Що таке розумний будинок і як він працює

Під терміном “розумний дім” розуміється система автоматизації домашніх процесів. Її завдання – забезпечувати безпеку та комфорт користувачів, контролювати витрати ресурсів, повідомляти про поточну обстановку у житлі. У просунутому варіанті розумний будинок здатний реагувати на ті чи інші ситуації відповідно до заздалегідь встановлених сценаріїв. З чого складається така система і в чому її переваги?

Технічна основа технології

Основою розумних будинків у Європі, США та Україні виступає автоматизована система управління будинком. Часто це поняття замінюється терміном АСУЗ, яким розуміється комплекс автоматизації інженерних систем.

До систем відноситься кондиціювання, енергопостачання, опалення, вентиляція, сигналізація та ряд інших. У розвинених країнах практично всі сучасні будинки обладнані АСУЗ. До цього приходить і Україна.

Автоматизація у технології розумного будинку поділяється на 3 рівні. У кожного з них конкретні функції:

• Верхній. На цьому рівні здійснюється адміністрування комплексом розумної будівлі. На ньому здійснюється взаємодія людей (жильців) з системою за допомогою зрозумілого людям інтерфейсу.
• Середній. Тут здійснюється зв’язок між окремими компонентами АСУЗ. До цього рівня відноситься обладнання для комутації, контролери, вимикачі, пульти керування, в т.ч. дистанційні.
• Нижній. Цей рівень включає виконавчі пристрої і датчики, які реагують на зміни показників навколишнього середовища, а також засоби для комутації із середнім рівнем.

Системи, що входять до розумного будинку

Як відомо, аналізований термін є комплексну роботу інженерних систем будинку. Завдяки масштабованості необов’язково підключати всі наявні в будинку системи відразу. Якщо бюджет скромний, чи немає необхідності контролю всіх аспектів будинку, можна почати автоматизацію з важливих.

Сучасні системи «розумний дім» здатні поєднувати в єдине ціле перелічені аспекти будівлі:

• Управління. Настінні пульти дистанційного керування та настінні панелі дають можливість дистанційно керувати роботою електричних приладів, мультирумом, виконавчими пристроями.
• Клімат контроль. Автоматизована чи автоматична регуляція температури, вологості та інших показників мікроклімату. Це стосується як окремих приміщень, так і всієї квартири загалом.
• Висвітлення. Контролює рівень освітленості та автоматичне коригування освітлювальних приладів. Раціональна витрата електроенергії. Автоматизоване керування віконницями та жалюзями на вікнах.
• Енергопостачання. Забезпечення безперебійного постачання електрики до споживачів. Підключення резерву у разі потреби, перемикання на альтернативну енергію, економія електроенергії.
• Безпека. Відеоспостереження, контроль доступу до квартири або окремі приміщення, телеметрія. Розумний будинок здатний імітувати присутність господарів у будинку, щоб запобігти вторгненню ззовні.
• Розваги. Мультирум, який поєднує мультимедійні пристрої в будинку та дає можливість керувати ними з будь-якої кімнати. Є функція гучного зв’язку та віддаленого використання домофону.

Примітно, що в Європі автоматизація будівель спрямована переважно на енергозбереження, а потім на забезпечення комфорту мешканців. В Україні ситуація з точністю до навпаки – у ролі головного завдання виступає підвищення комфорту та створення іміджу, і лише після цього охорона, сигналізація та економія.

