Oprettelse af et smart home system. Scenarier for smarte hjem. Slukker lyset i hele huset

Film viser ofte et levende rum, der ser ud til at leve sit eget liv. Elpærer lyser op med en håndbevægelse, gardiner åbnes, og musik spiller efter et bestemt ord. Alt dette udstyr er intelligent hjemmesystem, og vi foreslår, at du overvejer, hvordan du gør smart hus med dine egne hænder, hvad der er nødvendigt for dette, og også hvad er diagrammet for et sådant system.

Smart hjem - hvad er det?

Smart home refererer til home automation, som er en boligudvidelse af bygningsautomation. Hjemmeautomatisering kan omfatte centraliseret styring af belysning, HVAC (varme, ventilation og aircondition), husholdningsapparater, portåbnere, døråbnere, GSM og andre systemer for at give forbedret bekvemmelighed, komfort, energieffektivitet og sikkerhed. Det skal bemærkes, at for nogle kategorier af befolkningen (ældre, handicappede) kan denne begivenhed blive nødvendig.

Foto – ideer til distribution af smarte hjem
Foto – Simpelt smart hjem

Med den seneste introduktion af SMART-teknologier i vores liv, kan mange ikke længere forestille sig deres liv uden automatiske installationer, softwareudstyr, vi har brug for trådløst internet, husholdningsapparater.

Home automation refererer til brugen af ​​computer og informationsteknologi til at styre husholdningsapparater og deres funktioner. Det kan variere fra simpelt fjernbetjening belysning til komplekse computer/mikrocontroller baserede netværk med varierende grader af intelligens og automatisering. Hjemmeautomatisering skal hovedsageligt være så simpelt som muligt.

Foto – Smart dørlås

Fordele ved at bruge " smart hjem» i en lejlighed baseret på PIC eller WAVE:

1. Økonomisk forbrug af tid på daglig opsætning af forskellige mekanismer, modtagelse af opkald, afsendelse af mail;
2. Brugen af ​​gasformige eller flydende brændstoffer, og senere brugen af ​​elektricitet, muliggjorde øget automatisering i varmesystemer, hvilket reducerede arbejdskraft nødvendig for manuel tankning af varmelegeme og komfur.
3. Udviklingen af ​​termostater muliggjorde mere automatiseret styring af opvarmning og senere køling;
4. Sådan udføres sikkerheden ofte industrianlæg, beboelseslokaler;
5. Efterhånden som antallet af kontrollerede enheder i et hjem stiger, øges deres sammenkobling. For eksempel kan en ovn sende meddelelser, når den trænger til rengøring, eller et køleskab, når den trænger til service.
6. I simple installationer kan smarten tænde lyset, når en person kommer ind i rummet. Afhængigt af tidspunktet på dagen kan tv'et også indstille på de ønskede kanaler, indstille lufttemperaturen og belysningen.

Et smart hjem kan give en grænseflade at få adgang til husholdningsapparater eller automatisering til at give kontrol og overvågning på din smartphone, gennem en server, mini Smart til iPhone, iPod touch, samt brug af en bærbar computer (særlig blød: AVR Studio er påkrævet).

Foto – Hjemmestyring via tablet

Video: Schneider Electric smart home system

Smart hjem elementer

Elementer hjemmeautomatisering omfatter sensorer (f.eks. temperatur, dagslys eller bevægelsesdetektering), styreenheder og aktuatorer såsom motoriserede ventiler, kontakter, motorer og andre.

Foto – Huskontroldiagram

Denne opvarmning, ventilation og aircondition, HVAC kan styre temperatur og luftfugtighed, for eksempel, en internetkontroltermostat giver boligejeren mulighed for at fjernstyre bygningens varme- og klimaanlæg, systemet kan automatisk åbne og lukke vinduer, tænde radiatorer og kedler og gulvvarme.

Belysning

Disse lysstyringsmekanismer kan bruges til at styre husstandslys, teknologi. Dette omfatter også et naturligt belysningssystem, betjening af persienner eller gardiner.

Foto – Smart home diagram

Audiovisuel

• Tilstedeværelseseffekt af fjernbetjening (Dette er den mest moderne teknologi, der bruges til at øge sikkerheden). Det går ud på at tænde lyset og spille musik.
• Simulering af tilstedeværelse
• Temperaturregulering
• Lysstyrkejustering (elektriske lamper, gadebelysning)
• Sikkerhed (alarm, persienner).

Sådan laver du et smart hjem

Du kan lave et intelligent system med dine egne hænder, mest en budgetmulighed– dette er opsætning af lysstyring i huset eller tænding af computeren.

Foto – Mulighed for smart hjemmestyring

For at lave en lampe, der lyser af sig selv, skal du tilslutte specialudstyr til den. Der er flere muligheder for at løse dette problem:

1. Installer et akustisk relæ (1 eller x10-leder);
2. Fastgør lysdæmperen;
3. Tilslut bevægelsessensoren.

Den nemmeste måde at arbejde på er med en sensor. Det sælges i enhver online butik, du kan købe en kanal enhed, eller du kan udvikle din egen i henhold til dine parametre. Den eneste bemærkning er, at du ikke kan installere en glødelampe med en sådan enhed, den kan muligvis ikke modstå belastningen og eksplodere, det er bedre at arbejde med en LED.

Foto – Smart hjem koncept

En anden "smart" lydløs mulighed er en lysdæmper. Her skal du røre ved lampen, afhængigt af antallet af berøringer vil taleenheden ændre lysstyrken. Dette er meget praktisk at bruge på en lampe i et soveværelse eller børneværelse.

For at opsætte temperaturstyring og regulering har vi brug for et flerkanalssystem. Det centrale temperatur- og fugtkontrolkredsløb består af:

• Sensorer (ds1820), der måler den fysiske tilstand af væske og luft.
• Controllere (rfm12), som kan være simple fysiske komponenter eller komplekse enheder særligt formål eller indlejrede computere.
• Lunex-drev, der reagerer på controller-signaler.

Mest moderne måde– dette er at købe alle komponenterne i et smart hjem, ledninger, termostater. Installer derefter enheder i hvert rum, en termostat til radiatoren og en til kedlen. Du skal også bruge en kontrolleret enhed, eller "hjernen" i hele systemet. Det anbefales at installere det på varmeindløbsrøret.

