Элементы системы «Умный Дом»: для чего нужны датчики

Пожарная сигнализация

Основу пожарной сигнализации любого типа составляют датчики, реагирующие на появление в помещении дыма, или на резкое повышение температуры. Они могут снабжаться разными типами детекторов:

• Температурным реле.
• Фотоэлементом, реагирующим на задымление.
• Газоанализатором, распознающим наличие в комнате угарного газа.

Имеются в продаже также и приборы, работающие в комбинированном режиме: в них встроены несколько типов детекторов, дублирующих друг друга. Датчики связываются при помощи проводов или по беспроводной связи с центральным блоком, осуществляющим управление системой противопожарной безопасности. При обнаружении очага возгорания он может обесточить дом, активировать систему пожаротушения, передать сигнал тревоги на пульт экстренных служб, известить об этом владельца дома.

Вот некоторые пожарные датчики, представленные на рынке:

• Rubetek, способный охватывать площадь до 20 кв.м.
• Xiaomi Mijia Honeywell способен передавать сигнал тревоги на смартфоны пользователей и на пульт пожарной службы.
• «Ростелеком» PSG01. Работающий при помощи фотоэлементов, датчик российского производства. Способен поддерживать связь с центральным хабом на расстоянии 30-100м.

Стоит ли обращаться к специалистам или все делать своими руками?

У самостоятельного внедрения системы есть положительный момент. Досконально разобравшись, можно сделать установку этих опций (в любой комбинации) свои прибыльным бизнесом в ближайшее десятилетие. В идеале нужно иметь навыки программиста или электронщика или опыт установки подобного оборудования на работе.

Опции Smart house имеют и минусы. Сегодня ничто не застраховано от сбоев, негативных природных факторов и банальных ошибок.

Интеллектуальные системы иногда «зависают» и «глючат», нужна помощь специалистов для перенастройки, а их не так много. До устранения неполадок есть вероятность не попасть в дом после блокировки замка.

При монтаже любых электроприборов важно соблюдать технику безопасности и уметь соединять схемы замкнутой цепи. Нужно быстро освоить приложения для смартфона и управление интерфейсом

При грамотной наладке система будет безупречно работать многие годы.

Пара популярных комплектов для примера

Готовых комплектов в продаже довольно много, и нужно признать, что эта новая отрасль активно развивается. Появляются всё новые производители, которые специализируются на высоких технологиях.

Для примера – пара готовых вариантов, которые популярны на сегодняшний день:

Комплект Fibaro Starter Kit  ФОТО: prostobzor.com

Это стартовый комплект, который включает контроллер, наборы датчиков и даже умную розетку, которая отключает энергопотребление при превышении установленного лимита. Отлично показала себя в аварийных ситуациях с водой и пожаром. Привлекает возможностью формирования собственных сценариев с возможностью визуализации. Стоит такая система около 46 тысяч рублей;

Комплект Xiaomi Smart Home Suite  ФОТО: applemarket63.ru

Этот набор нацелен на охрану дома от незаконного проникновения. В него входит комплект датчиков для дверей и окон. Но в базовую версию можно добавить дополнительные компоненты: около 40 приборов, которые выпускает этот гигант. Энергопотребление системы минимально, инфракрасные датчики гиперчувствительны. А стоимость базы – всего 4 тысячи рублей.

В заключение можно только поразмышлять о том, насколько продвинулся прогресс в этом направлении. Полный контроль со стороны автоматики, без сомнений, очень удобен. Но почему-то на память приходят романы Рэя Бредбери, в которых такие умные дома уже сами управляли своими хозяевами.

Рейтинг производителей

Система Ajax украинских изготовителей находится на первых ступеньках рейтингов. Работает на защищенной и зашифрованной радиосвязи, отличается автономностью благодаря отдельному источнику питания, есть резервный аккумулятор. Есть возможность подключения дополнительных устройств.

Китайская система BroadLink является комплектом цифровых модулей для рационального жизнеобеспечения дома. Элементы могут взаимодействовать или работать автономно, не требует наличия основного контроллера. Предусмотрено множество датчиков, следящих устройств, детекторов и регуляторов.

Польская установка Fibaro представляет профессиональное оборудование по обеспечению безопасности жилья путем автоматизации. Система отличается возможностью разработки множества сценариев с экономным уровнем функционирования. Оборудование устанавливается только профессиональными работниками.

