Komplexe Projekte von „intelligenten“ Häusern: Technologie, Beschreibung, Aufgaben. Smart-Home-Technologieprojekt Notwendige Ausrüstung für ein Smart-Home-Fertigprojekt

Das Haus 3
Eins Etagenhaus, konzipiert für eine kleine Familie. Die Einzigartigkeit des Hauses liegt in den für den Bau verwendeten Materialien. Die Wände bestehen aus lebenden Bäumen. Boden und Decke bestehen aus zwei Platten aus hochbelastbarem Kunststoff, die aus Modulen bestehen, die wie ein Puzzle miteinander verbunden sind. Dieses Prinzip ist notwendig, damit ein unmerklicher Unterschied in der Wachstumsgeschwindigkeit zwischen den Baumwänden den komfortablen Betrieb des Hauses nicht beeinträchtigt. Der Kern der Konstruktion ist wie folgt: Der Kunststoffsockel wird auf einer vorbereiteten Baustelle verstärkt. Entlang der Ränder des Sockels werden Aussparungen mit einem Durchmesser von 30 % des Schnittdurchmessers eines ausgewachsenen Baumes angebracht. Bäume werden gleichzeitig an einer genau definierten Stelle unter dem Sockel gepflanzt, wonach ihre Wachstumsrichtung mehrere Jahre lang überwacht wird . Auf den ersten Blick würde der Bau eines solchen Hauses zu lange dauern, aber sibirische und amerikanische Wissenschaftler haben es bereits getan Sie führen experimentelle Arbeiten zur Schaffung schnell wachsender Bäume durch. Infolgedessen wachsen die Bäume in ein paar Jahren und wachsen in die Basis hinein , es zu unterstützen. Auf die gleiche Weise erreicht die Leitung das Dach. Unter Berücksichtigung der Besonderheit des Designs und der Notwendigkeit einer engen Verbindung der anderen Materialien, aus denen das Gebäude besteht, mit den Bäumen ist geplant, für das Dach eine Ruflex-Beschichtung zu verwenden.
Trotz der scheinbaren Dunkelheit im Haus ist es hell und warm. In den beim „Bepflanzen der Wände“ entstandenen Lücken zwischen Bodenplatte und Deckenplatte, es gibt Gussrahmen aus dem gleichen Kunststoff, die alle mit 6-Kammer-Fenstern belegt sind vertikaler Raum.
Der Bereich unter dem Haus ist eine thermische Nische mit einer Tiefe von 8 Metern. Unter dem Haus ist die Installation eines Mini-Biokraftwerks geplant, dessen Aufgabe es ist, Energie zur Erwärmung des Bodens unter dem Haus zu erzeugen. Die restliche Energie geht in das System interne Heizung zu Hause mit Infrarotstrahlung. Zur Deckung des verbleibenden Energiebedarfs kommen drei über dem Haus angebrachte, bewegliche Windgeneratoren zum Einsatz.
Erhitzter Boden in einem durch eine Thermoskanne begrenzten Bereich ermöglicht es den Bäumen, ihre Lebensprozesse während der kalten Jahreszeit nicht zu verlangsamen. Es ist bekannt, dass viele Pflanzen ihre Innentemperatur selbst regulieren können. Indem wir die Bäume nicht „schlafen“ lassen, erhalten wir dicke, atmungsaktive Wände Innentemperatur bis zu 25 Grad Celsius das ganze Jahr.
Bei der Errichtung von Komplexen solcher Häuser erhöht sich der Nutzen des Baus trotz seiner Dauer.
Je nach Beschaffenheit des Holzes können 2- und sogar 3-stöckige Gebäude errichtet werden.
Das Gebäude ist äußerst erdbebensicher, wirtschaftlich und umweltfreundlich. Nützliches Material, mit dem der Baum die Luft sättigt, wird ein solches Haus zu einem echten Erholungsort machen.
+Durch die Nutzung der Erfindung meines Landsmanns Alexey Strelyaev können Sie zentralisierte Energienetze vollständig aufgeben. Die Rede ist von einem Gerät, das aus der Energie des Pflanzenwachstums Strom erzeugt.

P.S. Ich habe vergessen, die Stufen zum Eingang zu zeichnen)

Projekt intelligentes Zuhause ist ein Komplex elektronische Geräte, im gesamten Raum installiert, der eine zentrale Steuerung technischer Systeme durchführt. ZU Ingenieursysteme Dazu gehören Kanalisation, Audio- und Videogeräte, Gasleitungen und andere technische Geräte der Wohnung. In diesem Artikel werden wir uns damit befassen allgemeine Probleme Wenn Sie ein Smart Home erstellen, überprüfen Sie es Standardlösungen und Beispiele für DIY-Projekte.

Typischer Aufbau eines Smart Home-Projekts

Das Smart-Home-System sollte auf folgenden Grundsätzen basieren:

ausgewogene Funktion aller Geräte;
Aufzeichnung aller Ereignisse mit detailliertem Bericht und Angabe des Arbeitsgeräts;
ständige Überwachung des Betriebs und Zustands aller Geräte;
sofortige Benachrichtigung des Eigentümers über den Eintritt eines Notfalls;
schnelle Reaktion auf ein Ereignis und Analyse der Situation;
Vorbeugung, Vorbeugung und Beseitigung von Notsituationen;
Einfachheit und einfache Verwaltung.

Zum Aufbau eines Smart Homes gehören Klimatisierung, Beleuchtung und Strom, Sicherheit, Multimediasystem, Wetter und Pflanzenbewässerung. Um jeden Artikel zu implementieren, benötigen Sie einen eigenen Satz Sensoren und andere Komponenten.

