Под термином «умный дом» на сегодняшний день подразумевается комплексное внедрение в быт высокотехнологичных устройств, позволяющих обеспечить высокий уровень комфорта жильцов. Отличительной чертой систем данного типа является максимальная автоматизация ряда процессов при минимальном участии человека. Кроме этого, одним из критериев «умного дома» является централизованное управление всеми задействованными в комплексе устройствами. Система «умный дом» имеет модульную конструкцию и состоит из функционально разграниченных блоков с полной или частичной их интеграцией в единую систему. Каждый модуль задействован в выполнении строго обозначенных задач, между тем, блоки могут взаимодействовать между собой.

Возможное модульное наполнение современной системы «умный дом»:

• Центральный управляющий контроллер , объединяющий другие компоненты, и обеспечивающий их взаимодействие. Таким контроллером может выступать как промышленное решение в виде законченного устройства, так и обычный компьютер с соответствующим программным обеспечением.
  
• Климатическая система . Состоит из блоков управления отоплением и вентиляцией, обеспечивает поддержание заданного микроклимата в помещении.
  
• Управление освещением и коммутацией энергопотребителей.
  
• КТСО (комплекс технических средств охраны). Включает в себя охранно-пожарную сигнализацию, систему видеонаблюдения и модули дистанционного уведомления владельца о тревожных ситуациях.
  
• Система учета, сбора и хранения данных . В задачи модуля входит сбор информации с приборов учета, фиксация различных событий и предоставление данных для анализа с целью оценки эффективности всего комплекса.
• Каналы связи . В качестве каналов передачи данных используются сети, работающие с протоколом TCP/IP в проводном или беспроводном исполнении. Для интеграции в сеть приборов, имеющих специализированные интерфейсы, используются соответствующие конвертеры.

Каждый из вышеописанных модулей может быть реализован при помощи различных технических средств и программного обеспечения. Наиболее распространенные и часто применяемые решения выглядят следующим образом:

Управление

В качестве управляющего контроллера системы «умный дом» наиболее оправдано применение одноплатного компьютера промышленного исполнения. Подобные компьютеры отличаются небольшим размером, малой потребляемой мощностью, отсутствием механических частей (вентиляторы, жесткие диски) и работают на программном обеспечении с открытым исходным кодом. Количество и тип имеющихся интерфейсов в большинстве случаев можно изменять и дополнять.

Логично, что самостоятельное программирование подобных устройств требует определенных навыков и знаний. Доступ к контроллеру осуществляется по сети, с использованием WEB интерфейса или клиентских приложений. Существуют и готовые решения, предназначенные для управления всем комплексом, и предоставляющие пользователю для настройки простой дружественный интерфейс.

Для управления «умным домом» удобно использовать универсальные пульты, поддерживающие выполнение макросов - упорядоченных наборов действий. Радиопульты в данном случае эффективнее ИК-пультов, так как позволяют осуществлять управление вне прямой видимости ИК-приемника. Более современным пультом управления может выступать смартфон с установленным на нем специализированным программным обеспечением.

Климат

Управление климатом реализуется при помощи оценки показаний датчиков температуры и влажности. На основании анализа этих данных производится автоматическая регулировка отопления, включение или выключение систем кондиционирования, вентиляции и увлажнения.

Освещение

Реализуется посредством установки датчиков освещенности, присутствия или же совмещенных. При необходимости управляющий контроллер позволяет управлять освещенностью по расписанию. При использовании диммерных устройств возможна не только дискретная, но и плавная регулировка яркости источников света.

Охрана и безопасность

Комплекс охранных средств может состоять из нескольких подсистем:

1. Охранно-пожарная сигнализация (ОПС). В качестве детектирующих устройств используются датчики присутствия, реагирующие на появление в контролируемой зоне ИК-излучения, присущего телу человека. Для обнаружения открытия двери устанавливаются магнитоконтактные датчики. Пожарная безопасность контролируется датчиками дыма, температуры и утечки газа. Многие современные системы охранно-пожарной сигнализации имеют модуль радиосвязи, позволяющий уведомлять владельца при помощи сетей GSM или 3G. Часто ОПС допускает подключение любых электроприборов через сухое реле, что позволяет по сигналу тревоги блокировать замок, включать освещение, сирену и т.д. Иногда в состав ОПС входит датчик влажности, позволяющий своевременно выявить факт протечки воды.

