Проекты современных умных домов

Проекты умного дома

Проект умного дома представляет собой комплекс электронных устройств, установленный по всему помещению, который исполняет централизованное управление инженерными системами. К инженерным системам относятся канализация, аудио- и видеотехника, газопровод и прочее техническое оснащение квартиры. В этой статье мы рассмотрим общие вопросы при создании умного дома, обзор типовых решений и примеры проектов, которые можно выполнить своими руками.

Типовая структура проекта Умного дома

Система умный дом должна базироваться на следующих принципах:

• сбалансированное функционирование всего оборудования;
• фиксирование всех событий с детальным отчетом и указанием рабочего прибора;
• постоянное отслеживание работы и состояния всего оборудование;
• незамедлительное оповещение хозяина о наступлении аварийной ситуации;
• быстрое реагирование на событие и анализ ситуации;
• предупреждение, предотвращение и ликвидация аварийных случаев;
• простота и удобство управления.

Структура умного дома включает в себя климат-контроль, освещение и электричество, безопасность, систему мультимедиа, погоду и полив растений. Для реализации каждого пункта требуется свой набор датчиков и других компонентов.

В состав умного дома входят устройства, которыми нужно управлять (датчики, видеокамеры, интеллектуальные розетки), и приборы, которые производят управление (пульты ДУ, системы связи).

Система умный дом имеет свои преимущества:

• экономия времени на настройку и проведение различных операций;
• экономия электроэнергии, воды, газа;
• настройка микроклимата положительно скажется на здоровье – в системе можно запрограммировать уменьшение температуры ночью, что способствует скорейшему засыпанию;
• оповещение хозяина о наступлении какого-либо события;
• простота управления – доступ можно осуществлять через приложения на телефоне или планшете;
• быстрое реагирование на аварийную ситуацию и возможность ее предотвратить;
• возможность программирования уникальных сценариев.

Умный дом не лишен недостатков. Один из основных минусов – это высокая стоимость всего оборудования, его монтажа, содержания и обслуживания. Время окупаемости может быть длительным, особенно при поломке оборудования.

Проекты умного дома своими руками

Интеллектуальную систему можно собрать своими руками. Все оборудование и программы управления можно приобрести в магазинах.

Планируя проект, нужно обратить внимание на следующие пункты:

• Пользователь. Нужно продумать, как с системой будут обращаться обычные люди. Она должна быть простой, чтобы пользователю не пришлось долго думать, куда нажать и что сделать для совершения операции.
• Выбор технологии. Можно сделать беспроводную, проводную или комбинированную систему. Если будет проводная или комбинированная, следует заранее продумать, где будут размещаться кабели, куда помещать элементы автоматизации и розетки. В беспроводной системе нужно решить, где закрепить датчики и приемники, куда поставить повторители сигналов.
• Исполнитель. Кто будет заниматься организацией и поддержкой системы – сам человек или фирма.
• Автономность. Заранее продумывается функционал и возможности интеллектуального жилища. Нужно также заранее предусмотреть работу системы при отсутствии интенет соединения.
• Ядро, управляющее системой. Нужно решить, какое устройство будет подавать команды, принимать сигналы и анализировать полученные данные.
• Размещение ядра комплекса. Оно должно находиться в проветриваемом помещении (например, кладовка или шкаф).
• Расходы. Сюда относятся как финансовые, так и энергетические затраты.

Разные системы нуждаются в наличии устройства с заранее установленными программами. В качестве такого прибора может выступать компьютер, планшет или телефон.

Выполнение проекта требует понимания и знания основ работы, конфигурации, особенностей комплекса. Перед началом разрабатывается схема умного дома со всеми точками монтажа, способов объединения, контроля.

