Количество устройств для смарт-домов постоянно растет. Но как же в действительности работает вся эта система? Давайте расскажем об этом простым языком.
Хотя большинство людей в целом понимают суть умного дома, существуют некоторые нюансы, о которых многие пользователи не задумываются. Например, существуют ли различия в экосистемах смарт-домов? И что происходит, если внезапно пропадает интернет? В этой статье мы расскажем, как устроены и как функционируют умные дома.
Итак, из чего состоит умный дом?
Давайте начнем с определения понятия "умный дом". Например, если у вас есть умная колонка с Алисой, это еще не делает ваш дом умным. Но если вы также приобретаете соответствующие умные лампочки, которыми можно управлять через Алису, то, фактически, вы делаете первый шаг к построению умного дома.
Какие устройства могут входить в этот концепт?
- Датчики: Это простые смарт-устройства, которые подают сигнал при возникновении определенного события. Например, датчик протечки срабатывает при появлении воды, а датчик дыма — при обнаружении дыма. Существуют также сенсоры температуры или влажности, которые не только определяют "да" или "нет", но и точно передают показания.
- Конечные устройства: К ним относятся розетки, лампы, роботы-пылесосы, приводы для штор и прочее, то есть устройства, которые выполняют определенные действия.
Помимо самих устройств, следует выделить еще один универсальный компонент - реле. Как функционирует реле в смарт-доме? Оно открывает и закрывает любую цепь, что позволяет программировать даже советскую люстру.
Устройства управления - здесь в первую очередь речь идет о смартфоне или планшете с соответствующим приложением. Именно через приложение происходит настройка всей коммуникации в умном доме. В более простых вариантах устройством управления может выступать умная колонка или телевизор с голосовым помощником.
Хаб или шлюз - необязательный (подробнее об этом чуть позже), но крайне важный элемент умного дома, который взаимодействует напрямую со всеми устройствами. Он также служит хранилищем настроек и сценариев.
Важный момент — как именно взаимодействуют устройства умного дома, по какому протоколу? И здесь есть несколько вариантов: Wi-Fi, Bluetooth и специальные протоколы вроде Zigbee. Давайте поймем разницу.
Умный дом по Wi-Fi: максимальная простота
Если вам необходимо быстро осуществлять удаленное управление устройствами или организовывать их работу по заданному графику, то технология Wi-Fi может быть оптимальным выбором.
Как функционирует система "умного дома" в этом случае?
- Выбираете экосистему, такую как "Умный дом Яндекса" или "Салют", и устанавливаете соответствующее приложение.
- Приобретаете устройство, поддерживающее работу в выбранной экосистеме с использованием протокола Wi-Fi, например, умную лампочку или розетку.
- Подключаете устройство к умному дому через приложение. Иногда требуется использование приложения производителя устройства для этого этапа.
- Настраиваете сценарии или управляете устройствами через приложение.
Как видно, все действия максимально просты, однако существует несколько недостатков, связанных с особенностями протокола Wi-Fi.
- Высокие энергозатраты. Wi-Fi требует значительных энергетических ресурсов для передачи данных. Это не критично, если вы подключаете сетевые устройства, получающие питание из розетки. Однако использование датчиков на аккумуляторах становится проблемой из-за быстрого разряда их батарей.
- Отсутствие интернета — отсутствие умного дома. Управление умным домом по Wi-Fi осуществляется через приложение, и все команды передаются через интернет. В случае отсутствия сети устройства переходят в обычный режим, а функционал по расписанию и сценариям становится недоступным.
Специализированные протоколы: сложно, но надежно
В качестве альтернативы Wi-Fi можно рассматривать специальные протоколы, спроектированные специально для умных домов. Наиболее популярным из них остается Zigbee, однако также существуют и другие. Принцип работы у умных домов, использующих такие протоколы, аналогичен, отличия могут проявляться только в деталях и ассортименте поддерживаемых устройств. Как функционирует умный дом с использованием такого протокола?
Прежде всего, это низкое энергопотребление. Датчик, работающий по протоколу Zigbee, способен функционировать без необходимости замены батарей в течение полугода (и даже дольше). Это существенно расширяет возможности выбора беспроводных устройств для подключения.
