Инструменты, цифровые технологии, связь, измерения

Умный дом: сценарии комфорта

11 сентября 2020 г. в 10:11

В этой статье Александр Ярошенко, автор блога «СамЭлектрик.ру», поделится своим мнением по поводу понятия «умный дом». Что входит в это понятие? Что нужно, чтобы сделать дом умным? Как сделать так, чтобы дом не стал слишком умным? Что предусмотреть, чтобы умный дом не портил жизнь своему хозяину? Давайте разбираться вместе с Александром.

Для начала давайте условимся, что мы будем понимать под словами «умный дом». Ведь под этим понятием можно подразумевать любую автоматику, которая присутствует в нашем жилище.

Но таким образом можно сказать, что бабушкин утюг 1970 года выпуска — тоже элемент умного дома, ведь в нем есть терморегулятор, автоматически поддерживающий температуру? Поэтому давайте сузим круг интересов этой статьи и не будем включать в него микроволновку с таймером и советский будильник. Условимся, что умный дом — это системы или их совокупность, которые отвечают за климат, освещенность, безопасность и вообще «погоду в доме», что бы это ни значило.

Философия умного дома

Умный дом должен помогать человеку, защищать его, делать его жизнь проще и комфортнее. Важное условие для его работы — система работает не сама по себе, а получает сигналы от датчиков либо от человека. На основе полученной информации и заложенного алгоритма принимаются решения и выполняются нужные действия.

Проблема в том, что единой философии умного дома не существует, поскольку сколько людей — столько и мнений. Кому-то нравится, когда Алиса приветствует его с порога, включает мягкий свет и телевизор, а кто-то чувствует себя неуверенно в туалете, где свет выключается по неведомому алгоритму.

Есть еще такое мнение, что умный дом и электроника вообще делает человека ленивым и глупым. Действительно, зачем вставать с дивана, если можно выключить свет с пульта?

Я считаю, что дело в образе жизни конкретного человека. Если техника берет многие его функции на себя, разгружая тело и мозг, у человека появляется больше времени на другую деятельность. В том числе, чтобы сходить в спортзал и почитать электротехнические журналы.

Часто люди вообще не понимают, для чего нужны все эти прибамбасы, если можно просто щелкнуть выключателем, без всякой автоматики и контроллеров. Кроме того, пугает цена и не устраивает качество системы. Есть и другая крайность, когда люди с деньгами делают умные дома не столько ради комфорта, сколько ради имиджа. Но есть энтузиасты, которые проектируют, монтируют и эксплуатируют системы, значительно улучшающие жизнь. Кому интересна эта тема — поехали!

Освещение. Проще некуда

Самый простой пример автоматики, которая работает у нас дома, — датчики движения и освещенности. Они включают свет в зависимости от наличия движущихся объектов или солнца на небе.

Подключение датчиков не требует особых навыков, их можно считать стандартным устройством для любого домовладения. Более того, можно не устанавливать датчики как отдельное устройство — в широкой продаже давно есть светильники и прожектора со встроенным датчиком.

Температура и климат

Другой пример — терморегуляторы, управляющие работой теплого пола, или сплит-системы в зависимости от температуры в комнате. Устанавливаем нужную температуру — и система сама поддерживает заданное значение.

Умная электрика

Я, как электрик, могу многое рассказать про автоматику, которая стоит в наших электрощитах. Прежде всего, она служит для безопасности электросистемы и человека.

Ведь под безопасностью нужно понимать не только защиту от злоумышленников с отмычками. Часто опасность может исходить от поломок техники внутри квартиры, которые могут привести к большим материальным потерям, а также повлиять на здоровье и даже жизнь человека.

Вот небольшой перечень домашней электроавтоматики:

  • Автоматический выключатель. Есть абсолютно в каждой квартире. Защищает от перегрузки, короткого замыкания и в конечном счете пожара.
  • Устройство защитного отключения (УЗО) — отключает напряжение при повышенном токе утечки, который может возникнуть из-за плохой изоляции или когда человек лезет куда не надо.
  • Реле напряжения — отключает жилище, если напряжение вышло за остановленные пределы.
  • Устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП) — защищает от пожара, который может быть вызван искрением.

