Умный дом

Размещено на http://allbest.ru

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ «АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

УМНЫЙ ДОМ

Специальность 38.02.03

Операционная деятельность в логистике

Выполнила:

студентка 104А группы

Цилипоткина П.О.

Научный руководитель:

Шайхулова И.И.

Альметьевск, 2023 г.



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Теоретические основы умного дома

1.1 Умный дом

1.2 Функции умного дома

Глава 2. Создание коммуникационных систем

2.1 Уровни создания умного дома

2.2 Энергосбережение

2.3 Климат-контроль

2.4 Дистанционное управление

Заключение

Список использованных источников



Введение

Актуальность любого здания состоит из подсистем, которые отвечают за определенные задачи, возникающие в процессе эксплуатирования данного здания. Чем больше подсистем и функций, которые они выполняют, тем сложнее ими управлять. Для решения данной проблемы была изобретена концепция «умного дома».

Цель умного дома (англ. Smart House) - жилой дом современного типа, организованный для комфортного проживания людей при помощи современных высокотехнологичных устройств. Понятие «умный дом» появилось в 1970 г. и формулировалось так: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства». Под «умным домом» подразумевается система, которая обязана распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и определенным образом на них реагировать. В «умном доме» все подсистемы объединены в единый управляемый комплекс. «Умный дом» - наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством.

Задача данного проекта:

1)Узнать, что такое умный дом

2) Какие бывают виды умного дома

3) Как защищают информацию о умном доме



Глава 1. Теоретические основы умного дома

1.1 Умный дом

Концепция «умного дома» включает в себя следующие положения:

- Интегрированная система управления зданием - системы с возможностью обеспечения комплексной работы всех инженерных систем здания.

- Устранение всего обслуживающего персонала здания и передача функций контроля подсистемам интегрированной системы управления зданием.

- Реализация механизма мгновенного отключения и передачи при необходимости управления человеку любой подсистемой интеллектуального здания.

- Обеспечение корректной работы отдельных подсистем в случае отказа общей управляющей системы или других частей системы.

- Минимизация стоимости обслуживания.

- Наличие в здании проложенной коммуникационной среды.

Одним прикосновением можно превратить пустующий дом в уютное гостеприимное жилище: включится освещение, установится желаемый микроклимат, закроются жалюзи, наполнится ванна... Вы устали и хотите отдохнуть у экрана телевизора или "домашнего кинотеатра"? Дотроньтесь клавиши панели или пульта Д/У - и опустятся шторы, свет плавно погаснет, выдвинется экран и включится проектор.

Используя специальные светорегуляторы, можно изменять яркость, на которую будет загораться лампа при включении, но и период, за который будет достигнута эта яркость.

Система постоянно, измеряя температуру в каждой комнате, поддерживает ее на заданном уровне, управляя непосредственно клапанами радиаторов или заслонками кондиционера, а также, при необходимости, автоматически включает или выключает вентиляцию.

Умный дом (англ. smart home) -- это автоматизированная система управления всеми приборами в доме, которые объединены в единую экосистему. Система может сама принимать решения и выполнять определенные задачи, без участия человека. Вам остается лишь управлять дистанционно нажатием кнопок на пульте/гаджетах или голосовыми командами.

Каждый день «умный дом» экономит денежные средства благодаря различным режимам работы: комфортный режим, ночной режим, режим "никого нет в доме". Смена режимов происходит по расписанию или по команде.

Умный дом отчитывается обо всех событиях, которые происходили в нем во время отсутствия хозяев: кто и когда приходил, сколько времени находился в доме, какие подозрительные личности долго находились возле него. Их лица и действия зафиксированы в его памяти. Об проникновении непрошенных гостей, дом сообщит хозяину и вызовет охрану.

Вам надо быть в курсе того, что происходит у вас дома и управлять им на большом расстоянии? Это можно сделать без проблем с помощью современных средств коммуникации.

Установив на домашнем компьютере программу визуализации, вы сможете легко управлять умным домом через интернет, например: впустить нежданных гостей или выключить/включить свет.

Телефон обеспечит возможность управления умным домом тогда, когда у вас нет доступа в интернет, для этого достаточно набрать свой домашний номер. Управление через телефон происходит по средствам тонального набора.

«Не за горами день, когда окружающие нас вещи научатся думать и станут много более полезны обществу». Н. Винер. 1940 г.

Умный Дом -- это умная система управления, которая обеспечивает согласованную работу всех инженерных сетей дома. Такая система правильно распределяет ресурсы, чем снижает затраты, и обеспечивает понятный интерфейс контроля и управления.

Пока в России, подобные комплексные инженерные системы разрабатывают на профессиональном уровне совсем не много организаций.

При проектировании всех инженерных коммуникаций, объединяют в единый комплекс: водоснабжение, канализацию, микроклимат, энергоснабжение, безопасность, связь, управление светом, мультимедиа и другие системы, обеспечивая реальную и ощутимую домашнюю автоматизацию. Обычно в проект умного дома включается около сорока отдельных систем, для каждой из которых приходится производить сложные технические расчеты.

1.2 Функции умного дома

В наше время умный дом имеет, на первый взгляд, фантастические функции. В нем всё на столько автоматизировано, что даже бытовая техника в нём большинство задач выполняет самостоятельно. Он облегчает жизнь человека и делает ее комфортной и мобильной, избавленной от суеты и домашних забот.

