Из чего построить «умный» дом: ПДУ, датчики и чайник

Наверх

• Рейтинги
• Обзоры
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры и ноутбуки
  • Комплектующие
  • Периферия
  • Фото и видео
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Техника для дома
  • Программы и приложения
• Новости
• Советы
  • Покупка
  • Эксплуатация
  • Ремонт
• Подборки
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Фото и видео
  • Программы и приложения
  • Техника для дома
• Гейминг
  • Игры
  • Железо
• Еще
  • Важное
  • Технологии
  • Тест скорости

Умный дом: с чего начать?

 Пять вопросов

 

1. В какой стадии ремонта ваш дом/квартира?

Первый вопрос, который поможет определиться с системой Умный дом, это в какой стадии ремонта находится ваш дом или квартира. Есть ли возможность проложить электрический кабель для системы домашней автоматизации? Если ремонт на ранней стадии и кабель проложить можно, то стоит планировать установку проводной системы. Если ремонт почти закончен, пол залит, стены и потолки зашиты и вся электрика уже проложена, то для вас подойдет система Умный дом, работающая по радиошине.

2. Дизайн-проект.

Это не совсем вопрос, скорее, рекомендация. Уже при первом запросе на расчет системы Умный дом стоит выслать интегратору дизайн-проект. Умный дом – это система управления электрикой, поэтому чтобы ее спланировать, необходимо знать количество комнат, количество групп освещения, количество кондиционеров, радиаторов и прочих устройств. Все это, как правило, есть в дизайн-проекте. Имея дизайн-проект, интегратор сможет уже при первом предварительном расчете предложить адекватную работоспособную систему, в которой учитываются параметры именно вашего объекта.

3. Какие функции вам понадобятся?

Подумайте, какие элементы дома Вы хотели бы интегрировать в систему управления. Проанализируйте свое обычное поведение в доме, представьте, что можно упростить и облегчить. Не старайтесь думать о технической стороне вопроса (о том, как это сделать). Попытайтесь представить результат — что бы вы хотели получить. Придумать, как это сделать – задача интегратора.
Несколько вопросов, которые в этом помогут:

• есть ли места, где расположено больше трех выключателей?
• есть ли пульты, которыми Вы пользуетесь одновременно и которые можно объединить?
• чем бы Вы хотели управлять с планшета или удаленно?
• есть ли моменты, когда Вам хочется «одной кнопкой» управлять одновременно несколькими устройствами (группами светильников, шторами и т.п.)?
• хотели бы Вы, чтобы каких-то случаях свет/кондиционеры или отопление/музыка включались автоматически?

Подробный перечень подобных вопросов — в нашей анкете–навигаторе.

4. Какие управляющие панели вам подойдут?

Этот вопрос кажется второстепенным, ведь главное в системе автоматизации все же – функционал. Тем не менее, внешний вид управляющих панелей и выключателей является, наряду с функционалом и ценой, одним из основных параметров, по которым выбирается система Умный дом.

Существуют открытые и закрытые протоколы систем Умный дом. В системах с открытым протоколом (KNX) выбор управляющих панелей очень велик. Можно подобрать подходящие выключатели и управляющие панели для любого самого изысканного и необычного интерьера. Есть панели с кристаллами Swarowski в качестве сенсорных кнопок (Berker), есть ультра-современные металлические термостаты (ABB Busch-Prion), есть стеклянные сенсоры всех цветов радуги (Vitrum), а также панели, дизайн которых специально разработан для классических дворцовых интерьеров (Gira ClassiX). Выбрав закрытую систему, можно столкнуться с тем, что представленные производителем варианты дизайна вам не вполне подходят.

5. Какой бюджет вы готовы выделить на Умный дом?

Предварительно ответив на этот вопрос, вы сможете быстрее сориентироваться в предложениях интеграторов и найти для себя оптимальное соотношение функциональности и дизайна.

Стоимость системы Умный дом зависит от функционала, дизайна управляющих панелей и выбранного бренда. Система Умный дом комфорт-класса стоит ориентировочно 50-100 Евро за м2. Такая система не включает в себя видеомультирум – систему видеораспределения. Стоимость систем с полным функционалом и с эксклюзивным дизайном элементов может быть значительно выше — «Умный дом» это премиум сегмент.

