Умные современные дома технологии

Что такое «Умный дом»

Современные технологии позволяют сделать быт максимально комфортным. Для этого в жилище устанавливается система гаджетов, позволяющая управлять всеми процессами. Перед покупкой подобного комплекса важно разобраться в том, как он работает, из каких частей состоит и так ли он вообще необходим.

Что такое «умный дом»?

Умный дом представляет собой комплекс оборудования, позволяющий быстро решать все бытовые вопросы. Он полностью автоматизирован. Система способна сама принимать решения и выполнять отдельные задачи. Человек может управлять гаджетами путем нажатия кнопок на пульте или в мобильном приложении, а также голосовыми командами.

В зависимости от особенностей самой системы к ней может подключаться бытовая техника, мультимедийное оборудование, аппаратура для контроля климата в помещении и прочие устройства. Имеется возможность управления и комплексом безопасности: сигнализацией, камерами слежения.

Для частных коттеджей разработана система «умное здание». Помимо прочего она позволяет отслеживать состояние отопления, водоснабжения, контролировать подачу газа и так далее. По сути это расширенная версия смарт-дома.

Подобные системы сегодня стоят недешево. Цены начинаются от 100 – 120 тысяч рублей в зависимости от комплектации и возможностей оборудования.

История появления

Впервые о создании системы умный дом заговорили в 1961 году. Разработки того времени по сегодняшним меркам кажутся примитивными. Тогда стали появляться первые модули, подключающиеся к электропроводке. С их помощью удавалось регулировать освещение в квартире, включать и выключать некоторые приборы. Все это выглядело очень громоздко, блок управления занимал много места.

В 1966 годы был запатентован первый компьютер, который позволял задавать определенное время включения бытовых приборов. Его также можно было подключать к сигнализации и камерам слежения.

Прорыв в этой области датируется 1978 годом. Шотландская фирма Pico Electronics представила шину, предназначенную для автоматизации бытовых процессов. Подсоединять ее можно было к любым приборам.

На массовый рынок системы умный дом стали попадать только в 1999 году. Революцию произвела компания Apple. Она первая предложила программное обеспечение для смартфонов, при помощи которого удавалось управлять бытовой техникой.

Что умеет система умный дом?

Умная система включает в себя набор датчиков, которые отслеживают работу всех подключенных устройств. Информация стекается на единый пульт управления. Полный перечень функций такого комплекса зависит от конкретной модификации. Среди самых популярных возможностей выделяют:

Дистанционное управление бытовой техникой. Можно программировать время ее включения, выбирать режимы работы и так далее.

Контроль функционирования инженерных систем: отопления, водоснабжения, вентиляции и прочих. Благодаря этому удается регулировать температуру воздуха и влажность в помещении, освещенность и другие параметры.

Разрешение доступа в здание. Система подключается к сигнализации и запорным устройствам на дверях. При несанкционированном проникновении она оповестит об этом не только хозяина, но и охранную службу.

Видеонаблюдение. Владелец жилища может просматривать записи с камер, находясь в любой точке мира.

Управление мультимедиными комплексами.

Открывание и закрывание гаражных ворот, жалюзи, рольставен и прочего оборудования.

Современные модели умного дома имеют доступ в интернет. Достаточно подать голосовую команду, и программа запустит поиск нужной информации в сети. А результаты выводятся на телевизор или при помощи проектора на специальный экран.

Сегодня техника помимо прочего научилась отправлять СМС и ММС сообщения своим владельцам. Она информирует о своем включении, неполадках в работе или передает видеозаписи.

Принцип работы умного дома

Ключевым элементом системы становится контроллер. Он собирает и анализирует сигналы со всех датчиков, размещенных в квартире. Его работа не останавливается ни на минуту.

Контролер позволяет управлять всеми подключенными гаджетами в режиме реального времени, а также планировать отсроченный запуск. Достаточно единожды задать системе нужные параметры, и она будет постоянно их поддерживать.

Но при всех достоинствах такое оборудование имеет и ряд недостатков. Как и любая техника, оно может давать сбой и зависать. Поэтому может потребоваться ее перезагрузка и новая настройка. Иногда для этого приходится привлекать профессионалов.

По типу передачи сигналов от датчиков системы делятся на проводные и беспроводные. В первом случае все компоненты соединяются друг с другом кабелями. Проводные системы отличаются надежностью, высокой скоростью отклика и большим сроком службы. В беспроводных комплексах сигнал передается по выделенному радиоканалу. Это позволяет упростить и ускорить монтаж конструкции.

