Sistem pametne kuće: karakteristike instalacije (32 fotografije). Mogućnosti glasovne kontrole

Općenito je prihvaćeno da koncept "pametne kuće" (od engleskog pametne kuće) nastaje sredinom prošlog stoljeća, ali zbog visoke cijene implementacije ovakvi projekti nisu postali rasprostranjeni. Situacija se radikalno promijenila sa razvojem elektronike i trenutno se takvi sistemi, iako još uvijek nisu široko implementirani, više ne doživljavaju kao kuriozitet. Predlažemo da razmotrimo šta je "pametna kuća", njen spektar zadataka, kao i mogućnost samostalne implementacije takvog projekta.

Šta je sistem "pametne kuće"?

Ovaj izraz označava softverski i hardverski kompleks koji vam omogućava automatizaciju i pojednostavljenje upravljanja raznim sistemima, kao i drugom opremom kuće ili stana.

Kao primjer, evo funkcija koje se mogu dodijeliti "Pametnoj kući" (u daljem tekstu SH):

Kontrola rasvjete, na primjer:

• upalite svjetlo na signal senzora pokreta;
• imitacija prisustva vlasnika (svjetla se povremeno pale u različitim prostorijama);
• mijenjanje različitih opcija za unutarnju rasvjetu;
• daljinsko upravljanje svjetlom pomoću tableta ili pametnog telefona itd.

Funkcionalni set sigurnosnog sistema:

• primanje SMS poruka u slučaju aktivacije, deaktivacije i aktiviranja sistema;
• slanje MMS poruka sa video kamera po prijemu signala sa senzora pokreta;
• mogućnost gledanja videa preko interneta itd.

Sistem kontrole klime:

• održavanje temperature na datom nivou, uz mogućnost daljinske instalacije (na primjer, korištenjem pametnog telefona);
• postavljanje maksimalnog ekonomskog režima u odsustvu vlasnika itd.

Ovo je daleko od potpunog funkcionalnog skupa, može se proširiti ovisno o željama i finansijskim mogućnostima. Zbog razvoja bežičnih tehnologija, skalabilnost sistema ne zahtijeva veće popravke.

Koji su nedostaci "pametne kuće":

• Bilo koja elektronika nije imuna na padove ili smrzavanje. Morate biti spremni na činjenicu da ćete u svakom trenutku morati ručno rekonfigurirati pojedinačne elektronske sisteme i komponente;
• Visoka cijena. Na tržištu Rusije i CIS-a, proizvođači prodaju sisteme po minimalnoj cijeni od 2.000 do 5.000 dolara, ovisno o "punjenju" i željama kupca.

Kako svoj dom učiniti pametnim?

Idealno bi bilo da se implementacija takvih rješenja provodi u fazi izgradnje, ali ova opcija iz različitih razloga nije popularna među programerima. Kao rezultat, postoje dva načina za automatizaciju:

1. Obratite se specijalizovanoj kompaniji, gde će se, na osnovu specifikacije kupca, izraditi projekat sa njegovom naknadnom implementacijom. Minimalni trošak takvog rješenja varira, kao što je gore spomenuto, u rasponu od 2000 do 5000 dolara, a maksimum ovisi o funkcionalnom setu i korištenoj opremi.
2. Samostalno razviti i implementirati sistem "Pametna kuća".

U prvom slučaju kupac dobiva rješenje po sistemu ključ u ruke. U drugom, trošak implementacije može se značajno smanjiti, ako ne za red veličine, onda nekoliko puta, posebno ako u tu svrhu koristite Arduino platformu (o tome ćemo govoriti malo u nastavku). Potrebno je upozoriti da će implementacija projekta zahtijevati vještine programiranja, ali programeri su se potrudili da ovaj zadatak učine što jednostavnijim.

Ukratko o platformi

Osnova platforme je ploča sa mikrokontrolerom (u daljem tekstu MC) i elektronski body kit za nju. Kontroler se isporučuje s mnogo različitih senzora i kartica za proširenje s različitim funkcijama.

Oznaka:

1. Treperi port (standardni USB).
2. Dugme za resetovanje hardvera.
3. Referentni naponski signal.
4. Kontakti za digitalne signale.
5. TX signal.
6. PX signal.
7. Port za povezivanje eksternog programatora.
8. Kontakti za analogne signale.
9. Eksterni priključak za napajanje.
10. +5 V.
11. +3,3 V.
12. Reset signal.
13. Konektor za napajanje.
14. Mikrokontroler.

Posebnost platforme je da je proces programiranja MK maksimalno pojednostavljen. Firmver koji koristi ugrađeni bootloader preko USB porta na ploči. U slučaju slučajnog "prepisivanja" ovog programa, moguće ga je flešovati standardnim programatorima.

Za programiranje se koristi besplatna školjka (Arduino IDE), kompatibilna sa najčešćim operativnim sistemima (Windows, Linux, Mac OS). Ovaj omot uključuje uređivač teksta za pisanje programa, kompajler i biblioteke. Pojednostavljena verzija C++ se koristi kao osnovni programski jezik. Potpunije informacije o programiranju MK mogu se dobiti na web stranici programera i tematskim forumima. U istim izvorima možete saznati sve o vizualizaciji upravljanja sistemom.

Arduino programski omotač

Procijenjeni trošak originalnog osnovnog modula je 30 - 50 dolara (ovisno o modifikaciji), kineski kolege - 10 - 16 dolara.

Primjeri ploča za proširenje i senzora

Evo kratkog opisa štitova koji će vam možda trebati kada razvijate vlastiti SH projekat.

Modul za povezivanje na lokalnu mrežu ili Internet koristeći standardni TCP/IP protokol. Kao glavni element koristi se regulator ENC28J60. Ovaj uređaj vam omogućava da organizirate vizualiziranu kontrolu sistema sa web stranice.

Povezivanje mrežnog modula na Arduino

GPRS / GSM SIM900 modul vam omogućava da kontrolišete sistem razmjenom podataka putem mreže bilo kojeg mobilnog operatera. Za povezivanje na mrežu koristi se standardna SIM kartica. Moguće je slanje SMS i MMS poruka, biblioteka modula podržava i druge funkcije.