2. Система контроля доступа. Состоит из устройства идентификации, непосредственно идентификаторов (электронные ключи, радиометки, отпечаток пальца), устройства блокировки (замок, шлагбаум, автоматические ворота) и предназначена для разграничения доступа в помещение или на территорию.

3. Система видеонаблюдения. Представляет собой комплекс, состоящий из видеокамер и устройства обработки и хранения видеосигнала.

Учет и обработка данных

В большинстве случаев данный функционал реализуется при помощи управляющего контроллера с использованием соответствующего программного обеспечения.

Связь

Транспортным каналом, как правило, является локальная сеть, выполненная по проводной или беспроводной технологии. Для управление сетью используется маршрутизатор, позволяющий контролировать все сетевые устройства и обеспечивать защиту от несанкционированного доступа к каждому из них. Современные технологии высокоскоростной передачи данных позволяют одновременное использование сети для обмена информацией между компьютерами, передачи сигналов IP-телевидения, телефонии, работы компонентов «умного дома».

Помимо вышеописанного, в системах «умный дом» нередко используются устройства, не взаимодействующие со всем комплексом. Это могут быть приборы для автоматической уборки (роботы-пылесосы), системы автоматического полива растений, кормления домашних животных и многое другое. Несмотря на то, что подобные приборы автономны, их интеграция с системой вполне возможна при помощи простого включения или выключения электропитания управляющим контроллером.

Видео по теме

Слишком «умные» устройства ограничат свободу людей

Системы «умного дома» не должны усложняться чересчур сильно, считают эксперты. Если сделать «умным» слишком многое, это ограничит свободу нашей жизни, заявил глава Центра экспертизы данных и искусственного интеллекта Philips Research Ханс Алоиз Вишманн. Основная функция таких устройств - автоматизация процессов, считает он.

Излишнее усложнение систем «умного дома» несет угрозу свободе человека. Такое мнение выразил глава Центра экспертизы данных и искусственного интеллекта Philips Research Ханс Алоиз Вишманн. Его словам приводит в мае 2019 года RNS.

По его словам, наполнять дом подобного рода устройствами нужно аккуратно и дозированно. «Что касается устройств для дома, мы работаем над ними и над тем, чтобы сделать их «умнее». При этом мы не считаем, что установка датчиков в каждое место в доме и в любое устройство является верным путем развития», - подчеркнул эксперт Philips.

2018

Хакеры будут майнить с помощью бытовой техники

Эксперты американской аналитической компании Stratfor пришли к выводу, что хакеры смогут в будущем использовать «умный дом» для добычи криптовалюты , сообщают в феврале 2018 года «Известия » .

Опасность грозит всем устройствам, входящим в систему «умного дома». Предположительно хакеры смогут майнить посредством прямой атаки или же заражением техники вирусом.

«Взломщики смогут подключаться к любому устройству, будь то осветительный прибор или посудомоечная машина: таким образом у хакеров появляется центральный узел, на который они и будут направлять свою атаку», – заявил вице-президент компании Скотт Стюарт.

Также аналитики считают, что взломщиков будут первочерёдно интересовать программные ассистенты, поскольку у них есть полный доступ к технике пользователя.

Некоторые производители

• InwiON - Wellink Technologies - Платформа для удаленного управления жилыми и нежилыми помещениями (управление электричеством, бытовыми приборами, видеонаблюдение с функцией аналитики)
• Wiren Board 4 - Contactless - Универсальный контроллер с ПО для автоматизации и мониторинга датчиков, счетчиков. Платформа для устройств «умного дома»
• EVIKA Logic Machine -ООО «Эвика» - Платформа для реализации комплексных систем автоматизации зданий

Что такое Умный дом?

