Интеллектуальные системы экранирования окон – основа умного дома

Интеллектуальные здания — основа «умных» городов

Интеллектуальные системы экранирования окон - основа умного дома

14.11.2018 Николай Ефимов

Традиционные здания трансформируются в интеллектуальные с помощью инновационных решений и технологий, которые расширяют имеющиеся возможности, предоставляя их владельцам и управляющим организациям множество преимуществ, в числе которых дополнительная экономия и повышение эффективности. Если говорить конкретнее, управление интеллектуальными зданиями осуществляется с помощью умных систем, которые и контролируют все интегрированные цифровые элементы здания такие как освещение, автоматическое охлаждение и подогрев рабочего пространства, систем безопасности и т.д. Эти здания оснащаются передовыми системами и технологиями для мониторинга, сбора и анализа информации, поступающей от различных датчиков и устройств. Таким образом, «умные» системы формируют измеримую, управляемую и экологически чистую среду.

ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

IP-конвергенция — вот та предпосылка, благодаря которой стала возможна реализация интеллектуальных зданий.

Соответствующая концепция предполагает использование единой IP-сети для поддержки данных, голоса, видео и слаботочных систем: аудио- и видеоподсистем, средств управления освещением и энергопотреблением, систем безопасности, отопления, вентиляции, кондиционирования и противопожарной защиты.

Для объединения данных, голоса, видео и слаботочных систем в единую унифицированную сетевую инфраструктуру в интеллектуальном здании развертывается структурированная кабельная сеть.

Те подсистемы, которые ранее функционировали независимо, теперь поддерживаются единой унифицированной СКС, которая обладает целым рядом преимуществ и позволяет сократить капитальные и эксплуатационные затраты, упростить процедуру управления, снизить расходы на электроэнергию и т.д.

На базе СКС может быть реализована в том числе и электропитание по технологии Power over Ethernet (PoE), предусматривающее использование медного кабеля со сбалансированными витыми парами для подачи постоянного тока на подключаемые к IP-сети устройства: IP-телефоны, камеры видеонаблюдения и системы контроля доступа.

ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЬНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЕ

Важное значение для эффективной передачи данных, голоса и видео, а также оптимального функционирования низковольтных систем здания и IP-устройств с питанием по PoE PoE имеет правильный подбор кабеля.

Кабельная инфраструктура должна одновременно поддерживать передачу данных по стандарту 10GBase-T и питание устройств мощностью до 100 Вт.

Для подключения оборудования 10GBase-T в соответствии со стандартами ISO/IEC и TIA рекомендуется использовать кабель на основе сбалансированной витой пары Категории 6A (или выше).

Необходимо определить, какого рода кабели следует применять: экранированные или неэкранированные.

Владельцы здания и эксплуатирующие компании зачастую не знают, что подача электропитания по кабелю передачи данных может привести к его нагреву и повреждениям контактов при образовании электрической дуги, что негативно отражается на производительности. Поэтому кабельная инфраструктура должна обеспечивать улучшенное рассеивание тепла и устойчивую производительность при повышении температуры.

Лучше всего для энергоснабжения устройств мощностью 60 Вт и выше подходят кабельные решения Категорий 6A и 7A. Помимо этого сетевое оборудование должно соответствовать утвержденным стандартам. Для предотвращения повреждения контактов при отключении находящихся под нагрузкой устройств PoE рекомендуется учитывать требования стандарта IEC 60512-99-001.

НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ

Подача питания по кабелям передачи данных по технологии PoE обеспечивает интеллектуальному зданию ряд весомых преимуществ, а компьютерные системы и системы освещения на базе PoE открывают новые возможности при проектировании его цифровой экосистемы.

В случае установки системы освещения на базе PoE слаботочные светодиодные светильники подключаются к конвергентной сетевой инфраструктуре Ethernet, чем устраняется потребность в прокладке силового электрического кабеля. При подключении таких светильников расходы на электроэнергию можно сократить на 85%.

В случае установки системы освещения на базе PoE низковольтные светодиодные светильники подключаются к конвергентной сетевой инфраструктуре Ethernet, чем устраняется потребность в прокладке силового электрического кабеля

Еще большая экономия может быть достигнута за счет оптимизации распределения электроэнергии (например, отказа от дополнительных кабельных лотков) и применения специальных средств управления, обеспечивающих многоуровневое изменение освещенности, использование дневного света и включение электроприборов только во время активности обитателей здания. Все это вносит существенный вклад в оптимизацию эксплуатационных затрат.

Как уже говорилось, рекомендуется прокладывать экранированный кабель Категории 6A и выше, что улучшает рассеивание тепла в горизонтальной проводке при температуре до 75°C. Правильно спроектированная кабельная сеть играет важную роль при организации освещения PoE.

Достижению большей гибкости и упрощению реконфигурации при минимальных трудозатратах и финансовых расходах способствует зонирование, или зонное распределение — размещение в потолочном пространстве промежуточных точек подключения.

Короткие кабели, расходящиеся от точки консолидации, позволяют ускорить монтаж и разместить осветительное оборудования PoE высокой плотности.

Рост популярности систем энергоснабжения мощностью 60 и 90 Вт приводит к тому, что следующим логическим компонентом в цифровой экосистеме здания становится компьютерное оборудование с питанием по PoE.

Высокоэффективные тонкие клиенты, настольные компьютеры и мобильные устройства подключаются с помощью стандартных, используемых для передачи данных кабелей Ethernet с традиционными коннекторами RJ-45.

В результате силовой кабель оказывается ненужным.

Компьютеры с PoE потребляют в среднем в два раза меньше электроэнергии по сравнению с традиционными настольными компьютерами, выступая в качестве их экологически чистой альтернативы.

