Изследователска работа. Умен дом в ежедневието

ДЕПАРТАМЕНТ НА ​​ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА НА БРЯНСКА ОБЛАСТ

Държавен бюджет професионалист образователна институция"Политехнически колеж Трубчевски"

Умна къща

ОУДП.03 Информатика

Трубчевск, 2016 - 2017 учебна година

Глава I Теоретичен аспектизследване ................................................. ..6

1.1. Умен дом като домашна автоматизация 6

1.2. Умен дом като сградна автоматизация 6

1.3. Произход 7

1.4. Проектиране на системата "Умен дом" 8

1.4.1. Системи за сигурност 9

1.4.2. Управление на осветлението 11

1.4.3. Климатичен контрол 12

1.4.4. Система за управление 15

1.4.5. Отоплителна, вентилационна и климатична система 16

1.4.6. Осветителна система 16

1.4.7. Сградна електрическа система 17

1.4.8. Система за сигурност и наблюдение 17

1.5. Японски умен дом 18

1.5.1. Развитие на "умни" къщи в Япония 19

1.6. Перспективи за интелигентни домове в Русия 21

1.7. Разходни характеристики на „умен“ дом………………………….24

Заключение 27

Списък на използваната литература 29

Въведение

Интернет се превърна в един от големи изобретенияпрез цялата история на човечеството. Много хора мечтаят да свържат всички електронни елементи към интернет. Активно се обсъждат проекти за интелигентен дом, общо информационно пространство и други възможности за комбиниране на различни електронни компоненти в една система.

Днес в интернет можете да намерите голям брой статии, които говорят за това как да създадете система за управление: светлина, контакти, чайник, хладилник и др. Всички тези статии обаче описват различни вариантивръзка, което не е приемливо в една система.

Заинтересувах се от тази тема. Реших да науча повече за системата за интелигентен и интелигентен дом. Дори Н. Винер през 1940 г. каза „Не е далеч денят, когато нещата около нас ще се научат да мислят и ще станат много по-полезни за обществото“,и този ден дойде.

Съвременният човек прави много високи изискваниякъм комфорта на жилищната среда:

1. Естетически (дизайн и стил на интериора, пейзаж, красота и функционалност на околните обекти);

2. Климатични (топлина, студ, чист въздух);

3. Общо битови (вода, газ, електричество, радио, телевизия, интернет, телефон, наличие на кухненски машини и хигиенни системи за сауни и бани);

4. Изисквания за сигурност и контрол върху нея (сигурност на жилището, собствениците на жилището и техните близки);

5. Изисквания за надеждност на сложни системи (компютри, домашно кино, съдомиялни машини, перални машини, микровълнови печки и др.)

В резултат на това инженерното оборудване на апартаменти и вили непрекъснато става все по-сложно и броят на устройствата, участващи във формирането на тази среда, нараства. Става неудобно, нерентабилно и небезопасно да се повери управлението на всички системи на наемодателя. Интегрираната система за управление на жилищата "интелигентен дом" поема цялата рутинна работа за решаване на тази сложна задача, оставяйки на човека само да вземе основните, "основни" решения.

Уместност на тематаизследванията се дължат на високия потенциал за развитие на системи за „умен дом“ и липсата на общи стандартиустройства, включени в тези системи.

Какво е значението на "интелигентния дом"? Просто вижте предимствата на комплекса:

автоматизация на повечето процеси в интелигентна къща;

контрол върху състоянието на електроуреди, осветление, водоснабдителни системи;

предотвратяване на неразрешено влизане в умната къща;

Как да предотвратим извънредна ситуация?

При инсталиране на защита в случай на изтичане на вода в апартамента, водоснабдяването се блокира автоматично. Къщите са снабдени с автоматизирана система за пожароизвестяване и противопожарно водоснабдяване.

Какво е предимството на интелигентния дом и неговата актуалност?

Умният дом не е само набор от съвременни технически решения (сензори, измервателни уреди и видеокамери), които ви помагат да пестите енергия, осигурявате сигурност и комуникация! За нас концепцията за Smart Home е много по-широка - това е къща, в която всичко е обмислено и организирано според ума. Да се зелен дворбеше освободен от автомобили, а вашият автомобил беше под денонощен контрол, изграждаме безплатен многоетажен паркинг. На 1 етаж от къщата има Детска градина, където децата могат да играят под наблюдението на възпитатели, а вие можете да разберете къде се намират по всяко време и да видите какво правят децата. С помощта на вграден монитор във всеки апартамент винаги ще сте наясно с разходите на HOA, работата на оперативните служби. И ако прецените за необходимо, можете да преизберете цялото ръководство!

Опции за интелигентен дом

Вграден терминал във всеки апартамент

Зелен двор без коли

Учител вечерна разходка

Пералня във всяка къща

Наблюдение на дейностите на HOA, без да напускате дома

Обаждане на спешни служби

Безплатно място за паркиране

Глава 5

За да представя проекта, направих макет на моя интелигентен дом и сглобих конструктор, където показах светлинно, водно, звуково и сензорно управление в къщата, без използването на ключове и бутони.

1. Монтирано звукорегулируемо осветление в къщата. Замених бутона за превключване с пиезо излъчвател (пиезоелектричен излъчвател на звук, който работи като микрофон). Сега можете да използвате звука, за да контролирате светлината. Плясна с ръце или кажа нещо - лампата ще светне.

2. Лампата може да се управлява със светлина. За да направя това, свързах фоторезистор към клемите. Когато лампата изгасне, тя може да се управлява от светлината. Когато светлината удари фоторезистора, лампата светва. Когато фоторезисторът е засенчен, лампата изгасва.

3. Ако има теч на вода в къщата и подовете са мокри, можете да алармирате. Бутонът е заменен от сензорна плоча. Когато капки вода попаднат върху чинията, ще прозвучи музика и лампата ще светне.

4. Инсталиран приемник с докосване. Високоговорителят няма да произведе звук, докато не докосна едновременно точките A и B с пръстите на едната си ръка.Човешкото тяло няма много голямо съпротивление и все още има свойствата на електрически кондензатор. Кондензаторът не минава D.C., но лесно пропуска променливата. Просто променлив сигнал и преминава през човешкото тяло.

Получените резултати и тяхната оценка:

Интелигентният дом е модерен дом, в който всички инженерни комуникации са обединени в обща система, работата на цялото оборудване е автоматизирана и се подчинява на команди от един център за управление.

Проектът разкри, че сензорните мрежи са подходящи за решаване на проблеми със събиране, обработка и предаване на информация с високи изисквания за автономност и надеждност на мрежата.

Освен това бяха идентифицирани основните предимства на безжичните сензорни мрежи:

1. Ефективност и икономичност

2. Няма нужда от поддръжка

3. Дълъг живот на батерията

4. Устойчивост на грешки и надеждност в тежки среди

5. Широка площприложения

В допълнение, системите, изградени на базата на такива мрежи, имат следните предимства:

1. Възможност за локация в труднодостъпни местакъдето е трудно и скъпо да се изтеглят обикновени кабелни решения;

2. Ефективност и лекота на поддръжка на системата;

3. Надеждност на мрежата като цяло - при повреда на една от тях информацията се предава през съседни елементи;

4. Възможност за добавяне или изключване на произволен брой устройства от мрежата;

5. Високо ниво на проникване през препятствия (стени, тавани) и устойчивост на електромагнитни смущения

6. Дълго време на работа без смяна на батерии.

Умният дом е необходима реалност в живота на съвременния човек. Предимства на системата умна къща» се появяват в четири смислени понятия, това са: комфортът на жилищното пространство, безопасността на къщата и нейните обитатели, спестяване на ресурси и разходи за поддръжка на къщата и статут на собственик на недвижим имот с интелигентни системи. Модерната къща е наситена с различни инженерни комуникации и изпълнена с голямо разнообразие от оборудване, което прави живота ни по-удобен и по-добър, от една страна, и по-сложен и сложен, от друга.

Често няма достатъчно време или технически умения, за да разберете безбройните устройства, дистанционни, интерфейси и освен това кабели. Да не наемете мениджър, който да управлява домакинските уреди... И колко прекрасно би било, когато се върнете у дома, да почувствате, че можете да спрете умствената си дейност - тук мисли "умният дом". И цялото автоматизирано братство от машини и механизми е предназначено да не усложнява живота, а да се грижи, да се отпусне, да създаде комфортна атмосфера за собствениците на къщата. Това е възможно, ако вашият дом е "умен дом".

Системата "интелигентен дом" може да комбинира набор от оборудване на абсолютно всички инженерни подсистеми: електрическо осветление, захранване за развлечения, телекомуникации, климат, сигурност. По избор само селективни подсистеми могат да бъдат включени в системата за интелигентен дом. Във всеки случай интегрирането на всички инженерни системи на къщата или част от подсистемите за поддържане на живота ще ви осигури удоволствието от комфортен домашен живот. Принципите на управление на системата "интелигентен дом" заслужават специално внимание: всички подсистеми на "интелигентния дом" могат да се управляват от всяка стая в къщата от удобен панел или контролен панел. Можете да забравите за много "мързеливи хора" от всеки елемент на домакинските уреди, сега всички лостове за управление са в един инструмент, броят на тези инструменти варира само в зависимост от броя на местата, от които искате да контролирате инженерните системи на вашия У дома.

Управлението на всички подсистеми на "интелигентния дом" е организирано в "сценарии" и "режими", в които се програмират вашите обичайни действия или индивидуални желания за работа на домакинските уреди. Можете да забравите за необходимостта да активирате всяко отделно оборудване, сега трябва да активирате желания "сценарий" и това е всичко. необходимо оборудванеще започне да работи независимо и последователно или автоматично ще се изключи, например, когато е активиран сценарият „Напускане на дома“.

Всички подсистеми на "интелигентния дом" могат да се управляват дистанционно, от интернет, от мобилен телефон. Можете да забравите за необходимостта от лично присъствие у дома, за да напълните ваната с вода, да направите кафе, да изключите забравената ютия или да пуснете неочаквано пристигнали роднини, сега можете да наберете кода за достъп до системата за интелигентен дом и да направите всичко това от всяка точка на града или Глобусът.

Експериментите ни позволяват да заключим, че системата за интелигентен и интелигентен дом позволява да се контролират всички видове електрически кабели: осветление, отопление, климатизация, аларма, Електричество на мрежатаи друго оборудване, налично в къщата. Тази система принадлежи към новите съвременни технологии, които се отличават със своите ефективни и икономични качества.

Глава 6. Изследвания (въпросник)

Беше разработен въпросник, на който отговориха ученици от лицей № 94 в размер на 30 души.

Искате ли да живеете в Умен дом или в обикновен?

В Умната къща - 21 души

Нормално - 6 души

Не знам - 3 души

Сред децата на ученици много деца биха искали да живеят в интелигентен дом. В двора на интелигентния дом имаше много деца. Те харесаха детската площадка, велоалеите и футболното игрище.

Заключение.

Основната цел на проекта беше да покаже как да създадем максимален комфорт и спестяване на енергия с помощта на домашна автоматизация.

Основен принципконцепцията за "Умен дом" - обединяването на всички подсистеми на къщата в един хармонично работещ организъм. Собственикът на такава система получава удобен и визуален контрол, ясно взаимодействие на всички инженерни системи, автоматично адаптиране към собственика, интелигентни режими на взаимодействие на подсистемите.

Освен удобството, това повишава и безопасността, при която няма да се притеснявате да оставите включени електроуреди. Какво по-лесно от това да използвате програмата за управление на Smart Home и да разберете дори от разстояние дали уредите, уредите работят, да проверите състоянието им и разбира се да изключите тези, които не ви трябват или сте забравили да го направите преди напускам. За управление можете да използвате отдалечен компютър, например от работното си място, но ако това не е възможно, тогава е достатъчно да имате мобилен телефон, за да управлявате Smart Home от Android.

Нека във всеки дом царува: топлина, доброта, разбиране, уют, грижа, уважение.