Для сборки системы можно приобрести готовый набор, в котором будет все необходимое оборудование и инструкция по сборке. Недостатки наборов из коробки – сильно завышенная стоимость, закрытые типы протоколов и систем и отсутствие возможности внесения изменений в систему. Собирая систему своими руками, можно на чем-то сэкономить, но для разработки нужно обладать серьезными знаниями и умениями в области электрики, принципов организации автоматизации, программирования. Также возникает сложность в синхронизации и объединении гаджетов от разных фирм. Придется либо выбирать продукцию от одного изготовителя, либо управлять каждым устройством отдельно.

Состав комплекса напрямую зависит от того, в каком типе помещения он используется. Для частных домов и коттеджей актуальны отопительные системы, водоснабжение, электроснабжение, работающие в автономном режиме. В квартире функции упрощаются из-за подключения к централизованным сетям – здесь достаточно своевременно включать и отключать систему. С увеличением площади и автономности жилища возрастает и количество задействованных механизмов. Чем меньше жилье зависит от централизованной системы, тем больше ресурсов нужно потратить для создания комплекса управления. Также в большом помещении потребуются проводные линии, в то время как в небольшой квартире работу можно осуществлять по радиоканалу.

Процесс монтажа системы умный дом следующий:

• проектирование каждого участка, который будет оснащен интеллектуальными приборами;
• анализ выбранных подсистем;
• изучение возможности установки умных систем;
• приобретение нужного оборудования;
• прокладка кабелей;
• монтаж датчиков контроля;
• подключение и установка исполнительных компонентов;
• подключение всех составляющих к плате процессора.

Когда монтаж заканчивается, производится тестовый пуск системы. Во время проверки проводятся различные ситуации – резкое охлаждение или перегрев помещение, срабатывание пожарных, охранных датчиков, искусственное увеличение или уменьшение освещенности. При неудаче ищется ошибка и исправляется.

Затем начинается отладка системы. Прописываются нужные сценарии, задаются основные параметры работы, выбирается способ управления.

Самый сложный этап – программирование умного дома. Если система коробочная, проблем не возникнет, так как есть программа с прописанными сценариями, которые остается только подстроить под себя. В остальных случаях придется самостоятельно разрабатывать программное обеспечение. Существуют рабочие модули, которые можно скачать в интернете, но их придется переделывать и настраивать под свое оборудование.

Рекомендуется начинать установку с самых простых функций, так как всю многоуровневую систему с первого раза спроектировать не получится. Затем можно постепенно выполнять более сложные операции.

Обдумывая возможность установки умного дома, возникает вопрос – выгодна ли такая система. Интеллектуальные технологии делают жизнь не только простой и комфортной, но и безопасной. С умным домом можно не беспокоиться о не выключенной розетке или работающей плите. Через панель управления можно прописать сценарии работы приборов и их расписание. Охранные и противопожарные системы всегда уведомят хозяина и соответствующие службы по возникновении аварийного случая. Особое внимание уделяется климатической системе. Оптимальные температуры сделают жизнь не только комфортной, но и здоровой и экономичной. Впустую тепло расходоваться не будет, что приведет к существенной экономии финансов.

ТОП 5 необычных проектов

Реализация проектов невозможна без умных устройств. Они могут выполнять не только свои классические задачи, но и делать дополнительную работу.

Домофон Belle

Умный домофон может записывать видео в формате HD 24 часа в сутки. Он ведет ночную съемку, может фиксировать посетителей и сообщать хозяевам о приходе гостей. Даже если дома никого нет, домофон передаст сообщение и покажет трансляцию происходящего в доме.

Важной отличительной особенностью прибора является возможность посетителя совершить звонок владельцам дома. Если они не смогут ответить, с посетителем пообщается встроенный голосовой помощник. Гаджет может записать видеообращение, также он запоминает частых гостей.

Зеркало Mirror

От обычных зеркал Mirror отличается встроенным в него фитнес тренером. Стоит включить прибор, и помещение становится спортивным виртуальным залом. На дисплее зеркала появляется картинка виртуального тренера, который вместе с человеком выполняет тренировку, показывает правильность выполнения упражнений и дает советы. В выключенном состоянии устройство является обычным зеркалом.

