С чего начать при проектировании Умного дома

Скажем сразу — если возникло желание сделать свой дом максимально комфортным для проживания, то лучше проектирование умного дома доверить людям, которые профессионально смогут разместить все необходимые элементы системы в нужных местах и с минимальным ущербом для интерьера всего жилища.

С чего начать

Максимально эффективная система должна отвечать всем вашим потребностям, но с перспективой дальнейшего расширения ее функционала.

Для новичков под силу провести монтаж небольшого проекта. В этом нет ничего страшного. Современные готовые комплекты, которые уже есть на рынке и их можно купить за разумные деньги, уже рассчитаны на то, что их возможности можно расширять, не проводя в доме дорогостоящего ремонта по прокладке кабельных систем.

Чем вы планируете управлять

Для начала нужно задать самому себе вопрос — что мне хочется увидеть в итоге? О том, как это сделать — разговор отдельный.

1. Охранная система позволит получить уведомление на телефон и вовремя среагировать на вторжение.
2. Автоматизация электросетей — значительно уменьшит расходы на электроэнергию.
3. Пожарные датчики — своевременно оповестят о задымлении в квартире.
4. Или какие то иные цели.

Основательно поразмышляйте о тех рутинных повседневных домашних делах, которые вы выполняете и есть ли у вас желание их автоматизировать.

Иначе говоря, сначала выбрать цель, а потом искать пути — как ее можно технически реализовать. Именно в таком порядке — а не наоборот. Сперва понакупить умных девайсов и только потом придумывать — как сделать монтаж и куда их можно в доме приспособить.

Хорошо ознакомьтесь с темой — что может «Умный дом». Какие задачи он может помочь решить, а какие нет.

Вот самые популярные сценарии:

1. Автоматизировать закрытие/открытие штор.
2. Регулировать и управлять энергопотреблением.
3. Автоматизация водонагревательных установок.
4. Автоматическая система освещения.
5. Установить автоматическую систему вентиляции и электрического отопления.
6. Автополив на приусадебном участке.
7. Удаленное управление домашними электроприборами.
8. Умные замки.
9. Домашняя охранная система.
10. Удаленное управление гаражными или въездными воротами.

Опять повторимся, это только лишь вероятные сценарии. Возможности умного дома гораздо шире. Наша цель показать, что подходить к развитию своего умного жилища надо с позиций просчитанных потребностей для вас, вашей семьи и будущих гостей.

Как вы планируете управлять умным домом

Если разобрались с вопросом «что будет автоматизировано», на очереди не менее захватывающая тема «как управлять всей автоматикой»:

• Можно организовать центральную панель с экраном;
• Удаленный контроль и управление со смартфона;
• Умные розетки и выключатели;
• Полностью автоматический дом;
• Бытовые приборы способные работать в автоматическом режиме без сетевого доступа;
• Различные комбинации этих способов.

Не лишним будет напомнить — ваш бюджет тоже управляет автоматизацией. Какие-то технические решения могут лучше справиться с поставленной задачей, но они достаточно затратные, но современный рынок позволяет найти им замену за вполне адекватные деньги.

Типы систем умного дома

Вы укрепились в решении обзавестись системой «умный дом». Теперь настала очередь выбрать — какого типа она будет.

Вообще говоря, их несколько видов, а точнее пять, и все они отличаются друг от друга. Мы все описывать не будем, но о трех системах вкратце расскажем:

1. Проводные системы.
2. Беспроводные системы.
3. Централизованные системы управления.

Перед проектированием полезно ознакомится с возможностями всех систем, и выбрать ту, которая полностью покрывает и ваши потребности, и ваши возможности.

Проводная

Само название говорит о том, что для монтажа всей системы применяются провода. Все датчики и панели управления соединены между собой посредством кабельных соединений.

Системы проводного типа на современном рынке представлены большим разнообразием различных комплектующих. Это не только расширяет функционал комплекса, но и открывает перед конечным пользователем огромный спектр возможностей. Эти системы давно наработаны и испытаны в большинстве охранных комплексов.

Высокая надежность достигается именно за счет того что сигналы от датчиков проходят по кабельным линиям, что уже само по себе служит гарантией непрерывной работы. Мало того, кабельные линии обладают высокой пропускной способностью и большими скоростями обмена информационных данных. Если проводной комплекс заранее рассчитан на дальнейшую модернизацию, то дополнительные модули легко интегрируются в эту сеть.

Главный минус проводных систем — довольно сложный и трудоемкий монтаж. Устройство системы лучше всего запланировать до начала капитального ремонта в доме. Практически всегда есть необходимость штробить каналы в стенах и разборки напольного покрытия. Наиболее целесообразно такую систему умного дома запроектировать еще до строительства дома.

Беспроводная

Такие системы выгодно отличаются от проводных за счет того, что для обмена данными используется:

Развернуть такой комплекс можно как в готовом помещении, так и на этапе ремонтных и отделочных работ. Внутренний интерьер практически не нарушается.

Монтаж всего комплекта возможен своими руками и довольно быстро. Это главное достоинство таких систем. Кроме того есть возможность расширения сети — подключение новых элементов максимально несложно. Дополнительные элементы устанавливаются, как правило, самостоятельно, без привлечения специалистов.

Если выбор пал на беспроводную систему, необходимо учитывать некоторые особенности этой схемы:

1. Ограниченный радиус работы. Решается установкой дополнительных ретрансляторов радиосигнала.
2. Стены и перегородки внутри здания служат помехой для работы Wi-Fi. Также исправляется установкой контроллеров или репитеров.
3. Могут возникать программные конфликты оборудования. Поэтому к подбору всех элементов системы нужно относиться с особой тщательностью.

Централизованная

Такой умный дом работает с помощью специального логического модуля. Наличие в системе своего «мозга» позволяет собрать и анализировать всю информацию, которая собирается со всех датчиков. После последующей обработки модуль выдает исполнительные команды различным исполнительным системам.

В качестве такого логического модуля выступает специальный контроллер на борту, которого есть выходы ко всем исполнительным элементам системы.

Вся система специально программируется специализированным софтом, который в ходе работы можно дополнять различными изменениями.

Что дает такая система?

1. Нет зависимости от производителя исполнительных устройств. Подключить можно любое нужное оборудование.
2. Все элементы подсистемы управляются через единый интерфейс.
3. Появляется возможность создавать собственные сложные и многоступенчатые сценарии работы.

Уязвимое место централизованной схемы управления — невысокая надежность. Как уже было сказано всей работы руководит центральный контроллер. Естественно, работает он круглосуточно и вероятность его поломки весьма высока. Но фирмы-производители контроллеров для таких систем гарантируют большой запас прочности.

Поэтапный план

Итак, теперь осталось составить план предстоящих работ. Опять же повторимся — такое хорошее дело как «Умный дом», требует к себе профессионального отношения. Наличие поэтапного плана даст возможность оценить объем предстоящих работ и предвидеть заранее все плюсы и минусы каждого этапа работ.

Профессионалы советуют — на первом месте по важности стоят электромонтажные работы. Как минимум необходимо понять состояние электропроводки. Если она изношена, то она сама станет дополнительным источником неприятностей для жилища. Помимо всего прочего это просто небезопасно.

Да конечно есть беспроводные системы. Но и для их полноценной работы требуется наличие электричества. Да хотя бы для той же самой панели управления необходима электропроводка. Понятно, что такие системы дублируются автономными источниками питания. Но ключевое слово — «ДУБЛИРУЮТСЯ», а не заменяют.

Если датчики могут работать автономно, от батареек, то для контроллера и разнообразных исполнительных устройств (реле, электромоторы, умных патронов и так далее) необходимо провести проводку чтобы сделать монтаж в нужном месте.

Мало того, необходимо учесть и перспективу будущей модернизации умного дома.

Для этой цели и нужен проект. Он позволит заранее наметить места установки для умных устройств с постоянным электропитанием. А вы сможете проверить возможность прокладки электрокабеля в нужных местах.

Если предполагается использовать уже имеющиеся домашние розетки лучше заранее убедиться что подрозетники подходят по размерам к предполагаемым модулям, которыми будет окружён умный дом.

Для некоторых реле и выключателей необходимо наличие третьего заземляющего провода или нулевой фазы. Тут нужна помощь профессионального электрика.

Если нет, то лучше поискать такие модификации реле, где нет необходимости обязательного подсоединения к нулю.

Заключение

Умный дом — это близкое будущее. Такое жилье будет максимально автоматизировано и с высоким уровнем безопасности. Главное преимущество — возможность существенной экономии природных ресурсов.

Видео по теме

Индивидуальный исследовательский проект на тему «Умный дом — технология будущего»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Умный дом — технология будущего

Автор проекта: Зайцев Дмитрий,

учащийся 7б класса

МБОУ «Гимназия №26» г. Миасса

Родионова Светлана Викторовна,

учитель математики и информатики.

Миасский городской округ, 2018 г.

Современное общество нельзя представить себе без новейших компьютерных технологий. Технологии используются во всех сферах жизни человека, в том числе и в организации его жилья. Я, выбрал этот проект так, как хочу узнать, что такое «Умный дом», какие технологии нужно использовать, чтобы сделать дом «умным», насколько комфортнее и безопаснее жить в таком доме, есть ли у него недостатки. Я хочу изучить этот вопрос, провести сравнительный анализ обычного дома и «умного» дома, смонтировать видео как конечный продукт и показать его широкой аудитории.

Цель: Узнать, какие технологии используются для создания «умного» дома.

Изучить литературу по данной теме.

Познакомиться с новейшими технологиями в области благоустройства жилья.

Провести сравнительный анализ обычного дома и «умного» дома.

Создать видеофильм по теме «Умный дом – технология будущего»

К концу XIX века дома приобрели современные удобства: электрический свет, холодную воду, телефон. С развитием технического прогресса жизнь людей с каждым годом становилась всё комфортнее и проще. На смену старым технологиям, затрачивающим много времени и ресурсов, пришли новые более экономичные и удобные.

Раньше, когда я был маленький, мы с родителями, приходя домой топили печку, чтобы прогреть дом, носили воду с колонки. Прошли какие-то 10 лет и всё изменилось. Дом отапливается с помощью системы отопления, вода подается с помощью насосов, свет включается и выключается автоматически. Это приводит к экономии времени и дает возможность людям заниматься чем-то более полезным и интересным.

С каждым годом дома становятся всё более «умными». Они оборудуются различными интерактивными системами: освещение, электроника, вентиляция, кондиционирование, техника домашнего кинотеатра, охранно-пожарная сигнализация и т.д. В домах появляются системы, которые умеют реагировать на чрезвычайные ситуации. Например: если возникает пожар или протекает вода, датчики срабатывают и отправляют на телефон хозяина сообщение о неполадках.

Самое главное, что все эти функции объединены, автоматизированы и подчинены заданным сценариям, что позволяет создать полный комплект управления, который и называется «Умный дом». Система полностью отвечает потребностям человека. Если температура в доме превысила заданную, включается система проветривания, если отключили энергию, то включается резервное питание, когда же основной источник питания включается, то резервный отключается и всё работает, как прежде. Управлять таким домом можно не только, находясь в нем, но и дистанционно с помощью телефона или планшета.

Отличия дома старого поколения и нового можно наглядно посмотреть на представленных рисунках (рис.1, рис.2).

Рис.1 Дом XIX века Рис.2 «Умный» дом

Система «Умный дом» управляет электроприборами, климатом, вентиляцией, домофоном, системой полива в саду, системой безопасности и т.п.. Она дает человеку комфорт, безопасность, гибкость управления, универсальность.

Систему можно легко перенастроить в соответствии с потребностями людей, которые в нем живут, с помощью компьютера. Для контроля используются датчики (рис.3).

Рис.3 Датчики, входящие в систему управления

Система «Умный дом» стоит не дёшево. Но она окупает сама себя, помогая экономить электроэнергию, воду, газ.

Система потребляет мало энергии от 0,1 до 0,5 кВт, при этом электрический чайник потребляет – 2 кВт, утюг – 1 кВт, кондиционер – 4 кВт, стиральная машина — 2,5 кВт. Самое дорогое — обогрев жилища. На это уходит до 70% всей энергии. Система „Умный дом“, когда вы уходите из дома, включается режим минимального обогрева, это дает сэкономить до 30% потребления энергии. Понижение на 1 о дает экономию 5% электроэнергии.

Система плавно распределяет нагрузку, вовремя отключая приборы из сети. Забудьте о не выключенном утюге или плите. Умные розетки сами отключат приборы, которые вы не используете. Вы не затопите соседей, интеллектуальная система, просто не допустит этого. Система выключит свет, когда рядом некого нет, это экономит от 14% до 20% электроэнергии. Система окупиться через 5-8 лет.

В исследовательской части своего проекта я постарался провести сравнительный анализ обычного дома и дома, оборудованного системой «Умный дом». Результаты анализа я занес в таблицу.

В завершении работы над моим проектом, я создал видеофильм «Умный дом – технология будущего», в котором постарался рассказать об особенностях устройства современного дома. Видеофильм я монтировал в программе Windows Movie Maker 2.6. Сначала я создал видеоряд, а затем озвучил его.

Видеофильм можно использовать на уроках информатики, наглядно демонстрируя использование новейших технологий в повседневной жизни.

Изучив литературу по данной теме, проведя сравнительный анализ между обычным домом и домом, оборудованным системой «Умный дом», я пришёл к выводу, что жить в «умном» доме гораздо комфортнее и безопаснее, чем в обычном. Единственный недостаток «умного» дома – это его стоимость, но затраты на установку системы управления домом окупаются в течение 5-8 лет, учитывая экономию электроэнергии, воды и газа. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что «умный» дом — это технология будущего.

1. Элсенпитер Р.К., Велт Т.Д. Умный дом. Строим сами/ Кудиц-образ, 2005

2. Харке В. Умный дом/ Техносфера, 2006

3. Сопер Марк Эдвард Практические советы и решения по созданию „Умного дома“/НТ Пресс, 2007

4. Тесля Е. Умный дом своими руками /Питер, 2008

5. Богуанов С.В. Умный дом/ Наука и Техника, 2005

6. Кошмаров А. Умный дом своими руками/ДМК-Пресс, 2013

7. Дементьев А. Умный дом 21 века / ЛитагентРидеро, 2016