Foto – Smart home system

Den nemmeste måde at installere et videoovervågnings- og alarmsystem på. Grundlæggende bestemmelser for installation af sikkerhedssystemer:

1. Du skal tilslutte sensorer på vinduer og døråbninger, hvor det elektriske vil være det mest produktive;
2. Det sværeste er at vælge et bord til smart home-controlleren, betjeningen af ​​middelmådige dele og signalniveauet afhænger af det;
3. Mange eksperter mener, at indikatorer skal monteres på gulvniveau. Omkring 20 cm fra fodpladen øger dette effektiviteten;
4. Det er tilrådeligt at etablere konstant overvågning og etablere et digitalt system for kontakt med sikkerhedstjenesten. Ofte installerer ansvarlige ejere et særligt program på deres Personlig computer, som giver dig mulighed for at styre driften af ​​systemet fra hvor som helst, hvor der er internet (Elena Tesla og hendes bog: "Smart Home: How to Do It Yourself" råder til at gøre dette; der er også andre løsninger der). Du kan aktivere SMS-beskeder.

Et smart hjem er meget bekvem måde for at gøre dit liv lettere, købes ofte hele systemet helt (Arduino, KNX, Linux).

Prisen for hvert system er individuel. De mest populære mærker er følgende: beckhoff, gira, lpt, redeye, Smart Switch IOT-skærm, teleco. Vi anbefaler, at du rådfører dig med specialister, før du bygger sådanne boliger, de hjælper dig med at beregne belastningsniveauet og beregne strømforbruget.

Foto – Lysstyring via telefon

For at få ideer kan du se V.N. Gololobovs "Smart Home" med dine egne hænder, DJVU eller PDF, se vores billeder og videoinstruktioner gratis og læse råd fra berømte mestre.

Goddag, kære forumbrugere!
På dette øjeblik suspenderede mit byggeri af et hus med to etager og en kælder. Mens det var koldt, kom ideen til at skabe et "smart home"-system på egen hånd og på forhånd tænke over, hvor vi skulle placere alt.
Jeg beder om jeres hjælp til at forstå, hvor meget systemet med mine ønsker vil koste mig.

Så tanken om følgende snurrer i mit hoved:
- automatisering af lys (ikke alle steder. kun almindelig natbelysning, ekstern belysning, og måske et par rum og en korridor)
- sikkerhedsautomatisering (bevægelse, åbning osv.)
-automatisering af videoovervågning
-gas, lækage, røgsensorer
- samtaleanlæg. porte.
- ventil til vand, gas.
- opvarmning (enten ventiler på rørene, eller direkte til kedlen; i øvrigt vil kedlen helt sikkert være en DEO på 40-50 kilowatt). kedlen er mere interessant - men jeg ved ikke, hvilke protokoller der er med kontrolpanelet.
-nogle stikkontakter og fuldstændig mørklægning af nogle rum.
-ventilationskontrol (hastighed, lukning)
-temperaturfølere inde/udvendigt
- alt er på ledninger. ingen wifi.
-en multimedieserver er ikke rigtig nødvendig i dette system. vil være standard.

1. god server på x86, eller to - den ene til videoovervågning, den anden til styring af hele det smarte hjem. Den er tilgængelig, selvom den ikke er særlig kraftfuld.
2. Styr interface fra konsoller på etager\switches\Android-Windows smartphone. samtidig udelukker vi skyen! kun lokalt web, muligvis åbent til internettet (eller ved hjælp af VPN, hvis det styres på afstand). konsoller er ikke påkrævet, men mobiltelefoner er ønskelige. men ingen skytjenester.
3. mere eller mindre bekvem kontrolgrænseflade.
4. Brug parsnoet kabel til at strække det hele på tværs af gulvene og arbejde kun over wiren. Jeg ønsker absolut ingen trådløse sensorer eller kontroller.
5. Jeg planlægger kun at bruge LED-belysning, selvom nogle lamper kan være halogen.
6. Jeg vil gerne dæmpe nogle steder.
7. Jeg vil gerne have en applikation til Android/Windowsphone, der kunne oprette forbindelse til den lokale server ikke gennem skyen, men direkte.
8. automatisk kattefoder/drikker)

Som et resultat ønsker jeg at få følgende:
1. fra telefonen, komplet styring af alle forhold i huset, plus et bogmærke, hvori jeg ville se billedet fra kameraerne.
2. kontrol fra et TV (med miniPS), tablet (konsol), kontakter.

Jeg har programmeringsevner, men begrænset. Windows-familie - admin, Linux - på brugerniveau.

Dette spørgsmål opstod for mig, fordi:
1. Jeg kan ikke beslutte mig for protokollen for interaktion mellem smart home-enheder, og som et resultat ved jeg ikke, hvad jeg skal implementere.
2. Jeg ønsker ikke rigtig at blive knyttet til tandstangenheder på grund af den høje pris og begrænsede muligheder.
3. Jeg ønsker ikke at bruge trådløse løsninger.

Jeg er helt sikker på at der skal være installeret systemer på pc'er, med applikationer til Android, med den funktionalitet som jeg har brug for. og der skal være automationsudstyr (sensorer, relæer, lysdæmpere), som ikke skal koste de store penge, som vores distributører ønsker.

Jeg er meget tilfreds med tilgængeligheden af ​​billigt kinesisk jern, men jeg er skuffet over dets kvalitet.

På forhånd tak for at pege dine tanker i den rigtige retning.

Udtrykket "smart home" betyder i dag den omfattende introduktion i hverdagen af ​​højteknologiske enheder, der gør det muligt at levere højt niveau beboernes komfort. Særpræg systemer af denne type er den maksimale automatisering af en række processer med minimal menneskelig deltagelse. Derudover er et af kriterierne for et "smart hjem" centraliseret styring af alle enheder involveret i komplekset. Smart Home-systemet har et modulært design og består af funktionelt adskilte blokke med deres hel eller delvise integration i et enkelt system. Hvert modul er involveret i at udføre strengt udpegede opgaver, i mellemtiden kan blokkene interagere med hinanden.

Muligt modulært indhold af et moderne smart home system:

• Central kontrol controller, som kombinerer andre komponenter og sikrer deres interaktion. En sådan controller kan enten være en industriel løsning i form af en komplet enhed eller en almindelig computer med passende software.
  