В зеркале записано более 50 видов различных спортивных упражнений. Есть программы бокса, йоги, растяжки, фитнеса. С учетом индивидуальных особенностей человека и его предпочтений подбирается оптимальная программа тренировок.

Дополнительно зеркало может следить за состоянием здоровья. Для этого гаджет синхронизируется с фитнес браслетом или другим устройством, считывает информацию и выдает полученные данные на экране.

Интеллектуальный будильник Xiao AI Smart Alarm Clock

Будильник от Xiaomi является полноценным гаджетом для сна и домашних дел. В нем установлен голосовой ассистент, но он различает только китайский язык. Помощник может оповещать о важных событиях, сообщать прогноз погоды, управлять другими бытовыми приборами. Работает прибор через приложение Mijia.

Отличительной чертой интеллектуального будильника является возможность убаюкивать человека на ночь. В памяти устройства записаны различные успокаивающие звуки, способствующие быстрому засыпанию. Чтобы разбудить хозяина, по умолчанию установлен режим нарастания громкости, чтобы пробуждение происходило плавно. Время подъема и смена режима производятся в приложении.

Перерабатывающее устройство Zera Food Recycler

Прибор для утилизации бытовых отходов делает жизнь не только комфортнее, но и безопаснее для окружающей среды. Устройство представляет собой визуально привлекательный белый контейнер размерами меньше, чем посудомоечная машина.

Принцип работы следующие – пищевые отходы укладываются в утилизатор через отверстие, которое потом закрывается крышкой. Мусор попадает в смешивающую камеру, где он перемешивается и измельчается. После этого отходы отправляются в камеру переработки, где они обрабатываются специальным составом. Эта смесь способствует быстрому разложению отходов. В итоге получается экологически чистое готовое удобрение, которое можно использовать в огороде. Полный рабочий цикл агрегат проходит за сутки.

Работает через приложение, в котором пользователь может запускать прибор, получать уведомление об окончании цикла, уточнять статус переработки.

Подобные устройства помогают разгрузить полигоны, сэкономить на транспортировке мусора и значительно улучшить экологическую ситуацию конкретного места.

Метеостанция Netatmo

Это гаджет имеет целый спектр различных задач. Он может определять качество воздуха, замерять его состав, в режиме реального времени выдавать метеорологическую сводку о состоянии окружающей среды в доме и за его пределами. В станцию встроены барометр, термометр, гигрометр. Прибор также умеет определять уровень шума.

Подключение беспроводное. В основном режиме метеостанция не взаимодействует со смартфоном или компьютером, она напрямую подключается к интернету и предает показания на сервер фирмы. Приложения получают информацию с этого сервера и выводят их на экран владельца. Есть возможность посмотреть, что показывают другие устройства рядом с пользователем.

Источник

Когда внедрять умный дом: готовые проекты и рекомендации

Перед тем, как сделать проект умного дома, необходимо тщательно взвесить свои технические навыки и финансовые возможности. Система контроля безопасности, микроклимата и управления бытовыми приборами рассчитана на десятки лет эксплуатации. Ошибки, допущенные при планировке размещения составляющих, влекут трудоемкую переделку и дополнительные затраты. В большинстве случаев, целесообразно воспользоваться услугами профессиональных инженеров. Однако при определенных условиях спроектировать и создать умный дом возможно самостоятельно.

Когда начать проектировать системы умного дома

Проект по технологии умный дом – залог комфорта и безупречной работы далеко не дешевого оборудования. В идеальном варианте, к планировке необходимо приступать до проведения капитального ремонта или в процессе строительства частного дома. Создание умного дома подразумевает дополнительную электропроводку, размещение датчиков, выключателей и исполнительных устройств, что вызывает необходимость в строительных работах.

