Proyek kompleks rumah "pintar": teknologi, deskripsi, tugas. Kerja praktek ilmu komputer "rumah pintar" AC dan sistem pemanas

Anotasi: Kuliah ini dikhususkan untuk pengenalan topik rumah Pintar. Pada perkuliahan terungkap perbedaan antara rumah pintar dan rumah konvensional, sejumlah konsep awal diperkenalkan dan pengetahuan teoritis diberikan tentang sistem kabel yang digunakan untuk membuat rumah pintar. Kuliah tersebut berisi materi yang diperlukan untuk menyediakan sistem keamanan yang komprehensif rumah pedesaan. Fitur yang paling penting Rumah pintar adalah keunggulannya dalam hal ekonomi. Anda tidak hanya akan menghemat listrik dan pasokan panas, tetapi juga sangat memudahkan sejumlah operasi standar.

Anda dapat mengunduh presentasi untuk bagian kuliah ini.

Konsep Rumah Pintar (dari bahasa Inggris rumah cerdas) dirumuskan pada tahun 1970-an di Washington di Institut Bangunan cerdas. Jika kita melihat terjemahan literalnya, kata “cerdas” berarti “cerdas”.

Permintaan Rumah Pintar di Rusia terus meningkat setiap hari. Jelas bahwa Rumah Pintar ini harus indah, nyaman, nyaman, dapat diandalkan, Rumah Pintar harus patuh pada kemauan pemiliknya yang pintar, dan yang terpenting, Rumah Pintar harus secara intuitif merespon tindakan pemiliknya, memprediksi tingkah laku dan pikiran pemiliknya, mengendalikan dan menjalankan usaha pada saat pemiliknya berhalangan. Tentu saja, semua ini dilebih-lebihkan, tetapi ada benarnya juga, dan tidak sedikit. Dengan demikian, Rumah pintar adalah ide dan implementasinya, dalam fungsi peralatan dan perlengkapan yang dipilih untuk tujuan ini.. Segala perlengkapan yang termasuk dalam konsep” Gedung Cerdas"atau" Rumah Pintar ", berbeda dari saklar konvensional, soket, lampu, perbedaan antara TV lama dengan kenop pengalih saluran dengan TV modern yang dilengkapi dengan remote control. Misalnya, secara tampilan, smart switch bisa dibilang tidak berbeda dengan smart switch biasa. Namun dengan menekan satu tombol, Anda tidak hanya dapat menghidupkan dan mematikannya, tetapi juga mengubah kecerahan. Kini Anda tidak perlu menarik beberapa kabel dan memasang beberapa saklar untuk menyalakan lampu secara berkelompok di lampu gantung atau kelompok lampu yang dipasang di langit-langit atau dinding.Saklar pintar berbeda dengan lampu gantung. peredup (perangkat untuk mengatur kecerahan cahaya dengan lancar) fakta bahwa cahaya dapat dikontrol tanpa meninggalkan tempat, misalnya duduk nyaman di dekat home theater, atau dengan buku di tempat tidur. Cukup ada soket di dekatnya yang menghubungkan sakelar multisaluran - pengontrol mini. Perangkat ini memungkinkan Anda mengontrol beberapa kelompok lampu secara bersamaan. Pada prinsipnya, pengontrol juga dapat mengontrol peralatan listrik lainnya - pembuat kopi, pemanas, setrika. Bagaimana skema penghitungan biaya penggunaan Gedung Cerdas jangan gunakan - sistem akan membayar sendiri. Ini akan membuahkan hasil yang besar, karena kerusakan akibat pencurian, kebakaran, kebocoran gas, atau serangan terhadap rumah Anda jauh lebih besar daripada investasi yang Anda keluarkan untuk melengkapi rumah Anda dengan sistem tersebut. Bangunan cerdas.

Pada slide 5 Anda dapat melihat diagram visual rumah Pintar.

Mari beralih ke sensor dan perangkat. Klasifikasi dan fotonya dapat Anda lihat pada slide 7 – 16.

Saat membangun sistem "Rumah Pintar", kabel yang sudah terpasang dari soket dan lampu dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal kontrol ke sakelar dengan pengisian cerdas, meskipun, tentu saja, ini jauh lebih nyaman dan fungsional selama periode pengoperasian atau perluasan sistem. sistem untuk memiliki kabel khusus yang dipasang pada saat konstruksi bersama dengan kabel jaringan utilitas lainnya, juga disebut bus. Kehadiran bus di masa depan akan memungkinkan Anda untuk memenuhi sistem dengan segala sesuatu yang tampaknya diperlukan tanpa biaya yang signifikan untuk desain ulang dan selanjutnya pekerjaan renovasi. Terlebih lagi level tinggi Kenyamanan akan diberikan oleh sensor gerak. Jika Anda memasang sensor seperti itu, lampu bisa menyala sendiri ketika seseorang mendekat pada jarak 6-8 meter. Setelah waktu tertentu, sensor akan memberikan sinyal untuk mematikan lampu (intervalnya dapat diatur dari 1 hingga N jumlah menit). Kenyamanan perangkat semacam itu jelas - Anda tidak perlu mencari-cari saklar di toilet atau kamar mandi di malam hari. Sensornya antara lain dapat diprogram untuk menyalakan lampu saat hari gelap, atau menyalakan lampu darurat. Sensornya bisa diletakkan di depan pintu masuk rumah - tentunya akan nyaman jika terasnya menyala, Anda hanya perlu mendekat pada jarak tertentu. Nilai tambah yang signifikan adalah sensor dapat beroperasi secara mandiri dari baterai, sehingga tidak perlu memasang kabel tambahan.

Katup elektromagnetik akan meningkatkan tingkat kenyamanan dan menghemat cairan pendingin, yang tidak hanya dapat menyalakan air sesuai instruksi Anda dengan menekan tombol pada remote control, atau hanya pada waktu tertentu. Tapi bisa juga mematikan air - cukup sambungkan ke sistem pemanas, dan itu akan menyalakan aliran cairan pendingin (mungkin bukan air, tapi, misalnya, Antibeku, atau cairan khusus lainnya) hanya ketika sudah dingin. . Dengan memasang katup di setiap ruangan, akan dimungkinkan untuk melakukan pengaturan rezim suhu secara terpisah untuk setiap ruangan. Meskipun hal ini tidak terlalu relevan di kota, untuk rumah dengan pemanas diesel, penghematannya bisa sangat signifikan. Untuk melakukan kendali jarak jauh perangkat, Anda memerlukan telepon pengontrol, yang juga dapat digunakan sebagai pengontrol biasa - memungkinkan Anda mengontrol 10 perangkat melalui telepon dan 8 perangkat melalui tombol. Akses kontrol dilindungi oleh kode. Dengan memasang sejumlah sensor dan pengontrol di ruang ketel, pemilik akan mendapatkan peluang seperti: menyalakan/mematikan ketel tidak hanya secara manual, tetapi juga sesuai program, serta dari jarak jauh - melalui telepon, misalnya. Selain itu, pengontrol akan memantau tekanan gas (jika boiler berbahan bakar gas), dan keberadaan bahan bakar diesel, dan tekanan cairan - lagipula, sistem biasanya memiliki katup pelepas udara otomatis, dan uap air keluar bersama udara. - tekanan dalam sistem turun, dan pengontrol pada waktunya akan memerintahkan katup untuk menambahkan air ke sistem. Ia juga akan memantau tekanan air di sistem pasokan air, ketinggian air di sumur, dan suhu pipa. Semua ini dimungkinkan dengan instalasi kuantitas yang dibutuhkan sensor yang digunakan pengontrol untuk mengumpulkan informasi.

Pengontrol dapat sangat memudahkan tugas menyiram halaman. Dalam hal ini, dengan melengkapi sistem irigasi dengan sensor kelembaban, hujan dan suhu, pemilik tidak perlu khawatir jika tidak hujan maka halaman rumput akan disiram seperti yang diharapkan setelah matahari terbenam. Jika cuaca panas, maka penyiraman dilakukan menjelang matahari terbit. Sama

Kementerian Pendidikan Republik Belarus

Lembaga pendidikan

UNIVERSITAS NEGARA BELARUSIA

ILMU KOMPUTER DAN RADIO ELEKTRONIK

Fakultas Studi Korespondensi

Departemen Teknik Psikologi dan Ergonomi

Disiplin: Teori sistem umum

CATATAN PENJELASAN

untuk tugas kursus

Sistem "Rumah Pintar".

Perkenalan

Rumah “pintar” berarti sistem yang menjamin keamanan dan konservasi sumber daya.

Seperangkat sensor terus memantau pengoperasian semua peralatan dan, berkat interaksi semua sistem, memungkinkan untuk mengurangi biaya pemeliharaan rumah dan meningkatkan keselamatan, keandalan dan kenyamanan, dan juga menghemat energi pemiliknya dengan melakukan pekerjaan rutin sehari-hari untuk mereka.

