В этой статье мы разберём домашнюю автоматизацию или по другому «Умный дом». Какие виды бывают, протоколы, примеры функций умных домов.
В конце подведём итоги чтобы окончательно закрепить интересную информацию.
Умный дом – это интегрированная система, которая убирает рутину, помогает управлять жилым пространством, а именно позволяет удаленно управлять подключенными к ней общими устройствами: датчикам, электроникой, освещением, и бытовой техникой. Помогают хозяину экономить на обслуживании дома и просто жить в комфорте.
Так же стоит отметить что существуют два вида умных домов:
- Профессиональный
- Непрофессиональный
Профессиональный умный дом
1.Установка и настройка
Профессиональная установка: Установка и настройка выполняются сертифицированными специалистами. Это гарантирует, что все компоненты будут правильно интегрированы и настроены. Комплексные системы часто включают сложные системы, такие как централизованное управление отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха (HVAC), системы безопасности и мультимедиа.
2.Качество и надежность
Высокое качество оборудования: Используются компоненты высокого качества, которые прошли строгие тесты на надежность и совместимость. Гарантия и поддержка: Обычно предоставляется гарантия на оборудование и услуги, а также доступна профессиональная техническая поддержка.
3. Интеграция и масштабируемость
Глубокая интеграция: Возможность интеграции с различными системами и устройствами, включая те, которые требуют профессионального подхода. Масштабируемость: Легко расширяется и адаптируется под изменяющиеся потребности пользователя.
4. Стоимость
Высокая стоимость: Профессиональные системы обычно дороже из-за стоимости оборудования, установки и обслуживания.
Непрофессиональный умный дом
1. Установка и настройка
Самостоятельная установка: Установка и настройка выполняются пользователем. Это может быть проще и дешевле, но требует определенных технических навыков. Простота использования: Многие DIY-системы разработаны для легкой установки и настройки, часто с помощью мобильных приложений.
2. Качество и надежность
Разнообразие качества: Качество оборудования может варьироваться, так как на рынке представлено множество производителей. Ограниченная поддержка: Техническая поддержка может быть ограничена, и гарантия на оборудование может быть короче.
3. Интеграция и масштабируемость
Ограниченная интеграция: Возможности интеграции могут быть ограничены, особенно если используются устройства от разных производителей. Масштабируемость: Расширение системы может быть сложнее, особенно если требуется интеграция с профессиональными системами.
4. Стоимость
Низкая стоимость: DIY-системы обычно дешевле, так как пользователь экономит.
Примеры непрофессиональных умных домов:
1. Xiaomi Mi Home
Mi Smart Sensor Set: Набор датчиков для умного дома, включающий датчики движения, открытия дверей/окон и центральный хаб (Хаб это контроллер). Mi Smart Plug: Умные розетки для управления подключенными устройствами. Mi Smart Bulb: Умные лампочки с возможностью регулировки яркости и цвета. Mi Home Security Camera: Камеры видеонаблюдения для дома.
2. Yandex
Yandex Station: Умная колонка с голосовым помощником Алиса. Yandex Smart Home: Экосистема умных устройств, включая лампочки, розетки и датчики, которые можно управлять через приложение Яндекс и голосовые команды Алисы.
Система умного дома включает три типа устройств:
- Контроллер (хаб) — управляющее устройство, соединяющее все элементы системы друг с другом и связывающее её с внешним миром.
- Датчики (сенсоры) — устройства, получающие информацию о внешних условиях.
- Актуаторы — исполнительные устройства, непосредственно исполняющие команды. Это самая многочисленная группа, в которую входят, умные (автоматические) выключатели, умные (автоматические) розетки, умные (автоматические) клапаны для труб, сирены, климат-контроллеры и так далее.
В большинстве современных умных домов контроллер общается с остальными устройствами системы через радиосигналы. Самые распространенные стандарты радиосвязи для домашней автоматизации — Z-Wave (частота зависит от страны, в Европе 868 МГц, в России 869 МГц) и ZigBee (868 МГц или 2,4 ГГц), Wi-Fi (2,4 ГГц), Bluetooth (2,4 ГГц). Почти все они используют шифрование данных (AES-128), в Wi-Fi применяется шифрование WPA, WPA или WEP.
