Умный дом как устроен и как спроектировать

Управление освещением и электроприборами

Vstarcam E27AR-TZ1V – дистанционное управление домом без контроллера

Небольшой наборчик из камеры, датчика движения, пары дверных сенсоров и лампочки с дополнительной «умной» розеткой полностью управляется через приложение в смартфоне.

Управляющего хаба (центра) как такового в комплекте нет – его функции выполняет «говорящая» видеокамера со встроенным ИК-портом. С ее помощью можно отправлять сигнал на бытовые приборы как с обычного домашнего пульта ДУ.

Плюсы:

• Все устройства беспроводные, так что монтаж системы не займет много времени и не потребует бить штробы в стенах.
• Комплектная камера умеет поворачиваться на 350 градусов, отклоняться на 97° и вести панорамную съемку.
• При срабатывании датчиков устройство отправляет мгновенное фото помещения на электронную почту.
• Поддержка флеш-карт до 128 ГБ для записи видео.
• Лампочку из базового комплекта можно настроить на свечение любым цветом.
• «Умная» розетка позволяет удаленно управлять работой приборов, не поддерживающих smart-технологии.
• Фирменное приложение корректно работает на всех смартфонах, в том числе с оболочкой Windows.

Минусы:

• Стоимость стартового набора 12 тысяч рублей.
• Нет пульта – управление осуществляется только со смартфона (хотя в охранных системах этого же производителя заветный брелочек есть).
• Оповещения о срабатывании датчиков приходят, только если на телефоне открыто соответствующее приложение.

NooLite Mini Kit – самый простой набор для первого знакомства

Комплект для управления тремя электроприборами на выбор может работать как от радиопультов с сенсорными экранами (2 шт. идут в наборе), так и через мобильное приложение.

Основное его предназначение – контролировать работу осветительных приборов, но устройство также может подключаться к климатическому оборудованию, насосам, водонагревателям и мультимедийным системам.

Плюсы:

• Все компоненты в наборе уже синхронизированы друг с другом – осталось только подключить силовые блоки к нужным приборам.
• Есть функция диммирования (изменения яркости) лампочек.
• Уже заложенный в память устройства сценарий полного отключения привязанных электроприборов.
• Предусмотрена работа по недельным таймерам.
• Хорошая дальнобойность радиосигнала – до 50 м.
• Хаб поддерживает расширение системы до 32 каналов.
• Простой монтаж пультов на любую поверхность без разбивания стен – они просто приклеиваются в выбранном месте на двухсторонний скотч.

Минусы:

• Стартовый набор сильно урезан – в него входят только компоненты управления (пульты, центральный шлюз и три силовых блока на 300 Вт). То есть изначально он способен работать лишь с тремя светильниками.
• При таких ограничениях цена базового комплекта в 14-15 тысяч рублей кажется завышенной.

Минимальный комплекс функций в квартире

Кратко о том, какие задачи может выполнять система в каждой комнате обычной квартиры.

• Прихожая. Проходная комната может быть оснащена датчиком движения, который будет посылать сигнал тому или иному прибору освещения. В итоге включится свет при пересечении порога, во время ночного перемещения.

• Кухня. Автоматизируется освещение, но более важным является контроль над работой плиты и других приборов

Система выключит из сети все устройства при угрозе возгорания, что очень важно для безопасности квартиры. Владельцу жилья поступит информация об утечке воды, газа, появлении дыма

• Детская комната. Ее можно оснастить приборами, которые позволят выключить свет из другой комнаты, уменьшить громкость телевизора. С помощью датчиков родители могут контролировать ребенка и быть уверенными, что с ним все безопасно.

• Спальня. «Умная квартира» сделает ваше пробуждение более легким, раздвинув жалюзи или гардины, впустит солнце в комнату. А вечером приглушит свет и позволит быстрее погрузиться в сон.

• Гостиная. Подключается управление освещением, домашним кинотеатром, музыкальной аппаратурой.

• Ванная. Автоматизированная система наполнит ванную, включит стиральную машину, оповестит о протечке и быстро перекроет в аварийном случае воду.

Производители автоматизированных систем предлагают несколько комплектов устройств для «умной квартиры». Они характеризуются многофункциональностью, простотой монтажа, удобством эксплуатации.

