Výskumná práca. Inteligentný dom v každodennom živote
KATEDRA ŠKOLSTVA A VEDY KRAJA BRYANSK
Odborník na štátny rozpočet vzdelávacia inštitúcia"Trubchevsky Polytechnic College"
Inteligentný dom
OUDP.03 Informatika
Trubchevsk, akademický rok 2016 - 2017
Kapitola I Teoretický aspekt výskum ................................................. ..6
1.1. Inteligentný dom ako domáca automatizácia 6
1.2. Inteligentný dom ako automatizácia budov 6
1.3. Pôvod 7
1.4. Návrh systému „Smart Home“ 8
1.4.1. Bezpečnostné systémy 9
1.4.2. Ovládanie osvetlenia 11
1.4.3. Klimatizácia 12
1.4.4. Riadiaci systém 15
1.4.5. Systém vykurovania, vetrania a klimatizácie 16
1.4.6. Systém osvetlenia 16
1.4.7. Energetický systém budovy 17
1.4.8. Bezpečnostný a monitorovací systém 17
1.5. Japonský inteligentný dom 18
1.5.1. Vývoj „inteligentných“ domov v Japonsku 19
1.6. Vyhliadky na inteligentné domy v Rusku 21
1.7. Nákladové charakteristiky „inteligentného“ domu……………………………….24
Záver 27
Zoznam použitej literatúry 29
Úvod
Internet sa stal jedným z hlavné vynálezy v celej histórii ľudstva. Mnoho ľudí sníva o pripojení všetkých elektronických predmetov na internet. Aktívne sa diskutuje o projektoch inteligentných domácností, spoločnom informačnom priestore a ďalších možnostiach spájania rôznych elektronických komponentov do jedného systému.
Dnes na internete nájdete veľké množstvo článkov, ktoré hovoria o tom, ako vytvoriť riadiaci systém: svetlo, zásuvky, rýchlovarná kanvica, chladnička atď. Všetky tieto články však popisujú rôzne varianty pripojenie, ktoré nie je prijateľné v jednom systéme.
Zaujala ma táto téma. Rozhodol som sa dozvedieť viac o systéme inteligentnej a inteligentnej domácnosti. Aj N. Wiener v roku 1940 povedal "Nie je ďaleko deň, keď sa veci okolo nás naučia myslieť a stanú sa oveľa užitočnejšími pre spoločnosť," a ten deň prišiel.
Moderný človek robí veľmi vysoké požiadavky do pohodlia životného prostredia:
1. Estetické (dizajn a štýl interiéru, krajina, krása a funkčnosť okolitých predmetov);
2. Klimatické (teplo, chlad, čistý vzduch);
3. Všeobecná domácnosť (voda, plyn, elektrina, rádio, televízia, internet, telefón, dostupnosť kuchynských strojov a hygienických systémov pre sauny a kúpele);
4. Požiadavky na bezpečnosť a kontrolu nad ním (zabezpečenie domova, majiteľov domu a ich blízkych);
5. Požiadavky na spoľahlivosť zložitých systémov (počítače, domáce kiná, umývačky riadu, práčky, mikrovlnné rúry atď.)
V dôsledku toho sa inžinierske vybavenie bytov a chát neustále skomplikuje a počet zariadení, ktoré sa podieľajú na vytváraní tohto prostredia, rastie. Stáva sa nepohodlným, nerentabilným a nebezpečným poveriť majiteľa bývania správou všetkých systémov. Integrovaný systém správy bývania „inteligentný dom“ preberá všetku rutinnú prácu na vyriešenie tejto zložitej úlohy, pričom človeku ponecháva len hlavné, „základné“ rozhodnutia.
Relevantnosť témy výskum je spôsobený vysokým potenciálom rozvoja systémov „inteligentnej domácnosti“ a nedostatkom spoločné normy zariadenia zahrnuté v týchto systémoch.
Aký význam má „inteligentná domácnosť“? Stačí sa pozrieť na výhody komplexu:
automatizácia väčšiny procesov v inteligentnom dome;
kontrola stavu elektrických spotrebičov, osvetlenia, vodovodných systémov;
zabránenie neoprávnenému vstupu do inteligentného domu;
Ako zabrániť núdzovej situácii?
Pri inštalácii ochrany v prípade úniku vody v byte sa automaticky zablokuje prívod vody. Domy sú vybavené automatickým požiarnym hlásičom a požiarnym vodovodom.
Aká je výhoda inteligentného domu a jeho relevantnosť?
Inteligentný dom nie je len súborom moderných technických riešení (snímače, merače a videokamery), ktoré vám pomáhajú šetriť energiu, poskytujú bezpečnosť a komunikáciu! Pre nás je pojem Smart Home oveľa širší – je to dom, kde je všetko premyslené a organizované podľa mysle. Za účelom zelený dvor bolo bez áut a vaše auto bolo pod nepretržitou kontrolou, budujeme bezplatné viacúrovňové parkovisko. Na 1. poschodí domu sa nachádza MATERSKÁ ŠKOLA, kde sa deti môžu hrať pod dohľadom opatrovateľov a vy môžete kedykoľvek zistiť, kde sa nachádzajú a čo deti robia. Pomocou vstavaného monitora v každom byte budete mať vždy prehľad o nákladoch na HOA, prácu prevádzkových služieb. A ak to uznáte za potrebné, môžete znovu zvoliť celé vedenie!
Možnosti inteligentnej domácnosti
Zabudovaný terminál v každom apartmáne
Zelený dvor bez áut
Učiteľka večernej prechádzky
Práčovňa v každom dome
Monitorovanie aktivít HOA bez opustenia domova
Volanie záchrannej služby
Bezplatné parkovacie miesto
Kapitola 5
Na prezentáciu projektu som urobil rozloženie môjho inteligentného domu a zostavil konštruktér, kde som ukázal ovládanie svetla, vody, zvuku a dotyku v dome, bez použitia vypínačov a tlačidiel.
1. V dome inštalované zvukom riadené osvetlenie. Spínacie tlačidlo som nahradil piezo žiaričom (piezoelektrický žiarič zvuku, ktorý funguje ako mikrofón). Teraz môžete použiť zvuk na ovládanie svetla. Tlieskam rukami alebo niečo poviem – lampa sa rozsvieti.
2. Svietidlo je možné ovládať svetlom. Aby som to urobil, pripojil som na svorky fotorezistor. Keď lampa zhasne, dá sa ovládať svetlom. Keď svetlo dopadne na fotorezistor, lampa sa rozsvieti. Keď je fotorezistor zatienený, lampa zhasne.
3. Ak v dome uniká voda a podlahy sú mokré, môžete spustiť alarm. Tlačidlo je nahradené dotykovou doskou. Keď kvapky vody dopadnú na tanier, zaznie hudba a lampa sa rozsvieti.
4. Nainštalovaný dotykom ovládaný prijímač. Reproduktor nevydá zvuk, kým sa prstami jednej ruky súčasne nedotknem bodov A a B. Ľudské telo nemá veľký odpor a stále má vlastnosti elektrického kondenzátora. Kondenzátor neprejde D.C., ale ľahko preskočí premennú. Len premenlivý signál prechádza ľudským telom.
Získané výsledky a ich vyhodnotenie:
Inteligentný dom je moderný dom, v ktorom sú všetky inžinierske komunikácie spojené do spoločného systému, prevádzka všetkých zariadení je automatizovaná a poslúcha príkazy z jedného riadiaceho centra.
Projekt odhalil, že senzorové siete sú vhodné na riešenie problémov zberu, spracovania a prenosu informácií s vysokými požiadavkami na autonómiu a spoľahlivosť siete.
Okrem toho boli identifikované hlavné výhody bezdrôtových senzorových sietí:
1. Efektívnosť a hospodárnosť
2. Nie je potrebná údržba
3. Dlhá výdrž batérie
4. Odolnosť voči chybám a spoľahlivosť v drsnom prostredí
5. Široká oblasť aplikácie
Okrem toho systémy postavené na základe takýchto sietí majú nasledujúce výhody:
1. Možnosť umiestnenia v ťažko dostupné miesta kde je ťažké a drahé ťahať bežné drôtové riešenia;
2. Efektívnosť a jednoduchosť údržby systému;
3. Spoľahlivosť siete ako celku - v prípade zlyhania jednej z nich sa informácie prenášajú cez susedné prvky;
4. Možnosť pridať alebo vylúčiť ľubovoľný počet zariadení zo siete;
5. Vysoká úroveň prieniku cez prekážky (steny, stropy) a odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu
6. Dlhá prevádzková doba bez výmeny batérií.
Inteligentný dom je žiadanou realitou života moderného človeka. Výhody systému inteligentný dom» sa objaví v štyroch zmysluplné pojmy, sú to: komfort obytného priestoru, bezpečnosť domu a jeho obyvateľov, šetrenie zdrojov a nákladov na údržbu domu a status vlastníka nehnuteľnosti s inteligentnými systémami. Moderný dom je presiaknutý rôznymi inžinierskymi komunikáciami a naplnený širokou škálou zariadení, vďaka ktorým je náš život na jednej strane pohodlnejší a lepší a na druhej strane komplikovanejší a komplikovanejší.
Často nie je dostatok času alebo technických zručností na pochopenie nespočetného množstva zariadení, diaľkových ovládačov, rozhraní a navyše káblov. Nezamestnať manažéra na správu domácich spotrebičov... A aké úžasné by bolo, keby ste sa vrátili domov, keby ste mali pocit, že môžete zastaviť svoju duševnú aktivitu – myslí si „inteligentná domácnosť“. A všetko automatizované bratstvo strojov a mechanizmov je navrhnuté tak, aby nekomplikovalo život, ale aby sa staralo, relaxovalo a vytváralo príjemnú atmosféru pre majiteľov domu. Je to možné, ak je váš domov „inteligentným domom“.
Systém "inteligentného domu" môže kombinovať sadu zariadení absolútne všetkých inžinierskych subsystémov: elektrické osvetlenie, zábavné napájanie, telekomunikácie, klíma, bezpečnosť. Voliteľne môžu byť do systému inteligentnej domácnosti zahrnuté iba selektívne podsystémy. V každom prípade integrácia všetkých inžinierskych systémov domu alebo časti podsystémov podpory života vám poskytne potešenie z pohodlného domáceho života. Princípy riadenia systému „inteligentného domu“ si zaslúžia osobitnú pozornosť: všetky podsystémy „inteligentného domu“ je možné ovládať z ktorejkoľvek miestnosti v dome z pohodlného panela alebo ovládacieho panela. Môžete zabudnúť na množstvo „lenivcov“ z každého prvku domácich spotrebičov, teraz sú všetky ovládacie páky v jednom nástroji, počet takýchto nástrojov sa líši iba počtom miest, z ktorých chcete ovládať inžinierske systémy svojho Domov.
Správa všetkých podsystémov „inteligentného domu“ je usporiadaná do „scenárov“ a „režimov“, v ktorých sú naprogramované vaše obvyklé akcie alebo individuálne želania pre prevádzku domácich spotrebičov. Na nutnosť aktivovať každý jednotlivý kus výbavy môžete zabudnúť, teraz treba aktivovať želaný „scenár“ a je to. potrebné vybavenie začne pracovať samostatne a dôsledne, alebo sa automaticky vypne, napríklad pri aktivácii scenára „Odchod z domu“.
Všetky podsystémy „inteligentnej domácnosti“ je možné ovládať na diaľku, z internetu, z mobilného telefónu. Môžete zabudnúť na potrebu osobnej prítomnosti doma, aby ste si napustili vaňu vodou, uvarili kávu, vypli zabudnutú žehličku alebo vpustili nečakane prichádzajúcich príbuzných, teraz môžete vytočiť prístupový kód do systému inteligentnej domácnosti a urobiť všetko toto odkiaľkoľvek z mesta resp glóbus.
Experimenty nám umožňujú dospieť k záveru, že inteligentný a inteligentný domáci systém umožňuje ovládať všetky typy elektrických rozvodov: osvetlenie, kúrenie, klimatizáciu, alarm, Elektrina siete a ďalšie vybavenie dostupné v dome. Tento systém patrí medzi nové moderné technológie, ktoré sa vyznačujú svojimi efektívnymi a ekonomickými vlastnosťami.
Kapitola 6. Výskum (dotazník)
Bol vypracovaný dotazník, na ktorý odpovedali študenti lýcea č. 94 v počte 30 osôb.
Chceli by ste bývať v inteligentnom dome alebo v obyčajnom?
V Smart House - 21 ľudí
Normálne - 6 osôb
Neviem - 3 ľudia
Spomedzi detí školákov by veľa detí chcelo bývať v Inteligentnom dome. Na dvore inteligentného domu bolo veľa detí. Páčilo sa im detské ihrisko, cyklotrasy a futbalové ihrisko.
Záver.
Hlavným cieľom projektu bolo ukázať, ako pomocou domácej automatizácie vytvoriť maximálny komfort a úsporu energie.
Hlavný princíp koncept "Smart Home" - zjednotenie všetkých subsystémov domu do jedného harmonicky fungujúceho organizmu. Vlastník takéhoto systému dostane pohodlné a vizuálne ovládanie, jasnú interakciu všetkých inžinierskych systémov, automatické prispôsobenie majiteľovi, inteligentné režimy interakcie podsystémov.
Okrem pohodlia to zvyšuje bezpečnosť, pri ktorej sa nebudete báť nechať zapnuté elektrické spotrebiče. Čo môže byť jednoduchšie, ako použiť ovládací program Smart Home a zistiť aj na diaľku, či spotrebiče, spotrebiče fungujú, skontrolovať ich stav a samozrejme vypnúť tie, ktoré nepotrebujete, alebo ste to zabudli urobiť pred vami odísť. Na ovládanie môžete použiť vzdialený počítač napríklad z vášho pracoviska, no ak to nie je možné, tak na ovládanie Smart Home z Androidu postačí mobilný telefón.
Nechajte vládnuť v každom dome: teplo, láskavosť, porozumenie, pohodlie, starostlivosť, rešpekt.
internetové zdroje
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. Mark E. S. Praktické rady a riešenia pre vytvorenie Smart Home. NT Press, 2007
11. http://domsmart.ru/umnyj_dom/
12. V. Harke. Inteligentný dom. Zosieťovanie domácich spotrebičov a komunikačných systémov v bytovej výstavbe. Technosféra, 2006
13. Mokrov E.A. Integrované senzory. Stav vývoja a výroby. Smer vývoja, objem trhu // Senzory a systémy.-2000.-№1.-s. 28-30.
