Аннотация: Данная лекция посвящена введению в тематику умного дома. В ходе лекции выявляются отличия умного дома от обычного, вводится ряд первоначальных понятий и даются теоретические знания по кабельным системам, используемым при создании умного дома. В лекции собран материал необходимый для обеспечения целостной охранной системы для загородного дома. Важнейшей особенностью Умного дома является его преимущество в экономическом плане. Вы не только сэкономите на электричестве и теплоснабжении, но и значительно облегчите ряд стандартных операций.

Презентацию к данному разделу лекции Вы можете скачать .

Понятие Умный дом (с англ. intelligent house ) было сформулировано в 1970-х годах в Вашингтоне в Институте Интеллектуального здания . Если обратиться к дословному переводу, то слово " intelligent " означает "разумный".

Спрос на Умный дом в России растет с каждым днем. Понятно, что этот Умный дом должен быть красивым, комфортным, удобным, надежным, Умный дом должен быть послушен воле своего умного владельца, а главное - Умный дом должен интуитивно реагировать на действия хозяина, предугадывать поведение и мысли хозяина, контролировать и вести дела, когда хозяин отсутствует. Конечно, все это утрировано, но доля правды в этом есть и не малая. Таким образом, Умный дом - это идеи, и их осуществление, в функциях подобранной для этого техники и аппаратуры . Все оборудование, которое входит в понятие " Интеллектуальное Здание " или " Умный дом ", отличается от обычных выключателей, розеток, ламп, как старый телевизор с ручкой переключения каналов отличается от современного, оснащенного пультом дистанционного управления. Так, например, по своему внешнему виду интеллектуальный выключатель практически не отличается от обычного. Зато одним нажатием клавиши можно не только включить - выключить, но и изменить яркость. Теперь не нужно тянуть несколько проводов и ставить несколько выключателей, чтобы включать группами лампы в люстре или встроенные в потолок или стену группы светильников Интеллектуальный выключатель отличается и от диммеров (устройств плавной регулировки яркости света ) тем, что светом можно управлять не сходя с места, например, удобно устроившись у домашнего кинотеатра, или с книгой в кровати. Достаточно, чтобы рядом находилась розетка, в которую подключен многоканальный выключатель – мини контроллер . Это устройство позволяет управлять одновременно несколькими группами светильников. В принципе, контроллер с таким же успехом может управлять и другими электроприборами – кофеваркой, нагревателем, утюгом. Какую схему расчета затрат на использование Интеллектуального Здания не применяй – система окупится . Окупится сторицей, потому, что ущерб от кражи, пожара, утечки газа или нападения на Ваш дом гораздо больше, чем Вы вложите в оснащение дома системой Интеллектуального здания .

На слайде 5 вы можете посмотреть наглядную схему умного дома.

Перейдем к датчикам и устройствам. Вы можете посмотреть классификацию и фотографии на слайдах 7 – 16.

При построении системы " Умный дом " для передачи сигналов управления выключателям с интеллектуальной начинкой могут использоваться уже проложенные провода от розеток и светильников, хотя, конечно, гораздо удобнее и функциональнее в период эксплуатации или наращивания системы иметь проложенный в момент строительства наравне с другими инженерными сетями специальный кабель , именуемый также шиной. Наличие шины в дальнейшем позволит насыщать систему всем, что покажется необходимым без существенных затрат на перепроектирование и последующие ремонтные работы. Еще более высокий уровень комфорта обеспечат датчики движения. Если установить такой датчик, свет может включаться сам при приближении человека на расстоянии 6-8 метров. Через определенное время датчик выдаст сигнал на выключение света ( интервал может регулироваться от 1 до N-ого количества минут). Удобство подобного устройства очевидно – не придется нашаривать ночью выключатель в туалете или в ванной комнате. Помимо прочего, датчик можно запрограммировать на включение света, когда стемнеет, или на включение дежурного освещения. Датчик можно разместить перед входом в дом – конечно же удобно, что крыльцо будет освещено, стоит лишь подойти на определенное расстояние . Весомый плюс – датчики могут работать автономно от батареек, поэтому не придется прокладывать дополнительные провода.

Повысит уровень комфортности и позволит сэкономить теплоносители электромагнитный клапан, который не только сможет включить воду по Вашему указанию в виде нажатия кнопки на пульте, или просто в определенное время. Но он же может воду и выключить - стоит врезать его в систему отопления, и он будет включать поток теплоносителя (это ведь может быть и не вода, а, например, Тосол, или другая специальная жидкость) только когда станет прохладно. Поставив клапана в каждой комнате, можно будет задавать температурный режим отдельно для каждой комнаты. Если в городе это и не очень актуально, то для домов с отоплением на солярке экономия может быть значительной. Чтобы осуществить удаленное управление приборами необходим телефонный контроллер , который можно использовать и как обычный контроллер - он позволяет управлять 10 приборами по телефону и 8 приборами с кнопок. Доступ к управлению защищен кодом. Установив в котельной ряд датчиков и контроллер , владелец получит такие возможности, как: включение / выключение котла не только вручную, но и по программе, а также дистанционно - по телефону, например. Кроме того, контроллер будет следить и за давлением газа (если котел газовый), и за наличием солярки, и за давлением жидкости - ведь обычно в системе стоит автоматический клапан выпуска воздуха, а с воздухом уходит и водяной пар - давление в системе падает, а контроллер вовремя даст команду клапану добавить воды в систему. Он же будет следить и за давлением воды в системе водоснабжения, и за уровнем воды в скважине, и за температурой трубопровода. Все это возможно при условии установки необходимого количества датчиков, с помощью которых контроллер собирает информацию.

Когда речь заходит об умном доме, обычно представляется что-то либо очень дорогое и фантастическое, либо какие-нибудь системы, слишком сложные в эксплуатации и поэтому недоступные обычному человеку. Мы выбрали десять лучших историй обычных жителей России, которые уже сегодня с помощью доступных технологий умного дома смогли успешно справиться с повседневными житейскими и бытовыми проблемами.

Новые технологии постоянно развиваются, а лучшие из них стремительно внедряются в нашу жизнь и надолго в ней остаются. К примеру, двадцать пять лет назад мобильные телефоны для простых людей были чем-то недосягаемым, выглядели скорее ненужным аксессуаром, символизировавшим роскошь и богатство. Сегодня же сложно найти человека, у которого нет мобильного телефона или смартфона. Мы настолько привыкли к ним, что целый день не можем найти себе места, если уходя на работу, случайно забываем свой телефон дома.

Мы разобрались, как сэкономить деньги, время и здоровье с помощью технологий умного дома . По итогам выбрали 10 лучших историй-лайфхаков из жизни обычных людей, которым с помощью умного дома удалось справиться с реальными бытовыми проблемами.

Что из себя представляет современный умный дом?

В сознании подавляющего большинства людей глубоко укоренился штамп, что умный дом - это нечто сложное и дорогое, а потому простым смертным недоступное и ненужное. Но вспомните про мобильные телефоны, ситуация с умным домом в наше время полностью аналогичная. Современный умный дом - это набор из недорогих устройств, отвечающих за отдельные ункции, которые могут работать как по отдельности, так и увязанными в единую систему. Уже сейчас широко доступны десятки полезных устройств, которые будут надежно стоять на страже вашей безопасности и комфорта.

Умные Wi-Fi розетки , домашние и уличные видеокамеры, разнообразные датчики контроля движения, открытия/закрытия дверей , температуры и влажности в помещении, задымления, утечки газа или воды в любой момент предоставят вам полный отчет о происходящем и, при необходимости, моментально предупредят о любом происшествии. Контролировать их можно напрямую, каждое отдельно, либо через единый центр управления.

Самое главное, что сейчас даже с помощью одного такого недорогого устройства можно с легкостью решать повседневные бытовые проблемы, которые раньше казались неподъемными.

1. Как спать на 15 минут больше каждое утро и получить бесплатный незапланированный отпуск

Опыт офисного работника Алексея, 26 лет.

ПРОБЛЕМА:
Ситуация Алексея знакома многим: трижды переведённый, но всё равно не услышанный будильник, позднее пробуждение, пропущенный завтрак, а в итоге – всё равно опоздание на работу.

Так как Алексей всегда интересовался разнообразными лайфхаками, однажды он подсчитал, что если каждое утро позволять себе спать лишние 15 минут, то за пять рабочих дней недели в сумме получится уже полтора часа. В год таким образом удастся сэкономить уже целых 72 часа – то есть 9 ночей полноценного сна или настоящий бесплатный отпуск!

РЕШЕНИЕ:
Эти простые расчеты настолько ошеломили Алексея, что с ближайшей зарплаты он приобрёл две умные розетки , чтобы дистанционно управлять чайником и светом.

С этого момента утро каждого нового рабочего дня стало начинаться для Алексея на четверть часа позже. На кухне его всегда ждет чайник с горячей вскипяченной водой, а также готовый вкусный и полезный завтрак. Будильнику Алексея помогает лампа, автоматически включая свет в заданное время. Теперь довольный Алексей понемногу копит минуты своего небольшого отпуска, который он сумел организовать себе сам.

Кстати, недавно на рынке появились Wi-Fi розетки , с помощью которых можно удаленно контролировать электропитание подключенных электроприборов без дополнительного приобретения центра управления.

2. Как избежать проблемы «забытого утюга» или «невыключенного крана»

Опыт Александры Полевской.

ПРОБЛЕМА:
Нередко, в спешке собравшись на работу, уже в дороге Александра не могла точно вспомнить, отключила ли она бытовые приборы, свет в комнате или воду на кухне. Иногда она даже опаздывала из-за того, что ей приходилось возвращаться домой для проверки. Все это отбирало у Александры много времени и сил.

РЕШЕНИЕ:
Все изменила покупка набора из умной розетки, реле, датчика протечки и центра управления , подключаемых к смартфону. Теперь Александра может не только удалённо убедиться, что переживать не о чем, но и, если надо, закрыть кран или выключить электричество прямо из приложения, управляющего умным домом.

3. Как, находясь на работе, позаботиться о детях, вернувшихся домой из школы

Опыт семьи Беляевых.

ПРОБЛЕМА:
В семье Беляевых два сына – третьеклассник Миша и его старший брат Митя, который учится уже в седьмом. Раньше у родителей не было никакой возможности проверить, дома ли дети после школы, чем они заняты, сделаны ли уроки или мальчишки торчат перед телевизором. Часто, вернувшихся с работы Беляевых-старших ждали неприятные сюрпризы: домашнюю работу приходилось спешно доделывать, на плите стояли кастрюли с пригоревшей едой, иногда компьютер оказывался выключен явно второпях.

РЕШЕНИЕ:
После того, как глава семьи Игорь установил систему умного дома , и он и супруга точно знают, когда дети вернулись из школы, благодаря датчикам открытия дверей. Умный дом автоматически включает сценарий «дети пришли», и уже через несколько минут мальчишек ждёт свежеприготовленный горячий обед.

Сделав уроки, они могут показать их на камеру одному из родителей, и он удалённо включит питание телевизора и компьютера – ведь теперь Миша и Митя могут спокойно использовать своё время на любимые передачи и игры.

4. Как не переживать за качество работы няни и безопасность ребёнка

Опыт семьи Сергеевых.

ПРОБЛЕМА:
Гарантии от агентства, подбирающего нянь, возможность узнать у ребёнка, хорошо ли прошел его день, да и доверие – это всё, конечно, хорошо – но не может обеспечить безопасности и спокойствия прямо сейчас, решили однажды Лена и Валентин Сергеевы. К сожалению, работа требовала их постоянного присутствия и свою маленькую дочь Катю они уже в три года отдали в детский сад. Забирала Катю оттуда и присматривала за ней до возвращения родителей наёмная няня.

РЕШЕНИЕ:
Чтобы быть уверенными, что ребёнок оказывается дома вовремя, Сергеевы приобрели умную поворотную камеру , которая фиксирует открытие дверей и перемещение по дому. (Это же оборудование позволяло следить за тем, чтобы не открывались двери родительской комнаты и некоторые шкафы с полками).

А для обеспечения безопасности Сергеевы установили в доме умные видеокамеры. Теперь родители всегда смогут посмотреть из архива видео прошедшего дня или подключится к камере в режиме онлайн.

5. Как домашних питомцев оставлять дома одних без вреда для мебели и для питомцев

Опыт семьи Новиковых.

ПРОБЛЕМА:
Ольга и Евгений очень любят путешествовать. Выходные в Европе или туристическом походе, отпуск, проведённый на велопробеге по пересечённой местности или за исследованием незнакомой страны – это для них. Кроме страсти к приключениям, у Новиковых есть любимая кошка – Колбаска. Когда Новиковы отправляются в очередную поездку, друзья или родственники регулярно заходят к ним домой, чтобы покормить домашнего питомца, однако, чтобы поиграть ней, времени конечно не хватает. Вторая проблема заключается в том, что находясь в одиночестве, кошка начинает драть когтями мебель и стены, постепенно приводя квартиру в негодное состояние.

РЕШЕНИЕ:
Спасла ситуацию установка датчиков движения и камер с динамиками в необходимых местах. Когда кошка начинает портить мебель, Новиковы быстро останавливают её громким "Нельзя", сказанным через приложение в микрофон. Помимо этого они могут в любое время просто поговорить с ней, чтобы любимый питомец регулярно слышал их голоса и не скучал.

6. Как удалённо контролировать счётчики электричества и воды

Опыт пенсионерки Анны Ивановны.

ПРОБЛЕМА:
Анна Ивановна сдаёт однокомнатную квартиру, а сама большую часть года живёт в загородном домике. Раньше ей приходилось раз в несколько недель приезжать, чтобы контролировать показания счётчиков, а также оплачивать электричество и воду. Интернет-банкинг и платежи с телефона – это всё, конечно, удобно, но как узнать точную сумму оплаты за каждый месяц?

РЕШЕНИЕ:
Внук Анны Ивановны Петя установил на провода и трубы датчики, измеряющие потребление. Теперь пенсионерка всегда точно знает, сколько «накапало» за интересующий её период.

К тому же, видя какие-то отклонения от нормальных объёмов, она может предупредить жильцов, что у них начал протекать кран или они забыли выключить что-то из домашних приборов.

7. Как защитить свое имущество и распознать лицо возможного грабителя

Опыт Николая Степановича

ПРОБЛЕМА:
В недавно сданном доме, где Николай Степанович приобрёл квартиру, произошла серия ограблений. Преступники выбирали малозаселённые этажи и выносили ценные вещи. Сигнализации, которые установили соседи, не очень им помогали – к тому времени, как полиция приезжала на место, бандитов уже и след простыл.

РЕШЕНИЕ:
Николай Степанович решил не ограничиваться сигнализацией. Он приобрел систему «умного дома» . Теперь в случае обнаружения непрошеных гостей поворотная камера автоматически включит громкую звуковую сирену, включит запись и моментально уведомит хозяина о проникновении.

8. Как зимнюю дачу подготовить к своему приезду

Опыт семьи Ивановых.

ПРОБЛЕМА:
Раньше Ивановы, приехав на дачу зимой, сразу же погружались в бытовые дела – надо было растопить печь, почистить дорожки от снега и вообще сделать так, чтобы в остывшем доме было приятно находиться. Отдыхать можно было начать только через пару часов.

РЕШЕНИЕ:
После установки умного дома им достаточно произнести голосовую команду «Едем на дачу», а система уже самостоятельно позаботится, чтобы кондиционеры и тёплые полы прогрели помещения, а вода в бойлере стала горячей. (Кстати, именно благодаря умному дому, водоснабжение дачи Ивановы теперь не отключают на зиму – систему контроля температуры позволяет поддерживать сантехнику незамерзающей, защищая её от разрушения).

А за несколько минут до прибытия хозяев над участком разгораются приветливым светом развешенные на деревьях и пристройках гирлянды.

9. Как, находясь в отъезде, следить за благополучием своей квартиры и, при необходимости, впустить гостей

Опыт семьи Кузнецовых.

ПРОБЛЕМА:
Алексей и Надежда Кузнецовы женаты около трех лет. Пока у них ещё не появились дети, они стараются побольше времени проводить в поездках за границей, благо их достаток позволяет постоянно путешествовать по разным странам и городам. Естественно, что во время длительного отсутствия им хочется быть уверенными, что дома все в порядке.

РЕШЕНИЕ:
Кузнецовы оборудовали умный дом уже давно. За это время, кроме решения повседневных задач он не раз пригодился им и в более сложных делах.

Так, будучи в отпуске, они могли контролировать вовремя ли домработница приходит сделать уборку, покормить зверей и полить цветы.

Однажды, когда, в их отсутствие, в городе проездом были их друзья, они смогли впустить их погостить на пару дней, удалённо открыв входную дверь и включив домашние системы.

А когда Кузнецовы оказались перед необходимостью срочно сделать копии забытых дома документов, находясь в отпуске на другом конце планеты, они смогли впустить в дом доверенного человека и, проведя его до нужного ящика в столе (он тоже открывался удалённо) и, включив компьютер и сканер, получить нужные бумаги уже через пару часов.

10. Как ухаживать за дачным участком, если для этого у вас недостаточно времени

Опыт семьи Загоруйко.

ПРОБЛЕМА:
Семья Загоруйко очень любит свою дачу и старается побольше времени проводить в своем загородном домике на свежем воздухе. К сожалению, каждые выходные выбираться на дачу не получается - нередко отвлекают другие заботы, да и сам участок находится достаточно далеко. К тому же летом всегда хочется хотя бы на пару недель отправиться на море. Перед дачниками встала серьезная проблема, связанная с необходимостью полива цветочных клумб и грядок в свое отсутствие.

РЕШЕНИЕ:
Семья Загоруйко смогла автоматизировать свой дачный участок настолько, что, несмотря на то, что большую часть времени они проводят на работе, цветы на клумбах и грядки автоматически поливаются. Более того, к осени трудолюбивую семью в парниках ждут огурцы, помидоры и перцы – их рост обеспечивают системы контроля освещённости и температуры.

Как видите – умный дом – это вовсе не что-то непонятное из фантастических фильмов, а доступный обычным людям набор решений, помогающий справиться с повседневными задачами. Если и у вас есть интересные истории про внедрение умного дома – поделитесь с нами в комментариях.

Кажется, еще совсем недавно мы зачитывались произведениями научных фантастов, мечтали вместе с ними и помыслить не могли, что кофеварка будет готовить нам эспрессо во время утреннего моциона, а холодильник - предупреждать о закончившемся молоке. Тем не менее, это случилось: новости о появлении умных гаджетов заполняют сеть, и все, что требуется от нас - не считая платежеспособности, разумеется, - немного разобраться в происходящем.

Давайте будем честны: про умный дом слышал каждый, кто-то даже следит за успехами Xiaomi и Цукерберга, но далеко не все понимают, о чем, собственно, идет речь. Для многих людей концепция Smart Home по-прежнему остается фантастичной и запредельной, а кто-то и вовсе игнорирует ее существование. Наши читатели не из таких, поэтому для вас мы написали ознакомительную статью о сущности явления «умного дома».

Что значит «умный дом»?

Прежде всего давайте разберемся с терминами. Это важно, потому что близкие по значению выражения часто путаются даже в интернет-СМИ, а русскоязычный «умный дом» и американский «smart house» - не совсем равнозначные понятия.

Под «умным домом» (англ. smart home) принято понимать систему домашней автоматизации. Это комплекс устройств, которые для нашего удобства сами принимают решения и выполняют рутинные задачи по дому. Умный дом формируется в личном домашнем хозяйстве в отдельно взятой квартире: упомянутые выше кофеварки, системы квартирного микроклимата, умные лампочки и автоматические двери - все это умный дом. В России в это понятие обычно включают и так называемый мультирум - систему управления мультимедиа устройствами: телевизорами, проекторами, акустическими системами. На Западе разделение терминов «умный дом» и «мультирум» продиктовано рыночными условиями.

А вот термин «умное здание» (англ. smart house) относится к организации управления целым многоквартирным строением и подразумевает системы центрального отопления, водоснабжения и безопасности. Как правило, организация «умного» здания - задача застройщиков или членов совета дома. Понятия тесно связаны друг с другом, но расскажем мы только о smart home, причем в российском понимании.

Вехи истории

Какой бы современной ни казалась концепция умного дома, история этого явления начинается с середины XX века - как раз с тех пор, когда о нем впервые заговорили фантасты. Это было начало компьютерной эпохи - а принцип работы умного дома зиждется как раз на программировании. Конечно, в то время не существовало интернета и облачных сервисов, но громоздкие неуклюжие модули, подключаемые к розеткам, и вездесущие перфокарты вполне могли осуществить задуманное.

Видеофон в фильме «Космическая одиссея 2001» 1968 г.

Поначалу дело ограничилось усилиями энтузиастов-изобретателей, которые либо прокладывали по всему дому кабели и монтировали в стены управляющие консоли, либо уже начинали использовать первые компьютеры. Увы, эти идеи не получили отклика у массового населения. Тем не менее, в 1966 году Джеймс Сазерленд запрограммировал компьютер Echo IV на включение приборов по расписанию, а также на связь с датчиками слежения и сигнализации. Появлением самих датчиков мы обязаны братьям Джоелю и Руту Спирам, которые в 1961 году запатентовали свой диммер - прибор, автоматически регулирующий свет. А ведь это времена, когда The Beatles еще даже не подписали свой первый контракт!

Компьютер Echo IV

До массовой реализации еще было далеко, но уже в 1978 году произошел своего рода прорыв, часто называемый рождением современного умного дома: шотландская компания Pico Electronics разработала первый стандарт передачи данных, универсальный для всех приборов домашней автоматизации. Суть стандарта заключалась в создании шины, которой любой производитель мог оснастить бытовой прибор, будь то соковыжималка или пылесос. Это было сродни языку программирования, знакомому всем специалистам, или операционной системе, на которой могли работать все приложения. Подключение осуществлялось через обычные розетки, в дополнение шли модули связи, пульты и даже программы управления для компьютеров. Эпохе стандарта X10 мы обязаны появлением таких привычных нам технологий, как свет, включающийся по хлопку, или автоматически открывающиеся двери.

Появление единого стандарта дало толчок для новых экспериментов и рождению специализированного рынка. Вскоре дело дошло и до нового термина: в 1984 году представитель Американской ассоциации жилищно-строительных компаний впервые употребил выражение «умный дом», впоследствии ставшее общеупотребительным. Для ассоциации создание термина было маркетинговым ходом, что подтверждает интенсивность развития идеи в то время.

К развитию концепции подключилась и Ассоциация электронной промышленности, которая стала инициатором создания другого универсального стандарта. Их протокол под названием CEBus (потребительская электронная шина) был модернизированным X10 и вскоре заменил прообраз на американском рынке.

Первое массовое знакомство людей с концепцией умного дома произошло в 1999 году. И главным посредником стала… компания Disney, выпустившая фильм о компьютеризированном доме, начавшем самостоятельную жизнь.

Кадр из фильма «Умный дом»

В нулевых годах сегмент домашней автоматизации пополняется все новыми компаниями-производителями. Однако настоящей революцией стало появление первого iPhone и других смартфонов. Возможности приложений и аппаратных средств карманных компьютеров побудили инженеров к новым изобретениям: к 2012 году, по данным ABI Research, только в США было установлено 1,5 миллиона систем домашней автоматизации.

Как все работает?

Работа умного дома основана на принципе выполнения команд, причем получать их центральный контроллер может как от человека, так и от датчиков. В первом случае вы просите систему приготовить кофе, включить кондиционер или ослабить отопление, а центральный процессор, обработав команду, отправляет ее нужному прибору. В зависимости от ваших предпочтений, общение с центральным контроллером осуществляется посредством голосовых команд, пульта управления или смартфона.

Во втором случае присутствие человека не требуется. Компьютер либо сообщает приборам команды в определенное время в соответствии с ранее заданными алгоритмами, либо сам принимает решения по показаниям датчиков в зависимости от изменения условий. Например, в системах терморегуляции датчики температуры и влажности сообщают системе данные, а та, в свою очередь, выставляет нужные параметры обогрева, кондиционирования и увлажнения. Еще пример: датчики движения обнаруживают активность в доме, когда ее быть не должно - компьютер воспринимает это как сигнал к включению сигнализации или отправке сообщения охранной службе.

Центральный контроллер для устройств умного дома Xiaomi

Вся система умного дома, таким образом, состоит из трех главных элементов:

• датчики, которые воспринимают информацию из окружающего мира;
• хаб, или центральный контроллер, который обрабатывает информацию и принимает решения;
• приборы, которые выполняют прикладные задачи и облегчают наш быт.

Все компоненты системы умного дома могут соединяться друг с другом по проводной или беспроводной связи. Первый вариант кажется более архаичным, однако таким образом система меньше подвержена сбоям. Некоторые производители по этой причине предлагают решения на основе кабельной связи; в их числе AMX, Ctestron, Evika. Радиосвязь, в свою очередь, представляет больше удобств и возможностей, таких как простота установки и удаленное управление. Беспроводная связь подразумевает использование протоколов Bluetooth, Wi-Fi или специальных стандартов, о которых мы расскажем далее в статье. Беспроводные системы автоматизации производят компании Gira, Vitrum, Z-Wave, Jung, Zamel и прочие. Чтобы обеспечить систему надежностью и удобством, некоторые производители (например, Insteon) предлагают комплексные решения на базе проводных и беспроводных устройств одновременно.

Системы умного дома могут быть централизованными или нецентрализованными. В первых управление всеми устройствами осуществляется из единого модуля, что дает возможности построения сложных схем автоматизации. Нецентрализованные системы состоят из автономных цепочек приборов или даже устройств-«одиночек». Такие решения обеспечивают большую безопасность системы.

Технологии умного дома

Что в реальности следует считать умным домом? Дом-робот Била Гейтса за 200 млн. долларов или скромную квартиру с умной системой терморегуляции и освещения? Умный дом - это образное название для всех систем домашней автоматизации, и представленное на рынке огромное количество технологий можно комбинировать и совмещать как угодно в зависимости от нужд и предпочтений. Но давайте все же попробуем привести в порядок это множество.

Системы управления освещением

Управление светом - наверное, самый популярный и доступный формат систем автоматизации дома, сегмент даже имеет свое название - «умный свет». В вашем подъезде, вероятно, уже сейчас установлена лампа, включающаяся при хлопке или движении человека. Основу таких систем составляют диммеры и умные лампы, работающие вместе с датчиками измерения освещенности и присутствия живого объекта.

Приведем примеры основных возможностей «умного света»:

• управление естественным освещением с помощью автоматизации работы жалюзи, штор, ставней и навесов (шторы и карнизы Lutron);
• включение/выключение света при появлении человека в доме или комнате (умные лампы Philips);
• автоматическая регулировка яркости в зависимости от освещенности, времени суток и количества людей в помещении;
• затемнение комнаты при включении телевизора или проектора;
• имитация присутствия хозяев в доме для обеспечения безопасности (лампа BeON);
• световое оповещение о различных событиях (лампа Xiaomi Philips EyeCare 2);
• «световые сценарии» - дизайнерские возможности светового акцентирования и затенения предметов интерьера (комплект ламп Nanoleaf Aurora Smarter Kit);
• возможность установки пользовательских алгоритмов работы - включения света на полную яркость при пробуждении, установки мягкого света во время чтения и т.д.;
• удаленное управление работой освещения через голосовые команды, программу на смартфоне или пульт управления.

Применение ламп Aurora в дизайне интерьера

Компоненты световой системы могут взаимодействовать по радиосвязи, однако такое решение не всегда самое удобное. Сбалансированной системой можно назвать комплекс, включающий привычные выключатели и диммеры с дополнительной опцией удаленного управления по беспроводной связи (выключатель Linear Z-Wave Dimmer). Или же, как это реализовано в умной лампе Xiaomi Yeelight Bedside Lamp, возможность управлять светом через смартфон и аппаратную кнопку на самом устройстве.

Xiaomi Yeelight Bedside Lamp

В качестве примеров умного света можно привести следующие технологии:

• умная лампа Elgato Avea Bulb, меняющая не только яркость, но и цветовые оттенки освещения;
• лампа с Kickstarter LIFX, работающая без контроллера или передатчика;
• светильник Xiaomi CooWoo, умеющий работать от встроенного аккумулятора;
• умный патрон для лампы Vocca, управляемый голосом и не требующий никаких дополнительных устройств.

Пример цветовых возможностей лампы LIFX

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования

Блага жизни, скрывающиеся под акронимом ОВК (англ. HVAC), призваны поддерживать комфортные для жизни температуру, влажность и чистоту воздуха, а также, что немаловажно, экономить электроэнергию. Объединение этих систем в один автоматизированный комплекс было одной из первых задач реализации концепций умного дома. От ОВК напрямую зависит здоровье человека, поэтому для этих систем наиболее актуальны не только функциональность и удобство использования, но и стабильность работы.

Обычно ОВК объединяются в единую сложную систему, работающую автономно и независимо от других компонентов умного дома. Это необходимо для того, чтобы при сбоях и неполадках какого-либо элемента системы ОВК продолжали работу.

Умные системы ОВК выполняют следующие функции:

• поддержание постоянной комфортной температуры дома при помощи автоматического регулирования работы радиаторов, электрических обогревателей и теплых полов (системы Loxone);
• экономия средств на отопление при помощи автоматического выключения или снижения интенсивности обогрева (термостат Nest Learning);
• снижение температуры помещения до комфортной ночью;
• автоматическое регулирование работы увлажнителей, осушителей и ионизаторов воздуха в зависимости от показателя влажности (увлажнитель Xiaomi Smartmi Air Humidifier);
• автоматическая работа кондиционеров, фанкойлов, вентиляторов и систем подачи свежего воздуха (Keen Smart Vens);
• автоматизация работы водопроводных систем - например, закрытие клапанов подачи воды при отсутствии человека в доме (вентили Insteon).

Управление термостатом Nest со смартфона

Конструктивно автономность работы систем ОВК обеспечивается за счет подключения устройств к отдельному главному модулю. Для системы отопления в этом качестве обычно выступает умный термостат с настенной панелью управления - такой, как умный термостат Elgato Eve Thermo. Устройство регулирует температуру комнатных батарей автоматически по заранее установленному пресету. Дополнительно контроллером можно управлять через приложение Apple Home Kit или с помощью кнопки на панели устройства.

Умный термостат Elgato Eve Thermo

Системы безопасности

Автоматическими системами безопасности оборудовано немало обычных квартир, далеких от звания умного дома. Тем не менее, умные охранные системы могут дополнить сложную систему домашней автоматизации и стать ее интегрированной частью. Системы безопасности оснащаются камерами, сигнализациями и большим количеством разнообразных датчиков: детекторами движения, присутствия, открытия двери.

Следует различать безопасность инженерную и личную. Для первой в умном доме предусмотрены:

• отслеживание протечек водопроводной системы (система NetBotz);
• автоматическая система пожаротушения (продукция ЭПОТОС);
• отслеживание перебоев в работе проводки и защита от коротких замыканий (тепловизоры Seek Thermal).

Тепловизор Seek Thermal

Системы личной безопасности выполняют следующие функции:

• внешнее наблюдение посредством видеодомофонов, камер и устройств инфракрасного излучения (датчик движения Elgato Eve Motion);
• удаленная отправка или сохранение данных (облачная камера Оco 2);
• автоматическая сигнализация или вызов охранной службы (свето-звуковые системы Schneider Electric);
• контроль целостности ограждения участка, окон и дверей (Home Monitoring Kit);
• контроль прав доступа в дом (умный замок Kwikset Kevo).

Системы личной безопасности работают автономно и управляются с центрального хаба. Дополнительно устанавливается центральная система сигнализации, которая самостоятельно взаимодействует с владельцем только для того, чтобы подтвердить необходимости вызова охранных служб.

Системы наблюдения за детьми, стариками, инвалидами и животными

Данная категория призвана обезопасить членов семьи, нуждающихся в контроле и наблюдении. Раздел мог быть разбит на 3 части, однако здесь мы ограничимся кратким обзором и классификацией. Иногда, даже если вы не намерены превращать ваше жилище в умный дом, подобные технологии могут помочь близким и снять лишний стресс во время разлуки.

• видеонаблюдение и аудиосвязь посредством камер записи и real-time мониторинга, радионянь и инфракрасных камер (видеоняни Samsung);
• дистанционные уведомления;
• автоматизированное передвижение и закрытие доступа в помещения (кресло-подъемник S-max Sella);
• мониторинг местоположения и показателей здоровья с помощью GPS-трекеров, датчиков физической активности и приборов для автоматического измерения медицинских показателей (Redmond SkyTracker).

Умный ошейник Mishiko

В России системы и приборы данной категории только набирают популярность, а вот мировой рынок не стоит на месте. Хорошим примером новых технологий в данной категории могут служить видеоняни Ramili Baby, следящие за дыханием ребенка, или разрабатываемая система Tecnalia, способная распознать нервное расстройство у домочадцев.

Радяоняня Ramili Baby RV1200

Управление умными приборами

Категория умных приборов и гаджетов - самая многочисленная и интересная. Именно сюда входят удивительные умные скороварки, холодильники, мультимедийные центры и роботы-пылесосы. Перечислять современные умные устройства можно до бесконечности, но мы попробуем их кратко классифицировать:

• Бытовая кухонная техника: холодильники, мультиварки, электроплиты, системы вытяжки, кофеварки, соковыжималки и т.д (экотестер СОЭКС);
• Прочая бытовая техника: стиральные машины, пылесосы, весы, сушильные машины, утюги и т.д (роботы-пылесосы Panda);
• Мебель и предметы интерьера: карнизы, шторы, автоматические двери, шкафы, абажуры, кресла, спальные кровати и т.п. (кровать Balluga);
• Мультимедийная техника: телевизоры, проекторы, видеоплееры, музыкальная аппаратура, акустические системы, караоке (мультирум-система Trivium);
• Игры и развлечения: развивающие игры для детей, роботы и т.д. (робот Ozobot).

Робот-компаньон Zenbo

Глаза разбегаются от количества умных вещей и их возможностей! Между тем, проблем рынок домашней автоматизации тоже не лишен, так что поговорим и о них тоже.

Фрагментированность рынка и протоколы

Главная проблема современного систем Smart Home - отсутствие универсального стандарта, который подходил бы ко всем устройствам на рынке. Обустраивая умный дом, вы, возможно, захотите укомплектовать систему продукцией различных производителей: например, охранной системой Xiaomi и камерой видеонаблюдения Apple. Однако многие компании не заботятся о совместимости своих устройств с другой продукцией. В лучшем случае, на вашем смартфоне окажется целый набор приложений - каждое для своего компонента умного дома. Согласитесь, не очень удобно. Некоторое же оборудование и вовсе оснащено проприетарным софтом с закрытым исходным кодом. Интересы компаний очевидны, но вот интересы пользователей неработающие в системе приборы определенно игнорируют.

Проблема существует давно, и мы уже рассказали в разделе истории о создании первых протоколов, призванных сделать работу всех систем универсальной. Сегодня наметилась тенденция к объединению компаний, занимающихся разработкой систем домашней автоматизации. Как следствие, все больше и больше умных устройств имеют поддержку универсальных стандартов. Наиболее перспективными и продвинутыми универсальными протоколами являются на сегодняшний день Z-Wave и ZigBee; на них и предлагаем остановиться чуть подробнее.

Z-Wave и ZigBee

Оба протокола специально разрабатывались для систем домашней автоматизации. Их цель - не только обеспечить системе универсальность, но и обезопасить ее. И Z-Wave, и ZigBee принадлежат к категории ячеистых сетей; это означает, что у сообщения внутри них есть несколько путей для достижения пункта назначения. Такое распределение снижает вероятность сбоев и гарантирует безопасность: если какой-либо узел поврежден, сообщение перенаправляется к ближайшему доступному устройству. В ячеистой сети каждый прибор связан с несколькими другими.

Z-Wave работает в низком радиочастотном диапазоне до 1ГГц, и это удобно, потому что потенциальных помех существенно меньше, чем на частоте 2,4ГГц, на которой работают Wi-Fi и Bluetooth. Дополнительным плюсом можно считать малые задержки при передаче коротких команд.

Открытые протоколы начинают поддерживать все больше компаний, причем даже такие гиганты, как Xiaomi.

Кроме преимуществ ячеистой структуры, ZigBee предоставляет возможность выбора алгоритма маршрутизации в зависимости от состояния сети и требований программы. Протокол обеспечивает повышенную безопасность и низкое энергопотребление - а значит, длительную автономную работу сетевых устройств.

Вокруг обоих протоколов уже сформировались своеобразные альянсы, в которые входят производители систем для умных домов. Список компаний чрезвычайно широк, с ним можно ознакомиться на официальных сайтах Z-Wave и ZigBee.

Умный дом - будущее или настоящее?

Представьте, что Марк Цукерберг, основатель Facebook, пригласил вас в свой дом. Вы входите в просторную прихожую, умный ассистент Джарвис включает умеренно-яркий свет, чтобы вы могли разуться и повесить верхнюю одежду. В гостиной ассистент настраивает мягкий свет, комфортный для отдыха. Марк просит Джарвиса включить приятную фоновую музыку - и из колонок раздаются звуки саксофона Майлза Девиса. Поужинав, вы решаете посмотреть фильм, и Джарвис включает для вас телевизор, а свет вокруг тускнеет до минимума. Пока вы наслаждаетесь просмотром, умный ассистент не сидит на месте: он следит за безопасностью дочерей Марка, и если дети заплачут, Джарвис голосом Моргана Фримена тут же сообщит об этом отцу. Раздается звонок - пришли гости. Джарвис тут же сканирует пришедших и сообщает хозяину дома, кто находится у двери. После приятно проведенного вечера вы ложитесь спать. Утром Джарвис готовит завтрак всем гостям, а для Марка у него припасена чистая футболка - ей он выстреливает из помпы прямо в руки Цукербергу!

Этот пример организации умного дома - лишь один из многих. Жилище Билла Гейтса может удивить еще больше: оно оборудовано стеклянным лифтом с голосовым управлением; бассейном с автоматической настройкой комфортной температуры воды; системой контроля за каждым растением в саду и в доме и многим другим.

Конечно, чтобы обзавестись настолько умным домом, нужно возглавить успешную компанию. Но в целом умные технологии и системы автоматизации больше не являются прерогативой избранных: рынок растет, на нем появляется все больше решений для потребителей. Чтобы настроить свой умный дом, нужно только желание погрузиться в тему и непосредственно заняться организацией. Конечно, существует и немало предложений полностью готовых решений - например, от компаний BTicino, Crestron, Legrand и других, - но начать можно и с малого. Скажем, с умной лампочки - почему нет?

Удивительная эпоха IoT, Интернета вещей - глобального взаимодействия всего со всем через сеть - по сути, только начинается, и умный дом - хороший пример того, что ждет нас в будущем, но доступно уже сегодня.

Умный дом – это современная система, которая позволяет автоматизировать процессы, происходящие в доме – отопление, освещение и так далее. Система нацелена на обеспечение комфорта и безопасности пользователя и напичкана современной электроникой, которая позволяет делать даже нечто большее, чем просто автоматизировать дом – например, обеспечить возможность удаленного наблюдения, предупредить хозяина о каком-то событии по мобильному телефону и т.п.

В этой статье мы разберемся, как работает система умный дом, из чего собирается, и чем новейшие технологии могут помочь человеку.

Устройство умного дома

Сердцем системы является электронное устройство, которое управляет всем этим хозяйством. Это может быть микроконтроллер (среди любителей популярны схемы на Arduino), или отдельный компьютер – например, Raspberry Pi, в таком случае возможности технологии практически безграничны.

Контроллер управляет следующими подсистемами:

• Отопление, кондиционирование, вентиляция;
• Осветительная система;
• Система электроснабжения дома;
• Система мониторинга и безопасности.
• Системы связи и управления.

Устройства отопления, кондиционирования и вентиляции сокращенно называются HVAC. Умный дом, связанный с этими системами, может обеспечивать регуляцию поступления свежего воздуха, температуры и влажности. Помимо этого, технология позволяет экономить энергию, рационально используя температуру среды. В качестве подсистем могут выступать:

• Механизмы автоматического открытия окон в подходящее время суток, для забора теплого или холодного воздуха;
• Управляемый контроллером кондиционер.

Осветительная система (она же LCS) регулирует уровень освещенности помещения, при этом электроника дает возможность экономить электроэнергию, рационально используя солнечный свет. Технология может включать в себя:

• Автоматику для включения света в определенный период времени;
• Датчики движения, чтобы включать свет только если в помещении кто-то есть;
• Автоматику для открытия и закрытия жалюзи и ставней, регулировки уровня прозрачности специальных стекол.

Система энергоснабжения нацелена на бесперебойное питание, для этого используется своевременное переключение на аварийные источники электропитания. Технология основывается на таких подсистемах, как:

• Промышленные источники бесперебойного питания;
• Автоматический ввод резерва;
• Дизельные генераторы.

Система безопасности позволяет уберечь дом от чрезвычайных случаев, злоумышленников и т.д. Технология удаленного IP-наблюдения позволяет следить за объектом когда и где угодно, а GSM-мониторинг дает возможность удаленно уведомлять о происходящих инцидентах. Кроме этого, возможна установка:

• Механизмов контроля доступа;
• Пожарной сигнализации;
• Телеметрии и видеонаблюдения;
• Системы защиты от протечек воды, а также утечек газа.

Системы управления позволяют интегрировать умный дом с видео- и аудиотехникой, домашним кинотеатром и прочей электроникой, а также:

• Удаленно управлять электроприборами, автоматизационными системами, приводами механизмов;
• Объединять все электронные приборы в общую сеть, в том числе подключенную к другим сетям;
• Механизировать здание (например, автоматически открывать шлагбаумы и ворота и т.д.).

Система связи может использовать локальную сеть здания либо телефонную связь. Существуют различные технологии, которые позволяют связывать подсистемы “умного дома”, перечислим наиболее распространенные:

1. LanDrive – на сегодняшний день самая доступная платформа. Позволяет строить проводные распределенные системы управления практически любыми устройствами. Применяется в “умных домах” и в других системах – контроля доступа, энергосбережения и так далее.
2. Smartbus – открытый протокол, предназначенный для создания бюджетных распределенных систем.
3. X10 – протокол для связи с электроприборами, использует электрические провода или радиодиапазон. Характеризуется низкой пропускной способностью и помехозащищенностью, а также возможными конфликтами устройств.
4. Z-Wave – протокол радиоуправления для домашней автоматизации, использует небольшие встраиваемые радиомодули, которыми оснащается бытовая техника и другие устройства.

Управление

Умный дом – прекрасная технология, которая позволяет сделать жизнь намного приятнее. Однако встает небольшой вопрос: как всем этим управлять?

Для управления предусмотрены различные технологии.

• Самый простой способ – кнопочная панель, расположенная в здании. Каждая кнопка соответствует определенному узлу, группе приборов и т.д. Для наглядности такие панели оснащаются небольшим экраном, отображающим информацию о состоянии системы.
• Более удобные и престижные модели управления оснащены сенсорным экраном. Небольшой монитор отображает на себе кнопки, команды, поясняющие картинки и т.д. Экран может отображать сигнал с видеокамер, использоваться для других задач.
• Однако наиболее удобен вариант управления по интернету, через web-интерфейс. Для этого нужен компьютер или мобильный телефон, достаточно зайти на страничку, и системой можно управлять прямо из браузера (но не забывайте про безопасность, устанавливайте сложные пароли).
• Возможно управление и по мобильному телефону: умный дом может оснащаться собственным GSM-приемником, принимать команды в виде SMS-сообщений или даже голосовых сообщений, и выполнять их.

Заключение

“Умный дом” — прекрасная технология, которая обещает стать стандартом для человеческих жилищ. Уже ведутся разработки полностью автономных домов, которые не нуждаются в обслуживании человеком: все устройства полностью автономны, и человек лишь изредка контролирует их. Даже энергия вырабатывается автоматически. Остается лишь ждать. Хотя о чем это мы – технологии “умного дома” уже сегодня очень хороши, и смонтировать “умный дом” может любой.

Как сделать дом «умнее»
Эпоха домов, которые готовят и убирают за вас, а также поддерживают свое функционирование, еще не наступила.

Но на рынке уже можно увидеть «умные» технологии, предназначенные для экономии вашего времени и денег.

Предлагаем узнать, какие устройства могут превратить ваш дом в настраиваемый замок.

Лампы Hue

Что вы скажете об освещении дома в интерактивном режиме? Личное беспроводное освещение Hue от компании Philips подключает осветительную систему дома к сети Интернет. Это значит, что вы можете настроить ее на постепенное включение утром, и ваше пробуждение пройдет приятнее, чем от будильника.

Хотите эффектное освещение для вечеринки? Выделите приятные цвета в изображении на экране вашего смартфона – и осветительная система сымитирует их. И конечно, вы можете включать свет удаленно, создавая иллюзию, что хозяева дома, ну или сбивая с толку сиделку вашего ребенка.

Терморегулятор Nest

Программируемые терморегуляторы не всегда удобны в использовании. Терморегулятор Nest решает проблему раздражающих нажатий на кнопки, обеспечивая автономное программирование. Устройство изучает ваши предпочтения и устанавливает обычную домашнюю температуру, выключается, когда дома никого нет, и подогревает дом, готовя его к вашему возвращению. Основная идея – экономия энергии и денег без лишних забот.

Датчик Beddit

Хорошо спите? Вы уверены? Датчик сна Beddit кладется на матрац и отслеживает сердечный ритм, дыхание, храп и движения спящего. Кроме того, устройство записывает данные об окружающей среде, включая шумы и температуру воздуха. Если датчик заметит, что вы обычно просыпаетесь около 2 часов ночи, то он может подсказать причину – возможно, в комнате слишком холодно, или вас потревожил собственный храп.

Метеокомплекс Netatmo

При помощи метеокомплекса Netatmo вы можете измерять температуру, влажность, уровень углекислого газа и даже шумовое загрязнение, не выходя из дома. Компания предлагает метеорологические станции и для приусадебного участка, а потому вы нигде не останетесь без точных данных об окружающей среде.

«Умный» холодильник

Компании LG и Samsung предлагают холодильники, которые выходят за рамки простого охлаждения пищи. Дверцы этих интеллектуальных устройств оборудуются планшетным компьютером, а потому вы можете делать записи, отслеживать содержимое холодильника и даже узнавать новости и прогноз погоды, оставаясь в кухне. Если вы готовы раскошелиться и на интеллектуальную плиту, то вы даже можете выбирать на холодильнике рецепты и отправлять плите приказ начать предварительный нагрев.

«Умная» гаражная дверь

Благодаря линейке устройств MyQ от компании Liftmaster ваш смартфон может действовать как запасной ключ от дома и дверей гаража. Хотите, чтобы ваш сосед полил цветы, пока вы в отъезде? Откройте гараж прямо из Таити и впустите его. Дверь можно запрограммировать на закрытие через определенное время, чтобы случайно не оставить гараж открытым.

«Умный» замок

Благодаря интеллектуальному замку Goji ваш ребенок не сможет ускользнуть на прогулку, когда не полагается. Это устройство отслеживает, кто открывает и закрывает дверь. Кроме того, оно фотографирует посетителей, которые стучат в дверь, а потому вы можете без опасений встречать желаемых гостей. Можно также настроить замок на открытие с мобильного телефона другого человека в определенный период времени, избегая необходимости выдавать запасные ключи.

«Умная» радионяня

Зачем носить с собой отдельную радионяню, если у вас есть мобильный телефон? Радионяня WeMo подключается к программному приложению, установленному на смартфоне, и сообщает, когда ребенок плачет. Устройство может также отслеживать режим сна ребенка, если ваш страдающий от недосыпания мозг не может удержать такую сложную информацию.

«Умный» датчик дыма

Производители терморегулятора Nest недавно выпустили еще одно интеллектуальное устройство для дома – защитный комплекс Nest. На самом деле это комбинация датчика дыма и системы контроля концентрации окиси углерода в воздухе. До включения звуковой сигнализации устройство выдает предупреждение, и это очень удобная опция в то утро, когда вы просто спалили тост и не хотели бы поднимать на ноги из-за этого весь дом. Кроме того, оно подключается к мобильному телефону, и вы можете отслеживать уровень заряда батарей и получать сигналы тревоги, когда вы не дома.

«Умный» унитаз

Это непременно нужно попробовать. Японская компания LIXIL продает линейку интеллектуальных унитазов. Устройство снабжено автоматическим подъемом крышки, звуковыми модулями, дезодорантами для удаления всяких неприятных вещей и даже мягким освещением в глубине емкости, причины создания которого лучше оставить в тайне.

Унитаз является также и биде, и его можно подключать к приложению Android, но помните: компания Trustwave в августе 2013 года предупредила, что приложение уязвимо атакам хакеров, подчеркнув важность вопросов безопасности, которые должны учитывать все разработчики интеллектуальных технологий.
«Хакер может заставить унитаз постоянно сливать воду, повысив уровень ее использования, а также и стоимость коммунальных услуг для владельца, — заявляют специалисты компании. – Кроме того, злоумышленники могут заставить унитаз неожиданно открывать или закрывать крышку, активировать функции биде или сушилки, вызывая дискомфорт или стресс у пользователя».

___________________________________________________________

Если вы хотите сделать свой дом умным, и упростить проживание в нем приобретя подобные интеллектуальные технологии, обязательно не забудьте холодильное оборудование купить которое будет необходимым условием для начала полноценной жизни в своем современном доме.