Китайская система Orvibo представляет недорогой набор оборудования для безопасности. Контроль воздуха, отопления является функцией второго порядка. Комплект легко устанавливается, контролируется удаленно через смартфон (10 номеров). Работает в беспроводном и кабельном варианте.

Корпус

Корпус — это та вещь, которая разрабатывалась 5 часов, а печаталась 28 часов. Печаталась на стареньком домашнем 3d-принтере. Для справки — если печать длится порядка 4 часов, это уже считается долго. А тут — 28. На нижнюю часть корпуса ушло 16 часов. На верхнюю — 6. Это вечеринка на целый день — запускаешь 3d-принтер и он печатает, прерывать нельзя. Если свет, допустим, отключится на 98% печати, значит, ты 15 часов пластика просто выкидываешь. Такого, к счастью, не случилось. Случилось другое: из-за недочета в проектировании (слишком тонкие стенки в фигурном отверстии под динамик) крышку пришлось перепечатать. То есть, суммарно печать заняла примерно 28 часов. Ушла почти вся катушка пластика.

Умный дом: что он такое?

Прежде чем рассматривать вопрос о том, как настроить умный дом, нужно узнать о нем максимум информации. Умным домом (Smart home) называют систему, задача которой обеспечить взаимодействие бытовой техники, климатического оборудования и освещения. В результате слаженной работы всех ее элементов достигается повышение уровня безопасности, комфорта, появляется возможность значительно уменьшить счета за электроэнергию.

Если говорить о классическом определении такой системы, то она — автономный настраиваемый комплекс, предназначенный для управления всеми системами дома без вмешательства человека. Однако умным домом сейчас считаются любые комплексы, которые позволяют управлять бытовыми приборами удаленно, настраивать сценарии, привязанные к определенным событиям. Например, к утреннему подъему, к приходу хозяев, гостей, к просмотру ТВ и т. д.

Достоинства технологии

Комфорт, безопасность, энергосбережение — три условия, которые гарантирует приобретение таких систем Smart home. Экономию ресурсов обеспечивает работа климатического оборудования, освещения и других бытовых приборов только в тот отрезок времени, когда в доме или квартире присутствуют хозяева.

Безопасность обеспечивается за счет сенсоров, которые контролируют беспроблемную работу инженерных систем, датчиков, способных обнаружить вторжение и незамедлительно сообщить о происшествии хозяевам. Комфорт — возможность управление работой комплекса удаленно, с помощью смартфона, благодаря работе автоматических сценариев.

В список достоинств надо внести гибкость настройки умного дома, в который можно в любой момент добавить новый элемент. Доступность, понятность управления, простое обслуживание комплекса не требует от его владельцев опыта, каких-то особых, специфических знаний и умений. Управлять системой способен не только любой взрослый человек, но и ребенок, который уже способен выучить несложные команды.

Минусы «интеллектуалов»

Недостатки можно найти у всего. Поскольку перед покупкой надо точно представлять, что именно приобретают хозяева, то и о слабых сторонах таких систем лучше узнать заранее. Минусов у «думающих» домов несколько.

1. Главный недостаток — стоимость оборудования. Однако она зависит только от комплектации определенной системы. Да, полный комплект, позволяющий получить полностью автоматизированное жилье, обойдется в громадную сумму. Но далеко не всем нужно такое «вооружение».
2. Возможность сбоев. Ее нельзя исключать, поскольку на работоспособность системы влияет много факторов. Самые главные из них — качество проборов, их корректное обслуживание. Чтобы минимизировать любой риск, лучше выбирать продукцию проверенных производителей.
3. Потенциальная утечка информации. Некоторые относятся к этой проблеме очень серьезно, другие, наоборот, большой угрозы для себя не видят. Так или иначе, но те, кто пользуются интернетом, всегда будут находиться в группе риска.

Плюсы умных систем существенны, а минусы все-таки относительны. Именно поэтому такие комплексы продолжают завоевывать место под солнцем, причем делают это впечатляющими темпами.