Компьютерные решения с PoE начинают внедряться во множестве интеллектуальных зданий, школ и университетов, в учреждениях здравоохранения, на производстве и в других средах, что способствует дальнейшему повышению безопасности (электрических розеток для зарядки и электроснабжения при этом не требуется), мобильности, сокращению стоимости внедрения, уменьшению энергопотребления и консолидированному развертыванию точек резервного питания.

Таким образом, «умные» города открывают дорогу в будущее и способствуют аккумулированию интеллектуальных технологий при строительстве общес-твенных зданий, жилых домов, дорог и другой важной инфраструктуры.

Государственные и коммерческие организации ищут новые пути применения передовых технологий.

Развитие умных городов будет способствовать появлению все новых городских пространств, которые не будут загрязнять окружающую среду благодаря низкому энергопотреблению и использованию экологически чистых методов обеспечения оптимальных условий жизни людей.

Интеллектуальные здания оснащаются передовыми системами и технологиями для мониторинга, сбора и анализа информации, поступающей от различных датчиков и устройств.

В случае установки системы освещения на базе PoE низковольтные светодиодные светильники подключаются к конвергентной сетевой инфраструктуре Ethernet, чем устраняется потребность в прокладке силового электрического кабеля

Николай Ефимов, технический директор Siemon

Интеллектуальные здания — основа «умных» городов

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Датчик открытия дверей и окон системы умный дом Xiaomi / Kvazis House / iXBT Live

Интеллектуальные системы экранирования окон - основа умного дома

Здравствуйте друзья

Несмотря уже на большое количество обзоров по тематике умного дома экосистемы Xiaomi, я совершенно незаслуженно обходил вниманием, один из самых доступных и очень полезных сенсоров системы — датчик открытия окон и дверей.

Кроме своих основных функций, которые заложены в его названии, этот датчик является самым легко модифицируемым датчиком системы, и сфера его применения — намного больше чем кажется на первый взгляд.

Но первый свой обзор по этому датчику я все же посвящу его основному функционалу, но упомяну и о возможных модификациях.

Осмотр

Начну как всегда с внешнего вида — как и все остальные датчики системы — это коробка из белого картона, с полиграфией в серых тонах. Коробка очень похожа по размерам на коробку для беспроводной кнопки — плоская и квадратная.

На задней стороне, имеется некоторая техническая информация, из интересного, кроме габаритов — это протокол работы ZigBee, то есть для работы необходим шлюз Xiaomi Gateway, и тип используемой батарейки — 1632. Батарейками 2032 и 2450 я уже запасся, придется еще добрать 1632х. 

 Внутри коробки, удерживаемый картонной вкладкой, находится датчик который состоит из двух частей. Собственно сам датчик и магнит.

Кроме датчика и магнита, в коробке еще есть запасной комплект двустороннего скотча. Один комплект уже наклеен на датчики.

 Размеры: Основная часть имеет 4 см в длину

 и 2 см в ширину

 Магнитная часть — 2,6 см с длину

 1 Сантиметр в ширину 

Для крепления на поверхности, сзади датчика уже наклеен двусторонний скотч. Достаточно лишь снять защитную пленку. 

На одной из узких сторон основного датчика, условно назовем ее — нижней, имеется отверстие кнопки сопряжения, и выемка для открытия датчика.

 Открывается датчик несложно, надо просто поддеть за выемку и снять крышку. Из всех датчиков, что у меня были — самая легкая разбора у этого. 

Почему я назвал этот датчик наиболее легко модифицируемым? На этом фото — ответ на этот вопрос. По сути датчик реагирует на состояние контактов — разомкнуто/замкнуто. По умолчанию, для этого служит нормально открытый геркон. При приближении магнита — геркон замыкается. Для модификации — достаточно параллельно к геркону припаять два провода, и сделать датчик для своих целей. 

Например — в одном из комментариев к моему видеообзору беспроводной кнопки, интересовались можно ли к контактам микрика припаять провода и вывести на обычную кнопку дверного звонка.

Я посоветовал воспользоваться переделкой датчика открытия, что оказалось гораздо проще, и комментатор успешно реализовал свою идею — сделать дверной звонок частью системы умный дом, причем внешне — он остался как и был в виде самой обыкновенной кнопки.

Вариантов модификаций еще много, я буду рассказывать про них по мере реализации.

На внешней стороне платы расположен элемент питания 1632 — заменять его сложности не составляет. 

Для совмещения датчика и магнита, на длинной боковой части каждого, имеется риска. Для работы, их необходимо разместить этими сторонами друг к другу.

Для сопряжения нам понадобится скрепка, в комплекте она не идет, но требуется настолько часто, что я даже не прячу ее далеко.

Экспериментальным путем, установив на режим «закрыто» срабатывание подсветки шлюза, я определил максимальное расстояние, на котором замыкаются контакты геркона — это около 2 см.

Поэтому располагать датчик и магнит можно не строго друг против друга — а например как на фото — со сдвигом. В таком положении работает отлично.

Подключается датчик через плагин управления шлюзом. Выбираем подключить устройство, из списка выбираем door and window sensor, после чего, следуя экранным подсказкам, зажимаем кнопку синхронизации, ждем тройного подмигивания светодиода, после чего отпускаем кнопку и дожидаемся окончания процесса синхронизации. В списке устройств у нас появляется новый датчик.

Датчик, подобно кнопке, датчику движения и кубу — не имеет своего плагина. При нажатии на строку датчика в списке устройств — попадаем на окно управления, состоящее из двух вкладок. На первой — список сценариев где он работает, на второй — лог изменения состояния датчика. В сценариях датчик доступен как условие — и имеет три варианта срабатывания — открыто, закрыто и открыто более 1 минуты.
Варианты применения, в этом обзоре говорим о штатном функционале — 1. Включение освещения при входе в комнату. По открытию двери — включится два светильника — потолочный и лампочка. Установив время активности такого сценария на вечерние часы, уберем лишние включения днем. 2. Датчик так же может служить триггером для сигнализации в настройках шлюза. Для этого необходимо выбрать его в окне настроек сигнализации. Триггеров может быть много — например несколько датчиков открытия и движения. 3. Лично у меня, герой обзора находится на окне, и при открытии окна отключает увлажнитель воздуха, а так же прекращает действие сценариев которые контролируют уровень влажности. При закрытии — все включается обратно.