Ein Smart Home umfasst Geräte, die gesteuert werden müssen (Sensoren, Videokameras, intelligente Steckdosen) und Geräte, die die Steuerung durchführen (Fernbedienungen, Kommunikationssysteme).

Das Smart-Home-System hat seine Vorteile:

Zeitersparnis beim Einrichten und Durchführen verschiedener Vorgänge;
Strom, Wasser, Gas sparen;
Die Anpassung des Mikroklimas wirkt sich positiv auf die Gesundheit aus – das System kann so programmiert werden, dass es nachts die Temperatur senkt, was Ihnen hilft, schneller einzuschlafen;
Benachrichtigung des Eigentümers über das Eintreten eines Ereignisses;
einfache Kontrolle – der Zugriff kann über Anwendungen auf Ihrem Telefon oder Tablet erfolgen;
schnelle Antwort auf Notfallsituation und die Fähigkeit, dies zu verhindern;
Möglichkeit, einzigartige Szenarien zu programmieren.

Intelligentes Haus ist nicht ohne Mängel. Einer der Hauptnachteile ist hoher Preis alle Geräte, deren Installation, Wartung und Service. Die Amortisationszeit kann lange dauern, insbesondere wenn die Ausrüstung ausfällt.

Sie können ein intelligentes System mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen. Alle Geräte und Steuerungsprogramme können im Handel erworben werden.

Bei der Planung eines Projekts müssen Sie auf folgende Punkte achten:

Benutzer. Sie müssen darüber nachdenken, wie mit dem System umgegangen wird gewöhnliche Menschen. Es sollte einfach sein, damit der Benutzer nicht lange darüber nachdenken muss, wo er klicken und was er tun muss, um den Vorgang abzuschließen.
Wahl der Technologie. Kann drahtlos, kabelgebunden oder erfolgen kombiniertes System. Wenn es verkabelt oder kombiniert ist, sollten Sie sich im Voraus überlegen, wo die Kabel verlegt werden, wo Automatisierungselemente und Steckdosen platziert werden. IN drahtloses System Sie müssen entscheiden, wo die Sensoren und Empfänger montiert und wo Signalverstärker installiert werden sollen.
Testamentsvollstrecker. Wer organisiert und unterstützt das System – die Person selbst oder das Unternehmen.
Autonomie. Die Funktionalität und Möglichkeiten eines intelligenten Zuhauses werden im Voraus durchdacht. Es ist auch erforderlich, im Voraus für den Betrieb des Systems zu sorgen, wenn keine Internetverbindung besteht.
Der Kernel, der das System steuert. Sie müssen entscheiden, welches Gerät Befehle ausgibt, Signale empfängt und die empfangenen Daten analysiert.
Platzierung des Kerns des Komplexes. Es sollte sich in einem belüfteten Bereich befinden (z. B. einem Schrank oder einer Abstellkammer).
Kosten. Hierzu zählen sowohl finanzielle als auch energetische Kosten.

Verschiedene Systeme erfordern ein Gerät mit Vorlauf installierte Programme. Ein solches Gerät kann ein Computer, ein Tablet oder ein Telefon sein.

Der Abschluss des Projekts erfordert Verständnis und Kenntnisse der Grundlagen des Betriebs, der Konfiguration und der Funktionen des Komplexes. Vor Beginn wird ein Smart-Home-Diagramm mit allen Installationspunkten, Integrationsmethoden und Steuerungsmethoden erstellt.

Für den Zusammenbau des Systems können Sie einen fertigen Bausatz erwerben, der alle notwendigen Geräte und Montageanleitungen enthält. Die Nachteile von Out-of-the-Box-Sets bestehen darin, dass sie stark überteuert sind. geschlossene Typen Protokolle und Systeme und die Unfähigkeit, Änderungen am System vorzunehmen. Indem Sie ein System mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen, können Sie etwas sparen, aber für die Entwicklung benötigen Sie ernsthafte Kenntnisse und Fähigkeiten im Bereich Elektrotechnik, Prinzipien der Automatisierungsorganisation und Programmierung. Es gibt auch Schwierigkeiten bei der Synchronisierung und Kombination von Gadgets verschiedener Hersteller. Sie müssen entweder Produkte eines Herstellers auswählen oder jedes Gerät separat verwalten.

Die Zusammensetzung des Komplexes hängt direkt von der Art der Räumlichkeiten ab, in denen er genutzt wird. Für Privathäuser und Hütten sind autonome Heizsysteme, Wasserversorgung und Stromversorgung relevant. In der Wohnung werden die Funktionen durch den Anschluss vereinfacht zentralisierte Netzwerke– hier reicht es, das System rechtzeitig ein- und auszuschalten. Mit zunehmender Fläche und Autonomie des Hauses nimmt auch die Anzahl der beteiligten Mechanismen zu. Je weniger der Wohnungsbau von einem zentralisierten System abhängt, desto mehr Ressourcen müssen für die Schaffung eines Verwaltungskomplexes aufgewendet werden. auch in großer Raum wird benötigt werden Drahtleitungen, während in kleine Wohnung Arbeiten können über Funk durchgeführt werden.

Der Installationsprozess für ein Smart-Home-System ist wie folgt:

Gestaltung jedes Bereichs, der mit intelligenten Geräten ausgestattet werden soll;
Analyse ausgewählter Subsysteme;
Erkundung der Möglichkeit der Installation intelligenter Systeme;
Kauf der notwendigen Ausrüstung;
Kabelverlegung;
Installation von Kontrollsensoren;
Anschluss und Installation von ausführenden Komponenten;
Anschließen aller Komponenten an die Prozessorplatine.