Почему лучше внедрять в проект до ремонта

В процессе создания умного дома приходится сталкиваться с массой проблем, таких как:

• Частичная или полная замена электропроводки.
• Внесение изменений в системы тепло- и водоснабжения.
• Модернизация окон и дверей и пр.

Подобные изменения при сделанном ремонте в лучшем случае негативно отразятся на внешнем облике жилища, а в худшем – потребуют капитального обновления помещений.

Работы, связанные с размещением элементов умного дома, требуют определенного времени. Что также отрицательно сказывается на комфорте жильцов.

Беспроводный вариант несколько упрощает процесс. Однако и он нуждается в монтаже дополнительной электропроводки и установки дополнительных элементов.

В новой квартире

Внедрение системы умного дома в квартире и частном доме имеет ряд отличий, которые затрагивают архитектурно-строительные и эксплуатационные особенности форм жилой недвижимости.

Помещения в многоквартирных зданиях взаимосвязаны друг с другом, как стенами, так и инженерными коммуникациями. Прорыв водопровода или короткое замыкание в одной из квартир грозит неприятностями жильцам всего дома, что при проектировании системы умного дома требует введения соответствующих модулей безопасности, таких как:

• датчики протечек;
• детекторы контроля электропроводки;
• устройства, отслеживающие давление воды, газа;
• противопожарные системы и пр.

При централизованном отоплении, кондиционировании, вентиляции функция климат-контроля ы «умной квартире» теряет целесообразность. В то же время возникает необходимость в резервных источниках электропитания и теплоснабжения, что связано с соответствующими трудностями и дополнительными расходами.

«Умная квартира» не нуждается в массовом размещении камер видеонаблюдения. Достаточно видеоглазка или одной видеокамеры, расположенной на лестничной площадке.

В частном доме

Частный «умный дом» предполагает более широкие возможности, однако требует большее число датчиков и модулей. Системы безопасности подразумевают охват большего, чем в квартире пространства. К открыванию входных дверей прибавляется контроль въездных и гаражных ворот. В отличие от квартир, создание резервных источников питания в частных домовладениях не создают проблем и не вызывают нареканий со стороны коммунальных служб.

Практически любой бытовой электроприбор превращается в «умный» путем его сопряжения с соответствующим шлюзом.

Проблемы внедрения систем в обжитом помещении

Строительство умных домов в обжитом помещении затруднено существующими коммуникациями и предметами интерьера. Если перемещение мебели не считается серьезной проблемой, то прокладка новых электрокабелей, установка кондиционеров и обогревателей превратит обжитое помещение в стройку и в дальнейшем сведется к очередному капитальному ремонту.

Схемы и эскизы для внедрения системы самостоятельно

Когда начинают проектировать умный дом, прежде всего, замеряют помещения и придомовую территорию, на которую будет распространяться контроль системы (Рис. 1).

На данном этапе можно воспользоваться планом, закрепленном в документации на недвижимость. В случае предполагаемой перепланировки в схеме делаются соответствующие пометки.

Затем составляется план помещения с нанесением мебели и предметов интерьера (Рис. 2).

На следующем плане отмечается расположение выключателей, розеток и осветительных приборов (Рис. 3).

Одним из важных пунктов проектирования умного дома является планировка кабельных трасс (Рис. 4).

Проект завершается расчетом щитов и шкафов, содержащих элементы питания и управления.

При проектировании разводки, необходимо тщательно рассчитать предполагаемую мощность электроприборов и сделать ее с двадцатипроцентным запасом.