10A 250V elektromehanički relej se može koristiti za kontrolu rasvjete ili drugog odgovarajućeg opterećenja. Kada je napajanje priključeno, crvena LED dioda se uključuje, ako se relej aktivira, zeleni indikator također svijetli. Signal se može isporučiti sa bilo kojeg digitalnog izlaza MK-a.

Nažalost, pri maksimalnom opterećenju ili blizu njega za elektromehaničke releje, nakon nekoliko sedmica rada, kontakti mogu početi da se lijepe, stoga nisu prikladni za upravljanje radom električnih kotlova sustava grijanja. Ali nemojte se uznemiravati, za Arduino platformu možete pronaći module za sve prilike, u ovoj situaciji možete riješiti problem s solid-state relejem, na primjer SSR-25DA.

Legenda:

1. GND na postolju.
2. Na digitalni izlaz npr. D
3. Napaja se na 220 V.
4. Učitavanje veze.

Imajte na umu da je ovaj modul implementiran na triac, a za njegov stabilan rad potrebno je odvođenje topline, stoga preporučujemo kupovinu standardnog radijatora uz modul.

Senzori

Pogledajmo sada nekoliko tipova senzora koji takođe mogu biti korisni za projekat, počevši od HC-SR501 IR uređaja koji detektuje pokrete.

Legenda:

1. Napajanje iz izvora u rasponu od 5-12 V (može se spojiti na +5 V na kontrolnoj ploči).
2. Signal koji dolazi sa senzora (povezuje se na bilo koji digitalni ulaz MK)
3. GND se spaja na odgovarajući pin osnovne ploče.
4. Vrijeme kašnjenja (držanje logičke jedinice na izlazu) - od 5 do 300 sec.
5. Osetljivost senzora (može se podesiti od 3 do 7 metara).
6. Prebacite se na "H" način rada (serijom operacija se postavlja logička jedinica).
7. Podešavanje režima "L" (kada je aktiviran, šalje se jedan impuls).

Ništa manje koristan nije ni digitalni temperaturni senzor DS18B20 (proizveden u zatvorenom i konvencionalnom dizajnu). Njihova posebnost leži u činjenici da uređaji ne zahtijevaju kalibraciju i svaki od njih ima svoj jedinstveni identifikator. To jest, senzor prenosi podatke o temperaturi i svoj jedinstveni broj. Zahvaljujući tome, nekoliko senzora se može instalirati na jednu petlju, a dolazne informacije se mogu programski obraditi. Ograničenje dužine signalnih žica je 50 metara.

Završavajući temu senzora, predstavljamo modul za mjerenje vlažnosti, može se koristiti kao uređaj za signalizaciju curenja vode ili za organizaciju zalijevanja sobnog ili stakleničkog bilja.

Legenda:

1. Digitalni izlaz, povezuje se na bilo koji odgovarajući konektor na MK postolju. Signali o vlažnosti koji odgovaraju pragu odziva.
2. Analogni izlaz informiše o trenutnoj vlažnosti.
3. Napajanje +5 V.
4. Kontrola praga osjetljivosti.

Dali smo samo tri tipična senzora kompatibilna sa platformom, u stvari, ima ih mnogo više. Možete se upoznati s raznolikošću ovih proizvoda na web stranicama proizvođača.

Nakon što smo završili sa pregledom opreme, pređimo na dizajn sistema upravljanja i automatizacije, potrebno je krenuti sa formulacijom problema.

Određivanje početnih uslova

Prije svega, potrebno je odlučiti se o formulaciji problema, odnosno o funkcionalnosti sistema. Recimo da imamo jednosoban stan koji se uslovno može podeliti na sledeće zone:

• Tambour.
• Hodnik.
• Toalet u kombinaciji sa kupatilom.
• Kuhinja.
• Dnevna soba.

Cilj: automatizirati upravljanje rasvjetom, kotlom i ventilacijskim sistemom.

Postavimo zadatke za svaku od zona.

Tambour

U tom slučaju možete automatski upaliti svjetlo kada se približite ulaznim vratima. Odnosno, potreban je senzor pokreta. U ovom slučaju, potrebno je uzeti u obzir nivo osvjetljenja, odnosno automatizaciju treba aktivirati samo u mraku. Da biste to učinili, potreban vam je senzor GY302 ili sličan (nismo ga uključili u recenziju, ali neće biti problem pronaći opis). Uključivanje i isključivanje sijalice (nakon vremena navedenog u programu) može se povjeriti solid-state releju male snage, na primjer G3MB-202P , dizajniran za struju opterećenja od 2 A.

Hodnik

Upravljanje rasvjetom u ovom prostoru može se organizirati po istom principu kao u predvorju. Možete dodati uključivanje svjetla kada otvorite ulazna vrata. Kao senzor je prikladan tipičan prekidač za vrata.

Toalet i kupatilo

Uključivanje bojlera može biti povezano sa prisustvom vlasnika u stanu. Ako nema nikoga, automatizacija prisilno isključuje bojler pomoću modula SSR-25DA. Nema smisla pratiti temperaturu grijanja, jer se ovi uređaji sami isključuju kada se dostigne unaprijed određeni prag. Svjetlo i napa bi se trebali automatski uključiti kada osoba uđe u ovo područje, a isključiti se nakon određenog vremena ako se ne otkrije nikakav pokret.

Automatizacija kuhinje

Upravljanje rasvjetom ove zone može se ostaviti ručno, ali se može duplicirati automatizacijom, koja gasi svjetlo ako se kretanje duže vrijeme ne otkrije. Kada koristite električni ili plinski štednjak, napa bi se trebala uključiti i isključiti neko vrijeme nakon kuhanja. Napa se može kontrolisati pomoću temperaturnog senzora koji detektuje povećanje temperature kada se peć uključi.

Dnevna soba

U ovoj prostoriji je bolje kontrolisati osvetljenje ručno, ali je moguće realizovati mogućnost automatskog gašenja svetla kada je nivo osvetljenosti dovoljan.

Navedeni primjer je prilično proizvoljan, jer svako razvija algoritam za Pametnu kuću ovisno o ličnim preferencijama.

Osobine termoregulacije

U zaključku ćemo dati neke preporuke za kontrolu grijanja. Treba uzeti u obzir visoku inerciju ovog sistema. Velika je vjerovatnoća da kontrola jednostavnim uključivanjem i isključivanjem grijanja, u skladu sa datim temperaturnim rasponom, može stvoriti prilično neugodne uslove. U ovom slučaju, trebali biste koristiti PID regulacijski algoritam; biblioteka s njegovom implementacijom za Arduino je dostupna na mreži.

Ne ulazeći u detalje, rad ovog algoritma možete opisati na sljedeći način:

• Radi se analiza između tražene i trenutne temperature u prostoriji i na osnovu rezultata utvrđuje se određena snaga sistema grijanja.
• Bilježi se trajni gubitak topline. Na njih može uticati vanjska temperatura ili drugi faktori. Stoga, kada se postigne podešena temperatura, grijanje se ne isključuje u potpunosti, već se smanjuje na nivo koji je potreban da se nadoknadi gubitak topline.
• Posljednji faktor koji utječe na rad algoritma uzima u obzir inerciju sustava grijanja, koji ne dozvoljava da temperatura pređe zadani raspon.

Upravljanje pametnim domom putem pametnog telefona može biti nevjerovatno. Projektanti upravljačkih sistema nude mnoga rješenja koja se temelje na različitim standardima, ali imaju probleme koji su međusobno nekompatibilni i u većini slučajeva uzrokuju poteškoće u instalaciji i instalaciji. Praktična primjena pametne tehnologije pokazuje njenu tupost: na kraju krajeva, ona tvrdoglavo slijedi utvrđena pravila i s teškom mukom prihvata bilo kakve izuzetke od njih. Dakle, sistemi upravljanja pametnim kućama danas su više namijenjeni štreberima, a ne korisnicima masovnog tržišta.

Svaka pojava ima tendenciju promjene. Neke start-up kompanije nedavno su na tržište iznijele rješenja za upravljanje pametnim kućama koja ne samo da nadilaze granice između utvrđenih standarda, već ne zaboravljaju na udobnost korisnika i lakoću kontrole. Danas se uzimaju u obzir moderni pristupi poput daljinskog pristupa putem interneta ili putem aplikacije za pametne telefone. Članak o sistemima za upravljanje domom predstavlja tri slična rješenja: Qivicon i Homee (kompletni sistemi za upravljanje domom) i Tado (visoko ciljano rješenje za kontrolu grijanja doma). Još ih ne možete kupiti u ruskim internet trgovinama, ali su u potpunosti funkcionalni na teritoriji Ruske Federacije, osim ako ih ne morate naručiti na europskim resursima.

Sistem upravljanja pametnim domom pomaže u uštedi novca gotovo od prvog dana, posebno ako ga koristite za kontrolu grijanja vašeg doma, pa će vam ova činjenica barem pomoći da se zainteresujete za automatizaciju rada opreme u vašem domu.

Qivicon - sistem za neiskusne korisnike

Qivicon je Telekomov osnovni sistem pametne kuće. Osnova za uključivanje u kućnu mrežu je uređaj Home Base, koji košta oko 13.000 rubalja, koji se povezuje na ruter i omogućava komunikaciju između komponenti pametnog doma. Konfiguracija i kontrola se vrši putem web sučelja (pretraživača na PC-u) ili putem mobilne aplikacije za pametni telefon. Qivicon se oslanja na softver otvorenog koda, odnosno u teoriji ga može podržati bilo koji proizvođač. Telekom trenutno ima 30 partnera, uključujući klasične eQ-Z pametne kućne aparate, Miele frižidere i upravljive LED lampe. U procesu korištenja brzo je postalo jasno da je sistem dizajniran za neiskusnog korisnika. Uputstva priložena uz svaku Home Base će vas voditi korak po korak kroz instalaciju i konfiguraciju komponenti. Inače, svi međusobno komuniciraju putem radija, a za ugradnju je u većini slučajeva dovoljno koristiti dvostranu traku. Oduševit će one koji iznajmljuju ili ne instaliraju pametnu tehnologiju zauvijek.

Qivicon vam omogućava da nadgledate i kontrolišete sve aktuatore putem aplikacije za pametne telefone, čak i kada je vlasnik odsutan od kuće.

Važnost povezivanja sistema sa oblakom

Imajte na umu da se sve postavke čuvaju u oblaku, što može zbuniti posebno oprezne korisnike. Međutim, ako odaberete zaista jaku lozinku, ona je savršeno sigurna. U slučaju kvara sistema, sve konfiguracije se mogu brzo vratiti automatskim dnevnim rezervnim kopijama. I ovo je zaista važno: u procesu rada proći će dosta vremena dok ne uspijete programirati odgovarajuće scenarije za najvažnije situacije (radni dani, vikendi, praznici, godišnji odmori).

Ne može se bez jednog ili onog oprobanog finog podešavanja, inače će ujutro biti prehladno u kupatilu, a uveče prevruće u dnevnoj sobi. Ako izgubite takav individualni plan grijanja prostora, morat ćete početi od nule. I to nije sve: magnetni kontakti koji automatski regulišu grejanje kada su prozori otvoreni, takođe će morati da se rekonfigurišu, kao i utičnice u dnevnoj sobi, koje noću automatski prekidaju napajanje.

Troškovi upravljačkih sistema

Da biste ušli u ovaj svijet Qivicona, postoje početni paketi koji uključuju Home Base modul i razne aktuatore. Na primjer, evropski energetski koncern EnBW nudi termostate za sisteme grijanja, preklopne utičnice itd. Iako to nije dovoljno za potpuno povezivanje kuće na mrežu, dobar je početak. Naravno, komponente se mogu kupiti zasebno, a ako želite cijelu svoju kuću učiniti pametnom, onda nemate šta drugo da radite. Pametna odluka: ako paket uključuje komponente sa specifičnim standardom signala, Qivicon Home jedinica se jednostavno može proširiti elektronskim ključem koji dolazi s jedinicama.
poteškoće: aplikacije za upravljanje odgovarajućim uređajima uključene su u početni paket. Prilikom kupovine EnBW paketa primjenjuje se EnBW program, pri kupovini Telekom kompleta obezbjeđuje se aplikacija Smart Home. Besplatno preuzimanje putem uslužnih trgovina nije omogućeno; za aktiviranje aplikacija potrebni su kodovi koji se isporučuju samo s paketima. Drugim riječima, koncept softvera otvorenog koda ne primjenjuje se na softver.
EnBW nudi besplatno korištenje aplikacije godinu dana, nakon čega morate platiti skoro 50 € godišnje. Telekom nakon dvije godine besplatne pretplate zahtijeva 30 € godišnje. Kao rezultat, sav ušteđeni novac na energiji bit će potrošen na plaćanje programa.

Tado - sistem upravljanja grijanjem

Tado je odabrao put koji se suštinski razlikuje od Qivicon rješenja: umjesto upravljanja pojedinačnim grijačima, Tado sistem regulira rad centralnog elementa, odnosno uljnog ili plinskog gorionika ili toplinske pumpe. Prednost ovog rješenja je što regulacija može direktno isključiti gorionik - time se izbjegavaju gubici topline koji se neizbježno javljaju pri visokim temperaturama polaza uprkos isključenim grijačima. Tado lista kompatibilnosti sadrži ogroman broj sistema grijanja, više od stotinu proizvođača i tipova ekspandera i kontrola.

Tado sistem upravljanja grijanjem kompletan set

Upute za sve vrste grijanja

Često nije tako lako prepoznati koja je regulacija grijanja ugrađena u kuću (međutim, ako pokušate, ove informacije možete dobiti od kompanije koja opslužuje vaš dom). A Tado, pak, nema gotovu dokumentaciju za svaku moguću kombinaciju uređaja. Ukoliko korisnik konfiguriše sistem grijanja u web sučelju za koji još nije izrađena instrukcija, generira ga Tado tim. U praksi je to trajalo manje od osam sati. Gotove upute pokazale su se toliko detaljnim da bi se čak i neiskusan korisnik mogao lako nositi s instalacijom.

Napredna logika Tado sistema je ugrađena u oblak. Osim zadate i stvarne sobne temperature, kontrola uključuje podatke o vanjskoj temperaturi (prema meteorološkoj službi), vremenskoj prognozi (posebno o intenzitetu sunčevog zračenja), mjestu stanovanja stanara (određuje se pomoću aplikacije za pametni telefon) i dobijene informacije o tome kako temperatura u stanu brzo opada i ponovo raste. Ali ne treba očekivati ​​previše od Tado logike: čim se svi stanari odsele 100 km od stana, sistem će sniziti temperaturu na oko 16°C. Nakon toga može proći više od šest sati u kući da se zagrije do ugodnog nivoa od 21°C, a kada sistem otkrije prilaz kući, regulacija temperature može biti odložena. Ručna intervencija putem aplikacije riješit će ovaj problem. Ako se, naravno, korisnik toga na vrijeme sjeti.
U dobro izoliranom domu temperatura se preko noći spusti za 2,5 °C, što teško da predstavlja veliki potencijal uštede. I ušteda i komfor se povećavaju samo uz duže odsustvo stanara zimi. U svakom slučaju, biće potrebno nekoliko godina da se nadoknadi trošak sistema od 350 €. Međutim, u starijim zgradama bez izolacije sistem radi mnogo efikasnije.

Kratak opis instalacije Tado sistema upravljanja

Tado sistem nije ograničen na kontrolu pojedinačnih uređaja za grijanje. Postoje vrlo detaljna uputstva za povezivanje Tado komponenti na postojeće sisteme grijanja na naftu, plin ili pelete, a kao alternativu, Tado može kupcima pružiti tehničara. Tehnički dio Tado komponenti skriven je u vrlo elegantnim i diskretnim kućištima. Čak je i ekran diskretno integrisan. Priključivanje Tado ekspandera na sistem grijanja prati vrlo detaljna i jednostavna instrukcija. Na primjer, za plinski kotao Wolf dovoljne su samo tri žice.

Homee: upravljanje pametnom kućom bez oblaka

Homee, kao i Qivicon, je kompletan sistem za upravljanje domom. Ona preuzima kontrolu nad individualnim grejnim uređajima, prebacuje utičnice, nadgleda vrata i prozore, pomera roletne i prati prostorije senzorima pokreta (a za podrum i garažu senzorima vlage). Sve funkcioniše putem radio signala i nije potrebno kabliranje, pa je sistem savršen za stanare stanova koji mogu sve poneti sa sobom u novi dom kada se presele. Osim toga, sve konfiguracije se spremaju lokalno, a internetska veza je potrebna samo za daljinsko upravljanje pametnom kućom.
Optički prikaz u obliku raznobojnih plastičnih kockica je, naravno, diskutabilan, ali nam se sviđa kao alternativa tradicionalnom diskretnom dizajnu ove tehnike. Međutim, sama ideja o pretvaranju konkurencije među standardima zauvek je neosporno dobra. Svaka od kocki značajno proširuje sistem po jednom bežičnom komunikacijskom protokolu: tzv. Brain Cube je obavezna osnova, ona je posrednik između tehnologija i putem WLAN-a omogućava vezu sa pametnim telefonom ili (ako imate potreban daljinski pristup) na ruter.

Homee sistemske kocke za proširenje

Instalacija sistema iz Homee-a

Rješenje se instalira prilično brzo: potrebno je instalirati aplikaciju, ubaciti Brain Cube, mobilnim telefonom ući u prikazanu bežičnu mrežu Homee sistema, spojiti se na sistem, kreirati nalog - gotovi ste! Nove kocke za proširenje jednostavno se slažu jedna na drugu i nisu potrebni posebni koraci za instalaciju. Povezivanje na aktuatore raspoređene po cijeloj kući ili stanu je jednostavno. Istina, savladavanje sistema nije tako jednostavno kao u slučaju Qivicona: ovdje prvo morate pronaći u uputama za termostat, senzore pokreta ili preklopne utičnice kako staviti uređaje u način podešavanja.

Bitan: nije svaki proizvod kompatibilan sa Homee, lista podržanih je na službenoj web stranici.
Aplikacija je malo nedovršena, jer kontrole nisu baš glatke kako bismo željeli. Na primjer, prilikom kreiranja grupa, dodani uređaji se ponekad uopće ne prikazuju, ponekad se prikazuju sa velikim zakašnjenjem. Ali općenito, ovo su nedostaci koji se mogu eliminirati ažuriranjem softvera. Kada je u pitanju cijena, sistem slijedi isti okvir kao i konkurencija. Set Brain Cube sa kockom za proširenje koštat će gotovo 15.000 rubalja, a kompatibilni aktuatori su u višem cjenovnom rangu od pribora za Qivicon. Međutim, veći trošak se može isplatiti, jer nijedan drugi sistem nije tako pouzdan u smislu zaštite podataka.

Najzanimljiviji alternativni sistemi upravljanja pametnim domom

HomeMatic. Najjeftiniji i najobimniji sistem sa sopstvenim (i nezavisno razvijenim) bežičnim komunikacionim protokolom. Programiranje i umrežavanje komponenti je relativno složeno u današnjem okruženju.

RWE Smart Home. Nije potrebno biti klijent ovog energetskog koncerna da biste mogli koristiti sistem za pametni dom. Kao i kod Qivicona, sistem se oslanja na jednostavnost instalacije i upravljanja po uporedivim cijenama.

Netatmo. Nije jedan od klasičnih provajdera za upravljanje domom - do sada je firma privukla pažnju modernom meteorološkom stanicom. Novost u ovoj ponudi je pametni termostat koji se može kontrolisati putem pametnog telefona, slično sistemu Tado.

Belkin WeMo. Sistem pametne kuće koji komunicira sa pametnim telefonom putem WLAN-a. Na mrežu je moguće povezati različite uređaje. Glavni fokus programa je na uštedi energije i sigurnosti.

Upravljanje pametnim domom sa računara

3,3 (66,67%) 3 glasa

Stanovnici stanova i kuća provode dosta vremena regulirajući mnoge procese u svojim domovima: uključivanje i isključivanje električnih uređaja i svjetla, video nadzor. Međutim, ne znaju svi da se ovi i drugi procesi mogu automatizirati kontrolom odgovarajuće opreme sa običnog desktop računara koji svi imaju.

Kontrola doma sa računara je logična ideja. I pojavio se čak i prije početka masovne prodaje u trgovinama automatiziranih kompleksa. Dakle, svaki vlasnik kuće sada može dizajnirati "pametnu kuću" vlastitim rukama - kompjuter u ovom sistemu djeluje kao ključni čvor. Možete ga ugraditi direktno u sobu ili u poseban ormar.

Korisnički računar će obavljati sve "pametne" funkcije, a signal sa eksternih senzora prolazi kroz standardne TCP/IP ili USB kanale. Pogodnost stvaranja takvog čvora objašnjava se i činjenicom da više od polovine proizvođača proizvodi opremu zasnovanu na žičanoj vezi, koja je opremljena adapterima (za povezivanje s računalom ili laptopom). Moguća opcija za rad sa analognim ili digitalnim signalima je modul za izlaz i ulaz, povezan preko USB-a. Mogućnosti takvog uređaja su nedovoljne, a sama automatizacija je pogodna za signale koji imaju nivo od 0-5 volti. Za pretvaranje primljenog signala, takav kompleks koristi oblikovalce i pretvarače.

Upravljanje domom sa kompjutera

Prednosti i nedostaci

Korisnicima računara pametna kuća zasnovana na računaru izgleda kao obećavajuća ideja iz sledećih razloga:

• dostupnost čvora za inteligentno upravljanje. Vlasnici domova imaju najmanje jedan računar kod kuće, a ako je potrebno, za tu namjenu se kupuje i proračunski netbook;
• pristupačna cijena modula za ulaz i izlaz (u usporedbi s uređajima koji se koriste s industrijskim kontrolerima);
• nema ograničenja u broju povezanih uređaja (gotovi kompleti obično sadrže malu količinu opreme za kontrolu svjetla i sigurnosti, a kontroler nije dizajniran za mnoge uređaje). Nakon što ste sastavili pametni dom vlastitim rukama, možete ga konfigurirati za obavljanje potrebnih opcija, kao i zgodan način upravljanja, bilo da se radi o glasovnim komandama ili pametnom telefonu;
• sposobnost stvaranja složenog kompleksa sa širokim spektrom funkcija.

Ne zaboravite na moguće nedostatke sistema, među kojima se razlikuju sljedeće:

• potreba za odabirom pouzdanog čvora (direktno sa računara) sa prilično pouzdanim operativnim sistemom i širokom funkcionalnošću;
• ovisnost komponenti kompleksa o laptopu, koji se pokvari tijekom upotrebe zbog mehaničkog kvara, habanja ili zamračenja;
• potreba za šemama samoplaniranja i njihovom implementacijom.

Tehnologija upravljanja

Upravljanje domom sa računara teško je zamisliti bez kontrole napajanja. Za implementaciju ove tehnologije, stručnjaci preporučuju korištenje 1-wire iz Maxim / Dallas. Ova tehnologija se koristi u industrijskim i domaćim sistemima i tamo se dobro dokazala.

Osim toga, zgodno je kontrolirati i nadzirati sigurnosni kompleks s računara - u daljinskom načinu rada možete pregledati podatke sa video kamera i informacije sa senzora kako biste saznali kako se djeca ili životinje ponašaju, kao i da vidite da li je bilo neovlašćenog ulaska u stan. Pored računara, za realizaciju ove ideje biće vam potrebne video kamere sa senzorima pokreta ili otvaranja vrata koje se mogu povezati na opremu preko USB konektora. Ako ste zabrinuti zbog standardnog ograničenja dužine žice od 5 m, kupite aktivni dugi kabel ili povežite žice kroz posebne čvorišta s vanjskim napajanjem (moguće su i druge opcije).

Kako biste naučili sistem "pametne kuće" da razumije vlasnika, pa čak i da razgovara s njim, možete koristiti najpristupačniji metod i prilagoditi funkcionalnost prepoznavanja govora od Googlea svojim potrebama. Milioni ljudi širom svijeta već su cijenili njegov pristojan nivo glasovnog prevođenja i pretraživanja.

Tehnologije upravljanja pametnim domom sa računara

Za koordinaciju i kontrolu sistema pomoću računara, najbolje je napisati poseban program za sve njegove komponente ili koristiti gotova rješenja (Ardublock). Ovo softversko okruženje za automatizaciju tehnologije dolazi sa nekim skupovima elektronike. Osim upravljanja alarmima i strujom, takav program će moći:

• upravljati stanjem električnih uređaja (priključiti i isključiti opremu preko "pametne" utičnice, programirati vrijeme uključivanja i način rada);
• mjeriti i kontrolirati konstantnu temperaturu u kući.

Čuo si? Kažu da je umjetna inteligencija već stvorena! I ovo svjetsko čudo je angažirano... Ne, ne predviđanje zemljotresa. Pa čak ni vremenska prognoza. Prvi AI na svijetu po imenu Jarvis (kao Iron Man) "radi" kao upravitelj kuće za izvjesnog Marka Zuckerberga. I dok mi se čini da bi pravi AI mogao bolje poslužiti nego briga za Zuckerberga, nije samo kreator Facebooka taj koji danas može učiniti vaš dom pametnim. Testirao sam nekoliko Rubetek pametnih kućnih uređaja i moram reći da je za mene, kao i za Marka Zuckerberga, budućnost već stigla.

Šta Rubetek "pametna kuća" može učiniti

"Pametna kuća" je sistem koji oslobađa osobu od svakodnevnih rutinskih aktivnosti i obavještava o svim događajima koji se dešavaju u njegovom domu. Ako u Vašem odsustvu u kuću uđu nepozvani gosti, otvore se prozori, ormari i vrata, dođe do dima, curenja vode ili gasa, za svaki slučaj odmah dobijate obavijest i trčite da hitno riješite problem. A uz pomoć glasovnih komandi možete uključiti i isključiti pametne releje i utičnice, aktivirati kuću, saznati nivo temperature, vlažnosti i osvijetljenosti u prostoriji, itd. Čak i ako vam nije potrebno tako napredno praćenje svih vrijeme, složite se, barem dok ste na odmoru, ne škodi biti siguran da niste nikoga poplavili i da vam se lopovi nisu popeli u stan.

Rubetek proizvodi mnoge pametne kućne uređaje koji se mogu sastaviti od pojedinačnih uređaja ili se mogu kupiti u gotovim setovima.

Instalacija i konfiguracija

"Kontrolni centar" (skraćeno ćemo ga zvati Centralni kontrolni centar) je uređaj sličan Wi-Fi ruteru, s kojim možete komunicirati sa svog telefona ili tableta (Android ili iOS) nakon što instalirate njegovu aplikaciju. Nažalost, za računar nije predviđena takva aplikacija ili web interfejs, ali s druge strane, pristup kontrolnom centru mogu dobiti i ostali članovi porodice instaliranjem iste aplikacije na svoje pametne telefone.

Nakon toga slijedi faza integracije kontrolnog centra u kućnu lokalnu mrežu - to se može učiniti putem Wi-Fi (802.11b / g / n je podržan, ali samo 2,4 GHz), ili možete povezati kontrolni centar na ruter direktno sa kablom. Ako ne postoji lokalna mreža (na primjer, želite osigurati samostojeću garažu), možete direktno spojiti 3G USB modem na kontrolni centar kako bi on bio online preko same mobilne mreže. Ako slijedite potpuno razumljivo uputstvo, ne bi trebalo biti nikakvih problema - ovdje je sve krajnje jednostavno.

Nakon što smo kreirali novu "Pametnu kuću" u aplikaciji Rubetek (a može ih biti nekoliko: garaža, stan, ljetna rezidencija itd.), počinjemo povezivati ​​pomoćne uređaje - to mogu biti kućne i vanjske video kamere , video portafoni, pametne utičnice, senzori temperature, rasvjete, dima, curenja plina i vode, kao i upravljački releji za roletne, zavjese, rolete, podno grijanje, kućne aparate ili kapije.

Prvo morate sve senzore opremiti svježim baterijama - u mom slučaju to su bile baterije 23A za senzor curenja i "Krona" za plin i dim. Zatim morate "sprijateljiti" senzore sa kontrolnim centrom. Jedan od načina je skeniranje QR koda sa svakog senzora direktno iz Rubetek aplikacije klikom na dugme "+" u odjeljku "Uređaji".

Na kraju, morate biti sigurni da svi senzori rade. Da biste to učinili, morate pritisnuti ili pritisnuti i držati nekoliko sekundi dugme "Test" na svakom od njih, s izuzetkom senzora curenja - tamo ćete morati staviti mokri prst na osjetljive ploče. Potrebno je provjeriti senzore kako u blizini kontrolnog centra tako i neposredno na mjestu njihove ugradnje kako bi se uvjerili da je domet senzora dovoljan da se "doradi" kontrolni centar. Naši senzori rade po standardu RF 433 MHz, a raspon njihovog djelovanja, kako se pokazalo, prilično je širok i značajno premašuje (zbog niske radio frekvencije) domet Wi-Fi mreže. Dakle, u trosobnom ljuljačkom stanu panelne kuće bilo je moguće raširiti kontrolni centar i senzore na najveću moguću udaljenost, a komunikacija kroz nekoliko armirano-betonskih zidova nikada nije nestala. Međutim, u teškom okruženju (na primjer, ako susjedi često imaju neke uređaje na 433 MHz), slika može biti drugačija, pa je stoga neophodna provjera.

RF 433 MHz senzori emituju radio signal samo kada se aktiviraju (u ovom trenutku, ako otvorite svojstva senzora u aplikaciji, možete vidjeti nivo signala), tako da bi baterija trebala trajati dugo vremena. Osim toga, kontrolni centar može raditi i prema Z-Wave standardu (869 MHz), koji se također koristi u nekim senzorima (na primjer, u „pametnim“ utičnicama). Podržava CC i Bluetooth.

Kućna sigurnosna kamera RV-3404, koju sam također imao na lageru, povezuje se sa kontrolnim centrom preko Wi-Fi mreže i na isti način se dodaje u mobilnu aplikaciju Rubetek. Ali čak i bez kontrolnog centra, kamera se može u potpunosti koristiti za snimanje videa na MicroSD karticu. CC je neophodan ako želite da snimate video u "olak".

Sada kada su svi uređaji dodani, možete pregledati njihova svojstva u aplikaciji i prilagoditi nešto po svom ukusu. Na primjer, u svojstvima kontrolnog centra možete odrediti brojeve telefona na koje treba poslati SMS o aktiviranju senzora. Vrlo je poželjno to učiniti, jer Push obavijesti dolaze na pametni telefon samo ako postoji mobilni internet, a SMS gotovo uvijek stiže odmah.

Pogodnost i funkcionalnost

Dakle, svi senzori su povezani i okačeni na pravim mjestima u stanu. Plin u kuhinji, dim u hodniku, curi u kupatilu. Kamera je usmjerena prema ulaznim vratima. Senzori su provjereni - njihov signal bez problema prolazi u kontrolni centar, također reaguju na vodu, plin i dim redovno (da, morao sam popušiti cigaretu, pa čak i otvoriti gorionik). Neki takođe daju veoma glasnu sirenu. Odnosno, "Pametna kuća" je počela sa radom. Sada, ako se aktivira alarm, odmah ćete dobiti Push obavještenje i SMS na svoj pametni telefon. Možete ići na odmor.

Ali, naravno, funkcionalnost Rubetek sistema nije ograničena na ovo. Mobilna aplikacija omogućava "Sigurnosni" način rada i mogućnost kreiranja scenarija. Na primjer, ako imate senzor na vratima, nema smisla da ga aktivirate kada ste kod kuće, baš kao i senzor pokreta na kameri. Za to je predviđen način rada "Zaštita". Ostavite kuću praznu - jednim dodirom dugmeta na pametnom telefonu ili čak glasovnom komandom, uključujete režim pune zaštite. Sada ćete u slučaju otvaranja ulaznih vrata ili recimo sefa dobiti obavijest.

Scenariji su namijenjeni nečemu drugom – prvenstveno stvaranju udobnosti. Značenje se u njima pojavljuje i u slučaju daljnje nadogradnje "mozga" vašeg doma. Na primjer. Stavili smo "pametni" relej na garažna vrata i nekoliko "pametnih" utičnica. Sada, vozeći se do kuće, dovoljno je dati glasovnu komandu za automatsko otvaranje garaže, upaliti svjetla u dvorištu, u garaži i u kući, isključiti sigurnosni režim i uključiti klimu. Parkirali su auto - još jedna komanda da zatvore garažu i ugase svjetla tamo gdje više nisu potrebna. Sve je ograničeno samo maštom i dostupnom listom "pametnih" uređaja.

Kompatibilnost

Još jedan veliki plus Rubetek sistema je to što je otvoren za povezivanje uređaja drugih proizvođača (lista kompatibilnosti je sasvim pristojna: https://rubetek.com/compatible-devices), a kontrolni centar je kompatibilan sa Apple HomeKit-om. Istina, jeftini uređaji na RF 433 MHz drugih proizvođača vjerojatno se neće koristiti zbog nedostatka jedinstvenog standarda. Zato je najbolje da se odmah fokusirate na Z-Wave.

Ograničenja

Treba reći nekoliko riječi o ograničenjima ovog sistema, koji je još uvijek domaćinski. Prije svega, ovo je temperaturni režim. Imajte na umu da kontrolni centar ne možete instalirati u prostoriji u kojoj temperatura pada ispod nule: radna temperatura +5 ºS + 40 ºS. Ostali uređaji imaju približno isti domet (senzor plina, međutim, radi od -10). Još jedna važna stvar: RF 433 MHz senzore treba s vremena na vrijeme provjeravati radi ispravnosti, jer vječne baterije još nisu izmišljene (kod naprednijih Z-Wave uređaja moguće je daljinsko ispitivanje statusa).

Sažetak

Međutim, prednosti sistema, po mom mišljenju, jasno nadmašuju sva ograničenja. Glavna je njegova dostupnost. Da biste instalirali Rubetek „pametni dom“ i koristili ga, ne samo da nije potreban stručnjak, već čak ni znanje engleskog nije potrebno - sve i svugdje je samo na ruskom. Sistem, jednom instaliran (što traje oko 30 minuta), ne zahtijeva nikakvu pretplatu. Instalacija ne zahtijeva nikakvo ožičenje, preopremanje doma ili slične radove - može se nositi svaka osoba koja je manje-više upućena u tehnologiju. A održavanje, zapravo, nije potrebno - osim možda za brisanje prašine sa kamere. Istina, postoji veliki rizik da dobijete ukus: biće izuzetno teško suzdržati se od nadogradnje sistema. A tamo, vidite, i pravi AI će sazreti...

Referentni članak na osnovu stručnog mišljenja autora.

Danas se pod pojmom "pametna kuća" podrazumijeva kompleksno uvođenje visokotehnoloških uređaja u svakodnevni život, koji stanarima osiguravaju visok nivo udobnosti. Posebnost ovog tipa sistema je maksimalna automatizacija niza procesa uz minimalno ljudsko učešće. Osim toga, jedan od kriterija za "pametnu kuću" je centralizirano upravljanje svim uređajima uključenim u kompleks. Sistem "pametne kuće" je modularnog dizajna i sastoji se od funkcionalno razgraničenih blokova sa njihovom potpunom ili delimičnom integracijom u jedinstven sistem. Svaki modul je uključen u izvršavanje strogo određenih zadataka, u međuvremenu, blokovi mogu međusobno komunicirati.

Mogući modularni sadržaj modernog sistema "pametne kuće":

• Centralni kontrolni kontroler koji ujedinjuje ostale komponente i osigurava njihovu interakciju. Takav kontroler može biti ili industrijsko rješenje u obliku kompletnog uređaja ili običan računar sa odgovarajućim softverom.
  
• Klimatski sistem... Sastoji se od upravljačkih jedinica za grijanje i ventilaciju, osigurava održavanje date mikroklime u prostoriji.
  
• Kontrola rasvjete i prekidača potrošači energije.
  
• KTSO(kompleks tehničkih sredstava zaštite). Uključuje sigurnosne i protivpožarne alarme, sistem video nadzora i module za daljinsko obavještavanje vlasnika o alarmantnim situacijama.
  
• Sistem računovodstva, prikupljanja i skladištenja podataka... Zadaci modula uključuju prikupljanje informacija sa mjernih uređaja, snimanje različitih događaja i davanje podataka za analizu u cilju procjene efikasnosti cjelokupnog kompleksa.
• Kanali povezivanja... Mreže koje rade sa TCP/IP protokolom u žičnom ili bežičnom dizajnu koriste se kao kanali za prenos podataka. Za integraciju uređaja sa specijalizovanim interfejsima u mrežu koriste se odgovarajući pretvarači.

Svaki od gore navedenih modula može se implementirati korištenjem različitog hardvera i softvera. Najčešća i najčešće korištena rješenja su sljedeća:

Kontrola

Kao upravljački kontroler sistema „pametne kuće“, najopravdanija je upotreba jednopločnog računara industrijskog dizajna. Takvi računari su malih dimenzija, niske potrošnje energije, nedostatak mehaničkih dijelova (ventilatori, tvrdi diskovi) i rade na softveru otvorenog koda. U većini slučajeva, broj i vrsta dostupnih interfejsa se mogu menjati i dopunjavati.

Logično je da samoprogramiranje ovakvih uređaja zahtijeva određene vještine i znanja. Kontroleru se pristupa preko mreže koristeći WEB sučelje ili klijentske aplikacije. Postoje i gotova rješenja dizajnirana da upravljaju cijelim kompleksom, a korisniku pružaju jednostavno korisničko sučelje za prilagođavanje.

Za upravljanje "pametnom kućom" zgodno je koristiti univerzalne daljinske upravljače koji podržavaju izvršavanje makronaredbi - naređenih skupova akcija. U ovom slučaju, radio daljinski upravljači su efikasniji od IR daljinskih upravljača, jer omogućavaju kontrolu izvan direktne linije vida IR prijemnika. Modernija kontrolna ploča može biti pametni telefon sa instaliranim specijalizovanim softverom.

Klima

Kontrola klime se provodi procjenom očitavanja senzora temperature i vlažnosti. Na osnovu analize ovih podataka vrši se automatska regulacija grijanja, uključivanja ili isključivanja sistema klimatizacije, ventilacije i ovlaživanja.

Osvetljenje

Realizuje se ugradnjom svetlosnih, prisutnih ili kombinovanih senzora. Ako je potrebno, kontrolni kontroler vam omogućava kontrolu osvjetljenja prema rasporedu. Pri korištenju dimmer uređaja moguća je ne samo diskretna, već i glatka kontrola svjetline izvora svjetlosti.

Sigurnost i sigurnost

Kompleks sigurnosne opreme može se sastojati od nekoliko podsistema:

1. Sigurnosni i požarni alarm (FSA). Senzori prisutnosti se koriste kao uređaji za detekciju, koji reaguju na pojavu infracrvenog zračenja svojstvenog ljudskom tijelu u kontroliranom području. Za detekciju otvaranja vrata ugrađeni su magnetni kontaktni senzori. Sigurnost od požara se prati detektorima dima, temperature i curenja gasa. Mnogi savremeni sigurnosni i protivpožarni sistemi imaju radio komunikacioni modul koji vam omogućava da obavestite vlasnika koristeći GSM ili 3G mreže. Često protivpožarni alarm omogućava povezivanje bilo kojeg električnog uređaja preko suvog releja, koji omogućava blokiranje brave, uključivanje rasvjete, sirene itd. na alarmni signal. Ponekad OPS uključuje senzor vlažnosti koji vam omogućava da na vrijeme prepoznate činjenicu curenja vode.

2. Sistem kontrole pristupa. Sastoji se od uređaja za identifikaciju, direktnih identifikatora (elektronski ključevi, radio oznake, otisak prsta), uređaja za blokiranje (brava, barijera, automatske kapije) i dizajniran je da ograniči pristup prostoriji ili teritoriji.

3. Sistem video nadzora. To je kompleks koji se sastoji od video kamera i uređaja za obradu i skladištenje video signala.

Računovodstvo i obrada podataka

U većini slučajeva, ova funkcionalnost se implementira pomoću upravljačkog kontrolera pomoću odgovarajućeg softvera.

Veza

Transportni kanal je, u pravilu, lokalna mreža, napravljena žičnom ili bežičnom tehnologijom. Za upravljanje mrežom koristi se ruter koji vam omogućava kontrolu svih mrežnih uređaja i pruža zaštitu od neovlaštenog pristupa svakom od njih. Savremene tehnologije brzog prenosa podataka omogućavaju istovremeno korišćenje mreže za razmenu informacija između računara, prenos IP-televizijskih signala, telefoniju i rad komponenti pametnog doma.

Pored navedenog, sistemi pametne kuće često koriste uređaje koji nemaju interakciju sa cijelim kompleksom. To mogu biti uređaji za automatsko čišćenje (robotski usisivači), automatski sistemi za navodnjavanje biljaka, hranjenje kućnih ljubimaca i još mnogo toga. Uprkos činjenici da su takvi uređaji autonomni, njihova integracija sa sistemom je sasvim moguća jednostavnim uključivanjem ili isključivanjem napajanja pomoću upravljačkog kontrolera.

Povezani video zapisi