У каждого «умного» дома есть системы автоматизации здания. Это такой комплекс программного обеспечения для управления оборудованием, с помощью которого производится мониторинг и администрирование. Автоматизация здания нужна для эффективного и безопасного обслуживания всей техники жилого помещения. Существует системы, которые срабатывают при возникновении заданных программой условий. Автоматизация здания становится возможной благодаря современным устройствам, станциям и модулям управления, которые могут контролировать работу всего оборудования. В автоматизации зданий важным является то, что есть возможность одновременного и точного учета всех важнейших факторов.

Историческое развитее умного дома

Дадим определение умному дому. Определение, сформулированное в Вашингтоне в 70-х годах: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…», совершенно ничего не объясняет. И в самом деле, многое из того, что представлено на рынке, и продается под названием «умного дома» автоматикой, и системами управления не является. Часто мы сталкиваемся с очень дорогими (это не значит, что они хорошие) «умными домами», которые делаются на потеху богатой и не очень образованной публике. Работоспособность и надежность этих конструкций не выдерживают никакой критики. Другая крайность - пластмассовые «китайские» коробочки с дешевеньким процессором для выполнения какой-то одной задачи.

Поэтому вначале дадим определение, что понимаем под названием «Дом разумный». Это система автоматики, которая обеспечивает комфортные условия существования в доме, вне зависимости от внешних факторов.

Поскольку мы живем во времена, когда экология (особенно в крупных городах) никуда не годится, а аварии государственных коммуникаций становятся нормой, а иногда, вообще не обеспечивают нормального снабжения, тема «дома разумного» становится очень актуальной. И удивительно, что многие системы жизненно-необходимые человеку вообще не выпускаются. На самом деле, ситуация с автоматикой не случайна, а имеет логическое объяснение. Как исторически жил человек? В разных климатических поясах нашей планеты жизнь складывалась по-разному. В полярных областях и тропической зоне условия существования различны. Но все же, в жилище присутствует некоторая общность - обособление человека от внешних воздействий какими-нибудь стенами и крышей. Не зря же так часто говорят про «крышу над головой». Такое жилище, как правило, комплектовалась «очагом» для приготовления пищи и обогрева. Вот так человечество живет практически до сих пор. Сантехника и водопровод, имеющиеся в античности, были прекрасно забыты. Возрождение гигиены произошло только в конце 19-го века. Автоматика же, пригодная для быта появилась с первыми микропроцессорами только в конце 70-х годов ХХ-го века. А современная автоматика - дитя ХХI-го. И наше жилище обрастало теми приспособлениями, которые были в ходу и могли «приспособиться» для бытовых нужд.

Мы, сегодня, пользуемся фантастическими технологиями в области связи и вычислительной техники, но продолжаем относиться к нашему жилью по-старинке. Богатые продолжают нанимать прислугу, а бедным, вообще не до этого. А как же средний класс? Ну, как-то что-то приспосабливает под свои нужды. Но все не так плохо.

Сейчас начинают появляться концепции и технологии, которые уже можно называть «дом разумный». Электроника заметно дешевеет, и мы можем выпускать, действительно, автоматику для дома. То, что стоило двадцать лет назад десятки тысяч долларов, сегодня укладывается в сотню. Тут можно говорить о прогрессе. И можно говорить об автономных коммуникациях для индивидуального дома. Сегодня такой подход к строительству более грамотный, более дешевый и более быстрый. Сейчас строят быстрее, чем согласовывают.

Система умного дома

Только без автоматики эти задачи выполнить невозможно. Вы же не будете держать при каждом доме обслуживающую бригаду? Да этого и не надо, все решает современная электроника. Естественно, автоматика должна присутствовать и в жилище. Первопричина - экономия используемых ресурсов (электричество, тепло, вода и т. д.). Возьмите хотя бы теплые полы. В доме общая нагрузка при включении теплых полов может достигать двадцати киловатт, т. е. 20 квтч в час. В сутки - 480, т. е. где-то 2500 рублей! При таком подходе автоматику можно окупить за месяц! Второе -- это комфорт, удобство управления, интуитивно-понятный интерфейс. Комфорт -- это когда всегда комфортно! Возьмем вентиляцию.

Нормальная система приточно-вытяжной вентиляции с обогревом, увлажнением, кондиционированием и фильтрацией, - где она? То, что предлагается за большие деньги (начиная с миллиона рублей), сделанное на западе, у нас работает плохо! Вспомните нынешнее лето. Так можно говорить о каждом аспекте жилища очень долго и подробно.



Глава 2. Создание коммуникационных систем

2.1 Уровни создания умного дома

В разработке автоматизированных решениях для жилых объектов, основной задачей специалистов являются создание инженерных сетей и их управления.

Инженерные коммуникации внедряются поэтапно: сначала создаются система отопления, система кондиционирования и вентиляции, затем - «умный» свет и мультимедийные технологии. Координация работы производится благодаря сенсорным панелям, через Интернет или сотовый телефон, а также с помощью одно-, двух - или многокнопочных выключателей.

В комплекс по проектированию загородных домов, оснащенных «умными функциями», входит:

- ·разработка проекта системы управления освещением,

- создание концепции мультимедийных систем (домашние кинотеатры, музыкальные центры),

- установка климатического контроля,

- управление вентиляцией, кондиционированием, отоплением и водоснабжением,

- установка системы силовой электрики,

· интеграция системы канализации,

· установка системы безопасности, диспетчеризации,

- ·подключение любых систем по желанию заказчика (система ландшафтного полива, система антиобледенения кровли, ступенек, дорожек и водостоков и д. т.).