На стоимость «Умного дома» значительно влияет стоимость оборудования, которая может в большой степени зависеть от бренда (компании-производителя).

Не стоит забывать, что в расчет системы «Умный дом» зачастую включают стоимость электрики, выключателей, термостатов, домофонной системы, аудио- и видео- техники, то есть те расходы, которые возникнут в любом случае, даже если Вы откажетесь от Умного дома. Чтобы сравнить предложения различных интеграторов необходимо вынести за скобки подобные «непрофильные» расходы, и учитывать только стоимость оборудования Умного дома и работ по его внедрению.

система с оборудованием своими руками, технология установки по проекту, выбираем контроллер

Иметь дом за городом – мечта каждого. Поэтому каждая семья, имея финансовые возможности, старается приобрести или построить жилье, которое бы соответствовало современным стандартам проживания. В последнее время огромной популярностью пользуются проекты «умный дом». Они не только позволяют грамотно распланировать пространство, но и гарантируют владельцам максимальный комфорт и удобство.

Общие характеристики

«Умный дом» представляет собой жилье будущего, в котором работа и контроль всех систем осуществляется автоматизировано, обеспечивая помещение высоким уровнем безопасности и всеми необходимыми условиями для проживания. В таких домах полностью исключены трудозатраты на управление, так как установка температурного режима, освещения и прочего выполняется не вручную. Помимо этого, здание оборудуется специальными мониторами с датчиками, которые могут заранее определить потенциальные угрозы как для собственных систем, так и самих жильцов.

При перебоях в электропитании, неисправностях в работе отопления, задымлении и несанкционированном проникновении установка мгновенно оповещает хозяев и самостоятельно устраняет проблемы.

Главным преимуществом умного дома считается то, что его гибкие системы управления позволяют существенно экономить затраты энергоресурсов, так как при отсутствии жильцов все приборы включаются на экономичный режим. Благодаря заложенным программам такая установка исправно выполнит все поручения хозяев, часто предсказывая их самостоятельно. Поэтому можно сказать, что после монтажа подобного новшества в жилье появляется «нештатный дворецкий». Единственный минус установки – высокая цена, но она себя со временем оправдывает.

Виды

Чтобы сделать загородный дом максимально комфортным, многие владельцы устанавливают систему «умный дом», которая помогает не только экономить ресурсы энергии, но и драгоценное время, выполняя автоматизированное управление всеми коммуникациями и развлекательными центрами. В зависимости от того, какие функции и возможности имеются в установке, ее подразделяют на несколько видов.

Проводная

Состоит из выключателей, датчиков и устройства контроля климатом. Все оборудование управляется при помощи проводной панели, на которую поступают сигналы. Она располагается в главном щите и к ней подводятся кабели. К достоинствам проводной установки относят высокую надежность, а также большую скорость клика. После нажатия кнопки происходит запуск программы без задержки, что избавляет жильцов от долгого ожидания, сценарии при правильном монтаже не «подвисают». Кроме этого, управляющие элементы характеризуются красивым дизайном. Они, как правило, оснащены «умными» выключателями и разнообразными системами интеграции.

Благодаря проводному «умному дому» намного проще настраивать температурный режим в комнатах, а также управлять видео- и аудиорумом. Он служит долгий срок, так как в устройствах отсутствуют батарейки, требующие постоянной замены. Выключатели в данном случае используются пожаробезопасные и слаботочные. Чтобы система работала надежно, перед ее монтажом необходимо заранее подобрать место расположения панели и туда вывести кабели.

Если загородный дом построен из дерева, то хозяевам нужно предварительно согласовать проект и подготовить место под электропроводку.

Проводное устройство также рекомендуется устанавливать в процессе ремонта жилья, когда еще проводка не сделана по классической схеме. В готовом здании это сделать будет проблематично. Для монтажа обычно используют большой щит размером в ширину до 60 см и в высоту до 150 см. Установочные работы лучше всего осуществлять при помощи опытных специалистов, так как оборудование стоит дорого и малейшая ошибка может повлечь целый ряд неприятностей.