Основные этапы создание умного дома

Что же, пришло самое время разобраться с тем, как сделать умный дом своими руками без значительных затрат. Все работы условно разделим на такие этапы:

1. Изучение теории и планирование – изучите саму концепцию умного дома. Самое главное здесь следовать правилу – слишком хорошо тоже плохо. Не проблема поставить ПК или ноутбук, подключив к нему оборудование, проблема в том, чтобы со всем этим потом разобраться. Стоит всё тщательно взвесить, обдумать, что бы не превратить свой умный дом в безумный;
2. Покупка оборудования – на основании ранее подготовленного проекта заготавливается всё необходимое (провода, контроллеры, датчики и т.д.). Можно купить «коробочный вариант», в котором уже есть всё необходимое. Далее следует выбрать протокол передачи информации – с помощью электропроводки или за счёт отдельных проводов. Технологии позволяют проводить обмен данными посредством беспроводной сети вай-фай. Этот вариант актуален, когда ремонт уже сделан и нет желания выполнять его повторно;
3. Выбор управляющего сервера – возможен вариант построения системы на базе ПК или особой управляющей панели, которая немного дороже, но предлагает лучшую эффективность. Для большей мобильности и управления комплексом на расстоянии можно дополнительно использовать мобильный телефон с выходом в Интернет, посредством которого в любой момент можно отправить в систему запрос о текущей ситуации или же активировать требуемый режим или параметр;
4. Прокладка кабелей, установка оборудования – наиболее продолжительный и трудоёмкий этап, длительность которого зависит от выбранной системы её функциональности и от площади помещения;
5. Работы по пусконаладке оборудования – на данном этапе проводится окончательное подключение всех элементов, их объединение в единую логическую систему, с последующим пробным запуском компонентов по отдельности и всего комплекса в целом для проверки работоспособности и соответствия рабочих параметров заявленным стандартам;
6. Программирование, настройка – наиболее сложный этап, требующий наличия определённых знаний в программировании и конфигурировании оборудования. Впрочем, при использовании готового «коробочного» решения вся базовая настройка уже проведена, остаётся лишь слегка подкорректировать её под свои потребности;
7. Запуск в эксплуатацию – после проведения всех подготовительных работ, можно вводить дом в эксплуатацию, наслаждаясь всеми его преимуществами.

https://youtube.com/watch?v=3mj8N-E3enU

Цены

Диапазон цен имеет существенные колебания, зависящие от большого числа факторов, наиболее значимые из которых это размер помещения, где планируется монтаж оборудования, а также требуемая комплектация.

Ниже представлены цены на наиболее распространённые готовые комплекты:

• Комплект «Простой» – от 145 000 рублей;
• Комплект «Стандарт» – от 170 000 рублей;
• Комплект «Профи» – от 290 000 рублей;
• Комплект «Люкс» – от 425 000 рублей.

Заключение

Следует сказать, что монтаж умного дома своими силами это выполнимая задача, благо на рынке имеется выбор готовых «коробочных» решений. Главное, выбрать оборудование и проявить терпение при установке.

Управление Умным домом

Управление «Умным домом» очень простое: достаточно лишь телефонного сообщения или команды, отправленной с помощью Интернета — и котроллер включит необходимые устройства, как заложено в программе.

Система «умный дом» включает также обратную связь. Предположим, что сработал датчик движения, когда все члены семьи отсутствуют дома. В таком случае мгновенно включится видеокамера, и сигнал с нее поступит на удаленный рабочий компьютер, за которым в настоящий момент находится хозяин.

В отделе охраны тут же раздастся тревожный звонок, и сотрудники отдела выедут на место. То же самое касается и других внештатных ситуаций, например аварий.

Система «умный дом» во многом напоминает компьютер — она состоит из отдельных блоков, которые собираются в нужную комплектацию в зависимости от ваших пожеланий. Само собой разумеется, что стоимость такой системы напрямую зависит от количества составляющих. Есть упрощенные варианты, а есть и максимально укомплектованные.

