения определенной зоны прослушивания.
18. Автоматический запуск воспроизведения музыки в ванной при включении освещения в душе.
19. Установите сенсорную панель за водонепроницаемой стеной в душе и управляйте воспроизведением музыки во время купания.
20. Запрограммируйте собственные настройки аудио воспроизведения — “His and Her”. Настройте время для различных дней, определенных кнопок или аудио зон.
Теплый дом, прохладный дом —
21. Выберите рояль в качестве источника аудио сигнала, воспроизводимого через все встроенные в потолок акустические системы в доме.
22. Подсоедините ваш рояль к системе Control4 и к мировой сети, и ваше исполнение услышат в любой точке планеты при подключении к вашей домашней системе.
23. Создавайте музыкальные сцены “Music”, в которых будет определена яркость освещения, например, 30%, и желаемый уровень громкости — оптимально подходящий для ночной работы над проектом.

ИДЕИ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РАЗВЛЕЧЕНИЙ

24. Сценарий “Party” предназначены для создания соответствующей празднику обстановки одним нажатием кнопки. В каждой сцене предусмотрено автоматическое включение освещения, декоративных элементов и определенного музыкального сопровождения.
25. Гость пришел без приглашения? Не волнуйтесь. Система сообщит вам о приближении гостей через встроенные акустические системы в выбранной зоне.
26. Встроенные микрофоны в мультирумной аудиосистеме в доме позволят передавать сообщения из всех комнат.
27. Воспользуйтесь вашим iPad чтобы сообщить холодильнику о том, что, например, у вас закончился лед. Тогда он сможет повысить объем его производства.
Автоматизация винного погреба —

ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДОМАШНЕГО КИНОТЕАТРА/ВИДЕО

28. Поиск пульта — трижды прикоснитесь к выключателю, и ваш пульт начнет издавать сигналы.
29. Возможность автоматической блокировки дверей дома в момент начала воспроизведения фильма.
30. При запуске воспроизведения свет постепенно будет затухать в течение 7 секунд.
31. А при остановке воспроизведения свет станет ярче до 30%.
32. При нажатии кнопки телевизор с разрешением 4K Ultra High Definition медленно будет поднят из тумбочки, встроенные в потолок акустические системы будут повернуты вниз, акустические системы окружающего звука будут активированы, жалюзи закрыты и свет будет приглушен.
33. Запрограммируйте настройки комнаты с имитатором игры в гольф на те же настройки, что домашний кинотеатр.
Автоматизация дома для всей семьи! —
34. Запрограммируйте каждый телевизор в доме на включение любимого канала по возвращении домой с работы, после открытия вами гаражной двери.
35. Настройте громкость телевизора в детской комнате на определенный уровень.
36. Настроенная вами сцена “Good Night” передает напоминание на детский iPad о необходимости выключения их телевизора. Освещение в каждой спальне мигнет в виде напоминания, и через 10 минут автоматически выключится телевизор, а все панели управления в детской комнате будут отключены до утра.

ИДЕИ ДЛЯ ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

37. Настройте сенсорный экран в вашей спальне на отображение посетителя у входной двери.
38. После звонка вы услышите через акустические системы сообщение “Who can it be now” (Кто же это может быть?), камера безопасности развернется к двери, а вещание телевизора или фильма будет остановлено. В ночное время освещение во дворе будет включено с яркостью в 20% — 75%.
39. Вы смотрите телевизор во время звонка в дверь? Настройте систему на отображение данных камеры на экране телевизора после остановки его вещания или воспроизведения фильма на 15 секунд.
40. Система напомнит вам о незакрытой более пяти минут входной двери или о распахнутых более десяти минут воротах.
41. Картинка с камер безопасности может отображаться на вашем смартфоне в любой точке планеты.
42. Получайте текстовые сообщения об обнаружении движений камерами безопасности.
43. Создавайте сценарий “Cat”, которые позволят временно отключить систему безопасности и не включать освещение и камеры при ночных кошачьих прогулках.
44. Запрограммируйте освещение (включая свет в душе) на сообщение об открытии входной двери тройным миганием.
45. В случае обнаружения какого-либо нарушения безопасности запрограммируйте систему на включение освещения во всех комнатах на максимальную яркость. Одновременно с автоматической блокировкой входной двери будут открыты жалюзи, и на каждом телевизоре будет отображаться видео с камер наблюдения.
Идеи безопасности для всей семьи —
46. Запрограммируйте стратегически расположенные камеры для потокового отображения видео на выбранном телевизоре или сенсорных экранах.
47. Сцены “Mockupancy” содержат настройки освещения, которые позволят показать, что в доме как будто бы кто-то есть во время вашего отсутствия.
48. Вы уехали, но хотите впустить в дом гостей? Создайте временные коды доступа для гостей, которые они должны будут ввести в «умные замки», сообщая вам тем самым о прибытии в ваш дом.
49. Создайте персональные коды доступа для отдельных членов семьи.
50. Настройте таймер, которое активирует автоматическое закрытие гаражных дверей, которые открыты более 10 минут. Датчик движения используется для того, чтобы двери гаража оставались открытыми в том случае, если вы там работаете.
Проект автоматизации домашней системы со звонками и сигналами
51. Датчики движения — в случае обнаружения движения камеры возвратятся в исходное положение и запустят запись, будет включено внешнее освещение, и текстовые сообщения будут переданы на ваши смарт-устройства.
52. Вы забыли закрыть двери? — Запрограммируйте автоматическую блокировку дверей через три минуты после вашего ухода на работу и закрытия гаражных ворот.
53. Если задняя дверь гаража открывается, запрограммируйте включение при этом освещения яркостью менее 50%.
54. Если дверь гаража закрыта, а установленный в зоне гаража датчик движения не определяет какие-либо движения, то освещение будет выключено и дверь будет заблокирована через десять секунд.

