Что такое система умного дома и как это работает

Состав оборудования «умного дома»

Комплекты АСУЗ от различных производителей включают в свой состав одинаковые по функциям виды устройств. В систему «home automation» входит такие типичные виды оборудования:

1. 1. Контроллер (или по другому хаб). Он является «мозгом», объединяющим все устройства в общую систему и корректирующих их работу. Хаб анализирует поступающие данные и реагирует на изменения в окружающей среде согласно заложенной программе.
   2. Актуаторы. Под данным термином понимают устройства, которые предназначены для выполнения команд контроллера.
   3. Датчики (сенсоры). Данные приборы собирают информацию об окружающей среде и бытовой технике. После чего передают ее на хаб.

Актуаторы – это наибольшая группа. К ней относятся, например, следующие устройства:

• клапаны на трубах;
• электромеханические приводы, которые устанавливают для открытия и закрытия оконных ставен, ролетов, жалюзей, ворот гаражей и дворов, дверей;
• противопожарные сирены и оборудование для пожаротушения (может использовать кроме воды также порошки);
• выключатели и розетки;
• электронные замки.

Постоянно на рынке появляются новые разновидности актуаторов, которые совместимы с «home automation». Также усовершенствуются и существующие модели устройств. У домов по сравнению с квартирами больше вариантов оснащения, например, могут использоваться системы полива.

В комплектах «smart home» применяются различные виды датчиков (классифицируются по назначению), например:

• движения;
• присутствия;
• дыма (горения);
• открытия дверей;
• температуры;
• влажности;
• разбития стекла;
• утечки газа;
• звука;
• протечки воды.

При использовании беспроводного типа подключения сенсоров к контроллеру связь между данными элементами системы может осуществляться несколькими способами:

• по Bluetooth;
• по Wi-Fi;
• через радиоканал на частотах 868, 869 МГц либо 2,4 ГГц.

Последний вариант является наиболее распространенным. Охране либо владельцу дома информация от системы поступает через интернет или при помощи мобильной связи. Передаваемые данные шифруются.

Выполнить домашнюю автоматизацию можно несколькими способами:

• приобретя готовый комплект «умного» оборудования;
• самостоятельно собрать систему из отдельных элементов (розеток, датчиков), например, на базе конструктора ARDUINO.

Своими руками можно автоматизировать комнаты постепенно, начав с малого, например, нескольких розеток, ламп, датчиков. При таком варианте следует учесть, что для реализации проекта понадобятся определенные знания и навыки работы. Даже незначительная автоматизация домашних процессов приводит к улучшению комфортности проживания.

В чем польза системы умный дом, стоит ли внедрять?

Сейчас, умная квартира может включать в себя просто пару датчиков, например Яндекс.Станцию, и пару приборов, подключенных к умной розетке. Это уже будет полноценная умная связка за небольшие деньги. Полноценное комплексное оборудование, в зависимости от нужного пакета услуг стоит дороже, но быстро окупится за счет бережливого расхода электроэнергии.

Будет полезно знать об грамотной организации энергосбережения для многоквартирных домов/новостроек.

Более современная автоматизация и умные устройства доступны и для бизнеса, например:

• Умные руки повара на кухне.
• Киоски с роботами.
• Освещение для ускоренного роста растений.
• Роботы-помощники для инвалидов.
• Роботы-мойщики окон.

Управление умными приборами в разных комнатах

Туалет и ванная комната

Стиральная машина с интеллектуальным речевым модулем поможет определиться с режимом стирки для конкретной вещи. К примеру, при загрязнении хлопчатобумажной футболки техника укажет необходимое количество стирального порошка и показатель температуры. Wi Fi модуль поможет начать стирку удалённо.

Прихожая

Экономить время и электричество в прихожей на включение света позволяет установка в светильники умных ламп, которые оснащены детекторами движения.

Жилая комната

Обеспечить чистоту в жилых помещениях помогут роботы-пылесосы, которые самостоятельно протирают пыль с ковровых и прочих напольных покрытий по заданному расписанию. Микроклимат с комфортной температурой и влажностью воздуха создадут термостат и гигрометр, которые направляют показатели для реализации заданных программ работы различной климатической техники.

