Как сделать умный дом своими руками arduino, knx

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, после определенного слова играет музыка. Все это оборудования является интеллектуальной домашней системой, и мы предлагаем рассмотреть, как сделать умный дом своими руками, что для этого нужно, а также какова схема такой системы.

Умный дом – что это

Умный дом – это домашняя автоматика, которая является жилым расширением автоматизации зданий. Главная автоматизация может включать централизованное управление освещением, ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), бытовую технику, открывать замки ворот, дверей, GSM и других систем, чтобы обеспечить улучшенное удобство, комфорт, энергоэффективность и безопасность. Нужно отметить, что для некоторых категорий населения (пожилых людей, инвалидов) это мероприятие может стать необходимым.

Фото — Умный дом идеи распределения

Содержание дома напрямую зависит от потребностей хозяев. Несмотря на все рекламные компании, безопасность систем значительно преувеличена. Осуществляется сильная нагрузка на электрощиток, это может быть опасно, если в квартире слабая разводка. Кулаков советует для начала поменять полностью проводку.

Фото — Простой умный дом

С новейшим внедрением в нашу жизнь SMART технологий, многие уже не представляют свою жизнь без автоматических установок, программного оборудования, нам необходим беспроводной интернет, бытовые приборы.

Домашняя автоматика относится к использованию компьютерных и информационных технологий для управления бытовой техникой и их функциями. Она может варьироваться от простого дистанционного управления освещением до сложных сетей на базе компьютера/микро-контроллера с разной степенью интеллекта и автоматизации. Домашняя автоматика преимущественно должна быть максимально простой.

Фото — Умный дверной замок

Достоинства использования «умного дома» в квартире на базе PIC или WAVE:

1. Экономичный расход времени на ежедневную настройку разнообразных механизмов, прием звонков, рассылку почты;
2. Использование газообразных или жидких топливных материалов, а позже использование электричества, позволило увеличить автоматизацию в системах отопления, уменьшая рабочую силу, необходимую, для ручной дозаправки обогревателя и печи.
3. Развитие термостатов позволило настроить более автоматизированное управление отопление, а позже охлаждение;
4. Так часто осуществляется охрана промышленных объектов, жилых помещений;
5. По мере увеличения числа управляемых устройств в доме поднимается их взаимосвязь. Например, печь может отправлять уведомления, когда он нуждается в чистке, или холодильник, когда он нуждается в обслуживании.
6. В простых установках, smart может включать свет, когда человек входит в комнату. Также в зависимости от времени суток, телевизор может настраиваться на нужные каналы, выставлять температуру воздуха, освещение.

Умный дом может предоставить интерфейс-доступ к бытовой технике или автоматизации, чтобы обеспечить контроль и мониторинг на Вашем смартфоне, через сервер, мини Smart для iPhone, iPod touch, а также при помощи переносного компьютера (необходим специальный soft: AVR Studio).

Фото — Контроль дома через планшет

Видео: система Schneider Electric умного дома

Элементы умного дома

Элементы домашней автоматизации включают в себя датчики (например, температуры, дневного света или обнаружения движения), контроллеры и приводы, таких как моторизованные клапаны, выключатели, двигатели и другие.

Фото — Схема управления дома

ОВК

Это отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, ОВК может контролировать температуру и влажность, к примеру, термостат интернет-контроля позволяет домовладельцу удаленно управлять системами отопления и кондиционирования воздуха здания, система может автоматически открывать и закрывать окна, включать радиаторы и котлы, теплый пол.

Освещение

Эти механизмы управления освещением могут быть использованы для управления бытового света, техники. Также сюда можно отнести систему естественного освещения, работу жалюзи или штор.

Фото — Схема умного дома

Аудио-визуальная

Эта категория включает в себя аудио-, видеосигналы для безопасности. Сюда входят:

• Эффект присутствия дистанционного управления (Это самая современная технология, которая применяется для увеличения безопасности). Заключается в зажигании света, музыкальном сопровождении.
• Имитация присутствия
• Регулирование температуры
• Регулировка яркости (электросветильники, уличное освещение)
• Безопасность (сигнализация, жалюзи).

Как сделать умный дом

Интеллектуальную систему можно сделать своими руками, самый бюджетный вариант – это настройка контроля освещения в доме или включения компьютера.

Фото — Вариант управления умным домом

Чтобы сделать лампу, которая будет «сама» загораться, к ней понадобится подключить специальное оборудование. Есть несколько вариантов решения это задачи:

1. Установить акустическое реле (1 или x10-wire);
2. Присоединить диммер;
3. Подключить датчик движения.

Проще всего работать с датчиком. Его продажа осуществляется в любом интернет-магазине, можно купить канальный прибор, можно разработать свой собственный по своим параметрам. Единственное замечание, нельзя устанавливать с таким прибором лампу накаливания, она может не выдержать нагрузки и взорваться, лучше работать со светодиодной.

Фото — Концепция умного дома

Еще один «умный» бесшумный вариант – это диммер. Здесь Вам понадобится прикоснуться к лампе, в зависимости от количества прикосновений, говорящий прибор будет менять яркость. Это очень удобно использовать на лампе в спальне, детской.

Чтобы настроить контроль и регулирование температуры, нам понадобится многоканальная система. Центральная схема контроля температуры и влажности состоит из:

• Датчиков (ds1820), которые измеряют физическое состояние жидкости, воздуха.
• Контроллеров (rfm12), которые могут быть простыми физическими компонентами и сложными устройствами специального назначения или встроенных компьютеров.
• Приводов люнекса, которые реагируют на сигналы контроллеров.

Самый современный способ – это купить все составляющие умного дома, провода, термостаты. После установить приборы в каждой комнате, по терморегулятору на радиатор и один на котел. Также понадобится управляемый блок, или «мозг» всей системы. Его рекомендуется смонтировать на входной трубе отопления.

Фото — Система умного дома

Наиболее просто осуществляется монтаж системы видеонаблюдения и сигнализации. Принципиальные положения установки систем безопасности:

1. Нужно подключить датчики на окнах, дверных проемах, там электрика будет самой продуктивной;
2. Сложнее всего подбирается плата, от неё зависит контроллер умного дома, работа посредственных деталей, уровень сигналов;
3. Многие специалисты считают, что монтировать индикаторы нужно на уровне пола. Где-то см 20 от плинтуса, это повышает эффективность;
4. Желательно установить постоянный мониторинг, установить цифровую систему контакта со службой охраны. Часто ответственными хозяевами устанавливается специальная программа к себе на персональный компьютер, которая позволяет контролировать работу системы из любой точки, где есть интернет (так советует поступить Елена Тесля и её книга: «Умный дом: как сделать своими руками», также там есть и другие решения). Можно подключить sms-оповещения.

Умный дом – это очень удобный способ сделать свою жизнь проще, часто целая система покупается полностью (Arduino, KNX, Linux).

Стоимость каждой системы индивидуальна. Самые популярные марки следующие: beckhoff, gira, lpt, redeye, Smart Switch IOT screen, teleco. Мы рекомендуем, перед тем, как построить такое жилье, посоветоваться со специалистами, они помогут вычислить уровень нагрузки, рассчитать потребляемую мощность.

Фото — Управление светом через телефон

Чтобы почерпнуть идеи, можно пролистать В.Н.Гололобов «Умный дом» своими руками, DJVU или PDF, бесплатно посмотреть у нас фото и видео- инструкции, прочитать советы известных мастеров.

Проектирование Умного Дома: с чего начать?

Автоматизация квартиры или небольшого дома часто ограничивается стандартным комплектом, который предлагается в готовом виде. Такой вариант не позволяет проявить фантазию и включает лишь основные функции, такие как управление освещением, отопительными приборами и охрана дома. Для расширения возможностей системы приходится прибегать к проектированию «умного дома», предполагающему выбор оборудования и функций, в зависимости от требований владельца.

Кто занимается проектированием «умного дома»

При возникшем желании улучшить свою жизнь и добавить в нее комфорта, человек начинает искать все возможные способы. Один из самых простых и эффективных – максимально автоматизировать жилье, чтобы не думать о бытовых вопросах. Для этого предназначена система «умный дом», при этом собранная только из необходимых функций, в отличии от готовых комплектов, удовлетворит на все 100%.

Некоторое оборудование требует прокладки кабелей, поэтому будет лучше, если проект «умного дома» будет создан перед проведением ремонта и смонтирован одновременно с ним.
Важность создания проекта сложно переоценить – именно от его качества будет зависеть комфорт и функционирование нужного оборудования. Обращаясь к профессионалам для создания проекта, следует учитывать некоторые особенности:

1. Проектирование системы «умный дом» лучше доверить организации, которая занимается монтажом и обслуживанием оборудования в дальнейшем. Это позволит исключить недоработки в проекте или устранить их на стадии монтажа без проблем и дополнительных затрат.
2. Обращать внимание на гарантию, которая предоставляется компанией. В этом случае, даже при незначительных нарушениях, влияющих на работу системы, дополнительных затрат для их устранения не потребуется.
3. Выбирать нужно компании с опытом работы, новички могут ошибаться, а ошибки в таком деле обходятся клиенту очень дорого. Перед заключением договора следует почитать отзывы и узнать мнение знакомых, которые имели опыт работы с такими фирмами.

При обращении к специалистам для проектирования системы, обязательно стоит заключить договор, в котором прописаны все нюансы. Именно от правильно выбранной организации, которая займется проектированием, полностью зависит успех конечного результата. Грамотные специалисты позволят уже через небольшой промежуток времени наслаждаться значительной экономией времени, избавлением от некоторых домашних дел и сокращению расходов по счетам.

Стоимость проектирования

Стоимость проектирования полностью зависит от нескольких факторов:

• площади помещения;
• сложности требуемого оборудования;
• производителя оборудования;
• планировки дома;
• наличия придомовой территории;
• грамотности специалистов.

Не стоит отдавать такое важное задание в руки тех, кто предлагает слишком низкую стоимость. Чаще всего это новички, которые таким способом привлекают клиентов. Конкретную стоимость проекта назвать невозможно, все рассчитывается индивидуально при выяснении потребностей клиента и его финансовых возможностей.

Требования при проектировании системы

Создавая проект «умный дом», специалисты в обязательном порядке указывают в нем следующие данные:

• подробная концепция работы планируемой системы;
• схематично указанные разводки кабельных линий, чертежи;
• схема подключения щита автоматики, а также подробный чертеж;
• все особенности применяемого оборудования;
• кабельный журнал.

В процессе создания проекта, профессионалы тщательно выясняют все желания клиента, после чего начинают создавать проект отдельных элементов, которые в дальнейшем будут объединены. К ним относится:

1. Освещение. Проект включает в себя все типы освещения в помещении и снаружи, а также организация ландшафтного света. Подробно планируются решения по включению всех осветительных приборов, включая ручное управление. Яркость света, настройка световых сценариев, режимы функционирования полностью проектируются на данном этапе. Здесь же указывается все необходимое оборудование для реализации проекта.
2. Система безопасности. Определяются методы подключения видеонаблюдения, пожарной сигнализации и защиты от взлома, а также работа приборов в аварийном режиме. К этому этапу относится защита от затопления, утечки газа и короткого замыкания. Продумывается подключение всех элементов к единому центру управления.
3. Мультимедийная система. В проект вносятся все желаемые функции по управлению домашним кинотеатром, учитывается способ управления и автоматическая настройка под запросы владельца.
4. Дополнительные системы комфорта. Разрабатываются системы обогрева помещения, вентиляции, кондиционирования, резервного электроснабжения и многие другие.

По желанию клиента специалисты дополняют проект нужными функциями, чтобы в готовом виде система не вызывала никаких нареканий.

Этапы проектирования

Существует 4 этапа проектирования, которые следуют друг за другом. Каждый из них важен в процессе создания проекта, пренебрегать любым из них профессионалы не в праве:

1. Выбор подсистем. Специалисты выезжают на место будущего «умного дома» и изучают все параметры помещения. Составляется перечень необходимых подсистем и выясняются пожелания заказчика. При частичной невозможности реализации, предлагаются другие варианты.
2. Создается эскиз будущей системы и определяется примерный бюджет, которым располагает заказчик. От этого зависит стоимость оборудования. В создание эскиза участвуют архитекторы, владелец помещения и организация, которая будет производить монтаж и обслуживание.
3. Создание рабочего проекта. Детальный проект, который ляжет в основу создания «умного дома». Сюда входит вся документация, план выполнения работ, а также схемы точного размещения оборудования.
4. Программирование. На завершающем этапе проектирования разрабатываются программно-аппаратные решения, при помощи которых будет работать вся система. Тут же решается вопрос о способе управления. Се особенности и нюансы, которые важны в процессе эксплуатации системы, определяются на этом этапе.

Грамотный подход к каждому этапу и внимание к каждому из них обеспечит высокое качество проекта.

Что представляет собой завершенный проект

Готовый проект умного дома представляет собой четкий план работ, с указанием всего требуемого оборудования и мест его размещения. Правильно составленный проект не вызовет трудностей с его реализацией, а если монтаж производит та же фирма – высоки шансы на то, что через несколько дней владелец дома уже будет наслаждаться повышенным комфортом.

После получения готового проекта, владелец дома приступает к закупке оборудования или же доверяет это дело специалистам, которые лучше знают все особенности и выберут товар, исходя из своего опыта. Не стоит забывать о комплектующих и мелких деталях, необходимость которых также указана в готовом проекте в том количестве, в котором они необходимы.

Проектирование «умного дома» с индивидуальным подходом к клиенты позволяет получить полный набор функций, требуемых для повышения своего комфорта. Наличие специфического оборудования или оранжереи, в которой растут редкие экземпляры растений, требуют дополнительных функций, направленных на поддержание микроклимата и других условий. Именно персонально составленный проект дает возможность не дополнять и расширять стандартный комплекты, а с нуля создать именно то, что идеально подойдет в конкретном случае.