Стремительное развитие современных технологий за последние годы охватило почти все сферы нашей жизни. Не стала исключением и индустрия строительства частного жилья, где все чаще мы можем услышать такое понятие как "умный дом".

И если раньше это казалось, чем-то из раздела фантастики или показателем "сказочного" богатства и шика, то сейчас такая система становится реально доступной.

Система "умный дом" (Smart House) - это целая сеть, множество приборов и приспособлений, которые взаимодействуют между собой и управляются дистанционно, либо при помощи тайминговых программ.

При эксплуатации и работе этой системы, в вашем доме обеспечивается безопасность и комфорт, а также, что немаловажно в настоящее время, контроль за использованием энергоресурсов и оптимизация их расходов.

Современная система "умный дом", которая с каждым годом становится все доступнее, а также совершенствуется, стала незаменимым помощником хозяину дома. Она позволяет забыть о мелких повседневных делах, оставляя больше времени для приятного общения с семьей.

Технологии и оборудование

"Умное" освещение. Не секрет, что для комфорта и уюта в доме, а также для создания определенного стиля интерьера, большую роль на себя берет именно освещение.

Вся электросеть "умного дома" интегрируется в единую систему управления, что дает огромные возможности эффективно использовать электричество, а также полную автоматизацию процесса.

Например: свет сам включается, как только вы переступили порог своего дома. А когда вы поднимаетесь по лестнице, ваш путь освещают множество мелких лампочек, загорающихся по мере вашего приближения. Таких вариантов может быть тысячи и они строго индивидуальны в каждом доме и каждой семье.

Отопление. Независимо от вида системы, которой вы обогреваете свое жилье (газовое или электрическое), теплый пол , ее также можно объединить в "умную".

Теперь вы сможете не только регулировать температуру в каждом помещении отдельно, но даже сможете делать это дистанционно, отправив соответствующую команду с компьютера или смартфона.

Это позволяет заметно экономить средства, так как при долгом вашем отсутствии возможно уменьшать температуру, и сделать ее комфортной к вашему возвращению домой.

В случае поломки системы или утечки газа, система автоматически блокирует работу и предупреждает вас об этом доступным способом.

Мультирум. В последние годы нас окружает все больше электроприборов разного предназначения и функционала, но все они созданы с единственной целью: облегчить наш быт и сделать его более комфортным. Неужели их можно сделать еще "умнее"?

Оказывается, что с данной системой открываются новые возможности у всех электроприборов в доме.

Горячий кофе и разогретый завтрак будут ожидать вас к моменту, когда прозвенит утренний будильник; как только вы зайдете в дом, включится любимая радиоволна, вы не пропустите телепередачу, которую ждете… И таких вариантов может быть множество.

Обеспечение безопасности в доме. Для любого дома существует несколько угроз, которые можно предотвратить надежной защитой.

Умный дом следит за безопасностью не только защищая дом от преступников, но также от стихийных бедствий и форс-мажорных обстоятельств внутри помещений: видеонаблюдение как снаружи, так и в самом помещении, датчики движения, противопожарная сигнализация, датчики дыма, воды, газа и т.д.

Причем при надобности, система сама примет меры по ликвидации опасности или вызовет соответствующие службы.

Зимний вечер… Вы приходите домой, а мультиварка уже готовит ужин, система отопления довела температуру до комфортного уровня, а вора, решившего обогатиться за ваш счет, уже поймали.

Вы даже можете одним нажатием клавиши опустить шторы, включить телевизор и просмотреть, как все это было.

Именно так работает «умный дом», обеспечивая безопасность и уют и позволяя управление с любой точки земного шара.

Умный дом состоит сразу из нескольких систем, взаимодействующих между собой. Каждый элемент соединен с остальными в одну программу управления, благодаря чему достигается определенный синкретизм.

