Что такое умный дом

Чем вы планируете управлять

Для начала нужно задать самому себе вопрос — что мне хочется увидеть в итоге? О том, как это сделать — разговор отдельный.

1. Охранная система позволит получить уведомление на телефон и вовремя среагировать на вторжение.
2. Автоматизация электросетей — значительно уменьшит расходы на электроэнергию.
3. Пожарные датчики — своевременно оповестят о задымлении в квартире.
4. Или какие то иные цели.

Основательно поразмышляйте о тех рутинных повседневных домашних делах, которые вы выполняете и есть ли у вас желание их автоматизировать.

Иначе говоря, сначала выбрать цель, а потом искать пути — как ее можно технически реализовать. Именно в таком порядке — а не наоборот. Сперва понакупить умных девайсов и только потом придумывать — как сделать монтаж и куда их можно в доме приспособить.

Хорошо ознакомьтесь с темой — что может «Умный дом». Какие задачи он может помочь решить, а какие нет.

Вот самые популярные сценарии:

1. Автоматизировать закрытие/открытие штор.
2. Регулировать и управлять энергопотреблением.
3. Автоматизация водонагревательных установок.
4. Автоматическая система освещения.
5. Установить автоматическую систему вентиляции и электрического отопления.
6. Автополив на приусадебном участке.
7. Удаленное управление домашними электроприборами.
8. Умные замки.
9. Домашняя охранная система.
10. Удаленное управление гаражными или въездными воротами.

Опять повторимся, это только лишь вероятные сценарии. Возможности умного дома гораздо шире. Наша цель показать, что подходить к развитию своего умного жилища надо с позиций просчитанных потребностей для вас, вашей семьи и будущих гостей.

Что входит в систему

Система управления строится из «умных» вещей. Это не обычные электроприборы, а устройства, способные взаимодействовать друг с другом и управляющим центром по беспроводной связи:

1. Датчики (сенсоры), термостаты. Контролируют параметры температуры, давления, влажности, движения (есть или нет), задымления и т.д. При превышении или понижении заданной величины контролируемого параметра, посылают сигналы программируемому контроллеру. Контролер посылает сообщение на смартфон владельца. Тому остается получать и читать входящие SMS.
2. Исполнительное оборудование – все смарт устройства, выполняющие команды с удаленного доступа: от лампочки, выключателя и розетки, до кофеварки, кондиционера, электроприводов клапанов горячего и холодного водоснабжения и пр.

В подъездах многих домов работает связка датчика движения с электрической лампой. Может показаться, что это пример работы умного дома. Что-то похожее конечно есть. Но комплексная автоматизация дома может предоставить нечто большее:

• беспроводную связь между элементами;
• включение и отключение оборудования со смартфона;
• голосовые команды;
• возможность создания своих сценариев управления;
• видеонаблюдение за жилищем и дворовой территорией загородного дома.

Для этого нужно обеспечить связь между умными вещами (или IoT-устройствами), центром управления и владельцем дома.

Преимущества и недостатки

«Умный дом» — сложная и многофункциональная система, несомненно обладающая рядом достоинств:

• Возможность установить в помещении и настроить по собственным параметрам любой её вид, от безопасности до водоснабжения или отопления.
• С первых дней функционирования этот комплекс позволяет экономить до 30% расходов на содержание дома.
• Высокий уровень комфорта.
• Возможность использовать эту систему не только как управляющего, но и как источник развлечения.

В рамках этой технологии можно настраивать не только работу аудио- и видеотехники, но и, например, температуру воды в бассейне

Однако с ней связаны и не самые приятные моменты:

• Высокая стоимость. Это основная проблема, ограничивающая распространение технологии. Расходы на приобретение и монтаж слишком высоки, а выход из строя некоторых узлов системы иногда не подлежит восстановлению по причине неподъёмных цен.
• Сложность прокладки проводов для системы. Эта процедура является весьма трудоёмкой, доступна только на этапе строительства (внутренней отделки). Если заменить систему на беспроводной вариант, её стоимость мгновенно увеличивается в несколько раз.
• Необходимость иметь отдельное помещение или пространство для установки оборудования. Для небольшого жилища этот момент становится не менее проблематичным, чем остальные. Понадобится резервный источник питания, стабилизаторы напряжения, защищающие узлы с блоком управления от перепадов напряжения. Все это необходимо где-то установить, обслуживать или ремонтировать.

Несмотря на существующие сложности, установка этой системы становится все более востребованной и распространённой.

Технологии умного дома

Иными словами эта технология представляет собой систему домашней автоматизации. Это набор электроприборов, которые способны самостоятельно принимать решения и осуществлять монотонные ежедневные домашние обязанности. В целом умные системы управления являются набором огромного количества технологий, которые можно совмещать исходя из потребностей жильцов дома. Площадь и число пользователей также влияют на выбор концепции Smart Home. Для частного дома актуальны умные автоматические ворота и двери, тогда как для отдельно взятой квартиры модули с микроконтроллерами встраиваются в мультиварки, осветительные и другие бытовые электроприборы.

Основными компонентами умного дома являются:

• датчики, анализирующие условия окружающей среды;
• хаб, или центральный контроллер, обрабатывающие данные и принимающие решения;
• электроприборы, осуществляющие различные бытовые задачи.

Системы управления освещением

Освещение придомовой территории и жилого пространства включает комплекс механизмов и оборудования. Это позволяет выбирать любые режимы работы. Пользователю доступны следующие параметры: световое оповещение о событиях, программирование «световых сценариев» для выделения определенных предметов интерьера, и создание алгоритмов для чтения, приготовления обеда и прочих мероприятий. Переключение источников светового потока с энергосберегающих ламп на естественное освещение осуществляется посредством автоматизации штор, жалюзи или ставней.

Умные лампочки оснащены опцией изменения яркости в зависимости от условий окружающей среды. Также для экономии электроэнергии встроенные детекторы движения включают свет только в присутствии людей. Включать и отключать световые приборы можно и с помощью голосовых команд, принимаемых смартфоном.

Системы отопления вентиляции и кондиционирования

Создание комфортных условий обеспечивают радиаторы отопления и система кондиционирования, которые объединяются в единый комплекс умным домом. Для стабильной работы они работают независимо от прочих элементов Smart Home. Это позволяет в случае сбоев другого типа техники продолжать создавать идеальный микроклимат.

Встроенные микроконтроллеры позволяют системе умный дом:

• понижать температуру до комфортной в летний период;
• автоматически регулировать уровень влажности посредством увлажнителей, осушителей и ионизаторов;
• обеспечивать подачу свежего потока воздуха через кондиционеры, фанкойлы и вентиляторов.

Системы безопасности

Защитить жильцов дома от злоумышленников, выхода из строя сантехники и прочих неблагоприятных ситуаций позволяют современные умные системы безопасности. К примеру, для автоматизации работы водопроводных систем, на них устанавливают современные запорные клапаны, которые перекрывают воду, когда все жильцы дома на работе или в отпуске, а также при обнаружении протечек. Это позволит сэкономить средства на ремонт помещения и на возмещение ущерба соседям этажом ниже. Умные замки автоматически откроют двери владельцу дома. Обнаружив задымленность, умный дом автоматически запустит систему дымоудаления и пожаротушения. Датчики открывания дверей или створок окон при несанкционированном доступе посторонних, вызовут охранные и прочие службы.

Системы наблюдения

Пользователь может контролировать все происходящее в доме с помощью видеодомофонов, камер и датчиков. На устройство может поступать постоянный видеопоток через интернет соединение  либо периодические дистанционные уведомления.

Датчики

Функционирование системы умного дома выполняется за счёт команд, получаемых центральным контроллером от пользователя либо от датчиков. Встроенная программа управления передает технике сигналы для включения в определённое время согласно расписанию, или самостоятельно выбирает режим работы, полагаясь на показания датчиков.

К примеру, данные с термометра позволяют настраивать работу отопительной системы и кондиционирования. И также если датчики зафиксируют несанкционированную активность в доме, то умный дом распознает это как сигнал для запуска сигнализации или отправления уведомления охранной службе. В качестве датчиков устанавливаются индикаторы протечек,  задымлённости, движения, и термостаты.

Умные розетки

Интеллектуальные розетки представляют собой наиболее простые элементы, которые управляются через wifi, gsm или Bluetooth соединение. Они позволяют контролировать использование бытовыми приборами электроэнергии дистанционно.

Что такое

Smart house — так звучит это словосочетание на английском. Это своего рода домашний автоматический комплекс, в котором собраны практически все бытовые приборы, управляемые одной системой.

Эта система не зря называется «умной». У нее есть мозг — это своя личная программа, под руководством которой и работают все устройства, выполняя сервисные функции.

А возможности умного дома такой электронный «мозг» расширяет многократно и дает очень много:

1. Удаленное управление и контроль над всей электрической системой и электронными приборами, которые находятся в доме.
2. Программирование бытовой техники под свои предпочтения (к примеру, включение света и обогревательных приборов по таймеру).
3. Настройка всех приборов на работу по определенному сценарию. Это означает — если происходит это, то сделать нужно это. Ну вот к примеру — взошло солнце и повысилась температура в комнате, значит необходимо чтобы заработал кондиционер. Сам! Автоматически!
4. Управление теми же бытовыми устройствами с помощью голосовых команд.

И это только малая часть того что может дать технология «smart house».

Для обычного пользователя таких систем совсем нет необходимости изучать основы программирования. Достаточно определится, каким образом все домашние устройства будут связываться с головным устройством — Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee. А владельцу дома остается найти и установить специальное программное обеспечение на свой личный смартфон или планшет и пользоваться всеми удобствами.

Как мы уже говорили вначале, это не новая технология. О ней знают или слышали многие. Единственное что останавливает многих — а так ли нужны эти технологии умного дома? Давайте еще добавим преимуществ этих систем. Также появляется возможность управлять:

• Освещением;
• Видеонаблюдением;
• Климатической техникой;
• Бытовыми приборами;
• Разумное энергосбережение;
• Защиты от протечек, газа, пожара;
• Глобальные охранные возможности;
• Продлевается срок службы электрооборудования;
• Предельно максимальный уровень комфорта, который выбирают сами пользователи;
• Экономное расходование всех бытовых ресурсов;
• Нет абонентской платы.

Какие системы можно установить в умный загородный дом

Дальше речь пойдет о том, что входит в систему Умный Дом для дачи. Возможности просто удивляют:

Безопасность и охранная функция

Для дома, где владелец не находится постоянно, эта функции имеет первостепенное значение. Камеры видеонаблюдения настраиваются на круглосуточную работу или активируются датчиком движения.

Дополнительно устанавливаются датчики открытия и закрытия, поэтому проникновение в дом или на территорию не останется незамеченным.

Реагирование системы при срабатывании датчика движения может быть:

• Бесшумным – происходит вызов службы охраны.
• Шумным – включается сирена, свет, открываются вольеры с собаками. Хозяин дома и охрана в обоих случаях получает сигнал о форс-мажоре.

Также устанавливается система отпугивания нежелательных гостей. Умный дом включит музыку, телевизор, откроет или закроет шторы, переключит свет в разных помещениях. Взломщикам просто нереально будет догадаться, есть ли кто-то на даче или нет.

В охранную систему включается пожарная безопасность. По периметру и в здании устанавливается сеть датчиков, срабатывающих при повышении температуры и появлении дыма. После сигнал перенаправляется владельцу и в пожарную часть. Если в доме предусмотрена система пожаротушения, происходит ее активация.

Отопительная система и вентиляция

При знакомстве с технологией, как работает система умный дом, сразу бросаются в глаза плюсы при использовании ее в отоплении дома. Самое правильное решение – установка котла с функцией программирования. Выбор топлива – личные приоритеты хозяина. Автоматизированный котел поддерживает заданную температуру, реагирует на изменения t° снаружи и внутри помещений и корректирует свои действия исходя из полученных данных. Как правильно выбрать ИБП для котла, читайте здесь.

Можно подключить дистанционное управление, тогда Умный Дом на даче прогреет помещения перед приездом. Альтернативой котлу выступают пленки и панели с инфракрасным излучением. Разогрев помещений максимальный, а расход электроэнергии незначительный.

Система канализации и водоснабжение

Проблему с теплой водой при нормальном давлении в трубах решит функция «умный дом». Датчики контроля напора воды и поддержания нужной температуры в накопительной емкости обеспечивают бесперебойную подачу, экономят энергоресурсы.

При установке системы умный дом ванная комната всегда будет готова к использованию без неприятных сюрпризов. Канализация на даче зимой мерзнет, если ее нечасто эксплуатируют. Установка обогревающего кабеля, прокладки и датчика, которые активируются в холодное время года, избавят владельцев от этого нюанса.

Еще приятной фишкой будет установка умных розеток, крана, который наполняет ванную водой по голосовой команде.

Освещение внутреннее и внешнее

Объединенные в общую автоматизированную сеть осветительные приборы настраиваются на уровень яркости внутри и снаружи здания и самостоятельно регулируют интенсивность света с помощью детекторов.

Помимо этого, датчики для нежилых помещений и периметра участка программируются на запуск и выключение в определенное время с целью иллюминации.

Система электрического питания позаботится о непрерывной подаче стабильной электроэнергии, в том числе и с автономных источников бесперебойного питания. ИИ в энергоресурсах значительно снижает затраты на газ (20–35%), воду (15–25%), электроэнергию (30–38%).

Полив растений

Двор с газоном, цветами не обойдется без умного контроллера. Датчики постоянно отслеживают влажность почвы и температуру, активируют полив в случае надобности. Дополнительная установка функции «подогрев газона» не дает снегу скапливаться во дворе. К примеру, такая же функция есть для крыши, чтобы не засыпало осадками, не леденело.

Мониторинг всех систем, датчиков и сенсоров осуществляется по телефонной связи и локальной сети. Такая система связи осуществляет передачу информации и взаимодействие всех элементов умного дома.

Это современная сказка наяву

Идеи умного дома испокон веков будоражили народное сознание, что колоритно отражено в многочисленных сказках. Особенно примечателен персонаж Бабы-Яги, без которой обходится редко какое повествование. Несмотря на аскетичный внешний облик и андеграундное мировоззрение, эта дама знала толк в красивой жизни. Оставим её любовь к добрым молодцам для другого повествования, и восхитимся прогрессивными гаджетами старушки. Избушка на курьих ножках, умеющая самостоятельно передвигаться, поворачиваться, да ещё и выполнять голосовые команды, превзошла даже самые смелые представления об умном доме будущего. Далее, Яга обзавелась глобальной системой видеонаблюдения в форм-факторе блюдечка с яблочком (последнее особенно символично). Смарт-метла – неожиданный гибрид средства уборки и летательного аппарата, грузоподъемности которого позавидуют современные квадрокоптеры. Ну а для тех, кто предпочитает бизнес-класс, транспорт повышенной комфортности – ступа. Впрочем, интеллектуальные технологии активно использовали многие сказочные персонажи: Морозко, Старик Хоттабыч, Емеля и другие. И как же приятно осознавать, что мечты из сказок наконец “шагнули ” в нашу повседневную жизнь.

Определение термина “умный дом”

Устойчивый термин “умный дом” пришёл от английского “smart home”. Сразу вспоминается смартфон (smart phone), в переводе – умный телефон. По аналогии с телефоном, дом теперь имеет больше функций и возможностей. Однако, как наличие мышц век, позволяющих открывать и закрывать глаза, не делает нас интеллектуалами, так и наличие моторизированного привода штор на окнах не переводит жилище в категорию “smart”.

Нужно понимать, что датчики – это органы чувств умного дома. Если система “почувствовала” воду сенсором протечки, то она перекрывает трубы с помощью привода-задвижки. Благодаря таким рефлексам можно избежать несчастных случаев. А чтобы добиться более сложного поведения потребуется мозг. В нашем случае – это блок контроллер, который принимает от датчиков сигналы о происходящем, а связь с владельцем поддерживает посредством Интернета. В отличии от Скайнет из фильма терминатор, наш умный дом не сам придумывает себе задачи, а получает их от человека.

История появления

Концепция умного дома была придумана в прошлом веке в 70 годах. Это понятие впервые ввели в США в Институте Интеллектуальных Зданий. Американцы создали технологию, обеспечивающую передачу по единому проводу разнообразных видов информации для управления электроприборами. Разработка призвана была сделать более комфортной жизнь обитателей интеллектуального жилья. Никаких других целей разработчики перед собой не ставили. Умный дом той поры встраивался в здание на этапе его постройки и устаревал буквально на момент сдачи дома в эксплуатацию. Несовершенная проводная система не поспевала за быстрым развитием телефонных, компьютерных и других систем.

Официально система умный дом создана в 1978 г. благодаря появлению кабельной технологии Х10. Этот стандарт применим лишь для изменения режимов работы различного оборудования, работающего в американских сетях. Применялся этот стандарт в основном для управления осветительными приборами.

В начале 1990 годов участники Альянса Электронной Промышленности EIA стали производить специальную шину для бытовой техники под названием CEBus. Это позволило компаниям выпускать электронику, сигнал к которой передается посредством различных методов, включая витую пару, провода электросети, коаксиальный кабель или через волны инфракрасного или радиоволнового спектра.

Наибольшее распространение получил протокол умного дома EIB, затем EIBA.

После модификации технологии в 2003 год разработан новый европейский протокол EN50090. Позднее составлен международный стандарт качества ISO/IEC 14543. Такие компании как Microsoft и Apple предоставили возможность пользователям по всему миру внедрять в повседневной жизни мультифункциональные системы, управлять которыми можно удалённо со смартфона или планшета через интернет либо с клавишных или сенсорных панелей. В настоящее время Smart Home используется различными брендами бытовой техники.

Функции умного дома

Перед тем как обеспечить свое жилище системами управления нужно определиться с теми функциями, которые вам будут необходимы:

Освещение

Это наиболее популярная функция, которая позволяет управлять группами осветительных приборов (включение/выключение), выставлять требуемый уровень яркости, программировать время работы устройств.

Для создания автоматически включаемого освещения входа понадобится датчик движения, таймер и прожекторы. Система может контролировать несколько приборов при обнаружении движения и включать свет в определенный промежуток времени — например с 23:00 до 6:00. В доме устанавливается многоканальный настенный выключатель, который посылает нужные сигналы к светильникам и регулирует яркость ламп. Дополнительный ламповый модуль с памятью и статусом позволяет запоминать яркость, а также контролировать включение (свет может вспыхивать не резко, а плавно, что значительно влияет на долговечность лампочек). При желании управление системой можно доверить радиовыключателям в виде брелков.

Климат

В качестве климатообразующих элементов дома сегодня используются кондиционеры, «теплые полы», газо- и электронагреватели. Каждый из этих приборов управляется с помощью единой системы, что позволяет избавиться от проблем с разрозненной температурой в помещениях.

Основой климатической системы умного дома служит термостат. Он следит за температурой среды и откликается на ее перепады, посылая управляющие сигналы отопительным устройствам. В целом, такая автоматизация позволяет экономить до 10-15% энергии. Хозяин может произвольно повышать или понижать температуру либо программировать термостаты, задавая определенные показатели.

Домашний кинотеатр

Обладатели всевозможных медиа-устройств часто сталкиваются с проблемой большого количества пультов — от DVD, CD, плазменной панели, спутникового ресивера, сабвуфера и т. д. Концепция умного дома предполагает объединение всех систем дистанционного управления в одно целое. Для этих целей существуют универсальные программируемые пульты и сенсорные панели, позволяющие контролировать работу 10-15 приборов. Кроме единого управления эти устройства снабжаются функциями создания сценариев вроде включения телевизора, аудиосистемы, света, запуска диска с фильмом и т. п.

