Зал:

Включить основной свет Выключить основной свет

Кухня:

Включить свет №1 Выключить свет №1

Включить свет №2 Выключить свет №2

Туалет:

Включить свет Выключить свет

Включить вентиляцию Выключить вентиляцию

Теперь все отлично, но чего-то не хватает. Неудобство - то, что при таком использовании устройство, которое показывает страничку, обязательно должно находиться в домашней сети. А если это телефон, на котором выключен Wi-Fi?
Разблокировать, включить WiFI, дождаться включения, зайти на страничку, нажать кнопку, выключить WiFI…

Настраиваем доступ из интернета

Модифицируем немного код для того, чтобы нельзя было выполнить произвольный код, передав нужный GET-параметр.

Острожно, страшнейший быдлокод. Пишу на PHP второй раз в жизни

Если кто-нибудь сможет подсказать, как проверить принадлежность переменной списку разрешенных команд, буду благодарен. Задавать вопрос по такой мелочи не хочется.

Остальная страница остается без изменений. Для дальнейшего нам потребуется любой сервер с белым IP, и возможностью доступа по SSH. Настраиваем .
На внешнем сервере выполняем: echo "GatewayPorts=yes" >> /etc/ssh/sshd_config На локальном сервере (в который подключен адаптер, и на котором веб-сервер слушает порт 80) выполняем:
ssh vvzvlad@servername -R 8080:localhost:80 Теперь, открыв страницу http://servername:8080/ мы увидим ту же самую локальную страницу, доступную из интернета.Время срабатывания команды - около секунды.

Последний штрих - защищаемся от обрыва соединения(на локальном сервере): cd ~/.ssh/ sudo ssh-keygen -t dsa #генерируем ключ для входа без пароля scp id_dsa servername:~/.ssh/authorized_keys #копируем его на сервер echo "PubkeyAuthentication yes" >> /etc/ssh/ssh_config ssh servername -t echo "PubkeyAuthentication yes" >> /etc/ssh/ssh_config #разрешаем логин по ключу И помещаем в автозапуск любым удобным вам способом: autossh vvzvlad@servername -R 8080:localhost:80 Вообще, компьютер тут не нужен, для «управления через веб» хватит любого роутера с USB(благо, они все сейчас работают на линуксе). Делается абсолютно тоже самое - собирается програмка, пишется настраиваемый интерфейс(даже php не надо, можно вполне обойтись любым языком, или даже bash, исполняемым через CGI), и настраивается проброс порта на единый сервер(от него не требуется ничего, кроме как работать в качестве туннельного сервера и авторизовывать пользователя - чтобы по ошибке свет не выключали, набрав не тот адрес). Пользователь получает маленькое устройство без вентилятора, которое обеспечивает управление через веб-интерфейс в локальной сети, а при регистрации на сайте производителя - личную веб-страничку с авторизацией по паролю. Логинишся - и получаешь возможность управления нагрузками из любого места.

Пишем приложение для Android

Ну как, пишем. Ни строчки кода написано не было, не считая ссылок. Если это кому-то интересно, я лучше напишу отдельную статью, чем буду тут еще простыню делать. Коснусь только основных моментов:
Идем на beta.appinventor.mit.edu , создаем новое приложение. Закидываем в форму несколько кнопок, чтобы получилось нечто такое:

Не забываем добавить компонент Web. Жмем кнопку «Open in block editor». Скачиваем файл, запускаем его(нужна джава).
Перетаскиванием блоков по экрану и соединением их, добиваемся того, чтобы нажатие каждой кнопку приводило к запросу на соответствующий адрес. Как-то так:

Потом копируем программу на телефон(Package for phone - download to this computer). Запускаем.

Правда, почему-то при нажатии кнопки в приложении, свет включается не через секунду, как при работе с веб-страничкой, а через 3-4 секунды. Подозреваю, что задержка исчезнет, если нормально написать программу, но на это меня не хватило.

Делаем световой будильник или управляемый ночник

Существует целый класс устройств, чье предназначение заключается в том, чтобы в определенное время плавно начать поднимать яркость светильника - световые будильники. Так как яркость лампы поднимается плавно, и в течении длительного времени (как правило, от 30 минут до часу), то яркий свет не бьет по глазам, а позволяет спокойно проснуться. Производит такие будильники, например, филипс . А мы чем хуже? Достаточно немного лишь написать небольшой скрипт.

Тоже не самый оптимальный код. Смотреть на свой страх и риск

#!/bin/bash channel=8 #канал ночника s=0 case $1 in "inc") i=0 e=100 [[ $4 == v ]] && echo Шагов: $, Время работы $[$2*100/$3] секунд while [ $i -lt $e ] do noolite -api -set_ch $channel $i i=$[$i+$3] s=$[$s+1] sleep $2 [[ $4 == v ]] && echo Шаг $s, текущая яркость: $i done [[ $4 == v ]] && echo Конец программы. exit 1 ;; "dec") i=100 e=0 [[ $4 == v ]] && echo Шагов: $, Время работы $[$2*100/$3] секунд while [ $i -ge $e ] do noolite -api -set_ch $channel $i i=$[$i-$3] sleep $2 s=$[$s+1] [[ $4 == v ]] && echo Шаг $s, текущая яркость: $i done [[ $4 == v ]] && echo Конец программы. exit 1 ;; "help") echo "noolite-candle second step v" echo "inc - постепенное увеличение яркости" echo "dec - постепенное уменьшение яркости" echo "second - промежуток между измениями яркости в секундах" echo "step - шаг изменения яркости (1-100)" echo "v - показывать отчет по каждому изменению" echo "например noolite-candle inc 2 1 - увеличение яркости с 0 до 100 с шагом в 1(1,2,3,4...) каждые 2 секунды. Время работы 200(2*100) секунд." exit 1 ;; *) echo "Используйте параметр help для получения справки" exit 1 ;; esac

Как им пользоваться - ясно из кода, или из встроенной справки, если запустить скрипт с параметром help.
Например, если нам надо проснуться в 9 утра, то его следует запустить в 8.30 с такими параметрами: ./noolite-candle inc 18 1 Или в 7 утра, вот так: ./noolite-candle inc 36 1 При такой команде яркость будет постепенно нарастать в течении часа.