Так, кондиционирование не включится во время отопления, а вентиляция прекратит работу при наличии возгораний.

При всей гармоничности, интеллектуальная система — это сборный комплект, в котором есть:

Основные способы передачи сигналов

«Умный дом» — под ключ и поэлементно

Интеллектуальное управление и автоматизацию можно заказывать «под ключ». Будущий владелец умного дома выбирает производителя оборудования, программное обеспечение и дизайн, оплачивает проект согласно смете и пользуется готовым решением.

Второй вариант — заказывать оборудование, монтаж системы и установку ПО у разных подрядчиков.

Финансовая выгода от такого сценария спорна.

Можно также самостоятельно купить и монтировать отдельные реле и датчики, отказавшись от автоматизации некоторых процессов (например, мультимедиа, освещения или водоснабжения).

Хотя в таком случае намного дешевле будет заказать под ключ бюджетный или оптимальный пакет — это позволит избежать ситуации, когда одних элементов не хватает, другие в избытке, а часть приборов вообще не интегрируется с остальными.

На любой кошелек: разновидности «умных домов»

Смета на «умный дом»: возможна ли экономия?

Итоговая стоимость проекта зависит от комплекса модулей, количества и качества выбранного оборудования, наличие ранее приобретенных мультимедийных приборов, особенности проводки и инженерных систем в доме.

На цену влияет площадь здания, количество жилых и подсобных помещений, квадратура санузлов, число окон.

Также имеет значение желаемое количество функций, производитель оборудования, модификации приборов, специфика работ по заданному проекту. Поэтому верхний порог цен неограничен.

Некоторые элементы являются обязательными (как система пожаротушения и охраны), от других можно отказаться без потери комфорта и качества системы.

Многое зависит от индивидуальных потребностей. Можно организовать опускание и поднимание штор, дистанционное включение и выключение света, автоматическое включение музыки и пр.

Если их присутствие не принципиально, то исключая их из проекта, экономится от 20−80 тысяч руб. Принцип применим к любой подсистеме умного дома, т. е. цена прямо определяется личными предпочтениями. Работы по установке стоят примерно 10−20% от цены оборудования.

Производители и технические параметры

С названными брендами конкурируют Clipsal (Австралия), Extron (США), Gira, Merten, JUNG и Hager.

Особого внимания заслуживает производитель ELKO (Чехия), предлагающий высококачественные, но при этом доступные по цене реле, регуляторы, и приемники.

В ассортименте ELKO есть как отдельные модульные устройства, так и комплексные системы автоматизации.

Что в итоге?

Умный дом обеспечивает комфортное проживание и экономное потребление ресурсов. За счет энергосбережения через несколько лет стоимость оборудования окупится, а если появится что-то новое, его легко добавить в существующую систему.

Конечно, можно все делать самостоятельно: включать и выключать каждую лампочку, регулировать температуру на термостате системы отопления, закрывать шторы и открывать ворота.

Можно самому затушить возгорание и даже поручить домашнему псу охрану своего имущества. Но стоит ли?

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:

1. 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;
2. Противопожарная безопасность;
3. Контроль и поддержание заданной температуры внутри отдельной комнаты или всего помещения. Это достигается правильной работой в установленных режимах отопительного оборудования, кондиционеров, вентиляции;
4. Контроль за электроснабжением и включение резервного источника в случае отключения основного. Сюда входят источники бесперебойного питания, стабилизаторы.
5. 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;
6. 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;
7. Постоянный круглосуточный мониторинг функционирования всех включенных систем;
8. Перевод в автоматический режим бытовых приборов, телекоммуникаций, и различного мультимедийного оборудования;
9. 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:

1. Информативные датчики и камеры;
2. Центральный процессор;
3. Исполнительные механизмы (всевозможные электрические вентиля и задвижки);
4. 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:

1. 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;
2. Производится установка и регулировка датчиков которые будут указывать на состояние того или иного оборудования, например, закрыты ли шторы, жалюзи или же входные ворота;
3. 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