Умный дом - технология и системы управления

Основное содержание статьи

Три направления активного развития концепции умного дома:

Введение

I. Увеличение жизненной комфортности

1. Отопительный и зональный климат

2. Зонирование, контроль и управление освещением

3. Климат-контроль: вентиляция и кондиционирование

4. Мультирум (контроль мультимедиа)

II. Охрана дома и безопасность жителей: защита от несанкционированных проникновений

1. Видеонаблюдение дома

2. Видеонаблюдение в удаленном режиме (интернет)

3. Функция контроля доступа (специальные ключи, магнитные карточки)

III. Предупреждение аварийных ситуаций

1. Безопасная система электропитания умного дома

2. Система безопасного управления водоснабжением

3. Система управления газоснабжением для предупреждения утечек

Заключение

*********************

Введение. Что такое умный дом?

Умное домашнее пространство очаровывает... Во-первых, потому, что оно обещает полностью изменить нашу жизнь. Во-вторых, потому, что каждую секунду, на протяжении последних десятилетий, тема умного дома находится в состоянии взлета. И, наконец, потому, что это огромный бизнес для технологических компаний, результатом разработки которых пользуется или будет пользоваться все человечество.

Конечная цель работающих технологий умного дома — повышение комфорта человека, улучшение качества его жизни. Уход от повседневной рутины, переживание о неотключенной технике или освещении остается в прошлом, освобождается время для продуктивной работы и отдыха. Теперь контролировать все устройства системы стало намного проще — с помощью интернета и приложений в смартфоне. Обеспечивает контроль специальное оборудование: датчики и управляющие контроллеры, сенсорные блоки и релейные устройства.

Представьте себе, что морозной зимой вы возвращаетесь из командировки в холодный загородный дом. При этом у вас отличное настроение: если раньше вам приходилось в таких случаях по приезду замерзать какое-то время, укутываясь всеми находящимися в доме одеялами, то теперь все изменилось.

Вы используете приложение в своем смартфоне и удаленно управляете находящимся в доме термостатом, чтобы включить тепло. При этом вы находитесь на расстоянии нескольких часов от дома. Как это здорово, не правда ли?

Но... обо всем по порядку. Возможно, кто-то не в курсе событий, произошедших в этой области. Хотя многих уже не удивишь сочетанием слов «умный дом», ставшим для них привычным. Все дело в том, что скорость развития IT технологий способствует тому, что системы умных домов с каждым годом не просто совершенствуются, они пребывают в состоянии бурного развития. Появляются не только многофункциональные новейшие устройства и системы, — пересматриваются в корне идеологии и концепции этих систем. Прогресс не шагает, он летит… Однако, вернемся к истокам: кто же был первым?

Небольшой экскурс в историю

Все началось с самого простого, с регулировки света, когда был запатентован полупроводниковый диммер — специальное устройство, плавно меняющее яркость освещения. Изобретателем и создателем первых таких управляющих систем и основателем компании Lutron (год основания 1961) стал американец Joel Spira, которому помогала его жена Ruth.

Их изобретения заняли в 2010 году почетное место в музее, среди экспонатов и артефактов, принадлежащих Александру Беллу и Томасу Эдисону. Это говорит о многом: появление устройства Spira поменяло отношение к освещению и стало началом создания новой отрасли. Обладатель свыше 2700 патентов в этой сфере — компания Lutron Electronics Company. Inc. и сегодня является лидером на рынке управляющих освещением систем.

В 1975 году произошло еще одно довольно крупное событие: создание бытовой автоматики компанией из Швеции Pico Electronics. Это были системы управления музыкальной аппаратурой, в частности, проигрывателями, которые в дальнейшем были доведены до совершенства американцами Росслином и Скоттом Миллер.

Возможно, вы скажете — это все хорошо, но как же умный дом? Первый умный дом, начиненный автоматикой, появился на южном берегу Англии. Это был совсем небольшой жилой дом, где использовали широкополосную KHX-систему, которая управляла несколькими функциями: работой сигнализации, освещения, отопления, оконных жалюзи, гаражных дверей. Несколько позже в бассейне дома была создана оригинальная подсветка с разными цветовыми эффектами, благодаря такой разработке, как LED- система.

Новая модель автоматики была создана организацией ASHRAE в 1987 году, в ее усовершенствовании принимали участие несколько заинтересованных компаний, в том числе, Siemens, Insta, Berker, Jung и некоторые другие. Новая модель называлась European Installation Bus. Именно на ее основе изобретено новое поколение шин KHX, до нашего времени считающихся в Европе стандартом для систем автоматизации домов.

Сегодня системы умного дома — это невероятный скачок вперед, поскольку технические возможности с каждым годом расширяются. Для интеллектуального управления всех инженерных систем здания разрабатывается специальное ПО. При этом каждый вправе решать сам, какой функционал выбрать, благодаря модульному построению систем.

Чтобы было понятно — это как конструктор LEGO. В одном проекте можно объединить устройства, датчики совершенно от разных изготовителей в единую систему, а интернет и облачный сервис помогут настроить их взаимодействие и работу под запросы потребителя, как и их контроль, учет и оптимизацию используемой энергии.

I. Увеличение жизненной комфортности

1. Отопительный и зональный климат

Умный дом — это значительная экономия энергоресурсов, благодаря оптимизации их использования. Особенно это заметно на примере управляемой отопительной системы дома. До 30% энергии можно сэкономить только отключением контуров отопления в комнатах, где отсутствуют жильцы, а также дистанционным управлением температурных значений. Управление микроклиматом — это не только экономия, но и бытовой комфорт.

Совершенная система терморегулировки позволит вам создать свой микроклимат в любой комнате дома и управлять им централизованно.

Какие бывают системы для управления отоплением?