Erfüllen Installationsarbeit mit einer 220-Volt-Stromversorgung muss von einem hochqualifizierten Handwerker mit Erfahrung durchgeführt werden. Andernfalls besteht ein Brand- oder Sachschadenanspruch elektrischer Schock. Die Arbeiten müssen unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften durchgeführt werden.

Nach Abschluss der Installation wird ein Testlauf des Systems durchgeführt. Während der Inspektion verschiedene Situationen– plötzliche Abkühlung oder Überhitzung des Raumes, Feuermelder, Sicherheitssensoren, künstliche Erhöhung oder Verringerung der Beleuchtung. Schlägt dies fehl, wird der Fehler gefunden und behoben.

Dann beginnt das Debuggen des Systems. Die notwendigen Szenarien werden geschrieben, die wesentlichen Betriebsparameter eingestellt und die Steuerungsmethode ausgewählt.

Der schwierigste Schritt ist die Programmierung eines Smart Homes. Wenn das System geboxt ist, wird es keine Probleme geben, da es ein Programm mit geschriebenen Skripten gibt, die Sie nur noch an Ihre Bedürfnisse anpassen müssen. In anderen Fällen müssen Sie die Software selbst entwickeln. Es gibt Arbeitsmodule, die im Internet heruntergeladen werden können, diese müssen jedoch neu gestaltet und an Ihre Ausrüstung angepasst werden.

Wenn man über die Möglichkeit nachdenkt, ein Smart Home zu installieren, stellt sich die Frage: Ist ein solches System rentabel? Intelligente Technologien Machen Sie das Leben nicht nur einfach und bequem, sondern auch sicher. Mit einem Smart Home müssen Sie sich keine Sorgen machen, dass die Steckdose nicht ausgeschaltet ist oder der Herd an ist. Über das Bedienfeld können Sie Betriebsszenarien für Geräte und deren Zeitpläne registrieren. Sicherheit und Brandschutzsysteme wird im Notfall immer den Eigentümer und die zuständigen Dienste benachrichtigen. Besondere Aufmerksamkeit gegeben ist Klimasystem. Optimale Temperaturen wird das Leben nicht nur angenehm, sondern auch gesund und wirtschaftlich machen. Es wird keine Wärme verschwendet, was zu erheblichen finanziellen Einsparungen führt.

TOP 5 ungewöhnliche Projekte

Ohne ist die Umsetzung von Projekten nicht möglich Intelligente Geräte. Sie können nicht nur ihre klassischen Aufgaben erledigen, sondern auch Zusatzarbeiten erledigen.

Die intelligente Gegensprechanlage kann 24 Stunden am Tag HD-Videos aufnehmen. Es führt Nachtaufnahmen durch, kann Besucher aufzeichnen und die Eigentümer über die Ankunft von Gästen informieren. Auch wenn niemand zu Hause ist, übermittelt die Gegensprechanlage eine Nachricht und zeigt eine Übertragung darüber, was im Haus passiert.

Wichtig Besonderheit Das Gerät ermöglicht es dem Besucher, die Eigentümer des Hauses anzurufen. Kann er nicht antworten, spricht der integrierte Sprachassistent mit dem Besucher. Das Gadget kann eine Videobotschaft aufzeichnen und merkt sich auch häufige Gäste.

Spieglein Spieglein

Aus gewöhnliche Spiegel Mirror verfügt über einen integrierten Fitnesstrainer. Sobald Sie das Gerät einschalten, wird der Raum zu einer virtuellen Sporthalle. Auf dem Display des Spiegels erscheint das Bild eines virtuellen Trainers, der gemeinsam mit der Person das Training durchführt, die Richtigkeit der Übungen zeigt und Ratschläge gibt. Im ausgeschalteten Zustand ist das Gerät ein normaler Spiegel.

Der Spiegel enthält mehr als 50 verschiedene Sportübungen. Es gibt Box-, Yoga-, Stretching- und Fitnessprogramme. Unter Berücksichtigung individuelle Eingenschaften Abhängig vom Individuum und seinen Vorlieben wird das optimale Trainingsprogramm ausgewählt.

Darüber hinaus kann der Spiegel Ihren Gesundheitszustand überwachen. Dazu synchronisiert sich das Gadget mit einem Fitnessarmband oder einem anderen Gerät, liest die Informationen aus und zeigt die empfangenen Daten auf dem Bildschirm an.

Xiao AI Smart Wecker

Der Wecker von Xiaomi ist ein vollwertiges Gadget für den Schlaf und die Hausarbeit. Es ist ein Sprachassistent installiert, der jedoch nur Chinesisch erkennt. Der Assistent kann Sie darüber benachrichtigen wichtige Ereignisse, die Wettervorhersage melden, andere Haushaltsgeräte steuern. Das Gerät funktioniert über die Mijia-Anwendung.

Eine Besonderheit eines intelligenten Weckers ist seine Fähigkeit, eine Person nachts in den Schlaf zu wiegen. Der Speicher des Geräts enthält verschiedene beruhigende Geräusche, die Ihnen helfen, schnell einzuschlafen. Um den Besitzer zu wecken, ist der Standardmodus so eingestellt, dass die Lautstärke erhöht wird, damit das Wecken reibungslos erfolgt. Die Anstiegszeit und der Moduswechsel werden in der Anwendung vorgenommen.