Автоматизация кухни

Чайник, кофеварка и мультиварка приготовят завтрак и свежий кофе к моменту пробуждения жильцов дома. Умные холодильники позволяют загрузить рецепты любимых блюд, и докупать ингредиенты в онлайн-магазинах по мере необходимости.

Что такое Tuya. Для тех, кто не знает

Tuya – это достаточно популярная платформа для интернета вещей и построения умного дома. В кругах любителей smart-гаджетов и интеграторов это достаточно известный бренд, а вот у обычных потребителей компания не на слуху и в рейтинге узнаваемости уступает Xiaomi и Aqara.

Компания была основана в 2014 году и достаточно быстра заняла большую нишу на рынке умных устройств. Изначально разработчики выпускали большое количество гаджетов для умного дома, по разнообразию и количеству моделей опережая даже популярные китайские бренды.

В арсенале Tuya есть не только умные розетки, лампочки или выключатели, но и более нишевые шаровые краны с электроприводом, контроллеры для управления теплым полом, умные термоголовки для радиаторов отопления и т.п. Если вам кажется, что у Xiaomi много гаджетов для умного дома, просто вбейте запрос “tuya smart” в поиске на AliExpress.

Мы, например, рассказывали о самой доступной умной розетке, умных видеозвонках, ИК-пульте для управления гаджетами. Все это устройства производства Tuya.

Кроме обычного выпуска смарт-гаджетов Tuya предоставляет услуги облачной платформы для разработки и управления умными устройствами. Такая услуга называется Platform as a service (PaaS) и позволяет любой компании выпускать собственные гаджеты на базе устройств Tuya.

Заказчик выбирает начинку из широкого модельного ряда компании, подбирает интересующие его фишки и арендует облачный сервер для работы и управления гаджетами. На сдачу в компании готовы разработать шаблонный дизайн устройства с фирменным логотипом заказчика.

Такая услуга стала очень популярна, ведь позволяет без особых усилий запустите собственный бренд умной техники всего за несколько месяцев. Никакой сложной разработки, долгого проектирования и повторения чужих ошибок. Можно провести аналогию с производством полупроводников на заводе TSMC в Тайване.

Услугами облачной платформы Tuya пользуются такие разработчики как Schneider Electric, Lenovo, Philips. Неудивительно, что и отечественные бренды пошли проторенной дорожкой. На базе начинки и облачных сервисов Tuya выпускаются умные устройства Sber, Яндекс и других компаний.

Догадайтесь, почему на AliExpress можно найти умные розетки, лампочки и ИК-пульты, которые прямо из коробки без перепрошивок и переделок подключаются к умному дому Яндекс.

По начинке это полные аналоги “отечественных” гаджетов, которые продаются без фирменного логотипа и стоят почти в два раза дешевле.

Apple HomeKit — это умный дом?

Хочу вам напомнить, Apple HomeKit показали уже почти пять лет назад, но, на мой взгляд, по сравнению с описанным выше «умным» домом всё это кажется немножко поверхностной историей. В среде HomeKit мы можем завести «умные» колонки, лампочки, если у вас свой дом, можно даже попробовать термостаты Nest, «умные» дверные звонки и другие гаджеты. Но на деле работать они могут как Бог на душу положит.

Поясню на своём примере: дома использую три лампочки LIFX и ты никогда не знаешь, вот сейчас включишь её из приложения или нет. То одна отвалилась, то вторая, то надо прошивку обновить, то ещё что-то. Стабильно работает «умный» дверной звонок (про него в другой статье подробней) и колонки Apple HomePod.

Так вот, с одной стороны, Apple HomeKit на фоне настоящего «умного» дома, сделанного по технологии KNX, кажется каким-то баловством. С другой стороны, со временем и совершенствованием технологии, аксессуаров, HomeKit и «умный» дом могут прекрасно дополнять друг друга. И, кстати, этой мысли есть подтверждения: в мире настоящего «умного» дома есть такой производитель, как Legrand — фирма сто лет делает разную электрику. Интересно, что вместе с Netatmo пару лет назад была показана линейка Céliane, работающая в Apple HomeKit, «умные» розетки, выключатели. Ну а дальше, полагаю, стоит ждать универсальных вещей и от Jung, и от Gira (или они уже есть, а я просто упустил из виду).