Какую же технику можно приобрести для организации отопительной сети дома? Производители разрабатывают разные стандарты передачи данных, но мы рассмотрим самые известные:

KNX (коммуникационная шина) — достаточно дорогая и сложная в монтаже проводная система передачи данных, но работает без помех и обеспечивает качественную связь;

EnOcean — беспроводная передача, диапазон частот не перегружен, экономный стандарт благодаря технологии Energy Harvesting, обеспечивающей питание за счет естественных источников энергии: света, давления воздуха, кинетического движения, перепадов температур;

Z-WAVE — беспроводная энергосберегающая радиотехнология для дистанционного управления. Она предполагает работу в диапазоне частот до 1 Ггц и предназначена для несложных управляющих команд.

ZigBee — беспроводная технология, разработанная с целью упрощения и удешевления таких персональных сетей, как, например, Bluetooth. Применяется для безопасной передачи данных по сети и для радиочастотных устройств с длительной работой от батареек.

Кроме передачи данных есть еще критерии, влияющие на выбор технического обеспечения умного дома. Это рабочие параметры и диапазон функций (функциональность направлена на комфорт и экономию), а также надежность — специалисты считают надежными системы кабельные, но их сложнее монтировать, особенно в уже обжитом доме. Как правило, надежность зависит и от производителя системы «умный дом» — это целый программный комплекс, который включает в себя и устройство управления отоплением. В России получили признание многие компании, среди которых можно отметить:

• «Умный дом», Amexis Group, «Разумный дом» (Россия);
• ABB (Швейцария);
• Siemens, Beckhoff (Германия);
• Yamaha (Япония);
• Legrand (Франция)

 

Возможности систем управления отоплением:

• автоматическая и ручная регулировка, отслеживание температуры комнат, то есть, контроль работы оборудования для отопления: радиаторов, теплых полов, благодаря температурным датчикам, встроенным в систему. Датчики передают данные на блок, который управляет температурой;

• память, которая не зависит от наличия электричества, информация в любом случае сохраняется и восстанавливается при подаче питания;

• работа в автоматическом режиме, поддерживающая функции управления на расстоянии через интернет или телефон. Поменять программу можно через компьютер или пульт ДУ;

• независимость терморегуляции в разных комнатах. В спальне и детской, кухне и кладовке, кабинете и библиотеке устанавливается индивидуальный температурный климат для максимального комфорта;

• безопасность системы отопления, своевременная реакция на ситуацию: разрыв труб, выхода из строя электрического нагревательного кабеля теплых полов (и т. д.) с последующим оповещением владельца. Забота о распознавании ошибок в сети отопления еще до их появления;

• термоконтроль в комнатах не только в зависимости от временного периода, но и от времени года (учет температуры воздуха за пределами здания);

• возвращение потраченных на систему денег за счет экономии расхода ресурсов на отопление. Умные алгоритмы сопоставляют потребности хозяина и параметры дома и сигнализируют о производстве только необходимого количества тепла.

Управляющие и исполняющие устройства

Центральный блок системы предоставляет возможность организации зонального отопления дома. Он многофункционален и может не только получать команды хозяина по SMS и отправлять тревожные, заранее записанные голосовые сообщения, но и выполнять функцию таймера, активизировать сирену, использоваться для управления других объектов.

Кроме управления температурой воздуха, благодаря специальному реле, устройство может использоваться для координации действий бытовых приборов, жалюзи, рольставней по определенному расписанию. Система резервного питания центрального блока обеспечивает бесперебойную работу.

В качестве исполняющих беспроводных приборов могут служить терморегулятор и радиотермостат, которыми оборудуют обычный радиатор, превращая его в интеллектуальное устройство.

Беспроводной терморегулятор исполняет команды термостата и заменяет собой термоголовку радиатора, установленную на вентиле. Его можно назвать приемником с сервоприводом. Отличается такой терморегулятор от других устройств наличием батареек. В комплект к нему приложены переходники с резьбой для упрощения монтажа.

Радиотермостат — это командный прибор, меняющий температуру воздуха по заданному вами алгоритму: в течение недели, месяца или года, или просто сохраняющий определенную температуру, в том числе в часы вашего отсутствия. Если терморегулирующий клапан поддерживает температуру непосредственно вблизи с источником тепла, то радиотермостат на батарейках можно располагать прямо на стене в нужном месте. Один термостат координирует работу сразу нескольких устройств, проверяя температуру через каждые 3-4 мин. Если температура не соответствует заданной вами, то приемнику поступает «приказ» уменьшить ее или увеличить.

Примерная схема работы системы отопления с умным термостатом:

1 — электронный радиаторный терморегулятор, устанавливаемый на термостатический стандартный клапан радиатора.

2 — комнатный беспроводной термостат для систем отопления.

3 — шлюз, обеспечивающий доступ в Интернет, предназначенный для системы управления отоплением. Подключается в розетку вблизи беспроводного роутера, а также можно использовать проводной Ethernet-порт.

4 — отопительный котел, подключающийся к ресиверу (5). Управление происходит с помощью термостата (2) или удаленно благодаря приложению для Android и iOS.

5 — приемно-регулирующее устройство (беспроводное), которое подключается к приводу котла или его зональным управляемым клапанам, чтобы обеспечивать включение/отключение системы отопления при помощи радиосвязи с термостатом.

6 — информация о системе дома хранится в облаке на защищенных серверах.

7 — приложения для iOS и Android, позволяющие настраивать работу системы под ваш образ жизни.

Кроме этих двух исполнителей можно установить третий — датчик открывания окна. Он состоит из двух маленьких блоков-коробочек. Один крепится на створке окна, второй, играющий роль передатчика, на расстоянии 25 мм от первого, на раме. В них находятся магнитные контакты, и, при открывании окна, датчик подает сигнал на термостат, который в свою очередь руководит радиаторами, заставляя их прикрыть вентиль и не отапливать улицу. При закрытии окна датчик сигнализирует о возвращении радиатора к прежнему состоянию.