Zera Lebensmittelrecycler

Ein Gerät zum Recycling von Hausmüll macht das Leben nicht nur komfortabler, sondern auch sicherer Umfeld. Das Gerät ist ein optisch ansprechender weißer Behälter, der kleiner als eine Spülmaschine ist.

Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Lebensmittelverschwendung werden durch ein Loch in die Entsorgung gegeben, das dann mit einem Deckel verschlossen wird. Der Abfall gelangt in die Mischkammer, wo er gemischt und zerkleinert wird. Anschließend wird der Abfall in eine Aufbereitungskammer geleitet, wo er mit einer speziellen Verbindung behandelt wird. Diese Mischung fördert die schnelle Zersetzung des Abfalls. Das Ergebnis ist ein umweltfreundlicher Fertigdünger, der im Garten eingesetzt werden kann. Das Gerät vollendet seinen gesamten Betriebszyklus innerhalb eines Tages.

Es funktioniert über eine Anwendung, in der der Benutzer das Gerät starten, eine Benachrichtigung über das Ende des Zyklus erhalten und den Verarbeitungsstatus überprüfen kann.

Solche Geräte tragen dazu bei, Deponien zu entlasten, Mülltransporte einzusparen und die Umweltsituation an einem bestimmten Standort deutlich zu verbessern.

Dieses Gadget hat eine ganze Reihe unterschiedlicher Aufgaben. Es kann die Luftqualität bestimmen, ihre Zusammensetzung messen und in Echtzeit meteorologische Berichte über den Zustand der Umgebung innerhalb und außerhalb des Hauses liefern. Die Station verfügt über ein eingebautes Barometer, Thermometer und Hygrometer. Das Gerät kann auch den Geräuschpegel ermitteln.

Die Verbindung ist drahtlos. Im Hauptmodus interagiert die Wetterstation nicht mit einem Smartphone oder Computer, sondern stellt eine direkte Verbindung zum Internet her und übermittelt die Messwerte an den Server des Unternehmens. Anwendungen erhalten Informationen von diesem Server und zeigen sie auf dem Bildschirm des Besitzers an. Es ist möglich zu sehen, was andere Geräte in der Nähe des Benutzers anzeigen.

Derzeit entwickelt sich die Technologie so schnell, dass das Konzept eines komfortablen Zuhauses heute nicht mehr nur eine Rolle spielt stylistisches Aussehen Innere Real gemütliches Zuhause ist eine intelligente Wohnumgebung, die sensibel auf die Befehle des Eigentümers reagiert und die notwendigen Parameter des Hauses selbstständig aufrechterhält.

Der erste Grund ist auch der wichtigste. Ein Smart Home ist sicherer als ein normales. Wir sprechen hier nicht über alle Arten von Spionage-Netzhautscannern und Lasersensoren Bewegungen. Smart-Home-Sicherheitssysteme umfassen die Steuerung von Alarmen, Gas- und Wasserlecksensoren, Brandschutzsystemen und Videoüberwachungssystemen.

Mit einem Smart Home, das mit Bewegungssensoren und Timern zum automatischen Ausschalten von Elektrogeräten ausgestattet ist, können Sie bis zu 40 % Strom sparen. Bei jedem Verlassen der Wohnung werden sämtliche Temperaturregelungssysteme und Fußbodenheizungen in den Schlafmodus versetzt.

Dank der Integration aller Geräte in ein System lässt sich jede Elektronik im Haus mit dem Smartphone steuern, auch von einem anderen Kontinent aus. Sei es ein Fernseher, eine Glühbirne im Wohnzimmer oder ein Schloss an der Haustür. Das alles hängt zusammen einheitliches System Management.

Vergessen Sie Flash-Laufwerke, Kabel und Adapter. Einen Film schauen, Musik hören, im Internet surfen – all das ist in einem Smart Home viel bequemer als in einem normalen. Stellen Sie sich vor: Sie schalten den Player im Schlafzimmer ein und gehen zum Kochen in die Küche, wo Sie über die Küchenlautsprecher die gleiche Musik hören.

Hast du das Bügeleisen ausgeschaltet? Haben sie begraben? Haustür? Sind sie nicht gegangen? Fenster öffnen? In einem Smart Home stellen sich solche Fragen einfach nicht. Sie öffnen jederzeit das Bedienfeld auf Ihrem Smartphone oder Laptop und sehen alle Parameter der Haussteuerung in Echtzeit.

Natürlich vor humanoiden Androiden mit künstliche Intelligenz Wir haben noch einen langen Weg vor uns, obwohl die Arbeiten in diese Richtung recht erfolgreich verlaufen. Aber mittlerweile gibt es auf dem Markt viele Angebote für kleine Heimroboter, die bestimmte Funktionen ausführen. Ein Roboterstaubsauger, ein Roboter, der den Boden reinigt, ein Roboter, der Fenster putzt, und schließlich ein Roboter, der Sie daran erinnert, Ihre Medikamente rechtzeitig einzunehmen oder daran zu denken, spazieren zu gehen. Das alles ist bereits Realität.

Natürlich kommt ein Smart Home nicht ohne ein entsprechendes Gerät aus Haushaltsgeräte. Zum Beispiel Kühlschränke mit eingebauten Tablets zum Suchen von Rezepten, zum Online-Bestellen von Produkten, die zur Neige gehen, oder zum Überwachen des Verfallsdatums aller darin enthaltenen Produkte. Nun, wie wäre es mit Kaffeemaschinen, die Ihnen morgens zur vereinbarten Zeit Kaffee zubereiten, oder Mikrowellen, die das Essen aufwärmen, bevor Sie von der Arbeit nach Hause kommen?