14. Timoshenkov S.P., Svetlov-Prokopiev E.P., Grafutin V.I., Kalugin V.V., Bojko A.N. Vývoj a výroba štruktúr SOI na výrobu integrovaných obvodov a mikroelektromechanických systémov // Zborník príspevkov z medzinárodnej vedeckej a praktickej konferencie „Základné problémy rádioelektronického prístrojového vybavenia (INTERMATIC-2004)“. Moskva. Časť 1. - S. 52-55.
Treba si uvedomiť, že namiesto výrazu „digitálna domácnosť“ bežného v západných článkoch používame širší pojem – „inteligentná domácnosť“ (riadená, inteligentná domácnosť). Vysvetľuje to skutočnosť, že digitálna domácnosť zahŕňa ovládanie iba zariadení ovládaných príkazmi v digitálnych kódoch, zatiaľ čo inteligentná domácnosť ovláda všetko (a nielen digitálne). technické zariadenia a systémy na podporu života. Samozrejme, už teraz sú ťažkosti s kontrolou všetkých digitálnych zariadení v našich domovoch – stačí si spomenúť, koľko diaľkových ovládačov je v nich obyčajný byt- pre TV, DVD prehrávač, hudobné centrum, domáce kino atď. Ale riešenie tohto problému, ktoré ponúkajú digitálne domácnosti, je len špičkou ľadovca.
Oveľa dôležitejšiu úlohu v modernej domácnosti zohrávajú tie zariadenia a systémy, ktoré často neupútajú našu pozornosť. Tu je v prvom rade potrebné zahrnúť všetky domáce prístroje: chladničky, sporáky, varné kanvice, práčky a iné zariadenia. Mnohé domy majú tiež klimatizáciu a rôzne klimatizácie. Ďalej sú dôležité elektrické a inštalatérske riadiace systémy, ako aj požiarne hlásiče. Nakoniec v nedávne časy významnú úlohu zohrávajú bezpečnostné poplachové a prístupové systémy. Už len vymenovanie všetkej tejto rozmanitosti je únavné... A aké únavné a časovo náročné bude nastavenie a riadenie všetkých týchto technických výhod civilizácie! Potreba jedného riadiaceho centra sa tak stáva jednoducho zrejmou (obr. 1).
Ryža. jeden. Univerzálny diaľkový ovládač Philips iPronto SBC RU1000. Možnosti: ovládanie zariadení viac ako 500 značiek, výučba príkazov z iných diaľkových ovládačov, nahrávanie makro príkazov, bezdrôtové spojenie s počítačom pre aktualizáciu softvéru a sťahovanie TV programov. (na základe materiálov zo stránky http://digital-guide.ru)
Aké funkcie by mal vykonávať inteligentný dom? Po prvé, náš domov je miestom odpočinku, alebo inými slovami, miestom zábavy. Preto nakupujeme prehrávače, systémy domáceho kina, audio systémy, počítače a ďalšie zariadenia. Čoraz častejšie navyše nastáva situácia, keď je v každej miestnosti niekoľko mediálnych zariadení – osobne podľa vkusu a záujmov každého obyvateľa. Ako teda organizovať prenos informácií medzi miestnosťami? Aké sú výhody a nevýhody jedného alebo druhého spôsobu prenosu údajov? Ako nájsť rovnováhu medzi cenou zariadení a prenosovou rýchlosťou? Všetky tieto tradičné „zákaznícke otázky“ možno pripísať prvej funkcii inteligentného domu – integrácii všetkých systémov a zariadení do jedného celku.
Druhou pomerne samozrejmou funkciou digitálnej domácnosti je vytvorenie optimálneho „životného prostredia“ pre obyvateľov. To zahŕňa množstvo problémov, od nákladovo efektívnej kontroly osvetlenia a teploty v dome až po také bežné veci, ako je kontrola prítomnosti (a dokonca stavu!) potravín v chladničke. Inými slovami, dom by mal presunúť na svoje „digitálne ramená“ všetky tie každodenné úlohy, ktoré si človek zvyčajne rieši sám.
Na záver si pripomeňme známe príslovie, ktoré hovorí: "môj dom je môj hrad." Nie je ťažké dospieť k záveru, že k dvom úlohám digitálneho domova uvedených vyššie (zábava a rekreácia) by sa mala pridať aj tretia, a dosť dôležitá – bezpečnosť a ochrana obyvateľov. Kupodivu to zahŕňa aj ochranu samotnej digitálnej domácnosti pred vonkajšími zásahmi.
Hlavnou myšlienkou digitálneho domova je teda vytvoriť čo najpohodlnejšie miesto pre život človeka. Znova uvádzame, čo je na to potrebné. Samozrejme, v prvom rade by mal byť celý dom naplnený elektronikou a spotrebičmi jednoducho ovládateľný, a to nielen zvnútra, ale aj na diaľku. Preto by sa mala organizovať „komunikácia“ všetkých zariadení v dome medzi sebou, čo znamená, že vzniká otázka, ako sa informácie prenášajú v digitálnom dome. Ďalej niektoré zo zariadení zabezpečia vytvorenie vhodnej klímy v dome (v širšom zmysle slova) - preto je potrebné vyriešiť otázku domácej automatizácie. A napokon, celé toto informačno-technické majstrovské dielo s názvom digitálny domov musí chrániť obyvateľov aj seba, čo znamená, že je potrebné riešiť problém zaistenia bezpečnosti.
Ryža. 2. Plazmový panel pri vchode do digitálnej domácnosti s domácim riadiacim systémom Cleopatra. Každého nájomníka vie pozdraviť menom a podať správu o všetkých udalostiach, ktoré sa udiali v jeho neprítomnosti (návštevníci, hovory, email a pod.). Na obrazovke sa zobrazujú aj ďalšie informácie – kto je v dome, čo sa deje v priestoroch, predpoveď počasia a podobne (na základe stránky http://electronichouse.com)
Inteligentná kancelária.
Treba povedať, že moderné bývanie čoraz viac začína pôsobiť ako pracovisko človeka (to platí napríklad pre predstaviteľov tvorivých profesií). Okrem toho sa koncept digitálneho domova dá úspešne aplikovať nielen na obytné budovy, ale aj na kancelárske priestory (v tomto prípade môžeme hovoriť o „inteligentnej kancelárii“). V tomto prípade všetka funkcionalita inteligentného domu pomáha zefektívniť prácu človeka a oslobodzuje ho od drobných rutinných starostí.
Prvá vec, ktorú inteligentný dom pre pracujúceho človeka ponúka, je pokrytie celého priestoru domu počítačovou a telefónnou bezdrôtovou sieťou. Nemusíte celý deň sedieť v tej istej kancelárii: ak je pekné počasie, môžete vyjsť na trávnik pred domom a vziať si so sebou notebook. Takto zostanete v spojení a môžete pokračovať vo svojom podnikaní bez obetovania produktivity.
Využitie konceptu smart homes pre veľké kancelárske priestory rieši aj problém kontroly vstupu personálu. Pomocou už nainštalovaného EZS môžete určitým osobám obmedziť prístupové práva do konkrétnych priestorov. Systém napríklad nepustí programátorov do bankového trezoru, ani finančných manažérov do serverovne. Na tieto účely možno použiť ako identifikáciu vzhľadu osoby, snímanie odtlačkov prstov, tak aj špeciálne identifikačné karty, kľúče. Hlavnou výhodou tohto prístupu je jednoduchosť integrácie systémov kontroly prístupu do jednej informačnej siete inteligentnej kancelárie.
Vo veľkých podnikoch musí časť technického personálu pracovať v noci; ale aj vtedy dokážu inteligentné kancelárske systémy optimalizovať spotrebu energie priestorov. Napríklad správne nakonfigurovaný centrálny počítač odomkne alarm vopred tým, že vpustí technika dovnútra. Potom rozsvieti svetlo a nastaví príjemnú teplotu, a to nie v celej budove, ale len v tých miestnostiach a chodbách, ktoré personál v tomto čase potrebuje. Všetky tieto na prvý pohľad nepodstatné funkcionality ušetria nielen osobný čas zamestnancov, ale výrazne znížia aj náklady na vykurovanie a energetickú náročnosť celej administratívnej budovy.
Bezpečnostné otázky zostávajú dôležité. Inteligentná kancelária poskytuje nielen ochranu pred fyzickým prienikom votrelcov, ale zaisťuje aj informačnú bezpečnosť. To vám umožňuje zachovať duševné vlastníctvo spoločnosti, čo je na dnešnom trhu dôležité. Poskytujú aj inteligentné kancelárske systémy environmentálna bezpečnosť, vykonávanie neustáleho monitorovania pracovných podmienok - osvetlenia, teploty a zloženia vzduchu. V inteligentnej kancelárii je teda príjemnejšie nielen bývať, ale aj pracovať.
Teraz sa pozrime, čo ponúkajú moderné technologické spoločnosti v každej z týchto oblastí. Inými slovami, poďme na prehliadku dnešného high-tech trhu.
Technické riešenia pre inteligentnú domácnosť.
Integrácia domácich systémov: ovládanie zvnútra aj zvonku.
Ako je uvedené na začiatku tohto článku, v každom modernom dome je obrovské množstvo zariadení. Možno ich kombinovať do samostatných skupín, napríklad podľa ich účelu: domáce spotrebiče, mediálne zariadenia, inštalácie klimatizácie, bezpečnostné systémy a podobne. V súčasnosti však medzi týmito skupinami prakticky neexistujú žiadne vzájomné väzby, všetky tieto komplexy fungujú oddelene, a to je ich veľká nevýhoda. Klimatizácia a kúrenie nezohľadňujú požiarnu bezpečnosť bytu, prípadne pri práci za počítačom nemôžete na diaľku zapnúť rýchlovarnú kanvicu či kávovar. Jednou z kľúčových myšlienok inteligentného domu je preto integrácia všetkých zariadení do jedinej siete, zabezpečujúca interakciu medzi jednotlivými zariadeniami. Techniku je potrebné naučiť „hovoriť“ medzi sebou, prinútiť ju vykonávať príkazy prijaté z určitého veliteľského centra.
Uveďme jednoduchý príklad demonštrujúci možnosti interakcie medzi rôznymi zariadeniami. Vrátite sa z prechádzky a vo vrecku máte prehrávač so zapnutou obľúbenou hudbou. Odomknite budík, choďte dovnútra. Systém po analýze situácie vyhľadá túto skladbu vo svojom archíve a začne prehrávať melódiu už na reproduktorovom systéme doma a prehrávač sa vypne. Táto funkcia je zabudovaná do prehrávačov Microsoft Zune a Apple iPod a súvisiaci softvér je integrovaný do nového operačné systémy Microsoft Windows Vista a niektoré verzie Linuxu. Existujú aj riešenia, ktoré nevyžadujú osobný počítač. Ide napríklad o produkty SpeakerCraft, ktoré umožňujú spojiť až 6 prehrávačov iPod do jednej siete a prehrávať hudobné súbory z ktoréhokoľvek z nich na externých reproduktoroch.
Potom prejdete k počítaču a skontrolujete e-maily. Zároveň od počítača zapnete kanvicu a kým sa prečítajú písmenká, môžete už ísť do kuchyne a hneď piť čaj. Súčasne bez toho, aby ste opustili počítač, môžete nastaviť klimatizáciu nastavením pohodlnejšej teploty. Teraz spočítajte, koľko akcií za vás inteligentný dom vykonal a koľko vám ušetril čas. A ak sa ovládanie domácich spotrebičov z pracovnej plochy počítača ešte nerozšírilo, potom niektoré modely klimatizácií ako napr ochranné známky, keďže LG a Samsung už umožňujú nastavenie nie z diaľkového ovládača, ale z akéhokoľvek počítača vybaveného štandardným infračerveným portom.
Ďalším dôležitým aspektom je schopnosť urobiť komplex systémov neizolovaných, ale prístupných zvonku prostredníctvom konvenčných komunikačných kanálov, napríklad cez telefónne linky alebo káblový internetový kanál. To vám umožňuje ďalej rozširovať funkcionalitu inteligentného domu. Napríklad počas práce môžete sledovať obraz z videokamier nainštalovaných v dome a kontrolovať, či je všetko v poriadku. Aj na ceste si môžete z mobilu zapnúť svetlo a klimatizáciu, takže po príchode domov vás privíta teplo a pohodlie. Napríklad japonský mobilný operátor NTT DoCoMo už spustil novú službu – diaľkové ovládanie domáceho zariadenia z mobilného telefónu. S pomocou si môžete pozrieť stav domácich spotrebičov a v prípade potreby ich vypnúť (obr. 3).
Ryža. 3. Systém digitálneho domáceho diaľkového ovládania Remocon Saucer (vľavo) a jeho prevádzková schéma (vpravo). Na odosielanie príkazov musí byť k Remocon Saucer pripojený druhý telefón. (na základe materiálov zo stránky http://phoneyworld.com)
Niektorí výrobcovia zašli ešte ďalej. Spoločnosť LG uviedla na trh chladničku a mikrovlnnú rúru pripojenú na internet. Vďaka tomu majú ich majitelia možnosť zistiť si zoznam produktov uložených v chladničke aj z práce a zostaviť si zoznam, kam ísť do obchodu. Chladničku jednoducho naprogramujete tak, aby evidovala počet produktov a v prípade potreby urobila objednávku v internetových obchodoch. A mikrovlnná rúra môže vyhľadávať kulinárske stránky a ponúknuť majiteľom originálny recept a okamžite uvariť jedlo.
Ako ste možno uhádli, všetky tieto úžasné príležitosti nevznikli získaním nových, drahých zariadení. Len obyčajné, známe veci začali medzi sebou „komunikovať“, koordinovať vykonávané akcie. Súhlasíte, opísané príklady môžu výrazne uľahčiť život majiteľov, takže myšlienka inteligentných domov sa stáva čoraz rozšírenejšou.
Prenos dát: kávovar je pripojený!
