От домашней автоматизации и умных домов в общем к конкретному примеру.

Советы начинающим

Технологии "умного дома" позволяют сегодня контролировать практически все. Некоторые вещи, такие как, например, устройства для включения/выключения света по команде, просты и недороги, другие, например, системы видеонаблюдения, требуют более значительных вложений. Еще недавно системы Smart Home привлекали исключительно богатых чудаков, сегодня это уже, как говорят, мейнстрим, т.е. привычные многим устройства. И развитие этих технологий, получившее мощный толчок за счет широкого распространения широкополосного мобильного Интернета, идет очень быстро, недаром на этот рынок один за другим пошли электронные гиганты, такие как Apple, Google и Samsung.

Естественно, сложные и объемные системы, которые контролируют все в доме и вокруг него, к которому вы получаете доступ через смартфон или планшет, есть в продаже и, если у вас достаточно денег, вы вполне можете их установить у себя. При этом сегодня практически каждая компания, занимающаяся домашними устройствами и системами, или системами безопасности, хотят откусить кусочек пирога рынка домашней автоматизации и начинают выпускать дистанционно управляемые продукты. Но пока, к сожалению, нет систем, которые могли бы объединить все устройства, вне зависимости кто их производит и по какому принципу они работают. Может Apple или Google нас осчастливят?

Тем не менее, давайте разберемся с тем, что уже можно использовать. И в первую очередь поймем, а зачем это нужно.

Зачем мне нужен "умный дом".

Автоматизация облегчает и улучшает вашу жизнь в доме или квартире, более того, она позволяет экономить время и деньги. Вот несколько доводов в пользу начала создания своего умного дома.

1. Автоматизация повышает эффективность. Это относится как к эффективности отдельных систем в вашем доме, так и к эффективности всего хозяйства. Например, поскольку система автоматизации способна управлять несколькими устройствами, вы можете одним нажатием кнопки отключить термостаты и выключить свет, когда решите поехать в отпуск. Не надо будет волноваться, что вы что-то забыли сделать.
2. Автоматизация экономит ваши деньги. Только умное управление освещением, отоплением, вентиляцией или кондиционированием позволяет снизить затраты на электроэнергию на 15-20%, по утверждениям разработчиков систем автоматизации. Для владельцев собственных домов сюда добавляется и возможность использования нестандартных систем обогрева или охлаждения, что также резко уменьшает затраты на электричество и позволяет быстро окупить инвестиции в "умный дом".
3. Автоматизация удобна. Возможность контролировать множество электронных устройств (свет, отопление, аудио/видео, шторы и двери, замки, системы безопасности и т.д.) с помощью одного сенсорного устройства на стене или просто смартфона - уже одно это заставляет задуматься об автоматизации дома.
4. Автоматизация создает комфорт. Возможность активно контролировать различные электронные элементы дома обеспечивает комфорт, при котором окружающая вас среда - от установки освещения до включения музыкального центра - начинает вам подчиняться.
5. Автоматизация обеспечивает спокойствие . Система контроля домашних устройств позволяет избежать проблем, которые могут возникнуть по забывчивости или из-за неумения. Вы из любого места можете проверить, все ли нормально в вашем доме и, при необходимости, провести коррекцию с помощью смартфона.

Технологии "умного дома"

Прежде, чем заниматься покупкой устройств для "умного дома", давайте немного разберемся в технологиях, которые используются в этих устройствах. Есть несколько разных стандартов или протоколов связи, которые используют эти устройства для коммуникаций между собой и управляющими контроллерами. Некоторые устройства соединяются проводной связью, некоторые - беспроводной, какие-то используют и то, и другое. Обязательно проверьте, какой протокол использует устройство, прежде чем покупать его, чтобы все ваши покупки были совместимы друг с другом.

X10. Это самый старый из протоколов домашней автоматизации, который появился еще в 70-х года прошлого века (звучит ужасно, но это всего лишь около 40 лет назад, а не во времена Шерлока Холмса и деятельности народовольцев). Теперь он используется и для проводной связи и беспроводной. X10 не отличается безумной скоростью или сверхнадежной связью между устройствами в сети домашней автоматизации, тем не менее, этот стандарт давно отлажен и до сих пор многие предпочитают применять именно X10.

ZigBee. Это другое имя беспроводного стандарта IEEE 802.15.4, который используется группой производителей, входящих в ZigBee Alliance. Основным достоинством в этом стандарте является то, что создается меш-сеть (ячеистая сеть), в которой большинство устройств равноправны и связываются друг с другом на равных условиях. Ячеистая сеть предлагает повышенную надёжность и устойчивость. Когда один из узлов перестаёт функционировать, другие узлы продолжают работу, соединяясь между собой напрямую или через другие промежуточные узлы. Кроме того, эта связь потребляет очень мало электроэнергии.

Z-Wave. Еще один беспроводной протокол, принадлежащий одной компании – производителю микросхем, в том числе, и для систем «умного дома» Sigma Design.

Insteon . Это, возможно, самый лучший протокол, который комбинирует протокол обмена данными по электросети с беспроводным протоколом. Оба работают как ячеистая сеть. Все узлы сети Insteon равны и могут связываться друг с другом. Если один узел выходит из строя, связь идет через другие. Разработчик протокола - компания Smartlabs. Протокол совместим с X10.

WiFi. Этот сетевой протокол, используемый теперь не только компьютерными системами. Очень быстрый, хорошо работающий. И неудивительно, что часть производителей стали делать продукты для "умного дома", использующие достоинства этого протокола. Другие протоколы потребляют меньше энергии и используют меньшую полосу пропускания, но возможности WiFi намного обширнее.

