Дом XXI века – это только умный дом! Кто не мечтает о комфортном и надежном жилье, которое находится под полным контролем у самого себя и управляется с мобильного? Ну что ж, все начинается с проекта!
Умный дом – это не только автоматическое включение и выключение систем жизнеобеспечения, но и безопасность, построенная на системе датчиков, которые распознают состояние вне и внутри дома. Все подсистемы и устройства объединяются в единый комплекс. Интеллектуальное жилище – это сложный инженерный объект, увязывающий работу освещения и энергоснабжения, водообеспечения, вентиляции, кондиционирования, отопления. Успех создания умного дома зависит от тщательно разработанного проекта, в котором учтены все необходимые функции системы, выполнен правильный выбор технологических решений, методы монтажа и отладки.
Современные требования к проекту умного дома
Главное требование – профессиональное выполнение. Любая, даже незначительная ошибка может стать фатальной для работы всей системы жизнеобеспечения дома, а существование в нем станет невозможным.
Другое требование - умный дом нельзя оставлять изолированным от внешних, более крупных систем. Речь идет об управлении экстренной помощью, многоквартирным зданием, доставкой контента и т.п. Никакой автономии. Проект должен оставлять место для дополнений и пожеланий заказчика.
Еще одна важная задача умного дома - обеспечение связности датчиков исполнительных устройств с ядром системы управления. Система связи должна работать достаточно быстро, с большим объемом запоминания, высокой пропускной способностью, легко интегрировать различные устройства и добавлять новые.
Этапы проектирования
Профессионалы выделяют три этапа проектирования, которые универсальны как для архитектурных, так и для инженерных проектов:
Этап – создание эскизного проекта. Это не только рисунок – собственно эскиз дома, но и описание комплекса задач для выполнения автоматизированной системой. На этом этапе выполняют предварительный подбор оборудования. Здесь же рассчитывают примерную стоимость создания умного дома и заказчик уже знаком с набором функций системы.
Этап - составление ТЗ на проектирование. Важно, что заказчик уже представляет стоимость проекта и во что обойдется его воплощение.
Этап - разработка детального проекта с комплектом чертежей для строительства и монтажа, спецификация оборудования, календарный план выполнения работ.
По завершению работ клиент должен получить на руки подробную спецификацию оборудования с функциональными схемами, чертежами, кабельный журнал, схемы электрических и приборных шкафов.
Варианты создания умного дома
DIY-решения (сделай сам) – вариант из коробки, когда потребитель собирает систему самостоятельно без ее отладки. Обычно монтируется до финишной отделки дома.
Профессиональные решения Custom Install – проектные решения принимаются на этапе строительства дома или квартиры. Суть в том, что наличие и пути прокладки электрических и сигнальных кабелей должно проектироваться одновременно с домом. Здесь необходимо предусмотреть зоны доступа, люки к проводам и датчикам. По сути – это совместная работа проектировщика, инженера и архитектора.
Составные части системы управления умным домом
«Глаза» и «уши» дома – система всевозможных датчиков. За системой датчиков идут исполнительные устройства, распознающие информацию от датчиков и реагирующие на нее соответствующим образом – периферия умного дома. Между датчиками и исполнительными устройствами располагаются многочисленные сети сбора данных и передачи команд. Система не обходится без модуля хранения данных. В нем хранится информация о состоянии датчиков и исполнительных устройств. Вся система собрана в интеллектуальное ядро и клиентский сервис – программную оболочку, в которой работают устройства.
Способы организации сети передачи данных
Специалисты выделяют три основных способа передачи данных:
Беспроводные технологии. В настоящее время существуют беспроводные технологии двух видов:
- фиксированная топология – проектируется и устанавливается вручную;
- меш-сети – одноранговые, самонастраивающиеся на базе протоколов Z-Wave, ZigBee, Bluetooth и др.
Посредством специальных проводов. Эта сеть строится на основе последовательных протоколов, типа 1-wire. Однако сам факт прокладки специальных кабелей рассматривается специалистами сейчас как недостаток.
Используя силовые кабели.
При использовании силовых кабелей проект и монтаж должны осуществлять специалисты. В этой технологии много тонкостей, например, возникновение наведенных токов.
Умный дом и мобильные приложения
Интернет и облачные сервисы не могут оставаться в стороне от технологий умного дома и не служить для комфорта проживания. С помощью смартфонов и планшетов можно на больших расстояниях управлять умным домом и делать его более комфортным. Это удобно в дороге, а также для управления дачным домом. Технологии SmartThings работают в содружестве с мобильными операторами, как МТС и Мегафон. Приложение в телефоне пользователя позволяет видеть суммарный объем потраченной электроэнергии, состояние охранной системы и оценивать климатическую обстановку в доме. Полезны и встроенные охранные системы, которые распознают и реагируют на такие аварийные ситуации, как утечка газа, воды, возгорание, проникновение посторонних лиц в дом. Они направляют сигнал о ЧП на дисплей смартфон, а также в службу спасения, пожарным или полицию.
Использование старых гаджетов в умном доме
Старые мобильные устройства или планшеты могут служить камерами слежения, датчиками движения и другими полезными приспособлениями. Для этого разработано приложение «Manything». Такой вариант удешевляет проект умного дома, добросовестные проектировщики обязательно о нем сообщат клиенту.
Бюджетный вариант умного дома на оборудовании Wiren Board
Такой вариант под силу смонтировать самому, если есть даже скромные познания по электрике. Оборудование работает по открытому протоколу Modbus RTU, при наличии библиотеки и драйвера, который есть в любом софте или фреймворке. Устройства можно подключать последовательно. Работа облегчается тем, что на один кабель можно повесить почти 250 устройств.
Из-за особенностей работы протокола Modbus RTU, контроллер опрашивает все устройства по очереди, поэтому если на шине 20…30 устройств с множеством регистров, то опрос каждого устройства происходит медленно, от 500 мс до нескольких секунд. Однако это не является проблемой при работе системы, исполнительное устройство, например реле, срабатывает мгновенно.
Основные подходы к проектированию бюджетного умного дома
Речь идет о системах монтажа сетей сбора и передачи данных. Для бюджетного умного дома – это сеть проводов. Чаще всего используют два подхода — централизованный (все провода в щит) и распределенный (модули ввода/вывода располагаются по месту, а в щит к контроллеру идёт только шина RS-485). Однако специалисты могут совмещать обе технологии, делая проект более логичным.
В проекте освещения умного дома следует продумать сценарные и проходные выключатели, возможно понадобится освещение по типу «эффект присутствия». Сценарии программируются, например, «освещение комнаты при просмотре телевизора»: система понимает ее как приглушенный свет. Команду можно подавать голосом.
При проектировании бюджетного умного дома следует учесть включение вытяжки санузла и ванной, открытие и закрытие штор по расписанию. Для загородных домов актуальным остается включение отопления и теплых полов на нужный режим, когда хозяева в пути из города на дачу. Если приезд не планируется, систему следует выставить на минимальный обогрев.
Проектирование умных домов – вполне посильная задача. Главное – обратиться к профессионалам, которые грамотно подберут вариант по функциональности, удобству монтажа, управления и стоимости.