Что учесть перед монтажом: рекомендации инженеров

Прежде чем создавать умный дом в новой квартире, необходимо определиться в его целесообразности и учесть возможности, как собственные, так и диктуемые окружающей обстановкой. Перед проектированием рассматриваются следующие вопросы:

1. Тип системы. Проводная или беспроводная. Первая целесообразна, если жилье находится в стадии ремонта или строительства. Вторая рекомендуется, когда «умный дом» внедряется в уже обжитом помещении. По сравнению с проводным вариантом инсталляция беспроводной системы не требует много времени и не нарушает целостности существующего ремонта.
2. Сетевой протокол. Седи существующих на рынке технологий, наиболее популярными считаются: Wi-Fi, Bluetooth Low Energy Thread, ZigBee, Z-Wave. Немаловажное значение имеет защищенность. На основании протокола подбирается соответствующий хаб (контроллер), датчики и исполнительные устройства.
3. Пользователи. В системах «умный дом» используются новейшие технологии, которые в понимании доступны далеко не каждому. При внедрении системы необходимо учесть, что в числе пользователей окажутся гости или люди, мало сведущие в последних достижениях научной жизни. Желательно, чтобы дистанционное управление дублировалось стандартными выключателями и привычными для большинства системами управлениями.
4. Возможности. Обязательным условием создания умного дома является оптимальный расчет его возможностей, т. е. количество управляемых устройств и сложность функций. Управление может сводиться к банальному включению и отключению освещения и бытовых приборов, либо усложняться контролем микро-климата, переключением каналов телевизора, программированием активации тех или иных девайсов. Недостаточное количество функций, в дальнейшем требует дополнительных работ и расходов. Слишком навороченные системы используются частично, что в результате оказывается бесполезным вложением средств.

Одним из важнейших пунктов, с чего начать создание автоматизацию жилища, является составление поэтапного плана. На его основании оценивается масштаб работ, подвергается мониторингу существующая электропроводка и другие коммуникации. Планировка позволяет избежать ошибок с функциональностью оборудования и размещением контролируемых устройств.

Главные отличия проводной системы от беспроводной

О достоинствах и недостатках проводных и беспроводных систем «Умного дома» можно судить по данным, представленным в таблицах №1 и №2.

Проводные

Плюсы	Минусы
Не ограничены по дальности	Трудоемкий монтаж
Высокая скорость обратной связи
Высокая пропускная способность
Защищенность от взлома

Беспроводные

Плюсы	Минусы
Мобильность, возможность расширения без нарушения существующего ремонта	Ограниченность функционала
Небольшая дальность связи между контролирующими и исполнительными устройствами
Высокий риск вмешательства извне
Затруднения с подбором совместимых устройств.

Несмотря на недостатки, беспроводный вариант пользуется большей популярностью, особенно в квартирном исполнении. Благодаря совершенствованию технологий, его минусы постепенно сводятся на нет.

Причины внедрять готовые системы

Умный дом может быть создан компоновкой отдельных элементов, либо с помощью готовой системы. Первый вариант обойдется сравнительно недорого, однако самостоятельный подбор деталей может вызвать проблемы с их сопряжением.

Готовая система, хотя и окажется дороже, избавит от поиска совместимых устройств и ошибок, связанных с их соединением. При полной комплектации, единственной заботой пользователя остается разводка кабелей. Соединение устройств и организация питания.

Из представленных на рынке готовых систем умного дома наиболее популярными считаются:

• Xiaomi Smart Home Suite. Простейший вариант. Состоит из хаба, контроллера, датчиков движения и универсальной кнопки. Работает с устройствами Xiaomi, совместима с девайсами других производителей.

• Google Home. Полная версия умного дома, где главная роль отводится смарт-колонке. Для управления исполнительными применяются гаджеты, пульт и голосовые команды.

• Arduino. Заинтересует любителей покопаться в электронике и поэкспериментировать. Представлена своеобразным конструктором, предполагающим создание различных вариантов умного дома.
• Яндекс.

Причины не экономить

С популяризацией умного дома, на рынке появляются новые системы известных производителей, а также оборудование, изготовленное «кустарным» способом. В первом случае, гарантией работоспособности устройств является имя компании, которая учла все возможные нюансы. При желании сэкономить, приобретая систему сомнительного происхождения, возможны проблемы с работоспособностью отдельных элементов, сложности с подключением и совместимостью устройств, что в конечном счете выльется в переплату.

Источник