HAI . Это протокол, используемый при профессиональных установках стоимостью более $50 тыс. Мы его пока оставим в стороне.

Планирование «умного дома»

Прежде, чем вы броситесь покупать те интересные устройства, которые мы опишем ниже, необходимо все заранее спланировать и определиться со своими целями. Для этого надо составить краткий список своих действий.

Определите свои цели. Что вы хотите, контролировать свой дом по телефону и проверять температуру ванной комнаты из любого уголка планеты, или вы несколько более скромны в своих желаниях? Напишите подробно, что в идеале вы хотите получить. Правильный подход - начинать с малого, но знать, что вы хотите получить в конце, это ключевой фактор успешного завершения проекта. Попытайтесь понять, что вам будет наиболее полезно. Начните, например, с системы безопасности. Или вот несколько других примеров.
Система "Отпуск". Нажатие одной кнопки на клавиатуре и будет отключено отопление, система безопасности встанет в режим "Включено", а освещение будет включаться вечером в определенном порядке для имитации наличия дома людей. Или режим, при котором, в случае звонка во входную дверь, на ваш телефон приходит изображение звонящего, а вы получает возможности двухстороннего разговора с ним. И вы можете решить, открыть ли ему дистанционно дверь (а затем запереть после его ухода).

Выберите стандарт для автоматизации дома. В принципе, можно использовать любой. Главное определиться, чтобы подбирать нужные устройства. Сейчас доминируют X10 и Insteon. Оба несложны, X10 - несколько дешевле, а Insteon может работать с большим объемом данных.

1. Определить фазы инсталляции систем. Устройства для "умного дома" делают жизнь лучше, но если вы решитесь сразу на масштабную инсталляцию устройств, то через какое-то время можете решить, что зря вы за это взялись. Разбейте процесс на стадии, убедитесь, что все устройства, которые вы установили на данном этапе, работают, и только потом приступайте к следующей стадии. Чем подробнее вы нарисуете схему установки, тем проще ваша жизнь будет при проведении работ.
2. Выберите систему управления. Например, Activehome для стандарта X10 - это легкое в использовании решение, но с несколько ограниченной функциональностью. Или Powerhome - это хороший выбор, но сложный в освоении. Некоторые системы позволяют использовать управление голосом, но с русским языком они дружат не очень. Отдельные решения позволяют получить дистанционный доступ к управлению.
3. Установите компьютер, управляющий системой . Этот компьютер должен работать в режиме 24/7, поэтому выберите для него место, где он не будет никому мешать. Инсталлируйте ПО, подсоедините контроллер X10 (или другого выбранного вами стандарта).
4. Установите устройства и модули домашней автоматизации. Количество и список устройств и управляющих модулей зависит от вашего плана. Их много, мы здесь не будем останавливаться на конкретных устройствах, например, если вы используете X10, то для управления, скажем, гаражными воротами можно использовать универсальный модуль. Есть модули для ламп, или стенные выключатели, большинство из них подключается очень легко. О некоторых устройствах мы расскажем ниже.

И пара замечаний.

1. Для экономии электричества используйте дополнительные датчики, которые позволят, например, системе автоматически выключать свет, когда вы выходите из комнаты.
2. Там, где возможно, используйте проводные модули типа выключателей, а не встраиваемые модули. Это позволит вам управлять светом и устройствами без использования системы управления умным домом, если, не дай Бог, что-то в ней сломается.
3. Имейте в виду, что автоматизация требует понимания того, что вы делаете, особенно когда вы имеете дело с электричеством. Неправильные действия могут быть опасными для вас.

Устройства для «умного дома»

Статистика говорит, что наиболее популярным проектом автоматизации дома является создание системы обеспечения безопасности. Создание домашних кинотеатров и систем управления музыкой дома стоит на втором месте, за ними следуют управление светом, энергетикой. Затем идет интеграция нескольких систем друг с другом.

Обучающийся термостат Nest

Термостат фирмы Nest (принадлежит Google) не только контролирует температуру в доме, но и украшает его. Его дизайн создавал человек, который разрабатывал iPod фирмы Apple. Он работает в сети WiFi и вы можете удаленно контролировать температуру с помощью смартфона или компьютера. Он не очень дешевый, но не будет лишним в любом «умном доме». Кроме того, Nest имеет открытый интерфейс, что позволит в будущем подключать к нему новые устройства, как это обещает Google.

Беспроводной термостат Honeywell

Беcпроводной термостат Honeywell

Это другой термостат, работающий по протоколу WiFi, от компании Honeywell, которая изготавливает домашние устройства уже десятилетиями и ее линия термостатов предлагает множество опций подключения.

Термостат имеет цветной сенсорный экран и программное обеспечение, способное обучаться привычкам пользователей, а также может контролировать внутренние и внешние условия для оптимизации производительности систем обогрева и охлаждения. Настройки термостата могут быть заданы заранее по графику, либо введены непосредственно через сенсорный экран, компьютер или мобильное устройство. На экране отображаются комнатная и уличная температура, значение влажности, а также местный прогноз погоды. Кроме того, несколько версий этого устройства могут управляться голосом.

Insteon

Система автоматизации дома Insteon

Insteon - это имеющая много хороших отзывов система автоматизации дома, которая использует для коммуникаций как электропроводку, так и беспроводной канал. Insteon комбинирует двухполосную и ячеистую технологии для создания быстрой и надежной сети, которая совместима с чем угодно, начиная от термостатов и заканчивая домашним кинотеатром.

