Как работает Умный дом

Система «Умный дом» подразумевает комплекс систем автоматизаций и управления всеми электроприборами, бытовой техникой, системами коммуникаций, имеющимися в квартире, частном доме или офисе.

На данный момент на рынке более тысячи производителей предлагают свои решения решающих свои задачи.

Что представляет собой такая система?

Современные комплексы умного дома регулируют включение/отключение кухонного и мультимедийного оборудования, освещения, другой электроники. Можно подключить систему открывания/закрывания окон, дверей, жалюзи, штор, перевести бытовую технику в спящий режим.

Умный дом повышает уровень комфорта, собирая информацию с датчиков, осуществляющих мониторинг микроклимата, подает команды исполнительным механизмам и устройствам. В каждом из помещений создается необходимая температура, поддерживается комфортный климат.

Контролируются любые системы, входящие в умный дом:

  • внутреннего и наружного освещения, декоративной подсветки фасадов, входных групп, придомовой территории, рекламных модулей;
  • энергопотребления с равномерным распределением фазовой нагрузки;
  • энергоснабжения, включая подключение альтернативных источников питания, генераторов;
  • водоснабжения и водоотведения;
  • фильтрации воды, воздуха;
  • мультимедиа и домашних кинотеатров;
  • наблюдения за детьми (передвижение по помещению, территории, безопасность), домашними питомцами (подача корма и воды);
  • отопления помещений с учетом индивидуальных температурных режимов в помещениях;
  • антигололедного обогрева ступеней, лестниц, дорожек, кровли, ливневых стоков;
  • кондиционирования воздуха, вентиляции, увлажнения;
  • полива, отсоса дренажных стоков;
  • пожарного оповещения;
  • охранной сигнализации с разрешением доступа на объект, видеонаблюдением;
  • открывания ворот, калитки, гаража; рольставней, штор, жалюзи.

Это далеко не весь функционал системы автоматизации, с развитием технологий возможности расширяются.

Что такое умный дом: принцип работы и устройство
Что такое умный дом: принцип работы и устройство

Разновидности умного дома

Для создания системы, по принципу работы используется универсальные решения, которые классифицируется по нескольким признакам, утвержденным Альянсом электронной промышленности.

Централизованное и децентрализованное управление домом

При централизации формируется один логический модуль – программируемый контроллер, он отвечает за все системы одновременно и оснащен большим количеством входов и выходов.

Всё программное обеспечение, вся логика прописывается на нем.

Плюсы такого компьютерного модуля очевидны: можно подключать много различного электрооборудования, управлять которым удобно с одного места, работоспособность зависит от выбора хаба и его задач.

Подключать централизованное управление необходимо к бесперебойному источнику питания, при отключении электричества функционирование привязанных систем невозможно. Жизнеобеспечение квартир, офисов, зданий зависит от бесперебойности работы контроллера.

Децентрализованное или распределенное управление – это набор самостоятельных контроллеров и исполнительных устройств. Достоинства таких «мозговых» модулей в операционной памяти хабов, информация в них при отключении электропитания сохраняется. Надежность управления повышается, не ограничено число подключаемых систем. Когда из строя выйдет одна из них, остальные продолжат работать. Минусом считается большой набор оборудования, для монтажа которого требуется большой щит.

Децентрализованные подсистемы нередко устанавливают для дублирования ключевых функций с целью повышения надежности. Децентрализованные подсистемы устанавливают на несанкционированное проникновение, открывание и закрывания въездов, входов.

Проводные и беспроводные технологии

Принцип работы контроллера (мозга умного дома) основан на получении и передачи сигнала по проводам или воздуху. Чтобы определиться с выбором, важно знать плюсы и минусы различных модификаций.

Проводная система Умный дом

Связь с хабами осуществляется по информационной шине. Для шины можно использовать специализированный кабель (Zennio KNX J-Y(ST) Y 2x2x0,8) или экранированную витую пару. При экранировании исключаются электромагнитные помехи, не будет наводящих токов. При передаче данных по проводам корректность исполнения команд и скорость отклика высокая. Проще расширить функционал комплекса, подключив еще одну электронную систему.

Для умного дома придется прокладывать отдельную проводку, делать это лучше всего на стадии строительства или при проведении ремонта до чистовой отделки. Желательно планировать систему с запасом, с возможность расширения системы.

Основным минусов такого решения считается сложность монтажа и дополнительные расходы на проводку.

Беспроводная система Умный дом

При использовании радиосигнала исключаются расходы на покупку и прокладку кабеля. Можно монтировать комплекс в отремонтированных помещениях, деревянных домах, где запрещено делать скрытую проводку. Радиосвязь удобна, просто устанавливать оборудование, но ограничена функциональность такого протокола управления.

Стабильность работы беспроводной панели зависит от мощности и чистоты радиосигнала. Помехи создают бытовые электроприборы, мощные гаджеты. Беспроводное оборудование запитывается от батареек, которые необходимо периодически заменять. Радиокомплекс при всех своих достоинствах по надежности уступает проводным аналогам. Некоторые производители выпускают комбинированные модификации умного дома с проводными и беспроводными устройствами, которые монтируются одновременно, иногда дублируя друг друга.

Открытый/закрытый протокол системы автоматизации

Протоколом называется кодовый язык, на котором «общаются» все электронные устройства. Когда производители предлагают комплекс умный дом, описание формы взаимосвязи с системами обязательно.

KNX – открытый и самый популярный стандарт передачи данных. Ассоциация проверяет совместимость оборудования различных брендов, проводит регламентированное тестирование новых моделей.

Блоки протокола KNX взаимозаменяемые, проблем с сервисным обслуживанием умного дома не возникает. Комплексы, изготовленные по единому стандарту взаимодействия с энергонезависимой памятью устройств, одинаково удобны при независимой работе систем и централизованном управлении.

На российском рынке представлен большой выбор устройств открытого протокола с различным функционалом и дизайном. Можно подобрать модель для любого интерьера.

Закрытый протокол выходит за рамки стандарта

Каждая фирма выпускает свою линейку комплектуемых устройств умного дома.

Модификации закрытого протокола проще программировать, но в случае поломок элементов придется искать фирменные сервисы или заказывать новые устройства. Привязка к одному производителю минимизирует функциональность комплекса, количество сопоставимых систем ограничено.

Закрытая система подразумевает комплектацию блока управления только из тех компонентов, которые способны общаться на специально созданном кодовом языке.

  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство
  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство
  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство
  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство

Технология и принцип работы

Система домашней автоматизации основана на принципе сбора необходимых данных и управления исполнительными устройствами.

Что входит в систему умный дом:

  • всевозможные датчики, сенсорные панели, выключатели, сторонние сервисы, телефоны и планшеты, с помощью этих устройств умный дом собирает необходимую информацию, так же они являются триггерами для исполнения команд
  • контроллер, центр умного дома. Все данные сводятся в него, программное обеспечение и логика позволяющая делать автоматизации тоже находится в нем.
  • Исполнительные устройства. Актуаторы, диммеры, двигатели, замки, кондиционеры и т.д. Любые приборы которыми может управлять система умный дом.

Все составляющие связаны между собой проводной или беспроводной связью. Надежную коммуникацию обеспечивает дополнительное оборудование: распределители, кабель, радиоустройства, маршрутизаторы, автономные источники питания и другие элементы.

Как работает умный дом?

Вся работа построена на то что контроллер собирает данные, получает команды и отдает команды.

Получение команды:

  • команды отдает сам человек, с помощью нажатия выключателей, с помощью голосовых помощников, с телефона. Например, при уходе из дома последнего человека нажимается клавиша «выключить всё», контроллер отключает весь свет, отключает необходимые розетки, климатическая система уходит в эко режим, а система безопасности включается.
  • Автоматический режим. Сценарии запускаются по заранее прописанному алгоритму. Тот же сценарии «выключить всё» может запускаться по местоположению хозяина, при удалении от дома на 150 метров, система выполняет все те-же действия описанные раннее.
  • Система Умный дом состоит из нескольких узконаправленных подсистем, некоторые из них распишем подробнее.

    Системы для управления освещением

    Система умный дом почти всегда начинается с управления светом. Блоками управления выступают актуаторы, диммеры и силовые блоки (для беспроводных систем). Всё это работает в комплексе с другими системами автоматизации, различными датчиками и логическими правилами, что позволяет создавать интересные решения. Решения:

    • Поддержка постоянного уровня освещенности в помещении. Осуществляется с помощью диммирование и автоматизации карнизов, данные собираются с помощью датчика освещенности.
    • Автоматическое выключение/выключение света в проходных помещениях. Использовать датчики движения для управления светом в жилых комнатах не рекомендуется.
    • Поддержка различной теплоты светы. Утром светодиодная лента светит белым светом, ближе к вечеру свет плавно насыщается и превращается в теплый желтый.

    Весь свет в доме может управлять с помощью голосовых помощников, сенсорными панелями, обычными выключателями и с телефона.

    Технология климат-контроля

    Климат- контроль в умном доме связывает любые инженерные системы способные влиять на атмосферу в помещении, будь то сплит-системы, приточно-вытяжные установки, радиаторы, теплые полы, увлажнители и т.д. Система регулирует:

    • температуру, обеспечивая слаженную работу радиаторов, теплых полов и кондиционеров
    • экономия энергии и комфортная температура в ночное время
    • поддержка необходимой влажности воздуха, и контроль за содержанием углекислого газа.
    • система может взаимодействовать с датчиками движения, с геопозицией хозяев дома, сервисами погоды, внешними метеостанциями и т.д.

    Обеспечение безопасности с системой умный дом

    Охранные системы в умном доме делиться на две составляющие инженерная и личная. В рамках одного проекта они дополняют друг друга. Помещения оснащаются камерами, датчиками присутствия, звука, открытия, дыма и т.д.

    Инженерные системы безопасности контролируют подачу/отключение воды, отслеживают протечки, пробои проводки, обеспечивают защиту от коротких замыканий. Предусмотрена система пожаротушения, отправка уведомлений владельцу и охранным службам.

    Личные системы безопасности ограничивается система видеонаблюдения, пожарной охраной, умными замками (smart lock)

  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство
  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство
  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство
  • Что такое умный дом: принцип работы и устройство

Системы умный дом появились более полувека назад, и продолжают развиваться. Изменения претерпевают как функциональная составляющая, так и дизайн.

Контроллеры для небольших систем автоматизации поддерживающие различные беспроводные протоколы могут быть размером с пачку сигарет.

Если говорить о проводных решениях, то оборудование автоматизации, совмещённое с силовым щитом может занимать довольно много места. Например, для одной квартиры мы использовали щит ABB TwinLine 1850x1050x350 на 576 модулей. При грамотном расположении такого щита он будет гармонично вписан в дизайн квартиры или дома.

Всевозможные выключатели, датчики, сенсорные панели встраиваются в отделку, не нарушают эстетики пространства.


Что такое умный дом: принцип работы и устройство
Что такое умный дом: принцип работы и устройство
Предыдущая статья
Следующая статья

Остались вопросы?
Напишите нам и мы поможем подобрать нужную систему!
Мобильный телефон
Email
Telegram
ВКонтакте