Використовувані технології

Для управління розумним будинком широко використовуються різні протоколи передачі даних, контролери, панелі керування та інші пристрої. Деякі з них заслуговують на окрему увагу. Ось і вони:

• Протокол Z-Wave. Це бездротовий протокол зв’язку розроблений спеціально для домашньої автоматизації. Насправді протокол реалізований як компактні модулі радіозв’язку, вбудовані в електронні пристрої розумного будинку. Протокол оптимізований для передачі простих команд, чим обумовлюється його швидкодія та мінімальна затримка, а також стійкість до перешкод.
• Шина KMX. Це комунікаційна шина, яка знайшла широке застосування у системах домашньої автоматизації. Електронні пристрої розумного будинку підключаються до цієї шині, після чого отримують можливість обмінюватися даними один з одним. Передача даних по шині може здійснюватися з використанням таких засобів, як кручена пара, силова лінія, радіоканал та інтернет-з’єднання.
• Контрольна панель Integra. Це панель пожежно-охоронної сигналізації. Незамінний елемент розумного будинку оснащеного протипожежною системою. Панелі такого плану використовуються для організації пожежної сигналізації на малих, середніх та великих об’єктах.

Треба розуміти, що технологія розумного будинку не стоїть на місці та постійно розвивається. Одні протоколи старіють, їм на зміну приходять нові. Тому треба стежити за оновленнями, щоби не відстати від життя.

Склад автоматизованого будинку

Ми вже розібралися в тому, що таке розумний будинок і що можна робити з його допомогою. Не менш важливо зрозуміти, з яких елементів складається така технологія – це допоможе під час вибору, монтажу та подальшої експлуатації.

У конструкцію сучасного комплексу автоматизації домашніх процесів входять три категорії пристроїв:

• Контролери. Це адмініструючі пристрої, котрі комутують окремі елементи системи в єдиний комплекс. Також контролери забезпечують мешканцям можливість керування автоматизацією.
• Датчики. Ці пристрої зчитують інформацію з навколишнього середовища та стежать за її зміною. Від сенсорів сигнали надходять на контролер, він їх обробляє та діє згідно зі сценарієм АСУЗ.
• Актуатори. До цієї категорії входять виконавчі пристрої, які виконують команди системи. Це механічні приводи, вимикачі, пожежні сирени, клапани на трубах та інші прилади.

Для відправки сигналів від датчиків руху та інших сенсорів до контролера найчастіше застосовується зв’язок радіоканалу. У домашніх комплексах поширені такі стандарти, як 869 МГц, 868 МГц та 2,4 ГГц. Окрім звичайного радіозв’язку застосовується передача даних за протоколами Wi-Fi та Bluetooth. Надсилання відомостей на пульт охорони або власнику будівлі здійснюється за допомогою інтернет-з’єднання або мобільного зв’язку.

Різновиди датчиків

У складі розумного будинку можна використати десятки різних датчиків. Вони класифікуються на типи призначення. Необов’язково встановлювати сенсори кожного типу – можна обмежитися одним-двома, і потім додати інші прилади, якщо виникне потреба. Найчастіше в АСУЗ використовуються сенсори:

• Рухи. Стежать за зоною дії і відстежують появу об’єктів, що рухаються. Застосовуються в системах автоматизованого керування світлом, кондиціюванням, опаленням та сигналізацією.
• Присутність. Принцип роботи аналогічний сенсору руху, проте чутливість помітно вища. Через це такі прилади не використовуються для охорони, але часто використовуються в управлінні освітленням.
• Температура. Незамінні пристрої для контролю за кондиціюванням та опаленням житла. Для більш просунутого налаштування мікроклімату рекомендується ставити датчики температури та вологості.
• Звуку. Сенсори реагують на звук скла, що б’ється, відстежуючи тим самим несанкціоноване проникнення зловмисників у будинок. Для точного спрацьовування встановлюються поряд із вікнами.
• Відкриття дверей. У цих датчиків аналогічна мета, що і у сенсорів звуку скла, що б’ється. Коли будинок поставлено на сигналізацію, відкриття дверей моментально призводить до спрацьовування сигналізації.

Необов’язковими, але рекомендованими до використання є сенсори витоку газу, вогкості, тиску води та протікання. Ці датчики реагують на такі події, як спалах, заповнення кімнати природним та іншими типами газу, а також затоплення. Важливість оперативного реагування у разі неможливо переоцінити. Це стосується і протипожежних сенсорів, які попереджають про виникнення пожежі.

