Una casa intelligente è un sistema moderno che consente di automatizzare i processi che si svolgono in casa: riscaldamento, illuminazione e così via. Il sistema è volto a garantire il comfort e la sicurezza dell'utente ed è pieno di elettronica moderna, che consente di fare anche di più che automatizzare la casa - ad esempio, fornire la possibilità di monitorare a distanza, notificare al proprietario di un evento da telefono cellulare, ecc.

In questo articolo, capiremo come funziona il sistema di casa intelligente, da cosa è assemblato e come le ultime tecnologie possono aiutare una persona.

Dispositivo per la casa intelligente

Il cuore del sistema è un dispositivo elettronico che controlla l'intera economia. Può essere un microcontrollore (i circuiti Arduino sono popolari tra i dilettanti) o un computer separato, ad esempio un Raspberry Pi, nel qual caso le possibilità della tecnologia sono quasi illimitate.

Il controllore gestisce i seguenti sottosistemi:

• Riscaldamento, condizionamento, ventilazione;
• Sistema di illuminazione;
• Sistema di alimentazione domestica;
• Sistema di monitoraggio e sicurezza.
• Sistemi di comunicazione e controllo.

I dispositivi di riscaldamento, condizionamento e ventilazione sono abbreviati come HVAC. Una casa intelligente collegata a questi sistemi può fornire la regolazione della fornitura di aria fresca, della temperatura e dell'umidità. Inoltre, la tecnologia consente di risparmiare energia sfruttando razionalmente la temperatura ambiente. I sottosistemi possono essere:

• Meccanismi per l'apertura automatica delle finestre ad un'ora opportuna della giornata, per l'immissione di aria calda o fredda;
• Condizionatore d'aria controllato dal controller.

Il sistema di illuminazione (aka LCS) regola il livello di illuminazione della stanza, mentre l'elettronica permette di risparmiare energia sfruttando razionalmente la luce solare. La tecnologia può includere:

• Automazione per l'accensione della luce in un determinato periodo di tempo;
• Sensori di movimento per accendere la luce solo se c'è qualcuno nella stanza;
• Automazioni per l'apertura e la chiusura di persiane e tapparelle, regolando il livello di trasparenza di vetri speciali.

Il sistema di alimentazione è finalizzato all'alimentazione ininterrotta, per questo viene utilizzata la commutazione tempestiva agli alimentatori di emergenza. La tecnologia si basa su sottosistemi quali:

• Gruppi di continuità industriali;
• Inserimento automatico di una riserva;
• Generatori diesel.

Il sistema di sicurezza ti consente di proteggere la tua casa da emergenze, intrusi, ecc. La tecnologia di sorveglianza IP remota consente di monitorare un oggetto sempre e ovunque e il monitoraggio GSM consente di notificare a distanza gli incidenti che si verificano. Inoltre, è possibile l'installazione:

• Meccanismi di controllo degli accessi;
• Allarme antincendio;
• Telemetria e videosorveglianza;
• Sistemi di protezione contro le perdite d'acqua, nonché le perdite di gas.

I sistemi di controllo consentono di integrare una casa intelligente con apparecchiature video e audio, home theater e altri dispositivi elettronici, nonché:

• Controllare a distanza apparecchi elettrici, sistemi di automazione, azionamenti di meccanismi;
• Unire tutti i dispositivi elettronici in una rete comune, compresi quelli collegati ad altre reti;
• Meccanizzare l'edificio (ad esempio, aprire automaticamente barriere e cancelli, ecc.).

Il sistema di comunicazione può utilizzare la rete locale dell'edificio o la comunicazione telefonica. Esistono varie tecnologie che consentono di collegare i sottosistemi della "casa intelligente", elencheremo le più comuni:

1. LanDrive è di gran lunga la piattaforma più conveniente. Consente di creare sistemi di controllo distribuiti cablati praticamente per qualsiasi dispositivo. Viene utilizzato nelle "case intelligenti" e in altri sistemi: controllo degli accessi, risparmio energetico e così via.
2. Smartbus è un protocollo aperto progettato per creare sistemi distribuiti a basso costo.
3. X10 è un protocollo per comunicare con apparecchi elettrici, utilizza cavi elettrici o una banda radio. È caratterizzato da larghezza di banda ridotta e immunità al rumore, nonché da possibili conflitti tra dispositivi.
4. Z-Wave è un protocollo di radiocomando per la domotica che utilizza piccoli moduli radio embedded che sono dotati di elettrodomestici e altri dispositivi.

Controllo

La casa intelligente è una grande tecnologia che rende la vita molto più piacevole. Sorge però una piccola domanda: come gestire tutto questo?

Diverse tecnologie sono fornite per il controllo.

• Il modo più semplice è utilizzare una tastiera situata nell'edificio. Ogni pulsante corrisponde a un nodo specifico, gruppo di dispositivi, ecc. Per chiarezza, tali pannelli sono dotati di un piccolo schermo che visualizza informazioni sullo stato del sistema.
• I modelli di controllo più convenienti e prestigiosi sono dotati di touch screen. Un piccolo monitor visualizza pulsanti, comandi, immagini esplicative, ecc. Lo schermo può visualizzare il segnale delle videocamere, essere utilizzato per altre attività.
• Tuttavia, l'opzione più conveniente per il controllo su Internet, attraverso l'interfaccia web. Per fare ciò, è necessario un computer o un telefono cellulare, basta andare alla pagina e il sistema può essere controllato direttamente dal browser (ma non dimenticare la sicurezza, impostare password complesse).
• Può anche essere controllato da un telefono cellulare: una casa intelligente può essere dotata di un proprio ricevitore GSM, ricevere comandi sotto forma di messaggi SMS o anche messaggi vocali, ed eseguirli.