Исходя из способа управления, умные дома делятся на:

Централизованные. Вся информация собирается в одном логическом модуле. Его роль чаще выполняет контролер, имеющий большое число входов. На него записывается программа, с помощью которой осуществляется управление приборами. Такая конструкция позволяет создавать сложные сценарии функционирования техники.

Децентрализованные. Каждое устройство оснащается отдельным микропроцессором. При выходе из строя одного элемента, остальные продолжают работать в штатном режиме. Децентрализованные системы надежны и долговечны.

Комбинированные. Состоят из одного центрального блока и нескольких децентрализованных модулей управления. Такая конструкция легко настраивается, а потому сегодня ее предпочитают использовать большинство производителей.

Классифицировать умные дома можно и по типу протокола: открытые и закрытые. Протоколом называют язык, при помощи которого все устройства коммутируются друг с другом. Большинство производителей работают с открытым протоколом. Те компании, которые хотят снизить стоимость своих изделий и внедрить какие-либо нестандартные решения используют закрытый протокол.

Как управлять современным умным домом?

Управление системой управления умный дом может осуществляться несколькими способами:

Через приложение на смартфоне. В этом случае отдавать команды технике можно из любой точки мира.

При помощи компьютера или ноутбука. Для этого на него устанавливается специальное ПО.

Через сенсорную панель. Она располагается непосредственно на центральном контроллере.

С помощью дистанционного пульта.

Голосом. Современные комплексы умный дом оснащаются системой распознавания речи. Достаточно, находясь в доме, произнести заданное слово, и программа отдаст команду технике.

Чаще смарт-комплексы оснащаются одновременно несколькими способами управления.

Какое оборудование входит в умный дом?

Конкретный набор оборудования, входящий в умный дом, зависит от модели и предназначения системы. Однако выделяют несколько элементов, которые присутствуют в любой комплектации.

Его другое название – хаб. Это устройство собирает и анализирует информацию от остального оборудования. Оно также раздает задачи всем приборам согласно программе. Это своего рода мозг всей системы.

Они улавливают изменение состояния окружающей среды, включение и выключение аппаратуры. В дальнейшем собранную информацию они передают на контроллер.

Эти устройства получают команды с контролера и отвечают за их выполнение. Одним из примеров актуатора служит электрическое реле, включающее и выключающее по сигналу свет в помещении.

Могут быть различными: сенсорные панели, пульты ДУ, кейпады и прочие.

В умный дом может быть включена вся бытовая техника, имеющаяся в квартире. Подробнее о составляющих системы и их предназначении рассказано в видеоролике.

Управление освещением – «Умный свет»

Управление освещением – одна из базовых функций, которая входит в большинство стандартных комплектов умного дома. Но она может монтировать и отдельно. Тогда программа будет носить имя «Умный свет». Она имеет следующие возможности:

Изменение уровня освещенности в комнатах.

Автоматическое срабатывание выключателя света с наступлением времени сна.

Управление наружным освещением здания.

Включение света при входе человека в помещение.

Дистанционное включение и выключение света в отдельных помещениях.

Удаленное управление электропитанием дома через интернет.

Установка такой системы позволяет продлевать срок службы оборудования и экономить электроэнергию. В функционал смарт-света может входить включение резервных источников питания в аварийных ситуациях, а также экстренное отключение всей сети.

Для создания такого комплекса потребуется контроллер, датчики движения, диммеры, аккумуляторы. Умные лампы внешне ничем не отличаются от обычных, но в них присутствует модуль для автоматического управления. К нему подсоединяется и датчик движения.

Примером такого оборудования стал комплект Smart Lighting Starter Kit . Он включает в себя регулятор яркости освещения, а также связующий модуль, который можно подключать к другому оборудованию. Весь комплекс основан на беспроводной связи. Он управляется с дистанционного пульта, а также при помощи смартфона.

Системы безопасности

Технология умный дом распространяется и на системы безопасности. Она позволяет в автоматическом режиме контролировать состояние сигнализации, камер слежения, включать оповещение при пожаре, а также коммунальных авариях. Среди преимуществ внедрения такого оборудования выделяют:

Исключается вероятность того, что хозяин ушел из дома и забыл включить сигнализацию. Охранное оборудование включится автоматически, как только закроется входная дверь.

Управлять системой можно дистанционно с мобильного телефона.

В случае несанкционированного проникновения в жилье система отправит на телефон владельца сообщение или даже снимок человека, вошедшего в дом.

Видео со всех камер наблюдения записываются в память устройства и при необходимости их легко просмотреть дистанционно.