Интегрированная система управления информационной, вычислительной и коммуникационной инфраструктурой

Основываясь на предоставляемых нижележащими уровнями сервисами, создается уровень, в котором все аспекты управления инфраструктурой здания сводятся в единую систему, выполняющую многообразные функции, в число которых входят:

- ·пожарная сигнализация;

- ·управление параметрами среды;

- ·контроль доступа в здание;

- ·сигнализация взлома;

- ·управление лифтами;

- ·телевизионное слежение;

- ·регистрация времени пребывания;

- ·управление освещением;

- ·контроль использования электрической энергии;

- ·отопление, вентиляция, поддержание микроклимата;

Кроме выполнения целевых функций на информационно-вычислительную систему возлагаются функции управления информационной инфраструктурой:

- контроль доступа к информации и управление безопасностью;

- управление рабочей нагрузкой;

- контроль производительности;

- управление событиями;

- автоматизированное управление хранением данных;

- управление проблемами;

- управление транспортом данных;

- управление рассылкой отчетов;

- управление Web-серверами;

- управление сетью;

Последняя функция - управление сетью - включает в себя автоматическое распознавание объектов управления и топологии сети, повышение уровня контроля сетевого оборудования, наличие средств разработки для управления нестандартным сетевым оборудованием, интеграция с уже существующими в здании системами управления сетью и наличие средств ведения политики управления сетью.

Удаленное управление интеллектуальным домом

Человек может управлять интеллектуальным домом или зданием с помощью некоторых средств управления, размещенных в самом здании или его окрестностях, но включенных в ту же коммуникационную среду, что и все остальные компоненты системы. Но существует множество случаев, когда бывает необходимо или желательно удаленное управление подсистемами интеллектуального дома.

Интеллектуальный дом предоставляет возможность создания в рамках интегрированной системы управления подсистемы удаленного управления, то есть управления на расстоянии.

Эта подсистема позволяет получать информацию о событиях и состоянии некоторых параметров и удаленно посылать команды управления всей системе или ее отдельным компонентам. Относительно глубины реализации такой возможности в интеллектуальном доме можно выделить следующие формы:

Автономный саморегулируемый и управляемый объект, включающий в себя всевозможную автоматику, но не имеющий сообщения с «себе подобных». Это наиболее примитивная модель искусственного интеллекта, на которую делается упор в средствах массовой информации. Где «интеллектуальный дом» представляется чудом техники, доставляющим массу удобств и удовольствий богатому лентяю, которому лень встать с дивана, чтобы щелкнуть выключателем.

При подключении интеллектуального дома к сети, связывающей отдельные объекты в единое целое, что позволит осуществлять мониторинг систем жизнеобеспечения, энергосбережения ресурсов, безопасности и т. д. Решение любых вопросов, связанных с упомянутыми системами, а также доставка различных услуг по сети станет гораздо проще и эффективнее.

Высшая форма интеллектуального жилища: обмен информацией как внутри дома, так и вне его происходит с помощью стандартных цифровых протоколов. Все компоненты системы интегрированы в единое коммуникационное пространство.

Например, благодаря модулю, на протоколе Х10, можно управлять системами электроснабжения, освещения, видеокамерами, пожарно-охранной сигнализацией. Если заменить обыкновенный выключатель на “умный”, то можно управлять освещением одновременно в разных помещениях. Еще если воткнуть в розетку приемник радиосигнал, то можно будет регулировать освещение с помощью пульта дистанционного управления.

X10 разработали почти 25 лет назад. В наше время X10 используется в управление бытовыми приборами.

Нужно потратить немало средств, чтобы обустроить квартиру или дом “умными” технологиями. Стоимость зависит от уровня “новороченности” системы.

2.2 Энергосбережение

Обычно, хозяева “умных домов”, в нашей стране, стараются обеспечить себе полный комфорт и защиту. Но на Западе, главная цель владельцев “умных домов” является сбережение энергии. Для примера, возьмем 282 этажный дом. Примененные в нем технологии, направленные на энергосбережение, по данным специалистов, должны понизить энергопотребление на 35%. В подвале “умного дома расположена система очистки сточных вод, для смыва в туалетах и для орошения парков, и садов. В квартирах находятся программируемые термостаты, они позволяют менять параметры микроклимата, и энергоэффективной бытовой техникой.

На крыше основного строения размещены сады. Такая “зеленая крыша” снижает нагрузку на систему кондиционирования воздуха в доме летом.

Все системы домашней автоматизации можно условно разделить на открытые и закрытые.

Разрабатывая дизайн интерьера дома, дизайнеры думают не только о мебели или бытовой технике. Любое, даже самое замечательное, оформление нуждается в правильной "подаче", и в решении этого вопроса огромную роль играет освещение. Естественный свет играет очень важную роль, но в наше время этого мало. Сейчас актуальны точечные светильники, позволяющие осветить комнату так, как этого требует происходящее в ней, а управление системой светильников можно доверить интеллектуальной системе.

Осуществить автоматическое управление светом можно двумя способами. В первом из них каждая комната оборудуется отдельным пультом. Несколько кнопок на нем отвечают за отдельные осветительные приборы. Пользуясь пультом, можно управлять светом, не вставая с кресла или дивана. Второй способ-полная автоматизация освещения с использованием особых датчиков. Как только человек входит в комнату, свет в ней включается, а выключается через некоторое время после ухода.

Системы автоматического управления освещением

В систему «Умный дом» входит полная автоматизация освещения с использованием специального оборудования. Эта система очень удобна для дома, например, когда человек входит в помещение свет включается, а когда человек уходит то свет отключается автоматически либо по какой-то специальной звуковой команде, например, хлопок руками или щелчок пальцев.