Для обозначения такой системы даже существует отдельный термин — «мультирум». При правильной настройке, она грамотно распределяет аудио- и видеосигналы по зонам дома и позволяет пользоваться медиа-функциями в любой части помещения. Главное достоинство мультирума — возможность сосредоточить всю аппаратуру в одном месте, имея к ней постоянный доступ.

Безопасность

Автоматизированная система охранно-пожарной сигнализации достаточно эффективна, благодаря неизменному контролю над домом. В ответ на срабатывание датчиков защитные устройства выполняют ряд действий в определенной последовательности, например, проникновение в здание посторонних влечет за собой вызов милиции, включение сигнализации, открытие собачьей будки, голосовое и SMS-оповещение. Кроме того, для предотвращения подобных ситуаций умный дом может создавать иллюзию наличия хозяев в доме посредством включения светильников, музыки, «лая» собаки.

Немаловажной функцией систем безопасности является видеонаблюдение. Концепция умного дома подразумевает подачу сигнала с камер на любой монитор в доме, а также архивирование и обработку записей

Технология идентификации личности включает в себя бесконтактные карты, биометрические системы и коммуникаторы. Специальные устройства и датчики считывают информацию с носителя и сравнивают с заранее запрограммированными данными. Контроль системы может осуществляться с помощью мобильного телефона или Интернета.

Дымовые и тепловые датчики немедленно реагируют на появление негативных ситуаций, связанных с работой инженерных систем и предотвращают форс-мажорную ситуацию — очаги пожара, превышение уровня газа в помещении и т. д.

Придомовая инфраструктура

Современные загородные дома имеют множество второстепенных функций, которые разумно передать электронике. В основном, автоматизации подвергаются действия по обслуживанию придомовой инфраструктуры и территории. К пульту управления подключаются всевозможные датчики, которые отвечают за полив газона в случае снижения влажности почвы; избавление кровли от снега и льда; дистанционное открытие гаражных ворот; контроль микроклимата в зимнем саду или теплице.

Преимущества и недостатки

О пользе умного дома можно говорить весьма долго и много:

• возможность проверить состояние жилплощади с помощью смартфона либо иного другого устройства через Интернет;
• датчики форс-мажорных ситуаций мгновенно сообщают о проблеме (а в серьёзных случаях, таких как пожар или утечка газа, могут автоматически вызвать соответствующую службу);
• значительное упрощение жизни на бытовом уровне;
• слежение за приборами и их действиями и многое иное.

Редкая, но имеющая место ситуация: утюг тратит 5 кВт электроэнергии в месяц, но в коммунальном отчёте слишком большая сумма. Умный дом может определить, сколько именно тратит устройство энергии и распознать микроскопический дефект, из-за которого расходуется большое количество ресурсов.

Однако в системе Умный дом существуют и определённые недостатки:

• стоимость, и весьма немаленькая;
• установка (не всякое оборудование совместимо друг с другом, поэтому, собирая систему, придётся немного попотеть);
• ремонт может влететь в копеечку, при условии, если удастся найти соответствующих мастеров;
• поломаться может что угодно, но особенно обидно, когда в Умном доме из строя выходит что-то одно, а в итоге вся цепочка системы приходит в полную неработоспособность;
• целесообразность покупки играет важную роль, т. к. система отлично окупается временем для загородных домов, а вот для небольших квартир с центральным отоплением – это скорее дорогая игрушка, чем полезная вещь.

И ещё один важный момент, который стоит упомянуть отдельно. Помните ли Вы, сколько стоили первые мобильные телефоны? А сейчас родители покупают такие «игрушки» (причём сенсорные) чуть ли не детям в первый класс. Это же правило распространяется и на Умный дом. Если сейчас такие системы выглядят новомодно, дорого, «нереально», то спустя время могут стать обычным делом даже для рядового гражданина.

Система Умный дом – бесспорно хорошая и в некоторых ситуациях нужная вещь. Но если стоимость или потребность в системе вызывают сомнения, возможно, стоит повременить с приобретением Умного дома. Ведь уже через пару лет подобные системы будут стоить значительно дешевле, а работать качественнее.