In einem modernen, technologischen Zuhause können nicht nur Gadgets und Haushaltsgeräte intelligent sein, sondern sogar die Wände und der Boden. Es gibt bereits Technologien, die es ermöglichen, Tapeten zu erstellen, die Elektrosmog verhindern und verhindern, dass das WLAN-Signal die Wohnung verlässt. Oder zum Beispiel Fenstergitter. Glaubst du, das ist Science-Fiction? Nein, diese Technologie wurde bereits 2012 eingeführt. Zuletzt präsentierten spanische Entwickler einen smart Bodenbelag, der in der Lage ist, im ganzen Haus ein gleichmäßiges und stabiles WLAN- oder Bluetooth-Signal bereitzustellen.

Vitalparameter-Überwachungssysteme können in einem einzigen Netzwerk mit Smart-Home-Systemen arbeiten. Sie können bestimmte Aktionsszenarien durchführen. Beispielsweise kann ein System, das ältere Eltern zu Hause überwacht, wenn einer der älteren Menschen stürzt, über den Smart-Home-Hub eine Nachricht darüber an Verwandte oder Nachbarn senden, einen Alarm einschalten oder Informationen an einen Arzt senden.

Zimmerpflanzen sind bei weitem nicht das unwichtigste Merkmal fast jedes Zuhauses. In der Smart-Home-Steuerung können Sie eine automatische Bewässerung von Pflanzen in Abhängigkeit von Wetter, Boden, Tageszeit und anderen Parametern einrichten.

So war es. Mikhail aus Krasnodar kam mit dem Angebot auf mich zu, bei der Entwicklung eines „Smart Home“-Systems für sein Ferienhaus mitzuhelfen. Mikhail erklärte, dass er mehrere Ziele gleichzeitig verfolgt:

Lernen Sie, Arduino-Controller zu programmieren, verbessern Sie Ihre Kenntnisse in den Bereichen Elektronik, Systemtechnik, Algorithmisierung usw. Diese. lernen, ziemlich komplexe Systeme zu entwickeln. Er hat Erfahrung im Umgang mit Elektronik und Mikrocontrollern. Aber er hat etwas vergessen, ihm fehlen grundlegende Kenntnisse, vielmehr ist er auf diesem Gebiet kein Profi, sondern ein Amateur. Auch seinen 14-jährigen Sohn möchte er für diese Arbeit begeistern.
Erhalten Sie mit geringem Materialaufwand ein funktionsfähiges, an Ihre Aufgabe angepasstes System.
Sammeln Sie Erfahrungen in der Entwicklung von Smart-Home-Systemen und studieren Sie die Besonderheiten solcher Aufgaben.

Mikhail besitzt ein dreistöckiges Haus, in dem er das System testen und betreiben möchte. Er ist bereit, nach und nach Controller an den Standorten zu Hause zu installieren, zu testen und nach und nach in das System einzubinden.

Ich dachte, das wäre das perfekte Thema für eine weitere Reihe von Arduino-Tutorials. Das Smart Home-System ist ein verteiltes Computersystem:

mit einer Vielzahl von Sensoren;
Mit verschiedene Arten Aktoren;
mit einer Vielzahl von Regulierungsbehörden;
mit mehreren Ebenen der Datenverarbeitung;
mit verschiedenen Übertragungsmedien, einschließlich drahtloser Technologien;
usw., es ist unmöglich, alles aufzulisten.

Vielen Menschen sind vor allem meine Lektionen aufgefallen, in denen ich mich weiterentwickelt habe. In diesen Lektionen habe ich kein fertiges Projekt herausgegeben, sondern das Gerät Schritt für Schritt entwickelt und jeden Schritt erklärt. Anders lässt sich das Projekt „Smart Home“ nicht weiterentwickeln. Es ist eine sehr große Aufgabe.

Mikhail und ich waren uns einig:

Es definiert die technischen Spezifikationen für jeden Controller und legt alle Designmerkmale fest.
Gemeinsam entwickeln wir uns elektronische Schaltkreise Knoten
Mikhail baut Controller zusammen und bringt sie konstruktiv zu fertigen Geräten.
Wir schreiben irgendwo zusammen Resident-Programme, manchmal bin ich alleine. Wie es geht.
Ich entwickle Testprogramme auf höchstem Niveau (für einen Computer).
Mikhail testet das alles an realen Objekten.
Bei Bedarf passen wir die Programme an und die Steuerung bleibt vor Ort installiert. Somit wird das System schrittweise wachsen.
Mikhail gibt mir alle Testergebnisse, Informationen zu den von uns verwalteten Objekten und alle anderen Materialien.
Ich veröffentliche nach und nach Informationen mit Erläuterungen auf der Website.

Mikhail möchte alles kontrollieren, was kontrolliert werden kann. Das System verspricht riesig zu werden. Zukünftig ist geplant, Optionen vollständig anzubieten Kabellose Kommunikation zwischen Controllern, möglich verschiedene Varianten Top-Level-Implementierungen. Ich würde gerne glauben, dass der neue Bereich der Website umfangreich und beliebt sein wird.

Zusätzlich zu Unterrichts- und Schulungsmaterialien hoffe ich, dass voll funktionsfähige Controller entwickelt werden. Ein mit Arduino-Controllern aufgebautes „Smart Home“-System dürfte sehr günstig sein.