Види автоматики будинку

Розумний будинок може працювати і без виконавчих пристроїв, проте їх наявність значно підвищує комфорт мешканців, а також спрощує деякі процеси. Найчастіше використовуються такі види актуаторів:

• Механічні приводи Вони встановлюються на гаражні ворота, двері та віконні віконниці. Після цього з’являється можливість закривати та відчиняти двері та вікна, не витрачаючи на це ні секунди часу.
• Пристрої пожежогасіння. Після виявлення спалаху контролер відсилає команди на актуатори, які відповідають за гасіння вогню. Гасіння може здійснюватися як водою, так і спеціальним порошком.
• Приводи на штори та жалюзі. Це один із аспектів мультируму та системи управління освітленням. При включенні режиму «Кіно» розумний будинок автоматично закриває штори та жалюзі, щоб стало темнішим.

Це не весь перелік актуаторів, сумісних із домашньою автоматизацією. Постійно виникають нові види.

Переваги автоматизації

Розглянута технологія не набула б такої популярності і затребуваності в різних країнах світу, якби не мала безліч переваг. Варто відзначити переваги та можливості систем домашньої автоматизації:

• Економія електричної енергії за рахунок раціональнішого його витрачання вдень і вночі.
• Зручне керування мультимедійними пристроями та електроприладами з будь-якої точки будинку.
• Отримання актуальних даних про стан житла та людей, що знаходяться в ньому, на великому видаленні.
• Віддалений контроль доступу людей до приміщень, виклик групи реагування під час вторгнення.
• Можливість запобігання пожежі, затопленню, вибуху побутового газу та інших подій.
• Автоматизація поливу рослин, провітрювання, обігріву кімнат, інших домашніх процесів.

Примітно, що виготовити автоматизовану систему можна власноруч. Можна розпочати з простого контролера на базі Ардуїно, пару розумних розеток та датчиків, які реагують на рух. Навіть із цього набору реально виготовити комплекс, який значно підвищить комфорт мешканців, дозволить вмикати та вимикати електроприлади на відстані, знизить витрати на електроенергію. Потім мережу можна розширити.

Сьогодні системи автоматизації – вже не дорога розкіш, а доступна широкому споживачеві технологія. Якщо хочете зробити життя простішим і комфортнішим, подумайте про реалізацію домашньої системи автоматизації.

Часи, коли доводилося керувати побутовими приладами вручну, давно минулоріч. Зараз можна довірити всю рутину розумному будинку, а самому тим часом відпочивати.

Розумний будинок – це система, яка допомагає зробити житло комфортнішим і безпечнішим. Він увімкне обігрівач, якщо в кімнаті холодно, і надішле пуш на телефон, якщо щось пішло не так. Кожен будинок – великий чи маленький – може бути розумним. Розбираємось як.

Розумний передпокій

Датчик відкриття та закриття

Розумний будинок починається з датчика відкриття та закриття, що встановлюється на вхідні двері. Спрацювання сенсора зручно використовувати як тригер для запуску різних сценаріїв. Наприклад, після повернення додому автоматично включаються телевізор, обігрівач або зволожувач, а після відходу гасне світло у всіх кімнатах, відключаються непотрібні електроприлади та запускається режим охорони.

Датчик руху

Датчик руху в передпокої служить для управління освітленням, позбавляючи необхідності тягтися до вимикача, коли у вас в руках сумки і пакети. Коли ви входите до будинку, сенсор запалює розумну лампу і автоматично гасить її, якщо рух не виявлено.

Датчик стане на варті безпеки житла і миттєво попередить про непроханих гостей пуш-повідомлення на смартфон. Можна відразу викликати поліцію або вжити необхідних заходів, підготувавшись до зустрічі з непроханим гостем.

Розумні лампи

Інтеграція розумних ламп у сценарії не обмежується простим включенням та вимкненням. Завдяки регулюванню таких параметрів, як яскравість, колір та колірна температура, можна гнучко налаштувати освітлення. Наприклад, у нічний час лампа може вмикатися на 10% потужності, щоб не зліпити своїм світлом.

