"Умный дом" своими руками: схема и оборудование. Как установить самому систему "Умный дом"? Возможности автоматизации дома и квартиры – как организовать Домашняя автоматизация – Умный дом
13.04.2010, ВТ, 18:04, Мск
В современных зданиях десятки инженерных систем, которые интегрируются в "умные" комплексы. Но большинство россиян живут пока в обычных домах, "интеллект" которых вряд ли представляет насущную потребность, а скорее кажется игрушкой. Чем может быть интересна автоматизация зданий для таких потребителей? Что она может дать, например, в обычной квартире, а не в загородном особняке или "крутом" офисном здании?
Практически всех интересует безопасность, комфорт и экономичность постоянного места жительства. В любой квартире это важно, хотя они могут быть весьма разными - от эконом- и до элит-класса. Это и разные площади, и стоимости. А значит, и требования к автоматизации объектов будут существенно различаться. Хотя стоимость проектов комплексной автоматизации пока субъективно высока, стоит вспомнить, сколько стоили первые обычные ПК или сотовые телефоны, и посмотреть на эти "чуда" техники теперь. Цены уменьшились в десятки раз.
Важно понимать, что оборудование даже в наш высокотехнологичный век без массового выпуска не может стоить дешево. Кроме этого, не будем забывать, что основное в автоматизации зданий - это услуги для пользователей. Ниже - четыре примера таких сервисов.
Выключатель - "выключить все"
Такую функцию можно считать обязательной визитной карточкой домашней автоматизации. Она позволяет, например, уходя из квартиры (дома), выключить все ненужные после этого потребители электроэнергии: светильники, электрические розетки, вентиляцию и др. Кроме экономии электричества, это позволяет существенно повысить пожарную безопасность жилища.
Где устанавливать кнопку с такой функцией? Там, где удобно жильцам. Таких кнопок может быть и несколько. Например, установив кнопку у изголовья постели, можно спокойно "выключать все" на ночь.
Разумеется, отключать розетку с включенным холодильником не следует. Также нецелесообразно отключать и электронную аудио- или видеоаппаратуру с программируемыми таймерами, которая может потерять свои настройки при обесточивании. Следует только отметить, что в современных выключателях для такой функции можно выделить любую клавишу или кнопку, а остальные при этом могут быть использованы для обычных функций управления освещением, шторами и т.д. Отметим, что запрограммировать эту функцию на любую кнопку можно, когда потребуется – разумеется, если в квартире уже есть система автоматизации. Правда, для этого придется вызвать мастера. А при некотором усложнении автоматики можно управлять такой функцией удаленно, например, с КПК, по интернету- т.е., как любят говорить маркетологи, из любой точки земного шара. А лучше всего - с самого начала строительства предусмотреть эту функцию.
Защита от протечек
Можно только позавидовать тем, кто не переживал потопа, когда надо все бросать и пытаться быстро отключить воду, потом собирать ее в таз или ведро, долго все сушить, менять паркет и договариваться с ниже живущими соседями о "добровольной" компенсации ущерба. Сейчас есть способы успешного предотвращения последствий таких ЧП. Как правило, простейшая квартирная система для предотвращения протечек состоит из датчиков чувствительных к воде, контроллера (блока управления) и двух электромагнитных клапанов или шаровых кранов с электроприводами для перекрытия подачи воды. Датчики устанавливаются в местах наиболее вероятного и быстрого скопления воды при возникновении протечки, а клапаны монтируются на отводах в квартиру от стояков - на холодную и горячую воду.
Принцип функционирования системы прост: при попадании воды на датчик автоматически закрываются клапаны, и дальнейшее поступление воды прекращается. Одновременно подается аварийный звуковой сигнал. Существуют датчики различного типа, в том числе и беспроводные (радио). Однако они не умеют определять, какую воду надо перекрывать - холодную или горячую, поэтому перекрывается обычно все. Аварийный сигнал может быть подан не только непосредственно из места аварии, но также и на центральную панель. Или даже в любую точку - если это сигнал по SMS. Убирать воду придется все равно вручную и только после устранения причин аварии включать ее подачу (открывать клапаны). Это обычно делается специальной кнопкой.
При попадании воды на датчик автоматически закрываются клапаны, и дальнейшее поступление воды прекращается
Разумеется, клапаны можно подключить и к кнопке "выключить все", тогда, например, при отъезде на несколько дачных дней можно обезопасить квартиру не только от пожара, но и от возможного потопа.
Есть несколько российских производителей, которые успешно продвигают подобные системы. Вот только они стоят далеко не в каждом "умном" доме. Примерная минимальная стоимость набора - 8000-10000 руб. При этом стоимость "чистой" автоматики в виде контроллера 1500-2000 руб., т.е. около 20%. Остальное приходится на датчики и краны.
Вызов лифта из квартиры
Наверное, каждому хоть раз в жизни приходилось торопиться и буквально экономить каждую секунду перед выходом из квартиры, а потом нервничать на лестничной площадке, ожидая прихода вызванного лифта. Так происходит пока даже в самых суперэлитных и современных домах. Если вызвать лифт непосредственно из квартиры, это позволит сэкономить время, затрачиваемое на его ожидание.