• Klimasystem. Den består af varme- og ventilationsstyringsenheder, der sikrer opretholdelsen af ​​et givet mikroklima i rummet.
  
• Lys- og kontaktstyring energiforbrugere.
  
• KTSO(et sæt tekniske sikkerhedsmidler). Indeholder et sikkerheds- og brandalarmsystem, et videoovervågningssystem og moduler til fjernunderretning af ejeren om alarmsituationer.
  
• System til regnskab, indsamling og opbevaring af data. Modulets opgaver omfatter indsamling af information fra måleapparater, registrering af forskellige hændelser og tilvejebringelse af data til analyse for at vurdere effektiviteten af ​​hele komplekset.
• Forbindelseskanaler. Netværk, der opererer med TCP/IP-protokollen i kablede eller trådløse versioner, bruges som datatransmissionskanaler. For at integrere enheder med specialiserede grænseflader i netværket bruges passende konvertere.

Hvert af ovenstående moduler kan implementeres ved hjælp af forskellig hardware og software. De mest almindelige og hyppigt anvendte løsninger er som følger:

Styring

Som en styringscontroller af et smart home-system er det mest berettigede brugen af ​​en industriel singleboard-computer. Sådanne computere er kendetegnet ved deres lille størrelse, lave strømforbrug og mangel på mekaniske dele(blæsere, harddiske) og køre på open source-software. Antallet og typen af ​​tilgængelige grænseflader kan i de fleste tilfælde ændres og suppleres.

Det er logisk, at uafhængig programmering af sådanne enheder kræver visse færdigheder og viden. Adgang til controlleren udføres over netværket ved hjælp af WEB-grænsefladen eller klientapplikationer. Der er også færdige løsninger designet til at styre hele komplekset og give brugeren en enkel, brugervenlig grænseflade til konfiguration.

For at styre et smart hjem er det praktisk at bruge universelle fjernbetjeninger, der understøtter udførelse af makroer - ordnede sæt af handlinger. Radio fjernbetjeninger i I dette tilfælde mere effektive end IR-fjernbetjeninger, da de tillader kontrol uden for IR-modtagerens direkte synsfelt. Et mere moderne kontrolpanel kan være en smartphone med specialiseret software installeret på den.

Klima

Klimastyring implementeres ved at vurdere aflæsningerne af temperatur- og fugtighedssensorer. Baseret på analysen af ​​disse data er det lavet automatisk justering opvarmning, tænd eller sluk for aircondition, ventilation og befugtningssystemer.

Belysning

Dette implementeres ved at installere lys-, tilstedeværelses- eller kombinerede sensorer. Om nødvendigt giver kontrolcontrolleren dig mulighed for at styre belysningen efter en tidsplan. Ved brug af lysdæmpere er ikke kun diskret, men også jævn justering af lysstyrken af ​​lyskilder mulig.

Sikkerhed og sikkerhed

Et sikkerhedssystem kan bestå af flere undersystemer:

1. Sikkerheds- og brandalarmsystem (FS). Tilstedeværelsessensorer bruges som detekteringsenheder, der reagerer på forekomsten af ​​infrarød stråling, der er iboende i den menneskelige krop i det kontrollerede område. Magnetiske kontaktsensorer er installeret for at registrere døråbning. Brandsikkerhed styret af røg-, temperatur- og gaslækagesensorer. Mange moderne systemer sikkerheds- og brandalarmanlæg har et radiokommunikationsmodul, der giver dig mulighed for at underrette ejeren ved hjælp af GSM- eller 3G-netværk. Ofte tillader OPS tilslutning af eventuelle elektriske apparater via tør relæ, som giver dig mulighed for at blokere låsen, tænde belysningen, sirene osv. ved et alarmsignal. Nogle gange inkluderer alarmsystemet en fugtighedssensor, som tillader rettidig detektering af vandlækage.

2. Adgangskontrolsystem. Består af en identifikationsanordning, selve identifikatorerne (elektroniske nøgler, radiomærker, fingeraftryk), en blokeringsanordning (lås, barriere, automatiske porte) og er beregnet til at begrænse adgangen til et rum eller område.

3. Videoovervågningssystem. Det er et kompleks bestående af videokameraer og videosignalbehandlings- og lagringsenheder.

Regnskab og databehandling

I de fleste tilfælde implementeres denne funktionalitet ved hjælp af en kontrolcontroller ved hjælp af passende software.

Forbindelse

Transportkanalen er som regel et lokalt netværk lavet ved hjælp af kablet eller trådløs teknologi. For at styre netværket bruges en router til at styre alle netværksenheder og yde beskyttelse mod uautoriseret adgang til hver af dem. Moderne teknologier højhastighedsdataoverførsler tillader samtidig brug af netværket til udveksling af information mellem computere, transmission af IP-tv-signaler, telefoni og betjening af smart home-komponenter.

Ud over ovenstående bruger smart home-systemer ofte enheder, der ikke interagerer med hele komplekset. Det kan være apparater til automatisk rengøring (robotstøvsugere), automatiske vandingssystemer til planter, fodring af kæledyr og meget mere. På trods af det faktum, at sådanne enheder er autonome, er deres integration med systemet ganske mulig ved blot at tænde eller slukke for strømforsyningen med kontrolcontrolleren.

Video om emnet

Med udviklingen af ​​teknologi og forskellige elektroniske enheder bliver det muligt helt at overføre styringen af ​​systemer placeret i lejligheder og huse til en automatisk offline-tilstand. Smart hjem hvad er det? Så lad os først definere, hvad et smart home system er. Dette er et innovativt avanceret system til hel eller delvis automatisering med forskellige tekniske systemer opholdsrum rettet mod hjemmets komfort uden mekanisk menneskelig indgriben. Et integreret smart home control system kan styre og på det rigtige tidspunkt tænde og slukke for udstyret, der er inkluderet i det, samt informere ejeren om dette.

