Система умный дом для квартиры что это такое
Что такое «умный» дом, из чего он состоит и зачем нужен
Что такое система «умного» дома
Основная идея «умного» дома состоит в домашней автоматизации: упрощении рутинных действий, которые мы совершаем дома каждый день. На самом деле истоками такой автоматизации можно назвать старые добрые пылесосы, холодильники, электрические чайники, утюги, мультиварки и микроволновки, которые упрощают быт.
Классический «умный» дом — это набор гаджетов, которые автоматизируют те или иные действия в доме. Самый простой пример — включение и выключение света в определенное время. Более сложный — активация камеры безопасности при открытии входной двери. Совсем сложный — включение и выключение обогревателя и управление окнами и шторами при достижении определенной температуры.
Как работает система «умного» дома
Обычно система «умного» дома делится на две части. В первую входит управляющий хаб, во вторую — датчики, отвечающие за работу всей системы. Хаб это управляющий центр умного дома, вы вставляете его в розетку, затем он подключается к Wi-Fi и отвечает за управление и связь с остальными датчиками. Зачем это нужно? Дело в том, что большинство датчиков умного дома беспроводные и работают на аккумуляторах. Если бы они напрямую подключались к Wi-Fi, то срок их работы был бы относительно небольшим. Использование хаба позволяет управлять ими через энергоэффективный радиоинтерфейс, как правило, это ZigBee или Z-Wave.
Таким образом, для начала построения умного дома вам понадобится этот управляющий хаб и несколько датчиков. Выбор датчиков зависит от ваших потребностях. Ниже мы расскажем какие датчики бывают и какие функции они выполняют.
Примеры управляющих хабов:
Также важно понимать, что такая схема (хаб + датчики) используется далеко не всегда. Разновидностей «умных» домов очень много. Это может быть как большая система с множеством элементов, так и простая лампочка, управляемая со смартфона.
Что может система «умного» дома
Освещение
«Умный» свет — самый распространенный сценарий использования «умного» дома. В базовом варианте у пользователя есть «умная» лампочка, которую он подключает по Wi-Fi и управляет ей со смартфона. Иногда вместо лампочки используется полноценные люстра, лампа или торшер.
Дальше на нее накладываются различные «умные» сценарии:
Кстати, включать и выключать свет можно не только с помощью замены лампочек или люстры. Также можно купить специальный «умный» выключатель и с его помощью дистанционно управлять прежней люстрой без необходимости ее замены.
Примеры «умных» лампочек:
Примеры «умных» люстр:
Примеры «умных» выключателей:
Датчики и безопасность
Важную часть «умного» дома составляют интеллектуальные датчики. Самые популярные из них — датчики открытия/закрытия двери, датчики освещения и датчики движения.
У датчиков обычно две задачи:
Примеры датчиков движения:
Вторая группа датчиков отвечает за безопасность. Сюда входят датчики утечки газа, протечки воды и пожарная сигнализация.
Датчики утечки газа анализируют концентрацию метана в воздухе и при превышении определенного порога отправляют уведомление на управляющий хаб, а уже он передает информацию на смартфон или включает звуковые уведомления (в зависимости от настроек).
Примеры датчиков утечки газа:
Датчики протечек воды устанавливают на пол в уязвимых местах. При попадании на них жидкости замыкается контакт, и датчик также отправляет информацию в управляющий хаб.
Примеры датчиков протечки воды:
Пожарные датчики реагируют на появление в помещении дыма или резкое повышение температуры. Помимо уведомления владельца или включения системы пожаротушения, некоторые датчики умеют отправлять сигнал тревоги на пульт экстренных служб.
Примеры пожарных датчиков:
Камеры
Еще одной частью «умного» дома являются интеллектуальные камеры. Часто они же выполняют роль управляющего хаба. Камеры работают в связке с другими устройствами, чаще всего, с датчиками движения или дверными звонками. При движении в поле зрения она активируется и начинает запись, также можно настроить прямую трансляцию на смартфон пользователя.
Цена «умных» камер начинается от ₽1,5 тыс. и доходит до ₽10–15 тыс. Чем выше стоимость, тем больше функций будет и тем лучшее качество картинки вы получите.
Примеры «умных» камер:
Дистанционное управление
Пульты дистанционного управления являются своеобразным связующим звеном между «умным» домом и «глупой» бытовой техникой. Такие пульты имитируют сигналы обычного ИК-пульта, а управлять ими можно с помощью смартфона.
Умный пульт имитирует сигнал обычного пульта от бытовой техники. Допустим, у вас стандартный кондиционер, без «умных» функций. Вы открываете приложение «умного» пульта и включаете настройку и синхронизацию с пультом кондиционера. Приложение попросит навести пульт от кондиционера на «умный» пульт и последовательно нажать несколько кнопок. Затем «умный» пульт определит модель вашего кондиционера и сможет имитировать его сигналы.