Беспроводная

В отличие от предыдущего варианта, в этой системе исполнительный сигнал передается к работающим устройствам не по проводке, а по выделенному радиоканалу. Это позволяет значительно сэкономить на электропроводке и инсталляции. Такие установки можно размещать в домах с законченным ремонтом и обычной схемой проводки. Благодаря тому, что каждый выключатель «беспроводной», появляется возможность выставлять разные световые эффекты, предварительно программируя функциональные клавиши. Монтаж этих систем не требует подготовки проекта, поэтому идеально подходит для деревянных построек, да и цена его вполне доступная.

Беспроводной «умный дом», работающий от радиоканала, напрямую зависит от качества связи, поэтому различные помехи от телефонов и электроприборов могут негативно сказаться на его функциональности. Помимо этого, качество радиосвязи также зависит от строительного материала стен, и если проводка слишком разбросана по стенам, то уровень сигнала будет минимальным. В том случае, когда система управляется на батарейках, то их следует регулярно менять, иначе в самый неподходящий момент что-то может не сработать.

Некоторые беспроводные системы состоят из радиоаппаратуры, которая питается от переменного электричества, поэтому для них нужно прокладывать нулевой провод. Чтобы избежать проблем с монтажом такой установки, рекомендуется сразу закладывать дополнительно нулевой провод под выключатель. Его ставят в коробку. Минусом устройства считается и то, что в нем трудно наладить стабильную функциональность, так как в доме придется управлять не только обогревом полов и освещением. Кроме этого, безопасность установки низкая и «хакеры», прилагая сигнал внешней связи, могут быстро ее вывести из строя.

Централизованная

Ее принцип работы основан на режимах программирования, которые поступают из единого логического модуля. Как правило, устройство представлено контроллером, имеющим много выходов. В контроллер предварительно загружают уникальную программу, отвечающую за управление коммуникационными системами и исполнительными устройствами. Благодаря таким технологиям удается применять огромный выбор сложных сценариев и любого оборудования. К преимуществам устройства можно отнести возможность контроля в одном окне, создание сложных задач, учитывая состояние владельцев дома, время суток и лунный цикл. Помимо этого, к системе возможно подключить любой вид оборудования.

Что же касается недостатков, то они тоже имеются. В первую очередь, такой централизованный «умный дом» полностью зависит от человеческого фактора, потому что он работает по программе, написанной программистом, и если с ним будет утерян контакт, то понадобится полностью перепрограммировать всю систему. Во-вторых, при монтаже следует устанавливать качественный контроллер, иначе при выходе из строя он может остановить всю систему. В третьих – это высокая стоимость.

Децентрализованная

Работа «умного дома» в данном случае построена на использовании микропроцессора с энергонезависимой платой. Поэтому данные системы считаются самыми надежными и при неисправности даже одного оборудования вся система будет полноценно продолжать свое функционирование. Установка проста в обслуживании, и если имеется необходимость в создании нового сценария, то для этого просто применяют дополнительный логический блок. На сегодняшний день в продаже можно встретить много децентрализованных систем, отличающихся между собой функционалом и дизайном.

В отличие от предыдущих вариантов, при монтаже установки в щит закладывают много устройств, поэтому рекомендуется отдавать предпочтение хорошо проверенным производителям, иначе в дальнейшем можно столкнуться с их выходом из строя.

Необходимое оборудование

До того как установить в своем загородном жилье систему «умный дом», необходимо создать правильный проект и приобрести все необходимые устройства.

В зависимости от личных предпочтений комплект оборудования может быть различным, при этом минимальный набор должен состоять из:

• сенсорной системы;
• регулировки, с помощью которой техника и освещение будет включаться и выключаться;
• мониторов, где будет происходить видеонаблюдение;
• сигнализации;
• контроллера;
• программы-приложения для смартфонов, содержащей необходимые гаджеты;
• облачных сетевых каналов, упрощающих подключение и управление приборами.

Как установить и настроить?

Установка «умного дома» вполне доступна своими руками, но так как монтаж и технология требуют правильного исполнения, то лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Подрядная организация начнет с определения особенностей объекта, потом предложит самый подходящий проект. После проектирования составится смета, в которую будут включены устройства управления и схема системы.

Если же хозяин дома уверен в своих способностях и сможет сделать монтаж самостоятельно, то ему необходимо выполнить следующие этапы.

• До начала ремонтных работ в жилье следует проложить сеть кабелей и установить серверный шкаф, стойки под него и все закрыть монтажными коробками. В техническом помещении нужно разместить оборудование для электрического снабжения, выключатель, и подключить автоматику к модулям.
• После того как ремонт помещений завершен, можно установить акустические колонки и систему управления, подсоединяя сенсорные панели. Далее следует осуществить тестовую настройку системы.
• Завершающим этапом станет окончательная настройка техники и проведение испытательных работ, после чего установка вводится в эксплуатацию. При правильном выполнении проектирования и монтажа система «умный дом» начнет эффективно функционировать и наполнит интерьер жилья гармонией и комфортом. Чтобы ее надежно спрятать от посторонних глаз, еще на стадии отделки комнаты понадобится умело скрыть вспомогательное оборудование и проводку.

Из вышеописанного можно сделать вывод, что установка «умного дома» трудоемкая, так как большая часть времени отводится на создание проекта и монтаж оборудования. При этом скорость работы зависит от количества установок, материала стен и площади жилья. Обычно весь процесс занимает до двух недель, включая сценарное программирование.

Системы управления

Обычно в современных городских квартирах и домах за городом используются системы очищения, кондиционирования воздуха, освещения, а также устанавливается охранная сигнализация и видеоаудиотехника. Поэтому оборудуя свое жилье под «умный дом», у его владельцев появляется уникальная возможность удобно управлять всем этим «оркестром». Чтобы автоматизация происходила быстро и без сбоев, такую установку подразделяют на подсистемы: безопасность, климат-контроль, освещение, мультирум и домашний кинотеатр. Каждая из них характеризуется своим видом управления.

Освещение

Группы или отдельные светильники могут работать в разном режиме, для этого им задается свой уровень освещенности. Контроль осуществляется при помощи пультов, дистанционно имеется возможность задавать иллюзионные сценарии нахождения хозяев в квартире. Управление всеми источниками освещения выполняется единым пультом, при этом можно дополнительно задавать дату, время или определенное событие. Аналогично настраивается и яркость приборов, автоматическое выключение ламп при выходе из помещения.

Климат-контроль

Данная система контролирует приборы, обеспечивающие обогрев, кондиционирование, очищение и вентиляцию воздуха. Благодаря выставленным настройкам техника работает слаженно в заданном режиме. Кроме этого, в некоторых проектах предусмотрено и дистанционное управление климатом, благодаря чему комфортная температура устанавливается до прихода владельцев дома. Вся техника контролируется с единого пульта, где можно управлять отоплением в зависимости от даты, времени и сезона. В помещениях также дополнительно размещаются датчики влажности и температуры, которые срабатывают в определенное время и регулируют климат.

Домашний кинотеатр и мультирум

К этой системе относятся не только плееры и телевизоры, но и сопутствующая техника: шторы, жалюзи и освещение. Благодаря налаженной работе в комнате создается особая атмосфера для просмотров фильмов. Управление бывает как голосовое, так и автоматизированное при помощи нажатия кнопок на пульте.

Система безопасности

Представляет собой уникальное многофункциональное устройство, которое дистанционно управляется и оперативно реагирует на различные тревожные ситуации, включая в том числе пожарную безопасность, сигнализацию и нарушение работ в коммуникациях. Пожарная и охранная сигнализации работают автоматически и включается сразу же после ухода хозяев дома. Ее можно контролировать как при помощи сотового телефона, так и пульта. Дистанционно можно получать сигналы об утечке газа, протечках воды и взломе. Информация мгновенно поступает на мобильный телефон или компьютер.

Советы

Устройство «умный дом» идеально подходит как для загородного дома, дачи, так и для квартиры. Так как система стоит дорого и ее монтаж нелегкий, то владельцам жилья, которые хотят осуществить установку самостоятельно, избежать ошибок помогут рекомендации специалистов.

• Нельзя применять оборудование, не соответствующее стилистике комнаты. Разное по дизайну оборудование испортит интерьер помещения, ведь некрасиво, когда в комнате панели расположены в хаотическом порядке и отличаются цветом от декоративной отделки стен. Например, пластиковый белый домофон неуместен на стене с темной поверхностью. Поэтому еще на стадии проектирования таким моментам необходимо уделить особое внимание и приобрести подходящие кейпады и панели. Кроме этого, устройства нужно дополнительно маскировать специальными пластинами или рамками, гармонично сочетающимися с остальными элементами интерьера.
• Не очень хорошей идеей считается и монтаж большого количества управляющих панелей на одной стене. Например, установленные одновременно термостат обогрева пола, климат-контроль, дистанционный пульт мультирума и выключатель не только усложнят управление техникой, но и будут выглядеть громоздко. В итоге «умный дом», наоборот, усложнит жизнь и никак не сделает ее комфортной. Поэтому чтобы этого не допустить, нужно стараться на стенах располагать минимум устройств, отдавая предпочтение только розеткам, выключателям и сенсорным панелям. Что же касается настройки температурного режима в комнатах, то она, как правило, выполняется один раз на сезон, поэтому контрольные панели можно установить только в важных комнатах.
• Многие хозяева жилья предпочитают монтировать «умный дом» только с беспроводным управлением. Конечно, современная жизнь устроена таким образом, что каждый человек не может прожить без планшета или мобильного телефона. Но если полностью положиться на такой способ управления, то можно оказаться зоне риска и потерять контроль над приборами в случае поломки смартфона или отключения интернета. Поэтому эксперты советуют одновременно подключают беспроводные и проводные панели.

Они могут находиться на одном и том же месте, их срок эксплуатации превышает 30 лет. Мобильное же управление выполнится при помощи планшета или телефона. В случае поломки или потери мобильного устройства система легко переустановится на стационарный контроль. Ее трудно сломать и такие панели не разряжаются.

• Умный дом считается сложной системой, в который все составляющие должны работать налажено и согласованно. Поэтому приобретая оборудование от разных производителей, такую гармонию можно нарушить. В результате возникнут проблемы несовместимости техники, и установкой не только трудно станет управлять, но и возможны серьезные сбои в ее работе. Чтобы этого не допустить, необходимо подбирать оборудование, имеющее одинаковые технические показатели и скорость передачи информации. Не рекомендуется также дополнительно использовать вспомогательное программное обеспечение и расширительные шлюзы или инсталляторы, они только усложнят настройки и контроль.
• Профессионалы обычно строят систему «умный дом» на базе программной платформы и оборудования одного производителя, продукция которого хорошо известна на рынке и имеет положительные отзывы. Правильным решением также станет приобретение одной интеграционной платформы, которая предназначена для автоматизированного контроля за климатом, освещением, системами охраны и пожарной безопасности и аудио- и видеотехникой. Она надежна в эксплуатации, ее гарантийное обслуживание составляет до 5 лет, и самое главное, платформа обеспечивает совместимость всех приборов.
• Во время монтажа «умного дома» важно организовать рабочий процесс правильно, применяя специальные программные приложения. При этом нежелательно отдельно создавать сценарии для климата, музыки или света, так как они усложнят управление. Каждый бренд предлагает программы своей разработки, поэтому если их все установить, то на рабочем столе будет трудно найти необходимую закладку. Кроме этого, для настройки потребуется постоянно переключаться с одной программы на другую и регулярно обновлять ПО.
• Упростить задачу поможет установка одного приложения, разработанного для «умного дома». Благодаря ему можно будет за считаные секунды проверять режим устройств, автоматически обновлять версию и быстро находить в списках нужный раздел.
• Чтобы установка радовала комфортными условиями для проживания, ее проектирование лучше всего доверить специалистам, так как малейшая неточность в схемах может нарушить работу системы и вывести из строя дорогое оборудование.

О том, как спроектировать систему Умный дом, смотрите в следующем видео.