Есть возможность поставить датчики протечки воды, утечки газа, короткого замыкания в электросети и прочих. В аварийной ситуации коммуникации автоматически перекрываются.

В комплект системы безопасности может быть заложена и дополнительная функция – имитация присутствия. Для кражи преступники выбирают время, когда хозяев нет дома. Чтобы определить этот момент, они часто следят за окнами квартиры. Умный дом способен автоматически открывать и закрывать шторы, включать свет и телевизор, при нажатии на дверной звонок будет раздаваться громкий собачий лай. Все это отпугнет воров.

Подобное оборудование в различной комплектации предлагает компания Rubetek. Самым дешевым оказывается набор умного дома, состоящий из видеокамеры, датчиков движения и протечки. Оборудование беспроводное и работает через Wi-Fi. Его цена в среднем составит 10 000 рублей. Для однокомнатной квартиры такой аппаратуры будет достаточно.

Управление бытовой техникой и приборами

На современном рынке представлено большое количество умной техники от кофеварок до сложных мультимедийных систем. Управлять ей можно при помощи приложения на смартфоне. Сигналы передаются через интернет. Среди преимуществ внедрения таких технологий выделяют:

Постоянный контроль за работоспособностью приборов. В случае неполадок, оборудование отправит уведомление на телефон владельца.

Возможность дистанционного включения. К примеру, можно запустить стиральную машину, находясь на работе или подать сигнал чайнику при приближении к дому.

Постоянное обновление ПО. Это даст возможность варочным панелям, посудомоечным машинам, мультиваркам и другой технике постоянно совершенствовать свои программы.

Возможность управления голосом.

Все умные приборы в доме легко подключаются к одному контроллеру. К примеру, на одной из последних выставок компания Whirlpool представила платформу, позволяющую подключать технику различных производителей. Управлять всем оборудованием можно из любой точки мира. При завершении заданной программы прибор отправляет владельцу уведомление.

Контроль и наблюдение за детьми, престарелыми и животными

Одной из востребованных функций умного дома становятся видеоняни. С их помощью можно следить за поведением ребенка, престарелого члена семьи или домашнего питомца.

Оборудование делится на два блока: передатчик сигнала и приемник. Первый включает в себя вайфай-камеру. Она записывает все происходящее в комнате и передает изображение на приемник. Питание осуществляется от сети, батарейки или аккумулятора.

Приемник представляет собой монитор, на который и транслируется видео с камеры. Его диагональ чаще не превышает 7 дюймов. Современные системы позволяют также получать картинку непосредственно на телефон владельца.

Среди видеонянь хорошего качества и средней ценовой категории можно выделить Philips Avent. Оборудование работает от аккумулятора, заряда которого хватает на 10 часов бесперебойной работы. Сигнал передается на монитор, диаметром 2,7 дюйма. Это оборудование работает только при условии, что приемник и передатчик находятся на расстоянии не более 300 метров друг от друга. Удаленный контроль обеспечивает только оборудование премиум-класса, а стоит оно недешево.

Комфортный климат: вентиляция, отопление, кондиционер

Система умный дом в квартире позволяет осуществлять полноценный климат-контроль. После установки соответствующего оборудования нажатием одной кнопки удастся регулировать влажность и температуру воздуха, процесс кондиционирования, вентиляцию и другие параметры.

Сложность запуска такого оборудования состоит в необходимости предварительной разработки детального плана. Важно учесть все особенности помещений, расположение коммуникаций и прочие тонкости, чтобы система могла полноценно функционировать.

Требуется установить термодатчики. Они отслеживают температуру в помещении. В дешевых наборах умного дома используются датчики-кабели. Их стоимость варьируется от 300 до 500 рублей за штуку. Беспроводные модели чаще оснащаются дополнительной функцией слежения за влажностью воздуха. Если такая возможность в термостате не предусмотрена, придется отдельно приобретать датчики влажности.

Для полноценного климат-контроля понадобятся также современные радиаторы и приточная вентиляция, оснащенная рекуператором. Если в помещении имеется теплый пол, то отслеживание его работы также можно поручить умному дому.

Подробнее о климатических устройствах рассказано в ролике.

Умные розетки

Одним из элементов умного дома становятся смарт-розетки. Они представляют собой современные девайсы, позволяющие управлять электропитанием на расстоянии. Они позволяют дистанционно включать и выключать оборудование, открывать электронные замки на входных дверях, активировать сигнализацию и многое другое.

Существует несколько видов умных розеток:

Накладные. Они не требуют особого монтажа. Достаточно просто воткнуть их в обычную розетку и настроить аппаратуру. Этот гаджет можно легко переносить на новое место.