Также освещение можно будет настраивать при помощи пульта, через компьютер или даже через сотовый телефон. Ещё можно отметить один плюс - автоматический таймер света, это позволит ночью не включать самостоятельно свет - он будет отключаться сам, это очень удобно ведь не придётся вставать ночью и искать тумблер включения света.

Такие системы делают жизнь гораздо комфортнее, как в малых жилых помещениях, так и в больших особняках.

Естественно, затраты на такое оборудование окупится слихвой.

Как показывают расчёты, автоматические системы управления светом дают довольно большую экономию электроэнергии. Такие системы дополняют интерьер и дизайн дома.

2.3 Климат - контроль

Как вы знаете, такие системы присутствуют на сегодняшний день в автомобилях. Например, если за окном машины жара и солнце включается вентилятор, а если же холод и дождь включается обогрев. В некоторых автомобилях климат контроль для водителя и для пассажиров разделен, ведь для комфортного вождения пассажиров важен комфорт водителя.

Но представьте себе, что такая система могла бы сделать в доме. Приходя ночью после дождя в дом, вам не надо будет включать домашнее отопление, ведь с такой системой как «умный дом» это можно будет сделать через телефон стоя в лифте, и уже доме наслаждаться теплом и уютом. Исследования показали, что 1 градус тепла может сэкономить 5% энергоресурсов. Представляете сколько это может сэкономить?

Так что же подразумевают под климат-контролем?

Климат-контроль - автоматическая система для изменения температуры или влажности в пределах заданных параметров. В эту систему входят различные обогреватели, вентиляторы, тёплые полы, двойные рамы, кондиционеры и т. д.

В этой системе очень важна слаженность и чёткость, так как нагреватель не должен греть, когда работает вентилятор или же пол нагревать, когда кондиционер включён на холод. Также, ПО для регулирования и задавания параметров этой системы, можно будет установить на любой электронный гаджет.

Комфорт и свобода в помещении.

Задумайтесь на одну минуту, сколько раз вы нажимаете на кнопки приходя домой. Вы смотрите телевизор, звоните по телефону, играете или работаете на компьютере или же в игровую приставку. А теперь представьте себе, что половина из перечисленного находится у вас на вашем сенсорном смартфоне. Приходя домой, вы нажимаете на нём пару кнопок, и дверь в дом плавно открывается, свет тихо включается, телевизор горит на любимом канале, микроволновка греет еду, поставленную туда заранее, и компьютер попискивает привычным звуком.

И ведь эта мечта осуществима уже сегодня! Такие системы существуют уже в США, Японии, Китае, Англии, Франции, Германии и даже кое-где в России, многочисленные фирмы предлагают свои системы «умного дома», сотни квалифицированных рабочих готовы установить и настроить вам эти системы. Представьте, насколько изменится ваша жизнь после покупки «умного дома».

Основная функция центрального процессора - управление подчиненными ему устройствами с использованием следующих интерфейсов: Ethernet, RS-232, RS-485, IR, аналоговых и цифровых входов/выходов и др. Также центральный процессор управления содержит многозадачную операционную систему, инструментальные средства программирования и в некоторых случаях Web сервер. Датчики располагаются в определенных местах квартиры, которые непосредственно или через промежуточные устройства связаны единой сетью. Интерфейсы управления осуществляют общее управление системами Умный дом.

Общий алгоритм работы системы Умный Дом

1. По собственной сети управления информация от датчиков или интерфейсов поступает к центральному процессору управления.

2. Программное обеспечение центрального процессора обрабатывает полученную информацию и генерирует команды для управляющих устройств.

Команды поступают как по собственной сети, так и по вспомогательной. Способы генерации команд, а также форма и состав отображаемой информации о состоянии систем закладывается на этапе разработки программного обеспечения с учетом требований проекта.

Управление системой Умный дом.

Удобство и легкость управления всем многообразием оборудования и систем, объединенных Умным домом в единый организм, является одним из главных достоинств системы.

Для общения с системой и управления ею, используется все многообразие средств от традиционных кнопочных выключателей различного дизайна до сенсорных видео панелей. Причем выключатели и пульты управления не связаны с конкретным светильником, телевизором, кондиционером.

Кнопочная панель, оснащенная микроконтроллером, и подключенная к системе Умный Дом, способна управлять не только освещением в данном помещении, но и во всем доме, а также, например, климатом или громкостью звучания музыки. Функциональность каждой кнопки задается программно и может быть изменена по желанию хозяина.

Сенсорные панели являются многофункциональным интерактивным органом управления системой и контроля над состоянием вашего дома или офиса.

Интуитивно понятный интерфейс пользователя системы Умный Дом создается в соответствии с пожеланиями и вкусами хозяина дома. На сенсорных видео панелях отображается план любого помещения или окружающей территории, выводятся картинки с видеокамер. Легким прикосновением к экрану можно изменить режимы работы кондиционеров, включить ландшафтное освещение или полив газонов.

Видео панели могут быть стационарными или переносными, различного размера и дизайна.

Управлять системой можно с помощью персонального компьютера или ноутбука, подключенного к системе Умный Дом через локальную сеть или через сеть Интернет.

Бурно развивающиеся технологии дистанционного доступа через сети Интернет или мобильные системы позволяют контролировать и управлять процессами, происходящими в доме, находясь далеко от него.

Для повышения комфортности система управления Умный Дом может иметь набор типовых "сценариев" автоматизированной работы с фиксированными предустановленными настройками.