ЕЖЕДНЕВНЫЕ СООБЩЕНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

55. Установите доступ к почтовому ящику — в случае получения письма вы услышите сигнал через все акустические системы в доме, светодиодные индикаторы будут гореть красным, и на смарт-устройства будут переданы текстовые сообщения.
56. Система передает сообщения с предупреждением о незакрытой двери гаража.
57. Система передает сообщения с предупреждением о различных возникших проблемах, например, о протекающей трубе в подвале.
58. Вам нужно напомнить вынести мусор? Запрограммируйте напоминания, которые будут отображаться на сенсорном экране и на мобильных устройствах в одно и то же время раз в неделю.
59. Запрограммируйте получение сообщений на смарт-устройства о перегреве духовки.
60. Вместо непрерывного ожидания подростков поздней ночью запрограммируйте автоматическое включение света в их комнатах при открытии входной двери. Вы также можете настроить передачу сообщений на ваш телефон о закрытии входной двери.
61. Запрограммируйте получение сообщений о возвращении детей из школы.
62. Запрограммируйте получение сообщений об открытии детьми домашнего бара.
63. Запрограммируйте передачу сообщений об обнаружении движений в определенной комнате (например, в вашем кабинете или винном погребе).
64. Получайте электронные письма или текстовые сообщения с напоминанием о необходимости приема лекарств.
65. Получайте сообщения с напоминанием о необходимости периодической замены фильтров системы кондиционирования и отопления (HVAC), фильтров встроенного центрального пылесоса и т.д.

ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ ЕЖЕДНЕВНОГО КОМФОРТА И РОСКОШИ

66. Запрограммируйте сенсорную панель на запуск воспроизведения потокового музыкального сигнала или любимого телевизионного канала в кухне одним нажатием кнопки.
67. Создайте персональную сцену для каждого персонального кода замка. Например, если один из членов семьи вводит на входной двери персональный код, то на телевизоре будет включен его любимый канал и громкость телевизора будет установлена на 50%.
Прекрасные идеи автоматизации на Багамах —
68. Подогрев полотенцедержателей во время раннего приема душа.
69. Подогрев пола в зависимости от внешней температуры: Установите температурный датчик на чердаке или в гараже. Если на улице температура ниже +4 С, то автоматически будет включен подогрев пола в ванной с 4 до 9 утра. Затем в 9 часов подогрев будет автоматически выключен.
ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ НЕЕ И ИДЕИ АВТоМАТИЗАЦИИ ДЛЯ НЕГО —

ИДЕИ КЛИМАТ-КОНТРОЛЯ

70. Запрограммируйте автоматическое открытие и закрытие жалюзи и штор в зависимости от положения солнца и расположения дома.
71. Сценарий “Wakeup” – «Пробуждение» открывает шторы, постепенно увеличивая освещение в комнате в течение пяти минут и подстраивает температуру в комнате до комфортного уровня.
72. Автоматически отключается отопление после вашего ухода из дому.
73. Система разожжет камин после получения сообщения с вашего смартфона или планшета. Вам даже не придется вставать с дивана.
74. Сценарий “Exercise” понижает температуру в помещении для занятий спортом, включит любимый канал телевизора или запустит воспроизведение любимой музыки.
Насладитесь настройками климат-контроля —

ИДЕИ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

75. Возможность управления энергопотреблением в результате непрерывного отслеживания системой работы солнечных батарей.
76. Автоматическое выполнение измерений энергопотребления каждой схемы по отдельности.
77. Автоматизация домашнего освещения. Лампы теперь не будут без необходимости гореть на полную мощность.
78. Запрограммируйте разбрызгиватели на газонах на автоматическое включение в зависимости от погодных условий (таким образом, разбрызгиватели не будут поливать газоны и в дождливую погоду).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *