Умный дом — что это за система и как она работает. Составляющие элементы системы умный дом Как собрать умный дом

Я работаю в фирме «Конвир» системным администратором и программистом. Так сложилось, что офис, лаборатория и производство находятся у нас в разных местах. Я сижу, вообще, на «Преображенке» в небольшой комнатке. Зато недалеко от дома, и интернет коммуникации просто отличные, с недорогим трафиком.

Сторона у меня солнечная. В зависимости от погоды то жарко, то холодно. Я поставил в окно кондиционер, а то во время жары не до работы. Чтобы было подешевле, кондиционер купил проточный (180 у.е.), заодно, он проветривает помещение, в отличие, от сплит-системы. Окна я теперь не открываю, пыли стало меньше!

В общем, всё ничего, только с этим кондиционером морока. У него пульта нет. Он такой простой. А стоит вверху и к нему лазить неудобно. Снова какая-то засада. Все эти проблемы с климатом и освещением очень отвлекают, а для меня сосредоточиться - большая проблема. Стал я как-то об этом всё время думать. Ну и придумал.

Наша фирма занимается изготовлением автоматики, в том числе, и для т. н. . Поэтому за «девайсом» на сторону ходить не пришлось. А поскольку за всё это у начальства денег не напросишься, я сделал всё по-минимуму, с точки зрения, денег, и, по-максимуму, удобному для себя. Комната моя показана на рис. 1.

В общем, всё очень просто. Рабочее место с компьютером (1), кондиционер (2), электрообогреватель с двумя тенами (3), кодовый замок на двери (4), стойка сервера с коммуникациями (5). Ну и там мебель, стены, освещение, в общем всё просто... Следующая задача - попроще всё это объединить и автоматизировать. Со своей идеей я познакомил нашего директора и получил бесплатный регулятор напряжения (ИРН) и переходник к компьютеру. Все электросистемы управляются от одного ИРНа. Упрощенная схема соединений показана на рис. 2.

С хема соединения узлов "Умного кабинета"

ИРН (1) имеет девять ключей на 220 Вольт. Они управляют работой дверного замка (2), вентилятора кондиционера (3), приводом компрессора кондиционера (4), теном кондиционера (5), электрообогревателем (6), тремя электросветильниками (7), общим, настольным и точечным вдоль стен.

Таким образом я могу: открывать входную дверь, проветривать помещение, охлаждать воздух в комнате, нагревать его и освещать комнату. Освещение предполагает 6 схем включения светильников, плюс, регулировка уровня света. ИРН также делает оптимальное включение-выключение для ламп накаливания. Всеми устройствами можно управлять в ручном режиме или автоматически.

Для автоматизации к входам блока ввода ИРНа подключены датчики: кодовый, для электронного ключа (8), движения, для сигнализации (9), пожара, для пожарников (10), температуры (11) и освещенности (12). ИРН подключается к серверу через COM-порт.

Каких-то супер дорогих переходников для этого не надо. Дополнительный софт обмена у нас стандартный. Сервер у меня работает под Linux (Gentoo). На нем «висит» интернет сайт и почта. Естественно IP-адрес и доступ постоянные. Система завязана в sql-базу данных и web-сервер «apache», это у меня и так было установлено для сайта. Работа логируется в sql-системе, а управляется и мониторится через web- интерфейс. На настройку системы и написание «сайта» я потратил два дня.

В качестве консоли управления можно использовать рабочий компьютер на столе, мобильный телефон с браузером или любой удаленный компьютер. Вся система управляет климатом, освещением, кодовым замком. Пример в браузере показан на рис. 3.

Если надо что-то перенастроить я пользуюсь компьютером на месте. Когда происходит внештатная ситуация (плюс к охране ИРН отслеживает аварии в самой системе, например, сгоревшую лампочку или неисправности в тенах), сервер мне посылает смс на мобильный.

Посмотреть что происходит я могу удаленно. У меня там еще к серверу подключена web камера.

Есть режим энерго-экономии. Когда меня нет на рабочем месте тепло и кондиционер почти не работают. Датчики температуры и освещенности у меня остались от какого-то проекта вместе с карточкой на дверь и электронным замком. А вот датчик движения пришлось купить, «попал» на 485 рубля. Так, что получилось не совсем бесплатно:-).

Вот, в принципе и все...

Вадим Ежов

С развитием технологий и различных электронных приспособлений появляется возможность полностью перевести управление системами, находящимися в квартирах и домах на автоматический автономный режим. Умный дом что это такое? Итак, для начала дадим определение, что это такое система умный дом. Это инновационная передовая система полной или частичной автоматизации различными инженерными системами жилого помещения направленная домашний уют без механического вмешательства человека. Комплексная система управления умный дом может вести контроль, а также в нужное время включать и отключать оборудование, входящее в него, а также информировать об этом хозяина.

Функции умного дома

Данный автоматический комплекс может управлять следующим оборудованием и выполнять следующие операции, иначе говоря, перечислим возможности системы:

Постоянное наблюдение и контроль за безопасностью жилого помещения и придомовой территории. В эту возможность можно включить системы видеонаблюдения, а также ряд мер, связанных с несанкционированным проникновением. Охранная цепь, включающая сирену, может подавать сигнал параллельно и в службу охраны;
Противопожарная безопасность;
Контроль и поддержание заданной температуры внутри отдельной комнаты или всего помещения. Это достигается правильной работой в установленных режимах отопительного оборудования, кондиционеров, вентиляции;
Контроль за электроснабжением и включение резервного источника в случае отключения основного. Сюда входят источники бесперебойного питания, стабилизаторы.
Организация правильного и экономически выгодного водоснабжения. Это касается как холодной, так и горячей воды. Данная функция может также иметь датчики, реагирующие на порыв труб водоснабжения или их протекание;
Управление, во время прихода, ухода или же в момент отсутствия хозяев освещением. Данная аппаратура делится на аварийное и рабочее освещение. Во время отсутствия хозяев может производить включение освещения дабы воспроизвести процесс присутствия в доме людей, и тем самым отпугнуть злоумышленников и воров от жилища;
Постоянный круглосуточный мониторинг функционирования всех включенных систем;
Перевод в автоматический режим бытовых приборов, телекоммуникаций, и различного мультимедийного оборудования;
Полив в жаркую погоду газонов и огородов, кормление домашних животных и рыб.

Система умный дом направлена не только на контроль и коммутацию всего находящегося в доме оборудования, но и на их экономическое использовании, то есть на снижение затрат на энергоносители. Очень актуальна работа этой системы в случае проживания в помещении человека или людей с ограниченными физическими возможностями. Для интеллектуального контроля и управления применяется компьютерная техника и специально разработанные программы для этого.

Оборудование для умного дома

Рынок современных девайсов и систем, направленных на автоматизацию наполнен как качественной продукцией, так и подделками, поэтому если человек решил сам воплотить систему в жизнь то экономить на качестве не рекомендуется. Создать краткое описание, указать на плане помещений нужные узлы в принципе не проблема.

В перечень оборудования, которое может быть использовано при организации и настройке умного дома:

Выключатели освещения и питания розеток;
Всевозможные диммеры для регулировки яркостью освещения;
Оборудование для управления жалюзи и ставнями;
Датчики движения, света, температуры, огня, атмосферного давления, протечки воды, присутствия и т. д. Датчики для умного дома стоит выбирать только надёжные, так как это главный инструмент работы системы;
Конвертер телефонной линии;
Конвертер домофонной линии;
Микрофон с АРУ и с АЦП (служит как голосовое управление умным домом);
GSM модуль;
ИК приемник и передатчик;
ИК RF ретранслятор;
Измеритель напряжения;
Стабилизатор и бесперебойный источник питания;
Измеритель тока;
Прибор для управления и интерфейс сенсорный или кнопочный. На управляющем оборудовании устанавливается зачастую пароль;
Частотомер;
Краны шаровые с электроприводом.

Как работает умный дом

Для автоматической работы всех систем входящих в комплекс умный дом используются современные электронные датчики, контроллер, а также сопутствующее оборудование. Все они соединены в одну единую цепь управления, при помощи которой и происходят вышеперечисленные процессы. То есть в зависимости от выбранного оборудования применяются те или иные датчики. Технологии умного дома могут немного отличаться друг от друга, но главная их функция - это всё же автоматизация. Например, для того чтобы включались определённые светильники, которые выбирает сам владелец, они должны быть подключены через датчики солнечной активности, то есть реагирующие на освещённость внутри или снаружи помещения. Помимо этого, осветительная аппаратура может реагировать на присутствие человека и включаться или отключаться, когда он приходит и уходит без воздействия на выключатель освещения.

Примерно по такому принципу работает и отопительная система и кондиционеры. По всему дому расположены датчики, которые реагируют на температурные изменения, владельцу стоит только выставить оптимальную для него температуру во всём помещении или в каждой из комнат, и умный дом сам будет решать и делать нужный выбор, что нужно включить охлаждение, отопление или же просто вентиляцию. Такая же ситуация и с параметрами влажности.

Вся информация с датчиков, исполнительных механизмов, энерго- и водоснабжения, а также с охранного оборудования отправляется на центральный контроллер (процессор), являющийся мозгом всей системы.

Все системы можно разделить на:

Информативные датчики и камеры;
Центральный процессор;
Исполнительные механизмы (всевозможные электрические вентиля и задвижки);
Системы контроля и управления над всеми этими процессами.

Проектирование умного дома

Конечно же, монтаж и проект умного дома дело на простое и его лучше возложить на плечи профессионалов, так как потребуется монтаж и установка большого количества датчиков по всему периметру помещения и придомовой территории. Система умный дом для квартиры менее затратная, но конечно же, всё зависит от пожеланий клиента, и его финансовых возможностей.

Монтаж можно разделить на три этапа:

Соединение и сопряжение в единую систему всех существующих в помещении аппаратов и оборудования. Это выполняется за счёт применения соединительных шнуров или же радиоволн, а также специального программного обеспечения;
Производится установка и регулировка датчиков которые будут указывать на состояние того или иного оборудования, например, закрыты ли шторы, жалюзи или же входные ворота;
Сопряжение всех этих систем с микроконтроллером, то есть с мозгом умного дома он будет отправлять сигнал хозяину о выполнении, получать удалённый сигнал на управление данным оборудованием, а также выполнять меры, направленные на экономию затрат. В некоторых случаях проектировщики рекомендуют устанавливать также запорные аварийные заслонки или задвижки на входные трубы водоснабжения и газоснабжения, а также на их коммуникационные отводы. При случившейся аварийной ситуации и в случае не подтверждения владельцем разрешающего сигнала на закрытие контроллер сам сможет перекрыть или отключить нужную подачу того или иного источника. Проблемная ситуация может быть и ложной, нельзя забывать об этом. В любом случае есть выбор, осуществлять управление по сети интернет или по радиосигналу, с помощью смартфона телефона или же специального пульта.

Для воплощения идеи умного дома существует несколько способов:

Покупка готового уже проекта, а также монтаж «под ключ», который предлагают многие компании;
Приобретение готового модульного комплекта и интегрирование в существующую систему дома;
Создавать всю систему самому то есть выполнить разработку, проектирование, комплектацию, а также монтаж системы «с нуля» собственными силами. Это в любом случае творческая работа.

Перед принятием решения рекомендуется оценить как свои возможности и силы по установке своими рукам, так и проконсультироваться о стоимости установки «под ключ» в конкретном регионе или стране. Установка системы умный дом проектирование, и монтаж, могут выполняться как в комплексе, так и поодиночке. Цены на данные услуги и продукцию сильно может разниться, поэтому долгий выбор неизбежен. Сравнение систем умный дом направлено на гарантию его работы, а также на вероятность возникновения ошибочного или же ложного срабатывания. Это основные критерии, которые следует учесть при выборе.

Видео монтаж и настройка умного дома

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?

Скидка 10% по промокоду действует на весь ассартимент товаров представленных на сайте интернет-магазина электронники Inspector Gadgets

Введите промокод ReadTheBlog при оформлении заказа

Копировать промокод

Сегодня в Минске можно найти немало предложений от компаний, которые занимаются автоматизацией жилых и офисных помещений «под ключ». Но до широкого внедрения новой технологии в жизнь еще далеко, ведь большинство таких решений имеют высокую цену. Минский программист Александр Богданович самостоятельно спроектировал и установил в своем доме «умную автоматизацию» с помощью белорусского производителя «Ноотехника». Своим опытом он поделился с читателями КВ .