Как всегда видеоверсия моего обзора, по содержанию она повторяет текстовый обзор

Герой обзора — недорогой, полезный и многофункциональный датчик, я обязательно еще вернусь к рассказу о нем и вариантах его применения, в данный момент ко мне едет еще несколько таких датчиков.

Все мои обзоры устройств Xiaomi в хронологическом порядке — Список

Все мои видео обзоры – 

Спасибо, до новых встреч.

Система умный дом: описание, принцип работы, пример реализации

Интеллектуальные системы экранирования окон - основа умного дома

Принято считать, что концепция «Умного дома» (от английского smart house) берет свое начало в середине прошлого века, но из-за высокой стоимости реализации подобные проекты не получили широкого распространения.

Ситуация в корне изменилась с развитием электроники и в настоящее время такие системы хоть все еще не внедряются повсеместно, но уже и не воспринимаются как диковинка.

Предлагаем рассмотреть, что представляет собой «Умный дом», его круг задач, а также возможность самостоятельной реализации такого проекта.

Что такое система «Умный дом»?

Под данным термином подразумевается программно-аппаратный комплекс, позволяющий автоматизировать и упростить управление различными системами, а также другим оборудованием дома или квартиры.

В качестве примера приведем функции, которые могут быть возложены на «Smart house» (далее SH):

Управление системой освещения, например:

  • включать свет по сигналу датчика движения;
  • имитация присутствия хозяев (периодически зажигается свет в разных комнатах);
  • изменение различных вариантов подсветки интерьера;
  • дистанционное управление светом при помощи планшета или смартфона и т.д.

Вариант функционального набора охранной системы:

  • получение SMS сообщений в случае включения, отключения и срабатывания системы;
  • отправка MMS сообщений с видеокамер при поступлении сигналов от датчиков движения;
  • возможность просмотра видеозаписи через Интернет и т.д.

Система климат-контроля:

  • поддержка температуры на заданном уровне, с возможностью его установки дистанционно (например, при помощи смартфона);
  • установка режима максимальной экономии при отсутствии хозяев и т.д.

Удаленное управление системами освещения, охраны, видеонаблюдения и климат-контроля

Это далеко не полный функциональный набор, он может быть расширен в зависимости от пожеланий и финансовых возможностей. Благодаря развитию беспроводных технологий масштабируемость системы не требует капитального ремонта.

Какие минусы имеет «Умный Дом»:

  • Любая электроника не застрахована от сбоев или зависаний. Нужно быть готовым к тому, что в любой момент понадобится перенастройка отдельных электронных систем и компонентов вручную;
  • Дороговизна. На рынке России и СНГ производители продают системы по минимальной цене от 2000 долларов до 5000, в зависимости от «начинки» и пожеланий заказчика.

Как сделать дом «Умным»?

В идеале реализация подобных решений должна вестись на этапе строительства, но такой вариант ввиду разных причин не популярен среди застройщиков. В результате остается два способа автоматизации:

  1. Обратиться в профильную компанию, где на основе ТЗ заказчика будет составлен проект с его последующей реализацией. Минимальная стоимость такого решения варьируется, как уже было сказано выше, в пределах $2000-$5000, максимальная зависит от функционального набора и используемого оборудования.
  2. Самостоятельно разработать и внедрить систему «Умный дом».

В первом случае заказчик получает готовое решение, под ключ.

Во втором, стоимость реализации можно существенно сократить, если не на порядок, то в несколько раз, особенно если использовать для этой цели платформу Ардуино (о ней мы расскажем немного ниже).

Необходимо предупредить, для реализации проекта потребуются навыки программирования, но разработчики постарались максимально упростить эту задачу.

Кратко о платформе

Основа платформы это плата с микроконтроллером (далее МК) и электронным обвесом к нему. К контролеру выпускается множество различных датчиков и плат расширения с теми или иными функциями.

Обозначение:

  1. Порт для перепрошивки (стандартный USB).
  2. Кнопка аппаратного сброса.
  3. Сигнал опорного напряжения.
  4. GND.
  5. Контакты для цифровых сигналов.
  6. Сигнал ТХ.
  7. Сигнал РХ.
  8. Порт для подключения внешнего программатора.
  9. Контакты для аналоговых сигналов.
  10. Подключение внешнего питания.
  11. GND.
  12. +5 В.
  13. +3,3 В.
  14. Сигнал сброса.
  15. Разъем для источника питания.
  16. Микроконтроллер.

Особенность платформы заключается в том, что процесс программирования МК максимально упрощен. Прошивка при помощи встроенной программы-загрузчика через имеющийся на плате порт USB. На случай случайного «затирания» этой программы предусмотрена возможность перепрошивки стандартными программаторами.

Для программирования используется бесплатная оболочка (Arduino IDE), совместимая с наиболее распространенными операционными системами (Windows, Linux, Mac OS). В эту оболочку входит текстовый редактор для написания программ, компилятор и библиотеки.

В качестве базового языка программирования используется упрощенный вариант С++. Более полную информацию о программировании МК можно получить на сайте разработчика и тематических форумах.

В этих же источниках можно узнать все о визуализации управления системой.

Оболочка для программирования Ардуино

Ориентировочная стоимость оригинального базового модуля $30 — $50 (в зависимости от модификации), китайских аналогов — $10-$16.

Примеры плат расширения и датчиков

Приведем краткое описание шилдов, которые могут понадобиться при разработке собственного проекта SH.

Модуль для подключения к локальной сети или интернет по стандартному протоколу TCP/IP. В качестве основного элемента используется контроллер ENC28J60. Данное устройство позволяет организовать визуализированное управление системой с веб-сайта.

Подключение сетевого модуля к Ардуино

Модуль GPRS/GSM SIM900 позволяет осуществлять управление системой при помощи обмена данными через сеть любого мобильного оператора. Для подключения к сети используется стандартная SIM карта. Имеется возможность отправки SMS и ММС сообщений, в библиотеке модуля реализована поддержка других функций.

Подключение GPRS/GSM модуля

Реле электромеханического действия на 10 А 250 В, может использоваться для управления освещением или другой соответствующей нагрузкой. При подключении питания включается светодиод красного цвета, если реле срабатывает, то дополнительно загорается зеленый индикатор. Сигнал можно подавать от любого цифрового выхода МК.

Подключение реле модуля SRD-5VDC-SL-C

К сожалению, при максимальной нагрузке или близкой к ней у электромеханических реле, через несколько недель работы могут начать залипать контакты, поэтому для управления работой электрокотлов системы отопления они не подходят. Но не стоит расстраиваться, для платформы Ардуино можно найти модули на все случаи жизни, в данной ситуации решить проблему можно при помощи твердотельного реле, например SSR-25DA.

Подключение SSR реле к Ardunio

Обозначения:

  1. GND на базовой плате.
  2. К цифровому выходу, например, D
  3. Питание от сети 220 В.
  4. Подключение нагрузки.

Обратим внимание, что данный модуль реализован на симисторе, а для его стабильной работы требуется отвод тепла, поэтому рекомендуем вместе с модулем приобрести и штатный радиатор.

Датчики

Теперь рассмотрим несколько типов датчиков, которые также могут быть полезны для проекта, начнем с ИК устройства HC-SR501, фиксирующего движения.

Внешний вид датчика движений HC-SR501 и его распиновка

Обозначения:

  1. Питание от источника в диапазоне 5-12 В (можно подключить к +5 В на плате контроллера).
  2. Сигнал, исходящий от датчика (подключается к любому цифровому входу МК)
  3. GND соединяется с соответствующим контактом базовой платы.
  4. Время задержки (удержание логической единицы на выходе) – от 5 до 300 сек.
  5. Чувствительность датчика (можно установить от 3 до 7 метров).
  6. Переключатель в режим «Н» (при серии срабатываний устанавливается логическая единица).
  7. Установка режима «L» (при активации посылается одиночный импульс).

Не менее полезным будет цифровой температурный датчик DS18B20 (изготавливается в герметичном и обычном исполнении).

Их особенность заключается в том, что устройства не требуют калибровки и каждое из них имеет собственный уникальный идентификатор. То есть, датчик передает данные температуры и свой уникальный номер.

Благодаря этому на один шлейф можно установить несколько датчиков и программно обрабатывать поступающую информацию. Ограничение длины сигнальных проводов – 50 метров.

Пример подключения нескольких цифровых температурных датчиков

Завершая тему датчиков, приведем модуль для измерения влажности, он может быть использован в качестве сигнализатора протечки воды или для организации полива комнатных или тепличных растений.

Датчик FC-37

Обозначения:

  1. Цифровой выход, подключается к любому соответствующему разъему на базовой плате МК. Сигнализирует о влажности, соответствующей порогу срабатывания.
  2. Аналоговый выход, информирует о текущей влажности.
  3. GND
  4. Питание +5 В.
  5. Управление порогом чувствительности.

Мы привели только три типовых датчика совместимых с платформой, на самом деле их значительно больше. Ознакомиться с разнообразием данной продукции можно на сайтах производителей.

Закончив с обзором оборудования, перейдем к проектированию системы управления и автоматизации, начать необходимо с постановки задачи.

Определение начальных условий

В первую очередь необходимо определиться с постановкой задачи, то есть, с функциональностью системы. Допустим, у нас имеется однокомнатная квартира, которую можно условно разделить на следующие зоны:

  • Тамбур.
  • Прихожая.
  • Туалет, совмещенный с ванной комнатой.
  • Кухня.
  • Жилая комната.

Задача: автоматизировать управление освещением, бойлером и системой вентиляции.

Поставим задачи для каждой из зон.

Тамбур

В данном случае можно автоматически включать свет при приближении к входной двери. То есть, потребуется датчик движения. При этом необходимо учитывать уровень освещенности, соответственно, автоматика должна срабатывать только в темное время суток.

Для этого понадобиться датчик GY302 или аналогичный (в обзоре мы не приводили его, но найти описание не составит проблем).

Включение и выключение лампочки (через заданное в программе время) можно доверить твердотельному маломощному реле, например G3MB-202P, рассчитанному на ток нагрузки 2 А.

Прихожая

Управление освещением в данной зоне можно организовать по тому же принципу, что и в тамбуре. Можно добавить включение света при открытии входной двери. В качестве датчика подойдет типовой дверной геркон.

Туалет и ванная комната

Включение бойлера можно связать с наличием в квартире хозяев. Если никого нет, автоматика принудительно отключает нагреватель воды при помощи модуля SSR-25DA.

Отслеживать температуру нагрева нет смысла, поскольку данные устройства самостоятельно отключаются при достижении заданного порога.

Свет и вытяжка должны включаться автоматически при входе человека в эту зону, и отключаться через определенное время, если не обнаруживается движение.

Автоматизация кухни

Управление освещением данной зоны можно оставить ручным, но дублировать его автоматикой, отключающей свет, если движение не обнаруживается длительное время.

При работе электро или газовой плиты должна включаться вытяжка и отключаться через некоторое время после приготовления пищи.

Управлять работой вытяжки можно при помощи термодатчика, фиксирующего повышение температуры при включении плиты.

Жилая комната

В данном помещении управлять освещением лучше вручную, но можно реализовать возможность автоматического отключения света при достаточном уровне освещенности.

Приведенный пример довольно условный, поскольку алгоритм работы Умного дома каждый разрабатывает в зависимости от личных предпочтений.

Особенности терморегуляции

В заключение дадим несколько рекомендаций по управлению отоплением. Следует учитывать большую инерционность данной системы.

Велика вероятность того, что управление посредством простого включения и отключения отопления, в соответствии с заданным температурным диапазоном, могут создать довольно дискомфортные условия.

В данном случае следует использовать алгоритм PID-регуляции, в сети доступна библиотека с его реализацией для Ардуино.

Не вдаваясь в подробности можно описать работу данного алгоритма следующим образом:

  • Производится анализ между необходимой и текущей температурой в помещении, и по результату устанавливается определенная мощность отопительной системы.
  • Производится учет постоянных теплопотерь. Они могут зависеть от уличной температуры или других факторов. Поэтому при достижении заданной температуры, отопление не отключается полностью, а снижается до уровня необходимого для компенсации теплопотери.
  • Последний фактор, влияющий на работу алгоритма, учитывает инерционность системы отопления, что не допускает выход температуры за установленный диапазон.

«Умный Дом» инструкция для чайников, с чего начать?

Интеллектуальные системы экранирования окон - основа умного дома

«Умный дом» — широко известная за рубежом современная система автоматизации, призванная сделать жизнь человека максимально комфортной. Она может кардинальным образом изменить управление домом — от контроля температуры в комнатах и уровня их освещения до управления безопасностью дома и всей семьи.

Установка «Умного Дома» значительно повышает эффективность и долговечность работы инженерных систем, снижает потребление энергоресурсов, создает простое в управлении комфортное пространство. Чудо техники, одним словом!

«Умный Дом»: что нужно знать новичку

Комплекс «Умный дом» представляет собой своеобразный паззл, который требует правильной сборки. Чтобы решить задачу самостоятельно, необходимо иметь некоторые знания и навыки (о чем мы уже говорили ранее):

  • Знакомство с электрикой, как минимум с ее базовыми понятиями. Опыт монтажа электроприборов, знание техники безопасности, навыки выполнения соединений кабеля.
  • Знание основных принципов выстраивания автоматических систем.
  • Навыки программирования операционной системы, необходимые для создания управляющего интерфейса.

Помимо этого нужно четко понимать все алгоритмы, по которым функционирует будущая система, и хорошо разбираться в установленном оборудовании.

Технологии и оборудование, использующиеся для Smart home

Система обладает конструкцией модульного типа, включающей разграниченные по функциональности блоки. Они частично или полностью интегрированы в общую сеть. Каждый из этих модулей-блоков выполняет собственную задачу, но они способны взаимодействовать и между собой. Любой базовый комплект «Умного Дома», как правило, включает следующие элементы:

  • Центральный управляющий контроллер. Объединяет все элементы системы и обеспечивает их взаимодействие. В качестве управляющего элемента применяется одноплатный компьютер в промышленном исполнении, но можно использовать обыкновенный системник с определенным ПО.
  • Климатическая система. Обеспечивает комфортный микроклимат, состоит из модулей управления кондиционированием и отоплением. Ее управление реализуется с помощью анализа данных, поступивших от детекторов температуры и уровня влажности.
  • Система управления светом и коммутацией потребителей энергии. Для ее реализации монтируются датчики присутствия и степени освещенности или их комбинированные модели. Использование диммеров позволяет проводить плавные регулировки.
  • Система безопасности и охраны. Разделяется на три подсистемы. Охранно-пожарная сигнализация оборудуется датчиками присутствия, магнитоконтактными детекторами, анализаторами утечки газа, дыма и температуры.

Подсистема контроля доступа включает различные идентификаторы и устройства блокировки. Подсистема видеонаблюдения является комплексом из видеокамер и оборудования для обработки и сохранения полученного видеосигнала.

Для нормального функционирования системы необходимо обеспечить связь между всеми ее элементами. Для этого прокладывается локальная сеть, которая может быть выполнена в рамках беспроводной или проводной технологии. Управляет этой сетью маршрутизатор. Он осуществляет контроль над каждым сетевым прибором и защищает его от постороннего доступа.

Что и где купить для сборки «Умного дома»?

Самый простой способ получить все необходимое для сборки — купить отдельные модули или системы, готовые к установке. Такой вариант легко инсталлируется, его можно установить и настроить без помощи специалистов.

Недостаток «коробочных» решений — отсутствие возможности вносить изменения в систему. Чтобы получить «Умный дом», собранный по собственному проекту, придется приобрести отдельные устройства и собирать их в единый комплекс.

Значительный минус такого решения в том, что объединить понравившиеся гаджеты от разных брендов в общую систему невозможно. Приходится выбирать: или покупать все приборы от одной компании-производителя, или приобретать гаджеты разных фирм и управлять каждым отдельно.

Первый вариант недостаточно хорош тем, что нет идеального разработчика «Умного Дома», поставляющего лучшее оборудование. Второй значительно осложняет систему управления.

Пошаговая инструкция создания УД

Работы по воплощению проекта «Умный дом» в жизнь разделены на несколько этапов. Рассмотрим их в общих чертах, поскольку нюансы будут зависеть от конкретного проекта.

Прокладка кабеля и монтаж оборудования

Самый трудоемкий и сложный из всех этапов. Его лучше всего проводить в ходе строительства здания или капитального ремонта.

В отличие от обычной электропроводки для системы УД прокладывается так называемый интеллектуальный кабель, что предполагает наличие двух линий. Первая слаботочная информационная, вторая — силовая на 220В.

Каждая из них должна быть подключена к электрическому щиту, где располагаются модули системы автоматизации.

Геометрия подключения информационной шины к оборудованию будет зависеть от ее вида и типа устанавливаемой системы. Под слаботочный кабель прокладывается отдельный, в некоторых случаях экранированный канал. Важный момент: при прокладке интеллектуального кабеля между оборудованием и управляющим элементом обязательно устанавливают промежуточные логические контроллеры.

Если длина проводной линии слишком велика, можно сократить ее, установив беспроводные устройства управления на системы, не связанные с безопасностью. Если не хочется проводить ремонтные работы, аналогично обустраивают весь «Умный Дом». В этом случае прокладка кабеля не понадобится. Все оборудование устанавливается в строгом соответствии с требованиями инструкции от производителя.

Настройка оборудования

На этом этапе проводится подключение всех ранее установленных устройств и объединение их в общую сеть. Каждый из приборов поочередно запускается и тестируется. После проверки всех устройств они запускаются в комплексе. Важно качественно протестировать работу устройств и исправить все проявившиеся неполадки.

Программирование системы «Умный дом»

Самый сложный из этапов. Проще всего его осуществить владельцам «коробочных» решений, которым потребуется только установить и запустить готовую программу. В остальных случаях придется заняться разработкой собственного ПО.

Для облегчения работы можно воспользоваться готовыми модулями, взятыми из интернета. С их помощью достаточно легко собирается софт нужной конфигурации. Если понадобится создание сайта, проще всего использовать готовый шаблон на эффективном движке.

По окончании работ можно запускать систему и проверять ее функции.

Итоги и выводы

Здесь следует напомнить, что система «Умный дом» не лишена недостатков. Они не так заметны на фоне множества достоинств, но существуют. Первый – высокая стоимость оборудования, его профессионального монтажа и обслуживания. Срок окупаемости проекта может оказаться очень большим. Особенно если дорогостоящее оборудование по каким-либо причинам выйдет из строя, а это случается.

В большинстве своем доступные УД — это проводные технологии, реализация которых целесообразна только на этапе строительства или капитального ремонта. Причем объемную систему управления комплексом лучше всего размещать в отдельном шумоизолированном помещении.

Поэтому прежде, чем установить «Умный дом», стоит определиться, не перевешивают ли его недостатки возможные преимущества. И начинать работу только тогда, когда этих достоинств больше.

«Умный дом»: комплектация и функционал системы интеллектуального контроля

Интеллектуальные системы экранирования окон - основа умного дома

Собрать «умный дом» «из коробки» по силам любому человеку. Один из важнейших элементов этой системы — датчики. Из материала вы узнаете, для чего они нужны и, где их ставить.

  • Что такое «умный дом»
  • Чем может управлять эта система  
  • Какие элементы входят в «умный дом»
  • Для чего нужен датчик утечки газа
  • Для чего нужен датчик задымления
  • Для чего нужен датчик протечки воды
  • Для чего нужны датчики движения и освещённости

Умный дом, что это такое? Для чего он нужен?

«Умный дом» — это загородный дом, в котором всеми устройствами и инженерным оборудованием, по заранее созданным сценариям, управляет единая автоматизированная система, с возможностью удалённого доступа с помощью мобильного устройства.

Пользователь, в любой момент времени, и из любой точки мира, может контролировать все системы жизнеобеспечения в доме и получать уведомления об их работе на мобильный телефон.

Системой «Умного дома» может быть оснащена и квартира, и многоквартирный жилой комплекс.

Каким оборудованием может управлять система «Умного дома»?

«Умный дом» может управлять:

  • системой отопления;
  • системой водоснабжения;
  • электрической системой и электрооборудованием;
  • системой видеонаблюдения;
  • датчиками протечки, утечки газа, задымления, движения и света;
  • системой безопасности;
  • мультимедийными аудиовидеоустройствами.

В обычном жилище, эти системы работают независимо друг от друга. В «умном» они связаны друг с другом в единую сеть, под общим управлением, что напрямую влияет на уровень комфорта и удобство жизни в загородном доме. Количество возможных сценариев и, соответственно датчиков и исполнительных устройств, зависит от  потребностей пользователя «умного дома».

А что нужно купить, чтобы смонтировать систему «Умного дома»?

Вам потребуются:

  • Контроллер — центральное управляющее устройство — «мозг» умного дома.
  • Датчики, которые передают данные контролеру.
  • Исполнительные устройства. Например, сервоприводы и краны, которые перекроют воду при аварии, или газ при его утечке.
  • Приложение (специализированное ПО), установленное на мобильном устройстве, с помощью которого пользователь удалённо контролирует и управляет системой «Умного дома».

Для чего нужен датчик утечки газа? Как он работает в «умном доме»?

Датчик устанавливается на газовом оборудовании. Он реагирует на повышенную концентрацию газа в помещении. При утечке газа, включается сигнал тревоги и световая индикация на корпусе устройства, а на мобильное устройство пользователя отправляется уведомление об аварии.  

При срабатывании датчика утечки газа, если заранее настроить такой сценарий, будет перекрыт газ и отключено электропитание в помещениях. Это предотвратит взрыв бытового газа, возгорание, пожар и порчу имущества.

Как работает датчик задымления? Зачем он нужен «умному дому»?

Датчик работает так — при повышении допустимой концентрации дыма включается сирена. В системе «Умного дома», на мобильное устройство пользователя придёт оповещение.

Если запрограммировать систему и установить дополнительное оборудование, запустится сценарий «Пожар».

Например, включится аварийное освещение, светосигнализация, запустится система дымоудаления, перекроются вентили газового оборудования. Чтобы быстро покинуть дом в ночное время, будет подсвечена лестница. Также пойдёт сигнал вызова в пожарную часть.

Как датчик протечки воды в «умном доме» защищает ваше имущество от порчи, а соседей от затопления?