Еще одним значимым фактором является стабильное покрытие зоны. Всем известно, что сигнал Wi-Fi может теряться даже в небольших квартирах, проходя через стены. Хотя для решения этой проблемы можно использовать репитеры или построить Mesh-сеть, в случае с Zigbee такая проблема в принципе отсутствует, поскольку каждое устройство, подключенное к электросети, становится репитером. Следовательно, даже в больших многоэтажных домах сигнал сети не теряется.
И, конечно же, важный момент. У "необлачных" протоколов есть свой собственный шлюз. Это компактное устройство, отвечающее за все сценарии автоматизации, получение информации и передачу команд устройствам умного дома. Таким образом, при отключении интернета вы фактически не почувствуете проблемы, за исключением возможных изменений сценариев и прямого управления устройствами, требующих обновлений в самом хабе. В этом случае, конечно, необходим доступ в интернет.
Какие сценарии реализации доступны в умном доме? Отличительной чертой умного дома от "автоматизированного" являются сценарии, в которых доступно не только удаленное управление устройствами. Например, умная лампочка в умном доме может выполнять более сложные задачи, чем просто включение/выключение дистанционно – она может стать частью сценария. В целом, сценарии в умном доме можно разделить на несколько категорий.
Безопасность: Пример: В случае обнаружения протечки в квартире вы получаете уведомление на телефон. А если в дом проникает посторонний, датчик движения дает команду видеокамере начать запись.Реакция на чрезвычайные ситуации и предотвращение появления нежелательных посетителей – вот ключевые аспекты безопасности в умном доме.
Датчики следят за параметрами вашего дома, такими как отсутствие протечек и утечек газа, а также способны реагировать на изменения, такие как падение температуры в результате напряжения и выключения газового котла. Использование исполнительных устройств, таких как электромагнитные клапаны, может эффективно предотвратить утечки, перекрывая подачу воды.
Это более эффективно, чем просто получение оповещения.
В аспекте контроля возможного вторжения злоумышленников обычно используется видеозапись. Датчики движения, разрушения окон или открытия двери могут инициировать запись. Кроме того, сирена может быть подключена к умному дому, что может сделать явным для злоумышленников то, что их заметили. Также существуют умные замки для дверей, которые автоматически разблокируются при приближении владельца смартфона.
Комфорт
Например, при открывании двери в кладовку свет может автоматически включаться, а по команде "Я ушел" - гаснуть свет во всем доме и закрываться шторы. Для многих пользователей устройств умного дома, именно комфорт становится приоритетным. Прежде всего, это связано с организацией работы конечных устройств.
Можно настроить робот-пылесос для уборки по расписанию, включать теплый пол при наступлении морозов, а подсветку вдоль дорожек загородного дома – с наступлением темноты. Однако это всего лишь базовые сценарии.
Более продвинутые сценарии могут произвести более впечатляющий эффект. Например, можно задать комплексную команду, такую как "Я ушел" и "Спокойной ночи", которая автоматизирует несколько действий сразу. С грамотной настройкой можно автоматизировать практически все повседневные действия в доме, даже не задумываясь об этом.
Экономия ресурсов
Например, при выходе из дома котел или отопители переходят в экономичный режим, и температура в доме снижается до +10 градусов зимой. При возвращении температура поднимается до комфортных 22 градусов. Если задуматься, мы тратим много ресурсов впустую. Например, поддерживаем постоянную температуру в доме, даже когда долго отсутствуем, или оставляем включенным электрический теплый пол в санузле ночью. Сценарии рационального использования электроэнергии могут помочь сократить коммунальные расходы.
Итого: основные аспекты умного дома
- Умный дом может функционировать в двух концепциях: облачной и локальной. В последнем случае сценарии продолжат работать даже при отключении интернета.
- Можно начать с небольших устройств, таких как умная лампочка или розетка, и постепенно дополнять систему устройствами по мере необходимости.
- Основное преимущество умного дома заключается в возможности работы по сценариям, активизирующим другие устройства при наступлении определенных событий или по информации от датчиков.