В одну систему автоматизации связываются освещение, розеточная сеть, охранные системы и климатические установки, что позволяет контролировать и изменять условия комплексно, не задумываясь каждый раз, в какой комнате включить или выключить свет, как изменить режим работы котельной, выключены ли утюг или другие нагревательные приборы.

Эти настройки определяются хозяином, исходя из возможных жизненных ситуаций, и программируются на стадии установки Системы.

При работе системы Умный Дом по любому "сценарию" хозяин может оперативно изменить параметры работы всех устройств с помощью любого пульта управления.

Установите режим " Ночь", и Система отключит основное освещение в местах общего пользования, включит ночную подсветку, отключит или переведет в экономный режим работы неиспользуемых потребителей электроэнергии (телевизоры, теплые полы, кондиционеры), включит режим охраны периметра квартиры или дома. Тем самым обеспечивается экономный и безопасный режим работы оборудования. Об аварийных ситуациях система оповестит хозяина через встроенные акустические системы.

Или установите режим "Гости", и система обеспечит наилучшую освещенность и комфортные климатические условия в гостевых помещениях, звуковое и видео сопровождение, изменение световых сцен по заранее заданным программам. Ограничит доступ в некоторые помещения, например спальни, винный погреб.

В режиме "Никого дома нет " все устройства и подсистемы будут переведены в наиболее безопасный и энергосберегающий режим функционирования, при котором отключены все потребители электроэнергии, кроме дежурных устройств (холодильник, телефон, охранная система) и естественно самой системы. В этом режиме Умный Дом осуществляет контроль состояния инженерных коммуникаций и систем, отслеживает попытки несанкционированного доступа в помещения или на территорию. Производится имитация присутствия людей - включение и выключение света в вечернее время в различных помещениях, в соответствии с обычным ритмом, открытие и закрытие жалюзи, включение музыки. Об аварийных и чрезвычайных ситуациях Умный Дом оповестит хозяина с помощью телефонного звонка или SMS-сообщения, а если ему будет поручено, дозвонится до специальных служб (милиция, пожарная часть).

- Датчиками могут быть датчики движения, таймеры, датчики температуры или влажности, настенные выключатели;

- Активаторы (исполнительные механизмы) -- изменяют свое состояние (переключение из режима «выключено» в режим «включено» и т.д.) в зависимости от команд, поступающих от датчиков, управляя, таким образом, различными электрическими устройствами: освещением, приборами;

- Диммер -- контроллер для электрической энергии и нагрузки;

- Модули управления -- они необходимы, если вы планируете использовать достаточно сложные алгоритмы управления, например, если вам необходимо управлять несколькими типами устройств с данными от разных датчиков;

- Системные устройства -- обеспечивают конфигурирование и обслуживание самой сети EIB, такие как шинные копплеры, ретрансляторы, блоки питания, интерфейсные модули.

В принципе, подобный набор устройств может быть использован и для работы с другими технологиями, разработанными и используемыми для строительства «умных» домов. Однако каждый из них может также предусматривать использование других устройств путем передачи данных в соответствии с технической спецификацией.

При построении системы «Умный дом» для передачи управляющих сигналов коммутаторам с интеллектуальным наполнением можно использовать уже проложенные провода от розеток и креплений, хотя, конечно, гораздо удобнее и функциональнее во время эксплуатации или расширения системы используется специальный кабель, проложенный во время строительства на этапе с другими инженерными сетями, также называемый шиной. Наличие автобуса в будущем позволит насытить систему всем, что кажется необходимым, без значительных затрат на перепроектирование и последующие ремонтные работы.

От общей проблемы можно избавиться навсегда -- неважно, останется ли что-нибудь в другой комнате или на кухне. Нужно всего лишь еще раз нажать кнопку «off». Или можно все выключить -- такая кнопка есть. Или вы можете включить все светильники одной кнопкой -- она тоже есть. Если необходимо повысить комфорт, необходимо избавиться от другого ограничителя -- жесткого крепления к валу. Вы можете выйти из этого положения с помощью беспроводных переключателей.

Внешний вид беспроводного переключателя полностью соответствует современным представлениям о дизайне. Он может иметь форму кольца для ключей с определенным набором ключей, пульта дистанционного управления с 16 ключами, который позволяет управлять всеми огнями в доме, или суперплоского, толщиной 4 мм монитора размера сигаретной коробки, который можно прикрепить где угодно, например, рядом с кроватью, используя липучку. Для того, чтобы использовать это во всех отношениях приятное и ультрасовременное устройство, необходимо установить в розетку приемник радиосигналов, функциональной задачей которого является передача управляющего сигнала на интеллектуальный коммутатор. Среди дополнительных функций комфорта есть еще одна -- с брелком, если вы хотите включить свет в коридоре перед открытием двери.

Датчики движения обеспечат еще больший комфорт. Если такой датчик установлен, то свет может включаться самостоятельно при приближении человека на расстояние 6-8 метров. Через определенное время датчик подаст сигнал на выключение света (интервал может быть установлен от 1 до N минут). Удобство такого устройства очевидно -- нет необходимости мыть выключатель в туалете или в ванной ночью. Среди прочего, датчик можно запрограммировать на включение света при наступлении темноты или на включение освещения в режиме ожидания. Датчик можно разместить перед входом в дом -- конечно, практично иметь освещенную веранду, нужно только пройти определенное расстояние. Большой плюс в том, что датчики могут работать независимо от батарей, так что вам не придется прокладывать лишние кабели.