Важно также помнить, что увеличивать количество подключенных устройств до бесконечности нельзя, ведь скорость работы системы — весьма критичный фактор. Чем больше будет устройств в составе «умного дома», тем сложнее не только их подключение, но и ниже общая производительность системы

Именно поэтому прежде чем приступить к установке «умного дома» тщательно подумайте, чем именно вам хотелось бы управлять — освещением, телеаппаратурой, водопроводной системой, системой кондиционирования или пожаротушения.

Монтаж системы выполняется путем размещения различных датчиков и замены обычных выключателей и розеток на устройства из комплекта. Затем идет долгий период подгонки всей системы, когда установленные элементы программируются и соединяются с контроллером. При этом если управление осуществляется с помощью проводной связи, тогда лучше устанавливать «умный дом» одновременно с электропроводкой. Если связь идет по радио, то систему можно монтировать в любое время.

Безусловно, система «умный дом» — удовольствие не из дешевых. Ее установка значительно превышает затраты на стандартную систему управления электрооборудованием. Однако, несмотря на потраченные денежные средства и возможные сложности настройки, «умный дом» предоставляет своему владельцу массу преимуществ.

При эксплуатации «умного дома» расходы уменьшаются за счет экономии ресурсов (холодной и горячей воды, газа и электричества). Еще одна немаловажная статья экономии вытекает из реализуемых системой функций безопасности. Предотвращение аварийных ситуаций, в первую очередь протечек и пожаров, снижает до минимума вероятность внеплановых ремонтов. Ведь на эксплуатацию типового строения и исправление каких-либо поломок в нем часто тратится в несколько раз больше, чем на строительство и эксплуатацию интеллектуального здания. К тому же задачи выполняются системой без участия домовладельца, что немало экономит его силы, а также бесценное время.

Типы устройств умного дома

Что необходимо делать домовладельцу, желающему максимально компьютеризировать своё жилище? Прежде всего ему нужно ознакомиться хотя бы с кратким перечнем доступных функций и определить свой необходимый набор. Приведём наиболее востребованные.

Климатическая система

Автоматическая коррекция работы системы отопления и кондиционирования в разных помещениях в зависимости от наличия или отсутствия людей и погодных условий. Дистанционное управление.

Система освещения

Включение и выключение света в зависимости от наличия или отсутствия людей в помещениях; автоматическая настройка уровня яркости в зависимости от естественного освещения; различные сценарии для работы и отдыха (режимы «Гости», «Домашний Кинотеатр», «Сон» и т. д.). Дистанционное управление.

Умная Wi-Fi-розетка HS110 (TP-Link) с мониторингом энергопотребления позволяет управлять подключёнными к ней устройствами в любом месте, где есть Интернет, с помощью мобильного приложения Kasa. Фото: TP-Link

Сменный модуль управления для инсталляции в различные системы «умный дом». Фото: Somfy

Система безопасности

Защита от несанкционированного доступа в жилище, от протечек воды, утечек газа, пожара, охрана периметра. Возможность удалённого контроля за положением дел в доме.

Умным домом Domotix.PRO можно управлять как с настенных выключателей, так и из бесплатного приложения для iOS или Android. Фото: Domotix.PRO

Солнцезащита

Система управления шторными карнизами, жалюзи, рольставнями в автоматическом режиме — в зависимости от времени суток и количества солнечного света, возможность задать открытие штор точно по времени или дням недели. Удалённое управление.

Шторные карнизы Somfy. Фото: Somfy

Для автоматизации штор необходимо подобрать оборудование, которое было бы совместимо с системой «умный дом». Например, приводы для электрокарнизов Somfy оснащаются радиоприёмником Glydea Receiver RTS, поддерживающим протокол передачи данных RTS (Radio Technology Somfy). Это закрытый протокол с высочайшей степенью защиты. Для интеграции других производителей систем «умный дом» предусмотрены сменные модули управления электропривода Glydea. Инсталляторам достаточно будет поменять модуль управления самого привода. У других производителей шторных карнизов могут быть свои варианты. Например, привод Xiaomi поддерживает протокол ZigBee и может подключаться к умному дому от тех же Xiaomi, а также, скажем, к системе «умный дом» MyHome Legrand, использующей тот же протокол. 