Sistem yang paling populer adalah sistem penerangan dan pasokan panas. Sistem terpopuler kedua adalah sistem keamanan. Sistem penting ketiga adalah home theater. Penting untuk mempertimbangkan hal ini pada tahap desain berbagai sistem dan memasang kabel untuk mereka.

Dalam kasus paling sederhana, sistem harus mampu mengenali situasi spesifik yang terjadi di rumah dan meresponsnya dengan tepat: salah satu sistem dapat mengontrol perilaku sistem lain sesuai dengan algoritma yang telah dikembangkan sebelumnya. Selain itu, otomatisasi beberapa subsistem memberikan efek sinergis untuk keseluruhan kompleks.

Hal ini lebih mudah dipahami jika Anda membayangkan, misalnya, bahwa sistem pemanas tidak akan pernah bisa bekerja melawan sistem pendingin udara. Dan pemanasan dilakukan tidak hanya sesuai dengan cuaca, tetapi juga dengan mempertimbangkan sejumlah faktor lainnya. Tergantung kekuatan angin, menurut prediksi, pada waktu siang hari (pada malam hari suhu nyaman lebih rendah).

Berdasarkan hal ini, tugas penting adalah mengembangkan skenario “Rumah Pintar”, yaitu. perilaku terprogram dari sistem rumah pintar untuk acara tertentu. Untuk tujuan ini, "perpustakaan skrip" dibuat, mis. pilihan - "tak seorang pun", "pesta", "tamu", "liburan", "pagi", "malam", "liburan", dll. Penting juga untuk mempertimbangkan kebutuhan akan perubahan skenario yang fleksibel.

Skenario Rumah Pintar akan diaktifkan sebagai respons terhadap tindakan terprogram - menekan tombol remote control, sinyal dari sensor gerak, perintah komputer, pengatur waktu, dll. DI DALAM saat ini pada tahap pengembangan “Rumah Pintar” - sistem pengenalan suara.

Setelah menyelesaikan desain, instalasi, dan pemrograman sistem di rumah Anda, Anda akan menerima monitor dengan layar sentuh yang tidak lebih besar dari layar laptop. Ini menyajikan segala sesuatu dalam bentuk yang nyaman dana yang diperlukan manajemen rumah. Sistem ini bahkan dapat dikontrol melalui Internet.

1. Model komposisi sistem

1 Penentuan masukan dan keluaran objek yang diteliti

Kami mempelajari sistem, mengabstraksikannya komposisi internal, sebagai sesuatu yang utuh, berinteraksi dengan lingkungan pada masukan dan keluarannya. Untuk melakukan ini, kami menggunakan metode “kotak hitam”. Metode ini memungkinkan Anda untuk memprediksi perilaku sistem pada tahap pengembangan dan mengidentifikasi risiko tanpa menghabiskan sumber daya finansial dan tenaga kerja yang besar.

Tujuan utama dari sistem ini adalah " rumah pintar“adalah untuk mengurangi biaya pemeliharaan rumah, tujuan tambahan adalah partisipasi manusia yang minimal, serta tujuan yang sulit dipahami – kenyamanan orang di dalam rumah. Koneksi penting antara sistem dan objek lingkungan- manusia, telekomunikasi dan telemetri.

Keluaran model menggambarkan hasil aktivitas sistem, dan masukan menggambarkan sumber daya dan keterbatasan.

Model grafis “kotak hitam” dari sistem “rumah pintar” ditunjukkan pada Gambar 1.

Berikut cara untuk menghilangkan kekurangan pada sistem rumah pintar:

Untuk mencegah terjadinya korosi maka perlu dilakukan pemeliharaan yang optimal atau parameter yang valid iklim mikro, serta melakukan pemeliharaan preventif terhadap peralatan telemetri yang terletak di jalan;

perlu untuk memastikan pembumian yang efektif untuk mencegah otomatisasi meninggalkan sirkuit ketika tersambar petir, dan juga untuk memasukkan perangkat pemutus pelindung ke dalam sistem yang beroperasi jika terjadi korsleting;

Penting untuk memastikan pemeliharaan rutin untuk menghilangkan kemungkinan kontaminasi pada pengontrol dan sistem kendali pusat dan, sebagai akibatnya, kegagalan.

Gambar 1. Model kotak hitam dari sistem rumah pintar.

2 Analisis komposisi suatu benda

Mari kita pertimbangkan komponen internal model “kotak hitam”, yang telah kita abstraksi di atas. Untuk melakukan hal ini, perlu dibangun model komposisi sistem. Ia dibatasi dari bawah oleh apa yang dianggap suatu elemen, dan dari atas oleh batas sistem. Setelah diperiksa lebih dekat, kita dapat membagi sistem “rumah pintar” menjadi subsistem, yang kemudian dibagi menjadi beberapa elemen. Pembagian ini bersifat subyektif dan bergantung pada tingkat kerincian dalam pertimbangan sistem. Di bawah ini Gambar 2 menunjukkan model komposisi sistem rumah pintar.

Gambar 2. Model komposisi sistem rumah pintar

1.3 Tujuan dan ciri-ciri unsur-unsur penyusun suatu benda

Modem adalah perangkat komunikasi antara komputer (yang mengontrol seluruh sistem rumah pintar) dan pengguna di luar rumah.

Komputer mini - dirancang untuk melakukan perhitungan, kontrol daya tahan baterai“rumah pintar”, serta untuk kontrol manusia atas komponen sistem. Harus memiliki cadangan RAM untuk menganalisis telemetri dalam jumlah besar, serta sumber daya prosesor yang baik untuk memproses data telemetri dalam waktu sesingkat mungkin.

Konsentrator - diperlukan untuk memusatkan semua sinyal dari pengontrol. Hub untuk 8 port sudah cukup.

Panel kontrol - dirancang untuk mengontrol skenario rumah pintar. Harus memiliki cadangan daya tahan baterai yang besar dan jangkauan yang memadai. Tablet atau ponsel dengan perangkat lunak terinstal bisa digunakan. Ini akan memungkinkan kita untuk menyatukan elemen tersebut.

Unit kontrol universal - diperlukan untuk mengumpulkan parameter telemetri, mentransfernya ke komputer mini dan menyalakan unit pelaksana, dipilih berdasarkan tugas yang dilakukan, dan mudah diprogram untuk tugas yang diperlukan.

Pompa sirkulasi- diperlukan untuk mengedarkan air pemanas panas ke seluruh rumah, dipilih sehubungan dengan volume dan jumlah lantai ruangan berpemanas.

AC - menjalankan fungsi ventilasi suplai dan pembuangan, melembabkan udara, dan mempertahankan suhu yang disetel.

Pemanasan selokan - sebuah elemen pemanas untuk mendukung sistem badai dalam keadaan berfungsi selama bulan-bulan musim dingin.

Ketel gas - menyediakan suhu air yang diperlukan untuk memanaskan rumah.

Perangkat pemutus air - diperlukan untuk penghentian darurat pasokan air.

Perangkat pemutus pasokan gas - diperlukan untuk penghentian darurat pasokan gas.

Perangkat pemutus daya sisa - diperlukan untuk penghentian darurat pasokan listrik.

Penyesuaian kecerahan - diperlukan untuk menyesuaikan kecerahan pencahayaan ke tingkat yang lebih nyaman saat ini.

Sensor meteorologi - diperlukan untuk menentukan parameter meteorologi lingkungan.

Sensor kesuraman - menentukan tingkat penerangan dan mengirimkan informasi ke pengontrol.

Sensor suhu - menentukan suhu di dalam ruangan dan mengirimkan informasi ke pengontrol.

Sensor kebocoran CO2 - mendeteksi keberadaan di udara karbon monoksida dan mengirimkan informasi tentang ini ke pengontrol.

Sensor kebocoran air - mendeteksi kebocoran air ketika pipa atau katup penutup pecah dan mengirimkan informasi tentang hal ini ke pengontrol.

Sensor kelebihan beban sistem - mendeteksi dan mengirimkan informasi tentang kelebihan beban sistem catu daya rumah untuk pemadaman darurat.

Sensor gerak - menentukan lokasi di dalam sensor gerak dan mengirimkan informasi untuk menghidupkan (mematikan) pencahayaan.

2 Model struktur sistem

1 Pengertian unsur-unsur dan hubungan antar unsur-unsurnya

Agar sistem dapat berfungsi dan memenuhi tugas yang diberikan padanya, perlu untuk menghubungkan semua bagian dengan benar, atau, secara umum, untuk membangun koneksi - hubungan - tertentu antar elemen. Daftar hubungan penting antar elemen sistem disebut model struktur sistem. Komunikasi, dari sudut pandang struktur sistem, membentuk struktur ini.

Model struktur sistem sistem rumah pintar yang dipertimbangkan disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 - Model struktur sistem “rumah pintar”.