Система полива растений
Представьте, что на каждом подоконнике, где растут комнатные растения, есть автоматическая и компактная система их полива. От общего резервуара к земле в горшках идут тонкие трубочки, которые на концах имеют датчики влажности. Общий принцип прост и понятен. Стала сухой земля - подается в горшок требуемое количество воды, дальше пауза в 2-3 дня, потом опять полив, если требуется. Может быть и более простой вариант - полив по недельному расписанию. Специалисты смогут рассчитать и установить требуемую емкость для воды, которую нужно заправлять раз в неделю-две.
Помимо повышения уровня комфорта, это позволяет сэкономить время и нервы. Как правило, женщины, которая и так устает от бесконечных хлопот по хозяйству. А просто заполнить емкости водой - такое можно доверить и мужу, и сыну.
Подобные устройства производители в комплексе пока не предлагают. Интеграторы, конечно, могут и готовы такие устройства собирать, но даже на выставках пока что подобного не демонстрируют.
Владимир Пасеков
Советы начинающим
Технологии "умного дома" позволяют сегодня контролировать практически все. Некоторые вещи, такие как, например, устройства для включения/выключения света по команде, просты и недороги, другие, например, системы видеонаблюдения, требуют более значительных вложений. Еще недавно системы Smart Home привлекали исключительно богатых чудаков, сегодня это уже, как говорят, мейнстрим, т.е. привычные многим устройства. И развитие этих технологий, получившее мощный толчок за счет широкого распространения широкополосного мобильного Интернета, идет очень быстро, недаром на этот рынок один за другим пошли электронные гиганты, такие как Apple, Google и Samsung.
Естественно, сложные и объемные системы, которые контролируют все в доме и вокруг него, к которому вы получаете доступ через смартфон или планшет, есть в продаже и, если у вас достаточно денег, вы вполне можете их установить у себя. При этом сегодня практически каждая компания, занимающаяся домашними устройствами и системами, или системами безопасности, хотят откусить кусочек пирога рынка домашней автоматизации и начинают выпускать дистанционно управляемые продукты. Но пока, к сожалению, нет систем, которые могли бы объединить все устройства, вне зависимости кто их производит и по какому принципу они работают. Может Apple или Google нас осчастливят?
Тем не менее, давайте разберемся с тем, что уже можно использовать. И в первую очередь поймем, а зачем это нужно.
Зачем мне нужен "умный дом".
Автоматизация облегчает и улучшает вашу жизнь в доме или квартире, более того, она позволяет экономить время и деньги. Вот несколько доводов в пользу начала создания своего умного дома.
- Автоматизация повышает эффективность. Это относится как к эффективности отдельных систем в вашем доме, так и к эффективности всего хозяйства. Например, поскольку система автоматизации способна управлять несколькими устройствами, вы можете одним нажатием кнопки отключить термостаты и выключить свет, когда решите поехать в отпуск. Не надо будет волноваться, что вы что-то забыли сделать.
- Автоматизация экономит ваши деньги. Только умное управление освещением, отоплением, вентиляцией или кондиционированием позволяет снизить затраты на электроэнергию на 15-20%, по утверждениям разработчиков систем автоматизации. Для владельцев собственных домов сюда добавляется и возможность использования нестандартных систем обогрева или охлаждения, что также резко уменьшает затраты на электричество и позволяет быстро окупить инвестиции в "умный дом".
- Автоматизация удобна. Возможность контролировать множество электронных устройств (свет, отопление, аудио/видео, шторы и двери, замки, системы безопасности и т.д.) с помощью одного сенсорного устройства на стене или просто смартфона - уже одно это заставляет задуматься об автоматизации дома.
- Автоматизация создает комфорт. Возможность активно контролировать различные электронные элементы дома обеспечивает комфорт, при котором окружающая вас среда - от установки освещения до включения музыкального центра - начинает вам подчиняться.
- Автоматизация обеспечивает спокойствие . Система контроля домашних устройств позволяет избежать проблем, которые могут возникнуть по забывчивости или из-за неумения. Вы из любого места можете проверить, все ли нормально в вашем доме и, при необходимости, провести коррекцию с помощью смартфона.
Технологии "умного дома"
Прежде, чем заниматься покупкой устройств для "умного дома", давайте немного разберемся в технологиях, которые используются в этих устройствах. Есть несколько разных стандартов или протоколов связи, которые используют эти устройства для коммуникаций между собой и управляющими контроллерами. Некоторые устройства соединяются проводной связью, некоторые - беспроводной, какие-то используют и то, и другое. Обязательно проверьте, какой протокол использует устройство, прежде чем покупать его, чтобы все ваши покупки были совместимы друг с другом.
X10. Это самый старый из протоколов домашней автоматизации, который появился еще в 70-х года прошлого века (звучит ужасно, но это всего лишь около 40 лет назад, а не во времена Шерлока Холмса и деятельности народовольцев). Теперь он используется и для проводной связи и беспроводной. X10 не отличается безумной скоростью или сверхнадежной связью между устройствами в сети домашней автоматизации, тем не менее, этот стандарт давно отлажен и до сих пор многие предпочитают применять именно X10.
