Основные подсистемы умного дома. Умный Дом: принцип работы и основные функции системы. Что умеет система умного дома? Обзор возможностей системы

Концепция «умного дома» (smart house) кардинально меняет взгляды на принципы организации быта в современной квартире или коттедже.

«Умный дом» объединяет в единое целое домашний кинотеатр, цифровую систему видеонаблюдения, охранно-пожарную сигнализацию и контроль доступа, управление освещением и контроль климата, водоснабжения, газо- и электроснабжения, мультирум.

Климат-контроль. Наше здоровье и работоспособность во многом зависят от условий микроклимата и воздушной среды в жилых и общественных помещениях. По мере насыщения зданий отопительно-вентиляционными системами, осветительной техникой и электробытовым оборудованием современный дом становится все сложнее. Системы автоматизации позволяют не только контролировать и управлять всем домом, но и могут позаботиться о нашем здоровье. Работу системы обеспечивают приточная вентиляция, кондиционеры, электрическое или водяное отопление, теплые полы, приводы открывания окон. Для управления применяют датчики, фиксирующие текущее состояние микроклимата в доме, а также средства управления - переключатели и панели.

Система выполняет функции:

управления качеством воздуха (температура, влажность, озонирование) в зависимости от времени года и суток;
режима проветривания с помощью автоматического открывания окон; управления радиаторами отопления;
управления теплыми полами;
автоматического поддержания температуры и влажности в специальных помещениях (винный погреб, библиотека, галерея и т.п.).

Система климат-контроля позволяет управлять такими параметрами, как температура, влажность, приток свежего воздуха индивидуально для каждой комнаты, включать/выключать систему фильтрации воздуха, создать для каждого члена семьи инвидуальную систему климата, погоды в доме (например, в детской комнате всегда свежий воздух без сквозняков), что дает экономию средств, решение проблемы энергосбережения. Например, система может быть настроена таким образом, что подача тепла в нерабочее время и в выходные дни снижалась или отключалась совсем. Это особо актуально для владельцев загородных коттеджей с автономной системой отопления. Системы позволяет дистанционное включение котла отопления или переключение в экономный режим. Для более рациональной жизнедеятельности офиса возможен контроль состояния коммуникаций: электроснабжения, теплоснабжения, водоснабжения, обеспечение комфортных условий для сотрудников компании (климат-контроль и т.д.).

Домашние развлечения. В наши дни домашний кинотеатр, звук и видео в каждой комнате стали привычны. Система «умного дома» позволяет управлять стереосистемой, домашним кинотеатром или звуком в разных комнатах, не сходя с места.

Домашний кинотеатр. Подключение домашнего кинотеатра к системе «умного дома» обеспечивает автоматизированное управление комплексом аудио- и видеооборудования, а также рядом вспомогательных функций. Идеальный домашний кинотеатр включает в себя один или несколько источников звука и изображения (HD-плеер, DVD-проигрыватель, мультимедиа-сервер), многоканальный AV-ресивер, комплект акустических систем (обычно это наличие пяти или семи колонок и сабвуфера), плазменную панель, ЖК-телевизор, или проектор с экраном.

Просмотр фильмов, телепередач, прослушивание музыки — далеко не полный список того, что может предложить современная технология «умный дом». Подключение домашнего кинотеатра к системе «умный дом» дает возможность автоматизированного управления комплексом аудио- и видеооборудования с единого пульт управления или сенсорной панели. Программирование сценария позволяет выполнять перечень команд с помощью одной кнопки. При активизации функции «просмотр фильма» опускается моторизованный экран, выдвигается спрятанный в нише проектор, закрываются жалюзи на окнах, освещение переходит в режим "Кино" и свет гаснет.

Мультирум. Функция мультирум распределяет аудио- и видеосигнал, позволяя прослушивать источник сигнала (один или несколько) в независимых зонах (комнатах), управлять источником из любой зоны и регулировать громкость. Количество как зон, так и источников сигнала может быть не ограничено. При этом вся аппаратура сосредоточена только в одном месте Вашего дома. Управление системой осуществляется с помощью стационарных (настенных и настольных) кнопочных панелей, пульта ДУ или сенсорных панелей. Они помогают управлять параметрами источника сигнала из каждой зоны.

Управление освещением. Одним из самых наглядных проявлений «интеллекта» является управление освещением. Освещение системы «умного дома» позволяет разумно и экономно управлять световыми ресурсами квартиры, коттеджа, офиса. Работа систем освещения подчинена выключателям, кнопочным панелям на микроконтроллерах, сенсорным панелям. Автоматический режим работы системы освещения осуществляется с помощью различных датчиков (наружных и внутренних) и таймеров для программируемого включения и выключения светильников в заданное время. Система позволяет управлять яркостью освещения, управлять освещением по таймеру и времени суток, создавать эффект присутствия хозяев дома и световые сцены.