2 Analisis hubungan antar elemen sistem

Untuk koneksi yang diarahkan ke satu arah, misalnya sensor - unit kontrol universal, kami memilih pasangan tembaga dua kawat, ini cukup untuk mengirimkan informasi dari sensor ke unit kontrol.

Untuk koneksi dua arah yang tidak terkait dengan transfer informasi dalam jumlah besar, tembaga empat kawat cocok pasangan bengkok.

Untuk pertukaran informasi antara unit kontrol dan hub kami gunakan kabel jaringan, yang memungkinkan transfer data jumlah besar informasi.

Untuk mengirimkan aliran informasi yang terkonsentrasi, serat optik cocok, yang memungkinkan Anda mengirimkan semua informasi dengan cepat.

Hubungan yang dihadirkan bersifat dinamis. Perlu juga dicatat bahwa elemen "hub" pada dasarnya adalah koneksi antara unit kontrol universal yang mengumpulkan informasi dan mengirimkannya ke komputer mini dan sebaliknya, ketika komputer mini mengirimkan reaksinya terhadap parameter yang ditransfer ke sana.

Diagram blok sistem

1 Pengembangan diagram blok perangkat

Diagram blok perangkat merupakan kombinasi model “kotak hitam”, model komposisi sistem, dan struktur sistem. Intinya, kita membuka kotak hitam dan beralih dari model “input-output” ke model “hidup” di mana komposisi sistem dan interaksi semua elemen sistem penting, dan bukan hanya interaksi sistem. dengan lingkungan.

Diagram struktur sistem mencerminkan komposisi sistem dan koneksi, dan juga menampilkan arah koneksi ini, yang mencerminkan ketergantungan blok sistem satu sama lain.

Sebelum menjadi model struktur internal, yaitu sebelum Anda mengetik dan menghubungkan komponen satu sama lain, Anda perlu menentukan dan memahami mengapa komponen tersebut diperlukan (agar tidak menyertakan komponen dan koneksi yang tidak diperlukan di antara komponen tersebut). Berdasarkan hal ini, fungsi-fungsi komponen harus ditentukan terlebih dahulu, kemudian urutan fungsi-fungsi komponen yang diperlukan untuk perwujudan sifat integratif sistem ditentukan.

Dengan demikian, semua model yang dibangun sebelumnya mengarahkan kita pada konstruksi diagram struktural yang bermakna dari sistem “rumah pintar”, membuang semua elemen dan subsistem yang tidak diperlukan.

Diagram blok sistem rumah pintar ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Diagram blok sistem rumah pintar

3.2 Pengembangan struktur perangkat hierarkis

Pengoperasian seluruh sistem dikendalikan oleh komputer mini. Ini adalah elemen utama dari sistem, yang bertanggung jawab atas logika dan pemrosesan informasi. Pada gilirannya, komputer mini bereaksi terhadap pembacaan sensor yang dikirimkan kepadanya dan, karenanya, membuat keputusan untuk mengaktifkan unit eksekusi tertentu, dan juga mengimplementasikan skenario perilaku sistem yang tertanam di dalamnya.

Unit kontrol universal di semua subsistem yang disajikan memproses informasi yang dikirimkan dari sensor dan meneruskannya ke komputer mini, yang akan membuat keputusan tentang tindakan. Unit universal, pada gilirannya, setelah menerima respons dari komputer mini berdasarkan data sensor yang diproses, akan mengimplementasikan keputusan yang diambil oleh komputer mini (misalnya, membuka katup listrik dan menyalakan ketel gas hingga suhu di dalam rumah naik).

Untuk bereaksi terhadap lingkungan, kita perlu mencatat perubahan di lingkungan; sensor dirancang untuk ini (sensor suhu, sensor kebocoran gas, sensor kebocoran air, dll.). Sensor inilah yang bereaksi terhadap perubahan lingkungan dan memberikan informasi atas dasar logika komputer mini dibangun.

Pengendalian sistem dapat dijelaskan dengan menggunakan strata berikut: respons sensor terhadap perubahan lingkungan -> pembangkitan sinyal dari unit kendali universal ke komputer mini -> pengambilan keputusan oleh komputer mini dan pembangkitan sinyal respons -> penerimaan sinyal sinyal oleh unit kontrol universal -> implementasi logika.

4. Deskripsi pengoperasian sistem

Subsistem keamanan memantau kebocoran air, kebocoran karbon monoksida, dan kelebihan beban sistem, seperti pada subsistem iklim, semua data yang dikumpulkan dari sensor dikirim ke komputer mini, yang kemudian memprosesnya dan membuat keputusan untuk mematikan pasokan air, gas atau listrik subsistem rumah pintar

Subsistem kontrol pencahayaan mengumpulkan informasi tentang jumlah cahaya, serta keberadaan seseorang, dan bergantung pada informasi yang dikumpulkan, komputer mini yang menggunakan kontrol kecerahan pencahayaan memungkinkan Anda memilih mode pencahayaan yang paling nyaman dan hemat biaya. .

Panel kontrol memungkinkan Anda melakukan intervensi kontrol otomatis rumah dan atur parameter yang diinginkan, misalnya menaikkan suhu di dalam rumah. Anda juga dapat memprogram rumah untuk skenario tertentu menggunakan remote control. Misalnya, pada waktu tertentu, naikkan suhu di dalam rumah, sehingga memungkinkan untuk menghemat sumber daya pemanas saat tidak ada orang di dalam rumah dan mencapai suhu nyaman, pada saat pemiliknya dijadwalkan untuk kembali ke rumah. Anda juga dapat mengatur skenario pencahayaan: pesta, liburan, liburan, dll. Satu-satunya subsistem yang tidak dapat dikendalikan dari jarak jauh adalah sistem kendali keamanan; ia harus berfungsi secara mandiri untuk menghindari faktor manusia.

Kesimpulan

Sistem yang dikembangkan dalam proyek kursus ini hemat biaya dan juga cukup mudah diterapkan. Selama pekerjaan ini, saya mengidentifikasi dan menyempurnakannya sisi lemah sistem.

Berkat desain langkah demi langkah dari model “kotak hitam” hingga konstruksi diagram struktural sistem, semua nuansa sistem diperhitungkan.

Pada tahap awal ketika merancang model "kotak hitam", tujuan dan sasaran yang harus dilakukan sistem ditetapkan, yang memungkinkan untuk berkonsentrasi pada fungsi tertentu dan mengabaikan fungsi lainnya, untuk mengatur tingkat detail dan abstraksi. Hal ini memungkinkan untuk tidak membuang waktu mengerjakan detail yang tidak perlu dan tidak penting untuk tingkat detail yang dipilih.

Setelah menentukan lebih lanjut komposisi sistem, kami dapat berkonsentrasi pada terdiri dari apa sistem itu, pada masing-masing subsistem dan elemennya. Setelah mendefinisikan koneksi lebih lanjut, kami menerima koneksi yang lengkap dan berfungsi penuh, relatif terhadap tingkat detail yang dipilih.

Hasilnya, kami secara praktis menegaskan pentingnya membangun model “kotak hitam”, komposisi sistem, struktur sistem, dan diagram struktur sistem untuk menghemat waktu, sumber daya, dan studi sistem yang lebih menyeluruh dengan tingkat detail yang dipilih, yang memungkinkan Anda merancang sistem yang lebih baik dan lebih sempurna, namun Anda harus ingat bahwa kesalahan yang dilakukan pada tahap awal akan berdampak lebih serius pada sistem.

Bibliografi

Gulyakina N.A. Teori umum sistem [Sumber daya elektronik]: kompleks pendidikan dan metodologi elektronik. - Mn.: BSUIR, 2007 (Jurusan Intelektual teknologi Informasi)

Sistem ergatik. Sebuah manual tentang disiplin “Sistem Ergatik” untuk siswa. semua bentuk pelatihan khusus 1-58 01 01 Dukungan teknik dan psikologis teknologi informasi dan 1-40 05 01-09 Sistem dan teknologi informasi (dalam menyediakan keamanan industri). / L.P. Pilinevich, N.V. Shcherbina, K.D.Yashin. - Minsk: BSUIR, 2015. - 92 hal.

Pedoman pelaksanaan pekerjaan mandiri № 1.

Subjek: Rumah Pintar

Target: belajar mandiri, mengerjakan materi yang diajukan, belajar mensistematisasikan dan merangkum informasi suatu topik, menyusun ringkasan pendukung materi yang dipelajari

Jumlah jam: 2

Jenis pekerjaan: mempelajari topik, mengembangkan ringkasan tentang topik kerja mandiri

Pertanyaan (tugas):

Informasi Umum

Sistem manajemen gedung terpadu

Teknologi.

Fungsi rumah pintar

Membuat catatan tentang permasalahan yang diteliti, menuliskannya pada kertas A4 dalam bentuk tulisan tangan dan menyerahkannya untuk verifikasi.