Установленные в стене. Такие конструкции не мобильны, их монтаж требует привлечения специалистов. Поэтому они пользуется меньшим спросом.

Самым популярным стал девайс Mi Smart Power Plug от компании Xiaomi. Он отличается компактностью и удобством эксплуатации. Управление розеткой осуществляться при помощи мобильного приложения. Имеется функция интеллектуального таймера, позволяющая отслеживать время включения и выключения.

Дорогие смарт-розетки имеют ряд дополнительных функций: учет потребления электроэнергии, таймер включения, датчик температуры и прочие.

Конфликт интересов

Каждый производитель использует в своем оборудование определенный тип протокола. Если система собирается из компонентов разных торговых марок, может произойти конфликт интересов. В этом случае сигналы от части оборудования просто не будут доходить до контроллера.

Поэтому на стадии проектирования системы умный дом важно следить за тем, чтобы все гаджеты имели одинаковый стандарт. Самым распространенным считается протокол Z-Wave. Его используют более 700 производителей. В список популярных входят также технологии Bluetooth, Zigbee, Thread и прочие.

Несовместимость оборудования может проявляться и в конфликте используемых частот. К примеру, протокол Z-Wave в оборудовании, адаптированном для российского рынка, работает на частоте 869 МГц. Если же приобрести китайский гаджет, то он окажется настроенным на частоту 868.42 МГц. Следовательно, передавать сигналы друг другу они не смогут. Поэтому перед тем как купить отдельный девайс для умного дома, важно проверить все параметры его работы.

ZigBee и Z-Wave

Z-Wave уже много лет признается лидером в области домашней автоматизации. На этом протоколе работает большинство современных гаджетов. Он настроен на быструю передачу коротких команд, благодаря чему снижается нагрузка на радиоканал. Вероятность утраты данных сводится к минимуму.

Одна логическая сеть с протоколом Z-Wave допускает подключение до 232 гаджетов. Имеется возможность объединения нескольких сетей в одну. Но связываться друг с другом они не будут. Сети беспрепятственно функционируют на одной территории, не создавая помех.

ZigBee сегодня называют прямым конкурентом Z-Wave. Этот открытый протокол уверенно завоевывает рынок. Основным его козырем стала ориентация на бюджетную технику. ZigBee способен поддерживать до 65 000 узлов. Это при том, что радиус действия отдельных модулей чаще не превышает 20 метров.

К недостаткам ZigBee относят низкую стабильность. Его легко могут сбить помехи от других устройств. Скорость передачи данных по такой технологии умного дома не превышает 250 Кбит/с.

Плюсы и минусы умного дома

Анализируя все вышесказанное, можно выделить следующие неоспоримые преимущества системы умный дом:

Обеспечение безопасности. Видеонаблюдение, отслеживание несанкционированного доступа в помещение, контроль состояния инженерных сетей – все это делает дом безопасным для своих обитателей. При внештатной ситуации электроника умеет самостоятельно вызывать специальные службы.

Экономия на коммунальных платежах. Само оборудование стоит недешево. Его установка полностью окупится минимум через 5 лет. Но оно позволит сэкономить на отоплении, электроэнергии, газе и других ресурсах путем правильной настройки всех устройств.

Комфорт и уют в квартире. Система умный дом автоматически настраивает климатические параметры. Она создаст уютное освещение, включить приятную музыку и даже сварит чашку кофе.

Достоинством умного дома становится и легкое управление мульмедийными системами. Включать фильмы и музыку, искать любимые треки и отрывки из кино удастся голосовыми командами.

Главным недостатком такого оборудования становится его высокая цена. При покупке устройств невысокого качества они могут часто выходить из строя, что повлечет за собой дополнительные траты.

Самыми надежными считаются проводные системы умного дома. Но их монтаж целесообразно проводить на этапе строительства здания. В противном случае комнаты будут опутаны проводами, что испортит дизайн помещений.

Популярные производители готовых решений «Умного дома»

На современном рынке представлено множество моделей систем умный дом. Чтобы не запутаться в таком разнообразии, важно помнить ключевые особенности самых популярных торговых марок.

Xiaomi

Набор от китайской корпорации Xiaomi включает в себя смарт-розетки, камеры слежения, умные лампы, а также блок, управляющий всей бытовой техникой. Гаджеты связываются с мобильным приложением, которое и служит системой управления. Конструкция позволяет добавлять до 150 девайсов.

Система сяоми работает на базе протокола ZigBee. Контроль над работоспособностью осуществляется через шлюз Wi-Fi. Имеется возможность подключения и Bluetooth элементов.