Сирена

Розумна сирена за можливостями майже не поступається охоронною сигналізацією, але коштує набагато дешевше, не вимагає щомісячної оплати та здатна відлякати злодюжок. Система може спрацьовувати за датчиками відкриття та закриття або руху, запускаючи сценарій тривоги: вмикається гучна сирена, запалюється світло, а вам на телефон надходить повідомлення про вторгнення.

Розумна вітальня

Розумні лампи

За світло у вітальні відповідають розумні лампи. Їх можна об’єднувати у групи та використовувати у сценаріях. Наприклад, при перегляді фільмів включаються настінні бра половину потужності для м’якого фонового підсвічування. А під час званої вечері — стельова люстра на п’ять ламп. Крім додатків для iOS та Android освітлення легко запалити через віджет на ТВ за допомогою пульта дистанційного керування.

Розумні розетки

На відміну від звичайних розеток, розумними можна керувати на відстані одним натисканням кнопки на смартфоні. Якщо ви не можете згадати, чи вимкнули праску, відключити її можна через мобільний додаток. Тут же відображається потужність, що споживається приладами, та інша інформація. Розумні розетки можуть працювати у зв’язці з іншими пристроями в будинку, можуть брати участь у сценаріях. А ще вони є ретрансляторами сигналу і допомагають залишатися на зв’язку приладам, розташованим далеко від основного модуля.

Датчики відкриття та закриття для вікон та балкона

Сенсори відкриття, встановлені на вікно та балконні двері у вітальні, не тільки контролюють проникнення в житло, але й керують кліматичною технікою. Наприклад, при відкритті датчики автоматично відключать зволожувач повітря та кондиціонер, а після закриття відновлять їх роботу.

Розумна кухня

Датчик газу

Якщо в будинку є плита, що працює на метані чи пропані, то не зайвим буде відповідний датчик. Він відстежує концентрацію газу і зможе вчасно попередити про витік звуковим оповіщенням та повідомленням на смартфон.

Датчик диму

За таким самим принципом працює датчик диму. Неважливо, чи підгорів у духовці пиріг, чи від великого навантаження почала плавитися розетка, — сенсор повідомить про задимлення сиреною і надішле пуш на телефони домочадців.

Датчик протікання

Продужена труба під кухонною мийкою може дати текти, а ви дізнаєтеся про це тільки від розгніваних сусідів знизу, яким зіпсуєте дорогий ремонт. Датчик протікання, встановлений на підлозі, допоможе уникнути такої неприємної ситуації. Як тільки на нього потрапить вода, він надішле вам повідомлення на смартфон і включить сирену.

Датчик відкриття та закриття для холодильника

Датчик відкриття на дверцятах холодильника або шафки з печінками допоможе позбавитися звички їсти ночами. Простий сценарій увімкне сирену, світло в будинку або надішле повідомлення, якщо полізти за перекусом після 22 годин або іншого встановленого часу.

Розумна ванна

Розумні лампи

Найчастіше ми забуваємо вимкнути світло у ванній, тому розумна лампа там прийде дуже доречно. Керувати нею можна різними способами, але найзручніше – за допомогою датчика руху. Якось налаштувавши сценарій, можна не турбуватися про забуте світло та економити на електриці.

Датчик руху

При вході у ванну сенсор фіксує рух і автоматично вмикає світильник на 5 хвилин або будь-який заданий час. Якщо завершили всі свої справи і пішли з кімнати – датчик погасить освітлення, а за наявності руху час роботи лампи триватиме.

Датчик протікання

У ванній протіканні трапляються ще частіше, ніж на кухні, і мають згубніші наслідки, так що датчик тут життєво необхідний. Він зможе вчасно запобігти потопу, повідомивши домашніх про катаклізм. І точно обійдеться вам набагато дешевше, аніж ремонт квартири сусідів знизу.