Jedným z kľúčových bodov konceptu inteligentného domu je prepojenie akéhokoľvek zariadenia so všetkými ostatnými. Logická otázka je, ako zorganizovať toto spojenie? Je nepravdepodobné, že by sa vám páčilo, keby po celom byte visia zväzky drôtov, ktoré okrem iného spájajú kávovar s televízorom. Na vyriešenie tohto problému existujú tri hlavné metódy: použitie bezdrôtových WiFi sietí, prenos informácií cez elektrické vedenie a použitie rôznych rádiových sietí.
Bezdrôtový štandard WiFi sa presadzuje na trhu vďaka svojej pohodlnosti, vysokej prenosovej rýchlosti a širokej škále funkcií. Inštaláciou takzvaného hot spotu – prístupového bodu môžete bezpečne prechádzať po byte s notebookom, ktorý zostane pripojený k internetu. V poslednej dobe sú zariadenia na prístup k WiFi sieťam vybavené nielen stolnými počítačmi a notebookmi, ale aj vreckovými počítačmi (PDA), dokonca aj televízormi a systémami domáceho kina.
Jednou z hlavných výhod WiFi je schopnosť ľahko pripojiť pomerne „inteligentné“ zariadenia: počítač, televízor, audio systém. Budú schopné prenášať rôzne dáta rýchlosťou dostatočnou na prehrávanie zvuku a videa strednej kvality. Bezdrôtová sieť postavená na technológii WiFi sa navyše ľahko nastavuje a prestavuje; takže keď si kúpite ďalší notebook alebo televízor, nemusíte strácať čas tým, aby všetko fungovalo. WiFi vyvíjajú a používajú v inteligentných domácnostiach giganti ako Microsoft a Intel; ten navyše vyvíja vylepšenú verziu – technológiu WiMax.
Nevýhodou WiFi technológie je nevhodnosť jej použitia na komunikáciu s pomerne „hlúpymi“ zariadeniami. Nikoho by nikdy nenapadlo vložiť prístupovú kartu WiFi do kávovaru – je to drahé a absolútne zbytočné. Pre zariadenia tohto typu sa našlo iné riešenie - použitie elektrického vedenia, ktoré je už položené v dome.
Väčšina spotrebičov a domácich spotrebičov je už skutočne pripojená k elektrickej sieti. Prečo nevyužiť jeho káble aj na prenos informácií? Princíp fungovania tejto technológie je založený na skutočnosti, že dodávka energie sa vykonáva pri nízkej frekvencii (50 Hz); informácie a riadiace príkazy môžu byť prenášané cez rovnaké vodiče pri vysokých frekvenciách (napríklad 100 MHz). V tomto prípade sa systém napájania a informačná sieť nebudú navzájom rušiť. Existujú zariadenia, ktoré dokonca umožňujú budovať počítačové siete „cez zásuvku“, teda pomocou elektrického vedenia na prenos dát. Toto je napríklad produkt ruskej spoločnosti CJSC Elektro-com, ktorý poskytuje šírku kanála 20 Mbps, čo je oveľa lepšie ako modemové pripojenie. Marantz predstavil svoj vývoj iným smerom - DAvED (Digital Audio via Electrical Distribution, digital audio via Electrical networks), ktorý umožňuje prenášať audio signál z rôzne zdroje do reproduktorov, Balenie obsahuje audio prijímač, súpravu vzdialených reproduktorov a modul ovládania systému; základná výbava je ponúkaná kupujúcim za 1300 USD (obr. 4).
Ryža. 4. Pokyny na používanie audio systému DAvED z http://www.audioholics.com:
- pripojte prijímač ZR6001 (vľavo) k zdroju zvuku
- zapojte ZR6001 do zásuvky v stene
- zapojte blokového klienta ZC4001 do zásuvky v inej miestnosti (vpravo)
- dajte si šálku kávy v inej miestnosti a vychutnajte si svoju obľúbenú hudbu (voliteľné)
Ale ak prenos údajov do vysoká rýchlosť je stále plná určitých technických ťažkostí, potom je veľmi jednoduché implementovať prenos krátkych príkazov ako „Rýchlovarná kanvica, zapni“ alebo „Klimatizácia, nastavte teplotu na 22 stupňov“. Táto technológia je teda presne to, čo je potrebné pre efektívne riadenie jednoduchého domáce prístroje. Doplnkovou výbavou je zároveň len malá krabička zapojená do elektrickej zásuvky a pripojená k počítaču.
Poslednou skupinou zariadení, pre ktoré nie sú vhodné dve technológie opísané vyššie, sú rôzne mediálne zariadenia, ako sú fotoaparáty, prehrávače, videokamery atď. Myšlienkou fungovania tejto skupiny zariadení je vytvorenie univerzálneho rozhrania, teda určitého „jazyka“, v ktorom budú všetky tieto zariadenia fungovať. V súčasnosti je jedným z najpopulárnejších káblových rozhraní používaných v tejto technike USB (Universal Serial Bus, Universal Serial Bus). Preto sa zrodila myšlienka vyvinúť podobné, ale bezdrôtové USB rozhranie. Od jari 2006 Intel pracuje na tejto úlohe; v septembri Intel Developers Forum oznámilo prvé inštancie zariadení, ktoré podporujú tento formát. Momentálne je možné vybudovať sieť až 128 zariadení s prenosovou rýchlosťou do 400 Mbps. V súčasnosti, aj keď sa nový formát nerozšíril, komunikáciu medzi zariadeniami podporuje pomerne populárna technológia Bluetooth. Všetky takéto mediálne zariadenia je teda možné úspešne integrovať do komplexu inteligentných domácich systémov. A to nepochybne vytvorí ďalšie pohodlie pre jeho majiteľov.
Treba poznamenať, že zostáva jeden typ pripojenia, ktorý musí byť vykonaný drôtom. Ide o komunikačný kanál medzi mediálnymi systémami (počítač, hudobné centrum, TV), kam chcete prenášať dáta z iného väčšiu rýchlosť a bez rušenia. Komunikácia po KV kábloch zostáva momentálne najlepšia z hľadiska kvality prenášaného zvuku a obrazu. V budúcnosti bude takýto kábel všade s optickými vláknami.
Takto získame úplné prepojenie všetkých zariadení v dome podľa rôzne technológie, v závislosti od požiadaviek. Ak potrebujete vysokú rýchlosť a komplexný tok dát, používame WiFi; ak potrebujete kontaktovať minimálny systém príkazy, rýchlosť nie je kritická - používame pripojenie "cez zásuvku"; ak je potrebné zabezpečiť prenosový kanál medzi mediálnymi zariadeniami, používame bezdrôtové rozhranie USB.
Bezpečnosť obyvateľov.
Možno stojí za to osobitne zdôrazniť otázku koncepcie integrácie bezpečnostných systémov do štruktúry inteligentného domu. EZS je nepochybne jedným z najdôležitejších komponentov a jeho správna interakcia so zvyškom riadeného domáceho systému je kľúčom k jeho bezpečnosti a bezpečnosti jeho obyvateľov.
Prvým z problémov, ktorým vývojári čelia, je bezpečnosť kanála prenosu údajov. Súhlasíte, jedna vec je, keď sa útočníkovi podarilo zachytiť zoznam produktov, ktoré si vaša chladnička objednala, alebo názov skladby prehrávanej audio systémom, a úplne iná vec je zachytiť aktivačné kódy bezpečnostného systému, identifikačné kľúče a ďalšie tajné informácie. O bezpečnosti prenosových kanálov budeme hovoriť o niečo neskôr, ale už teraz môžeme s istotou vyhlásiť, že zaradenie EZS do spoločný systém inteligentná domácnosť by sa mala vykonávať oveľa opatrnejšie ako napríklad systém domácich médií.
Ryža. 5. Ruský vývoj - video server "Tral". V rukách takejto nepopísateľnej jednotky je celý video monitorovací systém digitálnej domácnosti. Umožňuje nahrávať až 4 kanály videa a 2 kanály zvuku z videokamier v digitálnej forme na vstavaný pevný disk. K videoserveru je možné pristupovať cez LAN, WiFi resp mobilný telefón. (Na základe materiálov zo stránky http://www.tral.ru)
Ďalší dôležitý bod je potreba spracovávať veľké toky informácií. Napríklad dobrý bezpečnostný komplex zahŕňa vonkajšie monitorovacie kamery, obvodové senzory integrity (spúšťané otvorením okien, dverí), detektory pohybu a systém monitorovania spotreby energie. Niekedy sú tu zabudované systémy požiarna bezpečnosť. Implementácia takéhoto komplexu si vyžaduje veľmi výkonný a teda drahý centrálny modul spracovania.
Dlho takéto alarmy sa považovali za profesionálne a pre bežného človeka boli nedostupné kvôli ich zložitosti a vysokej cene. Dôvod spočíval v jednoduchom fakte – centrálny modul takéhoto alarmu stál ako dobrý profesionálny počítač, keďže musel spracovať veľké množstvo senzorov, vrátane niekoľkých video streamov. Ale s príchodom konceptu inteligentných domov sa situácia dramaticky zlepšuje: teraz úlohu tohto centrálneho modulu plní konvenčný Osobný počítač majiteľ domu. To nielen znižuje náklady na súpravu, ale zvyšuje aj funkčnosť takéhoto systému.
Moderný softvér umožňuje napríklad rozpoznávanie vzorov, čím sa vyhnete falošným poplachom z pohybu domácich miláčikov po byte. Navyše pomocou sieťového pripojenia môže majiteľ plne kontrolovať stav svojej domácnosti z akéhokoľvek počítača alebo dokonca z mobilného telefónu.
Vďaka vzniku takýchto systémov sa zlepšujú aj zámkové technológie. Namiesto bežných mechanických kľúčov sa objavujú zariadenia, ktoré otvárajú zámok podľa biometrických údajov ľudí – odtlačky prstov, vzory sietnice. Tento typ kontroly prístupu sa rozhodli použiť zamestnanci Tychi Systems, ktorí vyvinuli nezvyčajné zámok na dverách(obr. 6). Novinka nedovolí cudzím ľuďom otvárať dvere – v okrúhlej kľučke dverí nového zámku BioKnob je namontovaný snímač odtlačkov prstov. Samotný hrad sa vyznačuje veľmi malou veľkosťou, takže jeho inštalácia nespôsobí ťažkosti. Pamäť BioKnobu je veľmi priestranná – môže obsahovať až sto vzoriek odtlačkov prstov ľudí, ktorí majú povolené otvárať dvere; všetci ostatní to nedokážu. Ešte zaujímavejšie je, že BioKnob automaticky vedie záznam, ktorý môže obsahovať až tisíc záznamov o pokusoch (úspešných aj neúspešných) o otvorenie dverí. Podobný vývoj má aj ruská spoločnosť Smartlock. Vyvinuli komplex "Mtsyri", ktorý umožňuje pripojiť širokú škálu elektromechanických zámkov, západiek, "neviditeľných zámkov" k identifikačnému systému.
Ryža. 6. Biometrický zámok BioKnob. S takýmto zámkom nie je potrebné hľadať kľúče v kabelke a pýtať sa: „O koľkej ste sa dnes večer vrátili?“. (na základe materiálov zo stránky http://bobvila.com)
Integrácia bezpečnostných systémov do štruktúry spravovaného domu je teda nielen výhodná, ale aj oveľa funkčnejšia. Preto väčšina riešení, ktoré ponúkajú spoločnosti zaoberajúce sa inteligentnými domácnosťami, má už zabudovaný modul alarmu proti vlámaniu.
Zabezpečenie inteligentnej domácnosti.
Väčšina veľkých systémov, pozostávajúcich z množstva vzájomne prepojených modulov, dôležité kritérium je ich odolnosť voči chybám a útokom votrelcov zvonku. Osobitnú pozornosť budeme venovať problematike ochrany pred vonkajšími zásahmi. Ako si pamätáme, inteligentný dom poskytuje kontrolu nad sieťou. Čo sa stane, ak votrelec získa prístup k modulu ovládania domácnosti? Potom bude mať možnosť nielen vykradnúť byt rekonfiguráciou bezpečnostného systému, ale povedzme aj neustále sledovať svojho majiteľa pomocou video monitorovacieho systému tohto systému. Okrem toho má prístup k počítaču, v ktorom je možné uchovávať veľmi dôležité a dôverné informácie. Preto je celkom zrejmé, že každý riadiaci kanál akéhokoľvek modulu musí byť šifrovaný.
Existujú dva hlavné prístupy k budovaniu štruktúry inteligentného domu – respektíve s rôznymi spôsobmi ochrany.
Prvým prístupom je vybudovanie distribuovanej siete. V tejto metóde neexistuje jediné riadiace centrum, ale existuje množstvo blokov, ktoré riadia jednotlivé systémy a tieto bloky sú vzájomne prepojené. Komerčne dostupné sú napríklad riadiace jednotky domáceho osvetlenia, klimatizácie, poplašných zariadení proti vlámaniu a podobne. Zostáva teda iba spojiť tieto bloky medzi sebou as počítačom; zároveň budú mať všetci rovnakú prioritu v tejto informačnej sieti.
Výhoda tohto prístupu je zrejmá - výstup žiadneho z blokov nepovedie k ukončeniu normálneho fungovania ostatných. To znamená, že ak vaše svetlo náhle prestane fungovať, nebude to mať vplyv na fungovanie klimatizačného systému.
Pri implementácii takéhoto konceptu však vývojári čelia dvom hlavným problémom. Po prvé, ak sa niektorý z modulov zbláznil, teda začne sa správať nevhodne (príčinou môže byť buď vnútorná porucha, alebo jeho účelové znefunkčnenie útočníkom), tak zostávajúce riadiace bloky musia nielen určiť toto nesprávne správanie, ale aj odpojiť sa od chybného. Implementácia takéhoto systému v sieti peer-to-peer (keď sú všetky zariadenia rovnaké) je pomerne netriviálna úloha. Po druhé, každý z týchto blokov musí mať prístup k externej sieti (na implementáciu všetkej deklarovanej funkcionality pre diaľkové ovládanie domu), čo znamená, že každý z nich bude musieť byť vybavený šifrovaním, čo je nielen náročné, ale aj drahé.
Druhý prístup sa líši od prvého v tom, že všetky riadiace jednotky nie sú prepojené priamo medzi sebou, ale cez počítač. V súlade s tým má tento centrálny počítač najvyššiu prioritu; všetky ostatné bloky vykonávajú iba jeho príkazy a poskytujú mu údaje zozbierané z periférnych zariadení a senzorov.
Je zrejmé, že problém rozpoznávania a deaktivácie zlyhaných riadiacich modulov v takejto topológii siete je oveľa jednoduchšie vyriešiť. Navyše len tento centrálny počítač má prístup do externej siete a majiteľ bude ovládať ľubovoľný modul (osvetlenie, alarm atď.) nie priamo, ale zaslaním príkazu cez tento hlavný počítač. Je jasné, že pri tomto prístupe je potrebné šifrovací systém vybudovať iba v tomto riadiacom centre, čo je oveľa jednoduchšie a lacnejšie v porovnaní s prvým prístupom.
Kľúčovou nevýhodou takejto schémy je strata ovládateľnosti v prípade zlyhania tohto centra. V tomto prípade strácame kontrolu nad všetkými systémami doma, čo dáva útočníkovi priestor na akciu. Súčasná úroveň technologického rozvoja však poskytuje také spoľahlivé vybavenie, že porucha v dôsledku poruchy je takmer nemožná, jej pravdepodobnosť je extrémne nízka. Zároveň existuje veľa kryptografických algoritmov, vďaka ktorým bude váš inteligentný dom nerozbitný v primeranom čase (napríklad útočník bude musieť stráviť niekoľko tisíc rokov, aby prelomil tajný kľúč).
Tieto prístupy je však možné kombinovať, pričom sa odstránia ich nedostatky. Na Intel Developer Forum bol ohlásený nasledujúci model spravovanej domácnosti, ktorý poskytuje maximálnu spoľahlivosť. Existujú dva počítače, hlavný a záložný; Do externej siete má prístup len hlavný, úlohou zálohy je len sledovať stav tohto centrálneho počítača. Všetky ostatné riadiace moduly sú pripojené k obom a sú potrebné na vykonávanie príkazov z ktoréhokoľvek z nich. AT normálny režim centrum zálohovania nedáva žiadne pokyny. Ak však dôjde k útoku na hlavný počítač alebo k jeho zlyhaniu, jeho úlohu prevezme záloha. V tomto prípade sa stratí možnosť prístupu k externej sieti, ale všetky systémy doma zostávajú aktívne a funkčné. Na prenos akéhokoľvek núdzového signálu sa používajú záložné kanály - mobilné vysielanie, telefónna linka.
Existujúce metódy teda poskytujú dostatočnú ochranu pre inteligentný dom. Ľudia tak môžu bezpečne využívať všetky vymoženosti a výhody nových technológií bez obáv o bezpečnosť svojho majetku.
Ekológia inteligentných domov.
mikroklíma v dome.
V Rusku sa inteligentné domy stále spájajú predovšetkým s komfortom. Pamätajte si aspoň náčrt, ktorý bol uvedený na začiatku článku: večer sa vrátite domov, na chodbe sa automaticky rozsvieti svetlo, začne hrať hudba, ktorú ste mali v prehrávači, už ste dostali teplú vodu do kúpeľne na ceste a čaká na teba...
To je však len jedna stránka problému. V skutočnosti inteligentné domy ponúkajú oveľa viac ako len pohodlie. Po prvé, umožňuje výrazne ušetriť zdroje a zároveň peniaze vo vlastnom vrecku. A po druhé, mikroklíma, ktorú vytvára, zabezpečuje udržanie zdravia obyvateľov na požadovanej úrovni. Inými slovami, spravovaný dom robí naše domovy výrazne ekologickejšími. Pozrime sa teda na tento aspekt podrobnejšie...
Ako vyzerá klimatizácia v bytoch v starom štýle? Akumulátor ústredného kúrenia a okno, ktoré sa otvára a zatvára podľa potreby. Nie príliš pohodlné, ak nie horšie - úplne nepohodlné a mimoriadne nehospodárne. V prenesenom zmysle vyhadzovanie peňazí ... Je ich samozrejme viac moderná verzia- použitie klimatizácie tu však má aj nevýhodu: do miestnosti nevstupuje čerstvý vzduch. Ale naše zdravie veľmi závisí od stavu ovzdušia. Dôležité je tu aj zloženie vzduchu (napríklad plasty a syntetické materiály môžu vylučovať rôzne škodlivé plyny) a obsah rôznych častíc v ňom (rovnaký prach, ktorý sa môže dostať z ulice a hromadiť sa v nábytku) a teplota. a vlhkosťou. Navyše, posledné dva parametre sa ešte musia meniť v závislosti od počasia a dennej doby na ulici. A takáto na prvý pohľad neľahká úloha sa dá vlastne jednoducho vyriešiť pomocou inteligentného domu.
Uvažujme najskôr o ohreve vnútorného vzduchu (veľmi aktuálna téma pre našu krajinu). Na tento účel sa používajú radiátory a systém "teplej podlahy". Navyše, spravidla nie je potrebné prenášať kontrolu nad teplou podlahou do riadiaceho počítača inteligentného domu. Prvým dôvodom je, že teplá podlaha vytvára predovšetkým pohodlie pre nohy, a preto sa jej teplota nastavuje iba raz. Druhý dôvod spočíva vo veľkej tepelnej zotrvačnosti teplej podlahy. Výsledkom je, že pri snahe udržať rýchlo sa meniacu teplotu vzduchu v miestnosti sa buď príliš zahreje, alebo naopak príliš ochladí. Na to je oveľa pohodlnejšie použiť bežné radiátory inštalované pod oknami.
Je možná aj opačná situácia – keď je potrebné znížiť teplotu v miestnosti. Bežným spôsobom je použitie klimatizácie (samozrejme už integrovanej do systému inteligentnej domácnosti). Neobvyklou alternatívou ku klimatizáciám sa v poslednej dobe stala myšlienka panelového chladenia stropov. Všeobecný princíp je tu rovnaký ako pri podlahách ohrievaných vodou, na strope sa chovajú iba cievky a voda sa v nich používa pri teplote asi + 15 ° C. To všetko nehlučí, nefúka a nezaťažuje vaše vrecko účtami za elektrinu.
Nakoniec musí byť vzduch v priestoroch neustále aktualizovaný - aby sa v nich udržalo normálne zloženie plynu a aby sa odstránili rôzne škodlivé látky(obzvlášť nebezpečné sú výpary plastov spomínané vyššie). Prichádzajúci vzduch je samozrejme potrebné čistiť, ohrievať alebo chladiť, ako aj zvlhčovať alebo odvlhčovať v závislosti od situácie mimo domu. Je vidieť, že neexistuje spôsob, ako sa zaobísť bez použitia vyššie popísaných systémov ohrevu vzduchu alebo chladenia. Inými slovami, prichádzame k myšlienke jednotného integrovaného systému, ktorý riadi všetky parametre vzduchu v dome: vetrá, ohrieva, chladí a čistí – jedným slovom robí všetko pre naše pohodlie.
Ďalšou výhodou takéhoto automatizovaného systému je však to, že dokáže výrazne znížiť aj náklady na spotrebu energie (obr. 7), o čom bude reč v ďalšej časti.
Ryža. 7. Diagram spotreby energie pre obytné priestory. Je zrejmé - možnosť obrovských úspor na vykurovanie bývania. (na základe materiálov http://dancor.sumy.ua)
Úspora peňazí v inteligentnom dome.
Veľa ľudí pozná nedostatky moderných mestských vykurovacích systémov – zima je na jeseň, keď kúrenie ešte nie je zapnuté, a horúco na jar, keď naopak ešte nie je vypnuté. Inteligentný dom zároveň monitoruje celú situáciu (teplotu, vlhkosť, zloženie plynu atď.), ako sa hovorí, „v reálnom čase“, a preto pôsobí najoptimálnejším (a teda najhospodárnejším!) spôsobom.
Riadený dom vám umožňuje robiť veci, ktoré by bez zapojenia „inteligentnej“ automatizácie boli len ťažko možné. Majitelia domu môžu napríklad naprogramovať systém, že sa zobudia povedzme o 8:00. Potom bude väčšinu noci dom v stave ekonomickej spotreby elektrickej energie: minimálna potrebná prevádzka klimatizačného systému, vypnutý vodovodný systém, takmer všade zhasnuté svetlá. Ale ráno o 7.30 sa samovoľne zapne ohrev vody, čerpadlá a tým klimatizačný systém zvýši teplotu na príjemnú úroveň. O 8:00 sa majitelia zobudia v teplom a svetlom dome a nebudú musieť venovať ani minútu domácim veciam. Úspora elektrickej energie zároveň nepovedie k žiadnym nepríjemnostiam a obmedzeniam.
Samozrejme, ako vyplýva z obr. 7, v prvom rade by úspora mala pochádzať z nižších nákladov na vykurovanie. Existujú však aj iné spôsoby, ako môže inteligentný dom poskytnúť všetku možnú pomoc. Ide napríklad o dynamické osvetľovacie systémy na chodbách, schodiskách a technických miestnostiach, ktoré rozsvietia svetlo len vtedy, keď je v nich človek.
Elektromagnetická bezpečnosť.
Ako už asi tušíte, funkcionalita spravovaných domov môže ich majiteľom výrazne uľahčiť život. Zostáva objasniť iba jednu otázku - ako bezpečné sú inteligentné domy pre fyzické zdravie človeka? Zdalo by sa, že v dome sú zariadenia, z ktorých každé komunikuje s ostatnými a šíria elektromagnetické vlny v priestore. Nie je však dôvod na obavy – inteligentná domácnosť je bezpečnejšia ako zvyčajne.
Zvážte prvé zariadenia, ktoré sú navzájom prepojené elektrickými vedeniami. Ako sme už spomenuli, informácie na takýchto vedeniach sú prenášané vysokofrekvenčným signálom, ktorý nie je ovplyvnený nízkofrekvenčným napájacím prúdom. Ale po prvé, amplitúda tohto signálu je veľmi malá (napr. v spomínanom systéme DAvED sa používa signál 3-5V, čo je v porovnaní so štandardným napájacím napätím 220V takmer nepostrehnuteľné). A keďže amplitúda signálu je malá, pole ním vytvorené tiež nie je veľké. Po druhé, tieto riadiace signály sa neprenášajú neustále. Napríklad signál odoslaný do kanvice na jej zapnutie bude trvať zlomok sekundy a potom opäť nebudú vo vedení žiadne ďalšie prúdy, a preto nebudú existovať žiadne elektromagnetické polia. Komunikácia zariadení pomocou elektrického vedenia teda prakticky nemení existujúce elektromagnetické prostredie inteligentného domu.
Existujú aj zariadenia, ktoré využívajú rádiovú komunikáciu na prenos dát medzi sebou. Pri ich vývoji sa však inžinieri snažili ušetriť na spotrebe energie takéhoto zariadenia; To je dosiahnuté vďaka pulznému režimu vysielača. Inými slovami, neprenášajú informácie stále; hromadia ho a potom ho posielajú do vzduchu. V tomto prípade rádiový vysielač nepracuje neustále, ale so zriedkavými impulzmi, takže elektromagnetické pole, ktoré vytvára, je krátkodobé. Moderné prijímače sú navyše také citlivé, že na komunikáciu zariadení sa používajú elektromagnetické polia s nízkou intenzitou. Napríklad špecifikácia WiFi predpisuje použitie polí so silou približne 10-krát menšou, než je prahová hodnota vplyvu biologických reakcií človeka. Inými slovami, tieto polia nijako neovplyvňujú človeka; navyše ich jednoducho nie je schopný cítiť.
Nakoniec sú audio a video zariadenia inteligentných domácností prepojené cez drahé koaxiálne tienené vodiče. Ich vývojári robia všetko pre to, aby minimalizovali vplyv vonkajšieho rušenia na prenášaný signál, čo umožňuje prenášať obraz a zvuk vo vysokej kvalite. Zároveň sa však dosiahne aj pozitívny spätný efekt - takéto drôty samotné prakticky nevyžarujú elektromagnetické vlny. Vplyv takýchto zlúčenín na ekológiu domu možno jednoducho zanedbať.
Výsledkom je, že všetky vymoženosti inteligentného domu nijako neovplyvňujú zdravie jeho majiteľov. elektromagnetické polia v takom dome nie je o nič silnejší ako v obyčajnom. Navyše vďaka rôznym riadiacim a monitorovacím systémom pre energetické jednotky (kúrenie, zásobovanie vodou, napájacie systémy) je možné výrazne znížiť intenzitu elektromagnetického žiarenia. Spravovaný dom je teda ekologickejší ako tradičný.
Záver.
Inteligentné domy sú viac ako len ďalšia technologická inovácia. Inteligentné domy sú prvou nevyhnutnosťou moderného človeka. V uzavretých priestoroch totiž trávime značnú časť života, a preto by mali čo najviac prispievať k udržaniu nášho zdravia. K tomu by malo patriť najmä zachovanie psychického zdravia: v súčasnej digitálnej dobe každý pociťuje tlak toku informácií, čo môže viesť k nepohodliu, stresu a dokonca aj chorobe. Spracovať takýto tok, vyzdvihnúť len to najpotrebnejšie a pre človeka najzaujímavejšie – to je úloha informačných systémov inteligentnej domácnosti.
Na druhej strane inteligentná domácnosť zachováva aj fyzické zdravie. Napomáhajú tomu rôzne systémy klimatizácie, ktoré nenápadne, ale bezpodmienečne vytvárajú v priestoroch optimálne „životné prostredie“. Tie minúty života človeka, ktoré deň čo deň zachraňujú, sa potom premenia na ďalšie roky nášho života.
Konečne v modernom trhové hospodárstvoúspora nákladov, ktorú ponúka inteligentný dom, začína hrať významnú rolu. No táto medaila má aj odvrátenú, ešte významnejšiu stránku – zachovanie prírodných zdrojov. Napokon to, čo sa ušetrilo vďaka systémom inteligentných domácností, sa v prírode zachovalo, či už ide o energetické zdroje, minerálne zdroje, rastlinné suroviny alebo niečo iné. A práve takéto zachovanie prírodných zdrojov je možno jednou z hlavných funkcií inteligentného domu. Ľudstvo je nerozlučne späté s prírodou, je jej súčasťou, a preto nás dnes zachovaná príroda poteší aj zajtra. Rovnako ako naše deti a vnúčatá.
Túžba človeka zlepšiť svoj život prispieva k neustálemu hľadaniu nových technológií, ktoré uvoľňujú čas a energiu pre rodinu, rekreáciu a kreativitu.
Jedným z najnovších konceptov je vytvorenie inteligentného (intelektuálneho) domu, ktorý sa postará o svojich obyvateľov a postará sa o všetky problémy domácnosti.
Inteligentná domácnosť je pre mnohých spojená s inteligentnými strojmi, ktoré vám uvaria jedlo, upratujú oblečenie, upratujú dom, sedia s vašimi deťmi. Ale nie je to tak. Veľmi typický príklad je z filmu Charlieho Chaplina „Moderná doba“, kedy sa hlavný hrdina ocitne v „inteligentnom“ dome, kde je obklopený všelijakými strojmi, ktoré ho obliekajú, kŕmia, holia atď. Mierna nekonzistentnosť v činnosti automatov vedie k úplnému neporiadku. Toto je samozrejme paródia, ale veľmi blízko k realite. Aj keď máte vo svojom dome niekoľko inteligentných vecí, ako napríklad chladničku na diaľkové ovládanie alebo robotický vysávač, ktorý upratuje váš dom, váš domov stále nie je inteligentný. „Intelektuálna“ alias inteligentná domácnosť by nemala byť len miestnosťou nabitou zostavou inteligentné zariadenia, ale priestor, kde sú tieto zariadenia spojené do jednej siete s jedným spoločným ovládaním. Dôležitou vlastnosťou inteligentného domu je jeho komplexnosť – všetko v ňom musí na seba vzájomne pôsobiť.
Popis domu
Ale späť k nášmu domu. Teraz, keď je štandard pre prenos dát vo vnútri domu jasný, je zrejmé, ako sa bude riadiť samotný dom. K tomu vám poslúži: bezdrôtové diaľkové ovládanie v podobe LCD panela s dotykovou obrazovkou.
bezdrôtová náhlavná súprava s hlasovou funkciou. Ďalej je reč rozpoznaná na serveri a transformovaná na riadiace príkazy.
bezdrôtové senzory-mikrofóny na prenos hlasových príkazov.
Začnime pekne po poriadku.
Vchod
Aby ste sa dostali do domu, kľúče už nie sú potrebné. Identifikačné zariadenie (vizuálny, zvukový alebo snímač odtlačkov prstov) vás rozpozná a vpustí do domu, ak máte povolenie na voľný vstup do priestorov. Ak nejde o obyvateľa domu, ale o iného návštevníka, informácie o hosťovi (obrázok, osobné údaje atď.) sa vám prenesú bez ohľadu na to, či ste doma alebo niekde inde. A vy sa už rozhodnete, či návštevu vpustíte alebo nie. Potom server smart home spustí pre každého návštevníka vopred pripravený program. Napríklad napustenie vane, zapnutie televízora, nastavenie správnej teploty v miestnosti alebo príprava večere. Základňa domu uchováva zvyky a priania všetkých obyvateľov a návštevníkov. Informácie sa prenášajú aj domácemu robotovi, ktorý vás víta pri vchode.
Bezpečnostné a zabezpečovacie systémy
"Môj dom je môj hrad." Táto starodávna múdrosť bola úspešne implementovaná v inteligentnom dome. Bezpečnostné senzory sú inštalované na všetkých oknách, dverách, streche a po obvode budovy. Pri náhlom zistení niečoho neobvyklého je majiteľovi okamžite zaslaný poplachový signál na ústredňu alebo mobilný telefón, v prípade potreby je signál duplikovaný na miestnom policajnom oddelení alebo bezpečnostnej službe.
Predsieň
Hneď ako otvoríte predné dvere, rozsvieti sa stropné svetlo. Okrem toho režim osvetlenia závisí od úrovne osvetlenia na ulici. Centrálny počítač vytvorí plynulý prechod svetla, aby bolo svetla dostatok a neoslepili vás pri prechode z tmy do jasného osvetlenia.
Nastavenie osvetlenia v celom dome prebieha podľa dvoch schém: automaticky, vďaka pohybovým senzorom, ktoré sledujú váš pohyb, a svetlá sa zapínajú alebo vypínajú na príslušných miestach alebo násilne vašim hlasovým príkazom.
Obývačka
Hneď po chodbe je obývacia izba, ktorá by mala byť pohodlná. Je to miesto, kde si môžete oddýchnuť a vychutnať si hudbu, video alebo počítačové hry.
Na vytvorenie pohodlia v poskytovanej miestnosti automatické ovládanie závesy: podľa nejakého vopred určeného algoritmu (programu) alebo v závislosti od dennej doby. Samozrejmosťou je aj diaľkové hlasové ovládanie. Pri sledovaní filmov alebo keď si chcete zdriemnuť, závesy automaticky zatemnia miestnosť na optimálnu úroveň osvetlenia.
Riadiace centrum
V nejakej samostatnej uzavretej miestnosti môže byť satelitný prijímač, viackanálové audio prehrávače pre rôzne typy médií, videoprehrávače, akustické zosilňovače a pod. Toto všetko stačí umiestniť do jednej miestnosti, pričom v iných budú umiestnené len akustické reproduktory a televízne panely (LCD alebo plazma). Všetky zdroje zvuku a videa tak budú v zadnej miestnosti a koncové zariadenia tam, kde ich potrebujete.
Toto centrum umožňuje používateľom bezdrôtový prístup k aplikáciám a digitálnym informáciám z obrazoviek počítačov alebo iných zariadení umiestnených v domácnosti.
Možnosti komunikácie
Na komunikáciu s okolitým svetom sa používajú pomerne známe káblové technológie (optické vlákno) a štandardy bezdrôtového prenosu dát (IEEE 802.11). Dom je vybavený pripojením na internet, viackanálovou digitálnou telefónnou linkou, má možnosť príjmu káblovej a satelitnej televízie, ako aj rádia.
Kúpeľňa
Starostlivosť o zdravie obyvateľov je jednou z hlavných úloh inteligentného domu. Senzory, ktoré monitorujú vaše zdravie, sú umiestnené v spálni a v kúpeľni. Senzor zabudovaný v zrkadle nad umývadlom analyzuje stav vašej pokožky a vyberie správny typ a teplotu vody na umývanie.
Toaleta vybavená vyhrievaním a automatickým splachovačom automaticky vykoná expresný rozbor vášho moču, prenesie údaje do centrálneho počítača, ktorý už určí potrebnú liečbu a v prípade potreby vás spojí s ošetrujúcim lekárom.
Klimatizácia
Klimatizácia riadi klímu v každej miestnosti podľa želania obyvateľov. Systém reguluje vlhkosť, teplotu, rýchlosť prúdenia vzduchu, množstvo prachu v miestnosti, analyzuje zloženie vzduchu a pridáva alebo odstraňuje potrebné prvky. Vykurovacie a chladiace prvky môžu byť zabudované do podlahy, stien alebo stropu. Sekundárne zdroje energie možno použiť na prevádzku klimatického systému.
Klimatizačný systém preberá nielen udržiavanie určitých klimatických podmienok vo vnútri domu, ale aj čistenie vody z vodovodu, filtrovanie a dodávanie jej teploty, ktorá by mala byť podľa existujúcich noriem.
Senzory umiestnené na streche vášho domu monitorujú stav počasia a hlásia vám tieto údaje spolu s predpoveďou počasia získanou z internetu.
Upratovanie domu
Upratovanie v dome má na starosti aj centrálny počítač, ktorý sám zisťuje (pomocou špeciálnych senzorov) mieru znečistenia priestorov a ovzdušia. Ak je potrebné miestnosť upratať, potom je zapojený tím čistiacich robotov. Svoj domov si môžete naprogramovať tak, aby upratoval iba vtedy, keď ste preč.
Elektrina
Elektrina môže byť použitá ako konvenčná elektrická sieť, ako aj špeciálne riadené solárne panely alebo iné alternatívne zdroje energie. Riadiaci systém zobrazuje, ktoré zdroje energie práve pracujú, koľko energie sa vyrába.
V prípade výpadku elektriny systém automaticky využíva vytvorené rezervy alebo prepína na iné zdroje elektriny.
Systém tiež reguluje úroveň napätia v elektrickej sieti doma a úspešne sa vyrovnáva s prepätiami.
Kuchyňa
Všetky spotrebiče v kuchyni by mali byť ovládané na diaľku: je to rýchlovarná kanvica, ktorá zapne počítač hneď po prebudení, aby ste už mali pripravený čaj na príchod do kuchyne, a kuchynský robot, ktorý, kým sa osprchujete, pripraví vám ľahké raňajky a mnoho ďalšieho.
LCD panel umiestnený na prednom paneli chladničky vám prezradí, koľko potravín vám ešte zostáva. Vášmu domu nikdy nedôjde jedlo. Keď sa produkty míňajú, váš domov si automaticky objedná nové produkty z obchodu pomocou Email. Obsah chladničky môžete kontrolovať aj počas práce. Na čo môžete použiť mobilný telefón alebo prístup do siete.
Spálňa
Spálňa je miestnosť, kde trávime tretinu svojho života.
Úroveň automatizácie je tu úžasná. Ide o posteľ, ktorá vás uspáva, ktorá vás môže pomocou správneho zatlačenia aj ráno zobudiť alebo len tak zhodiť na zem. Záclony, ktoré sa otvoria vo vami nastavenom čase, vám umožnia prebudiť sa do prirodzeného slnečného žiarenia.
Všetky spotrebiče vo vašej domácnosti sú schopné naučiť sa návyky každého člena rodiny a prispôsobiť sa im.
Čo ponúka inteligentný dom?
zistenia
Pokrok moderných technológií je skutočne pôsobivý. Inteligentný dom už nie je vzdialený zajtrajšok, ale najbližšia vec dneška. Väčšina veľkých spoločností v poslednom desaťročí stavia projekty inteligentných domov. Na to, aby sa inteligentný dom stal realitou, je však v prvom rade potrebné prebudovať si vlastné vedomie. Známy účinok komplexu softvér keď bežný používateľ pracujúci na počítači využíva maximálne 10 % potenciálu softvéru.
Človek by si mal vytvoriť určitý stereotyp myslenia, že všetky domáce spotrebiče môžu fungovať ako celok. Vyžaduje si to rozsiahlu propagandu a serióznu vysvetľujúcu prácu. A keď sa prebuduje vedomie používateľa, každý bude mať inteligentný dom.
KATEDRA ŠKOLSTVA A VEDY KRAJA BRYANSK
Štátna rozpočtová odborná vzdelávacia inštitúcia "Trubchevsky Polytechnic College"
Inteligentný dom
OUDP.03 Informatika
Trubchevsk, akademický rok 2016 - 2017
Kapitola I. Teoretický aspekt štúdie ...................................................... ...........6
1.1. Inteligentný dom ako domáca automatizácia 6
1.2. Inteligentný dom ako automatizácia budov 6
1.3. Pôvod 7
1.4. Návrh systému „Smart Home“ 8
1.4.1. Bezpečnostné systémy 9
1.4.2. Ovládanie osvetlenia 11
1.4.3. Klimatizácia 12
1.4.4. Riadiaci systém 15
1.4.5. Systém vykurovania, vetrania a klimatizácie 16
1.4.6. Systém osvetlenia 16
1.4.7. Energetický systém budovy 17
1.4.8. Bezpečnostný a monitorovací systém 17
1.5. Japonský inteligentný dom 18
1.5.1. Vývoj „inteligentných“ domov v Japonsku 19
1.6. Vyhliadky na inteligentné domy v Rusku 21
1.7. Nákladové charakteristiky „inteligentného“ domu……………………………….24
Záver 27
Zoznam použitej literatúry 29
Úvod
Internet sa stal jedným z najdôležitejších vynálezov v histórii ľudstva. Mnoho ľudí sníva o pripojení všetkých elektronických predmetov na internet. Aktívne sa diskutuje o projektoch inteligentných domácností, spoločnom informačnom priestore a ďalších možnostiach spájania rôznych elektronických komponentov do jedného systému.
Dnes na internete nájdete veľké množstvo článkov, ktoré hovoria o tom, ako vytvoriť riadiaci systém: svetlo, zásuvky, rýchlovarná kanvica, chladnička atď. Všetky tieto články však popisujú rôzne možnosti pripojenia, čo nie je prijateľné v jednom systéme.
Zaujala ma táto téma. Rozhodol som sa dozvedieť viac o systéme inteligentnej a inteligentnej domácnosti. Aj N. Wiener v roku 1940 povedal "Nie je ďaleko deň, keď sa veci okolo nás naučia myslieť a stanú sa oveľa užitočnejšími pre spoločnosť," a ten deň prišiel.
Moderný človek kladie veľmi vysoké nároky na pohodlie prostredia:
1. Estetické (dizajn a štýl interiéru, krajina, krása a funkčnosť okolitých predmetov);
2. Klimatické (teplo, chlad, čistý vzduch);
3. Všeobecná domácnosť (voda, plyn, elektrina, rádio, televízia, internet, telefón, dostupnosť kuchynských strojov a hygienických systémov pre sauny a kúpele);
4. Požiadavky na bezpečnosť a kontrolu nad ním (zabezpečenie domova, majiteľov domu a ich blízkych);
5. Požiadavky na spoľahlivosť zložitých systémov (počítače, domáce kiná, umývačky riadu, práčky, mikrovlnné rúry atď.)
V dôsledku toho sa inžinierske vybavenie bytov a chát neustále skomplikuje a počet zariadení, ktoré sa podieľajú na vytváraní tohto prostredia, rastie. Stáva sa nepohodlným, nerentabilným a nebezpečným poveriť majiteľa bývania správou všetkých systémov. Komplexný systém správy bytov „inteligentný dom“ sa postará o všetku rutinnú prácu na vyriešení tejto zložitej úlohy, pričom človeku ponecháva len hlavné, „základné“ rozhodnutia.
Relevantnosť témy výskum je spôsobený vysokým potenciálom rozvoja systémov „inteligentnej domácnosti“ a nedostatkom jednotných noriem pre zariadenia zahrnuté v týchto systémoch.
Aký význam má „inteligentná domácnosť“? Stačí sa pozrieť na výhody komplexu:
automatizácia väčšiny procesov v inteligentnom dome;
kontrola stavu elektrických spotrebičov, osvetlenia, vodovodných systémov;
zabránenie neoprávnenému vstupu do inteligentného domu;
zníženie množstva energií pre inteligentný dom z dôvodu úspory energie.
Automatizácia budov alebo inteligentná budova inteligentný dom) - systém špičkových zariadení v obytnej budove moderného typu, organizovaný pre čo najpohodlnejšie bývanie alebo prácu ľudí.
Z nedostatkov systému "inteligentného domu" odborníci zaznamenávajú iba vysoké náklady. Ak porovnáte klady a zápory, je jasné, čo to dáva: úspory, pohodlie a bezpečnosť. Konštrukčné technológie komplexov zabezpečujú, že elektroinštalácia v systéme „inteligentného domu“ nevyhorí v dôsledku vniknutia vody zo zaplavenej vane, potrubie nepraskne v dôsledku teplotných rozdielov.
Účel môjho projektu: opíšte štruktúru automatizácie systému domácich zariadení bez ľudského zásahu.
Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné vyriešiť nasledujúce úlohy:
identifikovať riadiace systémy;
objektštúdium mojej práce je systémom „inteligentnej domácnosti“.
Predmet výskum je systém high-tech zariadení v modernej obytnej budove.
Práca využívala napr výskumné metódy ako analýza a syntéza.
Kapitola I. Teoretický aspekt výskumu 1.1. Inteligentný dom ako domáca automatizácia
Inteligentný dom ( inteligentná domácnosť) v tomto zmysle - systém domácich zariadení schopných vykonávať akcie a riešiť určité úlohy bez ľudského zásahu. Najbežnejšími príkladmi takýchto akcií sú automatické zapínanie a vypínanie svetiel, automatická korekcia vykurovacieho systému alebo klimatizácie a automatické upozornenie na vniknutie, požiar alebo únik vody.
Domáca automatizácia v moderných podmienkach je extrémne flexibilný systém, ktoré si používateľ navrhne a nakonfiguruje samostatne, v závislosti od vlastných potrieb. To predpokladá, že každý majiteľ inteligentného domu nezávisle určuje, ktoré zariadenia a kde sa nainštaluje a aké úlohy a ako budú vykonávať.
1.2. Inteligentný dom ako automatizácia budov
Inteligentný dom ( inteligentný dom, tiež automatizácia budov a inteligentná budova, rus. BMS) v tomto kontexte - moderný typ obytnej budovy, organizovanej pre ľudí, aby žili s pomocou automatizácie a špičkových zariadení. „Inteligentný“ dom treba chápať ako systém, ktorý poskytuje bezpečnosť a šetrenie zdrojov (vrátane komfortu) pre všetkých užívateľov. V najjednoduchšom prípade by mal byť schopný rozpoznať špecifické situácie vyskytujúce sa v dome a primerane na ne reagovať: jeden zo systémov dokáže riadiť správanie ostatných podľa vopred určených algoritmov. Automatizácia niekoľkých podsystémov navyše poskytuje synergický efekt pre celý komplex.
Je to ľahšie pochopiteľné, ak si napríklad predstavíte, že vykurovací systém nikdy nemôže fungovať proti klimatizačnému systému. A vykurovanie sa vykonáva nielen podľa počasia, ale aj s prihliadnutím na množstvo ďalších faktorov. Od sily vetra, podľa predpovede, od dennej doby (v noci je komfortná teplota nižšia).
Dá sa usúdiť, že ide o najprogresívnejší koncept interakcie medzi osobou (užívateľmi) a obytným priestorom, keď sú v automatizovanom režime v súlade s vonkajšími a vnútornými podmienkami nastavené prevádzkové režimy všetkých inžinierskych systémov a elektrických spotrebičov. a monitorované.
V tomto prípade nie je potrebné používať niekoľko diaľkových ovládačov pri sledovaní televízie, desiatky spínačov pri ovládaní osvetlenia, samostatné jednotky pri ovládaní ventilačných a vykurovacích systémov, kamerových a EZS, motorizovaných brán a pod.
1.3. História výskytu
V roku 1987 bol v ZSSR predstavený projekt rádioelektronického zariadenia obydlia "SPHINX", ktorý vo svojej podstate pripomína myšlienku moderného inteligentného domu. Hlavným vrcholom projektu bol hlavný centrálny procesor pozostávajúci z niekoľkých blokov, ako aj ovládacie panely – „malý“ diaľkový ovládač s odnímateľným displejom a veľký s pseudodotykovými klávesmi. Ručný aj veľký diaľkový ovládač obsahujú mikrofóny na hlasové ovládanie.
Projekt bol vyvinutý vo VNIITE a publikovaný v niekoľkých časopisoch Technical Aesthetics.
V roku 1995 vývojári technológií Java predpovedali jedno z hlavných použití tejto technológie na zvýšenie inteligencie domácich spotrebičov 1 - napríklad chladnička bude sama objednávať potraviny z obchodu. Tento nápad sa nedočkal priemyselnej distribúcie, no spoločnosti ako Miele a Siemens už vyrábajú domáce spotrebiče s možnosťou začlenenia do „inteligentnej domácnosti“.
Na jeseň roku 2012 spoločnosť Panasonic oznámila plnohodnotnú výrobu systémov energetického manažmentu SMARTHEMS určené pre „inteligentné domácnosti“. Panasonic sľubuje zavedenie systémovej kompatibility HEMS v celom rade svojich domácich spotrebičov, ako sú: klimatizácie, „inteligentné“ kuchynské spotrebiče a systémy teplej vody EcoCute. Nový systém AiSEG umožňuje prepojiť všetky zariadenia a domáce zariadenia do jedinej siete organizovaním zobrazovania informácií o prevádzke solárnych panelov, spotrebe elektriny, plynu a vody a automatickým riadením prevádzky domácich spotrebičov pomocou protokolu ECHONET Lite 2 .Technológia a aplikácia domácej automatizácie. 1.4. Dizajn systému "Smart Home".
Systém inteligentnej domácnosti zahŕňa tri typy zariadení:
Controller (hub) - ovládacie zariadenie, ktoré spája všetky prvky systému medzi sebou a spája ho s vonkajším svetom
Senzory (snímače) - zariadenia, ktoré prijímajú informácie o vonkajších podmienkach
Akčné členy sú ovládače, ktoré priamo vykonávajú príkazy. Ide o najväčšiu skupinu, ktorá zahŕňa inteligentné (automatické) spínače, inteligentné (automatické) zásuvky, inteligentné (automatické) ventily pre potrubia, sirény, ovládače klimatizácie atď. (pozri obrázok 1).
Vo väčšine moderných inteligentných domácností ovládač komunikuje so zvyškom systému prostredníctvom rádiových signálov. Najbežnejšie štandardy sú Z-Wave, ZigBee a Wi-Fi, Thread je populárny aj v USA.
Na komunikáciu s vonkajším svetom sa ovládač zvyčajne pripája na internet.
Obrázok 1. Návrh systému „Smart House“ 1.4.1. Bezpečnostné systémySnímače pohybu, snímače prítomnosti, snímače vibrácií, snímače rozbitia skla, snímače otvárania okien alebo dverí;
CCTV;
Video interkomy a video oči;
Elektronické zámky (inteligentné zámky, inteligentné zámky) a moduly na ovládanie brán;
Tieto zariadenia umožňujú navrhnúť vhodný zabezpečovací systém od relatívne jednoduchých až po pomerne zložité.
Medzi hlavné algoritmy:
registrácia nežiaduceho prieniku;
oznámenie vlastníkov;
zapnutie sirény;
spustiť natáčanie videa;
zamykanie vchodových alebo vnútorných dverí (pozri obrázok 2).
Inteligentné domáce bezpečnostné systémy sa navyše integrujú s bezpečnostnými systémami, ktoré vysielajú tímy reakcie na poplach. Trh vo väčšine krajín bezpečnostné systémy existuje už dlho, zatiaľ čo systémy inteligentnej domácnosti sa začali vo veľkom rozširovať až v roku 2010. Jednotliví poskytovatelia bezpečnostných služieb umožňujú integráciu svojich alarmov s inteligentnými zariadeniami, ktoré si používateľ nainštaluje, alebo súhlasia s vyslaním tímov reakcie na alarmy z takýchto zariadení.
Elektronické zámky, videovrátniky a videooči vám tiež umožňujú organizovať systém kontroly prístupu s možnosťou diaľkového ovládania, nahrávania videa atď.
Inteligentné spínače a stmievače;
Moduly na ovládanie závesov, žalúzií a roliet;
RGB a RGBW ovládače na ovládanie LED lámp, predovšetkým LED pásikov;
Senzory pohybu a prítomnosti;
Svetelné senzory;
Takéto zariadenia umožňujú automatizovať ovládanie svetla a najčastejšie sa používajú na:
automaticky zapína svetlo, keď ľudia vstúpia do miestnosti, a vypnú ho, keď odídu;
automatické udržiavanie osvetlenia na konštantnej úrovni nastavením jasu lámp a polohy žalúzií alebo závesov (pozri obrázok 3);
automaticky upraví osvetlenie v závislosti od ročného obdobia a dennej doby alebo podľa iných vopred stanovených pravidiel.
Hlavnou úlohou inteligentných domácich zariadení sú v tomto prípade snímače vlhkosti;
snímače teploty;
termostaty udržiavať konštantná teplota alebo jeho automatická regulácia;
Regulátory teploty na riadenie výkonu vykurovacích batérií;
Klíma - ovládače, ktoré prenášajú príkazy inteligentnej domácnosti do zariadení predchádzajúcich generácií, ktoré sa ovládajú klasickými diaľkovými ovládačmi, predovšetkým do klimatizácií;
Hygrostaty na údržbu stála vlhkosť alebo jeho regulácia;
automaticky regulovať prevádzku klimatizačných systémov tak, aby súčasne zabezpečili príjemnú mikroklímu a znížili náklady na jej udržiavanie;
automaticky udržiavať príjemnú teplotu v miestnostiach, kde sú ľudia;
automaticky zníži výkon batérií a klimatizácií v neprítomnosti ľudí a v noci;
automaticky udržiavať vlhkosť, ktorá je príjemná pre ľudí a šetrná k miestnosti a zariadeniu;
automatické vetranie miestností a čistenie vzduchu pri zachovaní príjemnej kvality vzduchu.
Obrázok 4. Tepelná izolácia pasívneho domu
Infračervená fotografia ukazuje, ako efektívne je tepelná izolácia pasívneho domu (vpravo) v porovnaní s obyčajný dom(vľavo) (pozri obrázok 4).
Pojem „inteligentný dom“ sa zvyčajne chápe ako integrácia nasledujúcich systémov do jedného systému riadenia budovy:
Riadiace a komunikačné systémy;
Systém vykurovania, vetrania a klimatizácie;
Systém osvetlenia;
Systém napájania budov;
Bezpečnostný a monitorovací systém (pozri obrázok 5).
Obrázok 6. Riadiaci systém 1.4.5. Systém vykurovania, vetrania a klimatizácie Systém vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC) riadi teplotu, vlhkosť a čerstvý vzduch. HVAC navyše šetrí energiu efektívnym využívaním teploty okolia. Niektoré podsystémy:
sieťovo riadená klimatizácia;
mechanizmy na automatické otváranie / zatváranie okien pre vstup studeného alebo teplého vzduchu do správny čas dni.
Systémy riadenia osvetlenia (LCS) riadia úroveň osvetlenia v miestnosti vrátane šetrenia energie racionálnym využívaním prirodzeného svetla. Niektoré podsystémy:
automatizácia na zapnutie / vypnutie svetla v danom čase dňa;
pohybové senzory na zapnutie svetla iba vtedy, keď je niekto v miestnosti;
automatika na otváranie/zatváranie žalúzií, žalúzií, na nastavenie priehľadnosti špeciálnych okenných tabúľ.
Systémy napájania poskytujú neprerušované napájanie, a to aj prostredníctvom automatického prepínania na alternatívne zdroje energie. Niektoré podsystémy:
Automatické zadávanie rezervy;
priemyselné UPS;
dieselové generátory.
Bezpečnostný a monitorovací systém zahŕňa nasledujúce podsystémy:
video monitorovací systém;
systém kontroly vstupu do priestorov;
Zabezpečenie - požiarna signalizácia (vrátane kontroly úniku plynu);
Telemetria - vzdialené monitorovanie systémov;
Systém ochrany proti úniku - automatické zablokovanie dodávky vody v prípade úniku a zaplavenia priestorov. Pozostáva z ovládacieho zariadenia, špeciálnych žeriavov a senzorov, ktoré detegujú záplavy (Aquaguard, Neptun, Hydrolock a iné);
GSM monitoring - diaľkové oznamovanie incidentov v dome (byt, kancelária, objekt) a ovládanie domových systémov cez telefón. V niektorých systémoch je možné prijímať hlasové pokyny o plánovaných kontrolných úkonoch, ako aj hlasové hlásenia o výsledkoch úkonov;
IP-monitorovanie objektu;
Imitácia prítomnosti.
Na výstave v Tokiu bol predstavený prototyp „inteligentného domu“, ktorý stelesňoval všetky najnovšie trendy v oblasti sociálnej infraštruktúry (pozri obrázok 7). Projekt je v podstate obytné budovy s množstvom vstavaných automatizovaných systémov, ktoré umožňujú nielen zjednodušiť život, ale aj výrazne šetriť zdroje.
Tokyo Smart Home demonštroval najlepšie riešenia moderných výrobcov v troch oblastiach naraz: Zdravotníctvo, Komfort a Energia. Obzvlášť zaujímavé boli optimalizačné systémy. Dokážu sledovať pohyb obyvateľov, zohľadňovať ich zvyky v bežnom živote, čím minimalizujú náklady na kúrenie a elektrinu. Okrem toho sú v „inteligentnom“ dome nainštalované senzory, ktorých účelom je klimatizovať miestnosť a automaticky zhasnúť svetlo, reagujúc na prítomnosť osoby.
Vývojári „inteligentného“ domu venovali osobitnú pozornosť autonómnemu napájaniu, ktoré predstavovalo neprerušiteľné napájanie pre domácnosť. Treba poznamenať, že takéto systémy sa už objavili na ruský trh. Domáci vývoj poskytujú autonómne neprerušované napájanie objektov až na dva dni pomocou externého generátora s automatickým štartom. Takéto invertorové systémy poskytujú nielen neprerušovanú prevádzku, ale aj 100% autonómiu.
Starostlivosť o zdravie obyvateľov domu je jednou zo silných stránok „inteligentnej“ domácnosti. Obyvateľom sa ponúka nosiť špeciálne náramky, ktoré monitorujú podmienky spánku a životné funkcie. Získané údaje analyzujú systémy inteligentnej domácnosti a jej obyvatelia majú možnosť korigovať mikroklímu. Vývojári „inteligentného domu“ v tomto koncepte poskytli systém na automatizáciu a čistenie priestorov. Upratovanie domu bude vykonávať robotický vysávač, ktorý je riadený prostredníctvom riadeného domáceho centralizovaného systému energetického manažmentu. „Smart home“ využíva aj „inteligentné“ domáce spotrebiče pripojené na internet.
Obrázok 7. Japonský inteligentný dom 1.5.1. Vývoj "inteligentných" domov v Japonsku
V Japonsku sa vláda rozhodla myslieť vážne na vývoj inteligentných domov. Domy tu budú navrhnuté inak a mierne odlišné od ich západných náprotivkov.
Vláda totiž počíta s vytvorením štruktúr, ktoré budú odolné voči seizmickej aktivite. V západnej časti krajiny sú zemetrasenia skutočným problémom. Prioritou je preto navrhnúť dom, ktorý bude odolný voči zemným vibráciám. Navyše je dôležité vziať do úvahy, že aj miestna kanalizácia.
Jeden z prvých pre nový projekt prevzaté spoločnosťou Panasonic. Niektoré vzorky domov už existujú, no zatiaľ neboli riadne otestované. Predpokladá sa, že organizácia investovala do budovania všetkých svojich skúseností a uplatnila množstvo inovácií. Panasonic určite nie je jedinou spoločnosťou, ktorá sa zaujíma o takýto sociálny a high-tech projekt.
Očakáva sa, že v najbližších rokoch sa do programu zapojí niekoľko popredných high-tech spoločností.
Domy od Panasonicu zatiaľ nie sú testované na odolnosť voči zemetraseniam, no spoločnosti sa podarilo vyriešiť jeden globálny problém. Vo všetkých budovách bol nainštalovaný špeciálny inovatívny systém na úsporu energie, ktorý umožňuje šetriť elektrinu.
Aj vonkajšie osvetlenie podlieha riadeniu a kontrole. Čo sa týka seizmickej odolnosti, tú zaručujú domom materiály použité v stavebníctve. Panasonic prijal špeciálne technologické štruktúry, ktoré dokážu odolať vysokým zemným vibráciám.
Dodnes je známa aj „inteligentná“ domácnosť od Honda Motor. Toto nie je samotná budova, ale domáci riadiaci systém. Podobne ako Panasonic, aj špecialisti Honda Motor väčšinou vyriešili problém spotreby energie (pozri obrázok 8.9).
Budova má špeciálne energeticky úsporné panely, ktoré zachytávajú slnečné svetlo. V dome je aj miestna inštalácia na výrobu elektriny.
Obrázok 8. Systém ovládania inteligentnej domácnosti v Japonsku
Obrázok 9. Systém ovládania inteligentnej domácnosti v Japonsku
1.6. Perspektívy inteligentných domov v Rusku
Najprv o „inteligentných domoch“ – inteligentných – systémoch pre majiteľov domov. Vysoké miery rastu pozorované v tomto segmente sú jednoduchým dôsledkom jedinečnosti prebiehajúcich transakcií a len potvrdzujú základný charakter trhu. To, čo sa deje, veľmi pripomína „búrku v šálke“ a to takmer doslova – pretože tento trh je odsúdený na úzku lokalizáciu. Po dlhú dobu neprekročí hranice priestorov elitného bývania v Moskve a Moskovskej oblasti. V budúcnosti je samozrejme expanzia tohto trhu do regiónov nevyhnutná, ale opäť len na úkor elitnej spotreby. V regionálnych centrách sa budú vytvárať enklávy „inteligentných“ domov – predmet spotreby regionálnych elít.
Masový trh "inteligentných domov" v Rusku sa pravdepodobne nestane. Je to spôsobené konzervativizmom kultúry spotreby, nízkou kúpyschopnosťou širokých más obyvateľstva a čo je najdôležitejšie, nedostatkom objektívna potreba v „inteligentnom dome“ ako systém určený do mestského bytu.
Konzervativizmus (ľahostajnosť) konzumnej kultúry medzi vysokopríjmovými vrstvami obyvateľstva bude čoskoro prekonaný a v týchto vrstvách sa „inteligentná domácnosť“ pravdepodobne veľmi skoro stane rovnakou povinnou vizitkou ako drahé auto či šatník. t.j. sa zmení na prvok štýlu (pozri obrázok 10.11).
Pre elity nebude cena „inteligentného domu“ dôležitá, no pre stredné vrstvy obyvateľstva sa stane neprekonateľným faktorom obmedzujúcim spotrebu tejto triedy systémov. A to ani preto, že táto kategória obyvateľstva nedisponuje príslušnými finančnými prostriedkami. Dôvod je iný – že „inteligentná domácnosť“ z čisto funkčného hľadiska zaberá v systéme potrieb majiteľa typického mestského bytu nie celkom jasné miesto.
Značná časť bytov je už skutočne vybavená známymi systémami, ktoré v skutočnosti plnia rovnaké funkcie ako „inteligentný dom“, aj keď s menšou intelektuálnou vyspelosťou. Rovnaká signalizácia alebo klimatizácia, brané samostatne, sú oveľa lacnejšie ako „inteligentný dom“ navrhnutý na ich integráciu. Zároveň synergický efekt vyplývajúci z integrácie všetkých týchto systémov do jediného intelektuálneho celku nie je pre majiteľa mestského bytu až taký výrazný v porovnaní s cenou, ktorú zaň treba zaplatiť. Je lepšie si kúpiť druhé auto - a to, či sa svetlo samo zhasne, keď náhodou zaspíte alebo nie, nie je také dôležité. Dôležitejšiu triedu potrieb – bezpečnosť, pohodlie a voľný čas – opäť spĺňajú už známe, aj keď menej „inteligentné“ – alarmy, klimatizácie a Dolby TV s plochou obrazovkou. Prečo teda platiť viac za riešenie, ktoré má na bežný mestský byt zjavne nadmerný efekt?
Hlavným záverom teda je, že „inteligentné domy“, napriek zdanlivo sľubným súčasným vysokým mieram rastu, zostanú uzavreté vo sfére elitnej, kusovej spotreby, vysoko lokalizovanej priestorovo aj sociálne.
Obrázok 10. Inteligentný dom v Rusku
Obrázok 11. Inteligentný dom v Rusku
1.7. Nákladové charakteristiky „inteligentného“ domu
Koľko teda stojí systém Smart Home? Existuje viacero cenových kategórií od komfortného minima až po plnú automatiku.
Až 50 000 rubľov
Oznámenie o hostiteľovi cez GSM kanál o niektorých udalostiach vyskytujúcich sa v dome (výpadok elektriny, bezpečnostné alebo požiarne hlásiče, zapnutie / vypnutie stráženia domu atď.)
Diaľkové ovládanie (cez SMS) také procesy, ako je napríklad zapnutie vykurovacieho alebo ventilačného systému domu, zapnutie osvetlenia (imitácia prítomnosti majiteľov) atď.
Správa zásuviek z infrapanelu.
Správa napájania doma: rozdelenie spotreby energie medzi fázy, vypínanie zariadení s nižšou prioritou pri prekročení prahovej hodnoty spotreby energie.
Vypnutie vetiev spotreby energie, keď majiteľ domu odíde.
Systém varovania pred nehodami.
Video monitorovací a interkomový systém.
Integrovaná bezpečnostná a požiarna signalizácia s kontrolou perimetra, odstavenie ventilačných systémov v prípade požiaru.
Internetový video monitorovací systém.
Automatické ovládanie osvetlenia pomocou pohybových senzorov, svetelného senzora, svetelných scenárov a časovačov.
Automatizácia brány.
Vydávanie núdzových správ o únikoch vody a úniku plynu, blokovanie stúpačiek v oblasti s únikmi.
Správa všetkých systémov doma z jedného ovládača.
Vývoj individuálneho používateľského rozhrania na riadenie všetkých procesov v dome.
Ovládanie domácnosti cez dotykové panely a PDA.
Individuálny riadiaci systém pre vykurovanie, vetranie, podlahové kúrenie v každej miestnosti.
Kontrola relatívnej vlhkosti a kvality vzduchu podľa úrovne CO 2 in obývačky. Manuálne alebo automatické ovládanie distribúcie vzduchu z vetracieho stroja do priestorov.
Ovládanie všetkých zásuviek a skupín osvetlenia- manuálne, senzormi alebo všeobecnými scenármi budovy.
Automatizácia čerpadiel kanalizácie a nádrží na zásobovanie vodou.
Vykurovanie vonkajších sietí- sledovanie vonkajšia teplota a neporušenosť vykurovacích káblov, ručné alebo automatické ovládanie vykurovania snímačom mrazu.
Vykurovanie dažďovou vodou- sledovanie vonkajšej teploty a neporušenosti vykurovacích káblov, ručné alebo automatické riadenie vykurovania snímačom zrážok.
Multiroom - jeden televízor a audio systém. Automatická distribúcia zvuku do senzorov prítomnosti v súlade s preferenciami majiteľa, jednotný riadiaci systém pre televízory a systémy domácej zábavy.
Plná automatizácia všetky procesy doma.
Plná kontrola a ovládanie cez internet.
Záver
Pri spracovaní tejto témy som dospel k záveru, že ak nemáte čas riešiť každodenné záležitosti a chcete si uľahčiť život najnovšie technológie"Smart Home" je tou najlepšou voľbou!
Momentálne u nás nie je toľko „inteligentných domov“, väčšinou ide o elitné domy a chaty. Ale už boli vyvinuté nízkorozpočtové projekty, ktoré vám umožňujú nainštalovať systém „inteligentného domu“ s minimálnymi finančnými investíciami.
Možnosti moderných technológií sú naozaj fascinujúce, takýto systém ovládania domácnosti sa javí ako jedno veľké plus.
Bolo by však nesprávne nespomenúť jeho nevýhody:
Vysoká cena, ako aj akékoľvek vybavenie, dokonca aj to najmodernejšie, sa pravidelne pokazí, a ak jedna vec zlyhá v systéme domáceho ovládania, potom môže „lietať“ slušná časť celého systému.
Plnohodnotný systém Smart Home rozhodne nie je vec, ktorá je hotová raz a navždy. Za 5-10 rokov sa technológie zásadne zmenia a starý systém stratí svoj význam. V podstate, samozrejme, kvôli rýchlosti, s kôrou letíme „do budúcnosti“.
Cieľ mojej výskumnej práce bol splnený, konkrétne je opísaná štruktúra automatizácie systému domácich zariadení bez ľudského zásahu.
V tejto práci, všetky sady úlohy:
zvážiť koncepciu systému "Smart Home" a princíp jeho fungovania;
zvážiť možnosti systému "Smart Home";
identifikovať riadiace systémy;
analyzovať systémy domácej automatizácie v Japonsku a Rusku;
zvážiť náklady na tieto služby.
veľmi ma to zaujíma táto téma av budúcnosti chcem zvážiť technológiu implementácie tohto systému.
Bibliografia
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. Môžete nainštalovať niekoľko problémov naraz.
Po prvé – Ako skrátiť čas strávený domácimi prácami na minimum? Stráviť ho užitočne, napríklad učiť sa, čítať knihu, byť s rodinou atď. V dnešnej dobe môžu domáce práce zabrať príliš veľa dôležitého času.
druhá - Ako pomôcť tým, ktorí v zásade nemôžu vykonávať domáce práce? Pre postihnutého môže byť napríklad ťažké (alebo písať ľuďom s obmedzenými fyzickými schopnosťami) pozametať podlahu a vôbec na to nemá čas. Možno muž bez rúk, zatiaľ čo si varí vlastné jedlo? Je veľmi dôležité vyriešiť problém neschopnosti ľudí so zdravotným postihnutím samostatne vykonávať bežné domáce práce.
môže pomôcť aj rodičom malých detí alebo deťom samotným.
dieťa samo dokáže zapnúť svetlo, ak to potrebuje, pomocou hlasu. Netreba dieťa po škole nútiť – jedlo samotné je už pripravené
tretia - napodiv, osamelosť. Slobodní ľudia, ktorí žijú sami, alebo dokonca manželia, ale bez detí, a vlastne všetci z nás, sa niekedy môžu cítiť osamelí. Inteligentný dom môže dokonca vyriešiť problém s pocitom osamelosti v prázdnom byte.