2.4 Дистанционное управление

Универсальный пульт дистанционного управления, который управляет всем устройством -- для телевизора, стерео, видеомагнитофона, DVD-плеера и т.д. -- и т.д., значительно повысят комфорт. Универсальный пульт дистанционного управления способен управлять всеми уже установленными устройствами и теми, которые еще предстоит приобрести. Также возможно управление освещением, жалюзи, ставнями и всем остальным, что может быть подключено к электрической розетке. Например, система отопления. Эта возможность -- управлять всем с помощью пульта дистанционного управления -- требует использования другого устройства с интеллектом. Это релейный модуль, похожий на обычный чай. Электрические устройства, которыми Вы хотите управлять в свою очередь, подключаются к модулю реле. Список таких устройств достаточно длинный -- кофеварка, вентилятор, кондиционер, галогенная лампа, обогреватель, аквариумное освещение.

Аквариум упоминался по одной причине. Известно, что рыбы меньше болеют и лучше питаются, когда их световой цикл регулируется автоматически. Таймер, который можно подключить к любой электрической розетке, поможет вам в этом и позволит вам запрограммировать 4 устройства. Например, аквариумный нагреватель, аквариумное освещение, кормушка и будильник. Если есть необходимость уехать на несколько дней -- в дополнение к откормленной рыбе, таймер может создать иллюзию присутствия в доме -- свет включается и выключается со случайной задержкой -- сегодня в 7:00, завтра в 7:30 и послезавтра в 7:58. Сейчас очень проблематично подсчитать отсутствие владельцев дома. Но собака не сможет запустить таймер -- но есть выход для вашего дома -- дверь для собаки, которая открывается, когда ваша собака приближается -- просто повесьте брелок с радио-ключом на ошейник.

Почувствовать свою личную безопасность, а также защитить свой дом поможет электронный ротвейлер или RoboDog, интеллектуальное устройство, копирующее лай 60-килограммового ротвейлера. Питание устройства может осуществляться от аккумуляторов, что достаточно важно, так как оно не зависит от напряжения сети. А RoboDog может запускаться датчиком движения, брелком, датчиком открытия двери и датчиком вибрации. Устройство будет играть положительную роль при установке в гараже.

Для автоматического включения входного освещения достаточно установить датчик движения, подключенный к фарам. Если кто-то появляется на расстоянии 10 метров от датчика -- свет включается автоматически (интервал времени этой системы -- от захода солнца до восхода солнца). Кроме того, интеллектуальный прожектор активирует еще 4 устройства, когда необходимо зарегистрировать движение, и еще 4, когда стемнеет, и выключает их либо утром, либо через определенное время владельца.

Электромагнитный клапан, который включает воду не только по Вашей команде нажатием кнопки на пульте дистанционного управления или только в определенное время, повышает комфорт и позволяет экономить охлаждающую жидкость. Но она также может отключать воду -- ее нужно подавать в отопительную систему, и при остывании она включает только поток охлаждающей жидкости (это не может быть вода, а, например, Тосол или другая специальная жидкость). Разместив в каждом помещении клапан, можно будет установить температурный режим для каждого помещения в отдельности. Если это не очень актуально в городе, то экономия в домах с солнечным отоплением может быть значительной. Аналогичные клапаны доступны и для газа -- и речь идет не об экономии, а о защите человеческих жизней. Что касается электромагнитного клапана отопительной системы, то его можно открыть на определенное время до приезда, например, по телефону.

Для удаленного управления устройствами необходим телефонный контроллер, который также может использоваться как обычный контроллер -- это позволяет управлять 10 устройствами с помощью телефона и 8 устройствами с помощью клавиш. Доступ к контроллеру защищен кодом.

Описанное выше использование интеллектуального оборудования характеризовалось мировой потребительской собственностью -- их работа зрелищна, имеет большую внешнюю привлекательность. В сложном «умном доме» есть и другие устройства, работа которых не так эффективна, но очень полезна внешнему миру.

Устанавливая в котельной несколько датчиков и контроллер, владелец имеет следующие возможности: включать и выключать котел не только вручную, но и программно, а также дистанционно -- например, по телефону. Кроме того, контроллер контролирует давление газа (если котел работает на газе) и наличие соляриев, а также давление жидкости -- на самом деле, в системе обычно имеется автоматический вентиляционный клапан, а с воздухом и водяным паром давление в системе снижается, и контроллер дает клапану своевременную команду на добавление воды в систему. Контроллер будет также контролировать давление воды в системе, уровень воды в скважине и температуру трубопровода. Все это возможно, если установлено необходимое количество датчиков, которые контроллер использует для сбора информации.

Блок управления может значительно облегчить полив газона. В этом случае, оснастив оросительную систему датчиками влажности, дождя и температуры, землевладелец не должен беспокоиться о поливе газона после захода солнца, как это должно быть, когда не выпал дождь. В жаркую погоду газон также поливается до восхода солнца. Этот же контроллер может включать и выключать фонтанный насос, зажигать и т.д.

С помощью контроллера для домашнего кинотеатра можно объединить работу значительного количества устройств в единый комплекс. Не всегда удобно пользоваться даже универсальным пультом дистанционного управления, где нужно нажать несколько кнопок и их комбинаций, потому что нужно включить телевизор, DVD-плеер, включить динамики, опустить экран и опустить жалюзи. И ты должен выключить свет. Контроллер поможет вам в этом -- одно нажатие кнопки -- это все, что нужно, чтобы включить все, что нужно, и все, что не нужно выключать. Освещение будет приятным для глаз. И если вам нужно повернуть DVD обратно в то же время, что и мини-диск -- трудно обойтись без контроллера -- DVD будет поворачиваться на одной скорости, мини-диск -- на другой. А с контроллером, здесь у вас оба диска минуту назад, здесь два диска, как вам нравится. Вы можете управлять всем с помощью контроллера, как если бы это был пульт дистанционного управления (любой, даже с «горизонта»), или вы можете управлять всем с помощью сенсорного экрана контроллера. Здесь вы можете контролировать дистанцию -- в течение одной минуты вы можете наблюдать за температурой в спальне, видеть, какие лампочки выключены -- что включено, и в то же время выключить телевизор в детской комнате, не вставая с любимого дивана в гостиной. С помощью контроллера вы можете выключить телевизор с помощью инфракрасного управления и для гарантии и выключить розетки. А свет в детской комнате делает слабых -- слабыми.