Управление электропитанием. "Умный дом" представляет собой комплекс технологий и систем, которые делают дом максимально комфортным, безопасным и энергосберегающим. В основе безотказной и стабильной работы всех устройств лежит бесперебойное и качественное электропитание, именно оно отвечает за работоспособность электронного оборудования в моменты отключения централизованного электроснабжения.

Системы бесперебойного электропитания и электроснабжения включают аккумуляторные батареи, преобразователи напряжения, зарядные устройства, бензиновые и дизельные генераторы (для мощных энергопотребителей). При кратковременном отключении питания система способна сглаживать колебания напряжения. При длительном отсутствии тока происходит отключение электронного оборудования (за исключением подсистем безопасности, связи и центрального процессора).

Системы безопасности. Умный дом" - единая система управления и контроля комфортом и безопасностью дома и его обитателей. Она контролирует не только целостность инженерных систем, но сохранит дом от визита непрошенных гостей. Системы безопасности включают охранно-пожарную сигнализацию, видеонаблюдение внутри дома, видеонаблюдение за участком, видеодомофон, охрану периметра.

Инженерная безопасность.

защиту от протечек;
защиту от короткого замыкания в электросети;
защиту от возгораний (датчик задымления);
автономное энергоснабжение (дизель-генератор);
автоматическую систему пожаротушения;
аварийную сигнализацию для вызова сервисных служб.

Cистемы безопасности предназначены обеспечить безопасность дома, защитить от любых чрезвычайных ситуаций. Сюда входят: защита от вторжения с помощью камер видеонаблюдения, автоматизации дверей, ворот, рольставней, охранной сигнализации, предотвращение аварийных ситуаций. Оставленные включенными утюг, щипцы или духовка, будут вовремя выключены, а в случае любого возгорания или задымления сработает пожарная сигнализация. О протечках воды или газа система сразу же уведомит хозяина и соответствующие службы.

Личная безопасность и здоровье человека. Система "умный дом" обеспечивает:

контроль целостности периметра (двери и окна);
имитацию присутствия хозяев;
автоматизированный контроль доступа в помещение;
видеонаблюдение за прилегающей территорией;
автоматическое освещение территории при проникновении;
управление защитными жалюзи;
возможность вызова вневедомственной охраны;
получение картинки с любой камеры видеонаблюдения через Интернет
предотвращение ситуаций, угрожающих здоровью человека: защита от пожара, утечек газа и т.д.
необходимый комфорт и безопасность для обеспечения оптимального ухода за ребенком, видеоняни и др.

Текущее состояние охраняемых зон контролируют проводные и беспроводные датчики (датчики окон, дверей, движения, задымленности). В зависимости от типа сигнала они вызывают соответствующую реакцию управляющей системы.

Система видеонаблюдения. Одна из возможностей интеллектуальных домов - «умная» система видеонаблюдения. Видеокамера представляет собой сервер с адресом в Интернете, с которым можно связаться из любой точки земного шара. Система позволяет просматривать данные наблюдения с любого расстояния. Дом делится на несколько зон, и в наиболее важных устанавливаются управляемые видеокамеры. Как правило, объектами защиты и контроля являются: прилегающая к зданию территория, включая ограду и отдельно стоящие постройки; входные ворота, двери, калитки, подходы и подъезды к ним; входные и лифтовые холлы подьездов, квартир. Камера может работать постоянно или включаться от движения, чтобы не фиксировать лишнюю информацию. Сигналы от камер сводятся в центр управления.

Телевидение и связь. Одной из основных возможностей, предоставляемых системой "умный дом", является телевидение и связь, которые обеспечивают структурированные кабельные сети (спутниковое, эфирное телевидение, телефония, компьютерная сеть). Система "умный дом" позволяет, находясь в доме, быть всегда в центре событий, интегрируя источники получения информации (телевидение и интернет) в окружающую среду. Система позволяет вести прием и распределение эфирного или спутникового ТВ по всем помещениям на любой источник воспроизведения, а так же распределять другие потоки цифровых данных (интернет) по дому. Интеграция с системой видеонаблюдения позволит получать изображение от камер наблюдения на любом телевизоре в доме. Сигнал вещательного/спутникового телевидения с антенны поступает в систему «мультирум», а далее распределяется между различными комнатами с телевизорами, ТВ-тюнерами и управляющими устройствами.