Rumah Pintar Rumah Pintar) - Rumah tipe modern, diselenggarakan untuk kenyamanan orang yang hidup dengan bantuan perangkat berteknologi tinggi. Peralatan elektronik rumah tangga di rumah pintar dapat digabungkan menjadi jaringan rumah Universal Plug'n'Play dengan kemampuan terhubung ke jaringan publik.

Konsep “rumah pintar” dirumuskan oleh Intelligent Building Institute di Washington pada tahun 1970an: “Sebuah bangunan yang menyediakan penggunaan ruang kerja yang produktif dan efisien...”

Penting untuk memisahkan konsep “rumah pintar” dan “sistem pendukung kehidupan”. Sistem individual hanya memiliki antarmuka kontrol dan pemantauan yang diperlukan. Konsep "Sistem Manajemen Bangunan Cerdas" mengandaikan pendekatan baru untuk mengatur dukungan kehidupan sebuah bangunan, di mana, karena perangkat lunak dan perangkat keras yang kompleks, efisiensi operasi dan keandalan kontrol semua sistem operasi dan aktuator bangunan bangunan meningkat secara signifikan.

Fitur utama dari bangunan cerdas adalah integrasi subsistem individu berbagai produsen menjadi satu kompleks yang dikelola.

“Rumah pintar” harus dipahami sebagai sebuah sistem yang harus mampu mengenali situasi spesifik yang terjadi di sebuah gedung dan meresponsnya dengan tepat: salah satu sistem dapat mengontrol perilaku sistem lain sesuai dengan algoritma yang telah dikembangkan sebelumnya. kata Bahasa Inggris cerdas, secara harafiah berarti “masuk akal”, “pemahaman”, jika digabungkan dengan kata membangun digunakan yang berarti “fleksibel, mudah beradaptasi”.

“Rumah pintar” dalam arti aslinya berarti “bangunan yang siap menghadapi perubahan” atau “bangunan yang dapat beradaptasi (fleksibel)” sistem rekayasa yang dapat memastikan adaptasi terhadap kemungkinan perubahan di masa depan.

Bangunan ini didesain sedemikian rupa sehingga seluruh sistem kendalinya dapat terintegrasi satu sama lain biaya minimal, dan pelayanan mereka akan terorganisir secara optimal. Proyek ini tentu mengasumsikan kemampuan untuk memperluas dan memodifikasi konfigurasi sistem yang diinstal.

Seiring waktu, bangunan tersebut akan memperoleh " kecerdasan buatan" Maka kita berhak menyebut mereka intelektual. Sistem ini akan dapat memantau pengoperasian dan kondisi seluruh “pengisian” bangunan, termasuk struktur penutupnya, dan secara mandiri membuat keputusan dalam menghadapi perubahan keadaan.

Istilah “rumah pintar” biasanya berarti integrasi ke dalam sistem manajemen bangunan terpadu sistem berikut:

Sistem pemanas, ventilasi dan pendingin udara

Keamanan dan alarm kebakaran, sistem kontrol akses ke lokasi, pengendalian kebocoran air, kebocoran gas

sistem CCTV

Jaringan komunikasi (termasuk telepon dan jaringan lokal bangunan)

Sistem pencahayaan

Sistem catu daya gedung (sakelar transfer otomatis, UPS industri, generator diesel)

Mekanisasi bangunan (membuka/menutup gerbang, pembatas, pemanas listrik pada tangga, dll.)

Kontrol peralatan audio, video, home theater, multiroom dari satu tempat

Telemetri - pemantauan sistem jarak jauh

Pemantauan IP suatu objek - kendali jarak jauh sistem melalui jaringan

Pemantauan GSM - pelaporan jarak jauh atas insiden di rumah (apartemen, kantor, fasilitas) dan pengendalian sistem rumah melalui telepon (di beberapa sistem, Anda dapat menerima instruksi suara tentang tindakan pengendalian yang direncanakan, serta laporan suara tentang hasil tindakan) .

Saat ini, teknologi memungkinkan Anda membangun otomatisasi rumah komponen demi komponen - hanya memilih fungsi rumah pintar yang benar-benar dibutuhkan. Struktur modular memungkinkan Anda membuat sistem tanpa harga tinggi, dengan jaminan penggunaan 100%.

Salah satu proyek tertua dan paling menjijikkan adalah pondok Bill Gates. Proyek ini, seperti kebanyakan literatur fiksi ilmiah, telah memunculkan banyak mitos tentang “rumah pintar”.

Pada tahun 1995, pengembang teknologi Java memperkirakan bahwa salah satu tujuan utama teknologi ini adalah untuk meningkatkan kecerdasan peralatan rumah tangga - misalnya, lemari es itu sendiri akan memesan bahan makanan dari toko. Ide ini belum mendapat distribusi industri, tetapi perusahaan seperti Miele dan Siemens sudah berproduksi peralatan Rumah Tangga dengan kemungkinan dimasukkan dalam "rumah pintar". Benar, solusi ini didasarkan pada QNX, bukan Java.

Namun fungsi mematikan semua lampu dengan satu tombol, serta kemampuan menyalakan dan mematikannya dari tempat berbeda, kini aktif diterapkan di hampir semua proyek otomasi rumah.

Rumah pintar sebagai otomatisasi rumah berkembang tidak hanya di Rusia. Semua teknologi dan sistem yang digunakan di Rusia dikembangkan dan diproduksi di Eropa, Amerika Serikat, dan Tiongkok. Perbedaan utamanya tampaknya terletak pada tujuan dan pendekatan penginstal.

Di Eropa, proyek otomasi untuk rumah dan apartemen pribadi disiapkan oleh pengembang dan produsen sistem itu sendiri, sementara pemasang diberi peran sebagai pemasang biasa namun berkualifikasi, yang bekerja secara ketat sesuai dengan skema.

Di Rusia, installer adalah sosok terpenting dalam menciptakan rumah pintar. Biasanya, ia bekerja dengan banyak produsen sistem otomasi, hal ini memungkinkannya memilih sistem yang paling optimal untuk menyelesaikan tugas otomasi yang diberikan kepadanya. Setelah itu, ia sendiri terlibat dalam desain, pemasangan, penjualan, dan peluncuran rumah pintar yang dibangun.

Teknologi

LanDrive adalah platform yang paling mudah diakses saat ini untuk membangun sistem kontrol terdistribusi bus untuk internal dan penerangan jalan, beban listrik, peralatan listrik, serta sistem seperti pemanas, AC, ventilasi, alarm keamanan, kontrol akses, dan kebocoran air. Dimungkinkan juga untuk mengontrol peralatan audio dan video, home theater, tirai, roller shutters, tirai, gerbang, pompa, dan motor. Terutama berfokus pada penggunaan sebagai bagian dari "rumah pintar", tetapi dalam Akhir-akhir ini semakin banyak digunakan dalam sistem penghitungan dan penghematan sumber daya energi, kontrol akses, sistem keamanan dan kebakaran.

LCN adalah sistem otomasi Jerman untuk otomasi rumah dan industri. Kecerdasan yang terdistribusi sepenuhnya. Media transmisinya berupa kabel listrik biasa dengan penampang inti 1,5 atau 2,5 mm2. Pengendalian hampir semua peralatan diwujudkan. Rasio harga/fitur yang optimal.

iRidium Mobile adalah paket perangkat lunak untuk mengelola sistem rumah pintar dengan perangkat seluler iPhone, iPad, iPod touch dan perangkat apa pun yang menjalankan Windows XP/7, Windows mobile/Ce.

BPT adalah sistem otomasi rumah intelijen terdistribusi menggunakan protokol transfer data tertutup. Bus menggunakan kabel twisted pair UTP standar. Kontrol pencahayaan, otomatisasi rumah, AC, pemanas, teknik dan alat tanda bahaya, interkom. Alasan utama memilih sistem ini adalah rendahnya biaya peralatan, kemudahan instalasi dan commissioning. Sistem ini kompatibel dengan semua jenis produk instalasi listrik.

MyHome SCS Terintegrasi melalui gateway OpenWebNet dengan sistem dari berbagai produsen.

EIB (Bus Instalasi Eropa).

Dalam gedung pintar yang dirancang dengan baik, sistem pengkabelan terstruktur dan peralatan otomasi gedung tidak bergantung satu sama lain. Pengguna akhir tidak perlu khawatir apakah ada soket TV atau telepon. Sistem kabel universal dan terpadu. Artinya, tujuan outletnya bisa dipikirkan nanti. Anda juga dapat memilih implementasi akhir dari sistem otomasi (baik itu EIB, C-BUS, X-10 atau yang lainnya). Teknologi ada dan tersebar luas untuk “peralihan” penugasan titik akhir koneksi yang dikontrol secara dinamis (misalnya, soket). Dalam sepersekian detik soket telepon berubah menjadi televisi. Pengguna hanya perlu menyambungkan kabel penghubung ke peralatan ujung lainnya (mengganti kabel patch telepon ke kabel televisi).