Тут видны резкие изменения яркости, потому что была использована команда noolite-candle inc 1 10 - т.е. за один шаг яркость увеличивалась на 10%. Если принять за шаг 1%, то изменение яркости очень плавное.
И конечно, в качестве «ночника» может выступать сколько угодно светильников, или даже люстра, если в ней лампы накаливания или диммируемые энергосберегайки.

Плюсы

• Стоимость

Всего было использовано:
1 адаптер для компьютера - PC118 - $50
5 силовых блока Wago-222, или им подобных. Панели управления хорошо прикрепляются даже на комплектную липучку, или, в крайнем случае - придется сделать дырки в стене дрелью.
Привязка - очень проста, несколько нажатий кнопок. Установка и настройка программы - тоже не вызывает проблем. Установка и настройка сервера для неподготовленного человека могут вызвать трудности, но все так же решаемо.

• Одновременная работа двух систем

Вместе с полноценным управлением с компьютера сохранилась возможность выключать и включать свет обычными выключателями, расположенными на тех же местах.

• Возможность установки без переделки и расширяемость

Нет необходимости долбить стены, прокладывать управляющую проводку, или вести питание для каждой точки к щитку. Конечно, решение не такое надежное и гибкое, как «классическая» система умного дома - когда все потребители в виде освещения и систем подключаются напрямую к управляемым реле, расположенным в щитке, а выключатели по слаботочной проводке эти самые реле коммутируют. Подробнее - можно прочитать и . Но зато оно и не такое трудоемкое и дорогое.
К тому же, не надо продумывать план идеально заранее - в любой момент легко добавить еще один выключатель или блок управления. Легко забрать с собой при переезде.

Минусы

• Сенсорные выключатели

Для меня это не минус, я привык за пару дней - достаточно помнить какой из трех выключателей за что отвечает, и нащупать пальцами край выключателя - уверенно включаю свет даже в темноте. А вот жена до сих пор жалуется - обычные выключатели были гораздо удобнее, говорит. Не понимаю, что мешает сделать выключатель пусть даже не с переключаемой, а с тактовой кнопкой - логика не изменится, а удобства добавится. Похоже, мне придется разобрать пультик и сделать из все-таки не-сенсорный выключатель для туалета. Ночью вставать.

• Отсутствие обратной связи

Так как блоки не имеют никакого передатчика, только приемник - сказать о своем состоянии они не могут. Соответственно, панель управления на компьютере не знает о текущем состоянии - включена или выключена нагрузка, что ограничивает применение.

• Малые возможности настройки.

Я уже об этом писал. При использовании сценарных выключателей - приходится занимать 2 кнопки из 3 только под «выключение-включение». Я бы добавил вторую функцию(например, на жест от одного выключателя к другому, или на двойной клик), или увеличил бы количество выключателей.

Итоги

Отличное решение начального уровня для построение системы управление освещением и нагрузками. Такое вполне себе «конструктор для взрослых». Хочешь - светильники через интернет включай, хочешь - ночник управляемый делай, хочешь - умный дом с голосовыми командами и включением света по расписанию.
Мне нравится:)

Если у вас нет аккаунта на Хабрахабре, вы можете читать и комментировать наши статьи на сайте BoxOverview.com

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите , пожалуйста.

Наверняка, уважаемые читатели, вас интересует вопрос – можно ли создать умный дом своими руками. Забежим в самый конец статьи и скажем сразу – можно, а если очень хочется, то и нужно. Ведь цена вопроса значительно снизилась. На рынке полно готовых систем, для которых вы можете докупать умные вещи, датчики. Планируя такой проект, вам надо будет решить на базе какой системы вы будете делать умный дом:

1. Xiaomi Smart Home Suite
2. Amazone Echo
3. Ардуино

Сегодня этой системе далековато до того понятия, что мы подразумеваем под умным домом – все еще мало устройств могут быть интегрированы в нее. Несмотря на это, можно надеяться на то, что в ближайшее время список поддерживаемых устройств будет пополняться.

Сейчас в комплект поставки Smart Home Suite входит сам хаб, контроллер, датчики движения и открытия двери, а также универсальная кнопка. Smart Home Suite может управлять немалым числом устройств от Xiaomi и других производителей.

В качестве центрального устройства-хаба имеем довольно крупную “таблетку”, которая подключается к сети электропитания. Есть поддержка управления со смартфона посредством специального приложения. Хаб может подключаться к сети интернет, что позволяет контролировать состояние устройств на расстоянии. Купив Smart Home Suite, вы сможете управлять телевизорами Mi TV , колонками, смарт-лампами, увлажнителями воздуха и другими приборами.

Smart Home Suite, который избавит от создания умного дома своими руками, обойдется примерно в 4000 рублей, что недорого, учитывая комплект поставки и возможности. И все же это устройство от Xiaomi далеко от понятия «умный дом», которое подразумевает более гибкие возможности. Smart Home Suite – это легкий способ автоматизировать работу электрических устройств в доме.

Где купить дешево?