Система "умный дом" делает возможным общение со своим домом по телефону. Вы получаете не только полную информацию о текущем состоянии подсистем, но возможность удаленного управления каждой из них. В Ваше отсутствие телефонные звонки могут быть автоматически переадресованы на Ваш мобильный; пришедшие гости, позвонив по домофону, смогут пообщаться с вами, так как система переадресует на мобильный телефон звонок по домофону. В случае, если надо впустить его в дом, расстояния - не проблема, открыть ему дверь можно и с внутреннего телефона.

Вести диалог между "умным" домом и его хозяином помогает интернет. С любого компьютера, подключенного к интернету, из любой точки мира можно узнать о состоянии дома, посмотреть записи камер видеонаблюдения. Wi-Fi сети для передачи данных особенно удобны в плане модернизации.

«Умный дом» - уникальная интеллектуальная система, делающая жизнь более удобной, комфортной и безопасной. Система обеспечивает слаженную и согласованную работу всех систем жизнеобеспечения жилища: отопления, кондиционирования, водоснабжения, освещения. Кроме того, к системе может быть подключено дополнительное оборудование - аудио-, видео-, бытовая техника, охранные системы, управление шторами, рольставнями, дверями, воротами. Управление всеми системами дома осуществляется дистанционно с помощью стационарных либо переносных панелей управления. Функции панели управления также может выполнять компьютер, смартфон, планшет или другое электронное устройство такого типа. Посредством Интернета управление и контроль технического оснащения дома или квартиры производится из любой точки планеты.

Количество систем, входящих в состав «умного дома», зависит от желаний, потребностей и финансовых возможностей заказчика. В первую очередь, к интеллектуальному управлению подключаются основные системы - отопление, кондиционирование, вентиляция и освещение.

Отопление

Автоматическое управление отоплением позволяет создать оптимальный температурный режим в квартире или доме, интеллектуальная система дает возможность настроить разную температуру в помещениях, а также изменять микроклимат в жилище в зависимости от времени суток, что значительно сокращает расход электроэнергии. Экономия электроэнергии с помощью системы «умный дом» достигает 40%.

Вентиляция и кондиционирование

Системы вентиляции и кондиционирования обеспечивают комфортный микроклимат в жилых помещениях, регулируя температуру воздуха в зависимости от температуры окружающей среды. Кроме того, вентиляционное оборудование наделено способностью устранять различные неприятные запахи, а также фильтровать поступающий воздух, не позволяя частицам пыли и другим загрязнениям проникнуть в дом. Климатические системы зачастую оснащены увлажнителями воздуха, что особенно актуально в зимнее время, когда воздух становится слишком сухим вследствие работы системы отопления.

Освещение

Осуществляется централизованно в соответствии с заранее настроенными сценариями. Система управления позволяет регулировать уровень освещения в различных помещениях в зависимости от времени суток, обеспечивая наиболее комфортную обстановку в доме. По заданному сценарию освещение может включаться в отсутствие хозяев в вечернее время, создавая иллюзию нахождения в доме людей, что особенно важно в загородных домах, где не проживают постоянно. обычно снабжено датчиками движения, включающими освещение, когда человек входит в комнату, и выключающими, когда хозяева покидают помещение. К системе управления можно подключить как внутреннее освещение дома, так и освещение гаража, подсобных помещений, беседок, участка.

Мультирум

Весьма удобная, но не самая необходимая подсистема «умного дома», эта система управляет устройством, передающим аудио- и видеосигналы ко всем и телевизорам, имеющимся в доме. Единый комплекс управления позволяет слушать музыку, смотреть фильмы или телепередачи в любом помещении, с помощью панели управления можно настраивать уровень громкости, включать или выключать изображение, программировать включение аудио- или видеосистем в определенное время.

Система безопасности

Интеллектуальная система безопасности призвана оперативно реагировать на все нештатные ситуации, возникающие в доме, - возгорание, задымление, утечки воды или газа, проникновение посторонних на охраняемую территорию. В случае опасности система отправляет оповещение на мобильный телефон или компьютер хозяев дома, а также на пульт охраны. При возникновении пожара «умная» аппаратура не только сигнализирует об этом, но и определяет очаг возгорания и включает систему пожаротушения.

Видеонаблюдение

Система видеонаблюдения дает возможность наблюдать за тем, что происходит в доме и на придомовой территории в целях обеспечения безопасности жильцов и сохранности имущества.