Розумна спальня

Розумні лампи

Освітлення у спальні зручно організувати за допомогою розумних ламп. Увечері вони світять теплим жовтим світлом, щоб вам було простіше заснути. А вранці плавно включаються, імітуючи сонячні промені, і м’яко будять сплячих. До того ж їх легко погасити не встаючи з ліжка, прямо із додатка на смартфоні. А ще з кожної лампи ведеться статистика енергоспоживання, що буде корисно всім, хто любить економити.

Датчик температури та вологості

Універсальний кліматичний сенсор у спальні допоможе підтримувати оптимальну температуру та вологість. Обидва параметри дуже важливі для нормального сну, і будь-які відхилення погано впливають на самопочуття людини. Датчик контролює зміну показників та може брати участь у виконанні сценаріїв.

Розумні розетки

У зв’язці з датчиком температури та вологості розумні розетки можуть автоматично керувати кліматом у спальні на основі заданих сценаріїв. Якщо вологість повітря впаде до 40% – увімкнеться зволожувач. Коли температура знизиться до +16 °С — запуститься обігрівач, а коли підніметься вище за +25 — вентилятор.

Розумна дитяча

Датчик температури та вологості

Дуже важливо зберігати тепло та затишок у кімнаті для дитини, підтримуючи рекомендовану педіатрами температуру 22–23 °С та вологість повітря 40–60 %. Управління мікрокліматом візьме на себе розумний будинок: датчик температури та вологості визначить зміну показників у заданому діапазоні та за допомогою розумної розетки активує обігрівач або зволожувач.

Розумні лампи

Встановлена в нічник розумна лампа допоможе дитині заснути. Вона вміє плавно змінювати колір, зменшувати яскравість і повністю відключатися у міру засинання. Якщо дитина боїться залишатися без світла, можна налаштувати роботу світильника на мінімальну потужність у нічний час.

Розумні розетки

Крім взаємодії у зв’язці з іншими приладами та датчиками, розумні розетки в дитячій можна використовувати для обмеження доступу до телевізора або ігрової консолі. Кожну розетку легко налаштувати так, щоб вона вимикалася, наприклад, о 22:00 та вмикалася о 7:00. З таким сценарієм подивитися мультики чи пограти у приставку вночі не вийде.

Як керувати розумним будинком

Мозковий центр розумного будинку – це модуль управління, підключений до приймача для користування послугами. Він виступає у ролі центрального хаба і поєднує всі прилади та датчики в єдину екосистему. Модуль управління дозволяє розумній техніці спілкуватися та взаємодіяти один з одним. А ще відповідає за виконання сценаріїв автоматизації.

Центр системи «Розумний дім» підключається до домашньої Wi-Fi-мережі, а датчики, лампи, розетки та інші розумні прилади зв’язуються з ним за допомогою бездротового протоколу ZigBee. Тому немає потреби штробити стіни, обплутувати квартиру проводами та псувати ремонт. До речі, якщо розумний будинок підключений до інтернету, то керувати ним можна віддалено, навіть перебуваючи в іншій країні. Переживати за те, що хтось перехопить ваші дані немає причин. На відміну від більшості рішень на ринку, «Розумний дім» працює за шифрованим протоколом, що унеможливлює доступ до системи сторонніх користувачів.

Процес налаштування розумного будинку займає кілька хвилин і впоратися з ним дуже просто. У мобільному додатку (він є як для iOS, так і для Android) додайте прилади в систему, налаштуйте та закріпіть їх у відповідному місці. Більшість пристроїв можна наклеїти на двосторонній скотч або вставити в звичайну розетку. Батарейки йдуть у комплекті. І ось все повністю готове до роботи – керуйте розумним будинком зі смартфона або пульта дистанційного керування від ТБ-приймача прямо під час перегляду кіно або телепередач.

Якщо технологія Розумного Дому зацікавила вас, і з’явилося бажання зробити свій будинок більш сучасним та надійним, – звертайтесь за консультацією до фахівців сервісу Локальний Ремонт.