Что я собираюсь автоматизировать

ОсвещениеАбсолютно все источники света: основные, функциональные, декоративные. Тут все на релейных модулях WB-MR6C  и диммерах (которых пока нет в продаже). Подключение кнопок непосредственно к модулям, позволит управлять светом, даже при выключенном контроллере. Очень легко добавлять проходные выключатели, такого понятия как бы и не будет. Еще один интересный момент: допустим у меня однокнопочный выключатель, который включает люстру, но потом у меня появляется торшер, которым я тоже хочу управлять, я смогу заменить однокнопочный на 2-3-4 кнопочный выключатель, так как в коробке, будут запасные жилы и для этого даже не придется отключать электричество:)

Что такое элементы коммутации цепи системы умный дом.?

Под понятием коммутации электрической цепи стоит понимать замыкание/размыкание ее, а также регулирование напряжения и других параметров электрического тока. Регуляторы напряжения (освещения), преобразователи/трансформаторы, блоки питания, автоматические выключатели и реле – все это элементы коммутации, без которых монтаж системы умный дом (как и любой электропроводной системы), выполнен не может быть. Они могут иметь встроенную защиту от перегрузки сети и короткого замыкания и срабатывают, размыкая цепь, таким образом, выполняя защитную функцию.

Простая схема системы умный дом с контроллером, элементами коммутации (управления) электрической цепи и элементарные потребители (в данном случае — лампы освещения)

Автоматические выключатели предназначены для предохранения электропроводки от перегрузки или замыкания. Они подбираются по мощности, на которую рассчитана контролируемая ими линия электропроводки. Для системы умный дом существуют как обыкновенные ручные, так и управляемые автоматические выключатели.

На изображении — простые однополюсные автоматические выключатели

Первые имеют в своей конструкции механизм, который при нагревании вследствие перегрузки размыкает цепь, а также могут быть выключены вручную. Контролируемые же автоматы имеют специальный интерфейсный выход на модуль управления, через который главный контроллер и хозяин может ими управлять дистанционно, не заглядывая в щитовую вообще.

Реле и релейные блоки – это элементы управления силовыми цепями при помощи подаваемого сигнала от контроллера. Сигнал может выглядеть в виде тока небольшой мощности, как правило 24 В (опять-таки, единого стандарта нет, есть разные системы и производители) или другого сигнал.

На изображении — электромагнитные реле для контроля одной и несколькими линиями силовой цепи

В отличие от автоматических выключателей, реле не имеют защиты и механизм замыкания/размыкания цепи выглядит противоположно: при подачи управляющего напряжения на электромагнитную часть, последняя приводит в действие якорь и механическим влиянием замыкает контакты силовой цепи питания (220 В). Самое элементарное реле управления одной силовой линией фазы имеет три входа и один выход: ноль и фаза управления электромагнитом (24 В которые), вход фазы силовой (220 В) от защитного автоматического выключателя и выход ее на потребитель.

Регуляторы напряжения (освещения) применяются в основном для контролирования подаваемой мощности и напряжения тока для осветительных приборов. В основе таких регуляторов лежит элемент цепи – реостат, прибор для регулирования освещения. Для обыкновенной цепи питания представляет собой механизм с ползунком, заключенный в коробку с габаритами выключателя и имеет также функцию вкл/выкл.

Диммер, управляемый вручную (справа) и дистанционно (слева)

Нового образца система управления умный дом группами освещения вмещает в себе прибор, именуемый диммером (подключают его к контроллеру также через специальный модуль управления). Этот прибор рассчитан на управление одной или несколькими группами питания освещения и управляется при помощи контроллера в автоматическом режиме или дистанционно хозяином, что есть удобно. Еще преимущество диммера – через него контроллер может контролировать яркость освещения, руководствуясь данными про уровень освещенности, полученными из датчиков света.

Блоки питания, трансформаторы, преобразователи – это сложной архитектуры приборы, которые предназначены для изменения параметров электрического тока при необходимости на том или ином участке цепи или на всей цепи.

Блок питания с 220 В на 12 В

Применяют их в связи с тем, что некоторые потребители рассчитаны на другие характеристики тока, нежели переменного 220 В/50 Гц, подаваемые в быту в СНГ и Европе. К примеру, взять то же освещение: есть специальные люминесцентные, неоновые и другие современные виды ламп высокодекоративного освещения, которые работают от 10/12/24 В постоянного тока. Для того чтобы добиться таких характеристик, на соответственный участок цепи монтируют блок питания 220-10В, 220-12В, 220-24В. Такие устройства могут работать в одном режиме, например 220-24В, или во всех трех, вышеперечисленных.

Топ-10 комплекты умный дом

Уличная проводка

Электрика частного дома не заканчивается на нем, есть еще и участок, пара слов о том, что можно заложить.

От уличного электрического щитка со счетчиком, идет ввод кабеля в дом, вся уличная проводка управляется с домашнего щита.

1) ЛандшафтЯ вывел две линии: перед домом и за домом – это для питания всего ландшафтного освещения.

2) СептикСовременные автономные биологические станции питаются электричеством, нужно закладывать.

3) Калитка, воротаКабель на звонок, домофон, возможность открыть калитку из дома, и ворота.

4) БеседкаМожно было бы запитать и от ландшафта, но я сразу заложил трассу в предполагаемое место размещения беседки.

5) ХозблокВ поселке иногда отключается электричество, поэтому была заложена возможность подключения генератора, который находится в хозблоке, он будет построен в самой дальней точке участка.

6) Террасы Отдельные линии освещения, розетки, тут индивидуально.

7) Подсветка фасадаРазделил на 4 линии, по каждой стороне дома. 

8) КамерыПо две витой пары на каждый угол дома. Питание по PoE, поэтому нужна только витая пара.

9) Греющий кабель на водостокиЯ не знаю, будет ли у меня система снеготаяния, но я запроектировал питание для нее.  Купил и подключил датчик водостока OJ Electronics ETOR-55. После отделки, будет крайне затруднительно установить все это.

10) Подогрев крыльцаВывод питания под греющий кабель, вывод под датчик грунта. 

11) Датчики движенияСразу надо предусмотреть, в каким местах будут датчики движения, у меня это над входной группой.

Разновидности умного дома

Централизованная система управления

Различается централизованный и децентрализованный режим управления.

Система «смарт хоум» централизованного типа работает по принципу программирования на узловой элемент или логический узел. Часто он выступает контролером с выходными контактами. Под объект дается описание программы для координирования функций контролеров и исполнительных приборов. С помощью единого интерфейса применяются мультизадачные планы с вводом типов оборудования.

Децентрализованный порядок работает от исполнительного модуля, содержащего встроенный микропроцессор. Надежность такого режима заключается в энергонезависимом блоке памяти. В схеме каждый детектор или другой прибор работает автономно. Преимущество в том, что поломка одного устройства не влияет на функциональность смежных элементов и технологий.

Проводные

Управляющие модули подключаются к единой кабельной шине, по которой отдают и получают команды, взаимодействуют с элементами щита. В роли провода выступает коаксиальный кабель или витая пара. Проводное сообщение более надежное по сравнению с беспроводными технологиями.

Скорость передачи сведений большая и не вызывает дискомфорта у жильцов. Для проводной передачи есть выбор управляющих элементов с разным функционалом, дизайном и многообразие объединяющих схем. Кабельная сеть позволяет организовывать непростые сценарии взаимодействия управляющих, контролирующих и исполнительных компонентов.

Беспроводные

Беспроводную систему проще установить

Команды передаются посредством радиосигналов, отсутствие проводов экономит пространство, монтажное время, материальные средства. Плюс в том, что система устанавливается на даче, в доме или квартире после окончательной отделки и не требует прокладки дополнительного кабеля. Выключатели, работающие на батарейке, ставятся в любом месте.

Для беспроводной схемы «smart home» не составляется проект. В деревянных строениях учитывается слабая способность древесины пропускать радиосигналы. В продаже есть достаточно беспроводных схем бюджетного «умного дома», которые выполняют базовые функции и обеспечивают комфорт пользователя.

Минус — в зависимости от качества связи и необходимости регулярной замены питательных элементов. В режиме используются передатчики, получающие энергию от электрической сети, для них протягивается провод с нулем.

31 марта – Посылка от Wiren Board

Наконец-то пришла посылка со всеми умными железками, которые я буду использовать. Вот список:

Что такое

Smart house — так звучит это словосочетание на английском. Это своего рода домашний автоматический комплекс, в котором собраны практически все бытовые приборы, управляемые одной системой.

Эта система не зря называется «умной». У нее есть мозг — это своя личная программа, под руководством которой и работают все устройства, выполняя сервисные функции.