Набор Insteon для начинающих (Insteon Starter Kit) включает в себя хаб и один модуль - диммер для регулирования света. Хаб подключает всю систему к Интернет (через домашний маршрутизатор) и работает с мобильным приложением, позволяющим управлять системой откуда угодно, программировать таймеры и собственные "сценарии", а также контролировать статус системы. Хаб также может отправлять email и текстовые сообщения, когда в доме срабатывают датчики. По словам производителей, Insteon предлагает практически все, от выключателей света и датчиков движения, до систем открывания гаражных дверей, камер ночного видения, датчиков утечки воды и т.п.

Kevo Smart Deadbolt

Если вы можете открыть свою машину без ключей, почему бы вам не делать это же с домом или квартирой? Один из вариантов - это Kevo Smart Deadbolt компании Kwikset, ригельный замок с сенсорным кольцом снаружи и умным механизмом на базе Bluetooth 4.0 внутри. Kevo использует сразу несколько методов для открывания: брелок, iPhone с приложением Kevo, прикосновение к упомянутому кольцу пальцем, а также слово-пароль для открывания. Правда, согласно отзывам пользователей, приложение пока работает не очень хорошо.

Belkin WeMo

Belkin WeMo. Умная розетка

Это простое в установке устройство, которое может служить отличным стартом для создания «умного дома» и которое может начать работать уже через несколько минут после инсталляции. Розетки Belkin, работающие в сети WiFi, позволяют дистанционно включать или выключать приборы, подключенные к электрической сети через них. Компания Belkin выпустила еще несколько очень удобных устройств - это, например, выключатель WeMo Home Light Switch, датчик движения, который позволяет активировать приборы, включенные в розетку WeMo, видео-няня с доступом в WiFi. Все это контролируется через мобильное приложение на базе iOS или Android.

Система освещения Philips Hue

Система освещения Philips Hue

Hue - это система освещения, состоящая из ламп, световых лент и беспроводного моста, которые контролируются через приложение на базе iOS. Согласно информации компании, "каждая лампа HUE имеет 600 люмен светового потока и может производить все варианты белого света, от теплого до холодного, а также различные варианты цветного света. Каждая лампа использует на 80% меньше энергии, чем традиционная лампа". Свет можно плавно уменьшать и увеличивать, перестраивать его цвет и все это возможно из любого места, где вы можете войти в Интернет. Кроме того, приложение содержит ряд "рецептов" от экспертов по свету, которые помогут вам лучше концентрироваться или расслабляться. Система Hue совместима с рядом других устройств для "умного дома", в частности с выключателями Belkin MeMo.

Насколько можно доверять "умному дому"

Важный вопрос: какова надежность таких систем, объединяющих множество «умных» устройств, насколько можно быть уверенным, что после того, как вы скомандуете ему через свой смартфон закрыть входную дверь, замок действительно защелкнется? Есть ли у такой системы «защита от дурака»?

Все системы в доме, такие как свет, отопление и безопасность, являются подсистемами единой системы автоматизации. Достоинство этой системы заключается в том, что она обеспечивает очень надежный контроль и интеграцию всех подсистем. При этом почти всегда, когда система автоматизации выходит из строя, подсистемы продолжают работать. Это создаст для вас только некоторое неудобство. Например, вы не сможете одновременно выключить 20 ламп освещения нажатием одной кнопки, но вы все равно сможете это сделать поодиночке и обычным способом.

Отметим, что система "умного дома" использует обратную связь со своими подсистемами и получает сигнал, если что-то пошло не так. При этом на телефон пользователя приходит сообщение и он может принять решение, что ему делать в этом случае.

Известно, что практически каждая квартира или дом оснащены различными устройствами и инженерными коммуникациями: системы вентиляции, кондиционирования, теплоснабжения, аудио и видео техника и т.д. Невзирая на свою современность, каждое устройство нуждается в периодическом или систематическом контроле со стороны человека. Это требует много времени и сил. Но автоматизация дома способна все решить!

Внедрение системы автоматизации дома позволяет существенно упростить процесс управления разнообразными видами электрооборудования и инженерных систем в доме, а также сделать его более удобным и комфортным. Благодаря диспетчеризации, появляется возможность полностью контролировать процесс автоматизации посредством единой панели управления, куда поступает информация о состоянии системы.

Что представляет собой?

Система автоматизации «Умный дом» - это единый комплекс оборудования и программного обеспечения, объединяющий процессы управления инфраструктурой помещения.

АО «МЗТА» занимается разработкой такого качественного сертифицированного оборудования. Система интеллектуальной автоматизации «Умный дом», которую мы реализуем и внедряем, упрощает процесс управления системами, установленными в доме. Она автоматизирует отопление частного дома, а также:

• вентиляцию;
• электроснабжение;
• водоснабжение;
• канализацию;
• телевидение;
• видеонаблюдение;
• охранно-пожарную сигнализацию.

Функции системы автоматизации «Умный дом»

Она позволяет:

• Дистанционно управлять домом с помощью домашнего компьютера, смартфона или планшета по локальной сети или через сеть Интернет.
• Обеспечивать согласованную работу бытовых приборов и инженерной инфраструктуры.
• В автоматическом режиме регулировать микроклимат в помещениях (комнатах).
• Принимать сигналы от датчиков и отправлять их исполнительным механизмам.
• Обеспечивать безопасность жильцов за счет охранно-пожарной сигнализации и иных защитных устройств.
• Сообщать о возникновении нетипичной или аварийной ситуации с помощью сообщения на мобильный телефон или письма на электронную почту.