Энергопотребление и энергосбережение

Система управления устройствами, потребляющими электроэнергию, распределение нагрузки и подключение в зависимости от загрузки сети. Отслеживая определённые параметры, система не допустит несоответствующей работы разных систем (например, включение освещения в дневное время на улице или отопления при оттепели). Благодаря интеллектуальному управлению достигается значительное сокращение потребления электроэнергии (на 30–38 %), воды (на 15–25 %), газа (на 20–35 %).

Умная LED Wi-Fi-лампа LB130 с регулировкой цвета (TP-Link). Подключение по Wi-Fi, удалённое управление освещением, совместимость с Android и iOS. Фото: TP-Link

Управление аудиовидеотехникой

Элементы инженерной системы «умный дом». Детектор дыма. Фото: Fotolia.com

Система позволяет управлять любой аудио- и видеоаппаратурой, домашним кинотеатром, акустическими системами. С помощью сценариев можно настроить включение каналов, громкость звука, запись программ и их воспроизведение в определённое время. 

Общие характеристики

«Умный дом» представляет собой жилье будущего, в котором работа и контроль всех систем осуществляется автоматизировано, обеспечивая помещение высоким уровнем безопасности и всеми необходимыми условиями для проживания. В таких домах полностью исключены трудозатраты на управление, так как установка температурного режима, освещения и прочего выполняется не вручную. Помимо этого, здание оборудуется специальными мониторами с датчиками, которые могут заранее определить потенциальные угрозы как для собственных систем, так и самих жильцов.

Главным преимуществом умного дома считается то, что его гибкие системы управления позволяют существенно экономить затраты энергоресурсов, так как при отсутствии жильцов все приборы включаются на экономичный режим. Благодаря заложенным программам такая установка исправно выполнит все поручения хозяев, часто предсказывая их самостоятельно. Поэтому можно сказать, что после монтажа подобного новшества в жилье появляется «нештатный дворецкий». Единственный минус установки – высокая цена, но она себя со временем оправдывает.

Оборудование для умного дома

Остановимся на втором варианте и выясним, что входит в комплект оборудования для «умного дома». Самая главная деталь в комплекте — это контроллер, своего рода мозг системы. Он имеет множество кнопок и экран, на котором отображаются все данные. Обычно контроллер устанавливают возле входной двери. Он может функционировать самостоятельно или подключаться к компьютеру. Если вы хорошо знакомы с системой, то компьютер способен полностью заменить собой контроллер.

Различные датчики и выключатели, которые устанавливаются в нужных местах и имеют связь с контроллером — это исполнительные элементы системы. Например, для управления светом без использования выключателя применяется специальный адаптер — патрон, который включает и выключает лампу при подаче сигнала от контроллера. Сигнал поступает при подаче человеком команды с пульта дистанционного управления или от датчика движения (аудиодатчика либо фотоэлемента).

Особенности построения системы

Прежде чем узнать, как построить интеллектуальный дом, обратите внимание на следующие особенности:

• кто выступает пользователем. Подумайте, как сделать комплекс, с которым управится даже ребенок или пожилой человек. Тот или иной контролер для управления светом может вызывать недоумение у других пользователей;
• как реализуется технология. Она бывает проводной или беспроводной. «Умный дом» без проводов гораздо легче интегрировать в домашние системы — подумайте о местах размещения для приемников и передатчиков, а также ретрансляторов. Для проводов нужно построить схемы по прокладке кабеля (желательно — с запасом). На схеме нужно учесть, где делать штробы в стенах, где разместить выключатели и розетки;

Проектирование систем автоматизации «Умного дома»

• насколько комплекс будет автономным. При прокладке системы учитывайте, что он работает и тогда, когда в доме не будет интернета;
• где разместится ядро комплекса. Несмотря на наличие роутеров, модемов и других коммутаторов, для системы оптимальным будет использование ядра, которое требуется разместить в вентилируемом помещении (шкафу, кладовой).

Системы управления

Освещение

Группы или отдельные светильники могут работать в разном режиме, для этого им задается свой уровень освещенности. Контроль осуществляется при помощи пультов, дистанционно имеется возможность задавать иллюзионные сценарии нахождения хозяев в квартире. Управление всеми источниками освещения выполняется единым пультом, при этом можно дополнительно задавать дату, время или определенное событие. Аналогично настраивается и яркость приборов, автоматическое выключение ламп при выходе из помещения.