Новые разработки

С каждым годом появляется все больше «умных» и полезных гаджетов, которые расширяют существующие возможности систем жизнеобеспечения.

При помощи устройства Awair Air Quality Monitor мониторинг влажности и температуры среды дополняется отслеживанием количества содержания в ней всевозможных токсинов, в том числе, пыли и угарного газа. Внешне похожий на симпатичный радиоприемник, гаджет не нарушит эстетики вашего интерьера.

Еще одно устройство — NEST Thermostat — привлекательнее по дизайну и функциональности по сравнению с обычным термостатом. Этот прибор можно прикрепить в любом месте комнаты, даже на потолке. Он обладает опциями автопрограммирования и автоматического отключения в отсутствии владельца.

2. Зонирование, контроль и управление освещением

Среди всех концепций умного дома одна из самых популярных — это управление освещением по индивидуальной программе. Организовав такую важную составляющую домашней жизни, как освещение, вы создадите для своей семьи уют и множество удобств, безопасность и экономичный расход электроэнергии.

Система умный дом управляет освещением внутри здания, исходя из назначения помещения, цветовой и конструктивной задумки интерьера. А также контролирует уровень уличного освещения, поскольку придомовая территория — неотъемлемая часть жилища со своим дизайном, требующая безопасности.

Чаще всего в систему включена подсветка подхода к дому, ворот, входных дверей и самого дома, а также малых архитектурных форм, детских площадок, клумб, фонтанов. Также система управления выполняет такие важные задачи, как:

• управление и контроль освещением в разных помещениях дома;
• регулирование освещением относительно времени суток и года;
• обеспечение комфортного, экономичного и безопасного освещения в проходных зонах — лестницах между этажами, коридорах, крыльце;
• организация специальных световых сценариев внутри дома во время отдыха, встречи гостей, просмотра телевидения;
• выполнение охранных функций: имитация присутствия жильцов в доме с периодическим включением освещения в разных комнатах;
• слежение за нагрузками и отключение части сети при значительном их превышении;
• подсоединение резервного питания при необходимости;
• стабилизация напряжения;
• автоматическое включение подсветки дома снаружи при наступлении вечера;
• включение определенного места на участке при приближении человека;
• освещение внутренних помещений дома в момент открывания входной двери.

Алгоритм срабатывания всех перечисленных функций легко программируется по желанию владельца дома, который затем управляет системой вручную или с карманного компьютера.

Рассмотрим возможности управления на примере такой части системы, как электрические розетки. Чтобы управлять одной розеткой и включенным в нее прибором, будет достаточно приобрести специальную розетку с антенной и миниатюрный радиобрелок.

(фото #13)

Управление группами розеток в системе умного дома означает, что обмен информацией идет с помощью шинной технологии: розетки (выключатели) соединены магистральной линией (кабель на 24 В) и получают команды от контроллера, регулируя и контролируя мощность освещения, включение и отключение. Такая технология позволяет экономить на проводке, менять функции розеток и выключателей с добавлением новых устройств. При этом на щите ставятся реле, которые, как и розетки ориентированы на свои электронные адреса. При исполнении какого-либо светового сценария несколько реле можно включить одной кнопкой.

Запрограммировав систему и включив в управляемую розетку кухонную технику, можно вечером задать время на включение утром тостера, электрочайника или кофеварки перед вашим пробуждением. А также чтобы после ухода на работу произошло централизованное отключение всех приборов.

Автоматика позволит вам забыть о необходимости постоянно выключать свет, открывать жалюзи и шторы. Следить за количеством расхода электричества поможет система управления энергосбережением.

Энергосбережение — важная составляющая системы умного дома

Интеллектуальная система, следящая за потребляемой мощностью по всем фазам, выполняет функции:

• включение определенной бытовой техники только в ночное время, когда стоимость электрической энергии ниже (например, посудомоечные и стиральные машины);
• поочередное включение мощных приборов и устройств (например, теплый пол, обогреватель) на режим нагрев, чтобы не было перегрузки сети;
• контроль за потребляемой устройствами всего дома мощностью с выводом показателей на компьютер или смартфон в реальном времени. При превышении допустимого уровня, контроллер отключит менее приоритетные нагрузки. Это занимает по времени 0,5 секунды, что недоступно для вводного автомата. Для этого при программировании системы надо задать порядок приоритетов. При возобновлении запаса мощности контроллер автоматически снова подключит технику.

Устройства управления светом — диммеры и датчики движения.

Специальные приборы, вмонтированные вместо обычного выключателя и регулирующие яркость освещения путем изменения мощности, которую потребляют лампы, называются диммерами. Они бывают с ручной регулировкой, но для умного дома используются программируемые, к ним относятся, так называемые, сумеречные выключатели. Установив на дисплее время максимальной и минимальной яркости, можно получить постепенное приглушение света в течение этого периода.

Диммеры производят универсальными, подходящими ко всем лампам освещения, или только к галогеновым лампам или лампам накаливания. Для люминесцентных ламп выпускают особые диммеры, с другим внутренним устройством. Современными сенсорными диммерами можно управлять с пульта ДУ, меняя яркость, устанавливая световые сценарии.

Датчики движения — приборы, реагирующие на входящего в помещении человека. Они автоматически могут включать или отключать свет за заданное время с определенной яркостью. Благодаря этому лампы работают по щадящей программе, срок их эксплуатации удлиняется почти вдвое, энергия существенно экономится.

Компания Xiaomi представила автоматический ночник Motion Sensor Night Light. Особенность новинки: действующий на расстоянии до 7 м встроенный датчик движения и угол освещения в 120^о позволяют ночной лампе мгновенно реагировать на движущийся объект и плавно увеличивать освещение. При этом экономится потребление энергии, исключается травмирование человека при ночном хождении по дому.

Новинки

Компания Belkin (США) разработала датчик движения WeMo Motion, он подает ток на еще одно устройство от этого производителя WeMo Switch во время прохождения человеком мимо датчика. Умная розетка срабатывает и включает приборы, которые запрограммированы, например, как только вы пришли домой включается приятная мелодия. И наоборот, если покинули дом, то датчик передает сигнал на выключение тока.

Ваши тревоги о невыключенных приборах останутся позади с приобретением новой умной розетки WeMo WiFi Switch американского производителя Belkin. Она вставляется в обычную розетку, а бытовая техника включается в сам девайс и управляется дистанционно. Вы сможете не только отключить забытый утюг, но и включить телевизор, вентилятор, торшер. Настроить WeMo WiFi Switch совсем несложно, благодаря подробной инструкции от производителя. Если в приложении вы укажете свой город, то умный прибор сам включит свет с наступлением темноты.

Устройство OORT SmartSocket помогает контролировать потребляемую мощность ваших приборов, измеряя энергопотребление любой подключенной к нему домашней техники. Вам остается лишь загрузить приложение и контролировать бытовые приборы на расстоянии до 30 м, включать и отключать их. Распланировать время их работы можно на неделю вперед.

3. Климат-контроль: вентиляция и кондиционирование 

В функцию системы умного дома входит важная составляющая — это климат-контроль и управление микроклиматом. Она обеспечивается интеграцией трех систем: отопления, кондиционирования и вентиляции. Системы отопления мы рассмотрели выше, поэтому сосредоточимся на двух последних. Хотя все эти три системы вместе обеспечивают комфортный режим проживания.

Многие производители стремятся к тому, чтобы структура инженерных сетей, которые управляются с главного контроллера, была универсальной и сохраняла свои функции даже при выходе центрального блока управления из строя. Таким образом, «умное управление» предполагает возможность регулировки для каждой части системы отдельно.

То есть, если пользователь желает удаленно изменить температуру теплого пола, либо режим работы кондиционера, то он может это осуществить с iPhone или iPad, как посредством центрального блока, так и с помощью управления только полом или кондиционером.

Принцип работы системы управления климатом заключается в том, что главный блок собирает данные о состоянии атмосферы в помещениях с помощью встроенных датчиков, передавая на облачный сервер значения уровня углекислого газа, влажности и температуры воздуха. Поэтому они становятся доступными с любых гаджетов, где установлено специальное приложение.

Пользователь, получив данные, решает, какую функцию задействовать — кондиционирование или вентиляцию, чтобы изменить климат в доме. Все это осуществляют помощники, исполнительные приборы: увлажнители, кондиционеры, обогреватели, бризеры (компактное устройство приточной вентиляции с очисткой воздуха, подогревом, управляемое со смартфона), установленные в доме.

Интегрируясь в эти устройства, базовая станция автоматически управляет ими после того, как настроены параметры в интерфейсе управляющего устройства или в приложении.

До настоящего времени у такой системы был некоторый недостаток: базовая станция собирала данные лишь только в одном помещении, но разработка специальных модулей, передающих параметры в центральную систему управления, решила эту проблему. Сегодня производители выпускают готовые комплексы устройств, которые легко интегрируются в дом или квартиру и позволяют парой кликов на смартфоне настроить и затем поддерживать микроклимат.

Управление вентиляцией в умном доме

Если управление теплым полом и отоплением производится с помощью термостатов, климатических контроллеров, а также сервоприводов, установленных на контурах отопления и радиаторах, то вентиляция управляется посредством установки на приточных и приточно-вытяжных воздуховодах воздушных клапанов. При запуске системы клапан начинает работать, поскольку соединен осью с электроприводом, подключенном к системе центрального управления открытием/закрытием.

Чтобы управлять расходом воздуха применяют специальные регуляторы, устанавливающиеся на оконечных ветках приточных воздуховодов.

Для экономии и использования теплого воздуха помещения применяют схему построения приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором (теплообменник). Она подходит для загородных коттеджей, но не годится для квартир из-за значительной величины.

Система достаточно дорогая, поэтому альтернативой ей может быть приточная VAV-система (вентиляционная система с переменным расходом воздуха), которая к тому же снижает потребление энергии, позволяет производить независимую регулировку воздуха в отдельных комнатах.

VAV-системы бывают разные, но для «умного дома» подходит система с централизованным управлением. Она позволяет активировать запланированные сценарии, изменяя по заданному алгоритму подачу и очистку воздуха в разных зонах, в ночном и дневном режиме, в присутствии гостей или при длительном отсутствии жителей (циклическое проветривание).

Такие современные системы климат-контроля могут выполнять функцию кондиционеров и обогревателей, поэтому пользователь часто стоит перед выбором: кондиционер или климат-контроль?

Сегодня кондиционеры не только охлаждают воздух, но и подогревают его, фильтруют, а в некоторых моделях происходит увлажнение и внесение струи свежего воздуха. Если в доме устанавливают мульти сплит-систему с несколькими блоками, то она поддерживает оптимальный климат в каждом отдельном помещении.

Однако кондиционер нельзя сравнить с умной системой климат-контроля, он не может быть основным источником обогрева, полноценным поставщиком свежего воздуха и так далее. А климат-контроль — это управляемая система, включающая в себя отопление, вентиляцию и кондиционирование со всеми надлежащими приборами и устройствами. Преимущества очевидны, но препятствием к выбору зачастую стоит цена вопроса.

Именно поэтому отечественный потребитель чаще пользуется кондиционером, но в последнее время все же к системам умного дома проявляется повышенное внимание, поскольку они управляют, контролируют и регулируют согласованную работу всех составляющих, не требуя вмешательства пользователя, позволяя не волноваться, находясь в отъезде. При этом происходит экономия энергоресурсов.

Управление кондиционерами

Подключив к системе «умного дома» кондиционеры, вы сделаете свое проживание в доме еще более удобным комфортным и приятным.

Преимущества «умного» кондиционера:

• поддержание оптимальной температуры в комнатах;
• обеспечение безопасности в отсутствии хозяина, благодаря системам контроля;
• экономия электроэнергии за счет специальных режимов, хорошая окупаемость;

Организуя систему кондиционирования в «умном доме», можно применить два способа: разместить внутренние блоки в каждой комнате или сделать подключение к центральной вентиляции здания.

В зависимости от того, какое оборудование у вас установлено, можно управлять кондиционерами с помощью общей системы контроля или собственным прямым контроллером через шлюз-интерфейс. В первом случае система все сделает за вас, а во втором — вам придется самостоятельно, через удаленное устройство контролировать режимы. Для систем умного дома распространение получили шлюзы: KNX, LON, RS485, RS233 и т. д.

Недорогими кондиционерами, для которых не предусмотрены шлюзы-адаптеры, можно управлять с помощью ИК-адаптера (инфракрасный канал передачи данных), который заменит пульт ДУ. Но у него есть недостаток: отсутствие обратной связи о работе приборов в реальном времени.

Новые системы управления кондиционерами для умного дома

Тренд последних лет — это управление бытовыми приборами, в том числе кондиционерами, с помощью технологии Wi-Fi. Если суть управления по Wi-Fi разной техники сводится к функции таймера (активация работы дистанционно), то в случае кондиционеров, входящих в климатическую систему дома, возможности гораздо шире.

Кроме простых функций «включение/отключение», используемых для других приборов, у кондиционеров можно активировать совершенно разные опции: работа днем или ночью, зимой или летом, режимы для пожилых или молодых людей.

Сплит-системами с удаленным управлением через Wi-Fi, получившими сертификат в нашей стране, стали кондиционеры Haier серии Lightera. При их использовании можно управлять целой группой кондиционеров, при этом, есть возможность удаленно получать диагностику работы, например, сообщения о неисправностях.

Чтобы активировать функцию управления кондиционера по Wi-Fi надо воспользоваться приложением Smart Aircon. Если у вас есть устройства Apple, то загрузить его можно из магазина AppStore, если на базе Android, — то из магазина PlayStore. Настроив приложение, управляйте микроклиматом дома из любой точки планеты.

Такие именитые производители кондиционеров, как Samsung, Zanussi, Daikin, Cooper & Hunter тоже предлагают новые модели с функционалом для управления через Wi-Fi. Свои старые разработки они тоже оснащают специальными модулями, меняя технику под современный рынок. Даже среди китайских производителей можно найти тех, кто снабжает свои кондиционеры функцией подключения к смартфону.

Eero WiFi System — беспроводная система раздачи WiFi, это набор, в котором находятся три устройства. Только один прибор из трех подключается к кабелю, остальные обеспечивают полное покрытие помещения, никаких "мертвых зон" не остается. При этом роутер Eero одновременно служит еще и расширителем диапазона, репитером и маршрутизатором.

Luma WiFi System — альтернатива Eero WiFi с более низкой стоимостью и моделями с разнообразным дизайном. Несколько вариантов оттенков позволят вам подобрать устройство к вашему интерьеру.

4. Мультирум, контроль мультимедиа

Беспрецедентный интеллектуальный уровень автоматизированного комфорта существует только с использованием систем умного дома. Для вас воспроизводится только такая музыка, которую вы любите слушать…

Что такое multiroom?

Ваш дом превратится в настоящий центр наблюдений и развлечений вместе с системой «мультирум». На большом экране во время просмотра любимой передачи вы сможете одновременно видеть вход в дом и пришедших гостей, зайти в архив с семейными фильмами и фотоальбомами, наблюдать за детской комнатой.

Все это находится в центральном хранилище, которое позволяет пользоваться одним пультом вместо нескольких, как было раньше. Выполняет эти задачи современная технология multiroom, многофункциональная, помогающая распределять видео и звуковые сигналы. Слушать музыку и получать удовольствие от просмотра любимых телепрограмм можно в любом помещении дома.

Если «мультирум» интегрирована в общую систему «умный дом», то перед вами открываются еще более интересные и полезные возможности. Теперь, создав несколько комфортных видео- или аудио- зон, можно всего лишь одним нажатием кнопки опустить жалюзи, уменьшить освещение и включить нужную технику: телевизор, усилитель и так далее. Удобно расположившись для просмотра, вы одновременно сможете проверить, какие передачи смотрят дети, какая музыка звучит в ванной или на кухне.

Источниками мультимедиа могут служить TV-тюнер, DVD-плеер, iPad и другие устройства. Они подключаются к специальному коммутатору всех комнат, где запланировано получать видеоизображение и слушать музыку. При этом ни в одном из этих помещений не нужно протягивать провод, устанавливать аппаратуру: усилители, проигрыватели и т. д. Сигналы, благодаря мультирум, передаются по специальным каналам во все зоны, которые подключены. В каждой зоне есть доступ ко всем файлам центрального сетевого хранилища.

Таким образом, используя всего один комплект проигрывателей на все помещения дома, вы, кроме комфортного управления и прослушивания, получаете экономию пространства и средств. В комнатах находятся только динамики и телеэкраны.

В некоторые системы по желанию пользователя включены видеомагнитофоны и проигрыватели компакт-дисков, которые можно просматривать не только в комнате, где они расположены, но и в других комнатах

Умная система не позволит вам пропустить ни единого важного звонка, она приглушит звук во время его поступления. Функция «следящий звук» организует ваше музыкальное сопровождение, когда вам необходимо перейти в другую комнату. Также вы можете включить кинофильм или музыку, как в одной комнате, так и во всех сразу.

Даже в ванной комнате, бассейне, саду или сауне, — где электротехнику устанавливать запрещается, вы будете отдыхать с приятной для вас музыкой. Именно такое революционное решение, как «мультирум» наполнит ваш дом гармонией, создаст душевную атмосферу, подчеркнет индивидуальность.

Удобная вещь — водонепроницаемая колонка Braven с поддержкой Bluetooth. Если в систему мультирум включены помещения с повышенной влажностью, то такие колонки отлично вам послужат, качественно воспроизводя звук. Кстати, они могут работать даже под дождем.

В систему мультирум могут входить устройства, следящие за работой компьютера и телевизора. Если установленное для просмотра время истекло, то они их отключат. Еще одна полезная функция: если в доме есть дети, то система заблокирует нежелательные для просмотра каналы.

Однако, к сети «умный дом» для организации своего музыкального пространства можно подключать не только систему мультирум, но и другие технические современные устройства, которые будут интересны ценителям музыки высокого класса.

Примером может послужить цифровой музыкальный сервер Yamaha Music Cast с емкостью хранения 750 Гбайт. Это 937,5 часов несжатой музыки в CD-качестве, что в эквиваленте составляет 1600 альбомов с 35 минутным звучанием. Такая огромная память позволяет не сжимать музыку для размещения на ограниченную память других устройств. Функциональность Music Cast сравнима с компьютерной.

Полезной разработкой корпорации Amazon стало устройство Amazon Echo, представляющее собой цилиндрический динамик с встроенным 7-ми микрофонным массивом. Он управляется голосом, после слова-пробуждения «Alexa». Прибор не только воспроизводит музыку, он может служить центральным блоком системы домашней автоматизации, управляя несколькими смарт-устройствами. Управление голосом это новая концепция будущего, позволяющая человеку взаимодействовать с окружающими его приборами. Это концепция начинает внедряться и в смартфоны.

II. Охрана и безопасность жителей: защита от несанкционированных проникновений в умном доме

Применение системы умного дома сегодня весьма актуально по теме безопасности. Установка охранной системы с интеграцией ее в умный дом, — это наиболее надежный способ защитить свое жилище. Существует несколько видов охранных систем. Если для квартиры используется только одна система: охраны и тревожной сигнализации (СОТС), то для загородного дома в систему безопасности может входить еще охрана периметра, наблюдение за подходом к дому, охрана внутреннего пространства.

Таким образом, с помощью одного центрального устройства управления «умного» частного дома можно получить сведения и сигналы от внутренней системы контроля и управления доступом (СКУД) и системы охранного видеонаблюдения (СОВН).

1. Видеонаблюдение дома

Принцип создания системы видеонаблюдения основывается на локальной сети: мониторинг и руководство происходит через телефон, компьютер, интернет или центральную панель управления.

Технические составляющие системы представлены обычно:

• видеокамерами вместе с объективами (аналоговыми, IP, цифровыми), ведущими прием и передачу изображения;
• записывающими устройствами для фиксации и обработки видеосигнала;
• экранами (телевизор, монитор), на которые с камер выводятся изображения;
• коммутационным оборудованием;
• дополнительной техникой, которая расширяет функционал.

Охранная система умного дома отличается от обычной, у нее есть такая опция, как видеоаналитика. Умный дом круглосуточно анализирует видеосигналы и, в зависимости от их вида, осуществляет меры безопасности, снижая возможную ложную тревогу. Особенно это актуально, когда хозяин в отъезде, он всегда будет извещен о происходящем внутри дома и придомовом участке.

2. Видеонаблюдение в удаленном режиме

Представьте себе, что вы отправились в отпуск, но в любое свободное время сможете увидеть на экране своего планшета свой дом внутри и снаружи, убедиться, что все в порядке. Зайдя в архив записей, вы проверите, какие действия происходили в последние дни в доме до настоящего времени, проконтролируете гараж и всю территорию.

Беспроводная система слежения не упустит из вида ни один закоулок, функционируя круглые сутки. Как только в охранную систему здания поступает оповещение с видеокамер, умный дом сигнализирует об этом владельцу и оперативному отряду. Реакция видеокамер на движение внутри и снаружи дома, запись событий передаются на компьютер или (по вашему желанию) на панель управления. При этом вам не надо искать, какая камера сработала, система умного дома покажет нужный момент.

Даже ночью нарушители будут замечены сразу, благодаря внезапному лучу от светового датчика камеры. С этого момента будет доступна видеозапись, где вор находится в центре внимания. Встроенный интеллект системы умного дома не позволит потревожить вас, если объектом движения оказалась собака. Память системы по объему может быть любая, по желанию: на короткий срок или сразу на год. Если вы решите установить такую систему в свое жилище, то приобретете множество преимуществ:

• управление камерами с разных устройств;
• настройка режимов записей, непрерывных или по таймеру, при срабатывании датчиков движения, дыма;
• управление видеозаписями на любом устройстве отображения, в любой комнате, если есть интеграция с «мультирум»;
• распознавание лиц людей, машин и их номеров, благодаря видеоаналитике;
• помощь в поимке скрывшихся злоумышленников.

3. Функция контроля доступа

В «умном доме» обеспечение безопасности и охраны заключается в уведомлении с центрального контроллера хозяина и охранной службы о проникновении посторонних на территорию участка, аварийных ситуациях, отключение электроэнергии.

Кроме того, умная техника отправит SMS-отчет о состоянии контролируемого объекта, а владелец сможет дистанционно управлять работой всех систем безопасности. Так же, как другие системы дома, охранная может быть проводной и беспроводной, в зависимости от вида соединения с центральной панелью управления. Надежнее, проще в установке, долговечнее второй вариант, хотя и несколько дороже.

Также охранная сигнализация бывает автономной, когда только хозяин будет уведомлен о проникновении в дом и других событиях, и выведенной — соединенной с охранной службой, которая вышлет оперативный отряд после сигнала тревоги. В умном доме чаще всего сочетаются оба типа.

Для организации такой системы дом и вся прилегающая территория оборудуются разными датчиками: датчик протечки воды, открывания дверей и фрамуг, датчик фиксации распространения дыма, газа и так далее. Они подают сигнал на контроллер, который и держит связь с владельцем и охраной. Кроме этого, на любое движение в доме в пределах охраняемой зоны реагирует инфракрасный датчик. Чтобы поставить дом на сигнализацию или снять с нее, в системе предусмотрен мини-пульт брелок, который всегда можно носить с собой.

СКУД — система контроля и управления доступом, это одна из первых тем, о которой надо знать и говорить при обсуждении безопасности дома (квартиры, офиса). Система состоит из комплекса технических средств, решающих определенные задачи:

а) устройство для запирания дверей.

Поскольку двери это объект, через который происходит проникновение в дом наиболее часто, необходимо правильно их установить и оснастить управляемым электромеханическим или электромагнитным замком. Первый вид подобен реальному замку, только с возможностью открывания с помощью электроимпульса, а не только обычным ключом.

Более надежный и простой — второй вариант — магнитный замок. Для него следует обеспечить питание 12В, для этого желательно установить ИБП, чтобы не зависеть от общей электросети во время отключения электричества. Устойчивый к влажности и перепадам температур, механизм магнитного замка применяется в основном для входных дверей.

Компания Samsung представила умный замок SHP-DR900 для дверей дома с цифровой системой управления. Замок снабжен модулем wi-fi и способен передавать в центр сигналы о попытках проникновения и о своем статусе. От других устройств с управлением по wi-fi замок отличается пониженным электропотреблением.

С установленного в смартфоне приложения хозяин дома сможет с помощью такого замка открывать дверь детям и родственникам на расстоянии. Еще новинку можно разблокировать, используя пароль, экстренный код или оригинальную радиочастотную метку. Жители дома без проблем откроют замок даже в том случае, если у них нет в смартфоне цифрового ключа, поскольку умный замок снабжен сканером для идентификации отпечатков пальцев.

б) системы доступа в дом и комнаты: контактные и бесконтактные ключи, магнитные карты

Для создания такой системы на внутреннюю и наружную стороны дверей устанавливаются считыватели ключей, посылающие сигнал на центральный блок, который дает команду на открывание, если ключ не поддельный. Контактные считыватели бывают предназначены для магнитных карт и ключей Touch Memory, которые применяются именно для СКУД частных домов. Некоторые модели снабжены встроенной клавиатурой, с помощью которой можно ввести код или перепрограммировать устройство.

Сегодня наибольшую популярность приобретают бесконтактные считыватели, они идентифицируют личность по отпечаткам пальцев, рисунку вен, чертам лица. Бесконтактные считыватели карт используют RFID — радиочастотную технологию (для смарт-карт и proximity карт). Такие технологии достаточно дороги и используются в основном для предприятий, где нужен повышенный уровень безопасности, но с удешевлением наверняка будут применяться и в жилых домах.

в) Домофоны

Одна из важных частей системы СКУД — это видеодомофон. Он состоит из двух блоков: монитора, совмещенного с аппаратом связи, расположенным, чаще всего в прихожей, и панели вызова, находящейся у входа в дом. Кроме вызова панель выполняет несколько функций: с ее помощью можно вести переговоры с посетителями, а также, благодаря миниатюрной встроенной скрытой камере, увидеть их.

Некоторые модели домофонов снабжены панелью вызова с дополнительной опцией: наличием системы удаленного управления запирающим устройством. В таком случае, владельцу дома не нужно подходить к двери, чтобы ее открыть и впустить гостя.

Панели могут быть накладные и встраиваемые, изготовленные из металла или пластика. Наружное устройство лучше приобретать из металла, чтобы не пришлось его часто заменять на новое. Камеру панелей следует отрегулировать таким образом, чтобы обеспечить хороший обзор. В умном доме с большой площадью может быть организована целая домофонная система с несколькими мониторами и панелями вызова.

Сегодня для «умного дома» применяют самые прогрессивные IP-видеодомофоны. Их функция заключается в том, чтобы позволить вам, находясь в отдаленном от дома месте (возможно даже в другом городе), принять вызов с домашнего домофона, увидеть посетителей.

Кроме того, видеодомофон позволяет владельцу принять решение — открывать дверь или нет, пообщавшись с незнакомым гостем. Изображение появляется на мониторе, расположенном в удобном для хозяина месте, как и переговорная трубка. Установив аудиодомофон, вы будете общаться с посетителем без визуальной верификации.

Сам же хозяин сможет открыть входную дверь, шлагбаум, въездные ворота (если на них установлено аналогичное устройство) с помощью клавиатуры для ввода пароля, бесконтактных карт, электронного ключа-таблетки, сканера для отпечатков пальцев или просто обычным ключом.

г)  автоматические ворота в системе СКУД

При организации системы СКУД оснащают электроприводами въездные ворота участка частного дома. Автоматика обеспечивает удаленное радиоуправление воротами посредством брелка-передатчика. Типовые решения — это управление распашными воротами, которые наиболее часто используются в наших домохозяйствах. Электроприводы можно установить, как во время сооружения ворот, так и на уже построенные ворота, при этом неважно, куда они открываются — внутрь или наружу.

Новинка от Niсe

Итальянская компания Niсe, известный производитель автоматики для ворот и шлагбаумов, предложила российскому потребителю новые серии моделей приводов Toona для распашных ворот: TO501GP и TO400GP. Это мощные линейные самоблокирующиеся приводы для 3-5-метровых створок, с возможностью использования в районах со сложными климатическими условиями. Конструкция включает в себя модернизированные части, такие, как червячный редуктор, а также бесшумные при передвижении ворот шестерни.