ZigBee. Это другое имя беспроводного стандарта IEEE 802.15.4, который используется группой производителей, входящих в ZigBee Alliance. Основным достоинством в этом стандарте является то, что создается меш-сеть (ячеистая сеть), в которой большинство устройств равноправны и связываются друг с другом на равных условиях. Ячеистая сеть предлагает повышенную надёжность и устойчивость. Когда один из узлов перестаёт функционировать, другие узлы продолжают работу, соединяясь между собой напрямую или через другие промежуточные узлы. Кроме того, эта связь потребляет очень мало электроэнергии.
Z-Wave. Еще один беспроводной протокол, принадлежащий одной компании – производителю микросхем, в том числе, и для систем «умного дома» Sigma Design.
Insteon . Это, возможно, самый лучший протокол, который комбинирует протокол обмена данными по электросети с беспроводным протоколом. Оба работают как ячеистая сеть. Все узлы сети Insteon равны и могут связываться друг с другом. Если один узел выходит из строя, связь идет через другие. Разработчик протокола - компания Smartlabs. Протокол совместим с X10.
WiFi. Этот сетевой протокол, используемый теперь не только компьютерными системами. Очень быстрый, хорошо работающий. И неудивительно, что часть производителей стали делать продукты для "умного дома", использующие достоинства этого протокола. Другие протоколы потребляют меньше энергии и используют меньшую полосу пропускания, но возможности WiFi намного обширнее.
HAI . Это протокол, используемый при профессиональных установках стоимостью более $50 тыс. Мы его пока оставим в стороне.
Планирование «умного дома»
Прежде, чем вы броситесь покупать те интересные устройства, которые мы опишем ниже, необходимо все заранее спланировать и определиться со своими целями. Для этого надо составить краткий список своих действий.
- Определить фазы инсталляции систем. Устройства для "умного дома" делают жизнь лучше, но если вы решитесь сразу на масштабную инсталляцию устройств, то через какое-то время можете решить, что зря вы за это взялись. Разбейте процесс на стадии, убедитесь, что все устройства, которые вы установили на данном этапе, работают, и только потом приступайте к следующей стадии. Чем подробнее вы нарисуете схему установки, тем проще ваша жизнь будет при проведении работ.
- Выберите систему управления. Например, Activehome для стандарта X10 - это легкое в использовании решение, но с несколько ограниченной функциональностью. Или Powerhome - это хороший выбор, но сложный в освоении. Некоторые системы позволяют использовать управление голосом, но с русским языком они дружат не очень. Отдельные решения позволяют получить дистанционный доступ к управлению.
- Установите компьютер, управляющий системой . Этот компьютер должен работать в режиме 24/7, поэтому выберите для него место, где он не будет никому мешать. Инсталлируйте ПО, подсоедините контроллер X10 (или другого выбранного вами стандарта).
- Установите устройства и модули домашней автоматизации. Количество и список устройств и управляющих модулей зависит от вашего плана. Их много, мы здесь не будем останавливаться на конкретных устройствах, например, если вы используете X10, то для управления, скажем, гаражными воротами можно использовать универсальный модуль. Есть модули для ламп, или стенные выключатели, большинство из них подключается очень легко. О некоторых устройствах мы расскажем ниже.
Определите свои цели.
Что вы хотите, контролировать свой дом по телефону и проверять температуру ванной комнаты из любого уголка планеты, или вы несколько более скромны в своих желаниях? Напишите подробно, что в идеале вы хотите получить. Правильный подход - начинать с малого, но знать, что вы хотите получить в конце, это ключевой фактор успешного завершения проекта. Попытайтесь понять, что вам будет наиболее полезно. Начните, например, с системы безопасности. Или вот несколько других примеров.
Система "Отпуск". Нажатие одной кнопки на клавиатуре и будет отключено отопление, система безопасности встанет в режим "Включено", а освещение будет включаться вечером в определенном порядке для имитации наличия дома людей. Или режим, при котором, в случае звонка во входную дверь, на ваш телефон приходит изображение звонящего, а вы получает возможности двухстороннего разговора с ним. И вы можете решить, открыть ли ему дистанционно дверь (а затем запереть после его ухода).
Выберите стандарт для автоматизации дома. В принципе, можно использовать любой. Главное определиться, чтобы подбирать нужные устройства. Сейчас доминируют X10 и Insteon. Оба несложны, X10 - несколько дешевле, а Insteon может работать с большим объемом данных.
И пара замечаний.
- Для экономии электричества используйте дополнительные датчики, которые позволят, например, системе автоматически выключать свет, когда вы выходите из комнаты.
- Там, где возможно, используйте проводные модули типа выключателей, а не встраиваемые модули. Это позволит вам управлять светом и устройствами без использования системы управления умным домом, если, не дай Бог, что-то в ней сломается.
- Имейте в виду, что автоматизация требует понимания того, что вы делаете, особенно когда вы имеете дело с электричеством. Неправильные действия могут быть опасными для вас.
Устройства для «умного дома»
Статистика говорит, что наиболее популярным проектом автоматизации дома является создание системы обеспечения безопасности. Создание домашних кинотеатров и систем управления музыкой дома стоит на втором месте, за ними следуют управление светом, энергетикой. Затем идет интеграция нескольких систем друг с другом.