Умный дом на пальцах

Приведенные примеры не являются в полной мере системами, поскольку завязаны на одно устройство, контролируют один параметр и имеют жесткую логику. Их нельзя назвать умным домом, поскольку это не система, а «вещь в себе».

Если в общем рассматривать современную систему умного дома, то она состоит из трех уровней:

1. Верхний — это уровень интерфейса, то есть управления. На этом уровне человек настраивает и управляет системой согласно своим потребностям. Сейчас это делается не через кнопки и регуляторы, а через человеко-машинный интерфейс (Human-Machine Interface, HMI). HMI — это сенсорная панель или планшет, на котором могут отображаться несколько экранов с виртуальными кнопками и регуляторами, а также выводятся в графическом и текстовом режиме состояния нужных устройств.

2. Средний — уровень контроллера (ПЛК), который для простоты может быть совмещен с HMI. В контроллере заложены алгоритмы, по которым работает система. Контроллер отвечает за все.

3. Нижний уровень можно назвать просто — железо. Это датчики (видеокамера — тоже датчик) и другие устройства получения информации, а также исполнительные устройства — лампочки, вентили, реле, контакторы, и т. д. Сюда же входят километры проводов, блоки питания и устройства сопряжения между всей этой инфраструктурой.

Все это — довольно сложная система, в которой проектировщик должен найти компромисс между функциональностью и надежностью. Кроме того, обычный пользователь должен в ней разобраться — система должна работать на человека, а не наоборот.

Что может контролировать система

В систему умного дома обычно входят такие функции:

  • Включение/выключение освещения, регулировка яркости и цвета. Возможны различные сценарии в зависимости от времени суток, занятий или настроения хозяина.
  • Контроль естественного освещения через управление роллетами/жалюзи/шторами.
  • Управление музыкой/ТВ/видео.
  • Управление сигнализацией и видеонаблюдением.
  • Управление климатом: температура, влажность, приток и вытяжка.
  • Доступ в помещение (электронные ключи), домофон.
  • Защита от протечек, автоматика управления подачей воды.

Все это можно реализовать на контроллере, было бы желание и четкое понимание задач.

Умный дом

Переходим к практике

Реализация проекта «Умный дом» (после составления технического задания и проектирования) начинается с прокладки проводов, которых будет гораздо больше, чем в обычном доме. Взять хотя бы освещение — все провода к светильникам должны тянуться в шкаф управления. Конечно, современные беспроводные технологии и интернет могут значительно уменьшить их количество. Но все специалисты склоняются к мнению, что медный провод надежнее, чем Bluetooth и Wi-Fi.

К каждому датчику и исполнительному механизму нужно проложить отдельный кабель. Очень желательно, чтобы количество проводов в кабеле было с запасом. Все кабели приходят в серверную (техническое помещение), где обычно располагается щиток умного дома и электрощиток.

Основа щитка умного дома — контроллер, на котором реализован алгоритм управления. Сенсорная панель (HMI) обычно устанавливается в удобном месте, например, в прихожей.

Умный дом может самостоятельно жить без участия человека. Ведь такая необходимость бывает — человек может уехать на работу на полдня или в другую страну на полгода. В это время дом может включать освещение по нужному сценарию, обеспечивая эффект присутствия, поддерживать температуру и уровень воды в резервной емкости, автоматически переходить на резервное питание и обратно и т. д.

Производители оборудования для умного дома

Вообще говоря, систему, которую можно назвать «Умный дом», можно сделать на чем угодно — хоть на обычном домашнем компьютере, хоть на Arduino. Но есть удобные решения, разработанные специально для этих целей.

Среди российских производителей можно выделить, пожалуй, только фирму «Овен».