Эти датчики ставятся в местах вероятных протечек воды — на пол в ванной комнате, под мойкой, стиральной машиной, под трубами и батареями отопления.

Если вода попадёт на контактные площадки датчиков, то они посылают сигнал на модуль управления.

Он отправляет на мобильное устройство владельцев недвижимости уведомление об аварии и, одновременно, даёт команду исполняющему устройству — запорной арматуре, например, шаровому крану с электроприводом, перекрыть подачу воды в доме или в квартире.

Для чего нужны датчики движения и «умное освещение»?

Рассмотрим стандартные бытовые сценарии:

  • Вы включили свет в помещении, а уходя, забыли его выключить.
  • Вы встали ночью, чтобы дойти до туалета, и вам приходиться шарить рукой по стене, чтобы нащупать выключатель.
  • Вы уехали на несколько дней из дома и не хотите оставлять его тёмным, т. е. вам нужно имитировать присутствие кого-то в жилище, чтобы отпугнуть злоумышленников.

А теперь рассмотрим, как работает освещение в «умном доме»:

  • Датчики движения «видят», когда, кто-то входит в комнату и, автоматически включат, а потом выключат освещение, если пользователь, вышел из помещения. Это уменьшает расходы за пользованием электроэнергией.
  • Если в «умном доме» кто-то встал ночью, то освещение, получив сигнал от датчика движения, включится.  Так проще сориентироваться, если вам, например, нужен санузел.
  • В «умном доме», при отъезде хозяев, свет в доме и на улице, будет включаться и отключаться по заранее заданному сценарию. Это создаст иллюзию, что в помещениях кто-то есть, и спутает планы воров.

Это – далеко не все возможные сценарии и  ситуации. Сочетание различных датчиков, позволит вам настроить «умный дом» под ваш образ жизни и личные потребности.

 По теме «умного дома» советуем изучить «Умный Дом» на KNX'се в Германии.

Рекомендуем статьи:

  • Система «Умный дом» в вопросах и ответах: что такое «Умный дом»; какую систему можно считать «Умным домом»; на какой технологии она основана; какая выгода ее от использования.
  • Особенности системы IP-видеонаблюдения и её программного обеспечения: особенности системы видеонаблюдения на IP-камерах, выбор ПО и оборудования.
  • 7 простых способов защитить дачу от воров, основано на реальных событиях: что и как воруют на дачных участках; отпугнет ли воров имитация сигнализации; помогут ли решётки на окнах; проверенные способы защиты дома от обворовывания.

В видео – Умный дом своими руками: монтаж системы, подключения датчиков и оборудования, возможные сценарии использования.

Подписывайтесь на канал. Делитесь в соцсетях. Присоединяйтесь к FORUMHOUSE.

Современные «умные» окна: современные технологии, разработки и альтернативы

Интеллектуальные системы экранирования окон - основа умного дома

Современные «умные» окна

Прогресс в развитии окон зашел уже довольно далеко и они начали приобретать новые технологические свойства. Окна стали «умными» и теперь дополняют функционал системы «умный дом». В этой статье мы расскажем, как технологии коснулись мира окон, какие разновидности уже можно приобрести в России, а напоследок расскажем об альтернативной и экономичной замене обычным стеклопакетам.

Какие «умные» окна встречаются сейчас на территории России

Умные окна имеют разные свойства и зависят от типа стекол, которые в них установлены. На сегодняшний день это:

Начнем с TermoGlass (или, как они называются у нас — электрообогреваемые стекла). Это низкоэмиссионное, закаленное стекло, что имеет нагревающееся покрытие из оксида и металла, которое работает от электричества. Когда стекло нагревается до 35°C, его потребление электроэнергии равно 100 Вт на 1 м², а приблизительно столько потребляет обычная лампа накаливания.

Такие стекла отлично подойдут для утепления бассейна, сауны или зимнего сада, а вот для установки в частном доме электрообогреваемое стекло не подойдет, ведь оно более затратно в эксплуатации, если сравнивать с отоплением газом или системой «теплый пол».

Теперь поговорим об умных стеклах SmartGlass. Они имеют множество разновидностей, которые можно подобрать в зависимости от потребностей. Характеристики конструкции зависят от технологий, что в ней применяются. Поэтому, предлагаем ознакомиться с самыми популярными:

  • Матовые. Это самый распространенный вид смарт-окон на территории России. Они относительно недорогие, и имеют довольно узкий функционал. Окна в обычном положении матовые, серого или серебряного цвета, а при нажатии на кнопку становятся прозрачными. Отлично подойдут для офиса или остекления ванной комнаты в доме, а также в качестве перегородок в квартире-студии.
  • Электрохромные. Эти окна разработаны для создания максимально комфортного освещения дома или офиса, ведь в электрохромных окнах есть возможность затемнить окно до 70%.
  • LED-окна. В таких оконных конструкциях внутри или по периметру установлены LED-лампочки, которые позволяют менять цвет. Это может позволить сделать интересный, современный дизайн дома.
  • Зеркальные телевизоры. Это зеркало со встроенным LCD-дисплеем. Его можно вмонтировать в оконный проем. Когда выключен телевизор, то это обычное зеркало, которое по внешнему виду вообще не напоминает что-то технологичное.

Великобритания

Ученые Принстонского университета придумали технологию прозрачных окон с солнечными элементами, которые принимают ультрафиолет и вырабатывают электричество. Их можно будет затемнять при необходимости.

С этой технологией можно сделать любое стекло «умным», ведь для этого достаточно ламинировать его специальную прозрачную пленку. Главным ее свойством является то, что пленка принимает исключительно ультрафиолетовое излучение.

Делается пленка на основе органических полупроводников, что являются производными от гексабензокоронена. Химическую структуру ученые немного изменили, чтобы элемент мог поглощать только конкретную часть спектра солнечного света.