Обучающийся термостат Nest
Термостат фирмы Nest (принадлежит Google) не только контролирует температуру в доме, но и украшает его. Его дизайн создавал человек, который разрабатывал iPod фирмы Apple. Он работает в сети WiFi и вы можете удаленно контролировать температуру с помощью смартфона или компьютера. Он не очень дешевый, но не будет лишним в любом «умном доме». Кроме того, Nest имеет открытый интерфейс, что позволит в будущем подключать к нему новые устройства, как это обещает Google.
Беспроводной термостат Honeywell
Беcпроводной термостат Honeywell
Это другой термостат, работающий по протоколу WiFi, от компании Honeywell, которая изготавливает домашние устройства уже десятилетиями и ее линия термостатов предлагает множество опций подключения.
Термостат имеет цветной сенсорный экран и программное обеспечение, способное обучаться привычкам пользователей, а также может контролировать внутренние и внешние условия для оптимизации производительности систем обогрева и охлаждения. Настройки термостата могут быть заданы заранее по графику, либо введены непосредственно через сенсорный экран, компьютер или мобильное устройство. На экране отображаются комнатная и уличная температура, значение влажности, а также местный прогноз погоды. Кроме того, несколько версий этого устройства могут управляться голосом.
Insteon
Система автоматизации дома Insteon
Insteon - это имеющая много хороших отзывов система автоматизации дома, которая использует для коммуникаций как электропроводку, так и беспроводной канал. Insteon комбинирует двухполосную и ячеистую технологии для создания быстрой и надежной сети, которая совместима с чем угодно, начиная от термостатов и заканчивая домашним кинотеатром.
Набор Insteon для начинающих (Insteon Starter Kit) включает в себя хаб и один модуль - диммер для регулирования света. Хаб подключает всю систему к Интернет (через домашний маршрутизатор) и работает с мобильным приложением, позволяющим управлять системой откуда угодно, программировать таймеры и собственные "сценарии", а также контролировать статус системы. Хаб также может отправлять email и текстовые сообщения, когда в доме срабатывают датчики. По словам производителей, Insteon предлагает практически все, от выключателей света и датчиков движения, до систем открывания гаражных дверей, камер ночного видения, датчиков утечки воды и т.п.
Kevo Smart Deadbolt
Если вы можете открыть свою машину без ключей, почему бы вам не делать это же с домом или квартирой? Один из вариантов - это Kevo Smart Deadbolt компании Kwikset, ригельный замок с сенсорным кольцом снаружи и умным механизмом на базе Bluetooth 4.0 внутри. Kevo использует сразу несколько методов для открывания: брелок, iPhone с приложением Kevo, прикосновение к упомянутому кольцу пальцем, а также слово-пароль для открывания. Правда, согласно отзывам пользователей, приложение пока работает не очень хорошо.
Belkin WeMo
Belkin WeMo. Умная розетка
Это простое в установке устройство, которое может служить отличным стартом для создания «умного дома» и которое может начать работать уже через несколько минут после инсталляции. Розетки Belkin, работающие в сети WiFi, позволяют дистанционно включать или выключать приборы, подключенные к электрической сети через них. Компания Belkin выпустила еще несколько очень удобных устройств - это, например, выключатель WeMo Home Light Switch, датчик движения, который позволяет активировать приборы, включенные в розетку WeMo, видео-няня с доступом в WiFi. Все это контролируется через мобильное приложение на базе iOS или Android.
Система освещения Philips Hue
Система освещения Philips Hue
Hue - это система освещения, состоящая из ламп, световых лент и беспроводного моста, которые контролируются через приложение на базе iOS. Согласно информации компании, "каждая лампа HUE имеет 600 люмен светового потока и может производить все варианты белого света, от теплого до холодного, а также различные варианты цветного света. Каждая лампа использует на 80% меньше энергии, чем традиционная лампа". Свет можно плавно уменьшать и увеличивать, перестраивать его цвет и все это возможно из любого места, где вы можете войти в Интернет. Кроме того, приложение содержит ряд "рецептов" от экспертов по свету, которые помогут вам лучше концентрироваться или расслабляться. Система Hue совместима с рядом других устройств для "умного дома", в частности с выключателями Belkin MeMo.
Насколько можно доверять "умному дому"
Важный вопрос: какова надежность таких систем, объединяющих множество «умных» устройств, насколько можно быть уверенным, что после того, как вы скомандуете ему через свой смартфон закрыть входную дверь, замок действительно защелкнется? Есть ли у такой системы «защита от дурака»?
Все системы в доме, такие как свет, отопление и безопасность, являются подсистемами единой системы автоматизации. Достоинство этой системы заключается в том, что она обеспечивает очень надежный контроль и интеграцию всех подсистем. При этом почти всегда, когда система автоматизации выходит из строя, подсистемы продолжают работать. Это создаст для вас только некоторое неудобство. Например, вы не сможете одновременно выключить 20 ламп освещения нажатием одной кнопки, но вы все равно сможете это сделать поодиночке и обычным способом.
Отметим, что система "умного дома" использует обратную связь со своими подсистемами и получает сигнал, если что-то пошло не так. При этом на телефон пользователя приходит сообщение и он может принять решение, что ему делать в этом случае.
Что такое умный дом?
«Из нор в стене высыпали крохотные роботы-мыши. Во всех помещениях кишели маленькие суетливые уборщики из металла и резины. Они стукались о кресла, вертели своими щетинистыми роликами, ерошили ковровый ворс, тихо высасывая скрытые пылинки. Затем исчезли, словно неведомые пришельцы, юркнули в свои убежища. Их розовые электрические глазки потухли. Дом был чист».