Интернет ресурси

1. ru.wikipedia.org/wiki/Smart_house

2. http://geektimes.ru/hub/home_automation

3. www.facebook.com/INTERSTANDARD/posts

4. http://elmaks.ru/page

5. http://www.i-home.ru/site.xp

6. http://bibliofond.ru/

7. http://www.topclimat.ru/news/field/180.html

8. http://www.razumdom.ru/

9. http://www.rlocman.ru

10. Марк Е. С. Практически съвети и решения за създаване на интелигентен дом. NT Press, 2007

11. http://domsmart.ru/umnyj_dom/

12. В. Харке. Умна къща. Мрежово свързване на домакински уреди и комуникационни системи в жилищното строителство. Техносфера, 2006

13. Мокров Е.А. Интегрирани сензори. Състояние на развитие и производство. Насоки на развитие, обем на пазара // Сензори и системи.-2000.-№1.-стр. 28-30.

14. Тимошенков С.П., Светлов-Прокопиев Е.П., Графутин В.И., Калугин В.В., Бойко А.Н. Разработване и производство на SOI структури за производство на интегрални схеми и микроелектромеханични системи // Доклади на Международната научно-практическа конференция "Фундаментални проблеми на радиоелектронното оборудване (INTERMATIC-2004)". Москва. Част 1. - С. 52-55.

Трябва да се отбележи, че ние използваме по-широк термин - "умен дом" (управляван, интелигентен дом) - вместо термина "дигитален дом", често срещан в западните статии. Това се обяснява с факта, че цифровият дом предполага контрол само върху оборудване, управлявано от команди в цифрови кодове, докато интелигентният дом контролира всичко (и не само цифровото). технически средстваи животоподдържащи системи. Разбира се, вече има трудности при контролирането на всички цифрови устройстваприсъстващи в домовете ни - трябва само да запомните колко дистанционни управления има обикновен апартамент- за телевизор, DVD плейър, музикален център, домашно кинои така нататък. Но решението на този проблем, предлагано от дигиталните домове, е само върхът на айсберга.

Много по-важна роля в съвременните жилища започват да играят тези устройства и системи, които често не привличат вниманието ни. Тук, на първо място, е необходимо да включите всички домакински уреди: хладилници, печки, чайници, перални и други уреди. Освен това много къщи имат климатични инсталации и различни климатици. Освен това електрическите и водопроводните системи за контрол, както и противопожарните аларми, са важни. Накрая, в последно времеалармата за сигурност и системите за контрол на достъпа играят важна роля. Самото изброяване на цялото това разнообразие е уморително ... И колко уморително и отнемащо време ще бъде да се настроят и управляват всички тези технически предимства на цивилизацията! Така необходимостта от единен контролен център става просто очевидна (фиг. 1).

Ориз. един.Универсално дистанционно Philips iPronto SBC RU1000. Възможности: управление на устройства от над 500 марки, обучение на команди от други дистанционни управления, запис на макро команди, безжична връзка с компютър за актуализиране на софтуер и сваляне на телевизионни програми. (по материали от сайта http://digital-guide.ru)

Какви функции трябва да изпълнява интелигентният дом? Първо, нашият дом е място за почивка или с други думи място за забавление. Затова закупуваме плейъри, системи за домашно кино, аудио системи, компютри и други устройства. Освен това все по-често има ситуация, когато във всяка стая има няколко медийни устройства - персонално според вкуса и интересите на всеки жител. Как тогава да организираме прехвърлянето на информация между стаите? Какви са предимствата и недостатъците на един или друг метод за пренос на данни? Как да намерим баланс между цената на устройствата и скоростта на трансфер? Всички тези традиционни „въпроси на клиентите“ могат да бъдат приписани на първата функция на интелигентния дом - интегрирането на всички системи и устройства в едно цяло.

Втората доста очевидна функция на дигиталния дом е да създаде оптимална „среда за живеене“ за обитателите. Това включва различни проблеми, вариращи от рентабилен контрол на осветлението и температурата в къщата до такива рутинни неща като проверка на наличието (и дори състоянието!) на храната в хладилника. С други думи, къщата трябва да прехвърли на своите „цифрови рамене“ всички онези ежедневни задачи, които човек обикновено решава сам.

И накрая, нека си спомним известната поговорка, която гласи: „моята къща е моята крепост“. Не е трудно да се заключи, че към изброените по-горе две задачи на дигиталния дом (развлечение и отдих), трябва да се добави и трета, доста важна – безопасността и защитата на обитателите. Колкото и да е странно, това включва и защитата на самия дигитален дом от външни посегателства.

И така, основната идея на дигиталния дом е да създаде най-удобното място за живеене на човек. Изброяваме отново какво е необходимо за това. Разбира се, на първо място цялата къща, пълна до краен предел с електроника и уреди, трябва да се контролира лесно, не само отвътре, но и дистанционно. Съответно, за това трябва да се организира „комуникация“ на всички устройства в къщата помежду си, което означава, че възниква въпросът как се предава информацията в цифров дом. Освен това някои от устройствата ще осигурят създаването на подходящ климат в къщата (в широкия смисъл на думата) - следователно трябва да се реши въпросът за домашната автоматизация. И накрая, целият този информационен и технически шедьовър, наречен дигитален дом, трябва да защитава както жителите, така и себе си, което означава, че е необходимо да се реши проблемът с осигуряването на сигурност.

Ориз. 2.Плазмен панел на входа на дигиталния дом със системата за управление на дома Клеопатра. Тя може да поздрави всеки наемател по име и да докладва за всички събития, които са се случили в негово отсъствие (посетители, телефонни обаждания, имейл и др.). На екрана се показва и друга информация - кой е в къщата, какво се случва в помещенията, прогнозата за времето и други подобни (базирано на сайта http://electronichouse.com)

Интелигентен офис.

Трябва да се каже, че модерните жилища все повече започват да действат като работно място за човек (например това важи за представителите на творческите професии). В допълнение, концепцията за дигитален дом може успешно да се приложи не само в жилищни сгради, но и в офис площи (в този случай можем да говорим за „умен офис“). В този случай цялата функционалност на интелигентния дом помага да се направи работата на човек по-ефективна, освобождавайки го от дребни рутинни грижи.

Първото нещо, което интелигентният дом предлага за работещ човек, е покритието на цялата площ на къщата с безжична компютърна и телефонна мрежа. Не е нужно да седите в един и същи офис през целия ден: ако времето е хубаво, можете да излезете на предната поляна, като вземете лаптопа си със себе си. По този начин оставате свързани и можете да продължите с бизнеса си, без да жертвате производителността.

Прилагането на концепцията за интелигентни домове за големи офис помещения решава и проблема с контрола на достъпа на персонала. Използвайки вече инсталирана аларма, можете да ограничите правата на достъп на определени хора до определени помещения. Например, системата няма да пусне програмисти в банковия трезор, нито пък финансови мениджъри в сървърната зала. За тези цели могат да се използват както идентификация на външния вид на човек, сканиране на пръстови отпечатъци, така и специални идентификационни карти, ключове. Основното предимство на този подход е лесното интегриране на системите за контрол на достъпа в единна информационна мрежа на интелигентен офис.

В големите компании част от техническия персонал трябва да работи през нощта; но дори и тогава интелигентните офис системи могат да оптимизират потреблението на енергия в помещенията. Например, правилно конфигуриран централен компютър отключва алармата предварително, като пусне техник вътре. След това той ще включи светлината и ще зададе комфортна температура и ще направи това не в цялата сграда, а само в онези стаи и коридори, от които персоналът се нуждае в този момент. Всички тези на пръв поглед незначителни функционалности ще спестят не само личното време на служителите, но и значително ще намалят разходите за отопление и консумацията на енергия на цялата офис сграда.

Проблемите със сигурността остават важни. Интелигентният офис осигурява не само защита срещу физическо проникване на нарушители, но и осигурява сигурност на информацията. Това ви позволява да запазите интелектуалната собственост на компанията, което е важно на днешния пазар. Интелигентните системи, управлявани от офис, също предоставят екологична безопасност, извършващ постоянен мониторинг на условията на труд - осветеност, температура и състав на въздуха. Така е по-приятно не само да живеете в интелигентен офис, но и да работите.

Сега нека видим какво предлагат съвременните технологични компании във всяка от тези области. С други думи, нека направим обиколка на днешния високотехнологичен пазар.

Технически решения за умен дом.

Интеграция на домашни системи: контрол отвътре и отвън.

Както беше отбелязано в началото на тази статия, във всеки модерен дом има огромно разнообразие от устройства. Те могат да бъдат обединени в отделни групи, например според предназначението им: домакински уреди, медийно оборудване, климатични инсталации, системи за сигурност и др. Но в момента между тези групи практически няма взаимни връзки, всички тези комплекси работят отделно и това е техният голям недостатък. Климатичната и отоплителната система не отчита пожарната безопасност на апартамента или, докато работите на компютъра, не можете да включите дистанционно чайника или кафеварката. Ето защо една от ключовите идеи на интелигентния дом е интегрирането на цялото оборудване в една мрежа, осигуряваща взаимодействие между отделните устройства. Необходимо е техниката да се научи да „говори“ помежду си, да я накара да изпълнява команди, получени от определен команден център.

Нека дадем прост пример, демонстриращ възможностите за взаимодействие между различни устройства. Връщаш се от разходка, а в джоба си имаш плеър с включена любима музика. Отключи алармата, влез вътре. Системата, след като анализира ситуацията, търси тази песен в своя архив и започва да възпроизвежда мелодията вече на системата от високоговорители у дома и плейърът се изключва. Тази функционалност е вградена в плейърите Zune на Microsoft и Apple iPod, а свързаният софтуер е интегриран в новия операционна система Microsoft Windows Vista и някои версии на Linux. Има и решения, които не изискват персонален компютър. Например, това са продуктите на SpeakerCraft, които ви позволяват да свържете до 6 iPod-а към една мрежа и да възпроизвеждате музикални файлове от който и да е от тях на външни високоговорители.

След това отивате на компютъра си, за да проверите имейла си. В същото време включвате чайника от компютъра и докато се прочетат писмата, вече можете да отидете в кухнята и веднага да пиете чай. В същото време, без да напускате компютъра си, можете да регулирате климатичната система, като зададете по-удобна температура. Сега пребройте колко действия е извършил умният дом за вас и колко ви е спестил време. И ако управлението на домакинските уреди от работния плот на компютъра все още не е станало широко разпространено, то някои модели климатици като търговски марки, тъй като LG и Samsung вече предвиждат настройка не от дистанционно управление, а от всеки компютър, оборудван със стандартен инфрачервен порт.

Друг важен аспект е възможността да се направи комплексът от системи не изолиран, а достъпен отвън, чрез конвенционални комуникационни канали, например чрез телефонни линии или кабелен интернет канал. Това ви позволява допълнително да разширите функционалността на интелигентния дом. Например, докато сте на работа, можете да гледате изображението от видеокамерите, инсталирани в къщата, и да проверите дали всичко е наред. Дори по пътя можете да включите осветлението и климатика от мобилния си телефон, така че при пристигането си у дома да бъдете посрещнати с топлина и уют. Например японският мобилен оператор NTT DoCoMo вече пусна нова услуга - дистанционно управление на домашно оборудване от мобилен телефон. С помощта можете да видите състоянието на домакинските уреди и, ако е необходимо, да ги изключите (фиг. 3).

Ориз. 3. Remocon Saucer дигитална система за домашно дистанционно управление (вляво) и нейната работна схема (вдясно). Втори телефон трябва да бъде свързан към Remocon Saucer, за да изпраща команди. (по материали от сайта http://phoneyworld.com)

Някои производители са отишли ​​дори по-далеч. LG пусна хладилник и микровълнова фурна, свързани с интернет. В резултат на това собствениците им имат възможност да разберат списъка с продукти, съхранявани в хладилника, дори от работа и да съставят списък за ходене до магазина. Можете просто да програмирате хладилника така, че да следи броя на продуктите и, ако е необходимо, да прави поръчка в онлайн магазините. А микровълновата фурна може да търси в кулинарни сайтове и да предложи на собствениците оригинална рецепта и веднага да приготви ястие.

Както може би се досещате, всички тези невероятни възможности не се появиха чрез придобиването на нови, скъпи устройства. Просто обикновени, познати неща започнаха да „общуват“ помежду си, да координират извършените действия. Съгласете се, описаните примери могат значително да улеснят живота на собствениците, така че идеята за интелигентни домове става все по-широко разпространена.