А этот умный гаджет уже разработан поисковым гигантом, который пока в РФ особой популярности не обрел, но все впереди. – это своего рода Google Assistant (тот самый, что «ОК Google »), который получил свой собственный «дом» в виде компактной Bluetooth -колонки. В целом, это аналог Smart Home Suite от Xiaomi , только дороже и с большим потенциалом. Умеет практически то же самое, но выделяется, конечно же, возможностью голосового поиска.

Теперь вам не придется заставлять свой смартфон и Google Assistant находить самую разную информацию, начиная от дня рождения автора «Отцы и дети», заканчивая вопросом, сколько весит слон – просто, сидя на диване, скажите «ОК Google ».

Google Home может управлять различными устройствами пользователя, чтобы тот, таким образом, сделал своими руками свой собственный умный дом с более сообразительным телевизором и системой видеонаблюдения. Совместимых устройств уже сегодня немало (Android -смартфоны, ТВ-приставки, некоторая бытовая техника), а со временем их будет становиться только больше.

Кроме того, Google Home, чтобы действительно походить на умный дом, поддерживает некоторые интересные сервисы. Так, вы сможете попросить у ассистента, чтобы он заказал вам на дом еды или забронировал билет на ближайший рейс, или предоставил прогноз погоды. Также Google Home адаптируется под желания и интересы владельца, запрашивая при первой настройке информацию о предпочтениях и хобби.

Google Home, несмотря на потенциал, сегодня огромными возможностями похвастаться не может. Однако своего пользователя, да и не одного, она уже нашла. Обойдется умная колонка примерно в 130 долларов.

Еще одна свежая разработка американской компании, которая является полным аналогом Google Home. Только вместо Google Assistant у Amazon Echo в качестве голосового помощника выступает «Alexa ». На российском рынке, как обычно, девайс пока не распространен, но со временем ситуация должна исправляться. Amazon Echo может воспроизводить вашу любимую музыку, его можно интегрировать в систему умного дома, чтобы впоследствии управлять различными приборами. Amazon Echo очень прост в настройке и управлении, для чего используется специальное приложение на смартфоне.

Сейчас смарт-динамик выглядит довольно интересно, но, как и предшественники, ограничен в возможностях. Amazon Echo неплохо разбирает команды пользователя, благодаря сотрудничеству с другими компаниями может работать со многими устройствами и системами умного дома. Правда, стоит Amazon Echo дороже ближайших конкурентов – 12500 рублей.

Умный дом на базе

Переходим к решениям для создания умного дома своими руками. , по сути, набор сетевых протоколов, которые при создании умного дома помогают отказаться от проводного подключения оборудования в пользу беспроводного. Немало различных компаний сегодня работает с системами ZigBee, предоставляя как комплекты оборудования, так и отдельные устройства для умных домов. У достаточно много достоинств, начиная со стоимости.

Оборудование для создания умного дома своими руками обойдется гораздо дешевле, нежели готовые системы от известных компаний. позволяет проявить свои таланты, разработав самостоятельно схему умного дома, какую только вашей душе угодно. Помимо этого, система отличается низким потреблением электроэнергии, чего не скажешь про многие другие. Энергоэффективная работа компонентов возможна как раз благодаря протоколу связи, который, пусть и медленный, но не требует много энергии.

Оборудование для систем , как уже было отмечено, разрабатывают самые разные компании, поэтому проблем с поиском контроллеров и датчиков нет никаких. Однако стоит учитывать, что компоненты оборудования от разных компаний могут быть несовместимы, посему предпочтение лучше отдавать устройствам от одного производителя. Оборудование для построение своими руками умного дома на базе можно за относительно небольшие деньги приобрести во всемилюбимых китайских интернет-магазинах.

Умный дом своими руками на базе Arduino

Arduino, как и ZigBee, не является полноценной системой «Умный дом». Это средство, которое этот самый умный дом помогает построить. Ардуино – это комплекс программных и аппаратных средств, который предназначен для построения простых автоматизированных систем и даже роботехники непрофессионалами. В число возможных проектов на входят и умные дома. Аппаратные средства – набор плат, датчиков и устройств, то есть «железо». Программные средства – обеспечение связи аппаратных средств и управления ими.

Arduino имеет полностью открытую архитектуру, что позволяет с ней работать всем желающим, поэтому рынок сегодня завален оборудованием для построения умного дома своими руками. При этом покупка отдельных компонентов обойдется в разы дешевле, нежели приобретение готового решения. Опять же, с Arduino вам открыты огромные возможности по созданию умного дома.

Для системы сегодня можно найти массу устройств и датчиков по очень низкой цене, но будьте готовы к тому, что придется побеспокоиться о подключении всех этих устройств в единую сеть, да и с программным кодом познакомиться нужно будет. В общем, любители сделать что-нибудь умное своими руками, повозиться с платами и средами программирования останутся довольны.

Где купить дешево?

Выключатели света

Выключатель света знаком каждому человеку, является простым, надежным гениальным изобретением. Изделия, имеющие такую большую историю, трудно усовершенствовать, тем более значительно улучшить его эксплуатационные качества. Но вот, пришла эпоха «умных домов», и вся бытовая техника, переходит на новый, технических уровень.

«Умный» выключатель не отличается от «глупого», устанавливается в стандартную коробку. На этом сходство заканчивается, автоматический выключатель подключен к системе «умный дом» и выполняет широкий диапазон функций. Подобно диммерам, регулирует яркость лампы. Может получать управляющие команды от дистанционных пультов. Дистанционный пульт управления по размерам меньше сотового телефона, дает возможность управлять восемью выключателями.

Средняя стоимость одного автоматического выключателя и пульта, составляет 10-15 долларов. Основное отличие от пультов телевизионных, работа которых основана на передаче инфракрасных лучей, состоит в том, что световые пульты работают в радиодиапазоне. Это очень удобно, так как нет нужды направлять сигнал в приемник, он может быть невиден или сознательно спрятан. Место установки радиовыключателя, не влияет на качество его работы.