C-Bus (protokol) - protokol untuk otomasi rumah dan otomasi gedung, fasilitas olahraga dll [sumber tidak ditentukan 324 hari] C-Bus adalah sistem intelijen terdistribusi (tanpa prosesor pusat) menggunakan kabel Cat.5, yang panjangnya dalam satu segmen bisa 1000 m, segmen tersebut Hingga 255 dapat digabungkan menjadi satu sistem. Jaringan menggunakan 36 V arus bolak-balik. Protokol C-Bus digunakan di Australia, Selandia Baru, Asia, Timur Tengah, Rusia, Amerika Serikat, Afrika Selatan, Inggris, dan wilayah Eropa lainnya termasuk Yunani, Baltik, Rumania, dan negara-negara lainnya. Di AS, C-Bus dipasarkan dengan merek "SquareD Clipsal". Protokol C-Bus dibuat oleh Clipsal Integrated Systems untuk digunakan dalam sistem otomasi rumah dan sistem kontrol pencahayaan gedung.

Helvar - menggunakan protokol DALI dan DSI untuk sistem kontrol pencahayaan.

AMX adalah sistem otomasi rumah terpusat dari perusahaan dengan nama yang sama. Protokolnya tertutup. Awalnya, bus transmisi data kami sendiri digunakan. Jalur peralatan AMX baru menggunakan protokol Ethernet, Wi-Fi, dan Zigbee standar untuk transmisi. Memiliki gateway untuk berinteraksi dengan sistem lain (EIB, LON, dll).

Crestron adalah protokol untuk mengendalikan sistem otomasi dan sistem multimedia [sumber tidak ditentukan 324 hari] Dikembangkan oleh Crestron (AS). Protokolnya tertutup. Pesaing utamanya adalah AMX (USA).

X10 adalah protokol untuk mengendalikan peralatan listrik. Sinyal ditransmisikan melalui kabel listrik atau dalam jangkauan radio. Kekurangan - kecepatan rendah transmisi informasi dan kekebalan kebisingan, masalah alarm palsu, ketidakhadiran masukan penerima dan pemancar, konflik antara perangkat X10 mungkin terjadi produsen yang berbeda dan akses tidak sah ke perangkat X10 melalui jaringan listrik.

Z-wave adalah protokol komunikasi nirkabel yang dipatenkan yang dikembangkan untuk otomatisasi rumah, khususnya untuk pemantauan dan pengendalian perumahan dan fasilitas komersial. Teknologi ini menggunakan modul frekuensi radio berdaya rendah dan mini yang tertanam dalam elektronik konsumen dan berbagai perangkat seperti penerangan, pemanas, kontrol akses, sistem hiburan, dan peralatan rumah tangga.

LUXOR - sistem penerangan dan pengatur suhu lokal. Gunakan secara teratur kabel listrik dan sakelar. Sistem ini diproduksi oleh Theben AG. Protokolnya tertutup. Alasan utama memilih sistem ini adalah rendahnya biaya peralatan, kemudahan instalasi dan commissioning. Sistem ini kompatibel dengan semua jenis produk instalasi listrik.

Smart Bus adalah bus yang dikembangkan di Kanada. Sistem ini rumah pintar adalah kombinasi ideal rasio harga-kualitas.

ONE-NET - protokol terbuka jaringan nirkabel transmisi data, dikembangkan untuk tujuan otomatisasi gedung dan manajemen fasilitas terdistribusi.

R-BUS adalah bus yang dikembangkan bersama oleh perusahaan Rusia dan Cina dengan protokol transfer data terbuka, yang dirancang untuk otomatisasi struktur besar dan kecil.

DOMINTELL adalah sistem otomasi rumah, kantor, dan hotel terpusat. Menggunakan antarmuka RS485 untuk pertukaran data antar modul. Ada gateway Ethernet TCP, UDP, RS232, B&O, DMX (kontrol lampu). Sistem terbuka perintah kontrol "Protokol Ringan". Ini dikembangkan pada tahun 1999 di Belgia.

Ada dua prinsip yang berbeda membangun sistem serupa: terpusat (misalnya, IHC dari Lexel) dan terdesentralisasi berdasarkan bus instalasi (EIB, LonWork, Crastron, dll.)

Fungsi rumah pintar meliputi

Kontrol cahaya

Kontrol cahaya memungkinkan pengguna membuat skenario cahaya dari sumber cahaya dalam jumlah tak terbatas dengan kecerahan berbeda, menyalakannya secara bersamaan atau dengan penundaan, menyimulasikan, misalnya, efek “lampu menyala”.

Dengan menggunakan peredup cahaya khusus, Anda tidak hanya dapat mengubah kecerahan lampu menyala saat dinyalakan, tetapi juga waktu di mana kecerahan ini akan tercapai.

Fungsi kontrol cahaya konstan ditujukan terutama untuk gedung kantor dan memungkinkan untuk mempertahankan pencahayaan permukaan kerja yang ditentukan pengguna, terlepas dari apakah matahari bersinar atau langit tertutup awan.

Pengaktifan otomatis pencahayaan luar ruangan tergantung pada waktu dan kehadiran orang tidak hanya akan memberikan manfaat kenyamanan tambahan, tapi juga akan menakuti tamu tak diundang.

Pengendalian iklim mikro

Sistem secara konstan mengukur suhu secara individual di setiap ruangan dan mempertahankannya pada tingkat yang Anda tetapkan, secara langsung mengontrol katup radiator atau peredam AC, dan, jika perlu, secara otomatis menghidupkan atau mematikan ventilasi.

EIB membantu Anda berhemat setiap hari uang tunai berkat berbagai mode pengoperasian sistem: mode nyaman, mode malam, mode “tidak ada orang di rumah”. Mode berubah sesuai jadwal atau perintah pengguna. Anda hanya perlu mengatur suhu ruangan pada layar panel sentuh satu kali untuk setiap mode.

Sistem pemanas/penyejuk udara akan mati secara otomatis untuk menghemat energi jika jendela ruangan dibuka untuk ventilasi (sinyal untuk ini akan dikirimkan melalui kontak bingkai).

DI DALAM waktu musim panas bilahnya secara otomatis berputar pada sudut tertentu dan mencegah kelebihan memasuki ruangan sinar matahari tanpa mengurangi fluks cahaya. Dengan demikian, mereka mencegah ruangan menjadi panas dan membantu menghemat energi yang dikonsumsi oleh AC.

Rumah pintar mencatat semua peristiwa yang terjadi di dalamnya selama Anda tidak ada: siapa yang datang dan kapan, berapa lama mereka tinggal di rumah, orang-orang mencurigakan apa yang sudah lama berada di sekitarnya. Wajah dan tindakan mereka terekam dalam ingatannya.

Tamu tak diundang akan menghadapi kejutan tidak menyenangkan berupa lampu yang menyilaukan dan suara sirine. Selain itu, pengguna akan diberitahu melalui telepon tentang masuknya mereka ke dalam Rumah dan keamanan akan dipanggil.

Situasi darurat.

Kapan pun Situasi darurat(misalnya kebocoran air) Rumah tidak hanya akan memberi tahu pengguna dan layanan terkait, tetapi juga akan mengambil tindakan yang diperlukan untuk melokalisasi kecelakaan (menghentikan pasokan air).

Efek kehadiran

Jika pengguna tidak ada, Rumah dapat meniru gaya hidup pemiliknya yang biasa, menyalakan lampu dan musik di malam hari, sehingga menciptakan efek kehadiran.

Sebagai kesimpulan, saya ingin mencatat bahwa sistem Rumah Pintar adalah sistem terintegrasi otomatisasi rumah menggunakan sejumlah besar fungsi. Sistem ini relatif populer di semua negara di dunia. Sistem ini mencakup fungsi kontrol untuk sistem seperti pencahayaan, ventilasi, sistem keamanan, sistem keselamatan kebakaran, sistem perlindungan kebocoran air, sistem pemanas, dll. Sistem ini bekerja berkat platform untuk membangun sistem kontrol terdistribusi bus untuk sistem di atas, seperti LanDrive, LCN, iRidium Mobile, BPT, MyHome SCS, EIB.

Pertanyaan untuk pengendalian diri:

Apa yang dimaksud dengan istilah “Rumah Pintar”?

Sistem apa yang masuk ke dalam sistem manajemen gedung terpadu?

Jenis teknologi apa yang Anda ketahui?

Fungsi rumah pintar apa yang Anda ketahui?

https://ru.wikipedia.org/wiki/ , Wikipedia, ensiklopedia gratis

http://www.bestreferat.ru/referat-236613.html Bank abstrak

Rumah Pintar (Bahasa Inggris: Smart House) adalah sebuah bangunan hunian modern yang ditata untuk kenyamanan hidup masyarakat dengan bantuan perangkat berteknologi tinggi. Peralatan elektronik rumah tangga di rumah pintar dapat digabungkan menjadi jaringan rumah Universal Plug'n'Play dengan kemampuan untuk terhubung ke jaringan publik.

