«Умный дом» своими руками, делаем интеллектуальную цифровую систему в своей квартире

Лучшие системы отопления «Умный дом»

Климатическое оборудование, установленное в загородном доме, офисе или городской квартире, потребляет большой объем энергии. Основную часть времени жильцы или сотрудники компаний отсутствуют в помещении, что позволяет снизить температуру воздуха и сократить расходы на отопление без создания атмосферы дискомфорта. При использовании масляных обогревателей, конвекторов, инфракрасных нагревателей организовать управление климатом помогут умные розетки, которые будут контролироваться интеллектуальной электроникой. Предлагаем рассмотреть три комплекта, которые различаются сложностью монтажа, но обладают хорошим функционалом.

Hommyn Управление климатом KH-30-WZ

Разработка предназначена для управления обогревателем и увлажнителем воздуха. В составе комплекта центральный контроллер, выполняющий функцию координатора mesh-сети, детектор температуры и влажности, умная розетка. Передача информации между устройствами выполняется с помощью зашифрованного радиоканала. Контроллер получает данные, обрабатывает, запускает сценарии, отправляет push-уведомления на смартфон владельца недвижимости. Есть настройка хранения данных в облаке. К централи можно подключить сенсоры системы безопасности, автоматического освещения.

Для мониторинга климата помещения задаются параметры зоны, в которой сенсор измеряет температуру, влажность воздуха. Эти настройки корректируются с помощью приложения в смартфоне. Умные розетки связываются с контроллером по Wi-Fi, включают или отключают подключенное климатическое оборудование.

Достоинства:

• Два протокола связи;
• Элементы крепления в комплекте;
• Хорошие возможности для расширения;
• Чувствительные сенсоры.

Недостатки:

Не обнаружены.

BAS-IP KA-30

Контроллер, предназначенный для установки на DIN-шину. Используется для управления отоплением, кондиционированием. Регулирует скоростью работы кондиционера – выбирает один из 4 предустановленных режимов. Управляет четырьмя клапанами, анализируя информацию от внутренних и внешних датчиков температуры. Контролирует положение штор кондиционера, управляется с температурной панели.

Предназначена для многоквартирных домов, бизнес-центров, административных зданий. Можно перевести в ручной режим управления. Для питания необходимо напряжение 21-30 В. Работает при температуре от -5 градусов, что позволяет устанавливать в щитки, расположенные в подъездах и холлах.

Достоинства:

• Небольшие размеры;
• Продолжительный срок службы;
• Устойчивость к скачкам напряжения;
• Высокая скорость обработки информации;
• Простой монтаж.

Недостатки:

Высокая цена.

Rubetek RK-3591

Дачный вариант «умной розетки», предназначенный для подключения обогревателя. Встроенные сенсоры температуры, влажности обеспечивают контроль над основными климатическими показателями в помещении. Информирует пользователя о превышении предустановленных параметров. Может работать в паре с кондиционером, увлажнителем воздуха, инфракрасным обогревателем.

При работе не требуется постоянный контроль пользователя: управление осуществляется по сценариям в автоматическом режиме. Информация отправляется на мобильное приложение, установленное в смартфоне или планшете. Передача данных по Wi-Fi через домашний или мобильный роутер. Допускается подключение климатической техники, мощностью 2,3 кВт, справляется с пиковыми нагрузками в 3 кВт.

Достоинства:

• Термостойкий пластик корпуса;
• Предупреждение о слабом заряде батарей;
• Дальность срабатывания детекторов 30 м;
• Простой монтаж сенсора;
• Низкая цена.

Недостатки:

Нет возможности для расширения функционала.

Готовые решения и сборка своими руками

Как сделать «Умный дом» самостоятельно? На данный момент существует большой выбор вариантов построения системы – различные крупные компании выпускают новинки и предлагают свои решения и устройства. Рассмотрим несколько вариантов воплощения этой концепции.

Google Home

Компания Google много лет занимается разработками идеи умного дома и имеет семейство продуктов, на основе которых строится система управления.

Колонка Google Home

Выполняемый колонкой набор функций очень широк: с её помощью можно составить план на день, послушать новости, воспользоваться поисковой системой или поиграть в игры. Она осуществляет управление музыкой, радио, будильниками, таймерами и напоминаниями, позволяет передавать сообщения на все устройства сети. Но русифицировать её придётся самостоятельно, инструкцию можно найти в интернете. Google Home также поддерживает IFTTT, позволяющий связать в систему различные устройства.

Устройство Home Hub

Центр управления, представляющий собой колонку для общения с голосовым помощником Assistant, дополненную экраном. Устройство не оснащено камерой в целях повышения чувства комфорта и безопасности пользователей. Имеется ночной режим – устройство может передавать команды, понижающие яркость света, температуру в доме и закрывающие замки. Есть возможность управлять функциями удалённо через приложение Google Home.

Умный дом на базе ZigBee

Самостоятельно наладку системы «Умного дома» можно сделать и при помощи ZigBee. Это стандарт беспроводной связи, с помощью которого взаимодействуют все приборы в доме или квартире. ZigBee выпускается множество устройств: умные розетки, лампочки, диммеры, датчики движения, разнообразные контрольные сенсоры. Лидером среди компаний-производителей устройств, поддерживающих стандарт ZigBee является китайская компания Xiaomi.

Работа системы ZigBee осуществляется при помощи устройств следующего типа:

• Координаторы, управляющие действиями системы и обеспечивающие безопасность процессов.
• Маршрутизаторы, работающие постоянно и отвечающие за работу устройств в спящем режиме. Также они отвечают за восстановление в случае неисправностей. Соединяются с координатором, маршрутизаторами, а также периферийными устройствами и оборудованием для передачи информации.
• Конечные устройства, отвечающие за отправку и получение данных. Соединяются с координатором и маршрутизаторами, а также связаны с сенсорами и механизмами, отвечающими за выполнение команд.

Популярные датчики для Arduino

Arduino – плата с программируемым микроконтроллером, с помощью которой можно легко создавать средства автоматизации или робототехники. Рассмотрим наиболее популярные датчики, подключаемые к ней.

Датчик препятствия

Состоит из фотодиода и светодиода, излучающих и принимающих сигналы в инфракрасном спектре.

Датчик расстояния

Датчик HC SR04 состоит из приемника и излучателя ультразувуковых волн.

Датчики атмосферного давления

Распространённые датчики BMP180, BMP280, BME280 могут быть использованы в электронных барометрах.

Датчик движения

Самым распространенным является модуль HC SR501, особенность которого – способность регулировать скорость срабатывания и время задержки ответного сигнала.

Датчик освещенности.

Популярен за счёт простоты и надёжности.

Датчик протечки

Система умный дом в санузле

Подобные цепочки могут быть очень обширными и длинными, ограничиваясь лишь фантазией изобретателя и имеющимися в его распоряжении средствами

Важно отметить, что большинство регистрирующих то или иное событие датчиков не являются дефицитными или редкими изделиями, и практически повсеместно находятся в свободной продаже. А для их изготовления необходимо три вещи: точно понимание того, что требуется получить, умение искать и анализировать информацию (благо, интернет всегда готов прийти на помощь) и, разумеется, определенная денежная сумма, которою необходимо потратить на приобретение нужных датчиков, реле, проводов и так далее

Хорошим примером подобной «умной» цепочки может послужить санузел (уборная), зайдя в который автоматически включится свет (сработает установленный в санузле так называемый датчик объема), затем, покинув помещение, свет выключится, и сигнал об этом поступит на реле электромотора активной вентиляции, которая, осуществив проветривание, автоматически отключится спустя несколько минут (сработает очередное реле). Подобная система полностью автономна и, при использовании качественных комплектующих, чрезвычайно надежна и долговечна.

С интерактивно-дистанционными системами все еще проще. В наши дни, развитие средств связи достигло таких высот, что беспроводный доступ к любому сетевому устройству можно получить откуда угодно. Тем более что в специализированных магазинах представлено масса таких устройств, способных держать связь средствами сети интернет и осуществлять полноценное дистанционное управление, обратную связь и многое другое. Отличным примером комбинации таки устройств может стать камера видеонаблюдения, подключенная к Всемирной Сети и современный сотовый телефон (смартфон или КПК).

Видеокамера может находиться, к примеру, в детской комнате и транслировать картинку на телефон родителя, который, не находясь дома, будет знать все, что в наблюдаемой комнате происходит. Вариантов подобных комбинаций «камера – телефон» очень много. Вместо телефона может выступать ноутбук, планшет или компьютер на работе, а вместо видеокамеры – специальный контроллер, через который можно управлять бытовой техникой, электропитанием, освещением и многим другим.

Иным решением может стать более сложная, но и намного более функциональная схема. В основе «умного дома» лежит особый центр управления (может быть приобретен в специализированных магазинах). К центру управления можно подключить совершенно любое цифровое устройство, каждое из которых способно информировать своего хозяина отсылая ему оповещения на телефон (планшет, КПК, смартфон) обо всех событиях, которые были зафиксированы. Помимо информации в виде оповещений, хозяине может дистанционно управлять этими устройствами, формируя так называемую обратную связь.  

Так, например, можно отключить электрические розетки, когда ребенок остался один дома, выключить забытый утюг, заранее, перед приходом домой, прогреть теплые полы, дистанционно запустить запись любимой телепередачи и совершить любое другое действие. Более того, на основе управляющего центра можно реализовывать самые разнообразные «умные» цепочки последовательности действий без участия человека, но под его контролем. Хорошо продуманная схема способна существенно упростить быт, лишив человека рутины, и полностью исключить такой фактор, как «забывчивость».

Повсеместно доступный интернет позволил решить проблему двусторонней связи с «умным» домом. А разнообразные устройства (от смартфона и до цифрового датчика дыма) сделали возможным реализовать любую «умную» схему, цепочку или последовательность. В совокупности с этим, в свободной продаже обозначился достаточно объемный ассортимент датчиков, реле, видеокамер и многих других устройств, способных превратить концепцию «умный дом» в действительно доступное решение.

«Умный» водопровод

Задача умного дома — бесперебойная поставка холодной воды и управление горячей. Автономная система водообеспечения состоит из резервуара, в котором будет накапливаться и храниться вода, и насоса. Бак должен быть рассчитан на суточную норму. Насос закачивает воду из источника, набираться она может в емкость самотеком. Чтобы не было переливов, устанавливают запорные клапаны. Когда количество воды достигнет в баке нужного уровня, залив воды в него прекратится.

Вода из хранилища перекачивается по трубам насосной станцией. Когда открывается кран, давление внутри труб снижается, установка начинает работать. Когда кран закрыт, давление, наоборот, повышается, станция отключается. На водопровод устанавливают фильтры глубокой очистки, на канализацию — многоступенчатые, которые позволяют стоки использовать вновь, например, для полива.

Горячее водоснабжение реализуется с использованием солнечных батарей. Вода нагревается и накапливается в специальном резервуаре. Бак оснащают качественной теплоизоляцией для предотвращения быстрого остывания. В комплект к такому подогреву устанавливают газовое или электрическое оборудование для нагрева воды. Водонагреватель включают, когда нагрев солнечной батареей неэффективен либо исчерпан запас горячей воды. Такая реализация «умного» водопровода позволяет экономить затраты на ее подогрев.

«Умный» полив эффективен на больших участках. Он позволяет снизить затраты и сэкономить время на выполнение орошения. Насосы по команде, отосланной с компьютера, начинают подавать воду по системе трубопроводов. Распрыскивание воды может быть организовано по кругу либо точечно. Все зависит от конструкции установленных форсунок. Они скрываются в зелени растений либо траве и начинают орошать при подаче воды. Система орошения программируется по зонам: одни поливают часто, другие — раз в день либо еженедельно.

В местах разветвления труб устанавливают электромагнитные клапаны, которые препятствуют подачу воды в чужую зону. Клапан открывается только при подаче команды с компьютера. Только тогда в этой зоне будет осуществлен полив. В местах, где требуется необильный полив, устанавливают капельную систему орошения. Здесь главная задача — рассчитать частоту полива так, чтобы растениям было достаточно воды и не было застоя. Накопительный бак устанавливают на возвышенности. Вода поступает по трубам самотеком и попадает в почву через механические дозаторы.

Монтаж системы

После того как все подготовительные работы выполнены, определены цели и задачи, можно приступать непосредственно к монтированию оборудования и прокладке кабеля.

По трудоемкости этот процесс является самым большим и сложным, так как зависит от планируемой функциональности системы и площади дома (или отдельных помещений).

Следующим шагом станут пусконаладочные работы и тестирование как функционирования отдельных элементов, так и всей системы в целом. При необходимости именно на этом этапе вносятся коррективы и проводится повторное программирование. При успешном завершении этого процесса «умный дом» запускается в эксплуатацию.

Представить себе работу «умного дома» без использования современных приборов связи (телефона, персонального ПК или смартфона) практически невозможно, поэтому насущной проблемой становится подключение системы к интернету.

В этом случае управление и контроль всех процессов можно сделать удаленным, а умные гаджеты для дома будут беспрекословно выполнять команды, например, за час-два до прихода с работы включат отопление или сделают уборку в квартире.

Такая удаленная коммуникация с домом не только снимает бремя бытовых проблем и повышает комфортность жилья, но и делает его максимально безопасным.

В этом случае даже забытый включенный утюг не станет проблемой, так как его будет легко отключить, а визит непрошеных гостей вряд ли ускользнет от внимания системы контроля, которая одновременно оповестит о событии и хозяина, и службу охраны (в случае заключения договора обслуживания).

Шлюз

Что ж, первая вещь с чего начинается умный дом — это хаб. Он входит в стартовый пакет, где помимо самого Wi-Fi шлюза кристаллообразной формы также имеется умная розетка + главный выключатель с функциями «Я дома / Я вне дома».

Этот хаб может управлять до 100 устройствами. Вся система работает по протоколу Zigbee. Это означает, что каждое проводное устройство увеличивает зону действия всей сети.

При отсутствии WiFi вся система продолжает работать как обычная электрика, что также является большим плюсом системы, то есть устройства прекрасно коннектятся друг с другом напрямую, минуя шлюз или роутер и вы не будете зависеть от интернета.

Шлюз будет устанавливаться в обычную монтажную коробку, как розетка, и сверху он декорируется белой накладкой, благодаря чему вся конструкция выглядит стильно и цельно. Мне очень нравится.

Розетка, понятное дело, умная, её максимальный ток аналогичен обычным розеткам — 16А. Помимо управления ею через приложение, она, во-первых, защищена от перегруза, так что можно использовать с ней любую технику, а во-вторых она измеряет потребление электроэнергии.

Главный выключатель может быть установлен в абсолютно любом месте, но логичнее это сделать возле входной двери. Он крепится либо в коробку на винты, либо на комплектный двусторонний скотч и работает от батарейки CR2032, которой хватает на 8 лет по информации от производителей батареек, но по факту зависит от интенсивности использования. Думаю, на 5 лет точно хватит. Менять батарейку раз в 5 лет, это вообще не проблема. Зато можно куда угодно его прикрепить и у меня уже есть на этот счет интересная идея. Но, повторюсь, устанавливать девайсы будем во второй части.

Что делает главный выключатель? Запускает набор главных сценариев, которые вы настроите. Ну, допустим, банально выключение всех световых приборов, когда вы уходите из дома. Таким образом не надо будет бегать по дому, проверяя везде ли выключен свет.

Давайте посмотрим дальше, на другие устройства экосистемы умного дома Legrand.

Подготовительные работы и пошаговая инструкция

Сложнее всего составить проект, учесть все нюансы и мелочи

Подготовительный этап является самым сложным. Он заключается в составлении грамотного проекта, где должны быть учтены все нюансы. После этого нужно закупить оборудование, материалы и инструменты.

Пошаговая инструкция по монтажу системы автоматизации дома:

1. Проведение разметки.
2. Установка приборов управления — двигателей, приводов, подъемников.
3. Монтаж элементов системы — пульта управления, датчиков, ламп, розеток, теплого пола, бытовой аппаратуры и техники.
4. Соединение установленного оборудования в единую сеть.

В заключение осуществляется поэтапная синхронизация узлов, проведение настройки, калибровки и испытание системы на всех режимах.

Особенности установки в частном доме и в квартире

Создать умную систему в квартире в разы проще из-за меньшего количества элементов

Разработать и поставить автономное управление функциями бытовых приборов в квартире намного проще, быстрее и дешевле, чем в частном доме.

В квартире сфера использования электроники ограничивается освещением, водоснабжением, аудио-визуальными приборами и электрическим обогревом. При этом следует помнить о недопустимости установки водяного пола, а также о мощности сети, которая должна обладать должным запасом.

С частной недвижимостью намного сложнее. Владелец должен позаботиться о сигнализации, уличном освещении, обогреве водостоков, канализации и водопровода. Нельзя забывать об электрическом приводе на ворота и калитку.

Способы создания систем управления освещением

Принцип работы системы управления светом — подключенные датчики должны реагировать, например, на движение или снижение уровня освещенности, и соответственно менять работу осветительных устройств (светильников, ламп, фонарей и т. д.). К общей сети эти устройства подключаются с помощью контроллеров.

Для установки такой системы в доме сначала нужно посчитать, сколько групп освещения есть в доме (по количеству жилых помещений) и прописать для каждой алгоритм включения освещения. В коридоре, например, свет включается ненадолго, только на период пребывания там людей. В жилых комнатах — после наступления сумерек. В ванной — когда туда заходят и т. д.

Существуют для подобных случаев и готовые решения, созданные крупными производителями электротехники, включающие в себя датчики, контроллеры и программное обеспечение.

Перспектива устройства в своем жилище «умного дома» привлекает все большее количество людей. Сейчас это можно сделать даже самостоятельно, потому что проводные и беспроводные технологии создали для этого отличную возможность. Первое, что нужно сделать, продумывая автоматизацию управления свои жильем, это понять, какие функции наиболее необходимы.

Главный минус подобного рода систем в том, что для их полноценной работы нужно электричество. И если по каким-либо причинам оно отключится (либо произойдет короткое замыкание), отключится и вся автоматика, управляющая умным домом. Поэтому необходимо предусмотреть возможность перезагрузки системы сразу же после включения электричества.

Главный плюс — относительная простота создания подобной системы и безусловная простота использования. Кроме того, сколько будет стоит создание умного дома — зависит от выбранных функций и их количества.

Систему, созданную своими руками, легко расширить либо сократить с помощью беспроводных технологий малого и среднего действия (например, добавить еще одну группу освещенности).

Источник

Поделиться новостью в соцсетях

« Предыдущая запись

Определение системы умный дом

Система Умный дом – управление освещением, климатом, техникой по заранее установленному сценарию

В современном жилье множество бытовой техники и приборов различного назначения, размера и мощности. Чтобы их включать, выключать и настраивать, требуется потратить много времени, а иногда и сил.

При создании умной квартиры управлять всеми устройствами можно с одного пульта, находясь в помещении или дистанционно. Все оборудование условно разделено на подкатегории, имеющие общие свойства, предназначение и способ управления. Руководство осуществляется с помощью компьютерной техники и программного обеспечения, установка которого тоже может быть выполнена самостоятельно.

Кому подойдет такой SprutHub

На данный момент это отличное решение для тех, кто хочет здесь и сейчас получить самый универсальный хаб для умного дома на ZigBee и/или Z-Wave. Особенно, если остальные компоненты кроме фирменного стика у вас уже есть. Просто докупаем нужную “флешку” и собираем хаб по инструкции выше.

Еще такое устройство пригодится тем, кто решил расширить парк своих гаджетов и хочет выйти за рамки экосистемы одной компании.

SprutHub станет отличным вариантом для повышения надежности умного дома, ведь он работает локально и не зависит от наличия сети. Если существующие решения для умного дома работают неотзывчиво или часто теряют команды, можно рассмотреть такой хаб.

Главное, что необходимо помнить, собираемый таким способом SprutHub это не готовое решение из коробки, а система с настройкой и наладкой которой придется немного повозиться. Откровенные домохозяйки это вряд ли осилят, но большинство подкованных пользователей запросто добьются от хаба всего необходимого. Настроить такую систему гораздо проще чем какой-нибудь HomeBridge.

Так будет выглядеть уже готовый SprutHub нового поколения

Всем остальным, кто только присматривается к SprutHub, не имеет лишней “малинки” для сборки или просто хочет уже готовое и настроенное решение, рекомендуем немного подождать. По информации от разработчиков, уже в ближайшие месяцы начнется предзаказ на первую партию нового SprutHub, о котором мы говорили в данной статье.

Устройство размером с небольшой TV-бокс заменит собранный нами самодельный хаб, будет уже поддерживать ZigBee и Z-Wave, а еще сможет работать с Wi-Fi устройствами. Такие гаджеты можно подключить и к собранному нами хабу, но подключать и прописывать их придется полностью в ручном режиме.

Новый SprutHub будет уметь все это из коробки и будет выпускаться с предустановленным набором ПО. Именно это решение и будет рассчитано на всех пользователей вплоть до домохозяек и далеких от мира технологий юзеров. Обсудить описанный в статье стик, будущего коробочное решение, задать вопросы или высказать предложения можно в специальном Telegram-чате.

Мы обязательно протестируем такой хаб, как только он появится в продаже и расскажем обо всех его фишках и особенностях.

iPhones.ru

Это самое удобное и мощное решение на сегодня.

Рассказать

Заключение

Умный дом повышает комфорт жизни, но требует массу времени и главная проблема превращается в Хобби, получаешь умный дом головного мозга. Сейчас все стабильно работает, а ты сидишь и думаешь а может еще какой датчик куда поставить и чего-то автоматизировать. Плюс главный риск когда все работает хорошо все классно, но в процессе отладки или сбоев у вашей семьи должно быть терпение и готовность к определенным трудностями сколько раз за эти пол года я слышал от супруги, что как я достал с этой автоматизацией, когда в туалете или в ванной отключался свет, пока все отладил. Ну и самое главное должно быть физическое дублирование выключателями.