Современные многоканальные выключатели управляют осветительными приборами с помощью команд стандарта Х10, при этом патроны ламп, комплектуются специальными переходниками и могут быть запрограммированы на работу в режиме плавный пуск/стоп, то есть после включения лампа постепенно набирает яркость, что продлевает срок ее службы и экономит электроэнергию.

Для повышения комфорта, выпускаются универсальные, дистанционные пульты. Они позволяют управлять всем набором «умной», бытовой техники(телевизор, проигрыватель, чайник, музыкальный центр, и т.п.) Вся эта техника должна быть подключена через проходное электрическое устройство - релейный модуль.

Датчики движения

Датчик движения срабатывает на любое перемещение в секторе обзора и подает управляющий сигнал на исполнительный механизм, это может быть осветительный прибор, звуковой сигнал и т.п. Очень удобно установить датчик движения для включения уличного освещения. При входе во двор, загородного дома, он включит вам свет, обычный выключатель обычно устанавливается в коридоре и бывает бесполезным в таких случаях. Современные датчики движения, комплектуются датчиком освещенности, это исключает включение освещения в дневное время.

В настоящее время, стоимость датчиков движения значительно снизилась и составляет от пятнадцати до семидесяти долларов, все зависти от фирмы производителя и технических характеристик (величина сектора обзора и комплектация датчиком освещенности).

Датчики герконы, загазованности, дождя.

В «умном доме» находит применение еще один вид датчиков - геркон (герметичный контакт), которые работают в паре с магнитом. При приближении магнитной полоски, происходит замыкание контактов датчика. Это тип приборов применяют для контроля положения дверей, окон и т.п. В системе охранной сигнализации герконы не заменимы, хотя легко придумать им и другое назначение.

Применяются разнообразные управляющие датчики для контроля возгорания, принцип из работы разнообразный, некоторые срабатывают от перегорания контрольного элемента, другие включаются при повышении температуры, датчик задымленности подает сигнал при уменьшении яркости инфракрасного луча.

Датчики дождя, применяются в системе полива или как сигнальные в случае подтопления. Широкое применение получила модель - Mini-Clik, цена примерно восемьдесят долларов, рабочее напряжение 24 вольта. Гигроскопическая головка является чувствительным элементом. От влажности увеличивается в размерах и включает контакты, при высыхании происходит обратное срабатывание. Конструкция прибора позволяет регулировать чувствительность в широком диапазоне.

Датчик загазованности реагирует содержание в воздухе углеводородов и углекислого газа, сигнал подается, когда концентрация газов еще некритическая. Управляющий сигнал может использоваться для включения звукового или светового сигналов или закрывания крана на подающем газопроводе. Стоимость приборов такого типа (модель Cofem Keepergas Detector), составляет примерно восемьдесят долларов. Для правильной работы датчик должен размещаться, как рекомендует фирма производитель.

Автоматизация основных систем, существенно повысит комфорт и безопасность вашего дома. Какие именно устройства должны быть автоматизированы определять вам!

Сегодня существует множество элементов системы управления электричеством – разнообразные , датчики температуры, движения и звука. В единой связке с внутренней электропроводкой дома или квартиры, они способны автоматизировать процессы включения/выключения света, отопления, контролировать работу некоторых бытовых приборов с учетом временных режимов. Но при этом не будет централизованной системы управления, то есть, Вы не сможете управлять светом и другими потребителями с единого устройства.

Тем и хороша система умный дом, ведь с помощью нее можно управлять всеми потребителями, подключенными к проводке, при помощи одного устройства – мобильного (планшет, смартфон, пульт ДУ) и/или стационарного (компьютер/ноутбук, графический интерфейс системы). При этом все датчики и реле также присутствуют в системе и производят управление электропитанием в автоматическом режиме.

Кроме элементарных бытовых потребителей, интеллектуальный (умный) дом может производить контроль и управление за системами связи, пожаротушения, охранных сигнализаций, телефонных линий и многим другим, включая инженерные коммуникации.

Однако, для полного контроля бытовых приборов, например, регулирование режимов кондиционера или холодильника, в самих приборах должен быть специальный разъем, по средствам которого производится подключение к электронному логическому контроллеру системы управления. Далее рассмотрим те основы, которые дадут Вам понятие о системе умный дом, ее принципе работы и составных элементах.

Составляющие элементы системы умный дом

Прежде всего, стоит заметить, что на сегодня появилось множество модификаций и комплектаций, в которых система управления умный дом может быть выполнена. Множество производителей предоставляют комплекты системы со встроенными Wi-Fi и/или Bluetooth передатчиками (модулями связи), вшитыми в контроллер, по средствам которых можно управлять системой беспроводным способом через мобильное устройство в пределах квартиры/дома.

Разновидность архитектуры системы умный дом

Имеются модификации, в которых управление происходит через интерфейс Ethernet (проводным способом, через ); к ним дополнительно нужно подключать коммутаторы и Wi-Fi роутеры для беспроводного управления, если они не встроены в контроллер. Что касается ручных выключателей, то они также могут подключаться к центральному контроллеру беспроводным способом или через электропроводку. В общем, имеется разнообразное оборудование для системы умный дом, и система состоит из таких элементов:

• контроллер умного дома (главный и дискретные модуляторы ввода-вывода);
• модули расширения и связи (коммутаторы, роутеры, GPS/GPRS модули);
• элементы коммутации электрической цепи (реле, диммеры, блоки питания);
• измерительные приборы, датчики и сенсоры (движения, температуры, света и др.);
• элементы управления системой (пульты, сенсорные панели, КПК, планшеты);
• исполнительные механизмы (клапаны воды, вентиляции, газа, ролеты и т. д.).