Прехвърляне на данни: кафемашината е свързана!

Един от ключовите моменти в концепцията за умен дом е връзката на всяко устройство с всички останали. Логичният въпрос е как да организираме тази връзка? Малко вероятно е да ви хареса, ако в целия апартамент висят снопове кабели, свързващи, наред с други неща, кафемашина с телевизор. За решаването на този проблем има три основни метода: използване на безжични WiFi мрежи, предаване на информация по електропроводи и използване на различни радио мрежи.

Стандартът за безжична връзка WiFi набира все по-голяма популярност на пазара поради своето удобство, висока скорост на предаване и широк набор от функции. Инсталирайки така наречената гореща точка - точка за достъп, можете спокойно да се разхождате из апартамента с вашия лаптоп, който ще остане свързан с интернет. Напоследък устройствата за достъп до WiFi мрежи са оборудвани не само с настолни компютри и лаптопи, но и с джобни компютри (PDA) и дори телевизори и системи за домашно кино.

Едно от основните предимства на WiFi е възможността за лесно свързване на доста „умни“ устройства: компютър, телевизор, аудио система. Те ще могат да прехвърлят различни данни със скорост, достатъчна за възпроизвеждане на аудио и видео със средно качество. В допълнение, безжичната мрежа, изградена на базата на WiFi технология, е лесна за настройка и възстановяване; така че когато купувате друг лаптоп или телевизор, не е нужно да губите време, за да заработите. WiFi се разработва и използва в умни домове от гиганти като Microsoft и Intel; последният, освен това, разработва подобрена версия - WiMax технология.

Недостатъкът на WiFi технологията е неуместността на използването й за комуникация с относително "глупави" устройства. На никой не би му хрумнало да вгради WiFi карта за достъп в кафемашина - скъпо е и е абсолютно безсмислено. За устройства от този тип е намерено друго решение - използването на електропроводи, които вече са положени в къщата.

Наистина голяма част от уредите и домакинските уреди вече са свързани към електрическата мрежа. Защо да не използваме неговите проводници и за предаване на информация? Принципът на действие на тази технология се основава на факта, че захранването с енергия се извършва при ниска честота (50 Hz); информацията и командите за управление могат да се предават по същите проводници на високи честоти (например 100 MHz). В този случай системата за захранване и информационната мрежа няма да си пречат. Има устройства, които дори ви позволяват да изграждате компютърни мрежи "през ​​контакта", тоест с помощта на електропроводи за предаване на данни. Това например е продуктът на руската компания CJSC Elektro-com, който осигурява ширина на канала от 20 Mbps, което е много по-добро от модемна връзка. Marantz представи своето развитие в друга посока - DAvED (Digital Audio via Electrical Distribution, цифрово аудио чрез електрически мрежи), което ви позволява да предавате аудио сигнал от различни източницикъм високоговорителите, Пакетът включва аудио приемник, комплект дистанционни високоговорители и модул за управление на системата; основното оборудване се предлага на купувачите за $1300 (фиг. 4).

Ориз. четири.Инструкции за използване на аудио системата DAvED от http://www.audioholics.com:
- свържете приемника ZR6001 (вляво) към източника на звук
- включете ZR6001 в контакт в стената
- свържете блоковия клиент ZC4001 към гнездото в друга стая (вдясно)
- изпийте чаша кафе в друга стая, докато се наслаждавате на любимата си музика (по избор)

Но ако прехвърлянето на данни към висока скороствсе още е изпълнен с някои технически затруднения, тогава предаването на кратки команди като „Чайник, включи“ или „Климатик, задайте температурата на 22 градуса“ е много лесно за изпълнение. По този начин тази технология е точно това, което е необходимо за ефективното управление на прост домакински уреди. В същото време само малка кутия, включена в електрически контакт и свързана към компютър, е допълнително оборудване.

Последната група устройства, за които двете описани по-горе технологии не са подходящи, са различни медийни устройства, като фотоапарати, плейъри, видеокамери и др. Идеята, залегнала в работата на тази група устройства, е създаването на универсален интерфейс, тоест определен „език“, на който всички тези устройства ще работят. В момента един от най-популярните кабелни интерфейси, използвани в тази техника, е USB (Universal Serial Bus, Universal Serial Bus). Затова се роди идеята да се разработи подобен, но безжичен USB интерфейс. От пролетта на 2006 г. Intel работи по тази задача; през септември Форумът на разработчиците на Intel обяви първите екземпляри на устройства, които поддържат този формат. В момента е възможно да се изгради мрежа от до 128 устройства със скорост на трансфер до 400 Mbps. В момента, докато новият формат не е широко разпространен, комуникацията между устройствата се поддържа от доста популярната технология Bluetooth. Така всички подобни медийни устройства могат успешно да се интегрират в комплекс от интелигентни домашни системи. А това несъмнено ще създаде допълнително удобство за своите собственици.

Трябва да се отбележи, че остава един вид връзка, която трябва да се извърши чрез проводник. Това е канал за комуникация между медийни системи (компютър, музикален център, телевизор), където искате да прехвърлите данни от друг повече скорости без намеса. В момента комуникацията по ВЧ кабели остава най-добрата по отношение на качеството на предавания звук и видео изображение. В бъдеще такъв кабел ще бъде оптичен навсякъде.

Така получаваме пълната взаимосвързаност на всички устройства в къщата според различни технологии, в зависимост от изискванията. Ако имате нужда от висока скорост и сложен поток от данни, ние използваме WiFi; ако трябва да се свържете минимална системакоманди, скоростта не е критична - използваме връзката "през ​​гнездото"; ако е необходимо да се осигури канал за предаване между медийни устройства, ние използваме безжичен USB интерфейс.

Безопасност на жителите.

Може би си струва отделно да се подчертае въпросът за концепцията за интегриране на системи за сигурност в структурата на интелигентен дом. Алармата без съмнение е един от най-важните компоненти, а правилното й взаимодействие с останалата част от контролираната домашна система е ключът към нейната безопасност и безопасността на обитателите.

Първият от проблемите, пред които са изправени разработчиците, е сигурността на канала за предаване на данни. Съгласете се, едно е, когато нападателят успя да прихване списъка с продукти, поръчани от вашия хладилник, или името на песента, възпроизвеждана от аудиосистемата, и съвсем друго нещо е да прихване кодовете за активиране на системата за сигурност, идентификационните ключове и друга секретна информация. Ще обсъдим сигурността на предавателните канали малко по-късно, но вече можем уверено да заявим, че включването на аларма срещу крадец в обща системаинтелигентният дом трябва да се извършва с много повече внимание, отколкото например домашната медийна система.

Ориз. 5.Руска разработка - видео сървър "Трал". В ръцете на такова невзрачно устройство е цялата система за видеонаблюдение на един цифров дом. Позволява ви да записвате до 4 канала видео и 2 канала звук от видеокамери в цифров вид на вградения твърд диск. Видео сървърът може да бъде достъпен чрез LAN, WiFi или клетъчен телефон. (По материали от сайта http://www.tral.ru)

Друг важен моменте необходимостта от обработка на големи потоци от информация. Например, един добър охранителен комплекс включва камери за външно наблюдение, сензори за целостта на периметъра (задействани при отваряне на прозорци, врати), детектори за движение и система за контрол на консумацията на енергия. Понякога тук се вграждат системи Пожарна безопасност. Реализацията на такъв комплекс изисква много мощен и следователно скъп централен процесорен модул.

За дълго времетакива аларми се считаха за професионални и бяха недостъпни за обикновения човек поради тяхната сложност и висока цена. Причината се крие в един прост факт - централният модул на такава аларма струваше като добър професионален компютър, тъй като трябваше да обработва голям брой сензори, включително няколко видео потока. Но с появата на концепцията за интелигентни домове ситуацията се подобрява драстично: сега ролята на този централен модул се изпълнява от конвенционален Персонален компютърсобственикът на къщата. Това не само намалява цената на комплекта, но и увеличава функционалността на такава система.

Съвременният софтуер позволява например разпознаване на образи, което ще избегне фалшивите положителни резултати от движението на домашни любимци из апартамента. Освен това, използвайки мрежова връзка, собственикът може напълно да контролира състоянието на дома си от всеки компютър или дори от мобилен телефон.

Благодарение на появата на такива системи, технологиите за заключване също се подобряват. Вместо обичайните механични ключове се появяват устройства, които отварят ключалката според биометричните данни на хората - пръстови отпечатъци, шарки на ретината. Този тип контрол на достъпа беше решен да се използва от служители на Tychi Systems, които разработиха необичаен брава за врата(фиг. 6). Новостта няма да позволи на непознати да отворят вратата - в кръглата дръжка на вратата на новата брава BioKnob е монтиран скенер за пръстови отпечатъци. Самият замък се отличава с много малък размер, така че инсталирането му няма да създаде трудности. Паметта на BioKnob е много обемна - може да съдържа до сто проби от пръстови отпечатъци на хора, на които е разрешено да отварят вратата; всички останали не могат да го направят. Още по-интересно е, че BioKnob автоматично поддържа запис, който може да съдържа до хиляда записа на опити (както успешни, така и неуспешни) за отваряне на вратата. Руската компания Smartlock има подобна разработка. Те разработиха комплекса "Мцири", който позволява свързването на голямо разнообразие от електромеханични брави, ключалки, "невидими брави" към системата за идентификация.

Ориз. 6.Биометрична брава BioKnob. С такава ключалка няма нужда да търсите ключове в чантата си и да задавате въпроса „В колко часа се върна тази вечер?“. (по материали от сайта http://bobvila.com)

По този начин интегрирането на системи за сигурност в структурата на управляван дом е не само полезно, но и много по-функционално. Ето защо повечето от решенията, предлагани от компаниите за интелигентен дом, вече имат вграден алармен модул.

Интелигентна домашна сигурност.

Повечето големи системи, състоящи се от няколко взаимосвързани модула, важен критерийе тяхната устойчивост на грешки и атаки от натрапници отвън. Ще обърнем специално внимание на въпроса за защитата от външна намеса. Както си спомняме, интелигентният дом осигурява контрол върху мрежата. Какво се случва, ако нарушител получи достъп до модула за управление на дома? Тогава той ще има възможност не само да ограби апартамент, като преконфигурира системата за сигурност, но и, да речем, постоянно да наблюдава собственика си с помощта на системата за видеонаблюдение на тази система. Освен това той има достъп до компютър, който може да съхранява много важна и поверителна информация. Следователно е съвсем очевидно, че всеки контролен канал на всеки модул трябва да бъде криптиран.

Има два основни подхода за изграждане на структурата на умен дом – съответно с различни методи на защита.

Първият подход е изграждането на разпределена мрежа. При този метод няма единичен контролен център, но има няколко блока, които контролират отделни системии тези блокове са свързани помежду си. Например, в търговската мрежа има контролни блокове за домашно осветление, контрол на климата, аларми срещу крадци и т.н. Така остава само да свържете тези блокове един с друг и с компютъра; в същото време всички те ще имат еднакъв приоритет в тази информационна мрежа.

Предимството на този подход е очевидно - излизането на който и да е от блоковете няма да доведе до прекъсване на нормалното функциониране на останалите. Тоест, ако изведнъж лампата ви спре да работи, това няма да се отрази на работата на климатичната система.

Но когато прилагат такава концепция, разработчиците се сблъскват с два основни проблема. Първо, ако някой от модулите се е побъркал, т.е. започне да се държи по неподходящ начин (причината може да е или вътрешна неизправност, или целенасочено изваждане от строя от нападател), тогава останалите контролни блокове трябва не само определите това неправилно поведение, но също така изключете връзката с дефектното. Внедряването на такава система в peer-to-peer мрежа (когато всички устройства са равни) е доста нетривиална задача. Второ, всеки от тези блокове трябва да има достъп до външната мрежа (за да реализира цялата декларирана функционалност за дистанционно управление на къщата), което означава, че всеки от тях ще трябва да бъде оборудван с криптиране, което е не само трудно, но и скъпо.