Знакомые строки? Это отрывок из перевода рассказа «Будет ласковый дождь» американского писателя-фантаста Р. Брэдбери полувековой давности, в котором опустевший автоматизированный дом следит за чистотой и поддерживает установленный хозяевами график домашнего распорядка.
В 1950-е годы о подобных «интеллектуальных» домах можно было только мечтать или читать в научно-популярных журналах и книгах. Концептуальные разработки комфортного автоматического жилища, если и были, то назывались по-другому. До появления на публике термина «smart home» (умный дом) оставалось ещё около 20 лет.
Датчики движения, теплые полы, кондиционеры, вентиляционные системы и отопительные котлы исправно работали, но самостоятельно, не зная о существовании друг друга. Стоит ли говорить, что человек должен был сам заботиться о комфортности своего жилья. Если было открыто окно и включен кондиционер, то регулировать температуру и влажность приходилось вручную, сверяя показания уличного термометра с комнатным.
Умный дом… Технология?
О том, что дом может быть умным, массовое общество середины - второй половины 20 века также хорошо знало, как знали инженеры-разработчики черно-белых телевизоров, что впоследствии они выпустят цветные модели. Между тем, без общедоступных технологий и открытых стандартов, о хоть сколько-нибудь массовом и недорогом «умном доме» и речи ни шло.Для сравнения, умный дом американского миллиардера-филантропа Билла Гейтса, спроектированный и построенный в конце 1980-х годов, обошелся известному предпринимателю в баснословные 63 млн долларов.
В 1975 году неразбериха со стандартами передачи данных для домашних систем начала сходить на нет. Публике был представлен протокол X10 - первый открытый промышленный стандарт передачи данных в системах домашней автоматизации. Он представлял собой коммуникационный протокол для электронных устройств, работавший на частоте 60 Гц и напряжении 110 В в обычной домашней электрической сети. Это несколько ограничивало рынок стран, на которых можно было использовать совместимые устройства. В Советском союзе они бы точно не заработали.
Будущему владельцу системы домашней автоматизации по стандарту X10 достаточно было приобрести нужные модули, вставить их в розетки и подключить к домашней сети через них бытовые электроприборы, чтобы свободно ими управлять. Конечно, на тот момент, внедрение рабочих модулей удаленного управления по модему или высокоскоростных центров управления с программируемыми сценариями произойти не могло.
Только в 1978 году на рынке появляются первые модули по стандарту X10: 16-и канальная командная консоль, модуль для управления лампой, модуль для управления электроприбором. В последствии появились модули выключатели и модуль таймер. По идее, именно 1978 год считается многими историками отправной точкой в истории домашней автоматизации и умных домов. В то же время, целью первых домашних систем автоматизации была именно автоматизация, а не создание сценариев управления инженерными коммуникациями и коммунальным хозяйством жилого дома.
Разумный дом
В начале 1990-х годов появились первые коммерчески успешные решения и молодой рынок систем домашней автоматизации наводнили многочисленные фирмы, предлагавшие различные типовые решения, что называется «под ключ». Такой всплеск был вызван появлением нового международного стандарта электронной системы 1992 года, регулировавшего выпуск оборудования для «умных домов», что делало возможным выпуск систем и отдельных продуктов силами практически любой коммерческой компании или фирмы.Новые системы ушли от простой автоматизации света или бытовых приборов и предлагали сценарии, например, сценарий «сон», когда мощность бытовых ламп снижалась, электроприборы выключались, кроме самых важных, например, холодильника, а в спальне включался кондиционер, понижавший температуру до комфортного уровня.
Сценарий «охрана» срабатывал, когда хозяин покидал дом, и домашняя техника вкупе с световыми приборами начинала симулировать обычный распорядок дня жильцов, показывая потенциальным ворам и преступникам, что дом не пустой. В случае незаконного проникновения срабатывала сигнализация, которая могла не только оповестить округу сильным звуковым сигналом о факте взлома, но и включая все бытовые приборы и освещение, отпугнуть потенциального преступника.
К концу 1990-х годов ситуация на рынке улучшилась, т.к. покупатели получили возможность выбора между продуктами различных фирм и разных ценовых категорий.
Так в какой же момент системы домашней автоматизации стали называть «умными домами»?
На самом деле термин «умный дом», который так хорошо знаком нашим соотечественникам, является, своего рода, сборной солянкой значений из англоговорящего мира. В западном понимании есть несколько определений умного дома, в зависимости от формата, масштаба и цели использования: это home automatization, smart home и smart house. Каждый из них обозначает строго определенный сектор рынка.
Соответственно, home automatization - это системы домашней автоматизации; smart home - умные дома; smart house - умные здания. В русском языке «умный дом» вобрал в себя все выше перечисленные понятия и добавил новые. Например, системы мультирума (управление мультимедиа и домашним кинотеатром, музыкальным центром), которые на Западе строго к современному домашнему умному дому не относятся и зачастую представляют соизмеримые по сложности и стоимости с умными домами готовые решения.