Как мне рассказал Константин, в случае с настоящим «умным» домом у пользователя могут возникнуть проблемы с iPad, может отказать один выключатель (но это очень большая редкость). Но в целом надёжность тут как в самолёте: нажал кнопку, получил результат. Проблемы с iPad могут быть, например, такими: его нужно обновить, зарядить — речь о таких вещах.

Основные беды с «умным» домом могут появляться, если пользователь сам решает немножко покопаться в системе — этого делать не надо. Например, если стоят лампы накаливания, а владелец решил поставить светодиодные, некоторые компоненты могут отказать. Как и всегда, человеческий фактор привносит свои сюрпризы, поэтому специалисты REAL.Intellect всегда на связи с теми людьми, кто установил себе систему и нуждается в совете или помощи. Звучит рекламно, но и это тоже составная часть «умного» дома.

Кроме того, выше мы много говорили про автоматизацию в рамках «умного» дома, но это совсем не значит, что вы можете получить только уровень контроля формата «включить-выключить». Нет, конечно. Выключатели и программа на iPad (или пульт с экраном на стене) поможет вам тонко настроить освещение, отопление, связать своё расписание с поведением штор. Всё очень похоже на машину: или вы включаете климат-контроль в положение Auto, или же выбираете свои настройки.

Smart House: Система умный дом и всё что нужно в нём

Требования к своему жилищу у людей постоянно повышаются, уже недостаточно просто защищенного дома. Чтобы удовлетворить запросы требовательных пользователей была создана система управления умного дома.

Smart House — это современная система управления, которая управляет и оптимизирует всё при помощи дистанционного управления.

Она объединяет электронные устройства, максимально оптимизирует и координирует их работу между собой, используя все возможности. Для этого могут использоваться как обычные выключатели с таймером, так и электронные. Управление всеми процессами проходит по типу распределенного интеллекта, то есть в доме не существует единого командного центра. Поэтому все процессы осуществляются по отдельности, но максимально согласованны друг с другом.

Управлять умным домом можно при помощи сенсорной панели компьютера или даже смартфона, достаточно малейшего нажатия кнопки или касания пальцем к экрану. Система Смарт Хаус — это уже реальность, потому что она управляет практически всеми процессами.

Освещение. Достаточно выбрать нужный режим, и свет в доме или на улице будет отражать нужное настроение. Особенно это удобно для создания атмосферы вечеринки или романтического ужина.

Безопасность. Такая система защищает дом от внутренних аварий и от внешних угроз. В каждой комнате устанавливаются видеокамеры, датчики движения, а на все окна или двери подключаются датчики открытия. К тому же используется система учета воды и газа.

Видеонаблюдение позволит не только узнать, кто же пришел в гости, но и проследить, как справляется со своими обязанностями нанятая прислуга.

Микроклимат в доме будет идеальным. Нужная температура и влажность воздуха поддерживаются постоянно, а также регулярно будут проводиться проветривание. Ночью температура будет понижаться, а ближе к времени пробуждения включится система теплый пол. Если в доме никого нет, то отопление переходит в экономный режим.

Мультирум. Эта система позволяет слушать музыку везде, используя планшет или смартфон. В каждой комнате устанавливаются динамики, поэтому играть в гостиной, спальне или детской может абсолютно разная музыка.

Там уже система умный дом позволяет следить не только за происходящим внутри дома, но и снаружи, включая полив растений автоматически по индивидуальному расписанию для каждой зоны растительности.

Как собрать умный дом

1. Выберите контроллер

На рынке доступны десятки различных систем умного дома, которые отличаются друг от друга ценой, экосистемой устройств и возможностями масштабирования. Выбирайте основываясь на этих параметрах.

Наибольшей популярностью пользуются решения с доступным ценником, обширной базой поддерживаемых девайсов и дружным сообществом. В России среди всех прочих выделяются следующие системы.

Xiaomi

У известного китайского бренда есть сразу несколько хабов в виде розеток, отдельных приборов, а также специальных версий с поддержкой определённых платформ, например Apple HomeKit.

Главные плюсы умного дома Xiaomi — самая большая экосистема устройств и лучшее соотношение цены и качества. Среди минусов — привязка к китайскому языку и сервисам.

Rubetek

Относительно доступная отечественная разработка с не очень обширным семейством умных устройств. Последнее отчасти компенсируется возможностью масштабирования за счёт компонентов, работающих по распространённому протоколу Z-Wave.