Такие стекла позволят сократить на 40% потребление электричества на кондиционировании, отоплении и освещении. А еще, разработчики планируют сделать возможным управление стекол с помощью специального приложения на телефоне. В нем можно будет регулировать уровень освещения и температуры в доме.

Германия

Недавно ученые университета им. Фридриха Шиллера, разработали окна, которые под влиянием магнита может затенять комнату и, по принципу солнечных батарей, сохранять солнечную энергию.

Подобная идея не является новой. Уже придуманы окна, которые при помощи фотоэлементов могут вырабатывать электроэнергию. Новым является подход, а также технология LaWin, которая работает на основе магнитной жидкости. А еще она позволяет делать стекла больших размеров.

В стекле есть каналы, в которые заливают жидкость содержащую наночастицы железа, что связаны поверхностно-активными химическими элементами для предотвращения слипания.

Эта ферромагнитное вещество, при воздействии магнита, позволяет осуществлять градиентное затемнение стекла или поглощение тепла. Число наночастиц железа в растворе влияет на степень светопропускной способности (чем оно больше, тем меньше света пропускает стекло).

Когда окно затемнено, оно превращается в эффективный аккумулятор солнечной энергии, которая будет задействована для обогрева помещения.

Таким окнам не нужно подключение к сети. Их можно будет интегрировать в систему освещения, водонагревания и кондиционирования. Такие панели долговечны, могут достигать размера 200 м², поэтому их будет выгодно использовать для остекления высоких зданий.

Россия

Специалисты из НИТУ «МИСиС» создали нечто действительно интересное, что заставит понять — будущее очень близко. Их последней разработкой являются интеллектуальные окна (или сенсорные окна). Их основа — возможность устанавливать на минимальной площади микросхемы, которые могут иметь любую конфигурацию и размер.

Это технология имеет статус открытия мировой важности, ведь она не требует серьезных затрат и усилий. Сама новация заключается в том, что ученым удалось на разные части оксида бора нанести разное число кислорода, что впоследствии позволяет осуществлять контроль ширины «запрещенной зоны» (это и есть тот самый параметр, который влияет на свойства проводника).

Окна можно будет сделать сенсорными, ведь можно будет вставить в их структуру микросхемы. Это никак не повлияет на свойства термоизоляции, шумоизоляции и прозрачности. Технология позволит превратить простое окно в гаджет, через который можно видеть уведомления, читать новости, смотреть фильмы и управлять системой «умный» дом. Жизнь человека станет максимально комфортной.

На данный момент разработка в лаборатории проходит апробацию. Но, даже сейчас можно сказать, что они получат большую популярность среди потребителей.

Энергоэффективность

При связке окна с системой «умный» дом и наличии сенсоров, можно регулировать кондиционирование и отопление в помещении. К примеру, установить, чтобы по умолчанию отключался кондиционер при открытии створки окна. Это позволит хорошо экономить на энергии.

Мониторинг положения окна

У Вас часто бывает такое, что выйдя из квартиры на работу, Вы думаете: «а закрыл ли я окна?». Лично у меня — да. Для таких случаев разработали датчики, которые позволяют следить за положением всех окон.

Система защиты от отравления угарным газом

Данная система обезопасит Вашу семью от отравления вредным для человека угарным газом. Для этого следует объединить вытяжку с датчиками угарного газа. В результате, при фиксировании датчиком дыма в помещении, система автоматически отключит вытяжку до открытия окна на проветривание. Это отличное решение для помещения с камином.

Альтернативные методы современного остекления дома

Поскольку «смарт» окна довольно дорогие, то можно ли приобрести многофункциональное окно по более низкой цене? Да, можно. При помощи термопакетов. Это усовершенствованная конструкция стеклопакета, что обеспечивает высокую звукоизоляцию и низкий уровень теплообмена.

Такой стеклопакет универсальный и отлично подходит для любого типа современного профиля: ПВХ, деревянного или алюминиевого.

Окна позволяют создать максимально комфортные условия для жизни человека и растений. Стекло блокирует ультрафиолетовые лучи, что положительно влияет на организм человека, рост растений и обеспечивает защиту мебели от выгорания.

Какой бы не была погода за окном — хороший термопакет не запотеет. Его не нужно ставить на проветривание так часто как окно с обычным стеклопакетом. И кстати, покупая термоокно, Вы можете установить однокамерный стеклопакет и он будет сохранять больше тепла, чем обычный двухкамерный.

Для термопакетов используют разные технологии и материалы:

  • стекло со специальным напылением. Серебряное напыление на низкоэмиссионном стекле максимально ограничивает теплопотери, из-за чего можно сократить затраты на тепло. А еще, такое окно не позволяет проникнуть в квартиру жары и ультрафиолетового излучения с улицы летом.
  • аргон в качестве наполнителя. Вместо воздуха термоокна наполняют аргоном и прочими инертными газами, которые имеют высокую степень сопротивления теплопередаче.
  • улучшенная дистанционная рамка. Чаще всего ее обычно делают из алюминия, но в термопакетах из пластика, чтобы минимизировать потери тепла.

Заключение

Прогресс не стоит на месте и коснулся уже даже обычных окон. Каждый день ученые исследуют и разрабатывают разные составы и модификации оконных конструкций, чтобы потребители могли с помощью их создать в доме максимально комфортные условия.

«Фабрика окон» всегда следит за новинками в области окон и постоянно стремимся предоставлять Вам возможность покупать актуальные и качественные окна по выгодным ценам. Также мы создали для Вас удобный и понятный сервис, с которым подобрать, замерить и купить продукцию очень просто, ведь при необходимости на каждом этапе с Вами будут работать наши специалисты.

Свяжитесь с экспертом по окнам нашей компании +7 (499) 551-88-93, и он проконсультирует Вас и поможет определиться с количеством стеклопакетов, фурнитурой, а также расскажет о действующих акциях.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.