После этого кондиционер становится частью «умного» дома и им можно управлять со смартфона или через голосового ассистента. Вы просто нажимаете кнопку на смартфоне, а «умный» пульт отправляет соответствующую команду на кондиционер.
Более того, «умный» пульт может быть частью разных сценариев. Например, у вас есть датчик температуры и вы задаете следующее условие: если температура на датчике выше 26 °C, то нужно включить кондиционер на 24 градуса, если температура ниже 23 градусов, то кондиционер нужно выключить. Как только температура повышается, «умный» пульт отправляет сигнал включения на кондиционер и регулирует его температуру в соответствии с заданными условиями.
Примеры «умных» пультов:
Управление голосом
С помощью «умных» колонок можно голосом управлять устройствами. Вы можете попросить условную Алису «Яндекса» или Ассистента Google включить/выключить свет, прибавить/убавить яркость и даже активировать режим охлаждения на кондиционере (в связке с «умным» пультом). Именно голосовые помощники придают «умному» дому шарм и ощущение того, что будущее уже наступило.
Сами голосовые помощники бесплатны, вы легко можете установить Алису или Google Ассистента на свой смартфон, а вот «умные» колонки — более дорогое удовольствие. Большинство таких моделей продаются за ₽10–15 тыс. Впрочем, есть и бюджетные варианты, вроде «Яндекс.Станции Мини» за ₽5 тыс.
Примеры «умных» колонок:
Примеры недорогих «умных» колонок:
Преимущества и недостатки системы «умного» дома
Плюсы:
Минусы:
В следующем материале мы поговорим о конкретных системах «умного» дома. Разберем самых популярных производителей: от Xiaomi до «Ростелекома».
Умный дом: стартовый набор для начинающих
Содержание
Содержание
В экосистеме умного дома существуют десятки датчиков и актуаторов, отвечающих за безопасность, автоматизацию бытовой техники, освещения и поддержания климата. У нового пользователя возникает соблазн увешать квартиру датчиками, как новогоднюю елку игрушками. Цель статьи — выделить «основной состав» и рассмотреть аспекты его применения.
Какие бывают датчики
Датчики предназначены для преобразования физической величины в электрический сигнал. В результате мы можем измерить эту величину количественно (температура, влажность) или зафиксировать ее изменение (распознать движение). Ниже перечислены датчики, доступные в свободной продаже у большинства крупных игроков рынка:
Какие бывают актуаторы
Под актуаторами понимают исполнительные устройства, генерирующие сигналы для воздействия на другие элементы умного дома. Это прямое воздействие либо сигналом (кнопка), либо посредством привода (электронный клапан). Исполнительным устройством может быть также и бытовой прибор, управляемый со смартфона, например, умный кондиционер. При этом можно управлять и обычным кондиционером, но уже с помощью умного пульта, который станет посредником между прибором и смартфоном. Задача в данном случае одна, а варианты решения разные. Отдельный класс устройств составляют интеллектуальные световые приборы. Про умный свет подробно рассказано в недавней статье.
Перечень умных исполнительных устройств:
Рассмотрим подробнее, какие устройства являются самыми необходимыми для построения базовой системы домашней автоматизации. Есть несколько вариантов готовых стартовых наборов от производителя.
Каждый из них не полностью закрывает минимальные потребности, будучи более ориентированным либо на безопасность, либо на удобство. Соберем комплект, удовлетворяющий обеим задачам.
Датчики движения
Старожилы умного дома, известные еще со времен первых пультовых охранных систем. Чаще всего встречаются пассивные инфракрасные датчики (PIR-сенсоры). Они содержат чувствительный пироэлектрический элемент, регистрирующий изменение инфракрасного излучения при движении объекта в зоне контроля. Радиус такой зоны составляет 4-8 метров, что позволяет охватить комнату одним датчиком. Стандартное расположение — верхний угол стены, противоположной входу в помещение.
Датчики движения настолько распространены, что являются, в том числе, частью других устройств, например, лампочек. Наиболее активно такие датчики используются именно в сценариях освещения: автоматическое включение и отключение света, исходя из активности в помещении. В плане интеграции с остальной системой умного дома нет проблем, поскольку представлено множество девайсов с различными интерфейсами. Эти датчики, имеющие большое количество сценариев применения, железно входят в основу умного дома.
Датчики открытия окон/дверей
Датчики открытия дверей и окон состоят из двух частей — геркона и магнита. Они устанавливаются на дверной коробке/оконной раме и створке, а при их разъединении происходит срабатывание датчика.