- Александр, расскажите, сколько времени у вас ушло на проектирование и монтаж «умного дома»?

Я не очень люблю название «умный дом». На мой взгляд, это больше маркетинговый ход, который не особо отражает саму суть системы, а суть заключается в умной автоматизации.

Началось все с того, что после долгих скитаний по съемным квартирам, мы с женой решили строить собственный дом. Уже на момент покупки участка я начал задумываться над системами умной автоматизации. Хотелось чего-то необычного, к тому же это была прекрасная возможность применить свои знания, ведь по образованию я инженер-программист.

Я понимал, что еще на этапе постройки надо закладывать возможность для того, чтобы в будущем можно было что-то «прикрутить», автоматизировать там, где это будет разумно.

Примерно за три года до начала стройки я начал все проектировать на бумаге. Много вещей испытывал, грубо говоря, на колене, собирал, писал код. Работает – хорошо. Откладывал это, как проработанный момент, и двигался дальше.

Три года шла стройка, и примерно полтора года назад мы переехали в свой дом, в котором на тот момент были готовы только две комнаты. И вот, когда дошло до практической реализации, некоторые из задумок «отвалились» сами собой за ненадобностью.

- Какие основные элементы включает ваша система?

На сегодня моя система "умной" автоматизации включает в себя четыре основных элемента.

Во-первых – это дистанционное управления светом с помощью решений компании «Ноотехника» Noolite. Это очень важный для меня момент. Для тех, кто живет в квартире, он может быть не понятен, ведь площади совсем другие.

Возможность беспроводного управления светом (системы Noolite управляют освещением по радиоканалу) меня сразу заинтриговала, плюс, подкупил ценник. Я с самого начала хотел, чтобы помимо комфорта моя умная автоматизация была и достаточно бюджетной.

Выключатель, который, по сути, представляет собой пульт-радиопередатчик, работает от батарейки. Его можно поставить где угодно, можно даже приклеить к мебели, главное – чтобы поверхность, на которую он устанавливается, была неметаллическая. Одним светильником может управлять сразу несколько выключателей.

Теперь у нас дома абсолютно нет привычных механических выключателей. Иногда передатчик Noolite просто лежит где-то в комнате, и только через полгода, когда мы решим, что вот в этом месте он действительно нужен, приклеиваем. Одно время у меня такой выключатель даже лежал в машине, чтобы можно было включать свет еще на подъезде к дому.

Управление освещением происходит не по электрической сети, поэтому нет необходимости прокладывать проводку под каждый выключатель. Исполнительный блок, который используется для включения/выключения света, у меня аккуратно вмонтирован в стену, можно также прятать его под подвесной потолок.

Есть также возможность управлять системой освещения Noolite через USB-адаптер, как в принципе и любой нагрузкой. А управляя нагрузкой, можно управлять практически любым электрическим прибором, вплоть до того, что с помощью решений «Ноотехники» можно включать или выключать телевизор.

Еще одним плюсом стало то, что ребята из «Ноотехники» находятся в Минске, это белорусский производитель. Так что за время проектирования своей системы я много с ними общался, и в общем-то остался всем доволен. Летом у «Ноотехники» должны выйти блоки с обратной связью, которые я опять же планирую применить у себя.

Дальше мне надо было знать показания температуры по комнатам. Я начал искать решения. Беспроводное? На тот момент, чтобы его реализовать, нужны были большие деньги. Один такой датчик стоил около 30 долларов, а ведь он нужен в доме не один. В итоге я нашел двунаправленную шину 1-Wire, которую и заказал в Англии . При магистрали до 200 м она работает даже без каких-то дополнительных питаний.

Сразу от компьютера провода выходят через USB-адаптер. Дальше, купил в Китае температурные датчики DS18B20 по доллару за штуку, микросхему DS2408 для управления 8 каналами за 8 долларов.

Еще один важный элемент моей системы – автоматизированный полив газонов. Когда я полил летом из шланга 5-6 соток, я понял, что автополив необходим. Пока он, конечно, в полусобранном состоянии, но уже протестирован – все работает. Управляется он через 8-канальную микросхему и плату ключей, которая открывает соленоидный клапан.

Видеонаблюдение. За год я протестировал несколько систем видеонаблюдения. Выбрал Xeoma: выиграл у них ключ на 8 камер по акции, снова получилось сэкономить.

- Как происходит управление системой?

Система состоит из обычного системного блока, сервера с Ubuntu. Все это работает и общается через USB-адаптер по 1-Wire топологии. Из языков программирования я использовал Python плюс MongoDB и микрофреймворк Flask.

Несколько раз я все переписывал, делал систему проще, удобнее . Сейчас управлять ей можно через Web-интерфейс, который используется в основном для добавления сценариев, и Windows Phone-приложение – непосредственно для управления. Набросал его за пару дней, и теперь у меня на телефон выводится вся нужная информация .

Любой сценарий можно запустить в ручном режиме или автоматически. Вскоре собираюсь подключить к системе интернет, и управлять ей можно будет уже извне.

- Что будет, если в доме отключится электричество?

Если электричество отключается, то отключается все. А чтобы «переподнять» после этого работу умной автоматизации стоит система Monit, которая следит за всеми процессами, как родитель за детьми. Если вдруг что-то «падает», подвисает, она просто перезапускает сервис. Конечно, «упасть» может и сама Monit, такое не исключено. Но почти за два года тестовой работы проблем не было. Когда свет снова включается, сервер сам автоматически «поднимается». За минуту-две все уже снова работает.

- Насколько реально для человека, который не имеет инженерного образования, собрать подобную систему?

Когда мы покупаем коробочку и к ней датчики, ставим приложение, и все работает – это одно. В моем же случае система do it yourself, и в ней все упирается в ПО. 1-Wire протокол предполагает написание специального софта, посредством которого и происходит общение с устройствами системы, а его написать сможет уже не каждый. Скорее всего, есть какие-то фреймворки на базе 1-Wire. Но это будут обобщенные решения, которые надо «допиливать» под себя.

- Каким важным требованиям в вашем доме отвечает «умная автоматизация»?

Критерия у меня два: моя система должна быть достаточно удобной и в то же время бюджетной. Основные элементы - переключатели Noolite , температурные датчики - я могу без проблем купить самостоятельно. Кроме того, гибкости системы я смог добиться потому, что проектировал, паял, устанавливал и писал код я сам. Мне нужна была автоматизация, которая будет удобной не только для меня, но и для моей семьи, гостей. В итоге я могу легко добавлять новые элементы, изменять систему по своему желанию, чего не получишь при покупке готовых дорогих решений.

Беседовала Надежда Абрамчук

Отметим сразу, что описанные ниже системы позволяют любому мало-мальски образованному человеку создать свой автоматизированный дом начального уровня, затратив на это минимум средств и сил. И все описанные устройства отличаются прежде всего простотой инсталляции и использования, а не своими выдающимися характеристиками. Все они легко могут быть заменены на аналогичные, все зависит от ваших предпочтений, доступности устройств в продаже, ну и от нескольких технических факторов. Кроме того, мы не уточняем здесь, где можно купить упомянутые в статье устройства, этим вам придется заняться уже самим, если на это возникнет нужда.

"Умная" система домашнего наблюдения

Первое, что приходит на ум, когда задумываешься об автоматизации дома, это обеспечение безопасности своего дома и семьи. Тем более, если вы видите свой дом как напичканное "умной" (и не очень) электроникой пространство. Поэтому очень важно знать, что происходит внутри вашего дома и в его ближайшем окружении, в том числе и тогда, когда вы сами находитесь где-то вне дома.

Существует множество компаний, которые предлагают "умные" камеры, которые смогут следить за вашим домом в ваше отсутствие, включая фирму iSmartAlarm, которая совсем недавно на выставке CEDIA 2014 представила свою новую камеру ICamera. Она имеет разрешение 1280x720, а также обладает и функцией ночного видения. Кроме того, она, естественно, содержит датчики движения и звука. Интересным фактом является то, что камера может использоваться и самостоятельно, без необходимости включения в единую систему "умного дома". Основным преимуществом камеры по сравнению с конкурентами является функция хранения. ICamera имеет порт USB, позволяющий подключить локальное хранилище информации, например, мощный терабайтный диск. Стоит такая камера 149 долларов, что соответствует середине ценового диапазона для подобных устройств.