Smart home funktioner

Dette automatiske kompleks kan styre følgende udstyr og udføre følgende operationer, med andre ord lister vi systemets muligheder:

1. Konstant overvågning og kontrol over sikkerheden i boligkvarterer og omkringliggende områder. Denne funktion kan omfatte videoovervågningssystemer samt en række foranstaltninger i forbindelse med uautoriseret adgang. Et sikkerhedskredsløb, der inkluderer en sirene, kan sende et signal parallelt til sikkerhedstjenesten;
2. Brandsikkerhed;
3. Styring og vedligeholdelse af den indstillede temperatur inde i et separat rum eller hele rummet. Dette opnås ved korrekt drift af varmeudstyr, klimaanlæg og ventilation i de etablerede tilstande;
4. Overvågning af strømforsyningen og tænding af en backupkilde i tilfælde af hovedstrømsvigt. Dette inkluderer uafbrydelige strømforsyninger og stabilisatorer.
5. Tilrettelæggelse af korrekt og omkostningseffektiv vandforsyning. Det gælder både for kulde og varmt vand. Denne funktion kan også have sensorer, der reagerer på sprængning eller lækage af vandforsyningsrør;
6. Styring af belysning ved ankomst, afgang, eller når ejerne er fraværende. Dette udstyr er opdelt i nød- og arbejdsbelysning. Under ejernes fravær kan den tænde for belysningen for at gengive processen med tilstedeværelsen af ​​mennesker i huset og derved skræmme ubudne gæster og tyve væk fra hjemmet;
7. Konstant overvågning døgnet rundt af funktionen af ​​alle tændte systemer;
8. Omstilling af husholdningsapparater, telekommunikation og forskelligt multimedieudstyr til automatisk tilstand;
9. Vanding ind varmt vejr græsplæner og haver, fodring af kæledyr og fisk.

Smart home-systemet er ikke kun rettet mod at kontrollere og skifte alt udstyr, der er placeret i huset, men også på deres økonomiske brug, det vil sige at reducere energiomkostningerne. Driften af ​​dette system er meget relevant, hvis en person eller mennesker med handicap bor i lokalerne. Anvendes til intelligent overvågning og kontrol computerteknologi og specialudviklede programmer til dette.

Smart hjem udstyr

Markedet for moderne enheder og systemer rettet mod automatisering er fyldt med både højkvalitetsprodukter og forfalskninger, så hvis en person beslutter sig for at implementere systemet selv, anbefales det ikke at spare på kvaliteten. skab Kort beskrivelse, angive på plantegningen nødvendige noder dybest set ikke et problem.

Listen over udstyr, der kan bruges til at organisere og opsætte et smart hjem:

• Belysning og strømafbrydere til stikkontakter;
• Alle slags lysdæmpere til justering af lysstyrken i belysningen;
• Udstyr til styring af persienner og skodder;
• Sensorer til bevægelse, lys, temperatur, brand, atmosfærisk tryk, vandlækage, tilstedeværelse osv. Sensorer til et smart hjem bør kun vælges pålidelige, da dette er det vigtigste værktøj til systemet;
• Konverter telefonlinje;
• Intercom linje konverter;
• Mikrofon med AGC og ADC (fungerer som stemmekontrol smart hjem);
• GSM-modul;
• IR-modtager og -sender;
• IR RF repeater;
• Spændingsmåler;
• Stabilisator og uafbrydelig kilde ernæring;
• Strømmåler;
• Kontrolenheden og grænsefladen er berørings- eller trykknap. Der sættes ofte et password på kontroludstyret;
• Frekvensmåler;
• Kugleventiler med elektrisk drev.

Hvordan fungerer et smart hjem?

Til automatisk drift Alle systemer, der er inkluderet i smart home-komplekset, bruger moderne elektroniske sensorer, en controller og relateret udstyr. Alle er forbundet til et enkelt styrekredsløb, hvorigennem ovennævnte processer opstår. Det vil sige, at afhængigt af det valgte udstyr bruges visse sensorer. Smart home-teknologier kan afvige lidt fra hinanden, men deres hovedfunktion er stadig automatisering. For at visse lamper, som ejeren vælger at tænde, skal de for eksempel være forbundet via solcelleaktivitetssensorer, det vil sige reagere på belysning i eller uden for rummet. Derudover kan belysningsudstyret reagere på tilstedeværelsen af ​​en person og tænde eller slukke, når han kommer og går uden at påvirke lyskontakten.

Varmesystemet og klimaanlægget arbejder omtrent efter samme princip. Der er sensorer i hele huset, der reagerer på temperaturændringer, ejeren skal kun indstille den optimale temperatur for ham i hele rummet eller i hvert værelse, og det smarte hjem vil selv bestemme og træffe det nødvendige valg, om der skal tændes for køling, varme eller blot ventilation. Den samme situation gælder for fugtighedsparametre.

Al information fra sensorer, aktuatorer, energi- og vandforsyning samt sikkerhedsudstyr sendes til den centrale controller (processor), som er hjernen i hele systemet.

Alle systemer kan opdeles i:

1. Informative sensorer og kameraer;
2. CPU;
3. Aktuatorer (alle former for elektriske ventiler og portventiler);
4. Kontrol- og styringssystemer for alle disse processer.

Smart hjem design

Selvfølgelig er installation og design af et smart hjem en simpel sag, og det er bedre at overlade det til fagfolks skuldre, da installation og installation vil være påkrævet stor mængde sensorer langs hele rummets og lokalområdets omkreds. Et smart home system til en lejlighed er billigere, men det afhænger selvfølgelig af kundens ønsker og hans økonomiske muligheder.

Installationen kan opdeles i tre faser:

1. Tilslutning og grænseflade til et enkelt system af alle enheder og udstyr, der findes i lokalerne. Dette gøres ved brug af forbindelsesledninger eller radiobølger, samt speciel software;
2. Der installeres og justeres sensorer, der vil indikere tilstanden af ​​dette eller det pågældende udstyr, for eksempel om gardiner, persienner eller indgangsporte er lukkede;
3. Ved at parre alle disse systemer med en mikrocontroller, det vil sige med hjernen i et smart hjem, vil det sende et signal til ejeren om udførelse, modtage et fjernsignal til at styre dette udstyr og også udføre foranstaltninger, der har til formål at spare omkostninger. I nogle tilfælde anbefaler designere også at installere nødafspærringsventiler eller portventiler på indløbsvandforsyningen og gasforsyningsrørene samt på deres kommunikationsudtag. I tilfælde af en nødsituation, og hvis ejeren ikke bekræfter tilladelsessignalet til at lukke, vil controlleren selv være i stand til at slukke eller slukke for den nødvendige forsyning af en eller anden kilde. Problemsituation kan være falsk, vi må ikke glemme det. Under alle omstændigheder har du et valg, om du vil styre det via internettet eller via et radiosignal, ved hjælp af en smartphone eller en speciel fjernbetjening.