Наиболее известное импортное оборудование — универсальная система KNX. Она связывает устройства умного дома в одну систему на основе контроллера KNX. Также известна полностью беспроводная система Z-wave.

Некоторое время назад были популярны системы на основе контроллера Siemens Logo!, но сейчас производитель практически не развивает это направление.

Все современные системы имеют возможность выхода в интернет для дистанционного управления и передачи данных. Это бывает очень удобно, когда хозяин дома находится далеко, но ему нужно узнать, как дела — посмотреть камеры или узнать, какая температура в доме и на улице. Такой умный дом тесно связан с понятием «Интернет вещей», когда все домашние устройства взаимодействуют друг с другом, выполняя поставленные человеком задачи.

Аварийный стоп

В заключение хочу высказать мысль, которую любят продвигать писатели-фантасты. Мысль заключается в том, что рано или поздно что-то может пойти не так, роботы выйдут из-под контроля и нанесут вред человеку. Поэтому при проектировании умного дома, как и любой автоматики, забота о безопасности человека должна быть краеугольным камнем.

Проектировщику нужно всегда задаваться вопросом: «Что, если что-то пойдет не так?», а пользователю всегда знать на него ответ.
При каких-то неприятностях человек, который является хозяином умного дома, должен легко и просто перевести управление в ручной режим. Либо иметь возможность нажать на кнопку «Аварийный стоп», тем самым вернув систему в исходное, безопасное состояние, которое не угрожает ни человеку, ни технике. Кроме того, поломка датчика или вентиля — нередкое явление, и без человека тут никак.
Можно сделать вывод, что на сегодняшнем этапе умный дом не может и не должен существовать отдельно от человека.

Источник: Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru. Опубликовано в журнале «Электротехнический рынок» № 4-5 2020 год

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Ярошенко Александр Александрович
Все новости и публикации пользователя Ярошенко Александр в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Подписаться
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Серия ИБП Hiden Expert UDC92 для загородного дома

Предлагаем Вам ознакомиться с ИБП для загородного дома. Почти все бытовые приборы, аудио-видео устройства и компьютерное оборудование в доме работают от сети. Стабильное и бесперебойное электроснабжение необходимо для большинства отопительных и циркуляционных систем частных потребителей. Любые искажения, провалы и всплески напряжения могут привести к неприятным последствиям, таким как временная остановка оборудования, частичный и полный выход из строя устройств, потеря важных данных. Для защиты электрического оборудования частных потребителей наиболее оптимально использовать ИБП. HIDEN предлагает широкий ассортимент ИБП домашнего использования для защиты бытовых приборов и инженерных систем домохозяйств. Модельный ряд серии Hiden Expert UDC920: • UDC920 • UDC92010H-12A • UDC9206H • UDC92010H • UDC9206H-12A • UDC9203S • UDC9202S • UDC9203H-96 • UDC9203H-72 • UDC9202H-72 • UDC9202H-48 • UDC9201S • UDC9201H-36 • UDC9201H-24 ИБП Hiden Expert UDC9201H-24 ИБП напольного типа, подключение внешних АКБ, однофазный вход / однофазный выход, ONLINE, 1000 ВА/800 Вт. Назначение ИБП-Длительная автономия Полная мощность (ВА)-1000 Активная мощность (Вт)-800 Входное напряжение-1-ф (220/230В) Выходное напряжение-1-ф (220/230В) Количество внешних АКБ-2 шт. (24В) Топология ИБП-Онлайн ИБП Форм-фактор ИБП-Напольный ИБП Тип аккумуляторов-Внешние АКБ ИБП Hiden Expert UDC9201H-36 ИБП напольного типа, подключение внешних АКБ, однофазный вход / однофазный выход, ONLINE, 1000 ВА/900 Вт. Назначение ИБП-Длительная автономия Полная мощность (ВА)-1000 Активная мощность (Вт)-900 Входное напряжение-1-ф (220/230В) Выходное напряжение-1-ф (220/230В) Количество внешних АКБ-3 шт. (36В) Топология ИБП-Онлайн ИБП Форм-фактор ИБП-Напольный ИБП Тип аккумуляторов-Внешние АКБ ИБП Hiden Expert UDC9201S ИБП напольного типа, со встроенными АКБ, однофазный вход / однофазный выход, ONLINE, 1000 ВА/ 900 Вт. Назначение ИБП-Кратковременная автономия Полная мощность (ВА)-1000 Активная мощность (Вт)-900 Входное...
Смолич Елена · НПК Электроэнергетика · 25 марта · Россия · Московская обл
Серия ИБП Hiden Expert UDC92 для загородного дома

ПРОДАМ: Гу-66а(б), 68п, 88п, гу23а.

ГУ68А К15У1 6кв 2200пф 60квар К15У1 6кв 4700пф 80квар К15У1 6кв 4700пф 115квар К15У1 10кв 2,2пф 8квар п100 К15У1 10кв 3,3пф 8квар п100 К15У1 10кв 4,7пф 6квар м75 К15У1 10кв 6,8пф 6квар м75 К15У1 10кв 10пф 20квар К15У1 10кв 10пф 8квар М75 К15У1 10кв 15пф 8квар К15У1 10кв 15пф 25квар К15У1 10кв 18пф 8квар М75 К15У1 10кв 22пф 8квар К15У1 10кв 27пф 8квар м750 К15У-1 10кв 33пф 8квар К15У-1 10кв 33пф 40квар К15У-1 10кв 39пф 8квар м750 К15У-1 10кв 47пф 8квар К15У-1 10кв 47пф 50квар К15У-1 10кв 56пф 8квар К15У-1 10кв 68пф 8квар К15У1 10кв 100пф 9квар К15У1 10кв 150пф 9квар К15У1 10кв 330пф 20квар К15У1 10кв 470пф 25квар К15У1 10кв 680пф 45квар К15У1 10кв 1000пф 55квар К15У1 10кв 1000пф 90квар м1500 К15У1 10кв 1500пф 65квар К15У1 10кв 4700пф 130квар К15У1 12кв 1000пф 90квар К15У1 12кв 2200пф 145квар К15У1 15кв 22пф 50квар п100 К15У1 15кв 68пф 125квар К15У1 15кв 100пф 160квар К15У1 15кв 150пф 20квар К15У1 15кв 330пф 30квар К15У1 15кв 220пф 25квар К15У1 15кв 470пф 40квар К15У1 15кв 680пф 60квар К15У1 15кв 1500пф 90квар К15У-1 15кв 2200пф 100квар К15У1 20кв 150пф 30квар К15У1 20кв 220пф 40квар К15У1А 20кв 470пф 60квар К15У1А 20кв 1000пф 90квар ГУ68П ГУ70Б ГУ71Б ГУ72 ГУ73Б ГУ78Б ГУ81 ГУ81М ГУ88А ГУ89А ГУ92Б ГУ93Б ГУ96Б ГУ100А ГУ100Б ГУ141 ГУ108Б ГМ1А ГМ3А ГМ3Б ГМ3П ГМ4Б ГМ70 ГМ100 УГМ100 ГМИ11 ГМИ20 ГМИ14Б ГМИ42Б ГМИ90 ГК9Б ГК11А ГК71 RE0,25XA RE0,25XM RE3XM RE5XN RE8XM RE15VM RE1000F ZD1000F ZD1XB RD1XH ГУ4А ГУ5А ГУ5Б ГУ10А ГУ10Б ГУ17 ГУ19 ГУ19-1 ГУ21Б ГУ22А ГУ23А ГУ29 ГУ33Б ГУ33Б1 ГУ34Б ГУ34Б1 ГУ34Б2 ГУ34Б3 ГУ35Б ГУ35Б1 ГУ-39А ГУ36Б-1 ГУ39А-1 ГУ39Б-1 ГУ40Б ГУ40Б1 ГУ43Б ГУ43Б-1 ГУ44А ГУ46 ГУ47Б ГУ48 ГУ50 ГУ53Б ГУ56 ГУ58Б ГУ59А ГУ61А ГУ61Б ГУ61П ГУ62А ГУ66А ГУ66Б ГУ66П
Kосяков Илья · ООО "ВОЗРОЖДЕНИЕ ЛТД" · 25 марта · Россия · Саратовская обл
Гу-66а(б), 68п, 88п, гу23а.

УСЛУГИ: Перенос розеток для кухни на заказ и замена квартирного щита в новостройке.

Компания «Домашний электрик» выполняет электромонтажные работы в Санкт-Петербурге и ближайших пригородах СПб. Услуги электрика в квартире, новостройке, частном доме включают в себя: • монтаж электропроводки в квартире под ключ • эксклюзивный электромонтаж по дизайнерскому проекту • вызов электрика для выполнения работ небольшого объема • перенос розеток на кухне (кухни на заказ) • установка дополнительных розеток в квартире • перенос и замена квартирного щита и т.д. • штробление без пыли, сверление подрозетников Более подробная информация на сайте и по телефону. Гарантия на электромонтажные работы от 12 до 36 месяцев. Наличный и безналичный расчет, принимаем карты к оплате.
Домашний Электрик · Электромонтажная организация Домашний электрик · 4 марта · Россия · г Санкт-Петербург
Перенос розеток для кухни на заказ и замена квартирного щита в новостройке.

ПРОДАМ: Новинка ассортимента - Светодиодный светильник «Intellect-ЖКХ» LED, 9 Вт - 990 руб.

Новинка ассортимента — Светодиодный светильник — Intellect ЖКХ и Arc ЖКХ Светодиодный светильник «Intellect-ЖКХ» LED, 9 Вт — 990 руб. Область применения: Места кратковременного пребывания людей, подъезды, лестничные площадки, коридоры, подвалы, подсобные помещения под козырьком над уличной входной дверью и др. Внимание! При первом включении в сеть светильник автоматически определяет свой рабочий цикл, а именно, может включиться при высоком уровне освещенности. Если это произошло, то необходимо дать ему отрабо- тать цикл, затем он выключится и войдет в рабочий режим. Технические особенности светильника: предназначен для использования как внутри помещения так и на улице при входе в подъезд под козырьком (IP54, -40°С +50°С) устойчив к перепадам сетевого напряжения 150v-280v не создает радиопомехи и электромагнитные помехи имеет дежурный режим работы и оснащен датчиком присутствия не создает стробоскопический эффект (пульсации светового потока ~ 15%) уровень освещенности на расстоянии 2 метров от светильника ~ 80 люкc световой поток светильника ~ 740 люмен демонтаж светильника возможен только при помощи специального инструмента цвет декоративной рамки может быть белый, серый или цвета слоновой кости Установка: • для подключения к сети светильник не нужно разбирать • в светильнике предусмотрены технологические отверстия для подвода кабеля • крепится на любую плоскую поверхность • совместимость монтажных отверстий светильника с большинством эксплуатируемых светильников в ЖКХ Принцип действия домового светильника «Intellect-ЖКХ» Каждые 60 секунд светильник проверяет уровень освещенности и наличие звуков и • если темно и нет звуков, в то же мгновение включается дежурный режим освещения • если темно и есть звуки, в то же мгновение включается полный режим освещения • если светло, то освещение не включается Конструкция. Светильник состоит из трех основных частей: 1. Декоративная рамка. Крепит герметичный световой модуль (IP54) к монтажному антивандальному...
Гуляева Елена · СВЕТОЛИНК · 23 марта · Россия · г Москва
Новинка ассортимента - Светодиодный светильник «Intellect-ЖКХ» LED, 9 Вт - 990 руб.
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.