Климат-контроль

Данная система контролирует приборы, обеспечивающие обогрев, кондиционирование, очищение и вентиляцию воздуха. Благодаря выставленным настройкам техника работает слаженно в заданном режиме. Кроме этого, в некоторых проектах предусмотрено и дистанционное управление климатом, благодаря чему комфортная температура устанавливается до прихода владельцев дома. Вся техника контролируется с единого пульта, где можно управлять отоплением в зависимости от даты, времени и сезона. В помещениях также дополнительно размещаются датчики влажности и температуры, которые срабатывают в определенное время и регулируют климат.

Домашний кинотеатр и мультирум

К этой системе относятся не только плееры и телевизоры, но и сопутствующая техника: шторы, жалюзи и освещение. Благодаря налаженной работе в комнате создается особая атмосфера для просмотров фильмов. Управление бывает как голосовое, так и автоматизированное при помощи нажатия кнопок на пульте.

Система безопасности

Представляет собой уникальное многофункциональное устройство, которое дистанционно управляется и оперативно реагирует на различные тревожные ситуации, включая в том числе пожарную безопасность, сигнализацию и нарушение работ в коммуникациях. Пожарная и охранная сигнализации работают автоматически и включается сразу же после ухода хозяев дома. Ее можно контролировать как при помощи сотового телефона, так и пульта. Дистанционно можно получать сигналы об утечке газа, протечках воды и взломе. Информация мгновенно поступает на мобильный телефон или компьютер.

Многофункциональные комплекты

Fibaro Starter Kit – универсальный комплект с функциональными датчиками

Этот стартовый набор имеет все базовые функции для создания умного дома, в котором жить будет удобно и безопасно.

В комплект помимо традиционного контроллера и оконных сенсоров входит датчик движения, задымления, протечки воды и даже одна «умная» розетка-переходник. Конечно, такую систему желательно еще расширить, но и в базовой комплектации она оказывается весьма полезной.

Плюсы:

• Противопожарный датчик реагирует не только на задымление, но и на резкий скачок температуры.
• Экономичная розетка отключает питание при превышении установленного лимита энергопотребления. Может работать с приборами до 2,5 кВт и показывать уровень нагрузки, меняя оттенок подсветки.
• Датчик движения дополнительно умеет измерять температуру в помещении и даже освещенность, что значительно расширяет возможности его использования.
• Датчик протечек столь же функционален – меряет температуру, а о проблемах с трубами оповещает как через приложение, так и хорошо слышимой сиреной.
• Шикарный софт для создания собственных сценариев – с визуализацией по отдельным комнатам и настройкой оповещений для каждого датчика.
• Возможность рассылать уведомления на несколько телефонных номеров или отправлять их на электронный ящик.

Минусы:

• За комплект придется отдать не меньше 46 тысяч рублей.
• Push-уведомления иногда задерживаются.

Xiaomi Smart Home Suite – недорогой «мозг» для умного дома

Небольшой комплект от Xiaomi изначально нацелен на охранную работу. Сюда входит центральный хаб, один датчик движения и пара сенсоров для окон и дверей, плюс мульти-кнопка.

Его функциональность можно существенно расширить, ведь китайский гигант выпускает 4 десятка различных электроприборов (чайников, лампочек, кондиционеров и пр.), свободно подключаемых к контроллеру и образующих внутреннюю экосистему.

Плюсы:

• Беспроводные датчики, связывающиеся с хабом по Wi-Fi.
• Минимальное энергопотребление компонентов, позволяющее работать им до двух лет без замены батареек.
• Многофункциональная кнопка, распознающая 1 и 2 нажатия – для них можно назначить определенные действия с привязанными приборами.
• Широкий обзор ИК-датчика движения, охватывающего сектор в 170°.
• Большое количество подключаемых систем – электрика и освещение, бытовые приборы, телевизоры, охранная сигнализация и т. д.
• Все компоненты основного набора уже «привязаны» друг к другу.
• Очень низкая стоимость – 4000 рублей.

Минусы:

• Хаб в розетку придется включать через адаптер из-за нестандартной вилки.
• Отсутствие камеры в базовом комплекте – без нее вы сможете только получать оповещения на смартфон, но не увидите, что происходит дома.