Получить систему автоматизации частного дома, квартиры или коттеджа можно, обратившись к нам. Ознакомившись с каталогом, можно выбрать нужное оборудование, заказать разработку проекта. Помощь и консультации предоставляют в службе технической поддержки.

Достоинства системы автоматизации зданий «Умный дом»

К преимуществам относят:

• безопасность жильцов;
• экономичное потребление энергоресурсов;
• удаленное управление инженерными системами;
• поддержание комфортного микроклимата;
• совершенствование внешнего вида дома.

Резюмируя, хочется подчеркнуть, что автоматизация загородного дома позволяет создать уютные и безопасные условия проживания. Команда профессионалов нашей компании обеспечит Ваше жилье надежной и качественной системой управления инженерной инфраструктурой.

Дом, исполняющий все желания - не фантастика, а вполне осуществимая реальность с использованием современных интеллектуальных систем автоматизации. Они позволяют существенно повысить качество жизни, достичь максимального комфорта и безопасности, позволяя чувствовать непрерывную « заботу» дома обо всех его обитателях.

Умный дом

Управление личным пространством с системой автоматизации Умный Дом - это не просто набор устройств, выполняющих определенные функции, а индивидуально созданный проект, отвечающий всем требованиям и пожеланиям конкретной семьи. При этом, система может быть легко перепрограммирована в соответствии с изменением условий и « настроения» домочадцев, продолжая гибко подстраиваться под семью в целом и каждого человека в отдельности.

Автоматизация дома позволяет избежать поиска пультов для различных устройств, ручного включения и выключения приборов, ежедневного открытия жалюзи и т.д. Теперь, нет необходимости вставать ночью, если в доме стало жарко или душно, Умный дом позволит избежать этой ситуации за счет установки функциональной системы климат контроля. Дом сам уменьшит или увеличит интенсивность отопления при отклонении температуры в помещениях от желаемой нормы, при необходимости, включит кондиционер и выполнит все другие действия, чтобы поддержать максимально комфортные условия.

Для кого подходит Умный Дом?

Интеллектуальная система автоматизации дома предоставляет массу преимуществ для своих владельцев. Ее установка одинаково целесообразно, как для активных людей, так и для тех, кто предпочитает спокойную, размеренную жизнь.

Умный дом отлично подойдет для всех групп населения:

• много работающих, занятых людей - автоматизированный дом возьмет большинство забот о своем хозяине на себя, своевременно открывая окна, включая свет, поливая приусадебную территории и т.д., даже если человек проживает один, его быт станет максимально обустроенным, не требуя для этого дополнительных затрат времени;
• семей с маленькими детьми - интеллектуальная система обеспечит максимальную безопасность для маленьких домочадцев, при этом освободив массу времени у их родителей;
• людей, часто уезжающих в командировки, путешествия - автоматизация дома позволит создать полную иллюзию ежедневного присутствия человека, что обезопасит жилище от риска краж и прочих подобных угроз, будет следить за исправностью приборов, при протечке воды, задымлении и прочих проблемах подаст сигнал в соответствующую службу;
• пожилых и маломобильных людей - у многих есть родные, чье здоровье и самочувствие нередко вызывает волнение друзей и близких. Система автоматизации Умный дом позволит с легкостью разрешить эту задачу. Будь то пожилой человек или люди, которым по состоянию здоровья сложно обслуживать жилое пространство в полном объеме, интеллектуальная система поможет в этом. Благодаря различным датчикам, контролерам и оповещениям, ни включенная конфорка, ни забытый утюг или открытое окно не станут угрозой. При правильном программировании Дом сам всё сделает правильно или подаст сигнал, предупредив о незавершенном действии.

Каждый сможет найти свои преимущества в автоматизированной системе « Умный Дом» и настроить ее именно так, как считает нужным, наиболее комфортным.

Возможности и преимущества

Купить оборудование для автоматизации дома это важный шаг в правильном направлении. На сегодняшний день множество крупных зарубежных и российских производителей предоставляют широкий выбор устройств, отвечающих за безопасность, отопление, освещение, рациональное расходование энергоресурсов, вентиляцию, увлажнение воздуха и т.д. Многообразие датчиков, контролеров, клапанов и прочего оборудования позволяет создать и настроить слаженную систему, которая будет работать как единое целое.

В нашем Интернет магазине осуществляется продажа устройств автоматизации от лучших производителей. Продукция отличается надежностью и имеет гарантию производителя.

Есть возможность настроить интеллектуальную систему со звуковым и голосовым управлением, а также с функцией решения задач в соответствии с внешними параметрами, например, с изменением интенсивности освещения или температуры воздуха.

Оборудование легко и быстро программируется. В дальнейшем хозяин может самостоятельно вносить свои корректировки.

Цена автоматизации дома зависит от проекта и, непосредственно, от выбранного оборудования. При необходимости, наши специалисты всегда готовы Вас проконсультировать.

Советы начинающим

Технологии "умного дома" позволяют сегодня контролировать практически все. Некоторые вещи, такие как, например, устройства для включения/выключения света по команде, просты и недороги, другие, например, системы видеонаблюдения, требуют более значительных вложений. Еще недавно системы Smart Home привлекали исключительно богатых чудаков, сегодня это уже, как говорят, мейнстрим, т.е. привычные многим устройства. И развитие этих технологий, получившее мощный толчок за счет широкого распространения широкополосного мобильного Интернета, идет очень быстро, недаром на этот рынок один за другим пошли электронные гиганты, такие как Apple, Google и Samsung.