Ich habe keine Erfahrung in der Entwicklung solcher Systeme, aber wenn das Projekt an einem realen Objekt getestet wird, stellt sich die Erfahrung von selbst ein.

Daher werde ich die Ziele des neuen Abschnitts formulieren:

Lehrartikel, Lektionen zu:
- Entwicklung eines komplexen verteilten Computersystems;
- Anschließen verschiedener Sensoren an Arduino-Boards;
- Steuerung von Aktoren;
- Entwicklung von Regulierungsbehörden;
- Einsatz drahtloser Technologien.
Praktische Erfahrung im Zusammenhang mit den Besonderheiten der Entwicklung von Smart Home-Systemen.
Umsetzbare Controller-Projekte, aus denen ein Smart Home-System erstellt werden kann.
Ich hoffe, dass wir am Ende ein „Volks“-Smart-Home-System zu einem extrem günstigen Preis bekommen.
Das Projekt werde „in Echtzeit“ durchgeführt. Irrtümer und Änderungen sind möglich.

„Smart Home“-Steuerungssystem.

Unter „Smart Home“ versteht man einen Hardware- und Softwarekomplex zur Automatisierung und Steuerung verschiedener Geräte einer Wohnung oder eines Hauses. Ziel ist eine optimale Ressourcenschonung, Sicherheit und Komfort. Das System muss auftretende Situationen im Haus erkennen und entsprechend reagieren.

Unter einem „Smart Home“ versteht man in der Regel die Integration mehrerer Steuerungssubsysteme in ein einziges System:

Heizung, Lüftung, Klimaanlage;
Wasserversorgung;
Beleuchtung;
Stromversorgung;
Gewährleistung von Sicherheit und Schutz;
Steuerung komplexer Haushaltsgeräte.

Das Internet ist voll von Vorschlägen zur Erstellung von Smart-Home-Systemen. Es werden vorgefertigte Module angeboten, aus denen der Anwender das System selbst synthetisieren kann. Es gibt viele Angebote, eine schlüsselfertige Anlage zu installieren. Nach meinen Beobachtungen sind das Ergebnis sehr einfache Systeme, die es einem nur ermöglichen, etwas zu verwalten, ohne das Sofa zu verlassen, oder der Preis des Projekts kann 2,5 bis 3 Millionen Rubel erreichen.

Grundprinzipien für die Entwicklung eines „Smart Home“-Systems.

Bisher fallen mir folgende Prinzipien ein. Vielleicht wird das Leben sie verändern oder neue hinzufügen.

Unser Ziel ist es, uns weiterzuentwickeln Komplexes System aus kostengünstigen Komponenten. Daher werden wir Arduino-Boards als Controller verwenden.
Das System sollte leicht erweiterbar sein. Wir werden im Laufe der Entwicklung Controller hinzufügen. Systemkonfiguration, d.h. Anzahl und Art der Controller können in jeder Entwicklungs- oder Betriebsphase problemlos geändert werden.
Das System besteht aus mehreren dezentralen Subsystemen, die in einem Knoten – dem zentralen Controller – zu einem einzigen System verbunden sind. Diese. Das System basiert auf dem Prinzip lokaler Regulierungsbehörden – Controller, die Aufgaben auch ohne Kommunikation selbstständig ausführen. Beispielsweise schaltet ein Wasserleckkontrollsystem im Falle eines Unfalls automatisch das Wasser ab. Die Steuerung der Wasserversorgung kann aber auch von einer zentralen Steuerung aus erfolgen.
Das System kann durch Segmente mit anderen Netzwerken und Datenübertragungsmedien sowohl auf niedrigerer als auch auf höherer Ebene erweitert werden. Beispielsweise können Sensoren oder Controller über ein eigenes Netzwerk, auch drahtlos, mit einem lokalen Controller verbunden werden. Wenn ich mich nicht irre, nennt man solche Netzwerke heterogen. Sie können einen Computer an die zentrale Steuerung anschließen. Dabei handelt es sich um eine Erweiterung des Systems zur oberen Ebene hin.
Wir werden RS-485 als Hauptkommunikationsnetzwerk verwenden. Dies ist die günstigste und zuverlässigste Möglichkeit, ein Netzwerk zu organisieren.
Im Allgemeinen werden lokale Steuerungen über ein separates 12-V-Netz mit Strom versorgt. Dies ermöglicht:
- Vereinfachen Sie das System – es besteht keine Notwendigkeit separate Blöcke Ernährung;
- einfache Möglichkeiten, Batterie-Backup zu organisieren;
- Erhöhen Sie die Systemzuverlässigkeit – wenn ein Controller einfriert, kann der zentrale Controller die lokalen Controller neu starten, indem er die allgemeine Stromversorgung abschaltet.
Inszenierung Leistungsbeschreibung denn die Entwicklung lokaler Controller erfolgt „vor Ort“ ihrer Installation. Diese. Wir werden jetzt nicht im Detail planen und beschreiben, welche Controller benötigt werden, welche Sensoren oder Aktoren daran angeschlossen werden sollen. Wenn es an der Zeit ist, einen bestimmten Controller zu entwickeln, schauen wir uns an, in welchem Raum er installiert wird, welche Elemente daran angeschlossen werden müssen usw.
Das System wird von unten nach oben entwickelt. Zunächst werden lokale Controller entwickelt. Während der Entwicklungsphase wird ein Computer als zentrale Steuerung eingesetzt.
- Diese. Wir entwickeln einen lokalen Controller.
- Wir installieren es auf dem Objekt. Stellen Sie eine Verbindung zum Netzwerk her.
- Mithilfe eines Computers und eines speziellen Testprogramms debuggen wir den lokalen Controller.
- Erst wenn mehrere lokale Controller entwickelt und installiert wurden, macht es Sinn, einen zentralen zu entwickeln. Trotzdem werden neue lokale Controller am Computer getestet.
Als Netzwerkprotokoll verwenden wir das Standardprotokoll.
Die Systemkonfiguration erfolgt über einen Computer oder ein Tablet.
Und die letzte Regel ist, keine dogmatischen Regeln zu haben. Wenn die Praxis zeigt, dass wir bei einigen Grundsätzen Fehler gemacht haben, müssen wir diese mutig streichen und neue als Grundlage nehmen.