Вторият подход се различава от първия по това, че всички управляващи блокове са свързани не директно един с друг, а чрез компютър. Съответно този централен компютър има най-висок приоритет; всички останали блокове само изпълняват неговите команди и му дават данни, събрани от периферни устройства и сензори.

Очевидно е, че проблемът с разпознаването и деактивирането на повредени контролни модули в такава мрежова топология е много по-лесен за разрешаване. Освен това само този централен компютър има достъп до външната мрежа и собственикът ще управлява всеки модул (осветление, аларма и т.н.) не директно, а чрез изпращане на команда през този основен компютър. Ясно е, че при този подход системата за криптиране трябва да бъде изградена само в този контролен център и това е много по-просто и по-евтино в сравнение с първия подход.

Ключовият недостатък на такава схема е загубата на контролируемост в случай на повреда на този център. В този случай губим контрол над всички системи у дома, което дава поле за действие на нападателя. Сегашното ниво на развитие на технологиите обаче осигурява толкова надеждно оборудване, че повреда поради неизправност е почти невъзможна, вероятността от нея е изключително ниска. В същото време има много криптографски алгоритми, които правят вашия интелигентен дом неразбиваем за разумен период от време (например, нападателят ще трябва да прекара няколко хиляди години, за да разбие секретния ключ).

Тези подходи обаче могат да се комбинират, като същевременно се премахнат недостатъците им. На форума за разработчици на Intel беше обявен следният модел на управляван дом, осигуряващ максимална надеждност. Има два компютъра, основен и резервен; Само основният има достъп до външната мрежа, задачата на резервния е само да следи състоянието на този централен компютър. Всички останали контролни модули са свързани към двата и се изисква да изпълняват команди от всеки от тях. AT нормален режимрезервният център не дава никакви инструкции. Но ако бъде направена атака на основния компютър или тя се провали, тогава неговата роля се поема от резервния. В този случай възможността за достъп до външната мрежа се губи, но всички системи у дома остават активни и работещи. За предаване на всеки авариен сигнал се използват резервни канали - клетъчно излъчване, телефонна линия.

Така че съществуващите методи осигуряват достатъчна защита за интелигентния дом. Поради това хората могат безопасно да използват всички удобства и предимства на новите технологии, без да се притесняват за безопасността на своето имущество.

Екология на умните къщи.

микроклимат в къщата.

В Русия умните домове все още се свързват предимно с комфорт. Спомнете си поне скицата, която беше дадена в началото на статията: връщате се у дома вечерта, светлината се включва автоматично в коридора, музиката, която сте имали на плейъра, започва да свири, вече имате топла вода в банята на път и те чака...

Това обаче е само едната страна на въпроса. Всъщност умните домове предлагат много повече от комфорт. Първо, това ви позволява значително да спестите ресурси и в същото време пари в собствения си джоб. И второ, микроклиматът, който създава, осигурява поддържането на здравето на жителите на необходимото ниво. С други думи, един управляван дом прави домовете ни значително по-екологични. Така че нека разгледаме този аспект по-подробно ...

Как изглежда климатичният контрол в апартаментите в стар стил? Батерия за централно отопление и прозорец, който се отваря и затваря според нуждите. Не много удобно, ако не и по-лошо - напълно неудобно и изключително разточително. В буквалния смисъл, хвърляне на пари на вятъра... Има, разбира се, и още съвременна версия- използването на климатик, обаче, има и недостатък тук: свеж въздух не влиза в стаята. Но нашето здраве зависи много от състоянието на въздуха. Съставът на въздуха също е важен тук (например пластмасите и синтетичните материали могат да отделят различни вредни газове), както и съдържанието на различни частици в него (същият прах, който може да попадне от улицата и да се натрупа в мебелите), и температурата , и влажност. Освен това последните два параметъра все още трябва да се променят в зависимост от времето и времето на деня на улицата. И такава, на пръв поглед, трудна задача всъщност може лесно да бъде решена с помощта на интелигентен дом.

Нека първо разгледаме отоплението на въздуха в помещенията (много актуален въпрос за нашата страна). За тази цел се използват радиатори и система "топъл под". Освен това, като правило, контролът върху топлия под не е необходимо да се пренася към контролния компютър на интелигентен дом. Първата причина за това е, че топлият под създава предимно комфорт за краката, поради което температурата му се задава само веднъж. Втората причина се крие в голямата топлинна инерция на топлия под. В резултат на това, опитвайки се да поддържа бързо променящата се температура на въздуха в помещението, той или ще стане твърде горещ, или, обратно, ще се охлади твърде много. За това е много по-удобно да използвате конвенционални радиатори, монтирани под прозорците.

Възможна е и обратната ситуация – когато трябва да се понижи температурата в помещението. Обичайният начин е да използвате климатик (разбира се, вече интегриран в системата за интелигентен дом). Необичайна алтернатива на климатиците наскоро стана идеята за панелно охлаждане на тавани. Общият принцип тук е същият като при подовете с водно отопление, само намотките се отглеждат на тавана и в тях се използва вода при температура около + 15 ° C. Всичко това не вдига шум, не духа и не натоварва джоба ви със сметки за ток.

И накрая, въздухът в помещенията трябва постоянно да се обновява - за да се поддържа нормален газов състав в тях, а също и за отстраняване на различни вредни вещества(особено опасни са пластмасовите изпарения, споменати по-рано). Разбира се, постъпващият въздух трябва да се почиства, затопля или охлажда, както и да се овлажнява или обезвлажнява, в зависимост от ситуацията извън дома. Вижда се, че няма начин да се мине без използването на системи за въздушно отопление или охлаждане, описани по-горе. С други думи, стигаме до идеята за единна интегрирана система, която контролира всички параметри на въздуха в къщата: вентилира, отоплява, охлажда и почиства - с една дума, прави всичко за нашия комфорт.

Друго предимство на такава автоматизирана система обаче е, че тя може също така значително да намали разходите за потребление на енергия (фиг. 7), което ще бъде обсъдено в следващия раздел.

Ориз. 7.Диаграма на потреблението на енергия за жилищни помещения. Очевидно е - възможността за огромни спестявания при отопление на жилища. (по материали http://dancor.sumy.ua)

Спестяване на пари в интелигентен дом.

Много хора знаят недостатъците на съвременните градски отоплителни системи - студено е през есента, когато отоплението все още не е включено, и горещо през пролетта, когато, напротив, все още не е изключено. В същото време умният дом следи цялата ситуация (температура, влажност, газов състав и т.н.), както се казва, „в реално време“ и следователно действа по най-оптималния (и следователно най-икономичния!) начин.

Контролираната къща ви позволява да правите неща, които едва ли биха били възможни без участието на "интелигентна" автоматизация. Например, собствениците на къщата могат да програмират системата, че ще се събудят, да речем, в 8 сутринта. Тогава по-голямата част от нощта къщата ще бъде в състояние на икономична консумация на електроенергия: минимално необходимата работа на климатичната система, водоснабдителната система е изключена, светлините са изключени почти навсякъде. Но в 7.30 сутринта отоплението на водата, помпите се включват сами и по този начин климатичната система ще повиши температурата до комфортно ниво. В 8 часа сутринта собствениците ще се събудят в топла и светла къща и няма да им се налага да прекарват нито минута за каквито и да е домакински предмети. В същото време спестяването на електроенергия няма да доведе до неудобства и ограничения.

Разбира се, както следва от фиг. 7, на първо място спестяванията трябва да идват от по-ниски разходи за отопление. Има обаче и други начини, по които интелигентният дом може да осигури цялата възможна помощ. Например, това са системи за динамично осветление в коридори, стълбища и сервизни помещения, които включват светлината само когато в тях има човек.

Електромагнитна безопасност.

Както може би се досещате, функционалността на управляваните домове може да улесни значително живота на техните собственици. Остава да се изясни само един въпрос - колко безопасни са умните домове за физическото здраве на човек? Изглежда, че в къщата има устройства, всяко от които комуникира с други, разпространявайки електромагнитни вълни в пространството. Въпреки това няма причина за притеснение – умният дом е по-безопасен от обикновено.

Помислете за първите устройства, свързани помежду си чрез електропроводи. Както вече споменахме, информацията по такива линии се предава чрез високочестотен сигнал, който не се влияе от нискочестотния захранващ ток. Но, първо, амплитудата на този сигнал е много малка (например в гореспоменатата система DAvED се използва сигнал 3-5V, който е почти незабележим в сравнение със стандартното захранващо напрежение 220V). И тъй като амплитудата на сигнала е малка, тогава създаденото от него поле също не е голямо. Второ, тези управляващи сигнали не се предават постоянно. Например, сигналът, изпратен до чайника за включване, ще отнеме част от секундата и след това отново няма да има допълнителни токове в линията и следователно няма да има електромагнитни полета. По този начин комуникацията на устройства, използващи електропроводи, практически не променя съществуващата електромагнитна среда на интелигентен дом.

Има и устройства, които използват радиокомуникации за прехвърляне на данни помежду си. При разработването им обаче инженерите се опитаха да спестят консумацията на енергия на такова устройство; Това се постига благодарение на импулсния режим на предавателя. С други думи, те не предават информация през цялото време; те го натрупват и след това го изпращат във въздуха. В този случай радиопредавателят не работи постоянно, а с редки импулси, така че електромагнитното поле, което създава, е краткотрайно. В допълнение, съвременните приемници са толкова чувствителни, че електромагнитните полета с нисък интензитет се използват за комуникация на устройства. Например спецификацията на WiFi предписва използването на полета със сила приблизително 10 пъти по-малка от прага за влияние на човешките биологични реакции. С други думи, тези полета не засягат човек по никакъв начин; освен това той просто не е в състояние да ги почувства.

И накрая, аудио и видео оборудването на интелигентните домове е свързано чрез скъпи коаксиални екранирани проводници. Техните разработчици правят всичко възможно, за да сведат до минимум влиянието на външни смущения върху предавания сигнал, което ви позволява да предавате висококачествено видео изображение и звук. Но в същото време се постига и положителен обратен ефект - самите такива проводници практически не излъчват електромагнитни вълни. Въздействието на такива съединения върху екологията на къщата може просто да бъде пренебрегнато.

В резултат на това получихме, че всички удобства на интелигентния дом не влияят по никакъв начин на здравето на неговите собственици. електромагнитни полетав такава къща не е по-здрава, отколкото в обикновена. Освен това, благодарение на различни системи за управление и наблюдение на енергийни блокове (отопление, водоснабдяване, захранващи системи), е възможно значително да се намали интензивността на електромагнитното излъчване. По този начин управляваната къща е по-екологична от традиционната.

Заключение.

Умните домове са повече от поредната технологична иновация. Умните къщи са първата необходимост за съвременния човек. В крайна сметка ние прекарваме значителна част от живота си на закрито и затова те трябва да допринесат за поддържането на нашето здраве колкото е възможно повече. Това по-специално трябва да включва запазването на психологическото здраве: в настоящата дигитална ера всеки чувства натиска на потока от информация, което може да доведе до дискомфорт, стрес и дори заболяване. Обработка на такъв поток, подчертаване само на най-необходимите и интересни за човек - това е задачата на интелигентните домашни информационни системи.

От друга страна, умният дом запазва и физическото здраве. Това се улеснява от различни системи за контрол на климата, които неусетно, но безусловно създават оптимална „среда за живеене” в помещенията. Онези минути от живота на човек, които спестява ден след ден, след това се превръщат в допълнителни години от нашия живот.

И накрая, в съвременното пазарна икономикаспестяванията, предлагани от интелигентния дом, започват да играят значителна роля. Но този медал има и обратна, още по-значима страна – опазването на природните ресурси. В края на краищата това, което беше спестено благодарение на системите за интелигентен дом, се оказа запазено в природата, било то енергийни ресурси, минерални ресурси, растителни суровини или нещо друго. И такова опазване на природните ресурси е може би една от основните функции на интелигентния дом. Човечеството е неразривно свързано с природата, то е част от нея и затова природата, запазена днес, ще ни радва утре. Както и нашите деца и внуци.

Желанието на човек да подобри живота си допринася за постоянното търсене на нови технологии, които освобождават време и енергия за семейството, отдиха и творчеството.

Една от най-новите концепции е създаването на умен (интелектуален) дом, който да се грижи за обитателите си, като се грижи за всички битови проблеми.

За мнозина умният дом се свързва с умни машини, които готвят храната ви, чистят дрехите ви, почистват къщата, седят с децата ви. Но не е така. Много типичен пример е от филма на Чарли Чаплин "Модерни времена", когато главният герой се озовава в "умна" къща, където е заобиколен от всякакви машини, които го обличат, хранят, бръснат и т.н. Лека непоследователност в действията на автоматите води до пълна бъркотия. Това разбира се е пародия, но много близка до реалността. Дори ако имате няколко умни неща в къщата си, като хладилник с дистанционно управление или роботизирана прахосмукачка, която почиства къщата ви, домът ви все още не е умен. „Интелектуалният“ или интелигентен дом не трябва да бъде просто стая, пълна с комплект смарт устройства, а пространство, където тези устройства са комбинирани в една мрежа с един общ контрол. Важна характеристика на интелигентния дом е неговата сложност – всичко в него трябва да взаимодейства едно с друго.

Описание на къщата

Но обратно към нашата къща. Сега, когато стандартът за предаване на данни вътре в къщата е ясен, става ясно как ще се управлява самата къща. За да направите това, можете да използвате: безжично дистанционно управление под формата на LCD панел със сензорен екран.

безжични слушалки с възможност за глас. Освен това речта се разпознава на сървъра и се трансформира в команди за управление.

безжични сензори-микрофони за предаване на гласови команди.

Да започнем по ред.

Вход

За да влезете в къщата, вече не са необходими ключове. Устройство за идентификация (визуално, звуково или скенер за пръстови отпечатъци) ще ви разпознае и ще ви пусне в къщата, ако имате разрешение да влизате свободно в помещенията. Ако това не е обитател на къщата, а някой друг посетител, тогава информацията за госта (изображение, лични данни и т.н.) се предава на вас, независимо дали сте у дома или някъде другаде. И вие вече решавате дали да пуснете посетителя или не. След това сървърът на интелигентния дом изпълнява предварително подготвена програма за всеки посетител. Например, напълване на ваната, включване на телевизора, настройка на правилната температура в стаята или приготвяне на вечеря. Основата на къщата съхранява навиците и желанията на всички жители и посетители. Информацията се предава и на домашния робот, който ви посреща на входа.

Сигурност и системи за сигурност

„Моят дом е моята крепост“. Тази древна мъдрост е успешно приложена в умния дом. Сензори за сигурност са монтирани на всички прозорци, врати, покрив и около периметъра на сградата. Ако внезапно се открие нещо необичайно, незабавно се изпраща алармен сигнал до собственика на контролния панел или мобилния телефон, ако е необходимо, сигналът се дублира в местното полицейско управление или служба за сигурност.

коридор

Веднага щом отворите входната врата, горната светлина се включва. Освен това режимът на осветление зависи от нивото на осветление на улицата. Централният компютър ще създаде плавен светлинен преход, така че да има достатъчно светлина и да не заслепявате, когато преминавате от тъмно към ярко осветено.

Регулирането на светлината в цялата къща се извършва по две схеми: автоматично, благодарение на сензори за движение, които проследяват вашето движение, и светлините се включват или изключват на подходящите места или принудително, чрез вашата гласова команда.

Хол

Веднага след коридора е дневната, която трябва да е удобна. Това е място, където можете да се отпуснете и да се насладите на музика, видео или компютърни игри.

За създаване на комфорт в предоставената стая автоматично управлениезавеси: по предварително зададен алгоритъм (програма) или в зависимост от времето на деня. Разбира се, има и дистанционно гласово управление. Когато гледате филми или когато искате да подремнете, завесите автоматично затъмняват стаята до оптималното ниво на осветеност.

Контролен център

В отделна затворена стая може да има сателитен приемник, многоканални аудио плейъри за различни видове медии, видео плейъри, акустични усилватели и други подобни. Достатъчно е да поставите всичко това в една стая, докато в други ще бъдат разположени само акустични високоговорители и телевизионни панели (LCD или плазмени). По този начин всички аудио и видео източници ще бъдат в задната стая, а крайните устройства ще са там, където ви трябват.

Този център позволява на потребителите безжичен достъп до приложения и цифрова информация от екраните на компютри или други устройства, разположени в дома.

Опции за комуникация

За комуникация с външния свят се използват както доста познати кабелни технологии (оптични влакна), така и стандарти за безжично предаване на данни (IEEE 802.11). Къщата е оборудвана с интернет достъп, многоканална цифрова телефонна линия, има възможност за приемане на кабелна и сателитна телевизия, както и приемане на радио.

Баня

Грижата за здравето на жителите е една от основните задачи на умния дом. Сензори, които следят вашето здраве, са разположени в спалнята и в банята. Сензор, вграден в огледалото над мивката, анализира състоянието на вашата кожа и избира правилния вид и температура на водата за измиване.

Тоалетната, оборудвана с отопление и автоматичен промивник, автоматично извършва експресен анализ на урината, прехвърля данните към централния компютър, който вече определя необходимото лечение и при необходимост ще ви свърже с лекуващия лекар.

Контрол на климата

Климатичната система контролира климата във всяка стая според желанията на обитателите. Системата регулира влажността, температурата, скоростта на въздушния поток, количеството прах в помещението, анализира състава на въздуха и добавя или отстранява необходими елементи. Отоплителните и охлаждащите елементи могат да бъдат вградени в пода, стените или тавана. Вторичните енергийни ресурси могат да се използват за работа на климатичната система.

Климатичната система поема не само поддържането на определени климатични условия вътре в къщата, но и пречистването на чешмяната вода, филтрирането и осигуряването на температурата, която трябва да отговаря на съществуващите стандарти.

Сензори, поставени на покрива на къщата ви, следят състоянието на времето и ви докладват тези данни заедно с прогнозата за времето, получена от интернет.

Почистване на къщата

Почистването в къщата също се извършва от централен компютър, който сам определя (с помощта на специални сензори) степента на замърсяване на помещенията и въздуха. Ако стаята трябва да бъде почистена, тогава се включва екип от почистващи роботи. Можете да програмирате дома си да почиства само когато ви няма.

Електричество

Електричеството може да се използва както от конвенционална електрическа мрежа, така и от специални контролирани слънчеви панели или други алтернативни източници на енергия. Системата за управление показва кои енергийни източници работят в момента, колко енергия се генерира.

В случай на прекъсване на електрозахранването, системата автоматично използва генерираните резерви или превключва към други източници на електроенергия.

Системата също така регулира нивото на напрежение в електрическата мрежа у дома, като успешно се справя с пренапреженията на тока.

Кухня

Всички уреди в кухнята трябва да са с дистанционно управление: това е чайникът, който се включва от компютъра веднага щом се събудите, за да имате вече готов чай ​​за пристигането си в кухнята, и кухненският робот, който, докато се къпете, приготвя ви лека закуска и много други.

LCD панелът, разположен на предния панел на хладилника, ще ви покаже колко храна е останала. Домът ви никога не остава без храна. Когато продуктите са на изчерпване, вашият дом автоматично ще поръча нови продукти от магазина, използвайки електронна поща. Можете също да проверите съдържанието на хладилника, докато сте на работа. За какво можете да използвате мобилен телефон или достъп до мрежата.

Спалня

Спалнята е стаята, в която прекарваме една трета от живота си.

Нивото на автоматизация тук е невероятно. Това е легло, което ви приспива, което също може да ви събуди сутрин с помощта на правилно натискане или просто да ви хвърли на пода. Завесите, които се отварят в зададеното от вас време, ще ви позволят да се събудите на естествена слънчева светлина.

Всички уреди във вашия дом са в състояние да научат навиците на всеки член на семейството и да се адаптират към тях.

Какво предлага интелигентният дом?

заключения

Напредъкът на съвременните технологии е наистина впечатляващ. Умният дом вече не е далечно утре, а най-близкото нещо днес. Повечето големи компании са изграждали проекти за интелигентни домове през последното десетилетие. За да стане реалност умният дом обаче, на първо място е необходимо да се преустрои собственото съзнание. Добре познатото действие на комплекса софтуеркогато обикновен потребител, работещ на компютър, използва най-много 10% от потенциала на софтуера.

Човек трябва да развие определен стереотип на мислене, че всички домакински уреди могат да работят като едно цяло. Това изисква широка пропаганда и сериозна разяснителна работа. И когато съзнанието на потребителя бъде преустроено, всеки ще има интелигентен дом.

ДЕПАРТАМЕНТ НА ​​ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА НА БРЯНСКА ОБЛАСТ

Държавна бюджетна професионална образователна институция "Трубчевски политехнически колеж"

Индивидуален проект

Умна къща

ОУДП.03 Информатика

Трубчевск, 2016 - 2017 учебна година

Глава I. Теоретичен аспект на изследването ............................................ .... 6

1.1. Умен дом като домашна автоматизация 6

1.2. Умен дом като сградна автоматизация 6

1.3. Произход 7

1.4. Проектиране на системата "Умен дом" 8

1.4.1. Системи за сигурност 9

1.4.2. Управление на осветлението 11

1.4.3. Климатичен контрол 12

1.4.4. Система за управление 15

1.4.5. Отоплителна, вентилационна и климатична система 16

1.4.6. Осветителна система 16

1.4.7. Сградна електрическа система 17

1.4.8. Система за сигурност и наблюдение 17

1.5. Японски умен дом 18

1.5.1. Развитие на "умни" къщи в Япония 19

1.6. Перспективи за интелигентни домове в Русия 21

1.7. Разходни характеристики на „умен“ дом………………………….24

Заключение 27

Списък на използваната литература 29

Въведение

Интернет се превърна в едно от най-важните изобретения в историята на човечеството. Много хора мечтаят да свържат всички електронни елементи към интернет. Активно се обсъждат проекти за интелигентен дом, общо информационно пространство и други възможности за комбиниране на различни електронни компоненти в една система.

Днес в интернет можете да намерите голям брой статии, които говорят за това как да създадете система за управление: светлина, контакти, чайник, хладилник и др. Всички тези статии обаче описват различни опции за свързване, което не е приемливо в една система.

Заинтересувах се от тази тема. Реших да науча повече за системата за интелигентен и интелигентен дом. Дори Н. Винер през 1940 г. каза „Не е далеч денят, когато нещата около нас ще се научат да мислят и ще станат много по-полезни за обществото“,и този ден дойде.

Съвременният човек има много високи изисквания към комфорта на околната среда:

1. Естетически (дизайн и стил на интериора, пейзаж, красота и функционалност на околните обекти);

2. Климатични (топлина, студ, чист въздух);

3. Общо битови (вода, газ, електричество, радио, телевизия, интернет, телефон, наличие на кухненски машини и хигиенни системи за сауни и бани);

4. Изисквания за сигурност и контрол върху нея (сигурност на жилището, собствениците на жилището и техните близки);

5. Изисквания за надеждност на сложни системи (компютри, домашно кино, съдомиялни машини, перални машини, микровълнови печки и др.)

В резултат на това инженерното оборудване на апартаменти и вили непрекъснато става все по-сложно и броят на устройствата, участващи във формирането на тази среда, нараства. Става неудобно, нерентабилно и небезопасно да се повери управлението на всички системи на наемодателя. Комплексната система за управление на жилищата „интелигентен дом“ се грижи за цялата рутинна работа по решаването на тази сложна задача, оставяйки на човека само да вземе основните, „основни“ решения.

Уместност на тематаизследванията се дължат на високия потенциал за развитие на системи за „умен дом“ и липсата на единни стандарти за устройствата, включени в тези системи.

Какво е значението на "интелигентния дом"? Просто вижте предимствата на комплекса:

автоматизация на повечето процеси в интелигентна къща;

контрол върху състоянието на електроуреди, осветление, водоснабдителни системи;

предотвратяване на неразрешено влизане в умната къща;

намаляване на размера на комуналните услуги за интелигентна къща поради икономия на енергия.

Сградна автоматизация или интелигентна сграда умна къща) - система от високотехнологични устройства в жилищна сграда от модерен тип, организирана за максимално комфортно живеене или работа на хората.

От недостатъците на системата "интелигентен дом" експертите отбелязват само високата цена. Ако сравните плюсовете и минусите, става ясно какво дава: спестявания, комфорт и безопасност. Строителните технологии на комплексите предвиждат, че окабеляването в системата „интелигентен дом“ няма да изгори поради навлизането на вода от наводнената вана, тръбата няма да се спука поради температурни разлики.

Целта на моя проект: описва структурата на автоматизиране на система за домашно устройство без човешка намеса.

За постигането на тази цел е необходимо да се решат следните задачи:

идентифицират системите за контрол;

обектпроучване на моята работа е системата "интелигентен дом".

Предмет Research е система от високотехнологични устройства в модерна жилищна сграда.

Работата използва такива изследователски методикак анализи синтез.

Глава I. Теоретичен аспект на изследването 1.1. Умен дом като домашна автоматизация

Умна къща ( умен дом) в този смисъл - система от домашни устройства, способни да извършват действия и да решават определени задачи без човешка намеса. Най-често срещаните примери за такива действия са автоматично включване и изключване на осветлението, автоматична корекция на отоплителната система или климатизацията и автоматично известяване за проникване, пожар или изтичане на вода.

Домашната автоматизация в съвременните условия е изключително гъвкава система, които потребителят проектира и конфигурира самостоятелно, в зависимост от собствените си нужди. Това предполага, че всеки собственик на интелигентен дом самостоятелно определя кои устройства и къде да инсталира и какви задачи и как ще изпълняват.

1.2. Умен дом като сградна автоматизация

Умна къща ( умна къща, също сградна автоматизацияи интелигентна сграда, рус. BMS) в този контекст - съвременен тип жилищна сграда, организирана за живеене на хора с помощта на автоматизация и високотехнологични устройства. „Умен“ дом трябва да се разбира като система, която осигурява сигурност и пестене на ресурси (включително комфорт) за всички потребители. В най-простия случай тя трябва да може да разпознава специфични ситуации, възникващи в къщата, и да реагира по подходящ начин на тях: една от системите може да контролира поведението на другите според предварително определени алгоритми. В допълнение, автоматизацията на няколко подсистеми осигурява синергичен ефект за целия комплекс.

Това е по-лесно за разбиране, ако си представите например, че една отоплителна система никога не може да работи срещу климатична система. И отоплението се извършва не само според времето, но и като се вземат предвид редица други фактори. От силата на вятъра, според прогнозата, от времето на деня (през нощта комфортната температура е по-ниска).

Може да се счита, че това е най-прогресивната концепция за взаимодействие между човек (потребители) и жилищно пространство, когато в автоматизиран режим, в съответствие с външни и вътрешни условия, се задават режимите на работа на всички инженерни системи и електрически уреди. и наблюдавани.

В този случай няма нужда да използвате няколко дистанционни при гледане на телевизия, десетки превключватели при управление на осветлението, отделни модули при управление на вентилационни и отоплителни системи, системи за видеонаблюдение и аларми, моторизирани портали и т.н.

1.3. История на възникване

През 1987 г. в СССР е представен проектът за радиоелектронно оборудване на жилището "СФИНКС", който по своята същност наподобява идеята за модерен умен дом. Основният акцент на проекта беше основният централен процесор, състоящ се от няколко блока, както и контролни панели - "малко" дистанционно управление с подвижен дисплей и голямо с псевдотъч клавиши. И ръчното, и голямото дистанционно съдържат микрофони за гласово управление.

Проектът е разработен във ВНИИТЕ и е публикуван в няколко списания Technical Aesthetics.

През 1995 г. разработчиците на Java технологии прогнозираха едно от основните приложения на тази технология за повишаване на интелигентността на домакинските уреди 1 - например хладилникът сам ще поръчва хранителни стоки от магазина. Тази идея не е получила индустриално разпространение, но компании като Miele и Siemens вече произвеждат домакински уреди с възможност за включване в "умен дом".

През есента на 2012 г. Panasonic обяви пълномащабно производство на системи за управление на енергията SMARTHEMSпредназначени за "умни домове". Panasonic обещава да въведе системна съвместимост ПОДГЪГИв цялата гама домакински уреди, като: климатици, "умни" кухненски уреди и системи за топла вода EcoCute. Нова система AiSEGви позволява да свържете цялото оборудване и домашни устройства в една мрежа, като организирате показването на информация за работата на слънчевите панели, потреблението на електроенергия, газ и вода и автоматично контролирате работата на домакинските уреди с помощта на протокола ECHONET Lite 2 .Технология и приложение на домашната автоматизация. 1.4. Проектирането на системата "Умен дом".

Системата за интелигентен дом включва три вида устройства:

Контролер (хъб) - управляващо устройство, което свързва всички елементи на системата един с друг и я свързва с външния свят

Сензори (сензори) - устройства, които получават информация за външни условия

Актуаторите са изпълнителни механизми, които директно изпълняват команди. Това е най-голямата група, която включва интелигентни (автоматични) ключове, интелигентни (автоматични) контакти, интелигентни (автоматични) вентили за тръби, сирени, климатични контролери и т.н. (виж Фигура 1).

В повечето модерни интелигентни домове контролерът комуникира с останалата част от системата чрез радиосигнали. Най-често срещаните стандарти са Z-Wave, ZigBee и Wi-Fi, Thread също е популярен в САЩ.

За да комуникира с външния свят, контролерът обикновено се свързва с интернет.

Снимка 1.Проектирането на системата "Умна къща" 1.4.1. Системи за сигурност

Сензори за движение, сензори за присъствие, сензори за вибрации, сензори за счупване на стъкло, сензори за отваряне на прозорци или врати;

видеонаблюдение;

Видеодомофони и видео очила;

Електронни брави (smart locks, smartlocks) и модули за управление на порти;

Тези устройства позволяват да се проектира подходяща система за сигурност от относително проста до доста сложна.

Сред основните алгоритми:

регистрация на нежелано проникване;

уведомяване на собствениците;

включване на сирената;

започнете видеозаснемане;

заключване на входни или вътрешни врати (виж Фигура 2).

Освен това системите за интелигентна домашна сигурност се интегрират със системи за сигурност, които изпращат екипи за реагиране при аларма. Пазар в повечето страни системи за сигурностсъществува от дълго време, докато системите за интелигентен дом започнаха да се разпространяват широко едва през 2010 г. Индивидуалните доставчици на услуги за сигурност позволяват техните аларми да бъдат интегрирани със смарт устройства, които потребителят инсталира, или се съгласяват да изпращат екипи за реагиране на аларми от такива устройства.

Електронните брави, видеодомофони и видео очи също ви позволяват да организирате система за контрол на достъпа с възможности за дистанционно управление, видеозапис и т.н.

Фигура 2. Системи за сигурност 1.4.2. Управление на осветлението

Интелигентни ключове и димери;

Модули за управление на пердета, щори и ролетни щори;

RGB и RGBW контролери за управление на LED лампи, предимно LED ленти;

Сензори за движение и присъствие;

Сензори за светлина;

Такива устройства ви позволяват да автоматизирате управлението на светлината и най-често се използват за:

автоматично включва светлината, когато хората влизат в стаята, и я изключва, когато излизат;

автоматично поддържа осветеността на постоянно ниво чрез регулиране на яркостта на лампите и позицията на щорите или завесите (виж Фигура 3);

автоматично настройва осветеността в зависимост от сезона и времето на деня или според други предварително определени правила.

Фигура 3. Управление на осветлението 1.4.3. контрол на климата

Основната задача на интелигентните домашни устройства в този случай са сензорите за влажност;

Температурни сензори;

термостати за поддръжка постоянна температураили автоматичното му регулиране;

Температурни регулатори за управление на мощността на отоплителни батерии;

Климатични контролери, които предават команди за интелигентен дом към оборудване от предишни поколения, което се управлява от конвенционални дистанционни управления, предимно към климатици;

Хигростати за поддръжка постоянна влажностили неговото регулиране;

автоматично регулират работата на климатичните системи по такъв начин, че едновременно да осигурят комфортен микроклимат и да намалят разходите за поддържането му;

автоматично поддържа комфортна температура в помещенията, където има хора;

автоматично намалява мощността на батериите и климатиците при липса на хора и през нощта;

автоматично поддържа влажност, която е удобна за хората и нежна за стаята и обзавеждането;

автоматично проветрява стаите и пречиства въздуха, като поддържа комфортно качество на въздуха.

Фигура 4. Топлоизолация на пасивна къща

Инфрачервена снимка показва колко ефективна е топлоизолацията на една пасивна къща (вдясно). обикновена къща(вляво) (вижте Фигура 4).

Терминът "интелигентен дом" обикновено се разбира като интеграция на следните системи в една система за управление на сградата:

Системи за управление и комуникация;

Отоплителна, вентилационна и климатична система;

Осветителна система;

Сградна електрозахранваща система;

Система за сигурност и наблюдение (виж Фигура 5).

Фигура 5. Управление на климата 1.4.4. Контролна система
Фигура 6. Система за управление 1.4.5. Система за отопление, вентилация и климатизация

Системата за отопление, вентилация и климатизация (HVAC) контролира температурата, влажността и свежия въздух. Освен това HVAC пести енергия чрез ефективно използване на околната температура. Някои подсистеми:

климатик с мрежово управление;

механизми за автоматично отваряне/затваряне на прозорци за влизане на студен или топъл въздух в точното времедни.

1.4.6. Осветителна система

Системите за управление на осветлението (LCS) контролират нивото на осветеност в помещението, включително за пестене на енергия чрез рационално използване на естествената светлина. Някои подсистеми:

автоматизация за включване / изключване на светлината в даден момент от деня;

сензори за движение за включване на светлината само когато има някой в ​​стаята;

автоматика за отваряне/затваряне на капаци, щори, за регулиране на прозрачността на специални стъкла.

1.4.7. Изграждане на енергийна система

Системите за захранване осигуряват непрекъснато захранване, включително чрез автоматично превключване към алтернативни източници на енергия. Някои подсистеми:

Автоматично въвеждане на резерв;

индустриални UPS;

дизел - генератори.

1.4.8. Система за сигурност и наблюдение

Системата за сигурност и мониторинг включва следните подсистеми:

система за видеонаблюдение;

система за контрол на достъпа до помещенията;

Сигурност - пожароизвестяване (включително контрол на течове на газ);

Телеметрия - дистанционно наблюдение на системи;

Система против течове - автоматично блокиране на подаването на вода при теч и наводняване на помещенията. Състои се от контролно устройство, специални кранове и сензори, които откриват наводнение (Aquaguard, Neptun, Hydrolock и други);

GSM мониторинг - дистанционно известяване за инциденти в къща (апартамент, офис, обект) и управление на домашни системи по телефона. В някои системи е възможно да се получават гласови инструкции за планираните контролни действия, както и гласови отчети за резултатите от действията;

IP-мониторинг на обекта;

Имитация на присъствие.

1.5. Японски умен дом

На изложението в Токио беше представен прототип на „умен дом“, който въплъщава всички най-нови разработки в областта на социалната инфраструктура (виж Фигура 7). Проектът е по същество жилищна сградас редица вградени автоматизирани системи, които позволяват не само да се опрости живота, но и значително да се спестят ресурси.

Tokyo Smart Home демонстрира най-добрите решения на съвременните производители в три области наведнъж: здравеопазване, комфорт и енергия. От особен интерес бяха системите за оптимизация. Те са в състояние да проследяват движенията на жителите, да вземат предвид техните навици в ежедневието, като по този начин минимизират разходите за отопление и електроенергия. Освен това в "умната" къща са монтирани сензори, чиято цел е да климатизират помещението и автоматично да изгасят светлината, реагирайки на присъствието на човек.

Разработчиците на „интелигентния“ дом обърнаха специално внимание на автономното захранване, представяйки непрекъсваемо захранване за дома. Трябва да се отбележи, че такива системи вече са се появили на руски пазар. Вътрешни разработкиосигуряват автономно непрекъснато електрозахранване на обекти до два дни, като използват външен генератор с автостарт. Такива инверторни системи осигуряват не само непрекъсната работа, но и 100% автономност.