Если перед или во время воспроизведения DVD-диска наблюдается пауза, можно проверить и отрегулировать температуру и влажность. В каждой комнате дома.

Нагревательные батареи, электрические обогреватели и системы кондиционирования воздуха должны управляться. И это далеко не полный список того, на что способна система «умного дома».

Конечно, было бы неплохо сделать абсолютно все беспроводным -- но в среднесрочной перспективе это пока нецелесообразно. Но если требуется высокая степень надежности и управляемости всех узлов и агрегатов, построить комплекс управляемых установок, сохранив при этом все существующие системы и параметры -- наиболее эффективные средства -- и проложить кабельную систему.

Срок службы кабельной системы «Умный дом» сравним со сроком службы самого дома. В идеале к каждой розетке должна быть проложена специальная витая пара кабелей, к каждому выключателю одновременно с прокладкой других технических систем.

Для строительства «умных» домов, по мнению многих экспертов, и сегодня есть принципиальные различия в представлениях о внедрении «умных» домов за рубежом и в России.

Дело в том, что основной целью домашней автоматизации в Европе или Северной Америке является, главным образом, энергосбережение. Ведь такие технологии позволяют значительно экономить электроэнергию и воду -- важнейшие ресурсы, необходимые для эксплуатации современных домов человека. Дополнительный комфорт, несмотря на свою важность, все же является лишь вторым по важности. В России, с другой стороны, комфорт и бонусы за имидж обладателя такого «чуда технологий» являются высшим приоритетом. Мало кто сейчас думает об экономии энергии, и только периодически.

Озабоченность экономией ресурсов, а также тот факт, что автоматизация жилого пространства за рубежом началась раньше, чем в нашей стране (эти технологии стали приходить в Россию, по сути, только в конце 1990-х годов прошлого века), привели к логическому результату -- гораздо большему распространению «умного» жилья в Западной Европе и США, чем в России.

В 2000 году недалеко от Лондона был построен целый коттеджный поселок -- Тоннел Вуд Роуд. Все дома в этой английской деревне «умные». Это полностью автоматическое управление системами кондиционирования, вентиляции, видеонаблюдения и сигнализации, электропитания и некоторыми другими системами. И, что является одной из важнейших особенностей современных «умных» домов, вы можете управлять всем этим хозяйством не только непосредственно в доме, но и удаленно и в любое время: по мобильному телефону или через Интернет. Должен сказать, что Tunnel Wood Road -- не единственный пример. В той же Великобритании сегодня строительство «умных» домов, целых «умных» улиц, кварталов -- обыденное явление.

В России многие любят иронизировать по поводу «холодильников, которые выходят в интернет и сами заказывают недостающие продукты». И бесплатно. Эта концепция была успешно реализована в той же туннельной лесной линии. Однако, справедливости ради, следует отметить, что даже в этом случае «умный» холодильник не выходит в сеть: он лишь информирует владельца о том, что определенные продукты заканчиваются. И владелец заказывает их в интернет-магазине. После оплаты заказа владелец получает уникальный код, который информирует службу доставки. Тогда все очень просто: курьер доставляет заказанный товар, снаружи, перед входной дверью, холодильник выбирает код и помещает товар внутрь. После этого уникальный код автоматически удаляется. А владелец получает сообщение на свой мобильный телефон или по электронной почте о том, что продукция доставлена.

Тем не менее, система «умных» домов также развивается в нашей стране. Хотя общее количество реализованных проектов по созданию интеллектуальных зданий увеличивается, они еще не получили широкого признания в российском обществе -- в основном из-за их «элитарности».

В настоящее время реализуется ряд проектов по оснащению административных и коммерческих зданий автоматизированными системами управления. Примерами могут служить офисное здание ОАО «Российские железные дороги» в Москве, офисное здание ТНК-ВР в Москве, бизнес-центр «Царев Сад» в Москве, Константиновский дворец в Санкт-Петербурге, офисное здание ВГТРК в Москве, Московский Художественный театр имени Горького в Москве, ледовый комплекс «Крылатское» в Москве и др.

Одним из особых направлений «умных» технологий является строительство «умных» жилых зданий, которые состоят из единой автоматизированной системы безопасности, кондиционирования, освещения и домашних развлечений. Подобные системы домов существуют в нашей стране уже 7 лет, и специалисты подводят некоторые итоги российского опыта оснащения техническими системами управления объектами жилой недвижимости. Несомненно, -- соглашаются все эксперты, -- такие дома остаются объектами элитной застройки. В обозримом будущем они будут доступны только узкой группе российской элиты, поскольку стоимость таких систем в настоящее время не сопоставима со средними доходами населения.

Эти дома могут сэкономить много денег, если это квартиры площадью 100 квадратных метров и более. И это касается как загородных домов, так и городских застроек. В настоящее время, конечно, русские «умные» дома отвечают требованиям престижа и комфорта, но об экономии сейчас можно говорить только по отношению к зданиям в пригороде, а не по отношению к городским домам.

