Что такое умный дом: устройство системы, принцип работы, схема + рекомендации по сборке своими руками

Пять основных стандартов RF, Z-wave, Zigbee, WiFi и Bluetooth

Первый стандарт RF. Это не самый распространенный стандарт и при этом один из самых дешёвых. Например, вот китайские сенсорные выключатели RF стандарта.

Как видите очень дёшево. Плюсы и минусы на лицо. Дёшево, но мало, вдобавок ко всему этот стандарт не славится слишком большой скоростью. Он работает на частоте 433 мегагерц и если вам необходимо передать большое количество данных (например у вас стоит метеостанция), то для него существует отдельный подстандарт. Расширенный стандарт, который работает на частоте 868 МГц и как положено друг с другом эти стандарты не всегда совместимы.

А вот очень похожие на разговаривающие на частотах Z-wave.

Стандарт Z-wave. Один из самых распространённых на текущий момент. Один из его плюсов в том, что каждое устройство соединяется друг с другом и может принимать на себя роль коммутатора, не только принимая сигнал, но и предавая его дальше. В доме строится сеть. Если от контроллера слишком большое расстояние до конечного устройства и где-то посередине между ними есть устройство, то сигнал просто передается по цепочке. Не думаю что в России слишком большие дома и это такая распространенная проблема. Один из главных минусов это то, что для разных регионов используются разные частоты. Отдельно частота для России, отдельно для Европы, отдельно для Америки, отдельно для Индокитая. Естественно друг с другом они несовместимы. Еще одним значительным минусом является стоимость передатчиков. Устройства на этом протоколе дешевизной не отличаются.

Стандарт ZigBee. Достаточно узкоспециализированный. Используется в основном для автоматизации умных домов. Точно также как Z-wave строит сеть из устройств. Передатчик стоит дешевле чем Z-wave, но чуть дороже чем RF.

Не забудем про очень распространенный стандарты WiFi и Bluetooth. Но нужно быть внимательным покупая такие устройства. Дело в том что они не встраиваются в экосистему умного дома и работает просто как отдельное устройство. Управляется со смартфона по этим же протоколам (WiFi, Bluetooth). Как показывает поиск в интернете практически всегда можно найти решения, которые позволяют такие устройства прикрутить к своему дому, но мы говорим просто про стандарты, а сами стандарты открытые и позволяют точно так же стоить на них сеть.

Помимо этого есть инфракрасный сигнал. Он нужен, для того чтобы управлять не совсем умной бытовой техникой (например телевизором или кондиционером). Это уже подстандарты для мелких задач внутри сети, а не для построения самой сети.

Без знания этих базовых основ дальше разобраться будет очень сложно.

Советы по умному дому

Вам может быть интересно, как привыкнуть ко всем этим футуристическим технологиям, и как это кажется слишком. Вот почему у нас есть несколько полезных советов, о которых следует помнить, прежде чем совершить прыжок.

Помните, что устройства умного дома разрабатываются с учетом ваших пожеланий, а новинка заключается в том, что вы можете интегрировать в свой дом столько устройств, сколько пожелаете.

Полностью настраиваемый характер технологии умного дома является частью привлекательности для многих, кто уже использует устройства для удобства и простоты в доме.

Привыкайте к голосовому управлению

Хотя поначалу это может показаться немного неестественным, голосовое управление — самый быстрый и эффективный способ управления всем.

Если для вас это особая проблема, вы можете попробовать установить умную колонку на кухне и немного поговорить с ней, когда готовите ужин.

Это отличный способ интегрировать голосовое управление в вашу жизнь и оценить, что технология была разработана для нашего использования.

Роль голосового управления огромна, потому что умные домашние колонки можно использовать в качестве центрального узла для большинства настроек, а также они могут быть более доступным способом держать все под контролем.

Исследования, чтобы найти наиболее широко совместимые устройства

Бренды воспользовались этой тенденцией, чтобы разработать свои собственные, немного отличающиеся дизайны, которые не совместимы со всеми типами устройств. Это большой недостаток для домашней техники, потому что вы не хотите тратить много денег на то, что не будет связано с другим.

Например, если вы хотите подключить яблоко устройства умного дома, вы будете ограничены диапазоном устройств, которые вы можете связать. Все они должны принадлежать к яблочной семье, что побуждает вас поддерживать их бренд.

С точки зрения маркетинга, это отличный способ интегрировать бренд в дом, однако, как клиенты, об этом следует помнить.