Грижата за здравето на обитателите на къщата е една от силните страни на "умния" дом. На жителите се предлага да носят специални гривни, които следят условията на сън и жизнените показатели. Получените данни се анализират от системите за интелигентен дом, а обитателите му имат възможност да коригират микроклимата. Разработчиците на "интелигентния дом" предвидиха в тази концепция система за автоматизация и почистване на помещенията. Почистването на къщата ще бъде прахосмукачка робот, която се управлява чрез контролирана домашна централизирана система за управление на енергията. „Умният дом“ също използва „умни“ домакински уреди, свързани с интернет.

Фигура 7. Японски интелигентен дом 1.5.1. Разработка на "умни" къщи в Япония

В Япония правителството реши да се заеме сериозно с разработването на интелигентни домове. Къщите тук ще бъдат проектирани по различен начин и малко по-различни от техните западни колеги.

Факт е, че правителството разчита на създаването на структури, които ще бъдат устойчиви на сеизмична активност. В западната част на страната земетресенията са истински проблем. Следователно, проектирането на къща, която ще бъде устойчива на земни вибрации, е приоритет. Освен това е важно да се вземе предвид, че дори локална канализация.

Един от първите за нов проектвзето от Panasonic. Някои проби от къщи вече съществуват, но досега не са били правилно тествани. Смята се, че организацията е вложила в строителството целия си опит и е приложила редица иновации. Panasonic със сигурност не е единствената компания, която се интересува от подобен социален и високотехнологичен проект.

Очаква се няколко водещи високотехнологични компании да се присъединят към програмата през следващите години.
Къщите от Panasonic все още не са тествани за устойчивост на земетресения, но компанията успя да реши един глобален проблем. Във всички сгради е инсталирана специална иновативна система за пестене на енергия, която ви позволява да пестите електроенергия.

Дори външното осветление подлежи на управление и контрол. Що се отнася до сеизмичната устойчивост, тя се гарантира на къщите от материалите, използвани в строителството. Panasonic е приела специални технологични структури, които могат да издържат на високи вибрации на земята.

Към днешна дата е известен и "умният" дом от Honda Motor. Това не е самата сграда, а системата за управление на дома. Подобно на Panasonic, специалистите на Honda Motor са решили най-вече проблема с потреблението на енергия (виж Фигура 8.9).

В сградата има специални енергоспестяващи панели, които събират слънчевата светлина. Също така в къщата има локална инсталация за производство на електроенергия.

Фигура 8. Система за управление на интелигентен дом в Япония

Фигура 9. Система за управление на интелигентен дом в Япония

1.6. Перспективи за интелигентни домове в Русия

Първо, за "умните домове" - интелигентни - системи за собственици на жилища. Високите темпове на растеж, наблюдавани в този сегмент, са просто следствие от необичайността на текущите транзакции и само потвърждават рудиментарния характер на пазара. Случващото се много напомня на "буря в чаша", и то почти буквално - защото този пазар е обречен да бъде тясно локализиран. Дълго време няма да излезе извън границите на пространствата на елитните жилища в Москва и района на Москва. В бъдеще, разбира се, разширяването на този пазар към регионите е неизбежно, но отново само за сметка на елитното потребление. В областните центрове ще се образуват анклави от „умни“ къщи – обект на потребление на регионалните елити.

Масовият пазар на "умни къщи" в Русия едва ли ще стане. Това се дължи на консерватизма на културата на потребление, ниската покупателна способност на широките маси от населението и, може би най-важното, липсата на обективна потребноств "интелигентен дом" като система, предназначена за градски апартамент.

Консерватизмът (безразличието) на консуматорската култура сред слоевете с високи доходи от населението ще бъде преодолян много скоро и в тези слоеве „умният дом“ вероятно много скоро ще стане толкова задължителна визитна картичка, колкото скъпата кола или гардероб, т.е. ще се превърне в стилов елемент (вижте Фигура 10.11).

За елитите цената на „умен дом“ няма да има значение, но за средните слоеве от населението ще се превърне в непреодолим фактор, ограничаващ потреблението на този клас системи. И дори не защото тази категория от населението не разполага с необходимите средства. Причината е друга - че "умният дом", погледнат от чисто функционална гледна точка, заема не съвсем ясно място в системата от потребности на собственика на типичен градски апартамент.

Наистина, значителна част от апартаментите вече са оборудвани с познати системи, които изпълняват практически същите функции като "интелигентен дом", макар и с по-малко интелектуална сложност. Същата сигнализация или климатизация, взети поотделно, са много по-евтини от „интелигентния дом“, предназначен да ги интегрира. В същото време синергичният ефект в резултат на интегрирането на всички тези системи в едно интелектуално цяло не е толкова значим за собственика на градски апартамент в сравнение с цената, която трябва да бъде платена за него. По-добре е да си купите втора кола - и дали светлината ще се изключи сама, когато случайно заспите или не, не е толкова важно. Един по-важен клас нужди – безопасност, комфорт и свободно време – отново се задоволяват от вече познатите, макар и по-малко „умни“ – аларми, климатици и Dolby телевизори с плосък екран. Така че защо да плащате повече за решение, което дава очевидно прекомерен ефект за обикновен градски апартамент?

И така, основният извод е, че „умните домове“, въпреки привидно обещаващите настоящи високи темпове на растеж, ще останат затворени в сферата на елитното потребление на парче, силно локализирано както пространствено, така и социално.

Фигура 10. Умен дом в Русия

Фигура 11. Умен дом в Русия

1.7. Разходни характеристики на "умен" дом

И така, колко струва системата Smart Home? Има няколко ценови категории от комфортен минимум до пълна автоматизация.

До 50 000 рубли

Известие за домакиначрез GSM канал за някои събития, случващи се в къщата (прекъсване на електрозахранването, охранителни или противопожарни аларми, активиране / дезактивиране на къщата и др.)

Дистанционно управление (чрез SMS)такива процеси като например включване на отоплителната или вентилационната система на къщата, включване на осветлението (имитация на присъствието на собствениците) и др.

Управление на контакти от инфрачервен панел.

50 000 - 250 000 рубли

Домашно управление на захранването: разпределение на потреблението на енергия между фазите, изключване на устройствата с по-малък приоритет при превишаване на прага на потребление на енергия.

Деактивиране на клонове за потребление на енергия, когато собственикът на къщата напусне.

Система за предупреждение за аварии.

Видеонаблюдение и домофонна система.

250 000 - 600 000 рубли

Интегрирана охранителна и пожароизвестителна система с периметърен контрол, изключване на вентилационни системи при пожар.

Система за видеонаблюдение в Интернет.

Автоматично управление на осветлението чрез сензори за движение, светлинен сензор, светлинни сценарии и таймери.

Автоматизация на порти.

Издаване на спешни съобщенияза течове на вода и газ, запушване на щрангове в района с течове.

600 000 - 1 200 000 рубли

Управление на всички системи в домаот един контролер.

Разработване на индивидуален потребителски интерфейс за управление на всички процеси в къщата.

Домашно управление чрез сензорни панели и PDA устройства.

Индивидуална система за управление на отопление, вентилация, подово отопление във всяка стая.

Контрол на относителната влажност и качеството на въздухаот нивото на CO 2 в дневни. Ръчно или автоматично управление на разпределението на въздуха от вентилационната машина към помещенията.

Контрол на всички изводи и осветителни групи- ръчно, чрез сензори или чрез общи сценарии на сградата.

Автоматизация на помпатаканализация и резервоари за водоснабдяване.

от 1 200 000 рубли

Отопление на външни мрежи- мониторинг външна температураи цялост на нагревателните кабели, ръчно или автоматично управление на отоплението чрез сензор за замръзване.

Отопление на дъждовна вода- мониторинг на външната температура и целостта на нагревателните кабели, ръчно или автоматично управление на отоплението чрез датчик за валежи.

Multiroom - единична телевизионна и аудио система. Автоматично разпределение на звука към сензорите за присъствие в съответствие с предпочитанията на собственика, единна система за управление на телевизори и системи за домашно забавление.

Пълна автоматизациявсички процеси у дома.

Пълен контроли интернет контрол.

Заключение

Докато работех по тази тема, стигнах до извода, че ако нямате време да решавате ежедневни проблеми и искате да улесните живота си с най-новите технологии"Умен дом" е най-добрият избор!

В момента у нас няма толкова много "умни къщи", повечето от тях са елитни къщи и вили. Но вече са разработени нискобюджетни проекти, които ви позволяват да инсталирате система за „умен дом“ с минимални финансови инвестиции.

Възможностите на съвременните технологии са наистина очарователни, такава система за контрол на дома изглежда е един голям плюс.

Но би било погрешно да не споменаваме неговите недостатъци:

Високата цена, както и всяко оборудване, дори и най-модерното, периодично се поврежда и ако едно нещо се повреди в системата за управление на дома, тогава прилична част от цялата система може да „лети“.

Пълноценната система Smart Home определено не е нещо, което се прави веднъж завинаги. След 5-10 години технологиите ще се променят фундаментално и старата система ще загуби своето значение. Основно, разбира се, поради скоростта, с кората летим "в бъдещето".

Целта на изследователската ми работа е постигната, а именно, описана е структурата за автоматизиране на системата от домашни устройства без човешка намеса.

В тази работа всичко е готово задачи:

разгледайте концепцията на системата "Умен дом" и принципа на нейното действие;

разгледайте възможностите на системата "Умен дом";

идентифицират системите за контрол;

анализира системи за домашна автоматизация в Япония и Русия;

вземете предвид цената на тези услуги.

много ми е интересно тази темаи в бъдеще искам да разгледам технологията за внедряване на тази система.

Библиография

http://en.wikipedia.org

http://www.fieldbus.narod.ru

http://www.ferra.ru

http://termosys.ru

http://econet.ru

http://www.luxsound.ru

http://www.axico.ru

http://www.domidomik.ru

http://electronic-home.com.ua/crestron

1 https://ru.wikipedia.org

2 https://ru.wikipedia.org/wiki

1. Можете да инсталирате няколко проблема наведнъж.
Първо – Как да намалим до минимум времето, прекарано в домакинската работа? Да го изразходвате полезно, например да научите уроци, да прочетете книга, да бъдете със семейството и т.н. В днешно време домакинските задължения могат да отнемат твърде много важно време.
второ - Как да помогнем на тези, които по принцип не могат да извършват домакинска работа? Например, може да е трудно за човек с увреждания (или да пишете на хора с ограничени физически способности) да помете пода и той като цяло не може да го направи. Може би човек без ръце, докато сам си готви храната? Много е важно да се реши проблемът с неспособността на хората с увреждания да извършват сами обикновените домакински задължения.
може да помогне и на родителите на малки деца или на самите деца.
самото дете може да запали светлината, ако има нужда от нея с помощта на гласа си. Няма нужда да насилвате детето след училище - самата храна е вече приготвена
третото - колкото и да е странно, самота. Неженените хора, които живеят сами или дори женени, но без деца, и всъщност всички ние, понякога може да бъдем самотни. Умният дом може дори да реши проблема с чувството на самота в празен апартамент.
2. Целите на проекта следват от поставените проблеми. Нашата цел е да ги разрешим (и може би да спечелим допълнителни пари, но не е нужно всеки да знае това))
3. задачите произтичат от целите

задачи за първи гол
създаване на "умни" домакински уреди
(работата им трябва да е автоматизирана, т.е. да не изисква човешко участие)
конкретно: в кухнята всички уреди трябва сами да готвят храната си, просто попитайте какво да сготвите
самоторни и самоторни растения на балкона
(в антрето или в стаята. Няма значение. Цветята са полезни навсякъде, но разсадът е по-подходящ на балкона))
стаята трябва да има "интелигентен" polesos, работещ с едно щракване
освежител/овлажнител, който да следи температурата и влажността на въздуха
осветление, работещо на гласова команда (включване / изключване на светлината или както собственикът на къщата желае) (превключвателят също ще бъде наличен)
всички устройства са свързани и всяко от тях помага на всички
например данни от освежител за въздух ще помогнат за отглеждането на растения, както и данни от осветителни тела, за да се знае точното количество светлина, получено от растенията
необходима е система за комуникация с човек, дори и да не е у дома.
всичко това ще намали времето за домакинска работа