Для связи с внешним миром контроллер, как правило, подключается к интернету.
Для системы безопасности в вашем умном доме используются следующие устройства:
- Датчики движения, датчики присутствия, датчики вибрации, датчики разбития стекла, датчики открытия окна или двери.
- Видеонаблюдение
- Видеодомофоны и видеоглазки
- Электронные замки (умные замки, смартлоки) и модули управления воротами
- Сирены
Эти устройства позволяют сконструировать подходящую систему безопасности, от сравнительно простой до достаточно сложной.
Среди основных алгоритмов:
- регистрация нежелательного проникновения
- уведомление владельцев
- включение сирены
- запуск видеосъемки
- запирание входных или межкомнатных дверей
Вдобавок, системы безопасности умного дома интегрируются с охранными системами, по тревоге высылающими группы реагирования. В большинстве стран, рынок охранных систем существует достаточно давно, в то время как системы умного дома стали широко распространяться лишь в 2010-х годах. Отдельные поставщики охранных услуг позволяют интегрировать свою сигнализацию с умными устройствами, которые устанавливает сам пользователь, либо соглашаются высылать группы реагирования по сигналам тревоги с таких устройств.
Электронные замки, видеодомофоны и видеоглазки позволяют также организовать систему контроля доступа с возможностями дистанционного управления, видеозаписи и так далее.
Для управления освещением
Умные выключатели и диммеры (Умный выключатель с функцией диммирования, то есть возможностью не только включать и выключать свет, но и регулировать его яркость, называется умным диммером. В остальном их функции совпадают: умный диммер так же способен работать автоматически и управляться со смартфона.)
- Модули управления шторами, жалюзи и рольставнями
- RGB- и RGBW-контроллеры для управления светодиодными светильниками, прежде всего светодиодными лентами
- Датчики движения и присутствия
- Датчики освещенности
Такие устройства позволяют автоматизировать управление светом и чаще всего используются, чтобы:
- автоматически включать свет, когда люди входят в помещение, и выключать, когда выходят
- автоматически поддерживать освещенность на постоянном уровне, регулируя яркость светильников и положение жалюзи или штор
- автоматически регулировать освещенность в зависимости от сезона и времени суток или по другим заранее заданным правилам
Управление климатом
- Датчики влажности
- Датчики температуры
- Термостаты для поддержания постоянной температуры или её автоматического регулирования
- Терморегуляторы для управления мощностью батарей отопления
- Климат-контроллеры, передающие команды умного дома на технику предыдущих поколений, которая управляется обычными дистанционными пультами, прежде всего на кондиционеры
- Гигростаты для поддержания постоянной влажности или её регулирования
Основная задача устройств умного дома в этом случае — автоматически регулировать работу климатических систем так, чтобы одновременно обеспечить комфортный микроклимат и сократить расходы на его поддержание. Наиболее распространенные функции умного дома здесь:
- автоматически поддерживать комфортную температуру в помещениях, где находятся люди
- автоматически снижать мощность батарей и кондиционеров в отсутствие людей и ночью
- автоматически поддерживать влажность, комфортную для людей и подходящую для помещения и предметов обстановки
- автоматически вентилировать помещения и очищать воздух, поддерживая комфортное качество воздуха
Как можно управлять умным домом
Часто, когда мы впервые слышим об умном доме, нам сразу приходит в голову, что при звуке хлопка загорается свет, включается музыка или закрываются жалюзи. Но это не так практично, как кажется, и умный дом предлагает гораздо более эффективные способы управления.
Панели
Кнопочные или сенсорные устройства управления – это настенные панели с микропроцессорами, управляющими все устройствами системы по нажатию кнопок. Преимущество таких переключателей в том, что вы можете с помощью одной кнопки запускать сразу несколько событий. Например, можно одним нажатием приглушить свет, включить телевизор, закрыть жалюзи, подготовив комнату для просмотра кино. Значение команд под каждую кнопку подбирается индивидуально. Кроме того, панели статичны, тоесть устанавливаются на постоянное место, к которому у каждого члена семьи всегда есть прямой доступ.