Der er flere måder at implementere ideen om et smart hjem på:

• Køb af et færdigt projekt, samt nøglefærdig installation, som tilbydes af mange virksomheder;
• Køb af et færdigt modulsæt og integration i det eksisterende hjemmesystem;
• Lav selv hele systemet, det vil sige, lav selv udvikling, design, pakning og installation af systemet "fra bunden". Det er i hvert fald kreativt arbejde.

Før du træffer en beslutning, anbefales det at evaluere både dine evner og styrke til at installere det selv, og rådføre dig om omkostningerne ved nøglefærdig installation i en bestemt region eller land. Installation af et smart home system, design og installation kan udføres både som et komplekst og individuelt. Priserne for disse tjenester og produkter kan variere meget, så langt valg uundgåelige. Sammenligning af smart home-systemer er rettet mod at garantere dens drift, såvel som på sandsynligheden for en fejlagtig eller falsk alarm. Dette er de vigtigste kriterier, der skal tages i betragtning, når du vælger.

Videoinstallation og opsætning af et smart hjem

I dag er der mange elementer i et elektrisk styresystem - forskellige temperatur-, bevægelses- og lydsensorer. I forbindelse med de interne elektriske ledninger i et hus eller en lejlighed er de i stand til at automatisere processerne med at tænde/slukke lys, opvarme og kontrollere driften af ​​nogle husholdningsapparater under hensyntagen til tidstilstande. Men det bliver det ikke centraliseret system kontrol, det vil sige, at du ikke vil være i stand til at styre lyset og andre forbrugere fra en enkelt enhed.

Det er det, der er godt ved et smart home-system, for med det kan du styre alle forbrugere, der er tilsluttet ledningerne ved hjælp af én enhed - mobil (tablet, smartphone, fjernbetjening) og/eller stationær (computer/laptop, systemets grafiske grænseflade). I dette tilfælde er alle sensorer og relæer også til stede i systemet og styrer strømforsyningen automatisk.

Ud over almindelige husholdningsforbrugere kan et intelligent (smart) hjem overvåge og styre kommunikationssystemer, brandslukningssystemer, sikkerhedsalarmer, telefonlinjer og mange andre, herunder forsyningsselskaber.

Men for fuldstændig kontrol af husholdningsapparater, for eksempel regulering af tilstandene for et klimaanlæg eller køleskab, skal enhederne selv have et specielt stik, gennem hvilket der oprettes forbindelse til kontrolsystemets elektroniske logiske controller. Dernæst vil vi overveje det grundlæggende, der vil give dig en forståelse af smart home-systemet, dets driftsprincip og dets komponenter.

Komponenter i et smart home system

Først og fremmest er det værd at bemærke, at der i dag er mange modifikationer og konfigurationer, hvor det smarte hjem kontrolsystem kan implementeres. Mange producenter leverer systemsæt med indbygget Wi-Fi og/eller Bluetooth-sendere (kommunikationsmoduler) indbygget i controlleren, som kan bruges til at styre systemet trådløst via en mobil enhed i lejligheden/huset.

Typer af smart home system arkitektur

Der er modifikationer, hvor styringen sker via Ethernet-grænsefladen (kablet, via); de skal desuden forbindes til switches og Wi-Fi routere til trådløs styring, hvis de ikke er indbygget i controlleren. Hvad angår manuelle kontakter, kan de også tilsluttes den centrale controller trådløst eller gennem elektriske ledninger. Generelt findes der en række forskellige udstyr til et smart home system, og systemet består af følgende elementer:

• smart home controller (hoved- og diskrete input/output-modulatorer);
• udvidelses- og kommunikationsmoduler (switches, routere, GPS/GPRS-moduler);
• skiftende elementer elektriske kredsløb(relæer, lysdæmpere, strømforsyninger);
• måleinstrumenter, målere og sensorer (bevægelse, temperatur, lys osv.);
• systemkontrol (fjernbetjeninger, berøringspaneler, PDA'er, tablets);
• aktuatorer(vand, ventilation, gasventiler, rullegardiner osv.).

Ved valg af udstyr er det også vigtigt at overveje, hvilken protokol (metode) for datatransmission af Smart Home-systemet der anvendes. For eksempel bruger den udbredte EIB\KNX-protokol computernetværk, radiokanaler og elektriske strømnetværk som datatransmission. Der er også X10-protokollen, som bruger husstandsnetværk AC 230 V: Enheder udveksler et signal givet i det øjeblik, AC-strømmen går gennem nul. Sådanne signaler er radiofrekvensimpulser ved 120 kHz, med en varighed på 1 ms.

Hvad er en controller til et smart home system?

En smart home controller er en enhed, der styrer alle forbrugere og enheder, og som også sender en rapport til ejeren om status for disse forbrugere. Den styres af temperatur-, luft- og lyssensorer til at styre lys-, varme- og klimaanlæg. Kan programmeres til at gøre forskellige handlinger over tid i henhold til en tidsplan. Ud over offline-tilstanden kan controlleren kontaktes via en speciel grænseflade (computernetværk, mobiloperatør eller radionetværk) og manuelt styre enhederne.

Enheder styret af en smart home system controller

Det er nødvendigt at vælge en controller afhængigt af, hvordan man ønsker at opbygge styresystemets arkitektur. For eksempel er der to typer af ledelsessystemer: centraliserede og decentrale. Det centraliserede kontrolsystem er baseret på en enkelt højtydende central controller, der styrer alle forbrugere (apparater) og forsyningsnetværk i huset.

I tilfælde af decentral styring består et intelligent smart-hjem-system af flere enklere controllere, som hver har funktionerne til at styre en bestemt zone - et rum og alle enheder i det, separate belysningsgrupper i hele huset, husholdningsapparater til specifikke formål osv. (regionale controllere).

Central controller for et moderne smart home system er det en computer indesluttet i en lille plastikkasse, der har sit eget OS (operativsystem), RAM og mange elektroniske komponenter til at skifte (kontrollere) signaler: elektroniske relæer, territorialnøgler osv.