III. Предупреждение аварийных ситуаций с помощью автоматизированной системы УД

В умном доме предусмотрены самые разные системы предупреждения аварийных ситуаций. Это сигнализации, задача которых состоит в извещении владельцев о случившихся протечках, затоплениях, задымлении, возгораниях и замыканиях, а также выходе из строя механизмов инженерных сетей, например, канализационных или погружных насосов и т. д.

Отправление сообщения владельцу — это первое, но не единственное действие аварийной и сигнализационной систем. Их управляющий модуль дает команду автоматике перекрыть воду при прорыве трубы, обесточить участок электросети, где произошло короткое замыкание.

Кроме того, «умный дом» осуществляет контроль над такими устройствами-потребителями электрической энергии, как ИБП (источники бесперебойного питания), аккумуляторы, запасные электрогенераторы, исключая появление чрезмерных нагрузок на сеть.

1. Безопасная система электропитания умного дома

Система бесперебойного снабжения электроэнергией умного дома содержит множество сложных устройств, — это генераторы и аккумуляторы, зарядные устройства и преобразователи напряжения. С их помощью умный блок управления контролирует и распределяет нагрузки, вовремя отключает незадействованные приборы, чем продлевает их жизнь.

Кроме того, контроллер следит за перегрузкой сетей, плавно меняя при этом напряжение в системе, позволяя экономить на оплате за электричество. Благодаря блокам питания, входящим в систему, все устройства продолжают работать даже при отключении напряжения в сети (если оно кратковременно), поскольку сглаживаются колебания. При отсутствии тока в течение длительного времени включаются резервные генераторы.

В систему управления энергопотреблением входят:

• всевозможные счетчики с интерфейсом (электричества, тепла, газа, воды) для сбора показаний на расстоянии и отправки по e-mail;
• приборы дистанционного контроля над значением показателей сети — силы тока, напряжения, мощности;
• датчики контроля над показателями погоды, сигнализирующие закрытие окон и фрамуг при сильном ветре и похолодании;
• датчики отключения питающей сети при аварийных ситуациях;
• датчики отключения групп розеток для управления невыключенными опасными приборами (утюги, гирлянды и т. д.);
• облачный сервис, собирающий, анализирующий и хранящий все параметры.

Резервное энергоснабжение также призвано не только поддерживать работу всего умного дома, но и предупреждать аварийные ситуации, сберегать технику от перепадов напряжения. Оно представляет собой совокупность:

• источников бесперебойного питания;
• альтернативных источников: ветрогенераторы, солнечные панели;
• дизельные или газовые генераторы;
• инверторы с достаточным сроком автономной работы.

2. Система безопасного управления водоснабжением

Вторая система, которая необходима для предупреждения аварий, связана с водоснабжением, где существует опасность протечек и прорывов. Она предотвращает такие ситуации, управляет системами водоподготовки.

Датчик контроля протечки устанавливается в местах, где возможны аварии. При попадании на его контакты воды, по его сигналу на модуль управления система перекроет подачу воды.

При управлении снабжением водой, «умный дом» выполняет следующие функции:

• дистанционное подключение и отключение скважинного (погружного) насоса при автономной системе водоподготовки;
• контроль безопасности с помощью датчиков протечки, перекрытие входных кранов и подача сигналов;
• управление электрическими полотенцесушителями;
• руководство сценариями подогрева воды согласно времени года;
• контроль перелива воды в сантехнических устройствах: в ванной, раковине;
• мониторинг качества питьевой воды и сроков годности фильтров.

3. Система управления газоснабжением для предупреждения утечек

Контролируя утечку газа с последующим отключением и сообщением владельцу, система умного дома бережет жизнь членов семьи, поскольку пожары и взрывы исключены. В умном доме все взаимосвязано, система, предотвращающая утечку газа, сообщается с датчиками возгорания и системами контроля водоснабжения.

Принцип работы системы:

• при срабатывании датчиков огня или газа подается сигнал на главный блок;
• команда главного блока передается на краны перекрытия газа и блок автодозвона;
• передача информации по SMS или интернету с записью в память компьютера;
• возможность просмотра на пульте или компьютере информации о предпринятых мерах.

Заключение

Таким образом, умный дом, помимо всех радостей, приятностей и удобств, перечисленных ранее в нашей статье, предоставляет хозяину возможность экономить на платежах за электроэнергию, благодаря отключению отопительных, осветительных, вентиляционных систем в отсутствии жильцов. Оптимальный микроклимат комнат при этом сохраняется.

При страховании своей недвижимости или продажи владелец умного дома тоже имеет большие преимущества: страховые компании предоставляют льготы, а стоимость умного дома всегда только возрастает. Не говоря уж об экономии за счет недопущения возгораний, затопления, грабежей. Весьма вероятно, что умный дом быстро окупится, благодаря пресечению только одного из этих событий. Если говорить о безопасности, сохранении жизни и здоровья близких людей, которыми не придется рисковать, благодаря разным умным системам, то здесь их помощь бесценна.

Новые перспективы открываются и для людей с ограниченными возможностями, благодаря особенностям системы умного дома. Это блоки и пульты управления с широким выбором функций, это автономность и интерактивность, интерфейсы, адаптированные под звуковые сигналы и удобное использование всего этого арсенала.

Сегодня «Умный дом» сделал человека хозяином положения в своих владениях, осуществляющим контроль над возникающими ситуациями в любое время, в любом месте, использующем эффективные средства коммуникации. Он также стал источником тенденции, обещающей в скором времени превратится в жизненную неизбежность, без которой нашу бытовую устроенность будет весьма трудно представить.