Естественно, сложные и объемные системы, которые контролируют все в доме и вокруг него, к которому вы получаете доступ через смартфон или планшет, есть в продаже и, если у вас достаточно денег, вы вполне можете их установить у себя. При этом сегодня практически каждая компания, занимающаяся домашними устройствами и системами, или системами безопасности, хотят откусить кусочек пирога рынка домашней автоматизации и начинают выпускать дистанционно управляемые продукты. Но пока, к сожалению, нет систем, которые могли бы объединить все устройства, вне зависимости кто их производит и по какому принципу они работают. Может Apple или Google нас осчастливят?

Тем не менее, давайте разберемся с тем, что уже можно использовать. И в первую очередь поймем, а зачем это нужно.

Зачем мне нужен "умный дом".

Автоматизация облегчает и улучшает вашу жизнь в доме или квартире, более того, она позволяет экономить время и деньги. Вот несколько доводов в пользу начала создания своего умного дома.

1. Автоматизация повышает эффективность. Это относится как к эффективности отдельных систем в вашем доме, так и к эффективности всего хозяйства. Например, поскольку система автоматизации способна управлять несколькими устройствами, вы можете одним нажатием кнопки отключить термостаты и выключить свет, когда решите поехать в отпуск. Не надо будет волноваться, что вы что-то забыли сделать.
2. Автоматизация экономит ваши деньги. Только умное управление освещением, отоплением, вентиляцией или кондиционированием позволяет снизить затраты на электроэнергию на 15-20%, по утверждениям разработчиков систем автоматизации. Для владельцев собственных домов сюда добавляется и возможность использования нестандартных систем обогрева или охлаждения, что также резко уменьшает затраты на электричество и позволяет быстро окупить инвестиции в "умный дом".
3. Автоматизация удобна. Возможность контролировать множество электронных устройств (свет, отопление, аудио/видео, шторы и двери, замки, системы безопасности и т.д.) с помощью одного сенсорного устройства на стене или просто смартфона - уже одно это заставляет задуматься об автоматизации дома.
4. Автоматизация создает комфорт. Возможность активно контролировать различные электронные элементы дома обеспечивает комфорт, при котором окружающая вас среда - от установки освещения до включения музыкального центра - начинает вам подчиняться.
5. Автоматизация обеспечивает спокойствие . Система контроля домашних устройств позволяет избежать проблем, которые могут возникнуть по забывчивости или из-за неумения. Вы из любого места можете проверить, все ли нормально в вашем доме и, при необходимости, провести коррекцию с помощью смартфона.

Технологии "умного дома"

Прежде, чем заниматься покупкой устройств для "умного дома", давайте немного разберемся в технологиях, которые используются в этих устройствах. Есть несколько разных стандартов или протоколов связи, которые используют эти устройства для коммуникаций между собой и управляющими контроллерами. Некоторые устройства соединяются проводной связью, некоторые - беспроводной, какие-то используют и то, и другое. Обязательно проверьте, какой протокол использует устройство, прежде чем покупать его, чтобы все ваши покупки были совместимы друг с другом.

X10. Это самый старый из протоколов домашней автоматизации, который появился еще в 70-х года прошлого века (звучит ужасно, но это всего лишь около 40 лет назад, а не во времена Шерлока Холмса и деятельности народовольцев). Теперь он используется и для проводной связи и беспроводной. X10 не отличается безумной скоростью или сверхнадежной связью между устройствами в сети домашней автоматизации, тем не менее, этот стандарт давно отлажен и до сих пор многие предпочитают применять именно X10.

ZigBee. Это другое имя беспроводного стандарта IEEE 802.15.4, который используется группой производителей, входящих в ZigBee Alliance. Основным достоинством в этом стандарте является то, что создается меш-сеть (ячеистая сеть), в которой большинство устройств равноправны и связываются друг с другом на равных условиях. Ячеистая сеть предлагает повышенную надёжность и устойчивость. Когда один из узлов перестаёт функционировать, другие узлы продолжают работу, соединяясь между собой напрямую или через другие промежуточные узлы. Кроме того, эта связь потребляет очень мало электроэнергии.

Z-Wave. Еще один беспроводной протокол, принадлежащий одной компании – производителю микросхем, в том числе, и для систем «умного дома» Sigma Design.

Insteon . Это, возможно, самый лучший протокол, который комбинирует протокол обмена данными по электросети с беспроводным протоколом. Оба работают как ячеистая сеть. Все узлы сети Insteon равны и могут связываться друг с другом. Если один узел выходит из строя, связь идет через другие. Разработчик протокола - компания Smartlabs. Протокол совместим с X10.

WiFi. Этот сетевой протокол, используемый теперь не только компьютерными системами. Очень быстрый, хорошо работающий. И неудивительно, что часть производителей стали делать продукты для "умного дома", использующие достоинства этого протокола. Другие протоколы потребляют меньше энергии и используют меньшую полосу пропускания, но возможности WiFi намного обширнее.

HAI . Это протокол, используемый при профессиональных установках стоимостью более $50 тыс. Мы его пока оставим в стороне.

Планирование «умного дома»

Прежде, чем вы броситесь покупать те интересные устройства, которые мы опишем ниже, необходимо все заранее спланировать и определиться со своими целями. Для этого надо составить краткий список своих действий.