Умный дом под ключ
«Умные дома» для россиян - это, прежде всего, компактные домашние решения, которые позволяют автоматизировать рутинные процессы в доме: включить и выключить свет; проверить состояние электроприборов, например, утюга, или холодильника; установить видео-няню, чтобы проследить за маленьким ребенком; отрегулировать работу систем климат-контроля (теплых полов, отопления, вентиляции, кондиционирования и др.); сделать все это удаленно, желательно с мобильного устройства, не из дома, а с работы, в дороге, или в другом городе, или даже за границей.
Сегодня нет необходимости задумываться - как сделать умный дом? Сейчас готовых решений такого уровня присутствует на рынке достаточное количество. Такое положение дел было вызвано техническим бумом 1990-х - начала 2000-х годов в странах Азиатско-Тихоокеанского региона, в основном, в Китае, Вьетнаме, Малайзии, которые смогли обеспечить массовый выпуск относительно дешевых в производстве и доступных на розничном рынке как микроконтроллеров, так и отдельных решений для систем автоматизации, умных домов.
Система «умный дом»
В мире большинство объектов коммерческой и жилой недвижимости оснащаются системами автоматизации или системами «умный дом», а в России этот процесс пока находится в зачаточном состоянии. Уже сейчас понятно, что автоматизация управления целым зданием дает множество плюсов, например, снижает расходы на обслуживающий персонал, повышает уровень комфорта для гостей, оптимизирует энергопотребление, водоснабжение и газоснабжение, сокращает наносимый вред экологии. Добавить меткиКонцепция «умного дома» делится на несколько составляющих и имеет разные способы реализации. Во-первых, концепция «умного дома» связана с эффективным потреблением ресурсов: энергосбережением, экономией воды. Во-вторых, с организацией охраны: видеонаблюдением, сигнализацией. В-третьих, с автоматическим контролем работы всех инженерных систем и электроприборов: датчиками протечки воды, защитой от короткого замыкания и т.п.
Четвертый элемент «умного дома» — повышение комфорта, то есть автоматизация действий, которые человек обычно делает самостоятельно, — от автоматического включения света до управления кофемашиной благодаря смартфону и планшету. По данным экспертов, рынок оборудования для домашней автоматизации и связанных с ним smart-устройств класса Internet of Things (IoT) в прошлом году испытывал бурный рост. Явный показатель его перспективности — интерес со стороны IT-гигантов Google и Apple.
Но с точки зрения архитектуры, основная задача современного «умного дома» — не возможность управлять бытовой техникой на расстоянии, а стремиться к нулевым энергозатратам. Реализовывать это можно разными способами. Так, как это делает один из ведущих мировых архитекторов Бен Ван Беркель (бюро UNStudio) в своем недавнем проекте виллы W.I.N.D. , где сочетаются автоматизация и комплексное управление всеми системами, или обойтись «начальным» уровнем — набором «умного дома» типа DIY (Do-It-Yourself) для самостоятельного монтажа.
Деление между системами управления, которые может установить сам пользователь, и теми, которые требуют для своей установки/настройки профессионального инсталлятора, понемногу размываются. С одной стороны, DIY-системы становятся все более совершенными, с другой — профессионально устанавливаемые системы все больше упрощаются как в настройке, так и в использовании, имеют стильный дизайн и удобное меню. При этом они решают самые разные задачи, например, организацию климат-контроля в коттедже с зимнем садом.
Когда температурный комфорт и защита от ослепляющего солнца предполагает затенение окна, а обеспечение визуального комфорта и использование дневного света отсутствие препятствий для света, возникает дилемма, которую можно решить с помощью внешних солнцезащитных рафштор и универсальной системы управления WAREMA climatronic ® Система управления оптимально подбирает угол поворота ламелей и высоту подъемы рафштор в зависимости от положения солнца, чтобы отсечь попадание прямых солнечных лучей в помещение и обеспечить приятный рассеянный свет. В ручном режиме это сделать невозможно.
Компактный датчик WAREMA Climatronic ® измеряет яркость солнца, количество осадков, температуру, скорость и направление ветра для всех фасадов здания. На основе этих данных создается комфортный климат в соответствии с персональными требованиями. Программирование осуществляется на самом устройстве или на компьютере с помощью специального софта. В данном случае может запрограмировать управление до 7 тыс. приводных механизмов. Кроме того, WAREMA climatronic ® дает возможность управлять всеми подключенными потребителями с помощью ручного радиопульта унифицированной радиосистемы управления WAREMA EWFS. Так, не вставая с дивана можно отдельно управлять солнцезащитным устройством, включать свет или установку искусственного климата, а вечером плавно приглушать освещение.
Есть инсталляции, в которых надо отрабатывать более сложные сценарии, включающие в себя не только световые сцены и климат-контроль, но и системы безопасности, и режимы энергоконтроля. Это область сложных проектов, создающихся по протоколу KNX. К слову, Warema работает и в этом направлении. Для передачи команд всем компонентам, которые управляют домом, нужна система, способная взаимодействовать с отдельными устройствами на одном «языке». Эту задачу выполняет шинная технология WAREMA KNX ® .
Изображения theneura.com, electronicsofthings.com, myblossom.com
Написал он его в ответ на многочисленные просьбы рассказать о своем видении того, как должен выглядеть "умный дом".