Et af de komplette sæt af smart home-systemets centrale hjemmecontroller (trådløst transmissionsmodul, USB, COM, Ethernet-porte ombord)

Afhængigt af konfigurationen kan der også være et indbygget GSM-modul til fjernbetjening via en mobiltelefon, en Wi-Fi-sender til styring af systemet fra hvor som helst i huset og en grafisk touch- eller trykknap-interface (LCD-skærm ). Derudover stik til tilslutning til computer og/eller netværksudstyr: Ethernet, USB.

En sådan controller er i stand til at styre intelligent udstyr såsom køleskabe, mikrobølgeovne, forsyningsselskaber osv. (hvis udstyret selv har en sådan funktion), rapportere til ejeren selv data såsom temperaturen i køleskabet, indgående og udgående telefonlinje opkald og meget mere.

Regional controller , en diskret input-output modulator er en laveffekt logisk elektronisk styreenhed, hvorpå smart home-teknologi er implementeret (til sammenligning er frekvensen af ​​mikroprocessoren CC ca. 500 MHz, RC er ca. 50 MHz), som, som en regel, ikke har operativ system og systemkonfigurerbar. Den kan konfigureres til alle elementære scenarier baseret på tid eller signaler fra bestemte sensorer.

Programmerbar smart home system controller med Ethernet interface (stik til tilslutning til et netværk)

Han varetager elementære opgaver og arrangementer. For eksempel giver en lyssensor tilsluttet den et signal (når det bliver mørkt); controlleren sender et signal til executive relæet eller gruppen for at styre belysningen. Det giver også ejeren besked om hver handling. Med andre ord er en diskret I/O-modulator en slags intelligent programmerbar elektronisk relæ.

En sådan enhed består også af elektroniske komponenter til netværksskift og en intellektuel del: en mikroprocessor med hukommelse. Den (afhængigt af producenten og konfigurationen) kan have et USB-, Ethernet-interface og andre porte til kontrol, programmering og rapportering til ejeren.

Hvad er udvidelses- og kommunikationsmoduler til et smart home-system?

Udvidelsesmoduler er enheder, der er forbundet til controlleren og udvider dens funktionalitet. Dels er adaptere, dobbelt-tripler og måleinstrumenter også udvidelsesmoduler. Sådanne enheder kan indbygges i controlleren, tilsluttes separat via et specielt designet stik eller et fælles stik til Ethernet, USB og andre grænseflader. På grund af det faktum, at virksomheder, der producerer smart home-systemer, bruger forskellige systemer kryptering af datatransmission, når du vælger et udvidelsesmodul, er det vigtigt at være opmærksom på dets kompatibilitet, hvis controlleren er købt fra en anden producent.

Til højre er smart home system controllere med indbyggede trådløse datatransmissionsmoduler

Kommunikationsudvidelsesmoduler For et smart home-system er de datatransmissionsenheder trådløst eller kablet. De første omfatter de velkendte Wi-Fi-routere, som forbindes til controlleren på samme måde som til en computer, via Ethernet eller USB (der er også specielt "skærpede" mærkede moduler med eget tilslutningssystem). Mindre almindeligt anvendte er separat tilsluttede GSM/GPRS-moduler (da de normalt er indbygget), ved hjælp af hvilke smarthome-systemet kan kommunikere med ejeren via SMS-alarmer til hans telefonnummer. Der er moduler trådløs kommunikation Bluetooth (radiosignal) og IR (transmission via infrarød stråle).

Trådløse moduler GSM kommunikation og Wi-Fi; kablet Ethernet-switch

Til en kablet metode til at udvide kommunikationen bruges switche - enheder, der forbinder flere klienter (computere, controllere og andre intelligente enheder) til et lokalt netværk. De er nødvendige for enheden decentraliseret system smart home, når der er flere regionale controllere, samt at skabe et fælles netværk med computere og andre smarte enheder ved hjælp af passende grænseflader. Når signaltransmissionsafstanden er lang, bruges specielle digitale forstærkere – repeatere – til at forstærke den.

Funktionsudvidelsesmoduler Smart home-systemer har en bred vifte af funktionalitet og er som regel forbundet til en fælles eller speciel interface-stik. De udvider listen over controller-funktioner, for eksempel gør talemeddelelsesmodulet det muligt at styre systemet ved hjælp af lyd- (stemme)kommandoer. Det er også muligt at få det smarte hjemmestyringssystem til at afspille lydbeskeder (hilsener, advarsler, lykønskninger osv.) på højttalerne.

Udvidelsesmoduler til styring af komplekse mekanismer, stepmotorer mv.

Det er også værd at bemærke udvidelsen af ​​funktionalitet gennem adaptermoduler, som kan bruges til at opnå kompatibilitet mellem forskellige enhedsstandarder. Specielle kontrolmoduler er designet til at styre forskellige specifikke enheder (motorer, døråbnings-/lukkemekanismer, ventilationsventiler, meget mere) og elektriske kredsløbskoblingselementer. En smart home-controller har således ikke strøm over strømafbrydere (stik, afbrydere), og ved tilslutning af et afbryderstyringsmodul og brug af kontrollerede afbrydere, bliver funktionen til at tænde/slukke dem ved hjælp af controlleren. For at tilslutte lysstyringer (dæmpere - se nedenfor) til smart home-systemet kræves der også specielle udvidelsesmoduler.

Hvad er koblingselementer i et smart-hjemsystemkredsløb?

Konceptet med at skifte et elektrisk kredsløb betyder at lukke/åbne det, samt regulere spænding og andre parametre elektrisk strøm. Spændings- (belysnings-) regulatorer, omformere/transformatorer, strømforsyninger, afbrydere og relæer er alle koblingselementer, uden hvilke installationen af ​​et smart home-system (som ethvert elektrisk ledningssystem) ikke kan fuldføres. De kan have indbygget beskyttelse mod netværksoverbelastning og kortslutning og fungerer for at åbne kredsløbet og dermed udføre en beskyttende funktion.

Et simpelt diagram over et smart hjem-system med en controller, skiftende (kontrol) elementer i et elektrisk kredsløb og elementære forbrugere (i dette tilfælde belysningslamper)

Afbrydere designet til at beskytte elektriske ledninger mod overbelastning eller kortslutning. De vælges i henhold til den effekt, som den elektriske ledningsledning, de kontrollerer, er designet til. Til et smart home system er der både almindelige manuelle og kontrollerede automatiske kontakter.