Conclusione

Smart Home è una grande tecnologia che promette di diventare lo standard per le abitazioni umane. Sono già in corso sviluppi per case completamente autonome che non richiedono manutenzione umana: tutti i dispositivi sono completamente autonomi e gli umani li controllano solo occasionalmente. Anche l'energia viene generata automaticamente. Non resta che aspettare. Sebbene ciò di cui stiamo parlando, le tecnologie per la casa intelligente sono già molto buone oggi e chiunque può montare una casa intelligente.

Una casa in cui le porte si aprono da sole, gli elettrodomestici sono accesi, la temperatura è regolata e le persiane sono chiuse, sembra il fotogramma di un film sul futuro lontano. Tuttavia, il futuro è molto più vicino di quanto pensiamo. Il sistema "casa intelligente" ti consente di sperimentare appieno i vantaggi del progresso tecnologico e solleva una persona dal risolvere una varietà di compiti quotidiani. Che cos'è questo sistema, come è installato e quali compiti "intelligenti" svolge, oggi "Dream House" lo dirà ai suoi lettori in questa pubblicazione.

Cos'è la "casa intelligente"

Per la prima volta il concetto di "casa intelligente" è apparso negli anni '50 del secolo scorso. L'antenato di un sistema in grado di controllare la situazione in tutta la casa è la tecnologia Java. Gli sviluppatori di questa tecnologia hanno cercato di introdurla negli elettrodomestici, rendendoli così più "intelligenti". Ad esempio, già in quel momento iniziarono a comparire i primi con funzione di spegnimento automatico, condizionatori capaci di regolare il microclima della stanza a seconda del tempo fuori dalla finestra, ecc.

Tuttavia, il concetto di "casa intelligente" include non solo gli elettrodomestici intelligenti. In parole povere, questo sistema coordina il lavoro di tutti i dispositivi tecnici della casa. Inoltre, il sistema può essere controllato sia utilizzando il telecomando che a distanza utilizzando dispositivi moderni: iPhone, smartphone, tablet, ecc.

Attrezzature per la casa intelligente

Le capacità del sistema di casa intelligente sono davvero molteplici. Ad esempio, per prevenire la probabilità di un furto con scasso quando non c'è nessuno in casa, il sistema simula la presenza del proprietario aprendo le tapparelle, accendendo/spegnendo le luci, ecc. Se comunque gli aggressori penetrano nei locali o si verifica un'altra situazione straordinaria, il sistema ne informa immediatamente il proprietario. Inoltre, la tecnologia "casa intelligente" consente di strutturare il lavoro di tutte le apparecchiature tecniche e ingegneristiche, impostandolo in un determinato scenario. Ad esempio, prima che ti svegli, il sistema riscalderà i pavimenti del bagno, accenderà il centro musicale, regolerà il condizionatore d'aria alla temperatura desiderata, regolerà l'umidità ottimale nella stanza e risolverà molti altri compiti domestici.

Controller per la casa intelligente

Sistemi e sottosistemi di "casa intelligente"

Il sistema “casa intelligente” è convenzionalmente suddiviso in più sottosistemi indipendenti: sicurezza, illuminazione, multiroom e climatizzazione.

Il sistema di sicurezza di una casa intelligente include elementi come allarmi, rilevatori di incendio e sensori che rispondono a un malfunzionamento delle linee di comunicazione. Durante l'assenza del proprietario in casa, l'allarme e i rilevatori di incendio si accendono automaticamente e, in caso di situazione pericolosa, che si tratti di un'intrusione indesiderata o di un incendio, il sistema ti avviserà di questo a un dispositivo remoto - un telefono cellulare, tablet o computer. Inoltre, il programma di notifica immediata reagirà in caso di perdite improvvise di tubi o gas in casa.

Tecnologia per la casa intelligente

Il sistema di illuminazione della casa intelligente controlla tutti gli elementi di illuminazione della struttura. Se necessario spegne le sorgenti luminose attualmente inutilizzate, regola automaticamente il grado di illuminazione in base all'ora del giorno e anche alla stagione, e accende anche la luce non appena arrivi a casa. Inoltre, per distrarre l'attenzione degli intrusi, è possibile installare nel sistema un programma per accendere/spegnere periodicamente la luce in qualsiasi stanza durante la vostra assenza da casa.

Elementi per la casa intelligente

Il sistema multiroom è responsabile della distribuzione dei segnali audio e video in tutto l'appartamento. Può accendere e spegnere le apparecchiature, trasmettere un segnale a tutti i dispositivi, regolare il suono e anche creare le condizioni ottimali per guardare video o ascoltare musica. Inoltre, integrando il sistema multiroom con il sistema di sicurezza, le registrazioni delle telecamere possono essere trasferite su qualsiasi dispositivo connesso al programma. Ad esempio, se sei fuori casa, puoi sempre guardare cosa succede durante la tua assenza utilizzando dispositivi ausiliari: un computer o un telefono cellulare collegato al sistema.

Sistema di controllo della casa intelligente

Il sistema di climatizzazione della "casa intelligente" controlla i dispositivi responsabili del riscaldamento, della climatizzazione, della purificazione e dell'umidificazione dell'aria. Dopo aver scelto la modalità necessaria, puoi configurare il sistema in modo che riscaldi la stanza prima del tuo arrivo, purifichi periodicamente l'aria e la umidifica anche per prestazioni ottimali. Oltre alla sua praticità, questo sistema è interessante anche per la capacità di risparmiare risorse energetiche. Il climatizzatore determina autonomamente il livello di temperatura richiesto, spegne i dispositivi in ​​caso di surriscaldamento e reagisce alle intemperie fuori dalla finestra.

Casa intelligente senza fili

Oltre ai suddetti sottosistemi, la "casa intelligente" ha molte altre funzioni ausiliarie. Ad esempio, è possibile automatizzare il funzionamento del sistema in modo tale da limitare l'accesso dei bambini a elementi non sicuri, impostare la modalità di irrigazione o pulizia, attivare la videosorveglianza interna ed esterna 24 ore su 24, impostare il funzionamento delle apparecchiature alle modalità necessarie, ecc.

Installazione del sistema "casa intelligente"

Idealmente, l'installazione di un sistema wireless di "casa intelligente" dovrebbe essere eseguita nella fase di pianificazione della struttura. Tuttavia, alcuni elementi del sistema possono essere facilmente installati in una casa o in un appartamento finiti.

Prima di installare il sistema, insieme a uno specialista, è necessario determinare diverse importanti sfumature:

• se tutti i locali della casa saranno collegati alla tecnologia;
• dove saranno posizionate le videocamere, nascoste o meno;
• come verrà posizionato lo schema di illuminazione;
• dove saranno posizionati i rilevatori di incendio;
• quali dettagli dell'oggetto verranno gestiti, ecc.

Dopo aver determinato tutti gli aspetti del funzionamento del sistema, è possibile procedere alla selezione delle apparecchiature per la "casa intelligente", che, a seconda del tipo di lavoro, possono essere cablate o wireless.

Poiché il processo di installazione del sistema "casa intelligente" è piuttosto complicato e richiede tempo, è impossibile eseguirlo senza l'aiuto di uno specialista.

Programma casa intelligente

Domotica intelligente

Il sistema “casa intelligente” rende la casa quanto più comoda, confortevole e sicura possibile. Grazie all'eccellenza tecnica, semplifica notevolmente la vita umana, risparmiando tempo e risorse energetiche.

Sembra che fino a poco tempo fa leggevamo le opere di scrittori di fantascienza, sognavamo con loro e non potevamo immaginare che la caffettiera ci preparasse un espresso durante l'esercizio mattutino, e il frigorifero ci avvertisse della fine del latte. Tuttavia, è successo: la notizia dell'emergere di gadget intelligenti inonda la rete e tutto ciò che ci viene richiesto - oltre a poter pagare, ovviamente - è capire un po' cosa sta succedendo.

Siamo onesti: tutti hanno sentito parlare di casa intelligente, qualcuno segue addirittura i successi di Xiaomi e Zuckerberg, ma non tutti capiscono di cosa, infatti, stiamo parlando. Per molte persone, il concetto di Smart Home è ancora fantastico e trascendentale, e qualcuno ne ignora completamente l'esistenza. I nostri lettori non sono uno di quelli, quindi per te abbiamo scritto un articolo introduttivo sull'essenza del fenomeno "casa intelligente".

Cosa significa "casa intelligente"?

Prima di tutto, capiamo i termini. Questo è importante perché le espressioni di significato simile sono spesso confuse anche nei media di Internet e la "casa intelligente" in lingua russa e la "casa intelligente" americana non sono concetti del tutto equivalenti.

La casa intelligente è generalmente intesa come un sistema di automazione domestica. Questo è un insieme di dispositivi che, per nostra comodità, prendono decisioni da soli ed eseguono attività di routine in casa. Una casa intelligente si forma in una famiglia personale in un appartamento separato: le suddette macchine da caffè, i sistemi di microclima dell'appartamento, le lampadine intelligenti e le porte automatiche: tutto questo è una casa intelligente. In Russia, questo concetto di solito include il cosiddetto multiroom, un sistema di controllo per dispositivi multimediali: TV, proiettori, sistemi acustici. In Occidente, la divisione dei termini "casa intelligente" e "multiroom" è dettata dalle condizioni di mercato.

Ma il termine "edificio intelligente" si riferisce all'organizzazione della gestione di un intero condominio e implica sistemi di riscaldamento centralizzato, approvvigionamento idrico e sicurezza. In genere, l'organizzazione di un edificio intelligente è responsabilità degli sviluppatori o dei consiglieri di casa. I concetti sono strettamente correlati tra loro, ma parleremo solo di casa intelligente e in senso russo.

Pietre miliari nella storia

Non importa quanto moderno possa sembrare il concetto di casa intelligente, la storia di questo fenomeno inizia a metà del XX secolo, proprio dal momento in cui gli scrittori di fantascienza hanno iniziato a parlarne. Questo fu l'inizio dell'era dei computer e il principio della casa intelligente si basa sulla programmazione. Certo, a quel tempo Internet e i servizi cloud non esistevano, ma moduli ingombranti e goffi collegati alle prese e le onnipresenti schede perforate avrebbero potuto benissimo realizzare i loro piani.

Videotelefono nel film "Odissea nello spazio 2001" 1968

All'inizio, l'attività era limitata agli sforzi di inventori entusiasti, che posavano cavi in ​​tutta la casa e montavano console di controllo nelle pareti, o stavano già utilizzando i primi computer. Purtroppo, queste idee non hanno ricevuto una risposta dalla popolazione di massa. Tuttavia, nel 1966, James Sutherland ha programmato il computer Echo IV per accendere gli strumenti in base a un programma, oltre a comunicare con i sensori di rilevamento e di allarme. Dobbiamo l'aspetto dei sensori stessi ai fratelli Joel e Ruth Spira, che nel 1961 brevettarono il loro dimmer, un dispositivo che regola automaticamente la luce. Ma questi sono i tempi in cui i Beatles non avevano ancora nemmeno firmato il loro primo contratto!

Computer Echo IV

Era ancora lontano dall'implementazione di massa, ma già nel 1978 ci fu una sorta di svolta, spesso chiamata la nascita della moderna casa intelligente: l'azienda scozzese Pico Electronics sviluppò il primo standard di trasmissione dati universale per tutti i dispositivi di automazione domestica. L'essenza dello standard era creare uno pneumatico che qualsiasi produttore potesse equipaggiare un elettrodomestico, sia esso uno spremiagrumi o un aspirapolvere. Era simile a un linguaggio di programmazione familiare a tutti gli specialisti oa un sistema operativo su cui potevano essere eseguite tutte le applicazioni. La connessione è stata effettuata tramite prese ordinarie, inoltre c'erano moduli di comunicazione, console e persino programmi di controllo per computer. Dobbiamo l'era dello standard X10 all'emergere di tecnologie familiari come le luci che si accendono con un pop o le porte che si aprono automaticamente.

L'emergere di uno standard unico ha dato impulso a nuove sperimentazioni e alla nascita di un mercato specializzato. Presto si arrivò a un nuovo termine: nel 1984, un rappresentante dell'American Association of Homebuilders usò per la prima volta l'espressione "casa intelligente", che in seguito divenne comune. Per l'associazione, la creazione del termine è stata una manovra di marketing, che conferma l'intensità dello sviluppo dell'idea in quel momento.

Anche l'Associazione dell'industria elettronica si è unita allo sviluppo del concetto e ha avviato la creazione di un altro standard universale. Il loro protocollo, chiamato CEBus (Consumer Electronic Bus), era un X10 aggiornato e presto sostituì il prototipo nel mercato americano.

La prima conoscenza di massa di persone con il concetto di casa intelligente è avvenuta nel 1999. E l'intermediario principale era ... Disney, che ha pubblicato un film su una casa computerizzata che ha iniziato una vita indipendente.

Girato dal film "Smart Home"

Negli anni zero il segmento della domotica si rifornisce di sempre più nuove aziende manifatturiere. Tuttavia, la vera rivoluzione è stata la comparsa del primo iPhone e di altri smartphone. Le capacità applicative e hardware dei computer palmari hanno spinto a nuove invenzioni: entro il 2012, secondo ABI Research, nei soli Stati Uniti erano stati installati 1,5 milioni di sistemi di domotica.

Come funziona?

Il lavoro di una casa intelligente si basa sul principio dell'esecuzione dei comandi e il controller centrale può riceverli sia da una persona che da sensori. Nel primo caso, chiedi al sistema di fare il caffè, accendere il condizionatore o spegnere il riscaldamento e il processore centrale, dopo aver elaborato il comando, lo invia al dispositivo richiesto. A seconda delle tue preferenze, la comunicazione con il controller centrale avviene tramite comandi vocali, telecomando o smartphone.

Nel secondo caso non è richiesta la presenza di una persona. Il computer informa gli strumenti dei comandi in un determinato momento secondo algoritmi precedentemente specificati, o decide sulle letture dei sensori stessi, a seconda dei cambiamenti delle condizioni. Ad esempio, nei sistemi di termoregolazione, i sensori di temperatura e umidità riportano i dati al sistema e questo, a sua volta, imposta i parametri richiesti per il riscaldamento, il condizionamento e l'umidificazione. Un altro esempio: i sensori di movimento rilevano l'attività in casa quando non dovrebbe essere: il computer lo percepisce come un segnale per attivare l'allarme o inviare un messaggio al servizio di sicurezza.

Controller centrale per dispositivi domestici intelligenti Xiaomi

L'intero sistema di casa intelligente, quindi, si compone di tre elementi principali:

• sensori che percepiscono informazioni dal mondo esterno;
• un hub o un controller centrale che elabora le informazioni e prende decisioni;
• dispositivi che svolgono compiti applicati e ci semplificano la vita.

Tutti i componenti del sistema di casa intelligente possono essere collegati tra loro tramite comunicazione cablata o wireless. La prima opzione sembra più arcaica, ma in questo modo il sistema è meno soggetto a guasti. Alcuni produttori offrono soluzioni via cavo per questo motivo; tra cui AMX, Ctetron, Evika. La comunicazione radio, a sua volta, offre più comodità e funzionalità come la facilità di installazione e il controllo remoto. La comunicazione wireless implica l'uso di protocolli Bluetooth, Wi-Fi o standard speciali, di cui parleremo più avanti nell'articolo. I sistemi di automazione wireless sono prodotti da Gira, Vitrum, Z-Wave, Jung, Zamel e altri. Per fornire al sistema affidabilità e praticità, alcuni produttori (ad esempio Insteon) offrono soluzioni complete basate su dispositivi cablati e wireless allo stesso tempo.

I sistemi di casa intelligente possono essere centralizzati o decentralizzati. Nella prima, tutti i dispositivi sono controllati da un singolo modulo, che consente di costruire schemi di automazione complessi. I sistemi non centralizzati sono composti da catene autonome di dispositivi o addirittura dispositivi "solitari". Tali soluzioni forniscono una maggiore sicurezza del sistema.

Tecnologia per la casa intelligente

Cosa dovrebbe essere considerata una casa intelligente in realtà? La casa robotica da 200 milioni di dollari di Bill Gates o un modesto appartamento con termoregolazione e illuminazione intelligenti? Smart home è un nome figurativo per tutti i sistemi di domotica, e un gran numero di tecnologie sul mercato possono essere combinate e combinate in qualsiasi modo, a seconda delle esigenze e delle preferenze. Ma proviamo ancora a mettere in ordine questo set.

Sistemi di controllo dell'illuminazione

Il controllo della luce è probabilmente il formato più popolare ed economico per i sistemi di automazione domestica; il segmento ha persino il suo nome: "luce intelligente". Probabilmente nel tuo ingresso c'è una lampada già installata che si accende quando c'è un battito di mani o un movimento di una persona. La base di tali sistemi sono dimmer e lampade intelligenti che lavorano insieme a sensori per misurare l'illuminazione e la presenza di un oggetto vivente.

Ecco alcuni esempi delle principali caratteristiche di "smart light":

• controllo della luce naturale automatizzando il funzionamento di persiane, tende, persiane e tende da sole (tende e cornicioni Lutron);
• accendere/spegnere la luce quando una persona appare in casa o nella stanza (lampade Philips intelligenti);
• controllo automatico della luminosità in base all'illuminazione, all'ora del giorno e al numero di persone nella stanza;
• oscurare la stanza quando accendi la TV o il proiettore;
• imitazione della presenza dei proprietari in casa per garantire la sicurezza (lampada BeON);
• notifica luminosa di vari eventi (lampada Xiaomi Philips EyeCare 2);
• "Scenari luminosi" - possibilità progettuali di accentuazione e ombreggiatura della luce degli oggetti interni (un set di lampade Nanoleaf Aurora Smarter Kit);
• la possibilità di impostare algoritmi di lavoro personalizzati: accendi la luce alla massima luminosità quando ti svegli, imposta una luce soffusa durante la lettura, ecc.;
• controllo remoto del funzionamento dell'illuminazione tramite comandi vocali, un programma su uno smartphone o un pannello di controllo.

L'uso delle lampade Aurora nell'interior design

I componenti del sistema di illuminazione possono comunicare via radio, ma questa soluzione non è sempre la più conveniente. Un sistema bilanciato può essere definito un complesso che include interruttori e dimmer familiari con un'opzione aggiuntiva per il controllo remoto wireless (interruttore lineare Z-Wave Dimmer). Oppure, come implementato nella lampada smart Xiaomi Yeelight Bedside Lamp, la possibilità di controllare la luce tramite uno smartphone e un pulsante hardware sul dispositivo stesso.

Lampada da comodino Xiaomi Yeelight

Le seguenti tecnologie possono essere citate come esempi di luce intelligente:

• lampada intelligente Elgato Avea Bulb, che cambia non solo la luminosità, ma anche le sfumature di colore dell'illuminazione;
• Lampada Kickstarter LIFX che funziona senza controller o trasmettitore;
• Lampada Xiaomi CooWoo, che può funzionare con una batteria integrata;
• Un portalampada Vocca intelligente a comando vocale che non richiede dispositivi aggiuntivi.

Un esempio delle capacità cromatiche di una lampada LIFX

Impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento

Le benedizioni della vita, nascoste sotto l'acronimo HVAC (in inglese HVAC), sono progettate per mantenere una temperatura confortevole per la vita, l'umidità e la purezza dell'aria, nonché, cosa importante, per risparmiare energia. La combinazione di questi sistemi in un unico complesso automatizzato è stato uno dei primi compiti nell'implementazione di concetti di casa intelligente. La salute umana dipende direttamente dall'HVAC, quindi, per questi sistemi, non solo la funzionalità e la facilità d'uso, ma anche la stabilità del funzionamento sono le più rilevanti.

Di solito, gli HVAC sono combinati in un unico sistema complesso che funziona in modo autonomo e indipendente da altri componenti di una casa intelligente. Ciò è necessario affinché in caso di guasti e malfunzionamenti di qualsiasi elemento del sistema HVAC, continuino a funzionare.

I sistemi Smart HVAC svolgono le seguenti funzioni:

• mantenere in casa una temperatura confortevole e costante regolando automaticamente il funzionamento di radiatori, resistenze elettriche e riscaldamento a pavimento (sistemi Loxone);
• risparmiare sul riscaldamento spegnendo o riducendo automaticamente l'intensità del riscaldamento (termostato Nest Learning);
• ridurre la temperatura della stanza a una notte confortevole;
• regolazione automatica di umidificatori, deumidificatori e ionizzatori d'aria in base all'indicatore di umidità (Xiaomi Smartmi Air Humidifier);
• funzionamento automatico di condizionatori, ventilconvettori, ventilatori e sistemi di alimentazione dell'aria fresca (Keen Smart Vens);
• automazione del lavoro degli impianti idraulici - ad esempio, chiusura delle valvole di alimentazione dell'acqua in assenza di una persona in casa (valvole Insteon).

Controllare il termostato Nest da uno smartphone

Strutturalmente, l'autonomia degli impianti HVAC è assicurata collegando i dispositivi ad un modulo principale separato. Per un sistema di riscaldamento, di solito si tratta di un termostato intelligente con pannello di controllo a parete, come il termostato intelligente Elgato Eve Thermo. Il dispositivo regola automaticamente la temperatura delle batterie della stanza secondo un preset preimpostato. Inoltre, il controller può essere controllato tramite l'app Apple Home Kit o utilizzando un pulsante sul pannello del dispositivo.

Termostato intelligente Elgato Eve Thermo

Sistemi di sicurezza

Molti appartamenti ordinari, lungi dall'essere chiamati case intelligenti, sono dotati di sistemi di sicurezza automatici. Tuttavia, i sistemi di sicurezza intelligenti possono integrare un complesso sistema di automazione domestica e diventarne parte integrante. I sistemi di sicurezza sono dotati di telecamere, allarmi e un'ampia varietà di sensori: rilevatori di movimento, presenza, apertura porte.

Occorre fare una distinzione tra ingegneria e sicurezza personale. Per la prima nella casa intelligente, ci sono:

• tracciamento delle perdite del sistema idrico (sistema NetBotz);
• sistema automatico di estinzione incendi (prodotti EPOTOS);
• monitoraggio delle interruzioni nel lavoro di cablaggio e protezione contro i cortocircuiti (termocamere Seek Thermal).

Termocamera Cerca termica

I sistemi di sicurezza personale svolgono le seguenti funzioni:

• sorveglianza esterna tramite videocitofoni, telecamere e dispositivi a radiazione infrarossa (sensore di movimento Elgato Eve Motion);
• invio o salvataggio dati da remoto (telecamera cloud Oco 2);
• segnalazione automatica o chiamata al servizio di sicurezza (sistemi luci e audio di Schneider Electric);
• controllo dell'integrità della recinzione del sito, finestre e porte (Kit Monitoraggio domestico);
• controllo dei diritti di accesso alla casa (smart lock Kwikset Kevo).

I sistemi di sicurezza personale operano in modo autonomo e sono controllati da un hub centrale. Inoltre, è installato un sistema di allarme centrale, che interagisce in modo indipendente con il proprietario solo per confermare la necessità di chiamare i servizi di sicurezza.

Sistemi di monitoraggio per bambini, anziani, disabili e animali

Questa categoria è progettata per proteggere i membri della famiglia che necessitano di controllo e supervisione. La sezione potrebbe essere suddivisa in 3 parti, ma qui ci limiteremo a una breve panoramica e classificazione. A volte, anche se non hai intenzione di trasformare la tua casa in una casa intelligente, tali tecnologie possono aiutare i tuoi cari e alleviare lo stress inutile durante la separazione.

• videosorveglianza e comunicazione audio tramite telecamere di registrazione e monitoraggio in tempo reale, baby monitor e telecamere a infrarossi (baby monitor Samsung);
• notifiche a distanza;
• movimentazione automatizzata e chiusura accessi ai locali (seggiovia S-max Sella);
• monitoraggio di indicatori di posizione e salute mediante localizzatori GPS, sensori di attività fisica e dispositivi per la misurazione automatica degli indicatori medici (Redmond SkyTracker).

Collare intelligente Mishiko

In Russia, i sistemi e i dispositivi di questa categoria stanno solo guadagnando popolarità, ma il mercato mondiale non si ferma. Un buon esempio di nuova tecnologia in questa categoria è il Ramili Baby, che monitora la respirazione del bambino, o il sistema Tecnalia in fase di sviluppo, che può riconoscere un disturbo nervoso in casa.

Ramili Baby RV1200

Gestione degli elettrodomestici intelligenti

La categoria dei dispositivi intelligenti e dei gadget è la più numerosa e interessante. È qui che entrano in gioco le incredibili pentole a pressione intelligenti, i frigoriferi, i centri multimediali e gli aspirapolvere robot. Puoi elencare all'infinito i dispositivi intelligenti moderni, ma proveremo a classificarli brevemente:

• Elettrodomestici da cucina: frigoriferi, fornelli multipli, fornelli elettrici, sistemi di aspirazione, caffettiere, spremiagrumi, ecc. (ecotester SOEKS);
• Altri elettrodomestici: lavatrici, aspirapolvere, bilance, asciugatrici, ferri da stiro, ecc. (robot aspirapolvere Panda);
• Mobili e oggetti per interni: cornici, tende, porte automatiche, armadi, paralumi, poltrone, letti per dormire, ecc. (letto Balluga);
• Attrezzature multimediali: TV, proiettori, lettori video, attrezzature musicali, sistemi acustici, karaoke (sistema multisala Trivium);
• Giochi e intrattenimento: giochi educativi per bambini, robot, ecc. (robot Ozobot).

Zenbo Compagno Robot

Gli occhi corrono dal numero di cose intelligenti e dalle loro capacità! Intanto anche il mercato della domotica non è privo di problemi, quindi parliamo anche di loro.

Frammentazione del mercato e protocolli

Il problema principale con i moderni sistemi Smart Home è la mancanza di uno standard universale che si adatti a tutti i dispositivi sul mercato. Quando si equipaggia una casa intelligente, potresti voler dotare il sistema di prodotti di vari produttori: ad esempio, un sistema di sicurezza Xiaomi e una telecamera CCTV Apple. Tuttavia, molte aziende non si preoccupano della compatibilità dei propri dispositivi con altri prodotti. Nella migliore delle ipotesi, il tuo smartphone avrà un intero set di applicazioni, ciascuna per il proprio componente della casa intelligente. D'accordo, non molto conveniente. Alcune apparecchiature sono completamente dotate di software proprietario closed source. Gli interessi delle aziende sono evidenti, ma gli interessi degli utenti sono decisamente ignorati dai dispositivi che non funzionano nel sistema.

Il problema esiste da tempo, e abbiamo già parlato nella sezione storia della creazione dei primi protocolli progettati per rendere universale il lavoro di tutti i sistemi. Oggi c'è una tendenza all'unificazione delle aziende coinvolte nello sviluppo di sistemi di automazione domestica. Di conseguenza, sempre più dispositivi intelligenti sono supportati da standard universali. I protocolli universali più promettenti e avanzati oggi sono Z-Wave e ZigBee; ci proponiamo di soffermarci su di essi in modo più dettagliato.

Z-Wave e ZigBee

Entrambi i protocolli sono stati progettati appositamente per i sistemi di automazione domestica. Il loro obiettivo non è solo fornire versatilità al sistema, ma anche proteggerlo. Sia Z-Wave che ZigBee appartengono alla categoria delle reti mesh; questo significa che i messaggi al loro interno hanno più percorsi per raggiungere la loro destinazione. Questa distribuzione riduce la probabilità di guasti e garantisce la sicurezza: se un nodo è danneggiato, il messaggio viene reindirizzato al dispositivo disponibile più vicino. In una rete mesh, ogni dispositivo è connesso a molti altri.

Z-Wave opera in una gamma di frequenze radio basse fino a 1 GHz, il che è conveniente perché il potenziale di interferenza è significativamente inferiore alla frequenza di 2,4 GHz su cui funzionano Wi-Fi e Bluetooth. Un ulteriore vantaggio può essere considerato piccoli ritardi nella trasmissione di comandi brevi.

Sempre più aziende stanno iniziando a supportare i protocolli aperti e persino giganti come Xiaomi.

Oltre ai vantaggi di una struttura mesh, ZigBee offre la possibilità di scegliere un algoritmo di routing in base allo stato della rete e ai requisiti del programma. Il protocollo offre una maggiore sicurezza e un basso consumo energetico, il che significa un funzionamento autonomo a lungo termine dei dispositivi di rete.

Intorno a entrambi i protocolli si sono già formate una sorta di alleanze, che includono produttori di sistemi per case intelligenti. L'elenco delle aziende è estremamente ampio, lo puoi trovare sui siti ufficiali di Z-Wave e ZigBee.

Casa intelligente: futuro o presente?

Immagina che Mark Zuckerberg, il fondatore di Facebook, ti ​​abbia invitato a casa sua. Quando entri nell'ampio corridoio, l'assistente intelligente Jarvis accende una luce moderatamente intensa in modo che tu possa toglierti le scarpe e appendere i tuoi capispalla. Nel soggiorno, l'assistente allestisce una luce soffusa che è comoda per il relax. Mark chiede a Jarvis di suonare della bella musica di sottofondo e il sassofono di Miles Davis suona dagli altoparlanti. Dopo cena, decidi di guardare un film, Jarvis accende la TV per te e le luci si abbassano al minimo. Mentre ti diverti a guardare, l'assistente intelligente non sta fermo: controlla la sicurezza delle figlie di Mark, e se i bambini piangono, Jarvis, con la voce di Morgan Freeman, ne informerà immediatamente il padre. Il campanello suona: gli ospiti sono arrivati. Jarvis scansiona immediatamente i visitatori e informa il proprietario della casa che è alla porta. Dopo una piacevole serata, vai a letto. Al mattino, Jarvis prepara la colazione per tutti gli ospiti e per Mark ha in serbo una maglietta pulita: la lancia dalla pompa direttamente nelle mani di Zuckerberg!

Questo esempio di organizzazione di una casa intelligente è solo uno dei tanti. La casa di Bill Gates può sorprendere ancora di più: è dotata di ascensore in vetro con comando vocale; una piscina con regolazione automatica di una confortevole temperatura dell'acqua; sistema di controllo per ogni pianta in giardino e in casa e molto altro.

Naturalmente, per avere una casa così intelligente, devi guidare un'azienda di successo. Ma in generale, le tecnologie intelligenti e i sistemi di automazione non sono più appannaggio dell'élite: il mercato è in crescita, su di esso si affacciano sempre più soluzioni per i consumatori. Per configurare la tua casa intelligente, hai solo bisogno del desiderio di immergerti nell'argomento e di essere coinvolto direttamente nell'organizzazione. Certo, ci sono molte offerte di soluzioni completamente pronte - ad esempio, da BTicino, Crestron, Legrand e altri - ma puoi iniziare in piccolo. Diciamo, da una lampadina intelligente - perché no?

La straordinaria era dell'IoT, dell'Internet of Things - l'interazione globale di tutto con tutto attraverso la rete - è infatti solo all'inizio, e la casa intelligente è un buon esempio di ciò che ci aspetta in futuro, ma è disponibile oggi .

Annotazione: Questa lezione è dedicata a un'introduzione al tema della casa intelligente. Durante la lezione vengono rivelate le differenze tra una casa intelligente e una normale, vengono introdotti alcuni concetti iniziali e vengono fornite conoscenze teoriche sui sistemi di cavi utilizzati per creare una casa intelligente. La lezione contiene il materiale necessario per fornire un sistema di sicurezza integrale per una casa di campagna. La caratteristica più importante di una Smart Home è il suo vantaggio economico. Non solo risparmierai sulla fornitura di elettricità e calore, ma faciliterai anche in modo significativo una serie di operazioni standard.

È possibile scaricare la presentazione di questa sezione della lezione.

Il concetto di casa intelligente (dall'inglese casa intelligente) è stato formulato negli anni '70 a Washington presso l'Istituto Edificio intelligente... Se passiamo alla traduzione letterale, la parola "intelligente" significa "ragionevole".

La domanda di Smart Home in Russia cresce ogni giorno. È chiaro che questa casa intelligente dovrebbe essere bella, comoda, conveniente, affidabile, la casa intelligente dovrebbe obbedire alla volontà del suo proprietario intelligente e, soprattutto, la casa intelligente dovrebbe rispondere intuitivamente alle azioni del proprietario, anticipare il comportamento e i pensieri del proprietario , controllare e condurre gli affari quando il titolare è assente. Certo, tutto questo è esagerato, ma c'è un fondo di verità in questo e non poco. Così, La casa intelligente è idee, e la loro implementazione, nelle funzioni di attrezzature e attrezzature selezionate per questo... Tutte le attrezzature incluse nel concept " Edificio intelligente"o" Smart home ", differisce dai normali interruttori, prese, lampade, proprio come una vecchia TV con una manopola per cambiare canale differisce da una moderna dotata di telecomando. premendo un tasto, non solo puoi accendere / spento, ma anche cambiare la luminosità.Ora non è necessario tirare diversi fili e mettere diversi interruttori per accendere gruppi di lampade in un lampadario o gruppi di lampade integrate nel soffitto o nella parete. dimmer (dispositivi per la regolazione graduale della luminosità della luce) il fatto che la luce può essere controllata senza allontanarsi, ad esempio comodamente seduti all'home theater, o con un libro a letto. È sufficiente che ci sia una presa nelle vicinanze, in cui è collegato un interruttore multicanale: un mini controller. Questo dispositivo consente di controllare più gruppi di apparecchi contemporaneamente. In linea di principio, il controller può controllare anche altri apparecchi elettrici: una caffettiera, un riscaldatore, un ferro da stiro. Qual è lo schema per il calcolo del costo di utilizzo Edificio intelligente non usare - il sistema pagherà... Ti ripagherà profumatamente, perché il danno da furto, incendio, fuga di gas o un attacco alla tua casa è molto più di quanto investirai per dotare la tua casa di un sistema Edificio intelligente.

Nella diapositiva 5, puoi vedere un diagramma visivo di una casa intelligente.

Passiamo a sensori e dispositivi. Puoi vedere la classifica e le foto nelle slide 7 - 16.

Quando si costruisce il sistema "Smart House", i cavi già posati da prese e lampade possono essere utilizzati per trasmettere segnali di controllo agli interruttori con riempimento intelligente, sebbene, ovviamente, sia molto più comodo e funzionale durante il funzionamento o l'espansione del sistema per hanno uno speciale posato al momento della costruzione insieme ad altre reti di ingegneria cavo, chiamato anche bus. La presenza di un autobus in futuro consentirà di saturare il sistema con tutto ciò che sembra necessario senza costi significativi per la riprogettazione e i successivi lavori di riparazione. Un livello ancora più elevato di comfort sarà fornito dai sensori di movimento. Se installi un tale sensore, la luce può accendersi da sola quando una persona si avvicina a una distanza di 6-8 metri. Dopo un certo tempo, il sensore darà un segnale per spegnere la luce (l'intervallo può essere regolato da 1 a N-esimo numero di minuti). La comodità di un dispositivo del genere è ovvia: non devi armeggiare per l'interruttore nella toilette o nel bagno di notte. Tra l'altro, il sensore può essere programmato per accendere la luce quando fa buio o per accendere l'illuminazione di emergenza. Il sensore può essere posizionato davanti all'ingresso della casa - ovviamente, è conveniente che il portico sia illuminato, non appena ti avvicini a una certa distanza. Un vantaggio significativo: i sensori possono funzionare indipendentemente dalle batterie, quindi non è necessario posare cavi aggiuntivi.

L'elettrovalvola aumenterà il livello di comfort e risparmierà i portatori di calore, che non solo saranno in grado di accendere l'acqua su tua richiesta sotto forma di pressione di un pulsante sul telecomando o semplicemente in un determinato momento. Ma può spegnere l'acqua e spegnerla: vale la pena tagliarla nell'impianto di riscaldamento e attiverà il flusso del refrigerante (dopotutto, potrebbe non essere acqua, ma, ad esempio, Antigelo o un altro speciale liquido) solo quando si raffredda. Posizionando una valvola in ogni stanza, sarà possibile impostare il regime di temperatura separatamente per ogni stanza. Se in città questo non è molto importante, quindi per le case con riscaldamento a gasolio, il risparmio può essere significativo. Per effettuare il controllo remoto dei dispositivi, è necessario un telefono controllore, che può essere utilizzato anche come un normale controller: consente di controllare 10 dispositivi tramite telefono e 8 dispositivi tramite pulsanti. L'accesso di controllo è protetto da codice. Installando un numero di sensori e un controller nel locale caldaia, il proprietario riceverà opportunità quali: accendere / spegnere la caldaia non solo manualmente, ma anche secondo il programma, nonché da remoto, ad esempio per telefono. Inoltre, il controller monitorerà la pressione del gas (se la caldaia è a gas), la presenza di gasolio e la pressione del liquido - dopotutto, di solito nel sistema è presente una valvola di rilascio dell'aria automatica e il vapore acqueo parte anche con aria: la pressione nel sistema scende e il controller comanderà prontamente alla valvola di aggiungere acqua al sistema. Controllerà anche la pressione dell'acqua nel sistema di approvvigionamento idrico, il livello dell'acqua nel pozzo e la temperatura della tubazione. Tutto ciò è possibile a condizione che sia installato il numero richiesto di sensori, con l'aiuto dei quali il controller raccoglie informazioni.