Идеальная автоматизация дома
Люди часто спрашивают меня, о моем видении Home Assistant (буквально, домашний помощник, далее НА). Прежде чем описать куда хотим дойти с НА, я должен сначала поговорить о том, как домашняя автоматизация должна выглядеть в моем идеальном мире. Это будет целью этого поста. Я не собираюсь фокусироваться на протоколах, сетях или конкретных контроллерах умного дома. Это все детали реализации. Вместо этого, этот пост будет сфокусирован на том, что действительно важно: взаимодействии между человеком и его домом.
Вы не должны адаптироваться под технологии
Когда люди начинают пользоваться домашней автоматизацией, они всегда начинают с управления: возможность контролировать устройства новыми способами, с использованием телефона или компьютера. Они верят, что будущее наступило, и их приложение на телефоне станет пультом управления их жизни. Они сфокусированы только на том что получают, но не на том что теряют. Вы устанавливаете несколько "умных" лампочек и, внезапно, лишаетесь возможности пользоваться выключателями в стене. Когда вы приходите домой ночью, вы вынуждены доставать свой телефон, открывать приложение, дожидаетесь пока оно соединится с домашней сетью и, наконец, получаете возможность включить свет.
Да, вы можете решить эту проблему настроив обнаружение вашего присутствия, но что если в вашем телефоне сел аккумулятор? Вам придется все равно воспользоваться выключателем.
Если вы вдруг обнаруживаете, что использование ваших новых умных устройств стало обременительным, то вы испытаете чувство, что технологии домашней автоматизации не оправдали ваших надежд. Ваш свет должен работать как с выключателем (или кнопкой) при входе в комнату, так и с использованием метода определения присутствия. Честно говоря, врядли существуют более или менее адекватные решения для управления освещением с вашего телефона, кроме как в демонстрационных целях.
Вы не единственный пользователь умного дома
Люди склонны забывать, что они не одни живут в доме. Как разработчик решений в своем доме, вы восторгаетесь возможностями, которые вы получаете, но вы игнорируете недостатки. Шансы того, что другие люди в вашем доме увлечены другими вещами и хотят заниматься своими делами - очень велики.
Это означает, что все что вы автоматизируете, должно работать безупречно. Если вам удается достичь 90% успеха задуманного, у вас остается 10% вероятность провала. Например вы настроили плавное затухание света в гостиной, когда вы начинаете смотреть фильм или сериал. Но в действительности это работает, только если все члены семьи садятся смотреть кино.
Ограничивайте влияние псевдо-полезностей и негативного влияния
Когда вы создаете новый сценарий, вы всегда должны сначала подумать о том, какие последствия будут если он не сработает? Все умные системы состоят из разных устройств, созданных разными производителями, которые общаются между собой на разных протоколах: иногда все идет не так. И вы должны сделать все от вас зависящее, чтобы минимизировать негативное влияние если все пойдет не так как задумывалось. В идеале, устройства должны стать "глупыми" и начать работать так, как они работали до автоматизации. Например лампы Philips Hue работают как обычные лампочки, если пользоваться простым выключателем в стене и не подключать их к системе управления. Если все становится хуже при неполадках в системе, те люди, с которыми вы живете - восстанут. Например неполадки с термостатом Nest, который из-за логической ошибки в своей прошивке, вдруг перестал отапливать дом. Ужас.
Идеальное приложение - отсутствие приложения
Умный дом должен сочетаться с вашим ритмом жизни, а не заменять его. Для большинства устройств, не существует более быстрого управления, чем то, которым вы уже ими управляете. В большинстве случаев, лучшее приложение - это его отсутствие. Единственный интерфейс, который может быть более удобным или доступным для вас и ваших гостей любого возраста - это голосовой интерфейс. Производители уже реализовали его, и наиболее крупные из них, сфокусировались именно на нем. Возьмем к примеру Apple: единственный способ контролировать голосом ваши устройства в HomeKit - это Siri. Amazon пошел дальше, и создал Amazon Echo, который постоянно слушает все что происходит через подключенные микрофоны. Я ожидаю, что еще больше компаний присоединятся к этой тенденции в 2016м.
Голосовой интерфейс тоже не идеален. Скорость с которой вы можете подавать команды - низкая, потому что вам нужно ждать реакции. Также существует проблема с пониманием команд, распознаванием акцентов и зависимости от облачных сервисов для обработки вашего голоса. Я считаю, что все проблемы кроме первой, в конечном итоге будут решены.
Однако это не означает что для приложений нет места в вашей жизни, оно определенно есть. Они прекрасно подходят для проверки состояния вашего дома, когда вас в нем нет или для развлечений, когда вы удаленно зажигаете свет, когда к вам в гости приходят дети.
Ваша система должна работать внутри дома, а не в облаке.
Облачные сервисы - настоящая магия. Где-то в мире, есть компьютеры, которые собирают все данные, которые генерирует ваш дом, проверяют их на правильность и отправляют команды назад когда это необходимо. Облачные сервисы будут обновляться со временем, чтобы стать лучше и удобнее. Но пока это не так. Есть множество причин, по которым ваш дом может потерять соединение с облачными сервисами. Интернет может перестать работать, или обновление установилось с ошибкой, или серверы в облаке сломались.
Когда это произойдет, ваш дом должен быть в состоянии функционировать нормально. Не стоит использовать облачные сервисы для создания домашней автоматизации, а вот для расширения их функциональности - вполне. Таким образом вы избежите проблем, которые могут случиться, когда например упал Amazon AWS и Amazon Echo перестал работать.