Исследование имеет ключевое значение, и очень важно, чтобы вы внимательно читали обзоры и рейтинги, а также описания продуктов. Отзывы клиентов, как правило, максимально честны и являются отличным способом понять, насколько эффективен продукт

Хорошо бы сначала изучить совместимость концентратора, потому что вы не хотите, чтобы концентратор работал только с одним диапазоном устройств.

Отзывы клиентов, как правило, максимально честны и являются отличным способом понять, насколько эффективен продукт. Хорошо бы сначала изучить совместимость концентратора, потому что вы не хотите, чтобы концентратор работал только с одним диапазоном устройств.

Найдите мертвые точки

Конечно, одной из главных проблем умных домов является зависимость от подключения к Интернету. Существует множество сайтов, где вы можете проверить уровень сигнала Wi-Fi в вашем доме и дать полезные советы о том, как его улучшить.

Если вы работаете из дома или у вас настроен компьютер, вы можете попробовать подключить его с помощью кабеля Ethernet для получения более сильного и быстрого сигнала.

Вы можете использовать приложение для анализа WiFi, чтобы найти мертвые точки. Это помогает решить, куда вы можете переместить маршрутизатор, или даже поможет вам подумать о покупке расширения.

Если ваш интернет-провайдер менее надежен, возможно, пришло время подумать о переключении, потому что в настоящее время многие наши устройства используют Wi-Fi.

Управление светом в умном доме: роль технологий и возможности

В современных умных домах, управление светом стало одной из ключевых задач. С помощью инновационных технологий и смарт-устройств, пользователь получает широкий спектр возможностей для создания комфортной и экономичной освещенности.

Одной из наиболее популярных технологий для управления светом в умном доме является система умного освещения. Она позволяет регулировать яркость, цветовую температуру и создавать различные сцены освещения, а также программировать расписание работы ламп и светильников.

Беспроводные технологии, такие как Wi-Fi или Bluetooth, используются для связи между устройствами умного освещения и центральной системой управления. Благодаря этому, пользователь может управлять светом с помощью смартфона или планшета с любой точки в доме, а также включать и выключать свет дистанционно.

Роль умного освещения в повышении комфорта:
- Создание различных сцен освещения для разных активностей: от яркого освещения для чтения или работы, до мягкого и расслабляющего света для отдыха или сна.
- Настройка яркости и цветовой температуры света в зависимости от времени суток, настроения или потребностей пользователей.
- Возможность автоматического регулирования освещения в соответствии с присутствием людей в комнате или уровнем естественного освещения. Это позволяет экономить энергию и сокращать затраты на электроэнергию.
Возможности умного освещения:
- Интеграция с другими системами умного дома, такими как системы безопасности или медиацентры. Например, при срабатывании датчика движения, свет включается автоматически.
- Управление светом голосом с помощью голосовых помощников, таких как Siri или Google Assistant.
- Создание индивидуальных расписаний работы света или сцен освещения в разных комнатах.
- Возможность дистанционного управления светом через интернет при отсутствии дома.

Таким образом, технологии умного освещения в умном доме значительно повышают уровень комфорта и удобства, а также снижают энергопотребление и затраты на электроэнергию. В сочетании с другими системами умного дома, управление светом становится более интеллектуальным и автоматизированным процессом, с учетом предпочтений и потребностей пользователей.

Достоинства и недостатки многофункциональной системы

Автоматизация технологических процессов в отдельно взятой недвижимости позволяет сделать жизнь людей намного удобнее и комфортнее.

Основные достоинства этой технологии:

Экономия времени и сил, которые обычно уходят на хождение по дому, поиск органов управления, проведение частых настроек и регулировок.
Гарантия создания оптимального уровня комфорта. Электроника поддерживает заданные параметры микроклимата в помещении — температуру, влажность, чистоту воздуха. Все это положительно сказывается на здоровье людей и качестве их жизни.
Высокий уровень безопасности. Владельцам не движимости не грозит получение травмы из-за хождения по темным коридорам и садовым дорожкам, так как свет включается самостоятельно. Автоматика отключает устройства при возникновении опасности перегрузок критического уровня.
Экономия ресурсов. Расходуется ровно столько воды и электричества, сколько нужно для обеспечения потребностей владельцев недвижимости.

Недостаток всего один — сумма начальных вложений. Кроме этого, самостоятельный монтаж потребует умственных усилий и траты времени.

Что такое умный дом

Прежде всего хотелось бы разобраться в терминологии, так как близкие по значению выражения часто имеют разный смысл. В нашем понимании «Умный дом» и американский «Smart house» не совсем равнозначные понятия. Существует два направления построения системы «Умный дом».

Под системой «умный дом» (англ. smart home) принято понимать систему домашней автоматизации. Прежде всего это комплекс специализированных устройств, которые могут принимать решения и выполняют рутинные задачи по дому. Такой «Умный дом» можно построить в отдельно взятой квартире. Перечисленные выше кофеварки, холодильники, системы микроклимата, умные лампочки, все это является составными частями умного дома. В России в это понятие часто включают систему управления мультимедийными устройствами, такими как: телевизоры, проекторы, акустические системы и т.д. Что касается Запада, то здесь существует разделение терминов: «умный дом» и системы управления мультимедийными устройствами. Это продиктовано рыночными условиями.

Что касается термина «умное здание» (англ

smart house), то он относится к организации управления целым домом, при чем не важно частным или многоквартирным, и состоит из системы центрального отопления, водоснабжения и безопасности

Понятно, что тратить деньги на «smart home» не совсем оправдано из-за сомнительной необходимости иметь в доме «умную лампочку» или холодильник, который будет «сливать» информацию о ваших аппетитах в сеть. А вот контролировать коммуникации и осуществлять охрану собственного жилища стоит, так как мы не настолько богаты, чтобы топить деньгами улицу или дарить годами нажитое добро ворам.

Основные компоненты умного дома на базе KNX

Умный дом на базе KNX состоит из нескольких ключевых компонентов, каждый из которых играет свою роль в создании интегрированной и эффективной системы.

Контроллеры и Центральные Устройства

Ядро любой системы умного дома на базе KNX – это контроллер, который служит центральным узлом для управления всеми подключенными устройствами. Контроллеры могут быть различных типов, от простых устройств до сложных систем, способных управлять большими зданиями. Они обеспечивают связь между различными компонентами системы и позволяют пользователям настраивать и контролировать различные аспекты их дома.

Датчики и Исполнительные Устройства

Датчики в системе KNX собирают информацию о состоянии окружающей среды (температура, влажность, освещенность и т.д.) и передают эти данные контроллеру. Исполнительные устройства, такие как реле и актуаторы, выполняют команды, отправленные контроллером, включая включение/выключение освещения, управление отоплением, кондиционированием и другими системами.

Интерфейсы Пользователя

Для взаимодействия с системой умного дома используются различные интерфейсы пользователя, такие как переключатели, сенсорные панели, мобильные приложения и голосовые ассистенты. Эти устройства позволяют пользователям легко управлять системой, настраивать сценарии и мониторить состояние своего дома.

Сетевая Инфраструктура

KNX использует специализированную сетевую инфраструктуру для связи между устройствами. Это может быть как проводная сеть, так и беспроводные решения

Важно, чтобы сетевая инфраструктура была надежной и обеспечивала стабильную связь между всеми компонентами системы.

Программное Обеспечение

Для настройки и программирования системы KNX используется специализированное программное обеспечение. Оно позволяет интеграторам систем и пользователям создавать сложные сценарии работы, настраивать взаимодействие между устройствами и проводить диагностику системы.

Умный дом и безопасность на базе KNX

Безопасность является одним из ключевых аспектов любой системы умного дома, и системы на базе KNX предлагают широкие возможности для обеспечения безопасности жилья.

Системы Охраны и Наблюдения

Умный дом на базе KNX может интегрироваться с различными системами охраны и видеонаблюдения. Датчики движения, дверные и оконные контакты, камеры видеонаблюдения и другие устройства безопасности могут быть подключены к центральному контроллеру. Это позволяет системе мгновенно реагировать на любые подозрительные действия, например, отправляя уведомления на смартфон пользователя или активируя сигнализацию.

Умные Замки и Системы Доступа

Умные замки и системы контроля доступа позволяют управлять доступом в дом. С их помощью можно настроить временные или постоянные доступы для членов семьи, гостей или персонала. Также возможно интегрировать системы распознавания лиц или отпечатков пальцев для повышения уровня безопасности.

Автоматизация для Безопасности

Сценарии автоматизации могут быть настроены для повышения безопасности. Например, при обнаружении движения в ночное время могут автоматически включаться свет и камеры, отпугивая потенциальных злоумышленников. Также можно настроить автоматическое закрытие дверей и окон при активации системы безопасности.

Датчики Протечки и Дыма

Датчики протечки воды и дыма являются важной частью системы безопасности. Они могут предупредить о возможных аварийных ситуациях, таких как затопление или пожар, позволяя своевременно предпринять необходимые меры.

Интеграция с Экстренными Службами

В некоторых случаях система умного дома может быть интегрирована с экстренными службами, автоматически вызывая пожарную охрану или скорую помощь в случае обнаружения пожара или других чрезвычайных ситуаций.

Что входит в систему Smart Home

Так же, как и многие другие системные технические устройства, «умный дом» состоит из многих групп элементов, каждая из которых выполняет свою функцию:

Контроллер (другое название – хаб, шлюз). Устройство. Выполняющее функцию «мозгового центра».

В нём содержатся электронные компоненты, позволяющее запрограммировать контроллер на приём сигналов, их обработку и управление различными элементами «умного дома» по проводам или «по воздуху».

В отличие от многих других приборов в системе «умного дома», шлюз всегда подключается к сети через 220 В. Многие производители даже размещают в корпусе вилку питания, на которой и держится устройство в розетке.

Датчики (иногда называются сенсорами). Назначение этих элементов – сбор информации о состоянии помещения, где они установлены.

Благодаря датчикам собираются сведения о температуре и влажности воздуха, присутствии людей в комнатах, открывании и закрывании дверей или окон, протечках воды, состоянии освещённости и многом другом.

Многие датчики в силу своего малого энергопотребления легко сделать независимыми от внешнего источника тока – в этом случае они оснащаются аккумулятором или литиевой одноразовой батарейкой, которой хватает на год или два.

Актуаторы (или просто исполнители) – специальные агрегаты, которые настроены на получение сигнала от контроллера.

После приёма они выполняют различные действия – включают свет, управляют питанием бытовой техники, поднимают и опускают шторы, перекрывают воду и делают многое другое.

Полностью автоматическое выполнение сценария «умного дома» обычно выглядит так:

Датчик посылает сигнал на контроллер – контроллер интерпретирует полученные данные с актуальной программой и даёт команду исполнителям – актуаторы выполняют приказ с контроллера, осуществляя какое-либо действие.

Устройства управления. С их помощью хозяин узнаёт о состоянии системы, а также может отдать команду на срабатывание устройств. В современных системах Smart home всё чаще роль органа управления полностью отдаётся смартфону с установленным соответствующим ПО.

Это намного удобнее, чем стационарный кнопочный пульт или блок дистанционного управления. Смартфоны сегодня есть у каждого, с их помощью можно получать информацию от датчиков и управлять актуаторами из любого места.

Система отопления в умном доме smart котел и не только

Температура воздуха в доме зависит от эффективной работы отопительных приборов, теплоотдача которых должна компенсировать тепловые потери строения, уровень может меняться в зависимости от погодных условий: скорости ветра, влажности, времени суток.

Возникает простая зависимость: чем выше тепловые потери ( или, чем хуже погода), тем большую теплоотдачу должны обеспечивать приборы отопления и тем большее количество тепла должен вырабатывать отопительный котел.

Управлять работой котла можно вручную, увеличивая или уменьшая подачу топлива в камеру горения. Но, согласитесь, лучше, если котел отопления сможет сам определять, сколько тепла ему необходимо выработать и сколько топлива для этого необходимо сжечь.

Система автоматического контроля — первый шаг к умному котлу

Современные котлы отопления в Smart домах комплектуются системами автоматического контроля, способными корректировать интенсивность горения топлива в зависимости от реальной потребности в тепловой энергии.

Однако отклик на изменение погодных условий обычного котла может запаздывать на несколько часов в зависимости от степени инерционности отопительной системы. Дело в том, что система автоматического регулирования котлов отопления (назовем их обычными, в отличие от «умных» котлов отопления) в подавляющем большинстве настроена на изменение температуры воды в обратке: остыла вода в обратном трубопроводе сильнее, увеличивается подача топлива в камеру горения, температура обратки выше, подача топлива в камеру горения уменьшается.

В свою очередь теплоноситель остывает тем быстрее, чем ниже температура воздуха в отапливаемом помещении.

Еще одна немаловажная деталь: быстрый отклик котла на изменение температуры воздуха возможен только при использовании приборов отопления малого внутреннего объема, например, алюминиевых или биметаллических радиаторов.

Видео — Bitherm котел с подвижным колосником и умным блоком управления

Умный котел отопления

Управление работой умного котла осуществляется с помощью термостата с датчиком температуры, устанавливаемым в одной из комнат. Принцип действия предельно прост: с помощью термостата задается нужная температура, при достижении которой котел отключается. При понижении температуры происходит включение котла в работу, и процесс повторяется вновь.

Расположив датчик температуры на улице, можно настроить работу котла «на опережение»: понизилась температура наружного воздуха, котел работает в более интенсивном режиме.

Таймер в работе умного котла предназначен для выбора режимов интенсивной и умеренной эксплуатации. Так, к примеру, в ночное время более комфортной является немного пониженная температура, примерно на 2-3 градуса по сравнению с дневной температурой. При этом ночью можно отключить подогрев воды в бойлере. Режим умеренной эксплуатации котла можно запрограммировать в дневные часы, когда все обитатели дома находятся на работе. Режимы работы котла можно устанавливать в течение суток, в течение недели, месяца и даже года.

Для этого умный котел оснащается системой самодиагностики.

Система самодиагностики котла

Система самодиагностики котла позволяет определять от 10 до 40 (в зависимости от модели котла) неисправности, ряд которых может быть устранен в автоматическом режиме. Информация о выявленных неисправностях выводится на табло и сохраняется в памяти устройства.

Все это делает эксплуатацию умных котлов не только удобной, но и безопасной, исключающей возможность аварийных ситуаций, таких, как снижение температуры теплоносителя ниже критической отметки, снижение тяги, падения давления в сети газопровода и ряда других не менее опасных ситуаций, не исключаемых при работе котла.

«Умному дому» — умное отопление

Как бы эффективно не работал котел, для обеспечения действительно комфортных условий в доме необходимы управляемые приборы отопления, способные реагировать на изменение температуры в помещении. Для этого в системе отопления устанавливаются радиаторы, оснащенные термостатами и сервоприводами, меняющими расход теплоносителя в зависимости от температуры окружающей среды.

Подведем итоги

В основе системы отопления умного дома может быть использован котел отопления, оснащенный системой самодиагностики и погодозависимой автоматикой, эксплуатация которого эффективна только вместе с радиаторами, оборудованными термостатами и сервоприводами.

umniedoma.ru

Организуем умный дом – как это сделать?

обратиться в специализированную компанию, которые устанавливают системы под ключ. Стоимость такого варианта будет выше, но можно сэкономить время. Еще одно преимущество такого способа в том, что не нужно никаких специальных знаний — эксперты все соберут и сделают сами. Понадобится только обозначить что именно вы хотите получить и по каким принципам из возможных вариантов должна работать система;
собрать систему самостоятельно. Можно приобрести готовый набор под свои конкретные потребности или автоматизировать сначала какую-то часть техники и приборов, а потом постепенно подключать дополнительные элементы. Например, можно начать с освещения в квартире или с установки датчиков для протечки воды. Обычно такие системы считаются достаточно простыми и для их установки не нужны дополнительные знания. Но если вы приобретете систему, в комплекте к которой идет большое количество датчиков, то в установке понадобится помощь профессионалов. Можно попробовать собрать сложную систему самостоятельно, но могут понадобиться специальные знания в электрике, в оборудовании и даже навыки программирования, чтобы можно было создать интерфейс управления.

Можно купить готовую систему с заданными функциями. Фото: releika.ru

Системы безопасности

Очень часто создание такой системы начинается с желания владельца квартиры или дома контролировать происходящее вокруг. В нужных местах устанавливаются видеокамеры, сигнал от которых передается прямо на компьютер. Таким образом вся информация может храниться на жестком диске и перезаписываться, например, через десять дней. Если у вас есть такое желание, то можно подключить удаленный доступ. Так, находясь на работе, вы точно будете знать, что происходит рядом с вашим домом.

Ещё одна очень удобная вещь — управление замком. Вы можете настроить его так, чтобы он открывался или закрывался с панели управления или же смартфона. Это функция очень удобна, но имеет и свои «подводные камни». Внимательно изучите замок, он должен иметь возможность механического доступа. Иначе в случае отключения электроэнергии вы не сможете попасть в дом или выйти из него.

Заключение

Умный дом повышает комфорт жизни, но требует массу времени и главная проблема превращается в Хобби, получаешь умный дом головного мозга. Сейчас все стабильно работает, а ты сидишь и думаешь а может еще какой датчик куда поставить и чего-то автоматизировать. Плюс главный риск когда все работает хорошо все классно, но в процессе отладки или сбоев у вашей семьи должно быть терпение и готовность к определенным трудностям, сколько раз за эти пол года я слышал от супруги, что как я достал с этой автоматизацией, когда в туалете или в ванной отключался свет, пока все отладил. Ну и самое главное должно быть физическое дублирование выключателями.

Что такое умный дом: принцип работы и устройство + создание проекта и советы по сборке

Пять основных стандартов RF, Z-wave, Zigbee, WiFi и Bluetooth

Советы по умному дому

Привыкайте к голосовому управлению

Исследования, чтобы найти наиболее широко совместимые устройства

Найдите мертвые точки

Популярные комплекты

FIBARO Starter Kit

GAL SH-1000

Xiaomi Smart Home 2 Full Kit