Определите свои цели. Что вы хотите, контролировать свой дом по телефону и проверять температуру ванной комнаты из любого уголка планеты, или вы несколько более скромны в своих желаниях? Напишите подробно, что в идеале вы хотите получить. Правильный подход - начинать с малого, но знать, что вы хотите получить в конце, это ключевой фактор успешного завершения проекта. Попытайтесь понять, что вам будет наиболее полезно. Начните, например, с системы безопасности. Или вот несколько других примеров.
Система "Отпуск". Нажатие одной кнопки на клавиатуре и будет отключено отопление, система безопасности встанет в режим "Включено", а освещение будет включаться вечером в определенном порядке для имитации наличия дома людей. Или режим, при котором, в случае звонка во входную дверь, на ваш телефон приходит изображение звонящего, а вы получает возможности двухстороннего разговора с ним. И вы можете решить, открыть ли ему дистанционно дверь (а затем запереть после его ухода).

Выберите стандарт для автоматизации дома. В принципе, можно использовать любой. Главное определиться, чтобы подбирать нужные устройства. Сейчас доминируют X10 и Insteon. Оба несложны, X10 - несколько дешевле, а Insteon может работать с большим объемом данных.

1. Определить фазы инсталляции систем. Устройства для "умного дома" делают жизнь лучше, но если вы решитесь сразу на масштабную инсталляцию устройств, то через какое-то время можете решить, что зря вы за это взялись. Разбейте процесс на стадии, убедитесь, что все устройства, которые вы установили на данном этапе, работают, и только потом приступайте к следующей стадии. Чем подробнее вы нарисуете схему установки, тем проще ваша жизнь будет при проведении работ.
2. Выберите систему управления. Например, Activehome для стандарта X10 - это легкое в использовании решение, но с несколько ограниченной функциональностью. Или Powerhome - это хороший выбор, но сложный в освоении. Некоторые системы позволяют использовать управление голосом, но с русским языком они дружат не очень. Отдельные решения позволяют получить дистанционный доступ к управлению.
3. Установите компьютер, управляющий системой . Этот компьютер должен работать в режиме 24/7, поэтому выберите для него место, где он не будет никому мешать. Инсталлируйте ПО, подсоедините контроллер X10 (или другого выбранного вами стандарта).
4. Установите устройства и модули домашней автоматизации. Количество и список устройств и управляющих модулей зависит от вашего плана. Их много, мы здесь не будем останавливаться на конкретных устройствах, например, если вы используете X10, то для управления, скажем, гаражными воротами можно использовать универсальный модуль. Есть модули для ламп, или стенные выключатели, большинство из них подключается очень легко. О некоторых устройствах мы расскажем ниже.

И пара замечаний.

1. Для экономии электричества используйте дополнительные датчики, которые позволят, например, системе автоматически выключать свет, когда вы выходите из комнаты.
2. Там, где возможно, используйте проводные модули типа выключателей, а не встраиваемые модули. Это позволит вам управлять светом и устройствами без использования системы управления умным домом, если, не дай Бог, что-то в ней сломается.
3. Имейте в виду, что автоматизация требует понимания того, что вы делаете, особенно когда вы имеете дело с электричеством. Неправильные действия могут быть опасными для вас.

Устройства для «умного дома»

Статистика говорит, что наиболее популярным проектом автоматизации дома является создание системы обеспечения безопасности. Создание домашних кинотеатров и систем управления музыкой дома стоит на втором месте, за ними следуют управление светом, энергетикой. Затем идет интеграция нескольких систем друг с другом.

Обучающийся термостат Nest

Термостат фирмы Nest (принадлежит Google) не только контролирует температуру в доме, но и украшает его. Его дизайн создавал человек, который разрабатывал iPod фирмы Apple. Он работает в сети WiFi и вы можете удаленно контролировать температуру с помощью смартфона или компьютера. Он не очень дешевый, но не будет лишним в любом «умном доме». Кроме того, Nest имеет открытый интерфейс, что позволит в будущем подключать к нему новые устройства, как это обещает Google.

Беспроводной термостат Honeywell

Беcпроводной термостат Honeywell

Это другой термостат, работающий по протоколу WiFi, от компании Honeywell, которая изготавливает домашние устройства уже десятилетиями и ее линия термостатов предлагает множество опций подключения.

Термостат имеет цветной сенсорный экран и программное обеспечение, способное обучаться привычкам пользователей, а также может контролировать внутренние и внешние условия для оптимизации производительности систем обогрева и охлаждения. Настройки термостата могут быть заданы заранее по графику, либо введены непосредственно через сенсорный экран, компьютер или мобильное устройство. На экране отображаются комнатная и уличная температура, значение влажности, а также местный прогноз погоды. Кроме того, несколько версий этого устройства могут управляться голосом.

Insteon

Система автоматизации дома Insteon

Insteon - это имеющая много хороших отзывов система автоматизации дома, которая использует для коммуникаций как электропроводку, так и беспроводной канал. Insteon комбинирует двухполосную и ячеистую технологии для создания быстрой и надежной сети, которая совместима с чем угодно, начиная от термостатов и заканчивая домашним кинотеатром.

Набор Insteon для начинающих (Insteon Starter Kit) включает в себя хаб и один модуль - диммер для регулирования света. Хаб подключает всю систему к Интернет (через домашний маршрутизатор) и работает с мобильным приложением, позволяющим управлять системой откуда угодно, программировать таймеры и собственные "сценарии", а также контролировать статус системы. Хаб также может отправлять email и текстовые сообщения, когда в доме срабатывают датчики. По словам производителей, Insteon предлагает практически все, от выключателей света и датчиков движения, до систем открывания гаражных дверей, камер ночного видения, датчиков утечки воды и т.п.

Kevo Smart Deadbolt

Если вы можете открыть свою машину без ключей, почему бы вам не делать это же с домом или квартирой? Один из вариантов - это Kevo Smart Deadbolt компании Kwikset, ригельный замок с сенсорным кольцом снаружи и умным механизмом на базе Bluetooth 4.0 внутри. Kevo использует сразу несколько методов для открывания: брелок, iPhone с приложением Kevo, прикосновение к упомянутому кольцу пальцем, а также слово-пароль для открывания. Правда, согласно отзывам пользователей, приложение пока работает не очень хорошо.