Konsep “rumah pintar” dirumuskan oleh Intelligent Building Institute di Washington pada tahun 1970an: “Sebuah bangunan yang menyediakan penggunaan ruang kerja yang produktif dan efisien...”

Fitur utama dari bangunan cerdas adalah integrasi subsistem individu dari berbagai produsen ke dalam satu kompleks yang dikendalikan.

“Rumah pintar” harus dipahami sebagai sebuah sistem yang harus mampu mengenali situasi spesifik yang terjadi di sebuah gedung dan meresponsnya dengan tepat: salah satu sistem dapat mengontrol perilaku sistem lain sesuai dengan algoritma yang telah dikembangkan sebelumnya. Kata bahasa Inggris cerdas, secara harfiah berarti “masuk akal”, “pemahaman”, dikombinasikan dengan kata building digunakan yang berarti “fleksibel, mudah beradaptasi”.

“Rumah pintar” dalam arti aslinya berarti “bangunan yang siap menghadapi perubahan” atau “bangunan yang dapat beradaptasi (fleksibel)”, yang sistem rekayasanya mampu beradaptasi dengan kemungkinan perubahan di masa depan.

Bangunan ini dirancang sedemikian rupa sehingga semua sistem kendalinya dapat diintegrasikan satu sama lain dengan biaya minimal, dan pemeliharaannya dapat diatur secara optimal. Proyek ini tentu mengasumsikan kemampuan untuk memperluas dan memodifikasi konfigurasi sistem yang diinstal.

Seiring waktu, bangunan akan memperoleh “kecerdasan buatan.” Maka kita berhak menyebut mereka intelektual. Sistem ini akan dapat memantau pengoperasian dan kondisi seluruh “pengisian” bangunan, termasuk struktur penutupnya, dan secara mandiri membuat keputusan dalam menghadapi perubahan keadaan.

Istilah “rumah pintar” biasanya mengacu pada integrasi sistem berikut ke dalam sistem manajemen gedung terpadu:

Sistem pemanas, ventilasi dan pendingin udara

Sistem keamanan dan alarm kebakaran, sistem kontrol akses ke lokasi, pengendalian kebocoran air, kebocoran gas

sistem CCTV

Jaringan komunikasi (termasuk telepon dan LAN gedung)

Sistem pencahayaan

Sistem catu daya gedung (sakelar transfer otomatis, UPS industri, generator diesel)

Mekanisasi bangunan (membuka/menutup gerbang, pembatas, pemanas listrik pada tangga, dll.)

Kontrol peralatan audio, video, home theater, multiroom dari satu tempat

Telemetri - pemantauan sistem jarak jauh

Pemantauan IP suatu objek - kendali jarak jauh sistem melalui jaringan

Salah satu proyek tertua dan paling menjijikkan adalah pondok Bill Gates. Proyek ini, seperti banyak literatur fiksi ilmiah lainnya, telah memunculkan sejumlah besar mitos tentang “rumah pintar.” [sumber tidak ditentukan 418 hari]

Pada tahun 1995, pengembang teknologi Java memperkirakan bahwa salah satu tujuan utama teknologi ini adalah untuk meningkatkan kecerdasan peralatan rumah tangga - misalnya, lemari es itu sendiri akan memesan bahan makanan dari toko. Ide ini belum mendapat distribusi industri, tetapi perusahaan seperti Miele dan Siemens sudah memproduksi peralatan rumah tangga yang dapat dimasukkan ke dalam “rumah pintar”. Benar, solusi ini didasarkan pada QNX, bukan Java.

Namun fungsi mematikan semua lampu dengan satu tombol, serta kemampuan menyalakan dan mematikannya dari tempat berbeda, kini aktif diterapkan di hampir semua proyek otomasi rumah.

Teknologi

LanDrive adalah platform yang paling mudah diakses saat ini untuk membangun sistem kontrol terdistribusi berbasis bus untuk penerangan dalam dan luar ruangan, beban listrik, peralatan listrik, serta sistem seperti pemanas, AC, ventilasi, alarm keamanan, kontrol akses, dan kebocoran air. Dimungkinkan juga untuk mengontrol peralatan audio dan video, home theater, tirai, roller shutters, tirai, gerbang, pompa, dan motor. Ini terutama difokuskan pada penggunaan sebagai bagian dari “rumah pintar”, tetapi baru-baru ini semakin banyak digunakan dalam sistem penghitungan dan penghematan sumber daya energi, kontrol akses, serta sistem keamanan dan kebakaran.

iRidium Mobile adalah paket perangkat lunak untuk mengelola sistem rumah pintar dari perangkat seluler iPhone, iPad, iPod touch, dan perangkat apa pun yang menjalankan Windows XP/7, Windows mobile/Ce.

BPT adalah sistem otomasi rumah intelijen terdistribusi menggunakan protokol transfer data tertutup. Bus menggunakan kabel twisted pair UTP standar. Kontrol pencahayaan, otomatisasi rumah, AC, pemanas, alarm teknik dan keamanan, serta interkom diterapkan. Alasan utama memilih sistem ini adalah rendahnya biaya peralatan, kemudahan instalasi dan commissioning. Sistem ini kompatibel dengan semua jenis produk instalasi listrik.

MyHome SCS Terintegrasi melalui gateway OpenWebNet dengan sistem dari berbagai produsen.

EIB (Bus Instalasi Eropa).

UBI (Antarmuka Bus Universal). Antarmuka ini menyediakan transmisi gabungan melalui twisted pair (UTP, FTP) dari sinyal kontrol rumah pintar, sinyal Ethernet (jaringan komputer, pengawasan video digital, televisi digital dan telepon, Internet). Ide dan akarnya kembali ke konsep interaksi sistem terbuka berdasarkan model ISO OSI multi-level internasional. Di masa depan, semua bangunan akan menjadi cerdas dan saling terhubung. Menurut sebagian besar ahli [sumber tidak ditentukan 418 hari], model interaksi sistem terbuka OSI sangat ideal untuk menggabungkan solusi dan teknologi dari berbagai produsen peralatan elektronik, baik itu elektronik mesin cuci, home theater, gedung, sistem ventilasi atau mobil. Saat ini, banyak produsen (misalnya, Legrand) peralatan untuk jaringan teknik bangunan cerdas telah melakukan upaya besar untuk menyatukan sistem kabel untuk teknologi yang berbeda dan tujuan yang berbeda. Konsep “Jaringan Optimal” diperkenalkan [sumber tidak ditentukan 418 hari] Dalam gedung cerdas yang dirancang dengan baik, sistem pengkabelan terstruktur dan peralatan otomasi gedung tidak bergantung satu sama lain. Pengguna akhir tidak perlu khawatir apakah terdapat TV atau soket telepon di lokasi tertentu. Sistem kabel bersifat universal dan terpadu. Artinya, tujuan outletnya bisa dipikirkan nanti. Anda juga dapat memilih implementasi akhir dari sistem otomasi (baik itu EIB, C-BUS, X-10 atau yang lainnya). Teknologi ada dan tersebar luas untuk “peralihan” penugasan titik akhir koneksi yang dikontrol secara dinamis (misalnya, soket). Dalam hitungan detik, soket telepon berubah menjadi soket televisi. Pengguna hanya perlu menyambungkan kabel penghubung ke peralatan ujung lainnya (mengganti kabel patch telepon ke kabel televisi).

C-Bus (protokol) - protokol untuk otomatisasi rumah, serta otomatisasi gedung, fasilitas olahraga, dll. [sumber tidak ditentukan 324 hari] C-Bus adalah sistem intelijen terdistribusi (tanpa prosesor pusat) menggunakan 5- kategori kabel (Cat.5), yang panjangnya dalam satu segmen bisa 1000 m, dapat digabungkan menjadi satu sistem hingga 255 segmen, jaringan menggunakan 36 V AC. Protokol C-Bus digunakan di Australia, Selandia Baru, Asia, Timur Tengah, Rusia, Amerika Serikat, Afrika Selatan, Inggris, dan wilayah Eropa lainnya termasuk Yunani, Baltik, Rumania, dan negara-negara lainnya. Di AS, C-Bus dipasarkan dengan merek "SquareD Clipsal". Protokol C-Bus dibuat oleh Clipsal Integrated Systems untuk digunakan dalam sistem otomasi rumah dan sistem kontrol pencahayaan gedung.

Helvar - menggunakan protokol DALI dan DSI untuk sistem kontrol pencahayaan.

AMX adalah sistem otomasi rumah dari perusahaan dengan nama yang sama [sumber tidak ditentukan 324 hari] Terpusat. Protokolnya tertutup. Awalnya, bus transmisi data kami sendiri digunakan. Jalur peralatan AMX baru menggunakan protokol Ethernet, Wi-Fi, dan Zigbee standar untuk transmisi. Memiliki gateway untuk berinteraksi dengan sistem lain (EIB, LON, dll).