Sonoff

Один из самых бюджетных вариантов систем умного дома. Все компоненты функционируют без привязки к центральному блоку. Система управления заменяется одним реле.

Сонофф позволяет включать и выключать розетки и светильники, рассчитывать потребляемую мощность, регулировать температуру и влажность воздуха в помещении, создавать простую систему сигнализации. Все девайсы передают сигналы на смартфон владельца.

Redmond

Компания Redmond предлагает клиентам линейку умных электроприборов, систем климат-контроля и безопасности. Главным достоинством девайсов стала простота их внедрения. Вмешательство в проводку или конструкцию здания не требуется.

В комплект от Редмонд входят розетки, светильники, обогревательные приборы, датчики движения, камеры наблюдения и прочее оборудование. Управление также осуществляется при помощи мобильного приложения.

Apple

Система умного дома от Apple работает под управлением iPhone и iPad. Предлагаемое компанией оборудование позволяет контролировать освещенность, климатические факторы, мультимедийную аппаратуру, охранные комплексы.

Особенностью набора от Эпл стала система автоматизации орошения газона на участке. Время включения и выключения полива программируется пользователем. Еще один популярный гаджет – термостатический вентиль. Он изменяет температуру воды в отопительной системе в зависимости от времени суток.

Huawei

Комплект от торговой марки Huawei включает минимальный набор компонентов. Он состоит из контроллера, датчиков движения, датчиков размыкания электронных замков, датчика температуры и влажности воздуха.

Набор Хуавей позволяет подключать и дополнительные модули, к примеру, камеры слежения. Умный дом в квартире легко настраивается на любой сценарий. Срабатывание датчиков открывания двери может запускать работу электрочайника или системы увлажнения воздуха.

Google

Компания Гугл представила свой вариант умного дома в квартире. Система состоит из смарт-колонок, которые играют роль полноценной мультимедийной системы. Они устанавливаются на специальную поставку. Такая конструкция помогает владельцу сделать его жизнь комфортной и удобной.

Смарт-колонка оповещает об изменении погоды, устанавливает будильник, напоминает о важных делах и датах, воспроизводит видео и аудио, оповещает о звонках. Система от Google также включает в себя умные розетки и лампы. Благодаря этому колонка может автоматически отключаться и включаться в нужное время.

Яндекс.Алиса

Компания Yandex не так давно представила покупателям Яндекс станцию. Она является аналогом колонок от гугл, но оснащена голосовым помощником Алисой собственной разработки. На данный момент функционал системы не так широк, но в скором времени этот недостаток планируется исправить.

Управляется такой умный дом в квартире при помощи голосовых команд. Имеется также и пульт ДУ. С его помощью удается объединить станцию с телевизором, кондиционером и другой техникой. Подробней об Яндекс.Алисе рассказано в видеоролике.

Arduino

Arduino – итальянская компания, специализирующаяся на разработке компонентов для систем умный дом. Ардуино предлагает оборудование, собрать которое можно самостоятельно без привлечения специалистов. Аппаратура работает на открытом протоколе, совместима с большинством устройств других марок.

Преимуществом Arduino стала возможность полностью автономной работы, широкий диапазон настроек, а также доступная стоимость техники. В комплект входят сенсоры, отслеживающие климатические параметры помещения, датчики движения, тепловизор, аварийные датчики дыма, огня и прочие.

Rubetek

Наборы от Rubetek считаются одними из самых доступных по цене. Каждое устройство сопровождается подробной инструкцией, позволяющей смонтировать аппаратуру самостоятельно.

Умный дом от Рубитек осуществляет контроль над бытовой техникой, климатическим оборудованием, розетками, камерами слежения. Имеется возможность подключения 300 модулей. Управление осуществляется при помощи пульта или голосовыми командами.

Schneider Electric

Компания Шнайдер предлагает систему, функционирующую по технологии KNX. Она обеспечивается высокий комфорт, безопасность и экономичность. Ее основными компонентами стали две шины, к которым подключаются всевозможные датчики.

Система является децентрализованной. Каждый узел имеет собственный контроллер. Это обеспечивает ее надежность. При выходе из строя одного элемента остальная конструкция продолжает работать.

Samsung

Компания Самсунг предлагает максимально широкую линейку умных устройств. Сигналы от каждого из них поступают на центральный хаб. Связь осуществляется при помощи Wi-Fi сигнала.

Управление системой проводится при помощи бесплатного приложения, скачиваемого на телефон. Оно снабжено автоматическим поиском всей аппаратуры, что упрощает подключение и настройку.

Источник