Belkin WeMo

Belkin WeMo. Умная розетка

Это простое в установке устройство, которое может служить отличным стартом для создания «умного дома» и которое может начать работать уже через несколько минут после инсталляции. Розетки Belkin, работающие в сети WiFi, позволяют дистанционно включать или выключать приборы, подключенные к электрической сети через них. Компания Belkin выпустила еще несколько очень удобных устройств - это, например, выключатель WeMo Home Light Switch, датчик движения, который позволяет активировать приборы, включенные в розетку WeMo, видео-няня с доступом в WiFi. Все это контролируется через мобильное приложение на базе iOS или Android.

Система освещения Philips Hue

Система освещения Philips Hue

Hue - это система освещения, состоящая из ламп, световых лент и беспроводного моста, которые контролируются через приложение на базе iOS. Согласно информации компании, "каждая лампа HUE имеет 600 люмен светового потока и может производить все варианты белого света, от теплого до холодного, а также различные варианты цветного света. Каждая лампа использует на 80% меньше энергии, чем традиционная лампа". Свет можно плавно уменьшать и увеличивать, перестраивать его цвет и все это возможно из любого места, где вы можете войти в Интернет. Кроме того, приложение содержит ряд "рецептов" от экспертов по свету, которые помогут вам лучше концентрироваться или расслабляться. Система Hue совместима с рядом других устройств для "умного дома", в частности с выключателями Belkin MeMo.

Насколько можно доверять "умному дому"

Важный вопрос: какова надежность таких систем, объединяющих множество «умных» устройств, насколько можно быть уверенным, что после того, как вы скомандуете ему через свой смартфон закрыть входную дверь, замок действительно защелкнется? Есть ли у такой системы «защита от дурака»?

Все системы в доме, такие как свет, отопление и безопасность, являются подсистемами единой системы автоматизации. Достоинство этой системы заключается в том, что она обеспечивает очень надежный контроль и интеграцию всех подсистем. При этом почти всегда, когда система автоматизации выходит из строя, подсистемы продолжают работать. Это создаст для вас только некоторое неудобство. Например, вы не сможете одновременно выключить 20 ламп освещения нажатием одной кнопки, но вы все равно сможете это сделать поодиночке и обычным способом.

Отметим, что система "умного дома" использует обратную связь со своими подсистемами и получает сигнал, если что-то пошло не так. При этом на телефон пользователя приходит сообщение и он может принять решение, что ему делать в этом случае.

В один прекрасный день я получил по почте извещение о долге за горячую воду, по причине несвоевременного оповещения коммунальных служб о показаниях водомеров. К этому моменту я, праздного любопытства ради, осваивал WiFi радиомодуль от “Roving Networks” с целью «обучить» его дистанционно включать/отключать электрический водонагреватель для экономии электроэнергии при долгом отсутствии пользователей. И так все сошлось, что решил я свести эти задачи и еще некоторые задумки «умного дома» к практической реализации. Ну и конечно, было бы не интересно, если бы я использовал знакомые мне технологии, поэтому я решил использовать как можно больше нового и интересного.

Постановка задачи

В квартире установлено два счетчика холодной воды, два счетчика горячей воды и электросчетчик. Также имеется бойлер, мощностью 1,5кВт. Ввиду фактического отсутствия горячей воды, соответствующие счетчики используются исключительно для снятия показаний всегда равных приблизительно нулю. Во время первого этапа автоматизации подвергнется только один из счетчиков холодной воды, электросчетчик и бойлер. В соответствии с этим была разработана постановка задачи:

1. Автоматизировать процесс съема показаний водомера холодной воды и электросчетчика. Для фактически не используемых водомеров предусмотреть заглушки с постоянными значениями.
2. Реализовать пересылку email с показаниями счетчиков коммунальным службам.
3. Разработать механизм дистанционного включения(выключения) бойлера, съема величины мгновенного потребления тока и температуры воды.
4. Разработать Веб-сервис для управления вышеописанными механизмами.

Принцип действия

На приведенном выше рисунке я попытался изобразить принцип действия спроектированного устройства. Веб-сервис, исполняющий роль пользовательского интерфейса, подключается к WiFi модулю, который по протоколу telnet предоставляет возможность управления собственными портами ввода-вывода, АЦП и интерфейсом UART. Собственные порты ввода-вывода и АЦП используются для управления силовым ключом бойлера, в то время как через UART происходит обращение к микроконтроллеру, для считывания показаний счетчиков и термометра. Для получения более правильной картины взаимодействия, рассмотрение отдельных модулей я начну снизу вверх.
Датчики.

Датчики

Так уж случилось, что к моменту начала разработки этой системы, возникло обязательство относить мои «холодные» водомеры на проверку в водоканал, что стало удобным поводом заменить их на более современные водомеры КВ-1.5i, производства ПАТ «Електротермометрія», которые оборудованы интерфейсом для снятия показаний. В данном случае интерфейсом оказался провод, который подключен к геркону внутри счетчика таким образом, что контакт замыкается через каждые 10л воды, прошедшей сквозь счетчик.
К сожалению, на электросчетчике НИК 2102-02 отсутствовали телеметрические выходы, поэтому было решено подсчитывать количество вспышек светодиодного индикатора, который согласно документации, выдавал 6400 вспышек на киловатт. Для этой цели, на ближайшем радиорынке, я приобрел жменю noname фототранзисторов, среди которых нашелся тот, который приемлемо реагировал на светодиодный индикатор.
В качестве термометра, я использовал знакомый любителям 1wire сетей, термометр DS18b20, который достаточно легко получилось подружить с микроконтроллером Attiny2313.
Дольше всего прочего я выбирал датчик тока. В итоге остановился на ACS712 30A, принцип работы которого основан на эффекте Холла. Датчик требовал внешний источник питания и на выходе выдавал величину напряжения пропорциональную силе тока относительно опорного напряжения равного Uпит/2.