Или, как вариант, вы можете использовать "умную" HD-камеру компании Withings , которая уже скоро должна появиться в продаже. Эта камера не только хорошо выглядит и обладает всеми необходимыми датчиками контроля окружающей среды, но и позволяет вам видеть, что происходит у вас дома из любого места. Система обладает функцией живой записи, и вы сможет видеть, что происходит в доме через мобильное приложение, вы также сможете увеличивать изображение для того, чтобы рассмотреть подробности. Камера обладает функцией отправки автоматического оповещения, если в доме происходит что-то, отличающееся от обычного порядка. Цена камеры - 200 евро.

Вот еще несколько вариантов:

"Умный" контроль окружения

Для обеспечения безопасности в доме одних камер наблюдения недостаточно - при всем желании они не могут покрыть все пространство и проследить за всеми событиями. Поэтому для контроля и обеспечения безопасности необходимо использовать датчики разного рода, благо выбор их сейчас очень широк.

Вот, например, система безопасности Notion, которая использует маленький многофункциональный датчик, который отличается исключительной работоспособностью. С его помощью вы можете знать, сколько еще топлива осталось в баллоне с пропаном, когда ваш ребенок вернулся из школы, нет ли у вас утечки воды, какова температура в холодильнике, не трогал ли кто ваш сейф и тому подобное. В состав системы входят хаб, который управляет всеми датчиками и подключается к Интернет через WiFi, многофункциональные сенсоры, способные обнаруживать 8 различных действий и мобильное приложение на базе iOS и Android.

В состав системы входят датчики освещения, температуры, приближения, акселерометр и гироскоп для контроля открытия дверей и окон, зонд утечки воды и пьезоэлектрический преобразователь. Каждый сенсор может обнаруживать несколько разных событий, поэтому система будет более точно реагировать на ситуации и обеспечивать таким образом защиту от ошибочного срабатывания. Датчики работают до двух лет без замены батареи.

Цена устройства пока неизвестна, поскольку проект находится на этапе получения финансирования для производства.

Альтернативные системы контроля окружения:

"Умное" освещение

Казалось, простая вещь - освещение. Но вспомните, сколько раз вам приходится вставать, чтобы включить ту или иную лампу, сколько раз вы задумывались о том, что хорошо бы иметь возможность чуть притушить освещение здесь и добавить его там. На рынке есть несколько систем (плюс несколько появится в ближайшем будущем), которые позволяют управлять светом при помощи смартфона, но одной из первых и заслужено пользующихся доверием покупателей является Philips Hue. С тех пор, как эта система появилась на рынке, она сильно разрослась и изменилась, но оригинальная система позволяет управлять с помощью мобильного приложения 50 лампочками, объединенными в беспроводную сеть.

В состав системы входят мост, объединяющий лампы в единую сеть, и приложение для смартфона (или планшета), позволяющее делать множество вещей, таких как настройка определенных режимов, в рамках которых отдельные лампочки меняют тон и силу освещения. Система имеет ряд предустановленных режимов: Концентрация, Энергичность, Чтение и Релаксация. Все они отличаются различными настройками управляемых LED-ламп Philips Hue.

Система Philips Hue позволяет даже менять цвет освещения или включать особый режим на случай вашего длительного отсутствия, чтобы создавалось впечатление, что дома кто-то есть.

И все эти настройки вы можете выбрать прямо с вашего любимого дивана.

Стоит такая система, прямо скажем, недешево. Начальный набор из базового контроллера и трех лам стоит примерно 300 долларов, каждая дополнительная лампа - около 80 долларов.

Вот похожая система, отличающаяся тем, что она позволяет управлять освещением с помощью голоса. Речь о патроне для лампочек, получившем название Vocca, который выступает в качестве посредника между обычной лампочкой и не менее обычным патроном. Умный гаджет имеет функцию распознавания речи: услышав кодовую фразу, он включает или отключает освещение. Голосовое управление - не новинка, но в Vocca оно реализовано максимально простым и удобным способом: устройство не нуждается в дополнительном оборудовании и не требует какой-либо настройки. Существует также модификация Vocca Pro, позволяющая изменить кодовую фразу, а также управлять освещением со смартфона. Для связи в этом случае используется Bluetooth.