Умный дом — дешево и сердито / Habr

Всю свою сознательную жизнь мечтал сделать если уж не весь мир, то хотя бы свое собственное жилище похожим на дома из фантастических фильмов. Чтобы, заходя после тяжелого трудового дня домой, мне заботливо включали свет, вежливо здоровались, сообщали о происшествиях, а на выходе предупреждали о погоде за бортом и закрывали за мной дверь. Чтобы мне не приходилось идти, запинаясь, в темноте к кровати, а можно было бы лечь, и только потом выключить свет со своего гаджета, который всегда под рукой.

На хабре уже полным полно статей о реализации подобного, чем же моя будет отличаться? Меня задушила жаба. Я не захотел покупать законченные устройства, это дорого и не интересно, было принято решение делать все самому.

На данный момент мой умный дом полностью закончен: серверная часть, web-интерфейс, приложение с виджетами под Android, контроллеры, датчики и исполнительные устройства, алгоритмы, даже собственный скриптовый язык программирования для них.

Но для начала я бы хотел вам рассказать про аппаратную часть «рабочей лошадки» дома – RC-2(room controller). Я давно пишу прошивки под AVR МК, поэтому в качестве мозга нашего контроллера будет известная Atmega 8-16PU, которая есть во всех магазинах радиодеталей. Да, ее старший брат используется в уже надоевшей всем Arduino Uno, но мы будем держаться от нее подальше.

Чего мы хотим?

А теперь определим требования к нашей лошадке: контроллеры должны стоять в каждой комнате и иметь связь с сервером, работать от напряжения питания 7-40 вольт, иметь возможность подключения датчиков температуры и влажности, всевозможных датчиков и кнопок типа «сухой контакт» (герконов, кнопок, датчиков движения), возможность управлять внешними устройствами, способность делать простейшие действия без участия сервера (включать свет по кнопке, датчику движения, геркону).

Теперь пройдемся по требованиям и выберем средства, способные обеспечить выполнение этих требований:

• Связь с сервером. Ethernet – сложно и много проводов (от свитча до каждого из контроллеров), Bluetooth, WiFi и другие беспроводные – сложно и дорого. Вспомним о старой доброй шине RS-485 и будем использовать ее.
• Логика у нас 5 вольтовая, нужен преобразователь. Будем использовать простой и очень эффективный блок питания на импульсном регуляторе LM2576 (схема есть в даташите на первой же странице)
• Всевозможные датчики? Atmega8 имеет на борту все что нужно: АЦП, дискретные входы, есть даже встроенные резисторы подтяжки. Реализуем поддержку шины 1-Wire на одной из ножек для общения с датчиками (тем же самым DHT11).
• Управление внешними устройствами? Опять же, имеем дискретные выходы и ШИМы на МК.

Молчи – за умного сойдешь

На шине RS-485 должен быть один мастер, который будет опрашивать подключенные к шине наши умные контроллеры по очереди. В один момент времени говорит один, остальные слушают. Контроллеры отвечают строго только на запрос мастера, сам по себе никто ничего не говорит, иначе будут коллизии, и никто ничего не поймет. Все строго.

Обмен данными в шине полудуплексный, то есть в один момент времени устройство может либо передавать, либо принимать данные.

Для работы с шиной будем использовать микросхему MAX485, плюс UART самой Atmega8.

С ней все просто: на 2 и 3 ножке логическая единица – передаем, ноль – слушаем. После переключения этих режимов важно подождать пока завершатся переходные процессы, где-то пол миллисекунды, прежде чем передавать/принимать.

Что получается?

Разведенная схемка выглядит так:

Готовый контроллер:

В ближайшем радиомагазине все это стоит:

• Atmega8-16PU — 130р
• MAX485 — 60р
• LM2576 — 60р
• Рассыпуха(текстолит, резисторы, диоды, конденсаторы, кварц, клемники) – 150р

Итого = 400р.
Получилось дешево и сердито. Протокол общения устройство-сервер бинарный, с контрольной суммой. Контроллер дергает лапками по команде сервера, в ответ на запрос состояния посылает массив состояний своих входов, выходов, АЦП и то, что удалось получить по 1-Wire. Без сервера умеет включать свет по кнопке, переключателю, датчику движения.

Если кто захочет посмотреть мой RC-2, или даже использовать у себя – опишу подробно протокол общения его с сервером и отдам схемы и прошивку.