А возможности умного дома такой электронный «мозг» расширяет многократно и дает очень много:

1. Удаленное управление и контроль над всей электрической системой и электронными приборами, которые находятся в доме.
2. Программирование бытовой техники под свои предпочтения (к примеру, включение света и обогревательных приборов по таймеру).
3. Настройка всех приборов на работу по определенному сценарию. Это означает — если происходит это, то сделать нужно это. Ну вот к примеру — взошло солнце и повысилась температура в комнате, значит необходимо чтобы заработал кондиционер. Сам! Автоматически!
4. Управление теми же бытовыми устройствами с помощью голосовых команд.

И это только малая часть того что может дать технология «smart house».

Для обычного пользователя таких систем совсем нет необходимости изучать основы программирования. Достаточно определится, каким образом все домашние устройства будут связываться с головным устройством — Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee. А владельцу дома остается найти и установить специальное программное обеспечение на свой личный смартфон или планшет и пользоваться всеми удобствами.

Как мы уже говорили вначале, это не новая технология. О ней знают или слышали многие. Единственное что останавливает многих — а так ли нужны эти технологии умного дома? Давайте еще добавим преимуществ этих систем. Также появляется возможность управлять:

• Освещением;
• Видеонаблюдением;
• Климатической техникой;
• Бытовыми приборами;
• Разумное энергосбережение;
• Защиты от протечек, газа, пожара;
• Глобальные охранные возможности;
• Продлевается срок службы электрооборудования;
• Предельно максимальный уровень комфорта, который выбирают сами пользователи;
• Экономное расходование всех бытовых ресурсов;
• Нет абонентской платы.

Преимущества и недостатки

Теперь мы разберем плюсы и минусы умного дома. Собственно говоря, все (или почти все) плюсы подобных систем мы уже разобрали. Теперь осталось узнать, а есть ли недостатки «умного дома».

Минусы

Минусы, конечно, есть и их хватает:

1. Цена. Те комплекты, про которые мы уже упомянули — это начальный набор, так сказать для затравки. Полноценная система у российских поставщиков находится в пределах $ 5–15 тыс. Это если у вас квартира или небольшой загородный дом. Полноценная система, изначально грамотно спроектированная и правильно установленная надежной фирмой, дойдет до нескольких миллионов рублей!
2. Кто устанавливает и качество оборудования. В России не такой большой выбор фирм по установке масштабных систем. Если западные фирмы предлагают готовую систему, то наши собирают ее по частям. А заменить сломанный датчик тоже непросто. Не все элементы могут быть совместимыми друг с другом.
3. Не забудем, это все-таки сложная система и компоненты для умного дома вполне могут сломаться. И если так случилось что «полетел» один компонент системы он с большей долей вероятности, может потянуть за собой и другие элементы.
4. Целесообразность. Все-таки эти комплексы изначально рассчитаны на применение в загородных домах с автономным отоплением. И в этом случае такое вложение себя оправдывает. А у нас в квартирах централизованное теплоснабжение и тут никакой экономии не наблюдается.
5. Бесперебойное электропитание. В нашей реальности периодическое отключение света — это привычное дело и обеспечить бесперебойное электропитание это тоже отдельная история. Особенно если это дачный вариант. Можно, но сложно.
6. Будьте готовы к тому, что через несколько лет ваш комплект устареет и найти комплектующие будет не так просто как раньше.
7. Безопасность. Несмотря на то, что это основное предназначение подобных систем, нередко пользователями замечены уязвимости в безопасности. Отчасти в этом виноваты и сами владельцы. У хозяев дома не хватает фантазии придумать надёжный пароль. Он получается кратким и простым, например — девичья фамилия жены, кличка собаки, год своего рождения — это стандартные пароли. Понятно, что злоумышленнику не составить труда подобрать пароль к охранной системе и войти в умный дом.

Несомненно, преимуществ у Smart house больше чем минусов. Эта технология находится в стадии активного развития и не везде эти комплекты пользуются спросом. В Америке такими комплексами обеспечено около 20% частных домов. В России такой статистики нет, но, скорее всего, цифра будет гораздо меньше.

Откровенно говоря, сделать выбор в пользу комплекса умный дом или жить по-старинке — выбор каждый делает сам. Эти системы находятся в стадии постоянного совершенствования, и производители непрерывно работают над выявлением и устранением недостатков, добавляя новые функции и опции.