При выборе оборудования также важно учесть, какой протокол (способ) передачи данных системы «Умный дом» используется. Например, распространенный протокол EIB\KNX, использует в качестве передачи данных компьютерные сети, радиоканалы, силовые электрические сети. Имеется и протокол X10, который для передачи данных использует бытовую сеть переменного тока 230 В: устройства обмениваются сигналом, поданным в момент перехода переменного тока через нулевое значение. Такие сигналы представляют собой радиочастотные импульсы в 120 кГц, длительностью 1 мс.

Что такое контроллер для системы умный дом.?

Контроллер умного дома – это аппарат, который руководит всеми потребителями, приборами, а также высылает отчет хозяину о состоянии этих потребителей. Руководствуется датчиками температуры, воздуха, света для контроля систем освещения, обогрева, кондиционирования. Может быть запрограммирован на совершение различных действий с течением времени, по временному графику. Кроме автономного режима, с контроллером можно связаться через специальный интерфейс (компьютерную сеть, мобильный оператор или радиосеть), и управлять вручную приборами.

Приборы, управляемые контроллером системы умный дом

Подбирать контроллер необходимо в зависимости от того, как Вы желаете построить архитектуру системы управления. Например, есть две разновидности системы управления: централизованная и децентрализованная. В основе централизованной системы управления лежит единственный высокопроизводительный центральный контроллер, который руководит всеми потребителями (приборами) и инженерными сетями в доме.

В случае децентрализованного управления, интеллектуальная система умный дом состоит из нескольких более простых контроллеров, каждый из которых несет функции по управлению определенной зоной – комнатой и всеми приборами в ней, отдельно группами освещения во всем доме, определенного назначения бытовыми приборами и т. д. (региональные контроллеры).

Центральный контроллер для системы умный дом современного образца представляет собой компьютер, заключенный в небольшой пластиковый корпус, имеющий собственную ОС (операционную систему), оперативную память и множество электронных компонентов коммутации (управления) сигналами: электронные реле, терристорные ключи и др.

Одна из комплектаций центрального домового контроллера системы умный дом (на борту модуль беспроводной передачи, USB, COM, Ethernet порты)

Также в зависимости от комплектации, может быть встроенный GSM модуль для удаленного управления через мобильный телефон, Wi-Fi передатчик для управления системой из любой точки дома и графический сенсорный или кнопочный интерфейс (ЖК экран). Кроме того, разъемы для подключения к компьютеру и/или сетевому оборудованию: Ethernet, USB.

Такой контроллер способен управлять интеллектуальной техникой, как холодильники, микроволновки, инженерные коммуникации и т. д. (если в самой технике предусмотрена такая функция), докладывая хозяину даже такие данные, как температура в холодильнике, входные-выходные звонки телефонной линии и многое другое.

Региональный контроллер , дискретный модулятор ввода-вывода – это маломощный логический электронный блок управления, на котором реализована технология умный дом (к сравнению, частота микропроцессора ЦК – около 500 мГц, РК – около 50 мГц), как правило, не имеющий операционной системы и настраиваемый системно. Его можно настроить на любые элементарные сценарии по времени или по сигналам тех или иных датчиков.

Программируемый контроллер системы умный дом с интерфейсом (разьемом для подключения к сети) Ethernet

Он руководит элементарными задачами и событиями. Например, датчик света, подключенный к нему, дает сигнал (при наступлении темноты); контроллер подает сигнал на исполнительное реле или группу для управления освещением. Также он уведомляет хозяина о каждом действии. Другими словами, дискретный модулятор ввода-вывода – это своего рода интеллектуальное программируемое электронное реле.

Состоит такой аппарат также из электронных компонентов коммутации сети и интеллектуальной части: микропроцессор с памятью. В нем (зависит от производителя и комплектации) может быть USB, интерфейс Ethernet и другие порты для управления, программирования и предоставления отчетов хозяину.

Что такое модули расширения и связи для системы умный дом.?

Модули расширения – это устройства, подключаемые к контроллеру и расширяющие его функциональность. Отчасти переходники, двоители-троители и измерительные приборы также являются модулями расширения. Такие устройства могут быть встроенными в контроллер, подключаемыми отдельно через специально предназначенный разъем или общий разъем Ethernet, USB и другие интерфейсы. По причине того, что компании производители систем умный дом используют различные системы шифрования передачи данных, при выборе модуля расширения важно обратить внимание на его совместимость, если контроллер приобретен другого производителя.

Справа — контроллеры системы умный дом со встроенными модулями беспроводной передачи данных

Модули расширения связи для системы умный дом представляют собой устройства передачи данных беспроводным или проводным способом. К первым относятся всем известные Wi-Fi роутеры, которые подключаются к контроллеру так же, как и к компьютеру, через Ethernet или USB (есть и специально «заточенные» фирменные модули со своей системой подключения). Реже используются отдельно подключаемые GSM/GPRS модули (так как обычно они встроенные), с помощью которых система умный дом может связываться с хозяином через СМС-оповещения на его номер телефона. Существуют модули беспроводной связи Bluetooth (радиосигнал) и ИК (передача по средствам инфракрасного луча).

Модули беспроводной связи GSM и Wi-Fi; коммутатор для проводной сети Ethernet

Для проводного способа расширения связи используются коммутаторы – устройства, которыми подключают несколько клиентов (компьютеров, контроллеров и других интеллектуальных устройств) в одну локальную сеть. Они необходимы при устройстве децентрализованной системы умного дома, когда имеется несколько региональных контроллеров, а также для создания общей сети с компьютерами и другими интеллектуальными устройствами, использующими соответствующие интерфейсы. При большом расстоянии передачи сигнала, для его усиления применяются специальные цифровые усилители – репитеры.