Датчики
Датчики предназначены для местного управления: они несут ответственность только за управление функциями в комнате, в которой они установлены. Конечно, есть также датчики, которые управляют установками более чем в одной комнате, но такие устройства работают по программам, заранее заданным через панель управления. Сюда относятся датчики температуры, влажности, присутствия и освещенности.
Пульт
Дистанционный пульт в основном используется для управления такими устройствами как телевизор, DVD или Blu-ray-плеер, аудиосистема. Но он может быть запрограммирован и для управления другими устройствами. С его помощью можно, например, приглушить свет, изменить температуру радиаторов отопления, поднимать и опускать жалюзи. Одного универсального пульта ДУ достаточно для управления всеми подключенными устройствами.
Мобильные устройства
Управлять интеллектуальными приборами через планшет и смартфон – один из самых популярных вариантов. Он не требует установки панелей управления, которая, как правило, выполняется на этапе строительства дома или капитального ремонта. Все что нужно – установить специальное приложение и синхронизировать мобильное устройство с системой автоматизации.
Централизованные и децентрализованные умные дома
Централизованные умные дома:
1. Центральный хаб: Вся система управляется через один центральный хаб или контроллер, который координирует работу всех подключенных устройств. 2. Интеграция: Высокий уровень интеграции между устройствами, что позволяет создавать сложные сценарии автоматизации.- Устройства от разных производителей могут быть интегрированы через центральный хаб, если они поддерживают соответствующие протоколы. 3. Управление: Управление всеми устройствами осуществляется через одно приложение или интерфейс.- Легкость в управлении и настройке благодаря единому центру управления. 4. Надежность: Надежность системы зависит от центрального хаба. Если хаб выходит из строя, вся система может перестать работать. 5. Безопасность: Централизованное управление может обеспечить более высокий уровень безопасности, так как все данные проходят через один контролируемый узел.
Примеры: Samsung SmartThings, Apple HomeKit, Xiaomi Mi Home.
Децентрализованные умные дома:
1. Отсутствие центрального хаба: Устройства работают автономно и могут взаимодействовать друг с другом напрямую или через облачные сервисы. Примеры: Устройства, работающие через Wi-Fi или Bluetooth без необходимости в центральном хабе. 2. Интеграция: Уровень интеграции может быть ограничен, так как устройства могут использовать разные протоколы и стандарты. Интеграция часто осуществляется через облачные сервисы или сторонние приложения.3. Управление: Управление может осуществляться через несколько приложений, что может усложнить процесс настройки и использования.- Некоторые устройства могут поддерживать голосовое управление через ассистентов, таких как Amazon Alexa или Google Assistant.4. Надежность: Надежность системы не зависит от одного устройства. Если одно устройство выходит из строя, остальные продолжают работать. Однако, зависимость от облачных сервисов может привести к проблемам при отсутствии интернета.5. Безопасность: Безопасность может быть сложнее обеспечить, так как данные могут передаваться через различные облачные сервисы и приложения.
Основные протоколы в СНГ
В СНГ регионе, как и в других частях мира, используются различные протоколы для умных домов. Вот некоторые из наиболее распространенных протоколов:
1. Wi-Fi: Один из самых популярных протоколов для умных домов, так как большинство домов уже имеют Wi-Fi сеть. Преимущества: Высокая скорость передачи данных, широкая совместимость с различными устройствами.Недостатки: Высокое энергопотребление, возможные проблемы с перегрузкой сети при большом количестве подключенных устройств. Примеры устройств: Умные лампочки, камеры видеонаблюдения, умные розетки.
2. Zigbee: Беспроводной протокол, разработанный специально для умных домов и Интернета вещей (IoT).- Преимущества: Низкое энергопотребление, возможность создания сетей с большим количеством устройств, высокая надежность. Недостатки: Требуется центральный хаб для управления устройствами. Примеры устройств: Philips Hue, Xiaomi Mi Home устройства.