Кроме того, в настоящее время существует ряд проблем, препятствующих более широкому использованию интегрированных систем управления в зданиях. К ним относится низкий уровень осведомленности российских инвестиционных и строительных компаний о возможности таких технических решений, а также отсутствие на рынке достаточного количества квалифицированных специалистов и полной нормативной базы. Кроме того, существующий жилищно-коммунальный сектор в России препятствует нормальным отношениям между заказчиком и застройщиком. Будущие собственники хотят сэкономить деньги на этапе строительства, не думая о ежегодных затратах на эксплуатацию и техническое обслуживание здания.

Что касается жилья, то бум на этом рынке, позволивший девелоперам продавать здания на стадии раскопок, не тратя энергию на «интеллектуализацию», похоже, подходит к концу. Сегодня строительным компаниям приходится бороться за покупателя. Для них имеет смысл задуматься о новых способах привлечения клиентов, в том числе о современной системе автоматизации, изначально запланированной в здании.

Какие решения для умного дома наиболее популярны в Ростове сегодня?

Это, прежде всего, решения, связанные с автоматизацией освещения: использование датчиков движения, т.е. автоматическое включение освещения; управление освещением -- диммера, установка и использование сенсорной панели, которая может управлять комбинированными сценариями, совмещающими управление освещением, звуком, закрытием и открытием жалюзи.

Сегодня на первый план выходит комплексный подход, заказчик понимает, что работа только с одной системой не делает его жизнь в целом комфортной. Вот почему блоки сценариев стали популярными. Они записывают определенные комбинации действий, в основном связанных с управлением освещением. Например, блок «Выключить все» -- сценарии «Я ушел из дома», «Я ушел надолго». Такие блоки отвечают за выключение света везде, выборочное отключение питания дома и/или активацию сигнализации.

Техническая сигнализация безопасности и ее система централизованного управления является одной из важнейших составляющих современных проектов. Обычно такая система включает в себя пульты дистанционного управления, блок сигнализации, блок дозвона, который посылает голосовое сообщение или SMS в случае тревоги. Если, например, происходит утечка газа/воды или срабатывает сигнализация, владелец немедленно получает аварийное сообщение и может обратиться в аварийную службу или службу безопасности. Видеонаблюдение обычно стоит виллы, его можно заказать как полностью отдельную систему, но можно также включить его в общую конструкцию системы домашней автоматизации. Это позволяет легко интегрировать его в общий комплекс, оптимально настроить функции, подключить к охранной и технической сигнализации.

Спрос на переговорное устройство увеличился: Видеостанции теперь позволяют не только открывать двери с дистанционным управлением, но и просматривать изображения с нескольких камер на телевизоре или компьютере.

Системы оповещения чаще всего устанавливаются в проектах для частных домов, в таких местах, как бассейны, бильярдные, большие ванные комнаты.

Автоматическое управление роликовыми ставнями пользуется большим спросом, как в бытовых условиях, например, при просмотре фильмов, так и в зависимости от системы безопасности. Для людей, которые часто находятся в поездках и командировках, а также для тех, кто также хочет контролировать свой дом или квартиру из офиса в любое время через Интернет, предлагает систему удаленного управления.

умный дом интегрированный управление коммуникационные системы



Заключение

Для того чтобы спрогнозировать направление развития технологии, проанализируем доступные нам факты. Концепция «умного дома» интересна и перспективна. На данный момент большое количество компаний, в том числе в России, предлагают услуги по созданию таких чудо-домов. Сама технология реализуется дешево (беспроводно или с использованием существующих силовых кабелей), а вот настройка такой системы, особенно если она управляется программно с компьютера, - вещь достаточно сложная для обывателя, как и любые новые технологии, к которым люди долго привыкают, и обойдется не так уж и дешево ее владельцам. Кроме того, наличие ряда таких решений необходимо учитывать при разработке дизайна помещений. Идеальное место применения таких технологий - частные дома и коттеджи, а также крупные офисы. В принципе, учитывая, что владельцы загородных домов тратят большие деньги на их содержание, стоимость такого решения будет относительно небольшой.

В умном доме вся электроника и бытовая техника - от климатических систем до телевизоров - управляется чрезвычайно сложными компьютерными системами. «Умный дом» включает свет и музыку, когда гости и близкие входят в дом и перемещаются по многочисленным комнатам. При этом световое и музыкальное сопровождение по мере передвижения посетителя по «умным» апартаментам меняется согласно пожеланиям хозяина, которые сохранены в настройках. Человеку не нужно задавать температурный режим в помещениях или настраивать освещение - установленная «интеллектуальная» система по состоянию хозяина распознает, какая температура и освещение необходимы ему в данный момент для полного комфорта. Для обеспечения удобства в квартире могут использоваться разнообразные технологии, начиная от самодельных устройств и заканчивая высокоинтеллектуальными компьютерными АСУ.

Список использованных источников

1. И. Федоров, «Сколько этажей у интеллектуального здания?» - "Бизнес: Организация, Стратегия, Системы", №10 1999 г.

2. В. Архипов «Системы для «интеллектуального» здания» - "СтройМаркет", №г.

3. А. Авдуевский «Крыша для интеллекта» - «Журнал сетевых решений LAN», №12 1998 г.

4. Информация сайта <http://www. fieldbus. *****/>

5. «Должны ли кабельные системы быть структурированными?» - "Вестник связи", №8, 1998 г.

6. Ю. Королев «УМНЫЙ ДОМ: приятная неизбежность»

Размещено на Allbest.ru

...