Модули расширения функциональности системы умный дом имеют самый разнообразный функционал, и, как правило, подключаются в общий или специальный разъем интерфейса. Они расширяют перечень функций контроллера, например, модуль голосовых сообщений дает возможность руководить системой по средствам звуковых (голосовых) команд. Также имеется возможность сделать так, чтобы система управления умный дом воспроизводила звуковые сообщения (приветствия, предупреждения, поздравления и др.) на динамики.

Модули расширения для управления сложными механизмами, шаговыми двигателями и т. д.

Также стоит отметить расширение функционала по средствам модулей-переходников, которыми можно добиться совместимости различных стандартов устройств. Специальные модули управления предназначены для контроля различных специфических приборов (двигателей, механизмов открытия/закрытия дверей, клапанов вентиляции; многое другое) и элементов коммутации электрической цепи. Так, контроллер умного дома не имеет власти над силовыми защитными автоматами (пробки, автоматические выключатели), а при подключении модуля управления автоматами и использования управляемых автоматов, функция их включения/выключения по средствам контроллера становится доступной. Для подключения к системе умного дома регуляторов освещения (диммеров – см. ниже) также необходимы специальные модули расширения.

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 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.

Что такое измерительные приборы, датчики и сенсоры в системе умный дом.?

Эти устройства – как органы обоняния и осязания для человека: они дают представление о происходящем в окружающей среде. Благодаря современным измерительным приборам, датчикам и сенсорам (коих разнообразие на сегодня очень велико), на контроллер системы умный дом поступают данные о температуре, влажности, степени освещенности и атмосферном давлении снаружи и внутри помещения.

На рисунке датчики с элементарными функциями

Имеются контрольно-измерительные приборы для контроля состояния инженерных коммуникаций: давления и учета расхода воды и утечки газа с электронным интерфейсом, позволяющим передавать эти данные интеллектуальной системе умного дома, которая будет строить отчеты и отправлять их хозяину.

Датчики и сенсоры аналоговые традиционного образца используют в качестве передачи данных низковольтный ток до 24 В, как правило, и электрическую проводку малого сечения в качестве среды передачи. К примеру, самый элементарный датчик света содержит фотоэлемент с входом и выходом, через который проходит фаза низковольтного тока. Этот фотоэлемент меняет сопротивление при попадании на него света, таким образом, выдавая различные параметры тока в разное время суток.

На рисунке — элементарные аналоговые датчики, реагирующие на бытовой и углекислый газы

Контроллер получает эти значения, обрабатывает их и, соответственно, посылает сигнал о включении/выключении групп осветительных приборов, а также регулировании уровня освещения (при наличии диммера). Примерно аналогичная система, только с разными рабочими элементами, имеется в датчиках контроля температуры (на основании их данных интеллектуальная система умный дом управляет обогревом), движения и шума (свет, сигнализация), утечки газа и воды (управление клапанами, перекрывающими газ и воду) и многое другое.

Датчики и сенсоры цифровые нового поколения имеют расширенный функционал и являются интеллектуальными устройствами. Например, современные многофункциональные датчики движения, способны не просто выводить данные на контроллер в двух параметрах: 1 («да», есть движение) или 0 («нет», нет движения).

На рисунке — цифровой датчик контроля влажности воздуха

Они способны измерять расстояние от датчика до движущейся цели, засекать задержки при передвижении объекта и многое другое. Все это обрабатывается встроенным в датчик микропроцессором и подается на контроллер в виде цифровых сигналов. Стоит отличать датчики от контрольно-измерительных приборов: датчики и сенсоры засекают события, а контрольно-измерительные приборы засекают физические величины измеряемого тела, объекта (скорость, вес, оббьем и т. д.).

Контрольно-измерительные приборы – это более сложные в отличие от простых аналоговых сенсоров аппараты, которые вмещают в себе новые технологии умный дом и контролируют широкий диапазон параметров, предоставляют их физические единицы измерения. Цифровые барометры, счетчики воды и газа, того же напряжения – все это контрольно-измерительные приборы.

Контрольно-измерительный прибор температуры и расхода горячей воды

В отличие от аналоговых приборов и датчиков, современные цифровые, имеют собственную систему вычисления на основе простого микропроцессора; они обрабатывают сигналы и в готовом виде подают данные на контроллер умного дома, тем самым частично разгружая его процессор. В качестве среды передачи данных цифровые контрольно-измерительные приборы и датчики используют специальный интерфейс.

Какие бывают элементы и способы управления системой умный дом.?

Управление системой интеллектуального (умного) дома может производиться тремя способами: беспроводным локальным, удаленным беспроводным, проводным локальным, удаленным проводным. Устройства управления идут в комплекте с системой – это графические панели управления с сенсорным или кнопочным вводом, пульты с приемниками, настроенными на определенную частоту. Не идущие в комплекте устройства, как мобильные компактные компьютеры (смартфоны, планшеты) настраиваются при помощи специального программного обеспечения для управления удаленным способом, через всемирные информационные сети.

Системой умный дом можно управлять пультом, панелью управления и мобильными устройствами

Беспроводной локальный способ управления с ограниченным радиусом производится с применением устройств управления через локальный (местный) радиосигнал, Wi-Fi или Bluetooth беспроводные радиосети. В принципе, таким способом можно управлять системой с любой точки дома и даже находясь на приусадебном участке неподалеку. Однако, в больших домах, возможно, понадобятся дополнительные радиоточки, усилители беспроводного сигнала. Управление осуществляется пультами, сенсорными панелями, мобильными устройствами (смартфонами, планшетами, ноутбуками), которые имеют встроенный или подключенный извне передатчик той или иной сети Wi-Fi, Bluetooth или фирменного радиочастотного сигнала.