Силовой ключ

Как я уже говорил, мощность водонагревателя составляет около 1,5кВт, поэтому управлять такой нагрузкой лучше с помощью реле. И такое реле нашлось внутри обычного блока защиты от перепада напряжения, купленного давным-давно в каком-то супермаркете. На плате этого блока я отсек дорожку питающую базу транзисторного ключа и прикрутил ее к порту ввода-вывода WiFly модуля, чей сигнал прдварительно был усилен с помощью транзистора. Корпус блока оказался достаточно большой и дополнительно вместил в себя датчик тока. Таким образом весь силовой ключ вместе с датчиком тока был выполнен в корпусе блока защиты от перепада напряжения.

Микроконтроллер

Будучи прикладным программистом я очень редко сталкивался с «железом» и никогда не сталкивался с МК, поэтому я выбрал Attiny2313, примеров использования которого в интернете было предостаточно. Кроме того, программатор USBasp для AVR микроконтроллеров оказался очень дешевым, всего около 9$. Прошивку написанную на С можно найти тут: github.com/AndriiArtemenko/UARTSensorsReader . Грубо говоря, МК занимается тем, что подсчитывает внешние прерывания инициируемые счетчиками и при отключении питания сохраняет значения в энергонезависимую память. Внешние команды МК получает через UART от WiFly-модуля и отвечает на них пересылая в ответ данные. Пока я запрограммировал всего 5 команд:

“a” - получить значение счетчика воды.
“b” - получить значение счетчика электроэнергии.
“c” - получить значение термометра.
“d” - обнулить значение счетчика воды.
“e” - обнулить значение счетчика электроэнергии.

Термометр ds18b20 опрашивается МК через обычный порт с помощью внешних библиотек 1wire и ds18x20_v2. Для поддержания работоспособности МК в отсутствия электроэнергии в цепи питания присутствует ионистор на один Фарад.
Основные трудности при работе с МК вызывал дребезг контактов водомера, который был подавлен программно с помощью таймера.

WiFi модуль

В качестве wifi-модуля я использовал RN-171 от Roving Networks, также известный как WiFly. По факту, это не просто wifi-модуль, а самодостаточное устройство с собственными портами ввода-вывода, АЦП, UART, WEB и FTP клиентами. Очень интересная вещь, ознакомится с которой рекомендую всем энтузиастам.
WiFly был настроен на подключение к домашней сети через wifi-роутер, telnet порт которого был проброшен на wifly модуль. Таким образом появилась возможность управлять модулем извне.
Один из портов ввода-вывода был настроен на управление силовым ключом, а одно из АЦП оцифровывает показания датчика тока. Порт UART напрямую соединен с МК.

Принципиальная схема

Как хорошо жить в 21 веке, когда нет необходимости держать дома огромный испытательный стенд и набор компонентов на все случаи жизни. Принципиальную схему я моделировал в Proteus 7 Professional, однако лишь ту часть, которая касалась работы микроконтроллера. Часть касающуюся WiFly модуля я просто дорисовал, по той причине, что в интернете не нашлось модели RN-171для Proteus. По тем же причинам, на схеме вместо фототранзистора изображена оптопара, вместо счетчиков - кнопки, а вместо стаблилзатора напряжения - просто еще один вывод питания. В остальном схема достаточно точная и соответствует “железному” прототипу. Источником питания для устройства послужил зарядный блок от мобильного телефона на 5В. Напрямую от него питается только датчик тока и транзистор усиливающий сигнал выходного порта, WiFly и МК являются 3.3В устройствами и для них был установлен стабилизатор. На сегодня система находится на стадии испытания, а по сему смонтирована на монтажной плате.

Веб-сервис

Создать Веб-сервис я решил с использованием Ruby on Rails 3, только по той причине, что мне очень хотелось попробовать поработать с этим хваленым зверем. Изначально, хостить проект я хотел на Cloud Foundry, но, не дождавшись аккаунта, скатился до Heroku. Исходный код Веб-приложения можно посмотреть тут: github.com/AndriiArtemenko/SmartFlat .
В приложении использовались гемы devise, delayed_job_active_record, liquid, simple-navigation, log4r и т.д.

На данный момент помимо отображения собранных данных, приложение умеет по расписанию отправлять письма с показаниями счетчиков в соответствующие инстанции и управлять питанием бойлера. Конечно же это мало, но первоначальная задача выполнена, и уже имеются планы на расширение функционала.

Вместо заключения

Реализацией этой задачи я занимался в свободное время и по этой причине потратил на это около 3х месяцев. За это время я осознал направления дальнейшего развития проекта и его актуальность. В ближайшем будущем я планирую добавить возможность автоматически оплачивать коммунальные услуги через какой-нибудь платежный сервис, добавить устройства для аварийного перекрытия воды в ванной и многое другое.

Благодарности

В течении всего времени реализации проекта значительную помощь по проектированию аппаратной части мне оказали пользователи форума «Радиокот». Ребята, огромное вам спасибо!

Теги: Добавить метки