Вот также несколько альтернативных вариантов:

"Умное" отопление

Так же, как и в случае "умного" освещения, здесь существует множество возможных вариантов решения, некоторый из которых могут делать больше, чем остальные. И вы должны сами решить, чего вы хотите от своей нагревательной системы, кроме того, чтобы контролировать ее с помощью смартфона или планшета. Также вы должны учесть, какого типа нагревательная система или бойлеры у вас используются, чтобы подобрать решение, которое будет с ними работать. Что не так очевидно, как кажется. Например, популярный в США термостат NEST только недавно стал продаваться в Европе и до сих он не подходил для использования с привычными для России системами отопления.

Одной из очень удобных систем является Honeywell Evohome, который подключается к нагревательному котлу и к комнатным радиаторам, что позволяет ему контролировать 12 индивидуальных зон с одной центральной консоли или с помощью мобильного приложения.

Каждая зона может иметь несколько радиаторов, и вы может устанавливать свои параметры для каждого из них. Система Honeywell Evohome поставляется с несколькими заранее заданными установками, которые позволят вам, например, снизить температуру дома, когда вас целый день нет дома.

Стоимость начального комплекта Evohome, который позволяет подключить к нему ваш котел и нагреватель воды, составит более 400 долларов, а каждый сенсор для батареи обойдется вам еще в примерно 80 долларов каждый. Прямо скажем, дорогое удовольствие, особенно если сравнивать с конкурентными решениями, но оно того стоит. Установку системы лучше все-таки также доверить специалистам, это займет меньше времени и в конечном итоге позволит вам сэкономить массу нервов.

Как более простой вариант можно рассмотреть термостат ZEN, на производство которого сейчас идет сбор на сайте Indiegogo. У этого устройства даже нет дисплея: вся информация выводится посредством группы светодиодов, а управляется термостат путем нажатий на края лицевой панели. Тем не менее, выглядит ZEN стильно и базовые функции - управление отоплением, охлаждением и вентиляцией - исполняет очень хорошо. К термостату можно подключиться с помощью приложения для iOS или Android. Оно позволяет не только регулировать температуру и режим работы, но и составлять расписание. Разумеется, все это можно делать удаленно, через интернет. Термостат поддерживает пока лишь протокол ZigBee, для подключения к сети Wi-Fi необходимо использовать специальный хаб.

Ориентировочная стоимость термостата составляет $150.

Из возможных вариантов нам наиболее предпочтительными кажутся следующие устройства:

"Умное" электропитание

Если вы относитесь к людям, которые периодически начинают беспокоиться о том, а выключили ли вы утюг перед уходом из дома, или начинают думать, почему так выросли расходы на электричество и что с этим можно сделать, то системы, которые дистанционно контролируют подключенные к сети устройства, помогут вам справиться с этими волнениями. Сейчас такие системы начали появляться на рынке все в большем количестве и основная их функция заключается в возможности издалека отключить электрические розетки и, тем самым, выключить неиспользуемое оборудование.

"Умная" розетка D-Link Smart Plug - это простое, удобное в применении устройство. Надо просто вставить его в стандартную розетку, нажать на кнопку WPS на своем маршрутизаторе и кнопку на Smart Plug. И ваше "умная" розетка уже в сети. Управление осуществляется с помощью приложения mydlink Home, которое существует в версиях для iOS и Android и поставляется бесплатно. Приложение позволяет не только включать и выключать устройство, но и запланировать его включение/выключение в определенное время, что очень удобно при отъезде на длительное время. Рекомендованная розничная цена D-Link Smart Plug - $39.99.

Альтернативные варианты:

"Умное" домашнее оборудование

Начать строить "умный дом" с систем безопасности, освещения и отопления - это очень правильный шаг, но если ваш бюджет на этом не истощится, то можно несколько расширить ваши возможности, рассмотрев использование "умных" домашних устройств. Сегодня можно приобрести много различного рода устройств, которые управляются с помощью смартфона, и одними из лидеров здесь являются корейские компании Samsung и LG. Но мы вам представим не только этих производителей.