На экране планшета — программное обеспечение для контроля показателей и приборов, подключенных к системе умный дом

Беспроводной удаленный способ управления доступен, если произведен монтаж системы умный дом к глобальным сетям или модулям расширения связи, обеспечивающим к ним доступ. К таковым сетям можно отнести GSM/GPRS (управление по средствам мобильной связи), мобильный интернет, специальный выделенный радиосигнал. Наличие выхода в GSM/GPRS сеть дает возможность системе отсылать СМС, ММС и звуковые сообщения на номер телефона владельца дома. Также теоретически возможно управление через голосовое меню. Средства для управления системами умного дома через глобальные сети – это, как правило, смартфоны, а также планшеты и ноутбуки со встроенными модулями-передатчиками для мобильного интернета.

Проводной локальный способ управления , в зависимости от применяемых протоколов передачи данных системы умный дом, может иметь среды передачи данных по витой паре (кабелю компьютерной сети), электрической проводке (протокол системы X10) или каким-либо другим кабелем. В каждом региональном и центральном контроллере система управления умный дом предусматривает выход для проводной связи с управляющими устройствами, а также обмена информацией с другими интеллектуальными устройствами, которые находятся у него в «подчинении». Если устройств несколько, то интерфейс расширяют при помощи коммутатора (см. выше «модули расширения связи»), создавая несколько ответвлений. Для проводного локального способа управления применяются идущие в комплекте и отдельно панели управления и выключатели (кнопочные и сенсорные), а также можно управлять через подключенный к кабелю компьютер или ноутбук.

Сенсорная панель управления системой умный дом, совмещенная с домофоном

Проводной удаленный способ управления системами умного дома – это сеть, по размерам больше локальной, то есть, управление домом происходит извне по проложенному кабелю, подключенному к внутренней сети управления. Как правило, такой способ управления применяется в управлении автоматизированными процессами корпусов зданий. В общем, для домашнего пользования этого (управления системами через региональные проводниковые сети) знать не нужно.

Что такое исполнительные механизмы системы умный дом.?

В отличии от реле, которые отчасти можно назвать исполнительными элементами (подача команды – реле замыкает/размыкает цепь), исполнительные механизмы, которыми руководит интеллектуальное оборудование для системы умный дом, являются сложными электромеханическими изделиями, приборами, рассчитанными на испытание высоких механических нагрузок.

На изображении можно наблюдать объекты, в которые могут быть встроенные исполнительные механизмы системы умный дом

Рабочий орган более сложных приборов (приводов открытия/ закрытия ворот, жалюзей и т. д.) – это двигатель, у менее сложных (клапанов, замков) – сердечник, приводящийся в движение электромагнитом. Управляются в большинстве от низковольтного тока до 24 В включительно, но есть и высокомощные приводы, рассчитанные на 220 В.

Электромеханические приводы открытия/закрытия ворот, калиток, дверей, окон, жалюзей и штор; встроенные в мебель электромеханические детали, делающие ее моторизированной. В комплекте они могут иметь интерфейс подключения и пульт ДУ.

Девушка управляет оконным механизмом системы умный дом при помощи беспроводного пульта

В продвинутых моделях приводов имеются элементарные системы автоматизированного управления: встроенные датчики и возможности настройки скоростей и крайних положений открытия/закрытия. Сегодня чаще всего встречаются автономные приводы для штор и жалюзей, которыми не управляет интеллектуальная система умный дом: управляемые с пульта инфракрасного передатчика, и не имеющие никакой связи с контроллером умного дома. Тем не менее, такие устройства тоже считаются отдельными элементами умного дома.

Клапаны низкого, среднего и высокого давления – это более простые механизмы для управления водопроводными сетями (в т. ч. и пожаротушения), газовыми трубами и вентиляцией. Клапаны применяются в системах контроля: газовые – в системах контроля за газом, водные – контроль водообеспечения, предотвращения затопления и пожаротушения.

На изображении — клапан воды, управляемый системой умный дом

Очень полезно для здоровья, и стоит отметить систему вентиляционных клапанов, которая срабатывает от датчиков углекислого газа (CO2). Система выветривает вредный для человека газ и создает благоприятный микроклимат. К подобным элементарным механизмам можно отнести электромагнитные замки и другие элементы контроля доступа в помещение, входящие в систему безопасности умного дома. Такие устройства в основном не имеют микропроцессоров, имеют только два положения: открыто и закрыто.

Система «умный дом» помогает сэкономить время и сделать жизнь гораздо комфортнее. Элементы умного дома – это, в первую очередь, устройство управления, а также оборудование, которое выполняет команды, и центральный контроллер. Отдавать команды этой системе можно даже на расстоянии, используя мобильный телефон или планшет. Правильно настроенная система «умный дом» помогает ежедневно экономить деньги, сохраняет спокойствие и хорошее настроение всех членов семьи.

Оборудование для организации «умного дома»

Автоматизация дома становится с каждым годом популярнее, а разнообразие оборудования на любой вкус и кошелек позволяет каждому создать атмосферу уюта в своем жилье.

В основе умного дома стоит система, которая состоит из множества элементов:

1. Управление системой . Сюда относится все, что необходимо для командования своим домом и получения желаемых действий. Зависимости от выбранного способа, это может быть , компьютер или планшет, мобильное устройство, сенсорная панель.
2. Контроллер . Это главный модуль, основа всей системы, которая управляет дискретным входом и выходом.
3. Различные датчики , приборы для измерения температуры, сенсоры. Они позволяют поддерживать в помещении необходимый уровень комфорта и настраивать его по желанию владельца.
4. Модули расширения и связи. Они соединяют всю систему с устройством управления.
5. Исполнительные механизмы , без которых функционирование «умного дома» невозможно. Сюда относятся реле, которые выпускаются блоками, диммеры, светодиодные системы.