X10 adalah protokol untuk mengendalikan peralatan listrik. Sinyal ditransmisikan melalui kabel listrik atau dalam jangkauan radio. Kekurangan - kecepatan transfer informasi yang rendah dan kekebalan kebisingan, masalah alarm palsu, kurangnya umpan balik dari penerima ke pemancar, kemungkinan konflik antara perangkat X10 dari produsen berbeda dan akses tidak sah ke perangkat X10 melalui jaringan listrik.

Z-wave adalah protokol komunikasi nirkabel yang dipatenkan yang dikembangkan untuk otomatisasi rumah, khususnya untuk pemantauan dan pengendalian fasilitas perumahan dan komersial. Teknologi ini menggunakan modul frekuensi radio berdaya rendah dan mini yang tertanam dalam elektronik konsumen dan berbagai perangkat seperti penerangan, pemanas, kontrol akses, sistem hiburan, dan peralatan rumah tangga.

LUXOR [sumber tidak ditentukan 324 hari] - sistem penerangan dan pengatur suhu lokal. Menggunakan kabel dan saklar listrik biasa. Sistem ini diproduksi oleh Theben AG. Protokolnya tertutup. Alasan utama memilih sistem ini adalah rendahnya biaya peralatan, kemudahan instalasi dan commissioning. Sistem ini kompatibel dengan semua jenis produk instalasi listrik.

Bus Cerdas[sumber tidak ditentukan 258 hari] - bus yang dikembangkan di Kanada. Sistem rumah pintar ini ideal dalam hal rasio harga-kualitas.

ONE-NET adalah protokol jaringan data nirkabel terbuka yang dikembangkan untuk otomatisasi gedung dan manajemen fasilitas terdistribusi.

R-BUS adalah bus yang dikembangkan bersama oleh perusahaan Rusia dan Cina dengan protokol transfer data terbuka, yang dirancang untuk otomatisasi struktur besar dan kecil.

Ada dua prinsip berbeda untuk membangun sistem seperti itu: terpusat (misalnya, IHC dari Lexel) dan terdesentralisasi berdasarkan bus instalasi (EIB, LonWork, Crastron, dll.)

Fungsi rumah pintar meliputi

Kontrol cahaya

Dengan menggunakan peredup cahaya khusus, Anda tidak hanya dapat mengubah kecerahan lampu menyala saat dinyalakan, tetapi juga waktu di mana kecerahan ini akan tercapai.

Pengaktifan otomatis pencahayaan luar ruangan tergantung waktu dan kehadiran orang tidak hanya akan memberikan kenyamanan tambahan, tetapi juga akan menakuti tamu tak diundang.

Pengendalian iklim mikro

Setiap hari, EIB membantu Anda menghemat uang berkat berbagai mode pengoperasian sistem: mode nyaman, mode malam, mode “tidak ada orang di rumah”. Mode berubah sesuai jadwal atau perintah pengguna. Anda hanya perlu mengatur suhu ruangan pada layar panel sentuh satu kali untuk setiap mode.

Sistem pemanas/penyejuk udara akan mati secara otomatis untuk menghemat energi jika jendela ruangan dibuka untuk ventilasi (sinyal untuk ini akan dikirimkan melalui kontak bingkai).

Di musim panas, bilahnya secara otomatis berputar pada sudut tertentu dan mencegah sinar matahari berlebih masuk ke dalam ruangan tanpa mengurangi fluks cahaya. Dengan demikian, mereka mencegah ruangan menjadi panas dan membantu menghemat energi yang dikonsumsi oleh AC.

Situasi darurat.

Jika terjadi keadaan darurat (misalnya kebocoran air), DPR tidak hanya akan memberi tahu pengguna dan layanan terkait, tetapi juga akan mengambil tindakan yang diperlukan untuk melokalisasi kecelakaan (menghentikan pasokan air).

Efek kehadiran

Jika pengguna tidak ada, Rumah dapat meniru gaya hidup pemiliknya yang biasa, menyalakan lampu dan musik di malam hari, sehingga menciptakan efek kehadiran.

Sebagai kesimpulan, saya ingin mencatat bahwa sistem Smart Home adalah sistem otomasi rumah komprehensif yang menggunakan banyak fungsi. Sistem ini relatif populer di semua negara di dunia. Sistem ini mencakup fungsi kontrol untuk sistem seperti penerangan, ventilasi, sistem keamanan, sistem keselamatan kebakaran, sistem perlindungan kebocoran air, sistem pemanas, dll. Sistem ini bekerja berkat platform untuk membangun sistem kontrol terdistribusi bus untuk sistem di atas, seperti LanDrive, LCN, iRidium Mobile, BPT, MyHome SCS, EIB.

Relevansi tesis ini adalah menyiapkan antarmuka suara dalam sistem Rumah Pintar otomatis dikaitkan dengan kemampuan untuk mengontrol semua sistem teknik yang ada di rumah: catu daya, penerangan, pemanas, ventilasi, dll. Hampir semua orang bisa dikendalikan dengan suara peralatan elektronik, sistem elektronik apa pun dan fungsi, skenario, dan pemandangan apa pun di rumah.

Tujuan dari tesis ini adalah untuk mempelajari secara rinci pengaturan antarmuka suara, jenis kualifikasi, serta pembuatan perangkat bantuan visual untuk pengoperasian antarmuka suara dalam sistem otomatis “Rumah Pintar”.

Untuk mencapai tujuan ini, tugas-tugas berikut perlu diselesaikan:

melakukan tinjauan analitis terperinci terhadap sistem Rumah Pintar otomatis

Subyek penelitiannya adalah analisis penggunaan dan konfigurasi kontrol suara.

Metode penelitian. Metode analitis dan praktis digunakan untuk mempelajari topik ini.

Bab pertama membahas tentang klasifikasi sistem antarmuka suara pada sistem Smart Home otomatis, kelebihan dan kekurangannya, sistem rekayasa, dan sistem kontrol pencahayaan. Sintesis dan pengenalan ucapan juga dipelajari secara rinci. Diagram skema dan fungsional perangkat telah dikembangkan.

Bab kedua menjelaskan tindakan pencegahan keselamatan ketika pemeliharaan peralatan komputer, persyaratan peralatan untuk tempat kerja teknisi dan persyaratan keselamatan kebakaran.

Bab 1. Bagian teknis. Menyiapkan antarmuka suara dalam sistem rumah pintar otomatis

1.1 Tinjauan analitis

1.1.1 Sistem “Rumah Pintar” otomatis

Bayangkan gambarannya: Anda memasuki rumah, lampu otomatis menyala dan suara merdu menyambut Anda. Anda dengan santai melemparkan kalimat ke arah mikrofon: “Rumah, nyalakan komputer saya.” Setelah beberapa detik, Anda mendengar gemerisik pendingin PC Anda yang biasa.

Kita semua pernah melihat gambar serupa di film-film fiksi ilmiah asing dan bermimpi: “Suatu hari nanti hal ini akan terjadi di sini juga.” Saya segera menyenangkan Anda - sesuatu yang serupa dengan apa yang Anda lihat dapat diwujudkan sekarang dan tanpa biaya yang besar.

“Rumah pintar (Bahasa Inggris: rumah digital) adalah rumah otomatis hunian bertipe modern, yang diselenggarakan untuk kenyamanan hidup masyarakat dengan bantuan perangkat berteknologi tinggi. “Rumah pintar” harus dipahami sebagai sebuah sistem yang harus mampu mengenali situasi spesifik yang terjadi di sebuah gedung dan meresponsnya dengan tepat: salah satu sistem dapat mengontrol perilaku sistem lain sesuai dengan algoritma yang telah dikembangkan sebelumnya. Fitur utama dari bangunan cerdas adalah integrasi subsistem individu ke dalam satu kompleks yang dikendalikan. Fitur dan properti penting dari “Rumah Pintar” yang membedakannya dari metode pengorganisasian ruang hidup lainnya adalah bahwa ini adalah konsep paling progresif dari interaksi manusia dengan ruang hidup, ketika seseorang mengatur lingkungan yang diinginkan dengan satu perintah, dan otomatisasi, sesuai dengan kondisi eksternal dan internal, mengatur dan memantau mode pengoperasian semua sistem teknik dan peralatan listrik. Dalam hal ini, tidak perlu menggunakan beberapa remote control saat menonton TV, puluhan saklar saat mengontrol pencahayaan, unit terpisah saat mengontrol ventilasi dan sistem pemanas, pengawasan video dan sistem alarm, gerbang dan banyak lagi. Di rumah yang dilengkapi sistem Smart Home, cukup memilih salah satu skenario dengan satu klik pada tombol dinding (atau remote control, panel sentuh, dll.). Rumah itu sendiri akan menyesuaikan pengoperasian semua sistem sesuai dengan keinginan Anda, waktu, posisi Anda di dalam rumah, cuaca, pencahayaan luar, dll untuk memastikan keadaan nyaman di dalam rumah.

Terlepas dari penerapannya, baik itu gedung, toko perakitan, atau kereta bawah tanah, tujuan penerapan sistem tersebut adalah untuk mengurangi biaya pengoperasian, memastikan informasi penting, meningkatkan keamanan dan kenyamanan. Untuk memahami seberapa besar perubahan kemampuan otomasi dalam beberapa tahun terakhir dan bagaimana hal tersebut akan terus berubah, penting untuk memahami pentingnya beberapa terobosan teknologi yang terjadi dalam beberapa tahun terakhir. Pengembang tidak tinggal diam. Seberapa jauh kemajuan mereka hanya dalam beberapa tahun hanya dapat diprediksi dengan melihat ke belakang.

Jaringan komputer mini, dan kemudian komputer pribadi murah, yang mampu memecahkan masalah yang cukup kompleks, berkembang secara luas. tugas profesional. Benar, ada banyak hambatan serius dalam kemajuan teknologi. Tidak hanya sistem otomasi untuk berbagai tujuan bersifat otonom, tetapi sistem dari pabrikan berbeda dengan fungsi kontrol serupa, pada umumnya, tidak kompatibel satu sama lain. Perusahaan pengembang menggunakan protokol komunikasi tertutup mereka sendiri dan tidak menyediakan antarmuka untuk interaksi dengan sistem dari pabrikan lain. Karena dimiliki oleh perusahaan yang terpisah, produk dan teknologi otomasi masing-masing sulit untuk diintegrasikan satu sama lain. Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan solusi teknis yang mahal yang melibatkan penulisan perangkat lunak baru, mengubah topologi jaringan, dan pembelian komponen tambahan.

Jadi, pada titik tertentu, prasyarat obyektif untuk keberhasilan penerapan pendekatan baru di bidang otomasi berkembang di pasar.

Sebagai solusi komprehensif terhadap masalah tersebut, pertama kali muncul Gedung Intelijen (intelligent building), yang basisnya adalah jaringan kabel terstruktur. Sistem ini memungkinkan untuk berpindah dan menggunakan kabel yang sama untuk kebutuhan PBX, jaringan komputer, sistem keamanan, dll. Kemudian sistem multiplexing untuk saluran komunikasi mulai bermunculan, memungkinkan berbagai informasi dikirimkan secara bersamaan melalui satu kabel. Ilmu komputer yang berkembang pesat memungkinkan untuk mempercepat pekerjaan ini ketika menjadi jelas bagi semua orang bahwa desain sistem kabel bangunan apa pun akan menjadi usang pada saat konstruksi selesai.

Karena pengembangan kawasan ini tampaknya lebih dari sekadar menguntungkan, banyak dana yang dihabiskan untuk itu, dan sebagai hasilnya, gagasan “Rumah Pintar” muncul. Contoh khas dari bangunan seperti itu ditunjukkan pada Gambar. 1.

“Rumah pintar” adalah kompleks elektronik yang beroperasi di dalam atau di luar rumah dan melakukan kontrol terpusat terhadap semua (atau hampir semua) sistem teknik. Sistem rekayasa berarti semua peralatan teknis rumah (dari saluran pembuangan hingga peralatan audio-video). Gagasan “rumah pintar” adalah bahwa satu set perangkat elektronik secara terkoordinasi mengontrol pengoperasian semua dukungan teknis di rumah.

Sangat penting bahwa algoritma interaksi subsistem di rumah bersifat fleksibel dan dapat beradaptasi dengan perubahan kebutuhan pemilik rumah. Dalam skripsi ini terdapat beberapa penggalan teks yang hilang atau diganti dengan teks yang tidak sesuai dengan topik skripsi ini. Ada yang hilang atau tidak cocok formula yang diperlukan, perhitungan, bagan dan tabel. Untuk menerima versi asli karya tersebut, tulislah ke alamat email yang tertera di akhir tesis, di bagian akhir. Aksioma paling penting dari “rumah pintar” adalah bahwa sistem kontrol dan subsistem tekniknya harus dibangun sesuai dengan prinsip blok. Artinya setiap subsistem harus dapat beroperasi secara mandiri sehingga pengoperasiannya dapat di-debug dan dipertahankan dengan memutuskan sambungan peralatan dari kendali pusat.

Gambar.1. Tata letak "Rumah Pintar".

Sebuah “rumah pintar” memiliki sejumlah keunggulan: memungkinkan Anda menghemat hingga 10-18% listrik, meningkatkan kenyamanan dan keamanan, dll.

Prinsip pengoperasian rumah “pintar” terdiri dari komputer pusat yang menerima sinyal dari perangkat perintah, kemudian sinyal tersebut ditransmisikan ke sistem eksekutif. Berbagai perangkat dikendalikan oleh sistem otomasi sederhana.

Masalah menciptakan “rumah pintar” pertama kali diselesaikan pada tahun 1978 oleh X10 USA dan Leviton, yang mengembangkan teknologi untuk mengendalikan peralatan Rumah Tangga dengan kawat jaringan listrik rumah tangga. Dalam skripsi ini terdapat beberapa penggalan teks yang hilang atau diganti dengan teks yang tidak sesuai dengan topik skripsi ini. Beberapa rumus, perhitungan, diagram, dan tabel yang diperlukan hilang atau tidak konsisten. Untuk menerima versi asli karya tersebut, tulislah ke alamat email yang tertera di akhir tesis, di bagian akhir. Namun teknologi ini dirancang untuk tegangan 110V dan frekuensi jaringan 60 Hz, sehingga tidak tersebar luas di Rusia. Namun, X10 kini dianggap ketinggalan zaman karena dirancang untuk mengontrol perangkat penerangan listrik dan hanya mendukung enam perintah manajemen daya. Ini jelas tidak cukup untuk menciptakan “rumah cerdas”. Peralatan audio dan video memerlukan perintah minimum untuk mengganti saluran, mengubah volume, memundurkan dan mengontrol pemutaran; Namun Anda juga perlu mengelola sistem HVAC (pemanas, ventilasi, pendingin udara). Untuk mencari solusi atas masalah ini, berbagai perusahaan telah berupaya mengembangkan protokol transfer data baru.

Pengenalan ucapan manusia adalah salah satu masalah ilmiah dan teknis yang paling kompleks. Saat ini pengguna komputer dan fasilitas yang dilengkapi komputer adalah orang-orang yang bukan spesialis di bidang pemrograman. Selain itu, masalah pengendalian ucapan muncul karena fakta bahwa di beberapa bidang penerapan ucapan telah menjadi satu-satunya sarana komunikasi yang memungkinkan dengan teknologi (dalam kondisi kelebihan beban, kegelapan atau perubahan pencahayaan yang tiba-tiba, ketika tangan sibuk, ekstrim konsentrasi pada suatu objek yang tidak memungkinkan perhatiannya tidak terganggu sedetik pun, dsb). Meskipun kemajuan signifikan telah dicapai dalam bidang ini, sistem pengenalan masih sangat jauh dari kemampuan manusia.

Masalah pelaksanaan dialog ucapan manusia dan sarana teknis- tugas mendesak sibernetika modern.

Masalah pengenalan suara mesin telah menarik perhatian para spesialis sejak lama. Namun, kita belum bisa bergerak jauh ke arah tersebut. Secara formal, proses pengenalan ucapan dapat dijelaskan dalam beberapa frasa. Sinyal analog yang dihasilkan oleh mikrofon didigitalkan, dan kemudian apa yang disebut fonem diidentifikasi dalam ucapan, yaitu fragmen dasar yang membentuk semua kata yang diucapkan. Kemudian ditentukan kata mana yang sesuai dengan kombinasi fonem mana, dan kamus yang sesuai dibuat. Mengenali suatu kata berarti menemukannya dalam kamus ini dengan kombinasi fonem yang diucapkan. Seiring berkembangnya sistem komputer, menjadi semakin jelas bahwa penggunaan sistem ini akan semakin meluas jika ucapan manusia dapat digunakan saat bekerja secara langsung dengan komputer, dan khususnya dimungkinkan untuk mengontrol mesin dengan suara normal secara real time. , serta informasi masukan dan keluaran berupa ucapan manusia biasa.

Saat ini, pengendalian robot menggunakan perintah suara menjadi semakin penting. Namun, pembuatan perangkat lunak untuk kontrol suara robot industri melibatkan eksperimen selama pengembangan program di semua tahap pengembangan. Melakukan eksperimen semacam itu, memastikan penghapusan kekurangan dan kesalahan program, tidak menguntungkan secara ekonomi dalam kondisi produksi industri dan menyebabkan peningkatan biaya pengembangan dan debugging perangkat lunak. Untuk mengurangi biaya pembuatan perangkat lunak, disarankan untuk mengembangkan program yang akan menyediakan pemodelan tiga dimensi kontrol suara robot industri, yang mengarah pada kebutuhan untuk melakukan eksperimen dalam kondisi produksi hanya pada tahap terakhir pengembangan perangkat lunak.