3. Z-Wave: Еще один популярный беспроводной протокол для умных домов.- Преимущества: Низкое энергопотребление, высокая надежность, возможность создания сетей с большим количеством устройств.- Недостатки: Требуется центральный хаб, ограниченная совместимость с устройствами от разных производителей.- Примеры устройств: Fibaro, Aeotec.
4. Bluetooth: Протокол короткого радиуса действия, часто используемый для управления умными устройствами через мобильные приложения.- Преимущества: Низкое энергопотребление, простота использования.- Недостатки: Ограниченный радиус действия, возможные проблемы с совместимостью. Примеры устройств: Умные замки, умные лампочки.
5. Thread: Новый протокол, разработанный для умных домов и IoT, поддерживающий IPv6. Преимущества: Высокая надежность, низкое энергопотребление, возможность создания сетей с большим количеством устройств.- Недостатки: Ограниченная поддержка устройств на данный момент. Примеры устройств: Google Nest устройства.
6. RF (Радиочастотные протоколы): Используются для беспроводной связи между устройствами на различных частотах. Преимущества: Низкое энергопотребление, возможность работы на больших расстояниях. Недостатки: Ограниченная совместимость, возможные помехи от других устройств. Примеры устройств: Умные пульты, датчики движения.
7. KNX: Проводной и беспроводной протокол для автоматизации зданий.Преимущества: Высокая надежность, возможность интеграции с профессиональными системами автоматизации.Недостатки: Высокая стоимость установки и настройки. Примеры устройств: Профессиональные системы автоматизации зданий.
8. EnOcean: Беспроводной протокол, использующий энергию окружающей среды для питания устройств.- Преимущества: Низкое энергопотребление, возможность работы без батарей. Недостатки: Ограниченная совместимость, высокая стоимость устройств. Примеры устройств: Датчики движения, выключатели.
9. LoRaWAN: Протокол для передачи данных на большие расстояния с низким энергопотреблением. Преимущества: Большой радиус действия, низкое энергопотребление. Недостатки: Низкая скорость передачи данных, ограниченная совместимость. Примеры устройств: Датчики для умного города, системы мониторинга.
10. Ethernet: Проводной протокол для передачи данных. Преимущества: Высокая скорость и надежность передачи данных. Недостатки: Требуется прокладка кабелей, что может быть неудобно в некоторых случаях. Примеры устройств: Системы видеонаблюдения, профессиональные системы автоматизации. Выбор протоколаВыбор протокола зависит от ваших конкретных потребностей, бюджета и уровня технической подготовки. Важно учитывать совместимость устройств, надежность и энергопотребление при выборе протокола для вашего умного дома.
Итоги
Мы узнали что такое «Умный дом», что бывают профессиональные и непрофессиональные системы умных домов. Если вы хотите бюджетный умный дом то вам второй вариант, а если хотите полную автоматизацию, лучшую надёжность и гарантию то придется много заплатить и собственно это первый вариант, профессиональный умный дом.
Узнали какие типы устройств есть в умных домах: Контроллер (хаб), датчики, актуаторы.
Умный дом поможет за вас сделать рутину как например: Привод штор, включить свет, запустить посудомоечную машину и т.п. Так же делает ваш дом безопасным с помощью: датчиков проникновения, датчиков разбития стекла, видеонаблюдения, включение сирены, запись видеосъёмки. Так же просто делает комфорт как например комбо из выключения света, закрытия окн и штор и включения телевизора. Чего только стоит регулирование температуры, очень удобно и полезно.
Мы узнали что такое централизованные и децентрализованные умные дома, в чем их отличие. Централизованные управляются от одного контроллера (хаба) а в децентрализованных устройства работают автономно и не зависят друг от друга.
Спасибо за прочтение, теперь у вас есть понятия про умные дома и стоит ли их приобретать, а если да то какие именно.
Присоединяйтесь в наш Telegram канал и читайте больше интересных статей и постов:
