Что такое умный дом и как его собрать

Цель умного дома

Умный дом — это система устройств, которые помогают вам жить комфортнее и безопаснее. Датчик реагирует на какое-либо изменение в доме и посылает сигнал в цифровой блок, который и запускает программу.

Можно настроить умный дом так, чтобы он автоматически открывал шторы утром, включал свет по голосовой команде, присылал на смартфон оповещение, если в ванной вдруг протечет вода.

Подбирать конкретные комплекты устройств нужно исходя из вашей цели. Изначально у меня ее не было — я просто накупил на 5 тысяч рублей разных гаджетов для умного дома на «Алиэкспрессе» и экспериментировал с ними. В результате часть этих покупок пылится на антресолях.

Смета моего первого варианта умного дома — 4220,89 Р

Устройство	Что делает	Стоимость
Sonoff basic, 3 шт.	Управляет светом в комнатах	1215 Р
Sonoff bridge, 1 шт.	Принимает сигнал от датчиков, отправляет уведомления на телефон	846,48 Р
Sonoff DW1, 2 шт.	Отправляет сигнал при открытии двери	622 Р
Sonoff 433, 1 шт.	Дистанционно управляет светом	555,23 Р
Электроклапан на ¾ дюйма, 1 шт.	Перекрывает газ при срабатывании датчика	542,18 Р
Реле «Тройка», 1 шт.	Управляет приборами по сигналу от датчика	440 Р

Sonoff basic, 3 шт.

Что делает
Управляет светом в комнатах

Стоимость
1215 Р

Sonoff bridge, 1 шт.

Что делает
Принимает сигнал от датчиков, отправляет уведомления на телефон

Стоимость
846,48 Р

Sonoff DW1, 2 шт.

Что делает
Отправляет сигнал при открытии двери

Стоимость
622 Р

Sonoff 433, 1 шт.

Что делает
Дистанционно управляет светом

Стоимость
555,23 Р

Электроклапан на ¾ дюйма, 1 шт.

Что делает
Перекрывает газ при срабатывании датчика

Стоимость
542,18 Р

Реле «Тройка», 1 шт.

Что делает
Управляет приборами по сигналу от датчика

Стоимость
440 Р

Когда я наигрался с гаджетами, увидел несколько прикладных задач:

Жена часто рассказывала, что, выйдя на улицу, она не может вспомнить, выключила ли газовую плиту, воду и свет. Поскольку квартира в ипотеке, хочется быть уверенными, что по нашей вине ничего в ней не случится.
В спальне у нас был неудобный выключатель света: он прятался за раздвижной дверью. Вместо него я решил поставить беспроводную панель управления светом.
Нужен датчик движения на кухню, чтобы автоматически включать свет над плитой.

Когда я определился с целями, стало проще подбирать комплектующие. Вот что я решил докупить.

Докупил устройств на 10 390 Р

Устройство	Что делает	Стоимость
Комплект Rubetek «Видеоконтроль и безопасность», 1 шт.	Контролирует утечку воды, проникновение в квартиру, смотрит, выключен ли свет	7006 Р
Датчик газа Rubetek, 1 шт.	Контролирует утечку газа	2418 Р
Панель управления светом Rubetek	Регулирует интенсивность света в комнате	1483 Р
Датчик движения, 2 шт.	Автоматически включает и выключает свет	966 Р

Комплект Rubetek «Видеоконтроль и безопасность», 1 шт.

Что делает
Контролирует утечку воды, проникновение в квартиру, смотрит, выключен ли свет

Стоимость
7006 Р

Датчик газа Rubetek, 1 шт.

Что делает
Контролирует утечку газа

Стоимость
2418 Р

Панель управления светом Rubetek

Что делает
Регулирует интенсивность света в комнате

Стоимость
1483 Р

Датчик движения, 2 шт.

Что делает
Автоматически включает и выключает свет

Стоимость
966 Р

Цены на компоненты меняются в течение года — можно купить их дешевле или дороже, в зависимости от акций на «Алиэкспрессе».

Чтобы вам было проще определиться с целью умного дома, я приведу три наиболее популярных сценария. Расскажу о каждом в отдельности. Сценарии также можно сочетать друг с другом, если хотите больше функций.

Как сделать Умный дом своими руками

Установка интеллектуальной системы «Умный дом» требуют правильного исполнения, поэтому многие пользователи обращаются за помощью к профессионалам. Однако обладая лишь элементарными навыками, монтаж и подключение аппаратуры вполне доступно осуществить своими руками.

Все оборудование для организации умного дома условно делится на три основные категории:

датчики – реагируют на происходящие изменения и отправляют сигнал на основное устройство;
центральный контроллер – обрабатывает полученную информацию, принимает решение и отправляет сигнал на приборы;
исполнительные устройства – элементы, которые получают и беспрекословно выполняют команды.

Все компоненты системы подключаются к смарт-системе посредством проводной и беспроводной связи. Первый вариант считается устаревшим, но до сих пор остается самым надежным способом соединения в отличие от второго, который, напротив, менее стабилен. Связь между приборами в этом случае осуществляется посредством Wi-Fi, Bluetooth и других стандартов.

Датчики, видеокамеры и другие элементы

Основные функции в системе умного дома выполняют датчики. Условно их можно разделить на две группы: отслеживающие движение и реагирующие на изменение состояния окружающей среды. Первые используются в охранных целях и реализации интеллектуальной подсветки. К ним относятся:

Тип устройства	Описание
Датчик движения	Реагирует на изменение ультразвукового или инфракрасного поля
Датчик присутствия	Использует аналогичную технологию, но более чувствителен к изменению параметров
Индикатор присутствия	Используется для управления светильниками и бытовой техникой
Извещатель разбитого стекла	Реагирует на звук при разрушении стекол
Фотоэлектрический датчик	Определяет перемещение человека, подходит для установки в дверных проемах или на въездных воротах
Лазерный датчик перемещения	Реагирует на движение даже небольших объектов и характеризуется охватом большого радиуса.
Камеры, микрофоны	Позволяют дистанционно отслеживать события, происходящие в доме

Если датчики движения способны функционировать самостоятельно, сенсоры, реагирующие на параметры окружающей среды работают в совместно с инженерными сетями. В эту группу входят:

Тип устройства	Описание
Внешний температурный датчик	Считывает значения о температуре воздуха вне помещения
Внутренний температурный датчик	Получает данные о температуре внутри дома
Газовый регистратор	Реагирует на утечку газа пронзительным сигналом
Противопожарный сенсор	Реагирует на появление дыма и повышение температуры воздуха в помещении
Датчик давления воды	Контролирует уровень давления в трубах, в случае изменения показателей самостоятельно принимает решение о перекрытии потока
Сенсор протечки	Отслеживает состояние труб и в случае появления воды, подает сигнал
Датчик сырости	Демонстрирует повышенные показатели влажности и указывает на проблемы с отопительной системой
Датчик дождя	Используется на участке во время полива, регулирует подачу воды

Система управления и связи

Важную роль в организации «Умного дома» играют различные системы. В зависимости от назначения различают следующие виды.

Разновидность	Функциональное назначение
Система связи	Обеспечивает взаимодействие всех элементов и передачу информации
Система управления	Отвечает за работу всех устройств
Осветительная сеть	Контролирует уровень освещения в помещениях
Сеть электропитания	Осуществляет бесперебойную подачу электричества
Система контроля микроклимата	Включает отопление, вентиляцию и кондиционирование. Регулирует температуру, уровень влажности,
Система водоснабжения	Контролирует подачу воды, очистку канализации
Система безопасности	Включает систему видеонаблюдения и контроля доступа в помещение, охранную сигнализацию.
Мультирум	Контролирует автоматическое включение и отключение аудио и видеоустройств.

Порядок монтажа

Установить серверный шкаф и проложить сеть кабелей, после чего замаскировать монтажными коробками.
В техническом помещении установить выключатели, разместить оборудование для электроснабжения, подключить автоматику.
Установить систему управления, акустические колонки, в соответствии со схемой произвести монтаж приборов.
Выполнить проверку системы в тестовом режиме для выявления просчетов и недоделок.
На завершающем этапе произвести окончательную настройку аппаратуры, и ввести систему в эксплуатацию.

При правильном выполнении всех этапов работ, начиная с создания проекта и заканчивая установкой оборудования, «Умный дом» начнет эффективно функционировать, обеспечивая комфорт и безопасность его обитателей.

Регистрация предприятия

По советам тех, кто уже открыл конторы подобного направления, регистрацию лучше проводить в форме ООО. И это неспроста. Во-первых, в случае банкротства общество с ограниченной ответственностью отвечает только своим уставным капиталом, минимальный размер которого определен на уровне 10 000 рублей, и имуществом организации. В то время как ИП несет ответственность всем своим имуществом. Во-вторых, ООО гораздо проще получить лицензию на выполнение данных работ.

Нужно заранее определиться, будут ли оказываться какие-то конкретные услуги (например, автоматизация системы освещения) или комплекс. Это нужно затем, что, например, правом на установку сигнализации обладают охранные предприятия, которые должны иметь соответствующую лицензию. Чтобы не тратить время и деньги, можно заключить договор субподряда с фирмой, которая уже получила всю документацию. Однако в этом случае доходы будут невысокими.

Архитектура

отдельные линии связи до каждого выключателя или реле, либо группа реле, управляемая по одной линии связи, например MegaD-2561 (https://ab-log.ru/). Достоинство — надежность, недостаток — высокие затраты на дополнительные линии связи
управление по радиоканалу. Каждое реле управляется командой, передаваемой по радиоканалу. К достоинствам такого способа относится простота монтажа и отсутствие дополнительных управляющих линий. Недостаток — радиосигнал, который может затухать под воздействием внешних помех и тогда команда до реле может не дойти. В качестве примера таких реле, можно привести систему Noolite (http://noolite.by/), которая используется автором статьи

Реализация

Majordomo— система написана на PHP. Для программирования используется концепция объектов, их свойств и методов. Поддерживает большой набор устройств и имеет большое русское комьюнити. Хороша для быстрого старта, однако использование этой системой СУБД MySQL и архитектуры классического веб-приложения является ее существенным недостатком. Эта система была использована автором в первой версии умного дома. В качестве средства программирования логики можно использовать PHP или Google Blockly
OpenHAB — достаточно известная система, написанная на Java. По мнению автора статьи, она сложна в настройке и обеспечении логической связи между устройствами умного дома. В качестве средства программирования логики умного дома также можно использовать Google Blockly
Node-red — система для реализации простейшей логики умного дома, при условии, что устройства связаны по стандартным протоколам прикладного уровня (rest, mqtt и т. д.). Рекомендуется автором данной статьи для использования в простых решениях, например, охранная система, система имитации присутствия и т. д.
ioBroker — система написана на JavaScript (Node JS). Имеет простую и грамотную архитектуру, является достаточно стабильной и поддерживает большой набор устройств. Использует простую парадигму — устройства с наборами состояний и возможностью подписки на изменения состояния. В качестве средства программирования логики умного дома можно использовать JavaScript, Google Blockly или Node-red, который вошел в состав ioBroker как отдельный компонент. Именно эта система используется автором во второй версии умного дома, эксплуатируемой с сентября 2019 года.

Все возможности «умного дома»

Переоценить автоматизацию своего жилья достаточно сложно, огромное количество возможностей и применение новейших технологий в создании «умного дома» позволяют забыть о многих бытовых проблемах. Большинство компаний предлагают готовые комплекты, которые уже включают в себя ряд функций.

Как правило, к ним относятся:

Автоматизация системы отопления. Специальные датчики помогают регулировать температуру воздуха в помещении, а зависимости от потребностей владельца.
Автоматизация освещения. Экономит электроэнергию и позволяет не думать о забытом при выходе из дома свете.
Охранная система. Обычно включает в себя камеры и сигнализацию, подает сигнал владельцу при доступе в квартиру посторонних.

Дополнительных функций огромное количество, оборудование можно приобрести дополнительно и установить самостоятельно или при помощи специалистов.

Наиболее часто владельцы домов, желающие автоматизировать жилье, помимо стандартного комплекта, устанавливают следующие функции:

автоматизация работы домашнего кинотеатра;
поддержание микроклимата в каждом помещении в определенное время (влажность, вентиляция, очистка воздуха);
автоматизация бытовых приборов: электрический чайник, робот-пылесос и других;
автоматический полив растений в квартире и на улице;
регулирование открывания штор, в зависимости от времени суток или освещения в доме.

Нельзя точно сказать, какие функции являются самыми важными, так как это полностью зависит от образа жизни владельца дома и его привычек. Максимально автоматизировав свой дом, уже после первого месяца счета на оплату коммунальных услуг приятно удивят, а уменьшение бытовых проблем повысит качество жизни.

Виды связи и подключения

Вариантов всего два:

подключение и связи между элементами по проводам;
беспроводное подключение и обмен сигналами.

Первый вариант работает надежнее, обмен сигналами и реакции происходят быстрее, комплектующие стоят дешевле. Все компоненты соединяются проводами. Вариант беспроигрышный для новостроек. Перед началом монтажных работ необходимо разработать проект. Лучше доверить проектирование профессионалам. В зависимости от функционала и размеров квартиры (дома), проводов может быть очень много. Количество материала для монтажа так же определятся проектом. Скрытая проводка выполняется по пробитым в стенах каналам (т.н. штраба). По окончании монтажа и коммутации, штрабы заделываются, проводки не видно (скрытая). Метод применим для квартиры и для загородного дома, если это новостройка или планируется ремонт.

Беспроводной вариант не требует монтажа проводов между компонентами и монтируется быстро. Однако компоненты ее стоят дороже и их элементы питания требуют своевременной и частой замены.

Технологии «Умного дома»

Задача этой разработки состоит в создании максимально комфортных условий проживания. Большое количество новшеств создает трудности по контролю за ними. С этой целью разрабатываются программы, объединяющие все технологические изобретения бытового применения в одно целое.

Контроль климата

Важнейшей системой является регулирование климата внутри помещения. При этом кондиционеры, увлажнители и ионизаторы работают в комплексе. Такое решение позволяет создать в каждой комнате свой микроклимат. Управление приборами осуществляется при помощи термостатов или клапанов.

Регулировка света

Регулирование освещения производится через специальные силовые блоки, служащие выключателями. Режимы их работы настраиваются по-разному. Пользователь может регулировать освещенность нажатием кнопки на пульте.

Есть возможность выбирать степень яркости и программировать ее в зависимости от ситуации или времени суток (например, при включении телевизора свет автоматически приглушается). Можно установить систему на постепенное затухание света в ночное время.

Следующий вариант предполагает установку датчика движения. При появлении человека в комнате освещение автоматически включается. Отсутствие движения в течение запрограммированного времени служит сигналом о выключении ламп.

Для праздников или романтических встреч можно выбрать индивидуальный режим освещения. Настройки оповещают владельца помещения, если он забыл выключить свет.

Система не только создает комфорт в доме, но и позволяет экономно расходовать электроэнергию. Грамотно выстроенная система позволяет сокращать коммунальные расходы на 30%.

https://youtube.com/watch?v=o6scz2d_eFA

Охрана и безопасность

Данная технология позволяет контролировать функционирование системы безопасности на расстоянии. Хозяин квартиры, уехав в командировку, может увидеть и перенастроить любой параметр в доме. Контроль доступа позволяет пропускать в помещение лиц, имеющих специальную магнитную карту.

Автоматически срабатывает сигнализация, информация о проникновении на частную собственность поступает на пост охраны. Происходящее фиксируется на видео.

С помощью представленной технологии создается эффект присутствия. Система изучает привычки человека и на основании этих данных включает и выключает свет в квартире, задергивает шторы, включает музыку. Такой способ защиты позволяет отпугивать злоумышленников.

«Умный дом» и домашний кинотеатр

Технология предусматривает правильную расстановку колонок, при которой возникает эффект присутствия. Программируется управление экраном, комфортное освещение и климатические условия.

Контроль над функциями кинотеатра производится с помощью планшета или смартфона. Правильное размещение и настройка оборудования, акустические эффекты и выбор освещения позволяют почувствовать себя в кинотеатре.

Мультирум

Данный комплекс включает в себя прием и передачу звуковой информации и видеосигналов по отдельным помещениям. Отпадает необходимость устанавливать аппаратуру в каждой комнате, т. к. она располагается в одном месте.

Ресиверы, усилители, провода и прочее оборудование не будет находиться на видном месте. Установленные инженерные коммуникации монтируются в стену. Управлять мультимедийными параметрами можно с помощью сенсорной панели или пульта.

Умные роботы — помощники

Если роботы — пылесосы сейчас уже становятся обыденностью, то работы помощники, которые полностью смогут выполнять всю работу по дому за вас, пока не стали реальностью. Более того, в таких универсальных роботов — помощников как в фильме «Я — робот » еще весьма и весьма далеко. Но это не значит что в ближайшем будущем в нашем разумном доме не будет роботов помощников, — вместо одного универсально будет несколько роботов, каждый из которого будет выполнять определенные функции.

Уже сейчас разработано много, из них : робот Hector умеет напоминать пожилому хозяину о необходимости выпить нужны таблетки ; робот Roomba сам пропылесосет пол, а робот Mint помоет его ; для чистки бассейна создан робот Mirra. Также в этом году на выставке CES 2013 был представлен робот Winbot умеющий сам чистить окна.

Очень жаль, но человекоподобные роботы — помощники, рядовому гражданину пока недоступны. Единственным уже работающим гуманоидным роботом помощником является Asimo от компании Honda. Правда пока список его возможностей достаточно ограничен, кроме того его нельзя купить, а можно только взять в аренду.

Конечно большинство из вас скажет технология «Умный дом» даже в развитых странах получит широкое распространение еще совсем не скоро, а в Россию, так вообще доберется на десятилетия позже, но мы с уверенностью можем сказать, что это не так. Уже сейчас в России есть компании которые предлагают передовые наработки в системах такого типа, в том числе под застройку высокотехнологичных предприятий. Поэтому возможно уже совсем скоро и Вы, уважаемый читатель, сможете оценить все преимущества «умного дома».

Умный дом отопительная схема и системы контроля, фото и видео

Умное здание под собой предполагает ресурсоэффективное офисное или торговое построение, которое практично и правильно расходует все применяемые источники жизненного благоустройства. Умный дом – теплоснабжение, электрическая энергия и другое, а еще умеренная действие на внешнюю среду.

Говоря иначе, здание такого типа отличается идеальным производством, хранением и управлением энергетикой в бытовом проекте. На сегодняшний день ресурсоэффективными домами могут являться не одни лишь загородные дома, дома за границами города или оборудованные дачи, но еще и традиционные квартиры.

Вид системы умный дом

В условиях резких передов температуры на протяжении круглого года вопрос теплоснабжения жилищных помещений довольно важен. Ольшинство жильцов жалуются, что во время холодов, отопительные батареи дают очень мало тепла, а когда приходит жара — они топят на всю катушку. В конце концов происходит так, что люди переплачивают за то, в чем они не нуждаются. Если же ваша отопительная система в порядке, зато вы не с чужих слов знакомы с данным не очень приятным феноменом, то вам будет не лишне узнать про то, как может быть обустроена отопительная система в умном доме.

Специфики умного теплоснабжения

Само понятие умного дома относительно теплоснабжения, предполагает уютное проживание человека в стабильно теплом помещении с небольшими ценовыми расходами. Значит, что и система отопления должна быть устроена так, чтобы не появилось надобности еще раз оплачивать за то, чем не пользуешься. Однако для всякого обустройства, особенно выгодного теплоснабжения и ресурсоэффективного, как раз и нужно материально вложиться — но все таки необходимо не забывать, что такое решение очень скоро оправдается сполна!

Итак, применение автоматики для работы системы обогрева умного дома — это базисный принцип для создания уютных условий проживания, а еще для экономии топлива при условиях, что сама автоматика наряду с компонентами регулирования правильно подобраны и употреблены. Аналогичное может существовать при совместной продуктивной деятельности отопительного котла с руководящим центром: при помощи интерфейса связи и инструментария безопасности котла как раз и реализовывается теплоснабжение.

Отопительная схема для умного дома

Система сама изменяет температуру теплоснабжения, смотря на показатели со специализированных датчиков в помещении.

В особенности, этот вариант подойдет для дома загородного. Оптимальным решением тут считается температурная регулировка носителя тепла обогревания.

Перспективное направление в организации

С другой стороны, существует очень много других способов организации в умном доме теплоснабжения. Например, система может быть зависима от погоды за окном. Такой подход предполагает наличие не только датчика, рассчитанного на измерение температуры конкретно в помещении, но еще и датчика, ориентированного на показатели внешней температуры. Для точного поддержания работы подобного обогревания лучше всего применять два внешних измерителя.

Схема контрольного управления

Рабочим принципом соответствующего контроллера считается кривая зависимости температуры носителя тепла от погоды. Другими словами, когда за окном приходит холод, вода в системе нагревается, а при жаре с наружной стороны – стынет. Отметка в +20 по шкале Цельсия может быть взята в качестве базисной точки для носителя тепла, так что при ней температура системы образно говоря приравнивается к внешней, а лишний выход тепла и обогрев помещений заканчивается.

Чтобы приблизить уровень комфортабельного теплоснабжения в умном доме, возможно настроить обогрев так, чтобы температура квартиры имела местные характеристики. Говоря иначе, в индивидуальных местах она может корректироваться в отношении к заданной по внешнему датчику. Если в одной из комнат находится множество людей, которые по настоящим причинам греют помещение, система может подсчитать увеличение температуры в данной зоне, сопоставить ее с установленной на погодном регуляторе, а потом уже разделить тепло по квартире относительно корректировки показателей в этой комнате.

Подобным образом, предоставленное обустройство системы отопления в умном здании можно с решительностью назвать многообещающим направлением создания комфорта у Вас в доме и также уменьшения денежных затрат на оплату теплоснабжения.

https://youtube.com/watch?v=CBhMwpdWDAQ

Не узнали ответ на собственный вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить