Проектная работа «Умный дом»

Выбранный для просмотра документ На уроке технологии я узнала.docx

Проблемная ситуация:

На уроках технологии мы узнали о системе «Умный дом». Я подумала, что возможно мы тоже можем поставить такую систему у себя дома. Но таких систем очень много. Я хочу подробнее узнать о них, чтобы решить, нужна ли нам дома какая-нибудь из них.

Цель проекта:

Рассмотреть целесообразность применения системы «Умный дом» в нашей квартире.

Задачи проекта

Собрать необходимую информацию с сайтов Интернета;

Определить, нужна ли нам такая система;

Исследование:

«Умный дом» — это комплекс решений для автоматизации повседневных действий, который избавит вас от рутины, системы «Умный дом» предназначенные для создания комфортной среды обитания.

В современном мире «Умный дом» — не просто модное понятие, а естественное стремление к комфорту, которое позволяет создать действительное функциональное жилое пространство, где все инженерные системы контролируют высокие технологии. Они отвечают за автоматическое включение и выключение света, работу различных приборов, сигнализаций, систем видеонаблюдения, отопления, вентиляции.

«Умный дом» обеспечивает не только повышенный комфорт и безопасность, но и ощутимую экономию. Принцип заключается в том, чтобы объединить все ранее независимые друг от друга компоненты, такие как отопление, вентиляция, защита от солнца и освещение, в слаженную гармоничную систему, способную самостоятельно реагировать на изменение внешних условий. Вот несколько простых примеров. Все уходят из комнаты, и датчик присутствия тут же автоматически снижает температуру и выключает свет.

Когда открывается окно, отопление и кондиционер отключаются. Если барометр прогнозирует бурю, рольставни опускаются и закрывают окно в мансарде. Блок управления регулирует освещение и другие параметры, обеспечивая эффект присутствия людей, даже если в доме долгое время никого нет.

Умный дом может управлять следующим:

внутренним и наружным освещением;

отоплением помещений (системой теплый пол, радиаторами);

всеми видами сигнализаций (охранной, пожарной, аварийной);

разрешением доступа в здание;

видеонаблюдением (местным и дистанционным);

распределением видео- и аудио сигналов (мультирум);

обогревом ступеней, лестниц, дорожек и ливневых стоков;

альтернативными источниками электроэнергии (дизель-генераторами, аккумуляторными батареями);

энергопотреблением (контроль распределения нагрузок по фазам, ограничение превышения максимальных нагрузок);

различными насосами (канализация, полив растений, территории);

рольставнями, шторами, жалюзи.

Если-бы я жила в собственном доме, то мне бы захотелось иметь все элементы управления «умным домом». Достигнуть этого можно несколькими способами.

1). Наиболее легкий сделать свой дом «умным» — это покупка «коробочных решений» или отдельных модулей.

Готовые решения легко устанавливаются и программируются, надежны в эксплуатации, безопасны, обладают отработанной технологией и отличной технической поддержкой. Для установки готовых решений не требуется участие специалиста, их можно корректировать самостоятельно. При этом готовые модули нельзя модифицировать и, соответственно, настраивать систему по своему усмотрен ию. Когда все компоненты установлены и запрограммированы, систему можно легко контролировать с помощью сенсорного блока управления либо через мобильное приложение. Если установить соответствующий модуль, «умный дом» можно контролировать дистанционно через Интернет, что также очень удобно.

Согласованная работа всех механизмов и «интеллектуальный» контроль призваны уменьшить расход электроэнергии, однако в то же время все компоненты «умной» системы, а особенно устройства с электроприводом, сами потребляют немало электричества. Впрочем, хорошо отлаженная система, компоненты которой грамотно взаимодействуют друг с другом, сбережет в конечном итоге значительно больше энергии, чем потратит. Согласно подсчетам, сделанным компанией Siemens, экономия может составить до 40%. Тем не менее «умная» техника стоит отнюдь не дешево. Так, оборудование стандартного дома интеллектуальной системой управления обойдется в сумму от 400 000 до 800 000 рублей — в зависимости от сложности установки компонентов и выбранной комплектации.

2). Одно из главных преимуществ собственноручного Smart home — это создание комплектации, отвечающей потребностям конкретного дома, без переплаты за бесполезные опции. Такую интеллектуальную систему легко модернизировать. Кроме того, самостоятельная установка снижает стоимость всей конструкции примерно в 3 раза по сравнению с готовыми решениями. Но требует времени, определенных знаний и четкого планирования. За несколько десятков тысяч рублей можно превратить обычное жилище в собственный умный дом, потратив не так много времени. И не нужно сразу стремиться к максимальному оснащению: система выстраивается по модульному принципу. Можно начать с малого, и потом шаг за шагом преобразовывать обычный дом в «умный».

Сегодня существуют недорогие системы, больше не требующие какого-то особого подхода. Все оборудование подразделяется на три категории: датчики, исполнительные и системные устройства. Зачастую их базой является центральный пункт управления, который через кабель соединяется с роутером.

3). Имея определенные познания в электроники и программировании, навыки и умения, можно собрать свою систему «Умный дом» на базе наборов электронных конструкторов Arduino, Raspberry Pi и др. Благодаря широкому ассортименту дополнительных модулей миниатюрный компьютер Raspberry Pi основанный на операционной системе Linux наилучшим образом подходит для любителей сборки недорогих систем умного дома (Smart Home) своими руками. Себестоимость «умного дома» обойдется еще на порядок дешевле.

При этом, следует обратить особое внимание на безопасность системы «умный дом», так как большинство существующих компонентов, да и сама идея «умного дома» предполагает использования в своей работе сети Интернет, обмен информацией между датчиками и исполнительными механизмами по локальной сети посредством каналов связи Wi — Fi , Bluetooth .

Взломщикам уже не требуется ни лом, ни отмычка. Для взлома системы достаточно подключится к каналу связи системы «умный дом». Вооружившись ноутбуком, можно открыть дверной замок через радиосигнал, «взломать» и перепрограммировать работу всей системы. При этом система не подаст сигнал тревоги, так как посчитает, что изменения вносятся администратором системы. То, что нам показывают в голливудских фильмах, уже осуществимо в реальности.

Выбор конкретных систем.

Наша семья проживает в старом многоквартирном доме с централизованной системой отопления, в котором большинство «способностей» системы «умного дома» либо не актуально, либо невозможно для внедрения в отдельную квартиру.

Из индивидуальных систем управления «умной квартирой» могут быть управление кондиционированием, поливом домашних растений, управление шторами (жалюзи), системы охраны и безопасности.

Для реализации желаемых элементов «умного дома» в квартире необязательно приобретать компоненты системы с управлением посредством центрального процессора:

современные кондиционеры и сплит системы обладают достаточной автоматизацией для поддержания заданной температуры;

современные пульты систем пожарно-охранной сигнализации, систем видеонаблюдения могут отправлять хозяину «тревожные» сообщения через Интернет и имеют дополнительные линии управления исполнительными устройствами (например, могут все обесточить);

управление шторами и жалюзи можно реализовать с помощью недорогих освещенности и электроприводов на аккумуляторах;

управление поливом домашних растений также можно реализовать на датчиках влажности и температуры.

Кроме того система «Умный дом» не лишена недостатков.

Первый – высокая стоимость оборудования, его профессионального монтажа и обслуживания. Срок окупаемости проекта может оказаться очень большим. Особенно если дорогостоящее оборудование по каким-либо причинам выйдет из строя, а это случается.

В большинстве своем доступные УД — это проводные технологии, реализация которых целесообразна только на этапе строительства или капитального ремонта. Причем объемную систему управления комплексом лучше всего размещать в отдельном шумоизолированном помещении.

Поэтому прежде, чем установить «Умный дом», стоит определиться, не перевешивают ли его недостатки возможные преимущества. И начинать работу только тогда, когда этих достоинств больше. Мы же своей семьей решили, что нам систему «Умный дом» в настоящее время устанавливать нецелесообразно.

Самооценка и оценка.

Я считаю, что работа над проектом была очень полезной, она помогла мне узнать много нового, определиться с достоинствами и недостатками системы «Умный дом». В настоящий момент она нам не нужна.

Источники информации, использованные при выполнении проекта.

Учебник «Технология. Технология ведения дома» для учащихся 7 класса.

Презентация по технологии «Умный дом»

Содержимое разработки

ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ

На уроке технологии нам рассказали о таком понятии как умный дом . Дома я решила поподробнее узнать об этом понятии, нашла в интернете много примеров, и удивилась.

Прогресс дошел до того, что нам почти ничего не нужно делать, т.е. наш дом сделает всё за нас. Сейчас , можно выключить свет не вставая с кровати. Один хлопок, и вы уже находитесь в темной комнате, и подобного сейчас много.

В нашем доме проходит ремонт, и я предложила моим родителям идею, установить несколько умных приборов. Они одобрили мою идею, и дали мне задание узнать, какие приборы нам следует установить.

Ознакомиться с возможностями системы «Умный дом» и рассмотреть применение элементов этой системы для нашего дома.

• Собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвящённым комплексной системе управления «Умный дом».
• Проанализировать потребности в управлении нашим домом с помощью различных датчиков.
• Создать список наших проблем.
• Найти технологии, подходящие для нашего дома.
• Определить, какими средствами для их реализации располагает наша семья.

Я познакомилась со многими сайтами из которых подробно узнала о том, что входит в понятие «Умный дом».

Оказывается, что это система авторизации домов, офисов и квартир.

Сейчас я подробно расскажу о некоторых.

Контроль открытия окон и дверей

Контроль открытия окон и дверей Контроль входа в помещение – одна из базовых функций «Умного дома». Отслеживание состояния окон и дверей позволяет определить, что в настоящее время происходит в помещении, а в случае необходимости принять меры. Датчики со всех окон и дверей передают по удаленному доступу описание текущей ситуации. Информация дополняется данными из тепловых детекторов движения, которые включены в управление температурой дома. В случае несанкционированного входа осуществляется выбранное собственником здания действие (на подключенное системе мобильное устройство поступает соответствующий сигнал, включается сирена, охранная фирма получает оповещение, и др. ) Камеры наблюдения тщательно фиксируют все происходящее в помещении (опционально – снаружи здания так же ). Все данные, включая видео и характеристики показателей по всей системе бережно сохраняются на удаленном сервере.

Фото и видео наблюдение

Фото и видео наблюдение Система видеонаблюдения в умном доме может стать настоящим спасением для тех людей, которые много времени проводят вне дома. Обустроив свой дом системой видеонаблюдения, хозяин автоматически получает дополнительные «глаза и уши» независимо от того, где он находится в данный момент. В этом случае можно присматривать за своим жилищем даже находясь на расстоянии нескольких тысяч километров от дома. Камеры слежения в умном доме можно устанавливать практически в неограниченном количестве. Однако специалисты рекомендуют не увлекаться в этом вопросе и оснащать камерами видеонаблюдения только самые важные места в доме и на близлежащей территории. Также желательно устанавливать камеры в таких местах, откуда можно будет просматривать большую часть территорию.

Защита от проточек воды

Защита от протечек воды Теперь мы можем быть спокойны, что не зальем соседей или свой дом. В дополнению к датчику протечки установлены специальные электромеханические краны на горячую и холодную воду, а так же для управления ими. Такая система обеспечит автоматическое перекрытие холодной и горячей воды при срабатывании датчика и уведомит нас о происшествии с помощью push-уведомлений на смартфон, письма на ваш email или смс уведомления.

Защита от утечек газа

Защита от утечек газа Датчики, подключенные к контроллеру защитной системы, автоматически устраняют излишки газовых паров, поступающих в воздух. В системе защиты от газовых утечек главную функцию выполняет насос, подключаемый к контроллеру, для откачки выхлопов. Удаление излишков вредных паров обеспечивается благодаря работе специального вытяжного вентилятора и открытия электроприводных фрамуг. Система моментально обнаруживает проблему, после чего отправляет экстренный сигнал об аварии владельцу дома.

Управление освещением Во-первых, включение и выключение света в зависимости от уровня освещённости в доме и на улице (с помощью датчика освещённости) и от наличия людей в помещении (срабатывает датчик присутствия). Во-вторых, выбор одного из нескольких вариантов освещения в соответствии с заданным сценарием. Например, в ночное время верхний свет отключается, включается подсветка, ночник и т. д. Другой вариант — при функционировании домашнего кинотеатра яркость всех включённых ламп плавно уменьшается вплоть до полного отключения. Визитной карточкой «умного дома» служит система управления освещением, которая благодаря современным технологиям может быть полностью автоматизирована. Только представьте, как удобно и, разумеется, эффектно, когда свет включается сам

Выбор конкретных систем

Для уменьшения стоимости системы «Умный дом» для семьи можно установить отдельные элементы. Например: пожарная сигнализация, автоматическое отключение водоснабжения, защита от протечек воды управление освещением и защита от утечек газа . С помощью этих систем наша семья будет экономить электроэнергию и сохранять жизнь.

Самооценка и оценка

Все мы стремимся к комфорту и безопасности в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система «Умный дом» была создана, чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Думаю, что со временем всё больше семей будет заказывать установку такой системы в своём доме.

• Учебник «Технология. Технология ведение дома» для учащихся 7 класса
• Интернет-ресурсы