Проект умного дома: с чего начать?

Решили самостоятельно спроектировать умный дом в квартире или коттедже? Есть несколько самых общих правил, которые следует учесть перед тем, как приступать к работе.

Как и любой другой проект, установку системы умного дома лучше спланировать заранее. Потратьте немного времени на то, чтобы сразу обозначиться с общей концепцией умного дома и продумать некоторые нюансы. Тогда вам не придется нести расходы на лишние устройства, спешно докупать недостающее оборудование, перестраивать сеть и переносить уже смонтированные компоненты с места на место. В этой статье мы расскажем, почему важно планировать систему домашней автоматизации и как это сделать.

Определитесь с тем, чего вы хотите от умного дома

Прежде чем начинать собственный проект умного дома, нужно принять несколько важных решений, которые определят все ваши дальнейшие действия. Во-первых, ответьте на вопрос, какую систему вы хотите смонтировать — проводную или беспроводную. В последнее время проводные системы обычно устанавливают в офисах, отелях, клиниках и т.д. В городской квартире или загородном коттедже намного удобнее монтировать беспроводную систему. Ее можно установить на готовый ремонт без пыльных работ по прокладке кабелей, поэтому общая стоимость инсталляции и потраченное на нее время окажутся меньше, чем в случае с проводными системами. Мы рекомендуем остановиться на беспроводном варианте умного дома.

Выбор протокола домашней автоматизации определит все ваши дальнейшие действия

Во-вторых, нужно определиться с сетевым протоколом домашней автоматизации. Сегодня выбор беспроводных технологий широк: Z-Wave, ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy Thread и т. д. Выбирать протокол умного дома нужно тщательно: в дальнейшем он будет определять, какие совместимые устройства вы должны купить для своего проекта. Оценивайте технологию с точки зрения ее массовости, взаимной совместимости устройств различных производителей, функциональных возможностей, перспектив технического развития и защищенности. Мы подготовили большую статью, в которой подробно рассказываем о плюсах и минусах каждой из этих технологий.

Выбор протокола умного дома будет определять то, какие устройства, поддерживающие этот протокол, вам нужно купить:

• Контроллер (хаб) умного дома. Это центр управления всеми устройствами, сценариями домашней автоматизации, а также удаленным доступом к умному дому с компьютера и/или смартфона.
• Датчики (сенсоры). Датчики — это компоненты беспроводной сети, которые отправляют данные контроллеру или другим устройствам умного дома. На основе этих данных умный дом выполняет те или иные действия.
• Актуаторы (исполнительные устройства). Если контроллер — это «мозг» умного дома, а датчики — «органы чувств», то актуаторы — это его «руки». Актуаторы исполняют определенные действия (включают и выключают освещение, электроприводы и т.п.) по команде, которую контроллер дает, исходя из данных, отправленных датчиками.

Подробнее о контроллерах, датчиках и актуаторах мы рассказываем в цикле видеоуроков «3 видео для легкого старта работы с умным домом».

Контроллер, датчики и исполнительные устройства — главные компоненты умного дома

Приступайте к проектированию системы умного дома

Для этого ответьте на несколько вопросов:

1. Кто будет использовать умный дом?

Вначале определите, кто будет пользоваться умным домом. Вы живете один? Если нет, то проживают ли в вашей квартире пожилые люди? Часто ли к вам приезжают гости? Представьте, что вашими умными устройствами придется часто пользоваться другим людям. Где лучше разместить умные гаджеты, чтобы они не вызывали дискомфорта у других? Например, кого-то может раздражать автоматическое включение и выключение умных ламп. Тогда, возможно, вместо датчиков движения в некоторых комнатах лучше установить умные кнопочные выключатели. Помните, что не все люди, даже молодые, технически подкованы. Некоторым комфортно пользоваться бытовыми и осветительными приборами только по старинке.

Планируйте умный дом так, чтобы им было удобно пользоваться всем, кто живет в квартире

Поговорите с потенциальными пользователями, расскажите о том, как вы планируете внедрить домашнюю автоматизацию, и какие выгоды она несет. Постарайтесь, чтобы умный дом был комфортен для всех.

2. Чем вы планируете управлять?

Всегда ставьте во главу угла вопрос «что я хочу сделать», а не «как я хочу это сделать». Каких целей вы хотите добиться домашней автоматизацией? Получать уведомления о том, что в доме кто-то есть в ваше отсутствие? Экономить электроэнергию? Видеть тревожные сигналы о задымлении и других опасных ситуациях? Достичь каких-то других целей?

Подумайте о том, какие рутинные действия вам приходится выполнять каждый день, и хотите ли вы их автоматизировать. Иными словами, сначала обозначьте проблему, и только потом выбирайте для нее техническое решение, а не наоборот. «Технологии ради технологий» — не лучший подход. Лучше заранее представлять себе, что может умный дом, а чего — не может. Вот некоторые самые распространенные сценарии его использования:

• Автоматическое и удаленное управление моторизированными шторами, жалюзи и окнами.
• Мониторинг энергопотребления и управление им.
• Автоматическое управление электрическими водонагревателями (бойлерами).
• Автоматизация освещения.
• Управление электрическими системами отопления и вентиляции.
• Автоматизация полива газонов и грядок.
• Управление температурой воды, насосами и моторизованными тентами (крышками) бассейнов.
• Удаленное управление бытовыми электроприборами.
• Управление доступом в жилище (управление умными замками, охранная сигнализация, открытие/закрытие гаражных и въездных ворот).
• Ситуативное информирование: оповещения на смартфон от датчиков вибрации, открытия дверей и окон, движения (или его отсутствия), утечки газа, задымления, протечки воды, уровня жидкости и т.п.).

Возможности умного дома отнюдь не ограничиваются этими сценариями. Но подходить к выбору того или иного варианта использования умного дома лучше с точки зрения разумной достаточности и комфорта для всех пользователей в вашем жилище.

3. Как вы планируете управлять умным домом?

Определившись с тем, что именно вы хотите автоматизировать, подумайте о том, как вы будете управлять системой. Нужна ли вам центральная панель управления с экраном? Хотите ли вы реализовать удаленное управление всеми домашними устройствами через единую сеть, или какая-то «умная» бытовая техника будет работать автотомно, вне сети? Как вам удобнее управлять устройствами – с телефона, с помощью умных выключателей, голосом, в полностью автоматическом режиме или сочетанием этих способов? И, разумеется, не забывайте о бюджете. Иногда выбор в пользу того или иного способа управления автоматизации диктуют деньги, а не лучшие из технических решений, имеющихся на рынке.

4. Каков ваш поэтапный план?

Составьте поэтапный план проекта автоматизации жилища. Он позволит оценить масштаб работ и учесть все критически важные этапы. Всегда начинайте с электропроводки. Для начала оцените ее общее состояние. Умный дом — явно не лучший способ потратить деньги, если в квартире или доме изношенная и небезопасная проводка.

Если для контроллера и исполнительных устройств с постоянным питанием (реле, диммеров, умных патронов для ламп и т.п.) нет проводки в нужных местах, то ваш проект автоматизации не продвинется. Кроме того, учитывайте перспективу расширения умного дома в будущем. Подумайте, где вы хотите установить умные устройства с постоянным питанием, а затем проверьте, есть ли возможность подвести к ним электроэнергию.

Если вы планируете устанавливать встраиваемые беспроводные модули в штатные розетки и выключатели, то убедитесь, что подрозетники и монтажные короба имеют достаточную глубину, чтобы в них уместился модуль.

Некоторые беспроводные реле и выключатели требуют подключения к нейтрали. Проконсультируйтесь с электриком, есть ли в вашем доме такая возможность. Если нет, то ищите версии реле и выключателей, не предполагающие подключения к нейтрали.

Укажите на плане дома и квартиры места расположения умных устройств

Отметьте на плане места установки датчиков, актуаторов и контроллера. Если контроллер беспроводный, то всегда лучше устанавливать его в центре квартиры или дома, насколько это возможно. Некоторые беспроводные протоколы, основанные на ячеистой топологии (например Z-Wave и ZigBee) предполагают использование ретрансляторов радиосигнала. Ими выступают устройства с постоянным питанием — встраиваемые реле розеток, диммеры и некоторые другие устройства. В общем случае, чем больше ретрансляторов сигнала вы установите, тем лучше. Важно помнить, что металл, натуральный камень и бетон (особенно армированный) значительно ослабляют сигнал. Поэтому чем больше ретрансляторов, тем больше вероятность, что контроллер без проблем построит для радиосигнала альтернативный маршрут. Повторимся: для ретрансляторов обычно требуется постоянное питание, а стало быть — электропроводка.

Подробнее об особенностях установки беспроводной системы умного дома (на примере технологии Z-Wave) читайте в цикле наших технических статей.

Примеры вопросов, на которые надо ответить до начала конкретных проектов автоматизации

Ниже — примеры вопросов, которые вы должны задать себе перед тем, как начинать проекты автоматизации освещения и управления жалюзи:

Автоматизация освещения

Для какой цели вы хотите автоматизировать освещение и как будете использовать автоматическую систему? В каких комнатах? Вы хотите использовать проводную или беспроводную технологию автоматизации? Какой протокол автоматизации вы считаете для себя более подходящим? В каком состоянии домашняя электропроводка? Вы хотите использовать умные лампы (они дороже обычных) или диммеры/реле для обычных ламп? Хотите ли вы, чтобы лампы всегда включались, когда кто-то входит в помещение, или включались по движению только вечером/ночью? Если вы хотите использовать цветные светодиодные ленты, то есть ли возможность подвести к ним питание? Какой бренд умных ламп вы предпочитаете? Есть ли у этого бренда умные лампы с поддержкой выбранного вами протокола автоматизации?

Управление рольставнями

Для какой цели вы хотите автоматизировать моторизованные рольставни? В каких комнатах? Хотите ли вы, чтобы рольставни открывались/закрывались в автоматическом режиме или только по вашей команде со смартфона? Хотите ли вы, чтобы рольставни автоматически закрывались во время дождя? Нужно ли одновременно с рольставнями автоматически закрывать оконные фрамуги? Есть ли возможность подвести питание к электроприводам рольставней и моторизованных оконных систем?

Если у вас нет необходимых навыков работы с электропроводкой, обращайтесь к профессионалам

Если вы не можете ответить на эти или какие-то другие вопросы, то лучше обратиться к профессиональному инсталлятору систем «умный дом». Кроме того, всегда обращайтесь к профессионалам, если ваш проект требует установки встраиваемых реле розеток, диммеров, питания электроприводов и т.п., а у вас нет навыков работы с электропроводкой. У профессиональных инсталляторов также лучше заказывать установку критически важных систем (предотвращения протечек, датчиков задымления и утечки газа и т.п).

Заключение

Грамотное проектирование умного дома — залог того, что готовая система будет отвечать вашим потребностям, и что вы будете способны расширять умный дом в будущем, укладываясь в рамки бюджета. Если вы новичок в мире домашней автоматизации, начинайте с небольших проектов. Тем более, что современные беспроводные технологии позволяют наращивать возможности умного дома без необходимости выполнять дорогостоящие и пыльные работы по прокладке кабелей.

Проект Умного Дома

В предыдущей статье я писал о том, зачем нужен проект системы. Точнее, каких проблем мы избежим, заранее разработав его. Проект необходим, если мы хотим получить нормальную рабочую систему. Чтобы через 5, 10 и 20 лет специалист мог посмотреть проект и понять, что как сделано, и как можно починить или модернизировать систему. Или вообще заменить всё оборудование системы на другое не трогая кабели в стенах.

Рассмотрим, как сделать грамотный проект системы Умный Дом, чтобы было по всем правилам.

Важно понимать, что полноценный проект включает в себя не только элементы автоматики, но и электроснабжение и слаботочные системы, даже то, что Умный Дом в данной задаче не затрагивает. Очень сложно разносить отдельно Умный Дом и электрику, это приводит к лишним щитам и непродуманности некоторых решений. То есть, выполнение полного проекта всех кабелей квартиры или дома, силовых и слаботочных, без деления сфер ответственности сильно уменьшает объём сложностей при реализации и дальнейшем обслуживании систем.

Инженерный проект и дизайн-проект

Важно разделять инженерный проект и дизайн-проект. В дизайн-проекте указаны расстановка осветительных приборов, розеток и выключателей, они продумываются в соответствии с планом интерьера и расстановкой мебели.

Вот дизайн-проект, который нам нужен, с расстановкой всех элементов:

На плане обозначены все светильники и все выключатели. Группы пронумерованы, чтобы удобнее было с ними работать. Если количества элементов не превышают 15-20, то можно использовать абсолютную нумерацию, когда их становится больше, то удобнее нумеровать как номер_помещения.номер_группы, чтобы удобнее было определять, в какой комнате находится элемент. Например С5.1 — свет №1 в комнате №5. На чертеже выше нумерация такая, что выключатель и светильник с одинаковым номером соответствуют друг другу. Это неудобно, так как появляются выключатели с одинаковым номером. Точнее, была бы у нас классическая электрика, было бы не важно, так как кабель от выключателя идёт на лампочку. А в умном доме кабели от выключателей идут в щит, хотелось бы, чтобы по номеру на кабеле в щите можно было определить точно конкретный выключатель. Поэтому в проектах систем Умный Дом номера выключателей не повторяются. А одинаковые номера лампочек означают, что все лампочки подключены к одному кабелю, то есть, включаются и выключаются только одновременно. На плане выше у входа выключатель «выключить весь свет в квартире».

Зачастую заказчик говорит, что проект электрики у него уже есть, имея в виду вот этот план расстановки элементов. На самом деле, план электрики — это схемы монтажа кабелей и схема электрощита. Это как раз то, что входит в инженерный проект.

Если бы никакого Умного Дома в квартире не было, то опытный электрик по дизайн-проекту мог бы сделать монтаж кабелей, но при желании добавить какие-то элементы автоматики надо, чтобы проект кабелей выполнялся специалистом именно в этой теме.

Из важных для выполнения инженерного проекта страниц дизайн-проекта есть также план электрических тёплых полов и расстановка радиаторов, а также план сантехники для обозначения датчиков протечки воды и кранов перекрывания воды.

Проект кабельных трасс

Итак, инженерный проект. На каждом листе проекта разные разделы: освещение, выключатели, розетки, датчики движения, датчики дыма, моторизированные шторы и так далее.

Стоит быть готовым к тому, что для современной электрики и автоматики щиты всегда требуются достаточно крупные.

На схеме выше мы видим, что розетки распределяются по группам, к каждой группе идёт отдельный кабель. Толстой линией обозначаются жгуты кабеля — чтобы не рисовать много параллельных линий, рисуется один жгут. Здесь в проекте не указаны все размерные привязки, но чаще бывает, что в инженерном проекте они указываются, чтобы при монтаже не смотреть дизайн-проект.

Далее делаем план разводки кабелей на освещение:

От щита ведём кабели на все группы света, чётко нумеруя кабели.

Далее идут схемы монтажа кабельных трасс по всем разделам проектирования: выключатели, датчики движения, датчики дыма, датчики протечки воды и краны перекрывания стояка, динамики аудиосистемы, интернет-розетки, тёплый пол, радиаторы.

Щиты и схемы

После всего этого переходим к щитам электрики и автоматики. Начинаем с их расположения:

Наполнение щита автоматики:

Третья рейка снизу — это контроллер Beckhoff и модули расширения контроллера. Под ним блоки питания и клеммы для подключения слаботочных линий. Внизу аккумуляторы резервного питания. Справа GSM модем. Много реле.

Для всех систем структура элементов в щите разная. Например, при контроллере Wirenboard или Larnitech в щите будет много модулей, подключаемых к контролеру по шине, со встроенными реле.

Пример слаботочного шкафа:

Цоколевка контроллера. По ней видно, что подключается на каждый вход/выход контроллера. Вот цоколёвка для модулей Beckhoff:

И ещё важная схема — схемы подключение элементов. Как подключается к контроллеру каждый элемент: выключатель, датчики разных типов, свет, шторы и прочее.

Вот структурная схема соединения электрощитов для большого дома:

Такие структурные схемы есть для большинства слаботочных систем (компьютерная сеть, домофон, домашний кинотеатр). Вот схема монтажа кабелей на калитке для простой системы с электромагнитным замком:

Вот схема кабелей спутникового телевидения:

Ну и типовые схемы подключения элементов: датчиков разных типов, кранов, карнизов.

Проект достаточен для полного монтажа всех кабелей, сборки щитов, подключения всех датчиков и приводов.

Я считаю, что проекты электрики, автоматики Умный Дом и слаботочных систем неразрывны, в идеальном варианте они должны выполняться одним проектировщиком, тогда строителям будет удобно по ним работать. За исключением каких-то специализированных систем вроде молниезащиты. Поэтому в проектах я, как правило, выполняю схемы вообще всех кабелей.

Спецификация оборудования

Последний этап проектирования — спецификация оборудования. То есть, подсчёт всего оборудования, которое используется в проекте.

В столь нелюбимых мной официальных проектах спецификация оборудования вставляется таблицей прямо в общий PDF файл, так что с ней потом крайне неудобно работать. Я делаю спецификацию в Excel.

Здесь при закупке оборудования будет легко менять что-то, выделять позиции, добавлять цены. Я часто пишу к позициям комментарии о том, где это можно купить, какова стоимость (чтобы заранее по спецификации видеть, что сколько может стоить), какой запас предусмотреть, зачем нужна эта позиция.

Всё это входит в стандартный проект кабельных сетей. Этого достаточно, в сочетании с дизайн-проектом, для монтажа кабелей, сборки щитов и подключения элементов. Есть более простой формат «мини-проект», который отличается отсутствуем схем монтажа кабелей, все остальные разделы проекта остаются. Мини-проект выполняется быстрее, стоит дешевле, но требует от монтажников согласовывать все места установки элементов отдельно.

86,307 просмотров всего, 148 просмотров сегодня