Über all diese Prinzipien werden wir später bei der Entwicklung von Systemelementen sprechen.

Kontrollobjekt.

Ich habe bereits gesagt, dass das System an einer bestimmten Einrichtung getestet und betrieben wird. Es handelt sich um ein bereits bebautes Stadthaus (Blockbebauung) mit angrenzendem Grundstück. Das Gebäude besteht aus 3 Etagen und einem angrenzenden Technikraum. Der Hausplan sieht so aus.

Mikhail hat zuvor die folgenden Aufgaben und Funktionen für das System festgelegt.

Gebiet.

Lichtsteuerung (zonal, mit optionalem autonomen Modus). Es werden drahtlose 315-MHz-Lichtsteuermodule verwendet, an die das Signal vom Controller über drahtlose Kommunikationsmodule drahtlos übertragen wird.
Bewässerungskontrolle (zonal). Obligatorische Kontrolle der Bodenfeuchtigkeit, auf deren Grundlage die Bewässerung blockiert werden kann. Zur Überwachung wird ein Bodenfeuchtesensor eingesetzt.
Kontrolle von Zugangssystemen (Tore, Schranken).
Messung der Wetterbedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit).

Wohnräume.

Lichtsteuerung (nach Raum + Zone).
Auspuff u Zwangsbelüftung(nach Räumlichkeiten). Es funktioniert automatisch und vergleicht die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Außen- und Innenluft sowie die Möglichkeit einer manuellen Fernsteuerung. Motorsteuerung über ein Relaismodul, Feuchtigkeits- und Temperatursensoren DHT-22, wie in Absatz 4
Klimaanlagensteuerung (je nach Raum). Es kommen IR-Strahler zum Einsatz.
Verwaltung von Bewässerungssystemen Zimmerpflanzen(individuell nach Wasserstellen). Ähnlich wie Punkt 2, jedoch ohne Wetterkontrolle.
Steuerung von Jalousien, Vorhängen usw. (Individuell). Relaissteuermodule mit Endlagensensoren.
Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle (Raum für Raum). Standard-DHT-22-Sensoren
Gaskontrolle (Gasaustritt, CO2, Rauch) (für „gefährdete“ Räume).
Kontrolle der menschlichen Anwesenheit (in Kontrollräumen).
Verwaltung von Steckdosen und Verbrauchern (je nach Projekt und Bedarf). Standard-Relaismodule.
Verwalten von Multimedia-Geräten.
Internet der Dinge (Zustandsüberwachung und Steuerung einzelner Geräte – zum Beispiel eines Kühlschranks).

Technische Räumlichkeiten

Management eines zentralen Wasserversorgungssystems (einschließlich Messung).
Zentralisierte Verwaltung Heizsystem(einschließlich Buchhaltung).
Zentralisiertes Energieversorgungsmanagement (einschließlich Messung).

Die Aufgaben des Smart-Home-Systems stellte er schematisch wie folgt dar.

Dabei handelt es sich alles nur um vorläufige Anforderungen. Die Funktionen jedes lokalen Controllers und damit des gesamten Systems werden in der Entwicklungsphase „vor Ort“ festgelegt. Ich habe diese Liste bereitgestellt, um den Umfang des Projekts zu veranschaulichen. Soweit ich weiß, hält Mikhail an dem Grundsatz fest, dass das System alles tun sollte, was getan werden kann.

Ich werde im Site-Forum einen Abschnitt erstellen, um das Projekt zu diskutieren. Wenn die Fragen umfangreich sind und die Präsentation von Diagrammen oder Skizzen erfordern, kommunizieren Sie bitte dort und nicht in den Kommentaren.

Der Fortschritt schreitet unaufhaltsam voran. Viele Dinge, die noch vor Kurzem noch futuristisch schienen, sind heute alltäglich geworden. IN letzten Jahren Die Installation von Smart-Home-Systemen erfreut sich immer größerer Beliebtheit.

Versuchen wir herauszufinden, was sie sind – eine Laune im Streben nach Mode oder ein unverzichtbares Attribut der Wohnräume der nahen Zukunft.

Was ist ein Smart Home?

Es liegt in der Natur des Menschen, danach zu streben, unsere Existenz zu vereinfachen. Im Laufe des 20. Jahrhunderts haben die Menschen viele geschaffen Haushaltsgeräte und Geräte, die die Hausarbeit erleichtern.

Dieses Bedürfnis wurde durch das zunehmende Tempo des Lebens diktiert; jede Minute in einem vollen Terminkalender wurde entscheidend für den Lebenskomfort im Allgemeinen.

Die logische Weiterentwicklung dieses Prozesses wäre die Kombination verschiedener Gadgets in einem, was noch mehr Zeit spart und Sie nicht mit unnötigen Aktionen belästigt. Das Smart-Home-System ist zu einer solchen Lösung für Büro und Zuhause geworden.

