Що таке розумний будинок: принцип роботи і пристрій + створення проекту і поради по збірці

Численні інженерні системи, обгризені загальною назвою «Розумний будинок», забезпечують користувачам високий рівень комфорту, безпеки. Але існує сотні різновидів варіантів такого обладнання, причому вирішальних кардинально відрізняються завдання.
Давайте разом спробуємо розібратися у всіх тонкощах і зрозуміти, що таке розумний будинок, а потім перейдемо до практичних кроків, що дозволяє підвищити комфортність проживання. Так як дорогі комплектуючі не залишають місця для помилок.

Що являє собою така система?

Будь-комплект електроніки, виготовленої для розумного будинку, є високотехнологічним устаткуванням. Призначеним для автоматизованого і, найчастіше, централізованого контролю, гнучкого, точного управління діяльністю систем комунікацій квартири, будинки.

Основні можливості розумного будинку

Інтелектуальні командні блоки розумного будинку здатні створювати оптимальний мікроклімат в квартирі, будинку.
Причому для вирішення цього завдання здійснюється управління всіма обігрівальними приладами, кондиціонерами, спліт-системами, фільтрами, озонаторами і іншими подібними виробами.
Суть процесу в наступному: центри управління, оснащені процесорами, отримують результати вимірів хімічного складу повітря, її температури, вологості і дають сигнали потрібних елементів конструкції.
Так, якщо приміщення потрібно охолодити, то подається команда на включення кондиціонера, а одночасно вимикається все опалювальне обладнання, якщо таке працювало. Тобто командні блоки систем також забезпечують злагодженість всіх виконуваних процесів.
Детальніше про те, як працює система клімат контроль і особливості її вибору читайте далі.

А взагалі «Розумний будинок» в просунутій комплектації здатний одночасно керувати декількома сотнями приладів, що відносяться до систем:

• освітлення, причому, як внутрішнього, так і зовнішнього;
• аварійних джерел живлення, якими можуть бути, як акумулятори, так і генератори;
• контролю енергоспоживання;
• опалення, охолодження повітря;
• обігріву окремих елементів будівлі (зливової каналізації, сходинок);
• водозабезпечення;
• каналізації;
• фільтрації;
• визначення аварійних ситуацій (витоків газу, води, проблем в електромережі);
• моніторингу.

А також може здійснюватися управління сигналізацією, камерами спостереження і безліччю іншого обладнання, до якого відносяться навіть штори, вікна, телевізори, аудіо-, відеотехніка, розміщена по всій квартирі, будинку.

Самі процеси бувають, як затребуваними, так і рідкісними, разовими, наприклад, до перших можна зарахувати управління температурою, яскравістю освітлення і багато інших.
До другої категорії відноситься настройка індивідуальних потоків теплого або холодного повітря. Наприклад, здатних обігрівати ноги користувачам, які переглядають зимовими вечорами телепередачі.
Особливість сучасних систем розумного будинку в тому, що з їх допомогою дозволено встановлювати відмінні один від одного режими у всіх приміщеннях квартири, будинки. Наприклад, температура в дитячій може бути найвищою, а в коридорі найнижчою, так як він в опаленні практично не потребує.
Одночасно у ванній система може регулярно боротися з підвищеною вологістю, на кухні ж з забрудненням повітря.

Максимально ефективними вважаються комплексні системи, здатні керувати всіма важливими процесами.
Але ознаками розумного будинку володіють і найпростіші комплекти обладнання, що виконують лише одну функцію. Наприклад, до таких відноситься процесор керуючий включенням / виключенням встановленого на дачі обігрівача.
Встановлений в електромережу диммер, який регулює яскравість ламп, а разом з тим знижує витрату електроенергії, також відноситься до інтелектуального обладнання.

Як працює і влаштована система?

Спробуємо розібратися в тому, як працює затребувана сьогодні система розумного будинку і якою вона буває. Основою будь-якого комплекту інтелектуального обладнання є процесор, який представляє собою досить потужний і сучасний комп’ютер.
Ефективність йому забезпечує програмне забезпечення з десятками, а то й сотнями встановлених режимів, які відносяться до найбільш затребуваним.
В результаті, в багатьох випадках, користувачам залишиться просто внести необхідні параметри, наприклад, температури і т.д. і активізувати потрібну програму.
Далі блок управління буде здійснювати контроль методом порівняння актуальних значень з запрограмованими. Вся необхідна інформація надходить від внутрішніх органів управління входить до складу системи обладнання, контролерів, датчиків, які встановлюються в кожному приміщенні.

Якщо отримані в режимі реального часу дані не відповідають встановленим, то блок управління подає відповідні команди, що дозволяють внести коригування. Причому всі вони забезпечують обладнанню злагоджену роботу.
Тобто, щоб збільшити температуру в потрібному приміщенні спочатку вимикається кондиціонер і тільки потім включається опалювальне обладнання. Що дозволяє економити до 40% електроенергії, а також виключається небезпечна критичне навантаження на мережу.

Різновиди розумного будинку

Виробники враховують потреби різних категорій користувачів, в результаті ринок насичений відмінними видами інтелектуального обладнання.

• проводовим;
• бездротовим.

У першому випадку командний блок, виконавчі датчики, сервомотори, контролери та інші елементи конструкції з’єднуються між собою проводами.
Перевагою такого способу є висока коректність виконання команд. Це означає, що практично відсутня ймовірність перевантаження передавальної шини великою кількістю сигналів. Крім того, оптико-волоконні дроти забезпечують високу швидкість відгуку.
Найважливішим недоліком вважається складність монтажу, так як доводиться прокладати і ховати від очей велика кількість проводів.
Це ж призводить до суттєвих додаткових витрат на необхідні будівельні матеріали, тому оптимальним моментом установки дротяних систем є виконання ремонту в приміщеннях.
А також прокладання проводів є трудомісткою, тому на таку процедуру витрачається досить багато часу.

Бездротові різновиди обладнання відрізняються тим, що зв’язок між елементами конструкції здійснюється за допомогою радіосигналів, для чого використовуються відповідні комунікації.
Важливою перевагою такого варіанту обладнання є простота монтажу. Під час якого немає необхідності змінювати конструкцію приміщень, витрачатися на будівельні матеріали, що робить установку легкою та швидкою процедурою.
Основним недоліком бездротових систем є сам спосіб зв’язку між компонентами. Так як радіосигнали істотно обмежують їх функціональність, крім того, досить часто доводиться виконувати заміну батарейок, що незручно і є регулярною статтею витрат.

Ще одна класифікація систем Розумний будинок по типу управління — це може бути централізований або децентралізований варіант.

Хоча централізація управління є одним з найважливіших переваг будь-якого комплекту такого устаткування і в більшості випадків воно належить саме до цього різновиду, але децентралізовані системи також мають право на життя.
Причина в тому, що цей спосіб дає можливість нівелювати наслідки відмови будь-якого окремого компонента розумного будинку.
Також використання підсистем з різними блоками управління дозволяє підвищити надійність ключових функцій.
Наприклад, якщо власник приміщення хоче його надійно захистити від несанкціонованого проникнення, то використання двох децентралізованих систем більш практичне рішення, ніж однієї централізованої.

Основним недоліком використання декількох систем розумного будинку одночасно є складність в налаштуванні, налагодження.
Відбувається це тому, що збільшується кількість компонентів — кожна децентралізована система має окремий процесор, що нерідко виникає плутанина при їх взаємодії або управлінні користувачем. А також ця особливість призводить до подорожчання комплекту обладнання.
В результаті децентралізовані системи рекомендується використовувати тільки в окремих випадках, коли переваги явно переважають над негативними моментами.
Важливою особливістю є поділ за видами протоколів, які бувають:

• відкритими;
• закритими.

До першої категорії відносяться системи, управління якими відбувається за допомогою мови, яка використовується різними виробниками.

Закритими системами вважаються ті, що управляються на мові, створеному і використовуваному тільки одним виробником, що дає можливість включити до складу комплекту тільки компоненти розроблені і виготовлені ним же.
Що знижує функціональність, універсальність, зате забезпечує високу ступінь сумісності пристроїв, приладів.

Схема інтелектуальної системи управління

Будь-комплект обладнання для розумного будинку схожий з конструктором, з якого можна створити все, що завгодно.
Тому навряд чи користувач, охочий зібрати у себе вдома будь-яку її різновид, знайде відповідну схему для своїх побутових умов. Наприклад, стандартний варіант для 3-х кімнатної квартири або для будинку певної площі і поверховості.

Потрібну схему доведеться складати самому або за допомогою фахівців. Винятками можуть бути найпростіші варіанти розумного будинку або децентралізовані системи, які також складністю не відрізняються.
Прикладом, може бути схема установки диммера в електромережу та працює з ним в парі датчика руху, так як вона стандартна, тому однакова у всіх випадках.

Але навіть в цьому і подібних випадках рекомендується звернутися до фахівців. Причина в тому, що всі системи працюють від електроенергії і якісь грубі помилки можуть призвести до пожеж, ураження електричним струмом, поломкою дорогих елементів конструкції.

Рекомендації по самостійній збірці

Оскільки вартість інтелектуальних систем дорога, а їх монтаж принесе додаткові витрати, причому чималі (до 50% від вартості комплекту обладнання), то їх самостійна установка допоможе істотно заощадити.
А ще така робота приносить задоволення, тому збірку розумного будинку своїми власними руками, починаючи зі створення проекту, можна розглядати в якості хобі.

Але слід розуміти, що не кожен бажаючий користувач здатний здійснити власноручний монтаж подібної системи — для цього потрібно володіти цілим набором знань і навичок.
До яких відносяться:

1. Уміння працювати з електроприладами. Причому в цій сфері потрібно володіти широкими знаннями, наприклад, такими елементарними, як навички надійного з’єднання елементів конструкції, кабелю між собою. Знадобиться і вміння в збірці електрощитів, розуміння принципів управління сучасними електроприладами, інші подібні. Знання правил техніки безпеки також належить до обов’язкових.
2. навички програмування, причому для різних операційних систем. Вони потрібні, так як при кожному монтажі інтелектуальної системи доведеться створювати графічний інтерфейс, за допомогою якого в подальшому здійснюється управління.
3. Знання принципів побудови сучасних систем автоматики. Тобто необхідно хоча-б розбиратися в типах контролерів, їх входах / виходах, розуміти які датчики та інше обладнання з ними дозволено використовувати і т.д.
4. Розуміння алгоритмів роботи системи в цілому і всіх її окремих частин.

Якщо всі перераховані знання, навички є, тоді необхідно перейти до підготовчих процедур. Для початку важливо визначити завдання, які повинен вирішувати комплект обладнання.

Після чого слід розібратися чи можливо це втілити в життя технічно — чи витримає електромережу, достатніми чи є характеристики комплектуючих. Крім того, слід обстежити житло з метою виявлення місць для монтажу. А також потрібно розуміти вистачить для покупки грошей.
І після цього можна приступати до створення робочого проекту майбутньої системи.
Якщо обстеження приміщення з метою виявлення оптимальних місць для установки окремих частин комплекту для розумного будинку ще можна виконати самому, не маючи навичок і досвіду в подібних питаннях, то за розробку проекту слід братися тільки зі знанням справи.

Навіть, якщо практичних навичок і знань достатньо, то рекомендується почати знайомство з інтелектуальними системами з найпростіших варіантів.
Тобто слід придбати комплект, в який входить контролер, комплект датчиків та інше обладнання, що дозволяє вирішувати будь-яку одну важливу задачу.
Наприклад, контролювати появу витоку води, здійснювати відеоспостереження або регулювати яскравість світла. А потім досконально розібратися з усіма особливостями.
Описаний підхід дозволить отримати практичний досвід, знайти кваліфікованих фахівців, здатних надати ефективну допомогу і, крім того, уникнути значних фінансових втрат, навіть, якщо інтерес до розумній системі пропаде або щось піде не за планом.

Ще для першої самостійної спроби зібрати інтелектуальну систему бажано придбати обладнання, яким керують контролери Beckhoff, Siemens, ОВЕН, інші подібні. Так як вони є вільно програмованими, простими у використанні і придатні для вирішення різних завдань.
Якщо спільно з будь-яким з перерахованих контролерів використовувати спеціальний комплект програмного забезпечення, призначеного для управління системою з комп’ютера, оснащеного Windows, планшета, смартфона з iOS, Android, то з’явиться можливість легко змінювати сценарії.
А також оперативно перетворювати інтерфейс, видаляти непотрібні і додавати нові елементи конструкції.
Причому все перераховане зможе виконувати самостійно кожен користувач навіть з базовими навичками програмування. Прикладом керуючого ПО може бути Easy Home, здатна працювати з усіма потрібними операційними системами, перерахованими вище.

Висновки і корисне відео по темі

Перший ролик дасть можливість розібратися з можливостями розумного будинку, як і чим комплектують такі прості системи і яким чином це можна робити самостійно.

Наступний відеоматеріал також присвячений монтажу інтелектуальних систем своїми руками.

Сучасна інтелектуальна автоматика здатна не просто підвищити комфорт, але і підвищити рівень життя всіх мешканців будинку. Але для цього необхідно розібратися в принципі роботи розумного будинку.
В іншому випадку власника чекає не просто розчарування, а й суттєві фінансові втрати. Так як функціональні комплекти коштують чималих грошей.
Залишилися питання по темі статті? Або можете доповнити наш матеріал цінною інформацією про принципи функціонування системи «Розумний будинок«? Будь ласка, залишайте свої коментарі, діліться досвідом в розташованому нижче блоці.

Розумний будинок в Україні: всі плюси і мінуси

Будинок з інтелектом забезпечує господареві ідеальний комфорт

Один з найбільш актуальних світових домашніх трендів — система "Розумний дім", про яку, мабуть, чули всі. Знання, що будинок можемо жити своїм життям, допомагаючи господареві у всьому, починаючи від розігріву їжі і закінчуючи безпекою, дійшло до кожного українця. Але в той час, як в Європі цією системою користуються близько 10% населення, у нас поки мало хто може цим похвалитися — дорогувато. Але ж "розум" в тій чи іншій мірі можна регулювати — в залежності від потреб господаря і його ж фінансових можливостей.
В Україні система тільки починає цікавити власників — і більшою мірою господарів приватних будинків, — перш за все з міркувань економії. Хоча це стосується і "розумних" квартир, особливо — великих за площею, у яких досить високі ціни на опалення (залежить від метражу) і витрати на електроенергію, адже економія — один з головних плюсів подібного домашнього інтелекту.
Втім, плюсів, як і мінусів, в системі існує досить. У кожного начальника в них ми розбиралися з допомогою наших експертів — директора представництва компанії JUNG в Україні Рітіса Місявічуса і директора компанії IQ Premium Ingeneering, яка спеціалізується на установці і обслуговуванні систем "Розумний дім", Ігоря Хусід.

За що відповідає інтелект в інтер’єрі

система "Розумний дім" — це система датчиків, які розташовуються по всій території житла. Датчики мають чутливістю: кліматичні реагують на зміну температури і вологості, світлові — на час доби, датчики руху і обсягу — на присутність сторонніх в будинку і т. Д. Крім того, датчики програмуються на певний, комфортний для господарів режим: в кожній кімнаті підтримується своя температура, вода нагрівається до певного значення, світло вимикається, наприклад в дитячій, в потрібний час — як і включається будильник або, наприклад, тостер. Всі датчики підключаються до єдиного пульта управління: він виводить сигнал на планшет, встановлений в будинку (як правило, це монітор на стіні), і підключається до смартфонам господарів. Таким чином, будучи поза домом, можна віддалено регулювати налаштування і контролювати те, що відбувається в будинку. Наприклад, якщо господар знає, що прийде до 21:00 додому — можна налаштувати включення опалення на 20:00, щоб до приходу повітря в будинку нагрівся.
У великому будинку обігрів можна налаштувати тільки на житлові кімнати, що істотно позначиться на ціні за газ. Датчик світла буде вимикати освітлення, наприклад після п’яти хвилин відсутності людини в кімнаті. Тому головним плюсом системи можна назвати економію. Так, за словами Рітіуса: "Будівля з системами "розумного Дому" не тільки допомагає раціонально використовувати час і забезпечує безпеку, але і приносить економічну користь. система "розумного будинку" може скоротити енерговитрати до 60% на освітлення і роботу кліматичних систем, до 40% — на управління жалюзі і до 50% — на обігрів приватного будинку". Подібна система виправдана для великих будинків або пентхаусів, але буде доречна і в простих квартирах.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ

ПІД ОХОРОНОЮ. Ще один плюс — захист: сигналізація — обов’язкова опція "розумного Дому". У разі проникнення стороннього господар отримує тривожний сигнал на мобільний телефон: в квартирі може включитися світло, гучна музика і сирена, а двері заблокують до приїзду поліції. Набір захисних функцій і їх програмування — на розсуд власників. При цьому найпростіша система "розумного Дому" обійдеться, як установка охоронної сигналізації в квартирі до 180 кв. м (12-18 тис., плюс абонплата 360-560 грн / міс.).
Функція, яка також дозволить заощадити електрику, але перш за все додасть дому сучасний вигляд і зробить "вау-ефект" на гостей — система управління мультимедійними пристроями. Всі телевізори в будинку, аудіосистеми, мобільні телефони і навіть комп’ютери підключаються до "розумному Будинку" і зможуть включатися з її допомогою. Так, в потрібний час включиться телевізор, музика заграє сама під час сімейної вечері, а комп’ютер проінформує про отримання пошти.
Витяжка і вентиляція, кондиціонери, управління кліматом в квартирі, освітленням, аж до відкриття-закриття штор, управління теплою підлогою або опалювальною системою — все це в компетенції системи "Розумний дім".
Але замислюватися про такий управлінні краще на етапі ремонту: всю проводку, а її буде чимало, необхідно заховати. Для початку можна встановити лише необхідні функції економії: управління світлом, теплом і системи безпеки. При необхідності потрібні функції можна підключити пізніше.

комфорт. "З розумом" в будинку буде максимальним. Фото: JUNG

Ціни: від "китайців" до марок з ім’ям

Головний і дуже "жирний" мінус — ціна. Так, вітчизняні умільці пропонують систему "під ключ" на основі китайських, адаптованих під наш ринок комплектуючих, за ціною від 15-18 тис. грн. Це — за мінімальний набір функцій: управління світлом, теплом, сигналізацією і ТБ. В цю ціну входить базове програмне забезпечення і пульт. Заявлена ​​гарантія на рік не гарантує захист від помилок, збоїв при відключенні електроенергії і т. Д. Виклик майстра для усунення поломки — від 200 грн за візит.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ

Трохи більш надійні системи стартують від 23 тис. Грн — з тим же набором функцій, але трохи більш надійним якістю і вже європейських фірм без імені. А ось за надійну, безперебійну систему з міжнародним сертифікатом якості KNX, яку встановлять фахівці, які пройшли навчання в міжнародних центрах, яка збереже налаштування навіть при тривалому виключенні енергії і буде працювати як годинник, приготуйтеся виділити з бюджету від 3 до 5 тис. Євро. Якісна, багатофункціональна система з різними опціями, якими зможе навчиться керувати дитина і літній чоловік, для невеликого будинку (130-160 кв. М або такий же за площею квартири) обійдеться в 7-10 тис. Євро. Звичайно ж, така система, навіть при нинішніх цінах на комунальні послуги, окупиться дуже не скоро.
Другий мінус — електромагнітне поле, яке створюється навколо нас. Крім того, що нас оточують численні дроти в побуті, "Розумний дім" створює електромагнітне поле, в дії якої перебувають мешканці будинку постійно. І, незважаючи на те що, за словами виробників, необхідні провідні вузли системи ізольовані в стінах, користі для організму це не несе, стверджують лікарі.

Пульт керування. Сенсорний, один для всього будинку — зручний і зрозумілий, але дорогий. Фото: JUNG

Де знайти хороші "мізки" для будинку

Як ми вже говорили, встановлювати "Розумний дім" краще на етапі глобального ремонту, щоб заховати всі проводи. Проект системи створюється тільки технічними грамотними фахівцями, які пройшли навчання і можуть надати сертифікат про те, що вони експерти. Простий електрик, навіть високої кваліфікації, з таким складним завданням не впорається. купувати окремо "Розумний дім" в коробці і встановлювати самостійно категорично не рекомендується: можна вивести з ладу побутову техніку. Крім того, компанія-інсталятор повинна проводити також гарантійне обслуговування і ремонт, для чого технічні фахівці проходять спеціальне навчання.
проект кожного "розумного будинку" створюється під індивідуальні запити, датчики встановлюються відповідно до життєвим сценарієм господарів. Проект малює фірма-інсталятор, вона ж прокладає комунікації.
Оскільки задоволення це далеко не дешеве, знайти фірму-інсталятора можна по інтернету, але краще — за рекомендацією. Оголошень маса: вибираючи, зверніть увагу на те, як довго контора займається установкою подібних систем. Менше 5 років — не зв’язуйтеся, а ось у компанії, досвід роботи якої з "розумним будинком" від 5 років, дізнайтеся рекомендації: не бійтеся поцікавитися адресами і звернутися до кількох господарів, у яких система коштує. Рекомендація в даному випадку — 50% надійності. Краще, якщо сама система європейського або американського виробника з ім’ям, відомим більше 20 років. Сертифікат KNX — своєрідна гарантія якості: його отримують тільки перевірені виробники.