Говорят, что каждый дом похож на своего хозяина: в квартире пожилой дамы каждое кресло дышит уютом, представительский особняк успешного бизнесмена демонстрирует респектабельность и уверенность в себе, а арт-студия молодого художника полностью отражает его творческий полёт мысли.

При этом у каждого хорошего хозяина руки не работают отдельно от головы: глаза видят, уши слышат, мозг принимает решения и отдаёт команды телу. Именно так достигается наилучший результат работы: объединение всех систем организма в одно целое приводит к оптимальному функционированию.

Так же и в Умном доме - все системы в нём работают слаженно, согласованно и взаимосвязано . В таком доме не перегорит проводка, оттого что на неё попала вода из разлившейся ванны. Не лопнут трубы из-за постоянных перепадов температуры. Не промёрзнут комнаты из-за внезапных перебоев с электричеством.

Согласовать подобным образом системы жизнеобеспечения, установить контроль над домом, осуществлять наблюдение за ним по сети интернет или через удалённое видеонаблюдение, запрограммировать взаимодействие различных систем дома и их поведение в зависимости от времени суток, погоды или, скажем, настроения хозяина, в наши дни совершенно не составляет труда.

Интеллектуальная система «Умный дом» - это высокотехнологичная система, позволяющая объединить все коммуникации в одну и поставить её под управление искусственного интеллекта, программируемого и настраиваемого под все потребности и пожелания хозяина.

Отопление , освещение , водопровод, сигнализация в квартире - всё это можно подчинить централизованному контролю с помощью установки системы «Умный дом».

Хотите, чтобы по вечерам в гостиной зажигался верхний свет, а днём горела только настольная лампа в кабинете? Предпочитаете зимой греть ноги в кресле на кухне, а по осени не желаете мёрзнуть в спальне? Хотите иметь возможность включить через интернет обогреватель на даче, чтобы помещение прогрелось к Вашему приезду?

Или, скажем, хотите, чтобы Вас оповещали с помощью SMS о внезапных отключениях электричества или сработавшей сигнализации? В наше время для этого не требуется нанимать целый дорогостоящий штат прислуги и охраны - всё это сделает «Умный дом».

При этом не стоит думать, что такая система не доступна для человека, который не располагает загородной виллой, а просто хочет иметь уверенность в безопасности своей квартиры, когда она остаётся без присмотра хозяина: базовый функционал системы «Умный дом» по стоимости сопоставима с монтажом обычного домофона.

Кроме того, уже установленную систему можно развивать в дальнейшем, добавляя новые коммуникации или расширяя взаимодействия уже подключенных. Начните с недорогого готового решения Умного дома , а затем дополняйте его теми компонентами, которые покажутся вам наиболее полезными.

Что включает такая система?

Умный дом - единая система управления в доме, офисе, квартире или здании, включающая в себя датчики, управляющие элементы и исполнительные устройства. Управляющие элементы принимают сигналы с датчиков и контролируют работу исполнительных устройств, действуя согласно заданным алгоритмам и объединяя следующие системы:

Отопление дома (посредством радиаторов или теплых полов),
Охранная и пожарная сигнализация ,
Контроль аварийных ситуаций : утечки воды, газа, аварии в электросети,
Видеонаблюдение (локальное и удаленное),
Управление внутренним и уличным освещением ,
Распределение видео и аудиопотоков и по помещениям (мультирум),
Управление обогревом ливневой канализации, ступеней лестниц и дорожек,
Контроль над энергопотреблением, ограничение пиковых нагрузок и распределение нагрузок по фазам питающей сети,
: аккумуляторными ИБП и дизель-генераторами,
Управления канализационных насосных станций и системам автополива зеленых территорий,
Управление воротами и шлагбаумами,

«Умный дом» (англ. Smart house) – это комплекс систем, состоящих из устройств и приборов, связанных между собой каналами коммутациями, которые выполняют автоматизацию бытовых процессов жизнедеятельности и безопасности человека.

Такие системы являются автономными и очень высокоинтеллектуальными. Они позволяют контролировать расходы электроэнергии, воды, газа и других коммунальных услуг, отвечают за охранную и пожарную безопасность, осуществляют видеонаблюдение за прилегающими территориями. Также, «умный дом» обеспечивает ограниченный доступ на определённые территории и помещения, к примеру, детей или гостей, и быстро реагирует на все изменения, которые происходят в доме. Вся система работает с помощью автоматики и микроконтроллеров.

Как это работает

Как упоминалось выше, принцип работы основывается на автоматизации с помощью датчиков, сенсоров и контроллеров. Все группы датчики и сенсоры подключаются к центральной линии, через которую осуществляется управление ними.