In einfachen Worten kann es als die Übertragung der Steuerungen für Beleuchtung, Heizung, Klimaanlage, Alarme und einige Haushaltsgeräte an einen Ort beschrieben werden.

Möchten Sie, dass sich die Vorhänge öffnen, wenn Sie nach Hause kommen, die Musik läuft oder der Kaffee Sie aufwärmt?

Wie gefallen Ihnen Echtzeit-SMS-Informationen über Notsituationen oder darüber, dass ein Nachbar an die Tür klopft, während Sie nicht zu Hause sind? Darüber hinaus kann das Smart-Home-System sein Foto an Ihr Telefon senden und es mit einer Kamera aufnehmen. Heute ist das alles möglich.

Systemfunktionen

Funktionalität und Design hängen von den Bedürfnissen und finanziellen Möglichkeiten des Verbrauchers ab. Die Liste der Konfigurationen ist sehr umfangreich, aber jedes Smart-Home-Systemdiagramm umfasst drei Hauptelemente:

Zahlreiche Sensoren, die Informationen über Luft- und Oberflächentemperaturen, Tor-/Türposition, Bewegungen, Lichthelligkeit usw. sammeln.

Ein ausführendes System, das für die Übertragung von Signalen an mit dem System verbundene Geräte verantwortlich ist. Der Impuls kann je nachdem entweder mechanisch oder elektrisch sein konstruktives Prinzip Interaktionen.

Die Steuereinheit des Smart-Home-Systems, in der der Benutzer Zugriff auf die Funktionen aller angeschlossenen Geräte und Geräte erhält. Stationäre Einheit mit Software kann auf einem Smartphone oder PC dupliziert werden.

Die Klimatisierung ermöglicht es, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einem Raum ohne menschliches Eingreifen konstant zu halten und die Energie auch in Abwesenheit des Eigentümers so effizient wie möglich zu nutzen.

Die Sensoren moderner Systeme erkennen, dass niemand zu Hause ist, sodass es keinen Sinn macht, die eingestellte Temperatur bei 24 Grad zu halten – das ist es zusätzliche Kosten, und das System senkt die Temperatur auf Raumtemperatur ab. Hygrostate regeln die Luftfeuchtigkeit, spezielle Verdampfer und Luftentfeuchter regulieren sie bei Bedarf auf das gewünschte Niveau.

Kontrolle warme Böden, Batterien und andere Heizgeräte verhindern eine Überhitzung des Raumes und helfen, Geld zu sparen Stromrechnungen oder Brennstoff, wenn die Heizung autonom ist.

Mit der Beleuchtungssteuerung können Sie die Parameter von Beleuchtungsgeräten unter bestimmten Bedingungen einstellen. Am meisten einfache Möglichkeit- Das Einschalten des Lichts bei Bewegungserkennung wird niemanden mehr überraschen. Diese Methode wird seit langem für die Straßenbeleuchtung eingesetzt.

Aber durch Regulierung ein bestimmtes Lichtniveau aufrechterhalten Leuchten und die Position der Vorhänge, je nach Tageszeit, Niveau natürliches Licht und das Wetter vor dem Fenster – das ist schon interessanter.

Die angegebenen Indikatoren werden automatisch gespeichert und bereitgestellt angenehme Umgebung für ein Büro oder eine aktiv genutzte Garage.

Die Ausgereiftheit einer Alarm- und Sicherheitsausrüstung hängt davon ab, wo sie eingesetzt wird. Smart-Home-Systeme für Wohnungen unterscheiden sich in der Regel nicht von Standard-Alarmsystemen, die von Sicherheitsunternehmen installiert werden.

Im Falle eines Privathauses mit Ortsbereich Variationen sind vielfältiger. Zum Standard Sicherheitssystem werden integriert zusätzliche Sensoren Bewegungen, Überwachungsgeräte und unerwünschte Geräte werden verfügbar Apartmentgebäude Sirenenfunktionen.

Für spezielle Faultiere bieten Hersteller eine riesige Auswahl an zusätzlichen Funktionserweiterungen durch Softwaresteuerung von Multimediasystemen, Küchengeräte und andere Lösungen, auch exotische.

Zum Beispiel in In letzter Zeit Roboterreiniger, die durchaus erschwinglich sind, erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Wenn alle Hausbesitzer geschäftlich unterwegs sind, erkennen die Sensoren dies und starten lustige Autos, die über den Boden rollen und Staub und Schmutz sammeln.

Wie wähle ich die richtige Option aus?

Markt präsentiert Große anzahl Hersteller, die Dienstleistungen für jedes Budget und jeden Bedarf anbieten.

Wenn Ihre Bedürfnisse also nur durch die Finanzen begrenzt sind und diese begrenzt sind, sollten Sie entscheiden, welche Funktionen wirklich benötigt werden und welche Sie einfach „haben“ oder Ihren Freunden zeigen möchten.

Die Art des Zimmers kann gewisse Einschränkungen mit sich bringen. Also im Falle einer Wohnung oder eines Hauses mit bereits fertig fertig Möglicherweise ist eine drahtlose Kommunikationsschaltung erforderlich, die teurer und weniger zuverlässig ist als eine kabelgebundene.

Selbst wenn Sie durch die Bestellung unnötiger Funktionen etwas zu viel bezahlen, werden die Kosten durch einen völlig anderen Komfort mehr als wettgemacht, der sicherlich allen Familienmitgliedern gefallen wird. Und Sie müssen keinen einzigen ausgegebenen Cent bereuen.