Это было написано 2.5 года назад, но на сегодня, рынок технологий не сильно продвинулся в формировании основной идеологии построения систем домашней автоматизации. Да они стали умнее, да голосовое управление стало лучше, но основ того, как должен выглядеть умный дом - до сих пор особо не сформировано.
Почему все маркетинговые модели построены на том, что моргает или светится? Потому что это Вау-фактор . Но суть автоматизации совершенно в другом. Она должна решать проблемные вопросы вашей жизни. То есть если то, что может быть автоматизировано становится проще нежели делать это вручную - тогда это дельная цель.
Давайте разберем на примерах. Вот берем умные розетки. Фактически, они нужны для того, чтобы включать нечто, что в основном выключено, и только тогда, когда это действительно необходимо. То есть мы должны сначала разобраться в этой ситуации и понять, когда и что нам необходимо, и насколько действительно нам нужно автоматизировать сей процесс. Причем на это выдумывание ситуаций, иногда уходит значительно больше средств и ресурсов, чем если бы мы просто подошли к этому устройству и включили его.
Или возьмем например умные лампочки. Особенно с RGB цветом. В принципе умные лампочки были придуманы для того, чтобы либо зонировать освещение если это необходимо, но в основном они требуются тогда, когда нет возможности управлять проводными лампочками так, как нам хочется, ввиду невозможности переделать старую электропроводку под новые требования. К тому же есть немало случаев, когда на этапе ремонта, делаются всякие ниши с подсветкой вазочек, которые планируются размещаться в них, и по факту эта подсветка включается пару раз, а потом не используется вообще. Ну или цветные лампочки, или диодные ленты, которые устанавливаются иногда с переделкой потолка, а потом используется как демонстрация "прикольной фишки" но никакой полезной нагрузки не несет. Большинство людей же не заморачиваеться о том, как влияет цвет освещения на эмоциональный фон или биоритмы. Многие даже не знают что освещение на это в принципе влияет. И что по идее, освещение можно использовать в целях релаксации или наоборот чтобы взбодриться. Но нет, вау-фактор - рулит.
А ведь основной целью умных процессов в доме, является решение действительно серьезных проблем. Ну например организация вентиляции помещений в которых мы живем. Ведь всем известно, что новые технологии позволяют сделать квартиру или дом практически изолированными от внешней среды. Новые окна, средства тепло и влагоизоляции позволяют сделать квартиру практически непроницаемой. Но при этом, например в зимний период, люди не задумываются что воздух необходимо увлажнять, и что необходимая комфортная влажность в квартире, должна быть в пределах 30-45% в зимнее время и 30-60% в летнее время. А что насчет уровня углекислого газа? Мы ведь часто даже не задумываемся о том, каким воздухом дышим. А есть например нормы и правила. Вот к примеру ГОСТ 30494-2011 гласит, что допустимые значения содержания углекислого газа измеряемого в единицах СО 2 * см /м (международное обозначение - ppm), должно находиться в пределах 600-1000ppm. Причем это допустимые значения. Хотя многие современные физиологи, утверждают что 1000 это уже не допустимое. Допустимым считаются значения 600-800ppm.
И вот это действительно важные аспекты вашей жизни. И для того чтобы в современном городе, с современными условиями жизни, достичь таких параметров, нужно использовать не одно устройство, а комплекс устройств вентиляции, кондиционирования, осушения и увлажнения. И достичь оптимальных параметров в ручном режиме практически невозможно.
И вот именно для этого и существуют домашние автоматизации. Которые действительно улучшают качество нашей жизни.
Или, например, существует множество споров относительно систем предотвращения протечек. Сейчас на рынке огромное количество датчиков протечки. Ну и какой от них толк, если стояк в квартире не перекрыть, а вам до дома ехать час? Конечно это хорошо, что вы об этом узнаете и возможно приедете домой раньше, чем соседи которых вы затапливаете перекроют своими силами стояк до вашего приезда (что врядли конечно, но возможно). И да, существует много автономных технических решений, которые умеют закрывать краны. Но многие почему-то хотят этим процессом управлять. То есть при создании системы защиты от протечек, они используют некий центральный контроллер умного дома. И не хотят использовать например автономные решения, которые на рынке есть, но не интегрируются пока в системы умного дома. Вопрос Зачем? Ведь основная задача - предотвратить затопление. Возможность закрыть или открыть кран по желанию - приятный бонус, но основная задача - закрыть кран и предотвратить потоп. Даже если вырубилось электричество, или завис контроллер умного дома, или в датчике села батарейка. Кран должен закрыться и все.
Поэтому мое личное мнение состоит в очень простых тезисах:
- Слишком сложные автоматизации - вредят качеству вашей жизни, особенно если вы живете не одни
- Надо упрощать сложное, и не стоит усложнять простое.
- Автоматизации должны улучшать качество жизни, но не создавать проблем если они вдруг перестали работать.
Идеальная система автоматизации - должна быть интуитивно понятной. И не требовать курса обучения для того чтобы включить свет в ванной, и махать рукой или нажимать кнопку, чтобы обновить значение таймера, который автоматически выключает свет.... ну вы поняли....