К примеру, в системах отопления устанавливается термостат с микроконтроллером. При изменении температуры воздуха на улице, микроконтроллер задаёт необходимый температурный режим внутри дома.

Датчики движения реагируют на нахождение человека таким образом, что свет включается только там, где находится хозяин.

По схожему принципу работает система освещения, как в доме, так и снаружи, специальные теневые датчики управляют светом.

В современных «smart домах» подключение и управление происходит по беспроводному принципу, что более экономно и удобно, а также не требует монтажных работ для прокладки кабеля, а в качестве пульта может быть планшет или телефон.

Основные функции «smart house»

Освещение. Вся осветительная техника, лампы и приборы в доме и приусадебном участке подключены в одну общую сеть, которая управляется и контролируется микропроцессорами, что позволяет экономно расходовать электричество. Регулирование осуществляется с помощью дистанционных пультов, сенсорных панелей, переключателей, приложений на смартфонах. Стоит отметить, что можно устанавливать автоматические жалюзи, которые опускаются, если солнце светит прямо в окна.
Охрана и безопасность. Надёжная защита дома от нежелательных посторонних проникновений достигается за счёт охранной сигнализации и видеонаблюдения, датчиков движения, разбития окон и открывания дверей. Причём картинку с камер наблюдения можно просматривать на планшете или смартфоне при помощи специальных программ. Все коммуникации, включая водо- и газопровод, контролируются специальными газоанализаторами, датчиками влаги и устройствами блокировки подачи воды, а пожарная сигнализация защитит дом от возгорания.
Микроклимат. Вентиляция, отопление и все кондиционеры в доме объединены в одну сеть, которая регулирует температуру и влажность в каждой комнате. Помимо помещений внутри дома. Система климат - контроля следит за температурой сауны или бани, теплице или оранжереи.
Мультирум. Такая система позволяет распределить видео и аудио по нужным комнатам от одного проигрывателя.

Преимущества и недостатки

«Smart home» имеет ряд таких преимуществ:

Автоматизированные системы контроля позволят до 30% экономить на коммунальных услугах, так как обогрев или освещение происходит только в нужное время. Также хозяевам больше не нужно будет затрачивать время на включение или выключение тех, или иных выключателей, вентилей и т.д.
Если в доме находится маленький ребёнок, то есть возможность временно отключать розетки от общей сети и блокировать двери. Аналогично можно присматривать за детьми и подросткового возраста, если в доме отсутствуют взрослые.
Постоянное наблюдение за домом и участком прямо с экрана смартфона или ноутбука и своевременное реагирование на проникновение или взлом надёжно защитит имущество от воров и грабителей.
Чтобы отправиться в отпуск, теперь не нужно будет просить друзей или родственников присмотреть за квартирой или домом. «Умная» сеть сама позаботится о жилище и даже обогреет и проветрит помещения к приезду хозяев.
Модульное построение структуры «smart home» позволяет её постоянно расширять и обновлять, а в случае поломки меняется только неисправный компонент. Поэтому, при отсутствии бюджета на всю структуру можно устанавливать её по частям.

Однако, кроме отличных характеристик, есть и недостатки:

Существует вероятность сбоя автоматики. Это относится к более дешёвым устройствам. Также необходимо регулярно обновлять и перенастраивать систему.
Не все поставщики оборудования занимаются поддержкой и обслуживанием, что утрудняет ситуация при поломке или модернизации электронных компонентов.
Цена на оборудование и установку варьируется от 3000 до 5000 долларов США, поэтому позволить себе такую роскошь может далеко не каждый.

Видеообзор о том, как сделать систему управления "Умный дом" самому

Компания «Разумный дом» является крупнейшим отечественным производителем и поставщиком оборудования для умного дома. Компания была основана в 2005 году в г. Туле. Основное направление деятельности разработка и производство оборудования для умного дома и автоматизации зданий. Линейка исполнительных модулей и контроллеров по популярным протоколам X10, Modbus и Smart- Bus дает возможность находить оптимальное решение по функционалу, цене, качеству и гарантийному обслуживанию.

Продукция компании позволяет установщикам с минимальными и временными затратами реализовывать проекты в новых домах, а также осуществлять интеграцию оборудования в уже существующую электропроводку. Такой подход дает в долгосрочной перспективе хорошее и надежное решение в рамках разумного бюджета. Более того, позволяет избежать непредвиденных расходов в течение десятков лет. Система легко наращивается. Установив базовый комплект, можно позже добавить требуемые функции. Вся продукция сертифицирована.