Billedet viser simple enkeltpolede afbrydere

Førstnævnte har i deres design en mekanisme, der ved opvarmning på grund af overbelastning åbner kredsløbet, og kan også slukkes manuelt. Styrede maskiner har en speciel interface-udgang til kontrolmodulet, hvorigennem hovedcontrolleren og ejeren kan fjernstyre dem uden overhovedet at se ind i kontrolrummet.

Relæer og relæblokke - disse er elementer til styring af strømkredsløb ved hjælp af et signal leveret fra controlleren. Signalet kan forekomme som en laveffektstrøm, normalt 24 V (igen, der er ingen enkelt standard, der er forskellige systemer og producenter) eller andet signal.

Billedet viser elektromagnetiske relæer til overvågning af en eller flere ledninger i et strømkredsløb

I modsætning til afbrydere har relæer ikke beskyttelse, og kredsløbsluknings-/åbningsmekanismen ser det modsatte ud: Når styrespænding påføres den elektromagnetiske del, aktiverer sidstnævnte ankeret og lukker mekanisk kontakterne til strømforsyningskredsløbet (220 V). Det mest basale relæ til at styre en strømkabel fase har tre indgange og en udgang: nul- og elektromagnetkontrolfase (24 V), effektfaseindgang (220 V) fra beskyttende afbryder og dets frigivelse til forbrugeren.

Spændingsregulatorer (belysning) bruges hovedsageligt til at styre den leverede strøm og spænding til lysarmaturer. Grundlaget for sådanne regulatorer er et kredsløbselement - en rheostat, en enhed til regulering af belysning. For et almindeligt strømkredsløb er det en mekanisme med en skyder, indesluttet i en boks med dimensioner af en kontakt og har også en tænd/sluk-funktion.

Lysdæmper styret manuelt (højre) og fjernstyret (venstre)

Den nye type smart home kontrolsystem til lysgrupper indeholder en enhed kaldet en lysdæmper (den er også forbundet til controlleren gennem et specielt kontrolmodul). Denne enhed er designet til at styre en eller flere lysstyrkegrupper og styres ved hjælp af en controller i automatisk tilstand eller eksternt af ejeren, hvilket er praktisk. En anden fordel ved lysdæmperen er, at controlleren gennem den kan styre lysstyrken af ​​belysningen, styret af data om lysniveauet opnået fra lyssensorerne.

Strømforsyninger, transformere, omformere - disse er enheder med kompleks arkitektur, der er designet til at ændre parametrene for den elektriske strøm, om nødvendigt, i en eller anden del af kredsløbet eller gennem hele kredsløbet.

Strømforsyning fra 220 V til 12 V

De bruges på grund af det faktum, at nogle forbrugere er designet til andre strømkarakteristika end de vekslende 220 V/50 Hz, der leveres i hverdagen i CIS og Europa. Tag for eksempel den samme belysning: der er specielle lysstofrør, neon og anden meget dekorativ belysning, der fungerer på 10/12/24 V jævnstrøm. For at opnå sådanne egenskaber er en 220-10V, 220-12V, 220-24V strømforsyning monteret på den tilsvarende sektion af kredsløbet. Sådanne enheder kan fungere i én tilstand, for eksempel 220-24V, eller i alle tre af ovenstående.

Hvad er måleinstrumenter, målere og sensorer i et smart home-system?

Disse enheder er som lugte- og berøringsorganer for en person: de giver en idé om, hvad der sker i miljø. Takket være moderne måleinstrumenter, sensorer (hvoraf sorten er meget stor i dag), modtager controlleren til smart home-systemet data om temperatur, luftfugtighed, belysningsgrad og atmosfærisk tryk ude og inde i lokalerne.

Figuren viser sensorer med elementære funktioner

Instrumenter til rådighed til at overvåge tilstanden ingeniørkommunikation: tryk og måling af vandforbrug og gaslækage med en elektronisk grænseflade, der giver dig mulighed for at overføre disse data til et intelligent smart home system, som vil generere rapporter og sende dem til ejeren.

Analoge sensorer og målere Den traditionelle type bruger lavspændingsstrøm op til 24 V som datatransmission som regel og elektriske ledninger med lille tværsnit som transmissionsmedie. For eksempel indeholder den mest basale lyssensor en fotocelle med en indgang og en udgang, hvorigennem en fase af lavspændingsstrøm passerer. Denne fotocelle ændrer sin modstand, når lys rammer den, og producerer dermed forskellige parametre aktuelle på forskellige tidspunkter af dagen.

Figuren viser elementære analoge sensorer, der reagerer på husholdnings- og kuldioxid

Regulatoren modtager disse værdier, behandler dem og sender derfor et signal om at tænde/slukke grupper af lysarmaturer samt regulere lysniveauet (hvis der er en lysdæmper). Et nogenlunde lignende system, kun med forskellige betjeningselementer, er tilgængeligt i temperaturstyringssensorer (baseret på deres data styrer det intelligente smart home-system varme), bevægelse og støj (lys, alarm), gas- og vandlækager (styring af ventiler, der lukke for gas og vand) og meget mere.

Digitale sensorer og målere den nye generation af enheder har udvidet funktionalitet og er smarte enheder. For eksempel er moderne multifunktionelle bevægelsessensorer i stand til ikke kun at udsende data til controlleren i to parametre: 1 ("ja", der er bevægelse) eller 0 ("nej", der er ingen bevægelse).

Billedet viser en digital luftfugtighedskontrolsensor

De er i stand til at måle afstanden fra sensoren til et bevægende mål, detektere forsinkelser i et objekts bevægelse og meget mere. Alt dette behandles af en mikroprocessor indbygget i sensoren og leveres til controlleren i form af digitale signaler. Det er værd at skelne sensorer fra kontrol- og måleenheder: sensorer og sensorer registrerer hændelser, og kontrol- og måleenheder registrerer fysiske mængder målt krop, genstand (hastighed, vægt, volumen osv.).

Instrumentering – disse er mere komplekse enheder, i modsætning til simple analoge sensorer, der inkorporerer nye smart home-teknologier og styrer en lang række parametre, der giver deres fysiske måleenheder. Digitale barometre, vand- og gasmålere, samme spænding - alle disse er kontrol- og måleinstrumenter.