Существует большое количество готовых проектов «умного дома», оборудование для которого продается в комплекте. Монтаж такой системы не занимает много времени, а выполнить его можно самостоятельно. Для ценителей истинного комфорта и желающих полностью настроить свой дом под свои потребности, имеется возможность самостоятельно собрать систему.

Преимущества такого решения:

• подключить к единому центру управления можно абсолютно всю технику и любые коммуникации в доме;
• самостоятельный выбор наиболее качественного или бюджетного оборудования и программного обеспечения;
• выбор пути передачи информации.

Самостоятельный монтаж оборудования позволит полностью изучить все функции системы, легко переоборудовать ее при необходимости и менять настройки.

Управление «умным домом»

Умный дом значительно превосходит человека по быстроте реакции и моментальном выполнении всех команд. Это особенно приятно, когда хочется расслабиться после трудового дня и не отвлекаться на мелочи, вроде непогашенного света и необходимости сварить кофе. Правильно настроенная система самостоятельно выполнит все повседневные дела : приготовит тосты и кофе, отправит на уборку робот-пылесос, наполнит горячую ванну. Человеку нет необходимости вмешиваться в запрограммированный процесс, но иногда случается форс-мажор, который требует участия владельца.

Существует 4 уровня управления, от самого примитивного к современному, не требующему приложения усилий.

Уровень первый

В этом уровне управления всевозможные датчики постоянно контролируют перемещения жильцов дома, регулируя уровень комфорта. Например, датчик температуры может заставить помещение нагреться до определенной температуры при появлении в нем человека. А датчик движения включает свет, как только в помещении начинается активность.

Выключатели и регуляторы тоже относятся к первому уровню. С их помощью владелец может самостоятельно настроить любые параметры, например, уровень освещения. Подобрав новый режим, имеется возможность сохранить его и сделать одним из стандартных.

Уровень второй

Пульты управления и панели, позволяющие настраивать систему. К несомненным преимуществам относится возможность полностью изменять настройки и регулировать работу различных приборов. К минусам же можно отнести индивидуальную направленность этих способов управления.

Для каждой функции необходим свой пульт или панель , кондиционер не станет «слушаться» средства управления пылесосом.

Уровень третий

Это один из самых популярных уровней управления, которому значительно уступают все остальные.

Сюда относятся:

1. Стационарные и переносные универсальные панели управления . Это сенсорные экраны, с которых можно управлять абсолютно всем домом. Они могут быть закреплены в одном месте или перемещаться по желанию владельца и в зависимости от плана умного дома
2. Имеется возможность изменить любые настройки и вмешаться в процесс работы.
3. Смартфон, планшет, компьютер. Работают по принципу универсальных панелей при подключении к сети.
4. Голосовое управление . Невероятно удобно, но требует привыкания. Указания необходимо отдавать четко и умеренно громко.
5. Дистанционное управление . Позволяет отправить команду «умному дому», находясь за его пределами. Для этого требуется планшет, некоторые функции можно программировать при помощи смс.

Использование одного из этих способов поможет почувствовать всю прелесть системы «умный дом».

Уровень четвертый

Полный доступ имеет администратор.

Их может быть несколько, управление осуществляется с компьютера. Для доступа потребуется кодовое слово. Помимо владельца дома, доступ к четвертому уровню управления часто предоставляется инженерам, которые обслуживают систему. Администратор имеет возможность полностью управлять всем зданием

Области управления системы «умный дом»

Система «умный дом» позволяет с легкостью управлять практически всем, что имеется в помещении. Не имеет значение площадь, количество комнат, сложность техники и ее количество, планировка – умный дом справится с любой квартирой, коттеджем или офисом.

При помощи системы можно управлять:

1. Освещением . Изначально владелец настраивает свет по своим параметрам, например, при наступлении темноты датчики подают сигнал и на улице зажигаются фонари, а в доме закрывают шторы и включаются светильники. При необходимости можно отрегулировать настройки при помощи управления.
2. Микроклиматом в помещении . Система сама нагреет комнату при появлении человека или в определенное время, при этом при отсутствии необходимости будет поддерживать режим экономии. Влажность, состав воздуха и многое другое регулируется автоматически.
3. Вентиляцией и кондиционированием. Постоянный приток свежего воздуха и предотвращение перегрева помещения также можно настроить или регулировать самостоятельно.
4. Уходом за садом и придомовой территорией. Подогрев воды в бассейне, его очистка, полив газона и многое другое будет происходить автоматически с системой «умный дом».
5. Всеми бытовыми приборами и техникой в доме. При необходимости, система сварит кофе и сделает тосты, отправит пылесос убираться, включит посудомоечную машину.

В некоторых вариантах системы имеется функция «имитация присутствия». Она дает возможность без переживаний покидать свой дом, при этом окружающие будут считать, что в помещении кто-то живет. С утра «умный дом» будет открывать шторы, а на ночь закрывать их. Можно настроить периодическое включение света, музыки или телевизора. Имитация лая собаки или проецированные силуэты людей на окна помогут спокойно отдыхать вдали от дома, не переживая за сохранность имущества.

Управление – от простого к сложному

Система «умный дом» значительно облегчает жизнь, помогая экономить время и наслаждаться комфортом. Большой выбор вариантов системы позволит собрать «умный дом» в зависимости от размеров помещения, количества функций и финансовых возможностей.

Производители оборудования для системы постоянно улучшают производство, облегчая покупателям уход за своим домом. Установив самый современный и полный комплект оборудования, можно забыть о домашних делах, доверив их «умному дому».