2. Ciele projektu vyplývajú z nastolených problémov. Naším cieľom je ich vyriešiť. (A možno si privyrobiť, ale to nemusí vedieť každý))
3. úlohy plynú z cieľov
úlohy pre prvý cieľ
vytváranie "inteligentných" domácich spotrebičov
(ich práca by mala byť automatizovaná, to znamená, že si nevyžaduje ľudskú účasť)
konkrétne: v kuchyni by si všetky spotrebiče mali variť vlastné jedlo, stačí sa opýtať, čo uvariť
samohnojenie a samohnojenie rastlín na balkóne
(v hale alebo v izbe. Nevadí. Kvety sa hodia všade, ale sadenice sú vhodnejšie na balkón))
miestnosť by mala mať „inteligentné“ polesos fungujúce na jedno kliknutie
osviežovač / zvlhčovač vzduchu, ktorý by monitoroval teplotu a vlhkosť vzduchu
osvetlenie fungujúce na hlasový príkaz (zapnutie / vypnutie svetla alebo podľa želania majiteľa domu) (vypínač bude tiež k dispozícii)
všetky zariadenia sú pripojené a každé z nich pomáha všetkým
napríklad údaje z osviežovača vzduchu pomôžu pri šľachtení rastlín, ako aj údaje zo svietidiel, aby ste vedeli presné množstvo svetla, ktoré rastliny prijímajú
je potrebný systém komunikácie s človekom, aj keď nie je doma.
to všetko skráti čas na domáce práce
úlohy z druhého cieľa:
Na pomoc ľuďom so zdravotným postihnutím alebo deťom môžete vytvoriť špeciálne prídavné zariadenia
pre deti: kočík, ktorý sám uspáva deti. hračky, ktoré sledujú stav dieťaťa a pomáhajú mu rozvíjať sa.
pre zdravotne postihnutých: v závislosti od ich postihnutia
pre človeka bez rúk viete vyrobiť automat, ktorý by mu dal jedlo
pre človeka bez sluchu - obrazovka, s ktorou by sa s ním dalo komunikovať
a predsa bude onedlho menej zdravotne postihnutých, nevidiaci budú mať lepší zrak ako obyčajný človek, bez rúk, protézy sú pevnejšie ako normálne a silnejšie ruky
teda tento problém nebude dlho aktuálny, ale náš projekt je jednou z možností dočasného riešenia
ciele pre tretí cieľ
ako už bolo spomenuté, dôležité je, aby medzi inteligentným domom a človekom bola vždy možnosť komunikovať, a to aj na veľké vzdialenosti
predstavte si, že jete doma a napíšte do svojej inteligentnej domácnosti, že sa neskôr vrátite. Počítač to interpretuje ako príkaz na zavesenie na varenie a osvieženie. Prečo variť, ak prídete neskôr, a prečo je tam teplý vzduch, keď tam nie ste? nie je potrebné ... Potrebujete šetriť elektrinou), ale teraz si predstavte, že nepíšete do inteligentnej domácnosti, ale ... s virtuálnym priateľom. Alebo hrdinka vášho obľúbeného televízneho seriálu / karikatúry. Alebo aj domáce zvieratko. Maličkosť, ale je pekné, ak vám odpovie krásne milé dievča alebo milovaná mačka)
tiež sa oplatí mať v izbách holografický projektor (alebo len z plátna) obrazu vášho inteligentného domu
ak je navyše v dome viacero obyvateľov, tak tento obraz je u každého iný
4 výskum má otestovať, ako si zariadenia poradia so svojimi cieľmi
Zdá sa, že 5 konkrétnych systémov už bolo vybraných)
6 na základe výsledkov štúdie hodnotíme našu prácu plus hodnotenie predmetov
ak niečo nie je v poriadku, opravíme to a dovedieme to k dokonalosti
pripravený
Pred niekoľkými rokmi si ľudia pri spomenutí pojmu „inteligentná domácnosť“ predstavovali skutočný zázrak pokroku, ktorý majú k dispozícii len majetní. Zaujímavá, no prakticky zbytočná hračka pre bohatých, mysleli si spotrebitelia. čo dnes?
Názor sa dramaticky zmenil! Špičková technológia si získala našu dôveru svojimi praktickými riešeniami. Úspora zdrojov, bezpečnosť, zvýšený komfort, kontrola nad všetkými procesmi v miestnosti – vynález úplne zmenil náš život. Smart home alebo Smart Home je systém jedinečnej interakcie medzi človekom a životným priestorom, kde sú všetky procesy automatizované. Takéto technológie už nie sú luxusom – inteligentné riešenia sa stávajú cenovo dostupnými a multifunkčnými.
Smart Home – technológie ovládania domácnosti
Plyn, voda, kúrenie - vážna položka výdavkov. A ako vidíte perspektívu zníženia všetkých platieb o 25-30%? A je to celkom reálne. Vybavenie inteligentnej domácnosti je bez preháňania skutočným inteligentným pomocníkom, ktorý dokáže optimalizovať náklady na zdroje. Zvlášť to pociťujú majitelia vidieckych domov, kde sú inštalované merače. Stačí sa opýtať požadovaný program a váš "pomocník":
- Riadi teplotu v každej miestnosti a zohľadňuje, či sú v dome prítomní majitelia. Len čo idete do práce alebo do školy, inteligentný dom začne znižovať teplotu v miestnostiach a kým sa vrátite, zvýši ju na požadovanú úroveň komfortu.
- Systém monitoruje spotrebu energie. Naznačíme v „scenári“, že klimatizáciu potrebujeme len večer a je to. elektrické zariadenia musí byť počas vašej neprítomnosti vypnutý ( práčka, rádio, osvetlenie atď.) - všetko je hotové!
- Kohútik tečie, zabudli vypnúť vodu - systém takéto momenty okamžite zistí a zastaví prívod vody.
Po analýze takýchto výhod sa za pár mesiacov presvedčíte, že inteligentný a inteligentný dom je skutočnou príležitosťou na úsporu peňazí! Svojmu asistentovi môžete spravovať a nastavovať rôzne „príkazy“ odkiaľkoľvek v meste – stačí vám na to mobil alebo tablet.
Inteligentný dom - bezpečnostný systém na pokraji fantázie!
„Neinteligentné bezpečnostné systémy“ sú len plytvanie peniazmi a je nepravdepodobné, že by vás ochránili v patovej situácii. A úplne iná je situácia s technológiou budúcnosti – technologický projekt inteligentného domu zaujme svojimi riešeniami a „schopnosťami“.
Tajomstvo je v tom, že systém môže byť vybavený najkomplexnejšími scenármi reakcie na rôzne situácie. Budete sa môcť rozhodnúť (na diaľku), ako reagovať na nezvyčajný incident:
A samozrejme, projekt technológie inteligentnej domácnosti sú vaše „oči a uši“! Integrované kamery a špeciálny algoritmus budú sledovať vaše pestúnky, zamestnancov a deti vo vašej neprítomnosti. V dome sú miestnosti, do ktorých je vstup zakázaný – ak sa tam pokúsite vstúpiť, „zlodej“ začuje varovanie a vy sa o takomto pokuse dozviete.
Dokonalosť v detailoch – vybavenie inteligentnej domácnosti, ktoré vám pomôže
Už vás nebaví zakaždým zapínať a vypínať svetlá, zaťahovať závesy a púšťať si obľúbenú hudbu v každej izbe? Jedinečný systém vytvorí svojmu majiteľovi jedinečný komfort v každej miestnosti. Slnko jasne svieti - systém okamžite spustí žalúzie. Zotmelo sa - otvorte závesy, uistite sa, že večer sú závesy pevne zatiahnuté a svetlo sa okamžite rozsvieti. Áno, a už sa nemusíte starať o zabudnuté zapnuté zariadenia - ovládajte všetky zásuvky súčasne.
Inteligentný dom sa postará aj o váš odpočinok – nainštalované sú špeciálne reproduktory a monitory. Pustite si svoju obľúbenú hudbu alebo filmy a budú vás prakticky sprevádzať všetkými miestnosťami. Keď sa pohnete, monitor a reproduktory sa zapnú.
A vybavenie inteligentnej domácnosti je skutočným „simulátorom“ majiteľov v ich neprítomnosti. Keď idete na dovolenku alebo na služobnú cestu, systém podľa daného scenára otvorí a zatiahne závesy, zapne svetlá a hudbu a vytvorí realistické zvuky (hlasy, smiech, štekot psov).
Technológia Smart House – klíma pre pohodlný život
Azda najväčšou výhodou smart technológií je špeciálna mikroklíma v každej miestnosti. Skript vám umožní ochladiť vzduch v spálni (počas spánku) a pred prebudením ho zohreje. Trénujte alebo pracujte v kancelárii - vzduch bude zodpovedať optimálna teplota. Váš inteligentný dom navyše vytvorí skutočnú oázu – vlhkosť vzduchu, čistenie vzduchu, ventilačný systém.
Technologický projekt inteligentnej domácnosti je riešením jedného z naliehavých problémov: nekonzistentnej prevádzky viacerých zariadení. Napríklad, keď je klimatizácia spustená (na chladenie), dom sám vypne radiátor alebo vykurovací kotol. Žiadna "konkurencia" zariadení - iba ekonomická spotreba (je ťažké sledovať takéto momenty sami).
Chcete si oddýchnuť vo svojom útulnom a inteligentnom dome? Komplexný scenár dáva takúto príležitosť:
- Jedinečné vône, ktoré na povel zahalia miestnosť: morský vánok, vôňa kvetov, vôňa ovocia.
- Príjemné zvuky: spev vtákov, zvuk prichádzajúcej vlny, tichá hudba.
A samozrejme, váš "asistent" sa môže postarať o domáce zvieratá a izbové rastliny– funkcie automatického zavlažovania rastlín, kŕmenie zvierat v určitých hodinách.
Technologický projekt inteligentnej domácnosti – tisíc riešení na každý deň
Pohodlné, teplé, útulné a bezpečné. Čo vám ešte dáva inteligentný domov? Existuje veľa možností, pretože každý projekt je stelesnením vašich túžob:
- Romantické rande- jedinečný program, ktorý v priebehu niekoľkých minút naplní miestnosť zvláštnym dôrazom. Stačí nenápadne stlačiť tlačidlo na telefóne alebo diaľkovom ovládači - svetlo sa stlmí, hudba sa zapne, príjemné arómy, je rozmiestnený nábytok atď.
- Akákoľvek udalosť- program na večierky, sledovanie filmov, uspávanie dieťaťa, stretnutia s hosťami. Zohľadňujú sa všetky maličkosti: od vypnutia svetla až po zapnutie svetelnej hudby.
- Príjemné prebudenie– inteligentná domácnosť vás prebudí jednoducho a príjemne. Hlavnou vecou je zostaviť podrobný scenár: pootvorené závesy, ľahká hudba, povzbudzujúci hlas blízkych.
- Vychovávame deti! Inteligentná domácnosť je tiež výborný učiteľ – počas vašej neprítomnosti sa postará o to, aby dieťa nesedelo celý deň pri počítači a televízore. Môžete si nastaviť podmienky, za ktorých sa obnoví prístup do siete – napríklad 30 minút behať po cyklotrase, 60 minút sedieť online.
Inteligentný dom, ktorý vám vytvorí vynikajúce životné podmienky, ochráni a poskytne vám pohodlie, už nie je fantáziou, ale dostupnou realitou. Jediný ovládací panel, premyslený panel, kde sú integrované všetky zariadenia - stlačte jedno tlačidlo a zabudnete, aké sú každodenné problémy!
1. Problémová situácia Projekty inteligentných domácností zahŕňajú
obytné budovy, ktoré
vybavené
high-tech zariadenia a
automatizácie. A rozhodli sme sa to zistiť
viac o týchto zariadeniach a systémoch
a aké sú to typy.
2. Účel projektu
Vytvorte kreatívny dizajn systému"Inteligentný dom". Zvážte aplikáciu
prvky tohto systému pre naše
budúci domov.
3. Úlohy
Oboznámte sa s konceptom „inteligentného domu“Oboznámte sa s technikou bytového osvetlenia
Získajte informácie o umiestnení obrazov a zbierok v interiéri
Naučte sa používať moderné technológie a nástroje
udržiavanie hygieny v domácnosti
Zoznámte sa s elektrikou domáce prístroje na čistenie
klimatizované izby
Zhromažďujte potrebné informácie na internetových stránkach,
oddaný integrovaný systém ovládanie „inteligentného domu“
Analyzujte naše potreby v oblasti správy domu s
pomocou rôznych senzorov
Vytvorte si zoznam (zoznam) našich problémov
Nájdite technológie vhodné pre náš domov.
Určiť, čo znamená pre ich realizáciu naše
rodiny.
4. Kritériá a požiadavky na náš budúci domov
VzhľadZábery
Spotreba elektriny
Útulnosť a pohodlie
Systém inteligentnej domácnosti
hospodárstva
Rozmery
energetická účinnosť
5.Výskum
Obrátili sme sa na príslušné internetové stránky, z ktorýchdozvedeli viac o tom, čo zahŕňa koncept „inteligentného domu“. Pokiaľ ide o
toto je pre nás veľmi ťažká, ale zaujímavá otázka, o ktorú sme žiadali
vysvetlenia rodičom. Ukázalo sa, že ide o systém domácej automatizácie,
kancelárie, byty, vrátane týchto komponentov:
Automatizácia centrálnej riadiacej jednotky
Automatizácia kanalizácie
Automatizácia dodávky vody
multiroom systém
Ovládanie žalúzií a roliet
Systém Smart Home je navrhnutý a zostavený individuálne
pre každého spotrebiteľa. Robia to profesionáli.
Nezávisle vytvoriť takýto systém v dome je prakticky
nemožné. Niektoré z vyššie uvedených systémov môžu byť
nainštalovať alebo naopak, pridať nové.
6. Možnosti pre budúci domov, interiér a krajinu
7. Výber systémov
Systémy, ktoré sme si vybralicenotvorby
Systémové prvky
cena
Montáž systémov „Smart Home“ na kľúč
Od 294 314 tisíc rubľov
Bezpečnostná automatizácia
Od 27 900 rubľov
Automatizácia napájania
Od 60 000 rubľov
Automatizácia osvetľovacích systémov
Od 778 000 rubľov
Automatizácia klimatických systémov
Od 140 000 rubľov
Automatizácia centrálnej jednotky
zvládanie
Od 5 000 rubľov / ks.
Automatizácia kanalizácie
Od 60 000 rubľov na projekt
Automatizácia dodávky vody
Od 30 do 40 tisíc rubľov na projekt
8. Vplyv systémov inteligentných domácností na človeka a životné prostredie
Vplyv na životné prostredie:Je príjemné umiestniť inteligentný dom s komfortom a
bezpečnosť. Ako jedna z jeho hlavných výhod sa zvyčajne zdôrazňuje
energetickú účinnosť, ktorá pomáha užívateľovi minimalizovať
náklady na bývanie. To však nie je všetko. Inteligentná domácnosť nie je
len múdry, ale aj zelený dom. V porovnaní s tradičnými
obydlia predstavuje inteligentný dom oveľa nižšiu záťaž pre životné prostredie.
streda.
Vplyv na ľudské zdravie:
Inteligentný dom pomáha udržiavať teplotu, monitorovať kvalitu vzduchu,
monitoruje stav obyvateľov. Zahŕňa aj ovládanie srdcového tepu.
a frekvencia dýchania človeka. To dokazuje, že systém inteligentnej domácnosti
priaznivo ovplyvňuje ľudské zdravie, to znamená, že nie je nebezpečný.
Náš budúci domov
9. Sebahodnotenie a hodnotenie
Dozvedeli sme sa, čo je systém Smart Home.Vyvinutý projekt, skontrolovaný
aplikácie tohto systému pre naše
budúci domov. Oboznámený s
komponenty inteligentnej domácnosti. Náš projekt
dopadlo skvele.
Hodnotenie našich rodičov.