Varmtvandstemperatur og flowkontrolenhed

I modsætning til analoge enheder og sensorer, moderne digitale, har deres eget beregningssystem baseret på en simpel mikroprocessor; de behandler signalerne og leverer færdige data til smart home controlleren og aflaster derved delvist dens processor. Digital instrumentering og sensorer bruger en speciel grænseflade som datatransmissionsmedium.

Hvad er elementerne og metoderne til at styre et smart home-system?

Det intelligente (smarte) hjemmesystem kan styres på tre måder: lokalt trådløst, eksternt trådløst, lokalt kablet, eksternt kablet. Kontrolenheder er inkluderet i systemet - det er grafiske kontrolpaneler med berørings- eller trykknapindgang, fjernbetjeninger med modtagere indstillet til en bestemt frekvens. Enheder, der ikke er inkluderet i pakken, såsom mobile kompakte computere (smartphones, tablets), konfigureres ved hjælp af speciel software til fjernstyring via verdensomspændende informationsnetværk.

Det smarte hjemmesystem kan styres med fjernbetjening, kontrolpanel og mobile enheder

Trådløs lokal kontrolmetode med en begrænset radius udføres ved hjælp af kontrolenheder via et lokalt (lokalt) radiosignal, Wi-Fi eller trådløse Bluetooth-radionetværk. I princippet kan du på denne måde styre systemet fra hvor som helst i huset og endda fra en nærliggende grund. Dog i store huse Du har muligvis brug for yderligere radiopunkter og trådløse signalforstærkere. Styringen udføres med fjernbetjening, berøringspaneler, mobile enheder (smartphones, tablets, bærbare computere), der har en indbygget eller eksternt tilsluttet sender af et eller andet Wi-Fi-netværk, Bluetooth eller proprietært radiofrekvenssignal.

På tabletskærmen - software til overvågning af indikatorer og enheder forbundet til smart home-systemet

Trådløs fjernbetjeningsmetode tilgængelig, hvis smart home-systemet er installeret på globale netværk eller kommunikationsudvidelsesmoduler, der giver adgang til dem. Disse netværk omfatter GSM/GPRS (styring ved hjælp af mobilkommunikation), Mobilt internet, et særligt dedikeret radiosignal. Tilstedeværelsen af ​​en udgang til GSM/GPRS-netværket gør det muligt for systemet at sende SMS, MMS og lydbeskeder til telefonnummeret på boligejeren. Det er også teoretisk muligt at styre via stemmemenu. Værktøjer til styring af smart home-systemer via globale netværk er som udgangspunkt smartphones, samt tablets og laptops med indbyggede sendermoduler til det mobile internet.

Kablet lokal kontrolmetode afhængigt af de anvendte dataoverførselsprotokoller, kan smart home-systemet have dataoverførselsmedier over snoet par (computernetværkskabel), elektriske ledninger(X10 systemprotokol) eller et andet kabel. I hver regional og central controller giver smart home-kontrolsystemet et output til kablet kommunikation med kontrolenheder, samt udveksling af information med andre smarte enheder, der er "underordnet" hertil. Hvis der er flere enheder, udvides grænsefladen ved hjælp af en switch (se "kommunikationsudvidelsesmoduler" ovenfor), hvilket skaber flere grene. Til den kablede lokale styringsmetode anvendes medfølgende og separate betjeningspaneler og kontakter (tryk-knap og berøring), og du kan også styre via en computer eller laptop tilsluttet kablet.

Touch kontrolpanel til smart home-systemet kombineret med et samtaleanlæg

Kablet fjernbetjeningsmetode smart home-systemer er et netværk større end det lokale, det vil sige at huset styres eksternt via et lagt kabel tilsluttet til internt netværk ledelse. Som regel bruges denne kontrolmetode til styring af automatiserede processer i bygninger. Generelt for hjemmebrug Du behøver ikke at vide dette (styre systemer gennem regionale ledningsnetværk).

Hvad er aktuatorer af et smart home-system?

I modsætning til relæer, som til dels kan kaldes aktuatorer (giver en kommando - relæet lukker/åbner kredsløbet), er aktuatorer styret af intelligent udstyr til et smart home system komplekse elektromekaniske produkter, enheder designet til at teste høje mekaniske belastninger.

På billedet kan du se objekter, der kan have indbyggede aktuatorer af smart home-systemet

Arbejdslegemet for mere komplekse enheder (drev til åbning/lukning af porte, persienner osv.) er en motor, mens det for mindre komplekse enheder (ventiler, låse) er en kerne drevet af en elektromagnet. De fleste styres fra lavspændingsstrøm op til 24 V inklusive, men der er også højeffektdrev designet til 220 V.

Elektromekaniske åbne-/lukkedrev porte, porte, døre, vinduer, persienner og gardiner; elektromekaniske dele indbygget i møblerne, hvilket gør det motoriseret. De kan have en forbindelsesgrænseflade og en fjernbetjening inkluderet.

En pige styrer vinduesmekanismen i et smarthjemsystem ved hjælp af en trådløs fjernbetjening

Avancerede drevmodeller har elementære systemer automatiseret kontrol: indbyggede sensorer og mulighed for at justere hastigheder og ekstreme åbnings-/lukkepositioner. I dag er der oftest autonome drev til gardiner og persienner, som ikke styres af et intelligent smart home-system: styres fra en fjernbetjening af en infrarød sender og ikke har nogen forbindelse med smart home-controlleren. Sådanne enheder betragtes dog også som separate elementer i et smart hjem.

Ventiler lav, medium og højt tryk - det er mere simple mekanismer til styring af vandforsyningsnet (herunder brandslukning), gasrør og ventilation. Ventiler bruges i kontrolsystemer: gas - i gaskontrolsystemer, vand - kontrol af vandforsyning, oversvømmelsesforebyggelse og brandslukning.

Billedet viser en vandventil styret af et smart home system

Meget godt for helbredet, og det er værd at bemærke ventilationsventilsystemet, som udløses af sensorer carbondioxid(CO2). Systemet fjerner gasser, der er skadelige for mennesker, og skaber et gunstigt mikroklima. Sådanne elementære mekanismer omfatter elektromagnetiske låse og andre elementer af adgangskontrol til lokalerne, der er inkluderet i smart home-sikkerhedssystemet. Sådanne enheder har generelt ikke mikroprocessorer og har kun to positioner: åben og lukket.