задачи от втора цел:
За да помогнете на хора с увреждания или деца, можете да създадете специални допълнителни устройства
за деца: количка, която сама приспива децата. играчки, които следят състоянието на детето и му помагат да се развива.
за хора с увреждания: в зависимост от тяхното увреждане
за човек без ръце можете да направите автоматична машина, която да му дава храна
за човек без слух - екран, с който може да се общува с него
и въпреки това скоро ще има по-малко хора с увреждания, слепите ще имат по-добро зрение от обикновен човек, без ръце, протезите са по-здрави от нормалните и по-здрави ръце
следователно този проблем няма да е актуален дълго, но нашият проект е една от възможностите за временно решение

цели за третата цел
както вече споменахме, важно е между интелигентния дом и човек винаги да има възможност за комуникация, дори на големи разстояния
представете си, че се храните вкъщи и пишете на интелигентния си дом, че ще се върнете по-късно. Компютърът ще интерпретира това като команда за затваряне за готвене и освежител. Защо да готвите, ако идвате по-късно и защо има топъл въздух, ако ви няма? няма нужда ... Трябва да пестите електричество), но сега си представете, че не пишете на интелигентен дом, а ... на виртуален приятел. Или героинята на любимия ви сериал / анимационен филм. Или дори домашен любимец. Малко нещо, но е хубаво, ако ви отговори красиво сладко момиче или любима котка)
също така си струва да имате холограмен проектор (или само от екрана) на изображението на вашия интелигентен дом в стаите
освен това, ако в къщата има няколко жители, тогава това изображение е различно за всеки
4 изследване е да се тества как устройствата ще се справят с целите си
5 конкретни системи изглежда вече са избрани)
6 въз основа на резултатите от проучването ние оценяваме нашата работа плюс оценката на субектите
ако нещо не е наред, ние го коригираме и го довеждаме до съвършенство
готов

Преди няколко години при споменаването на термина "умен дом" хората си представяха истинско чудо на прогреса, достъпно само за богатите. Интересна, но практически безполезна играчка за богатите, смятат потребителите. Ами днес?

Мнението се промени драстично! Високите технологии спечелиха доверието ни с практичните си решения. Спестяване на ресурси, безопасност, повишен комфорт, контрол върху всички процеси в помещението - изобретението напълно промени живота ни. Умен дом или Умен дом е система за уникално взаимодействие между човек и жилищно пространство, където всички процеси са автоматизирани. Подобни технологии вече не са лукс – умните решения стават достъпни и многофункционални.

Smart Home - технологии за управление на дома

Газ, вода, отопление - сериозен разход. И как виждате перспективата за намаляване на всички плащания с 25-30%? И то съвсем реално. Интелигентното домашно оборудване е без преувеличение истински интелигентен помощник, който може да оптимизира разходите за ресурси. Това се усеща особено от собствениците на селски къщи, където са инсталирани измервателни уреди. Достатъчно е да попитате желаната програмаи вашият "помощник":

• Той контролира температурата във всяка стая и отчита дали собствениците присъстват в къщата. Веднага щом отидете на работа или училище, умният дом започва да намалява температурата в стаите, а докато се върнете, я повишава, за да постигне необходимото ниво на комфорт.
• Системата следи консумацията на енергия. Посочваме в "сценария", че имаме нужда от климатик само вечер и толкова. електрически устройстватрябва да се изключи във ваше отсъствие ( пералня, радио, осветление и др.) - всичко е направено!
• Кранът тече, забравили са да спрат водата - системата моментално ще засече такива моменти и ще спре подаването на вода.

След като анализирате подобни предимства, след няколко месеца ще се убедите, че умната и интелигентна къща е реална възможност да спестите пари! Можете да управлявате и задавате различни "команди" на вашия асистент от всяка точка на града - имате нужда само от мобилен телефон или таблет.

Интелигентен дом - система за сигурност на ръба на фантазията!

„Неинтелигентните системи за сигурност“ са просто загуба на пари и е малко вероятно да ви защитят в задънена улица. И ситуацията е съвсем различна с технологиите на бъдещето - технологичен проект за интелигентен дом впечатлява със своите решения и „способности“.

Тайната е, че системата може да бъде оборудвана с най-сложните сценарии за реакция при различни ситуации. Ще можете да решите (от разстояние) как да реагирате на необичаен инцидент:

И, разбира се, технологичният проект за интелигентен дом е вашите „очи и уши“! Вградени камери и специален алгоритъм ще наблюдават вашите бавачки, служители и деца във ваше отсъствие. В къщата има стаи, които са забранени за влизане - ако се опитате да влезете там, "крадецът" ще чуе предупреждение и вие ще научите за такъв опит.

Съвършенство в детайлите - интелигентното оборудване за дома ви помага

Уморихте ли се да включвате и изключвате лампите всеки път, да дърпате завесите, да пускате любимата си музика във всяка стая? Уникалната система ще създаде неповторим комфорт във всяко помещение за своя собственик. Слънцето грее ярко - системата моментално ще спусне щорите. Стана тъмно - отворете завесите, уверете се, че вечерта завесите са плътно затворени и светлината веднага се включва. Да, и вече не е нужно да се тревожите за забравени включени устройства - контролирайте всички контакти едновременно.

Умната къща се грижи и за Вашата почивка - монтирани са специални високоговорители и монитори. Пуснете любимата си музика или филми и те практически ще ви следват през всички стаи. Когато се движите, мониторът и високоговорителите ще се включат.

А интелигентното домашно оборудване е истински „симулатор“ на собствениците в тяхно отсъствие. Когато отивате на почивка или в командировка, системата ще отваря и затваря завеси според даден сценарий, ще включва светлини и музика и ще създава реалистични шумове (гласове, смях, лай на кучета).

Технологии Smart House – климат за комфортен живот

Може би най-голямото предимство на смарт технологията е специалният микроклимат във всяка стая. Сценарият ще ви позволи да охладите въздуха в спалнята (по време на сън), а преди да се събудите, ще го загрее. Тренирайте или работете в офиса - въздухът ще съвпада оптимална температура. Освен това вашият умен дом ще създаде истински оазис - влажност на въздуха, пречистване на въздуха, вентилационна система.

Технологичният проект за интелигентен дом е решение на един от неотложните проблеми: непоследователната работа на няколко устройства. Например, когато климатикът работи (за охлаждане), къщата сама ще изключи радиатора или котела. Няма "конкуренция" на устройства - само икономична консумация (трудно е да следите такива моменти сами).

Искате ли да се отпуснете в своя уютен и умен дом? Сложен сценарий дава такава възможност:

• Уникални аромати, които ще обгърнат стаята по команда: морски бриз, аромат на цветя, аромат на плодове.
• Приятни звуци: пеене на птици, звук на прииждаща вълна, тиха музика.

И, разбира се, вашият "асистент" може да се грижи за домашни любимци и стайни растения– функции за автоматично поливане на растения, хранене на животни в определени часове.

Технологичен проект за интелигентен дом - хиляди решения за всеки ден

Удобно, топло, уютно и безопасно. Какво друго ви дава един интелигентен дом? Има много възможности, защото всеки проект е въплъщение на вашите желания:

• Романтична среща- уникална програма, която за броени минути ще изпълни стаята със специална настойчивост. Достатъчно е дискретно натискане на бутон на телефона или дистанционното управление - светлината затъмнява, музиката се включва, приятни аромати, мебелите са разположени и др.
• Всяко събитие- програма за партита, гледане на филми, приспиване на дете, посрещане на гости. Всички малки неща са взети под внимание: от изключване на светлината до включване на лека музика.
• Приятно събуждане– умният дом ще ви събуди лесно и приятно. Основното е да се състави подробен сценарий: открехнати завеси, лека музика, ободряващ глас на близки.
• Ние отглеждаме деца!Умният дом също е отличен учител - по време на вашето отсъствие той ще се погрижи детето да не седи по цял ден пред компютъра и телевизора. Можете да зададете условията, при които достъпът до мрежата ще бъде възстановен - например бягайте по велосипедната алея за 30 минути, седнете онлайн за 60 минути.

Умен дом, който ви създава отлични условия за живот, защитава и ви дарява с комфорт, вече не е фантазия, а достъпна реалност. Единен контролен панел, добре обмислен панел, в който са интегрирани всички устройства - натиснете един бутон и ще забравите какви са ежедневните проблеми!

1. Проблемна ситуация Проектите за интелигентен дом включват
жилищни сгради, които
екипиран с
високотехнологични устройства и
автоматизация. И решихме да разберем
повече за тези устройства и системи
и какви видове са.

2. Цел на проекта

Разработете креативен дизайн на системата
"Умна къща". Обмислете приложението
елементи на тази система за нашите
бъдещ дом.

3. Задачи

Запознайте се с понятието "умен дом"
Запознайте се с технологията за жилищно осветление
Научете за поставянето на картини и колекции в интериора
Научете се да прилагате съвременни технологии и инструменти
поддържане на хигиената в дома
Запознайте се с електричеството домакински уредиза почистване
климатизирани стаи
Съберете необходимата информация в интернет сайтове,
посветен интегрирана системаконтрол "Умен дом"
Анализирайте нашите нужди от управление на дома с
с помощта на различни сензори
Създайте списък (списък) с нашите проблеми
Намерете технологии, подходящи за нашия дом.
Определете какви средства за тяхното изпълнение нашите
семейства.

4. Критерии и изисквания към бъдещия ни дом

Външен вид
Кадри
Консумация на електроенергия
Уют и комфорт
Система за интелигентен дом
Икономика
Размери
енергийна ефективност

5. Изследване

Консултирахме съответните интернет сайтове, от които
научи повече за това какво включва понятието "Умен дом". Тъй като
това е много труден, но интересен въпрос за нас, кандидатствахме
обяснения на родителите. Оказа се, че това е система за домашна автоматизация,
офиси, апартаменти, включващи следните компоненти:




Автоматизация на централното управление
Автоматизация на канализацията
Автоматизация на водоснабдяването
многостайна система
Управление на щори и ролетни щори
Системата Smart Home се проектира и сглобява индивидуално
за всеки потребител. Това се прави от професионалисти.
Да направите самостоятелно такава система в къщата е практически
невъзможен. Някои от изброените по-горе системи могат да бъдат
инсталирайте или обратно, добавете нови.

6. Опции за бъдещия дом, интериор и ландшафт

7. Избор на системи

Системите, които сме избрали
ценообразуване
Системни елементи
Цена
Монтаж на системи "Умен дом" до ключ
От 294 314 хиляди рубли
Автоматизация на сигурността
От 27 900 рубли
Автоматизация на захранването
От 60 000 rub
Автоматизация на осветителни системи
От 778 000 rub
Автоматизация на климатичните системи
От 140 000 rub
Централна автоматизация
управление
От 5000 рубли/бр.
Автоматизация на канализацията
От 60 000 рубли на проект
Автоматизация на водоснабдяването
От 30-40 хиляди рубли на проект

8. Въздействието на системите за интелигентен дом върху хората и околната среда

Въздействие върху околната среда:
Приятно е да позиционирате умен дом с комфорт и комфорт
сигурност. Като едно от основните му предимства обикновено се изтъква
енергийна ефективност, която помага на потребителя да сведе до минимум
жилищни разходи. Това обаче не е всичко. Умният дом не е такъв
само умни, но и зелена къща. В сравнение с традиционните
жилища, интелигентният дом натоварва много по-малко околната среда.
сряда.
Въздействие върху човешкото здраве:
Умният дом помага да се поддържа температурата, да се следи качеството на въздуха,
следи състоянието на домуващите. Той също така включва контрол на сърдечната честота.
и човешката дихателна честота. Това доказва, че системата за интелигентен дом
влияе благоприятно на човешкото здраве, тоест не е опасно.

Нашият бъдещ дом

9. Самооценка и оценка

Научихме какво е система Smart Home.
Разработен проект, прегледан
прилагане на тази система за нашите
бъдещ дом. Запознат с
компоненти за интелигентен дом. Нашият проект
стана страхотно.
Оценката на нашите родители.