К преимуществам Rubetek можно отнести хоть и не официальную, но интеграцию с Apple HomeKit прямо из коробки, а также русскоязычную поддержку.

Яндекс

Умный дом версии российского интернет-гиганта не может похвастаться большим количеством фирменных устройств. Помимо колонки есть лишь лампочка, розетка и пульт. Зато решение «Яндекса» имеет поддержку датчиков и приборов сторонних производителей, среди которых Xiaomi, Rubetek, Samsung, Redmond и Philips.

Неоспоримым преимуществами системы является прекрасное голосовое управление на русском языке, а также возможность использования в качестве шлюза не только «Яндекс.Станции», но и любого гаджета с Алисой — например, смартфона с приложением «Яндекс». Правда, без интернета работать ничего не будет.

Raspberry Pi

Более сложный, но гибко настраиваемый и доступный вариант, предполагающий разворачивание на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi платформы MajorDoMo или другого программного хаба.

За счёт установки плагинов и физических модулей расширения «Малинка» позволяет добавить поддержку почти любых протоколов связи и устройств. Однако придётся покопаться с командной строкой, поизучать документацию и, возможно, даже написать несколько строк кода.

2. Определитесь с набором датчиков

https://youtube.com/watch?v=drRfapLYuP0

Если понимание требований к умному дому сложилось ещё на этапе внедрения, можно сразу приобрести все необходимые сенсоры и устройства для автоматизации. Однако это вовсе не обязательно, поскольку любые платформы при надобности легко масштабировать в пределах своей экосистемы.

3. Установите и включите компоненты

Все современные системы работают по беспроводным каналам связи, поэтому их легко смонтировать без ущерба для ремонта и дизайна жилища.

Большинство элементов не требуют подключения к электросети и работают от литиевых батареек-таблеток, которых хватает примерно на год. Небольшие модули крепятся на двусторонний скотч, устройства покрупнее остаются в розетке или монтируются на стену шурупами.

Процедура предельно проста и занимает пару минут. Всё, что нужно делать, — это следовать инструкции. В некоторых случаях перед креплением компонентов требуется отсканировать QR-код на обратной стороне с помощью фирменного приложения.

4. Настройте систему

https://youtube.com/watch?v=FG6yDf-n_u8

Как правило, все настройки осуществляются через мобильное приложение, которое загружается по QR-коду. Для добавления хаба и других компонентов следуйте подсказкам. Обычно нужно зажать кнопку на устройстве и выбрать его в приложении из списка.

После подключения выберите Wi-Fi-сеть и укажите расположение текущего устройства в доме.

5. Добавьте сценарии автоматизации

https://youtube.com/watch?v=oMijKyCZB4s

Просто включать и отключать розетки или лампы неинтересно. Чтобы система действительно оправдывала звание умной, необходимо настроить сценарии действий, которые будут запускаться при заданных условиях.

Для этого обычно есть специальная вкладка «Автоматизация» в приложении либо отдельный пункт в меню каждого устройства. Все сценарии работают по принципу простой логики: если (условие) → то (действие). Условий при этом может быть несколько. Например, когда в комнате темно и срабатывает датчик движения, включается ночник.

Датчики

Датчики собирают информацию и отдают контроллеру. Какие сейчас бывают датчики: 

• Датчик приближения или движения — определяют, что кто-то подошёл близко или начал двигаться; полезны для сигнализаций.
• Датчик с радиометкой — для его срабатывания нужен специальный радиомаячок. Например, с помощью такого датчика можно открыть ворота частного дома.
• Датчик освещённости — собирает данные о том, насколько светло в комнате. Например, чтобы включать свет с наступлением сумерек. 
• Датчики качества воздуха — влажности, температуры; содержания вредных газов; задымления. Можно давать команду на проветривание, когда в помещении становится слишком душно. 
• Датчик открывания окон и дверей, датчики нарушения целостности окон — чтобы ловить воров.
• Датчики протечки воды — например, чтобы перекрывать в доме воду, если что-то протекло.

Отдельная категория — камеры: это очень сложные датчики. Камера снимает всё перед собой, а в некоторых случаях может определить с помощью компьютерного зрения, что именно она снимает. 

Комплект умного дома Xiaomi — контроллер, датчики и исполнительные устройства