Простая и долговечная конструкция давно зарекомендовала данные сенсоры как неотъемлемую часть охранных систем. Также они широко используются в сценариях умного света. Умный дом сложно представить без этих устройств.
Датчики протечки воды
В большинстве своем работают за счет разницы электропроводности воздуха и воды. Когда вода попадает на один из контактов, расположенных на дне устройства, возникает сигнал. Датчики устанавливаются в непосредственной близости от вероятных источников протечки: под шлангом стиральной машины, рядом со стояками, раковиной, радиатором отопления. Также в случае, если есть небольшой уклон, удачной для монтажа будет самая низкая по уровню точка.
Чтобы система не только сигнализировала о происшествии, но и предотвращала его последствия, применяют устройства, перекрывающие подачу воды. Обычно это специальный электронный клапан, но есть и оригинальные воплощения китайской инженерной мысли в виде электропривода для рукоятки шарового крана.
С точки зрения интеграции в умный дом данная система не всегда удобна, поскольку идет как самостоятельный комплект. Проприетарный контроллер не подружится с общим шлюзом и останутся только варианты с работой через умную розетку или поддержкой голосового помощника. Поэтому в основной состав проходят только датчики, а актуаторы — в запасной.
Датчики задымления
По принципу действия аналогичны стандартным пожарным извещателям, которые в обязательном порядке устанавливаются в новых домах. При попадании частиц дыма в поле фотоприемника датчика, изменяется интенсивность излучения и происходит срабатывание. При этом активируется сирена, а если извещатель адресный, то он передает сигнал на пульт пожарной охраны. При наличии такого оборудования смысла в дополнительном датчике дыма нет. В обратном случае датчик обязателен.
Датчики утечки газа
Реагируют на повышение концентрации бытового газа в воздухе. Имеет смысл использовать при наличии газовой плиты и (или) колонки. Устанавливать такие датчики необходимо поблизости от газовых приборов.
Датчики температуры и влажности
Контроль параметров окружающей среды — еще одна важная функция умного дома. Хороший климат в доме полезен для здоровья семьи, питомцев и комнатных растений. Измерения температуры и влажности все чаще доступны в рамках одного устройства. Без этих датчиков невозможно представить умный дом. К ним добавляют атмосферное давление, но на этот показатель повлиять нельзя, поэтому он носит справочный характер. А двумя основными параметрами управлять можно и нужно.
Для этого мы пользуемся кондиционерами и увлажнителями воздуха. Это уже более дорогие аппараты по сравнению с датчиками, их можно рассмотреть для приобретения в долгосрочной перспективе. Они также бывают умными и помогают полностью автоматизировать процесс регулировки погоды в доме. В случае выхода температуры или влажности за пределы заданных порогов, включится соответствующий прибор. Он будет работать до достижения необходимых показателей.
Кстати, не забудьте про уход за климатической техникой. Про кондиционеры мы писали тут.
Определяемся с актуаторами
В качестве базовых исполнительных устройств предлагаем рассмотреть умные розетки, выключатели, кнопки и лампы.
Некоторые умные розетки позволяют не только управлять состоянием светильников и бытовых приборов, но и вести учет потребляемой мощности. Выключатели и кнопки также пригодятся для реализации сценариев освещения и включения/выключения техники.
Еще одна удобная вещь — умный инфракрасный пульт. Им можно заменить все остальные пульты для телевизора, кондиционера и т. п. Представьте, что вам теперь вообще не придется их искать!
Во всех наборах умного дома присутствует обязательный элемент — блок управления, он же шлюз или центр управления. Это «мозг» системы, который отвечает за управление всеми устройствами умного дома и выполнение сценариев автоматизации. Он принимает данные от датчиков и передает их на сервер производителя для обработки. Благодаря этому вы можете отслеживать эти данные в удобном формате — в приложении на мобильном устройстве, откуда можно в пару кликов передать команды для исполнительных устройств.
Шлюзы поддерживают различные протоколы беспроводной передачи данных, необходимых для обмена данными со всеми компонентами системы: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, RF. Если устройств много, их объединяют в группы, для чего используются хабы.
Особняком стоят несколько облачных систем умного дома, не требующие управляющего блока. Это платформы Apple HomeKit, Google Home и Умный дом Яндекса. В таком случае команда из приложения улетает прямиком в облако, где обрабатывается при помощи библиотеки функций от производителя конкретного устройства. На примере Яндекса схематически это выглядит так:
Приложения для смартфонов
Каждый производитель имеет собственное приложение для управления умным домом. Все они умеют отображать список устройств, показания датчиков и передавать команды. Пример настройки Mi Home здесь, а Rubetek — здесь. С точки зрения поддержки сторонних вендоров хорошо себя зарекомендовал Mi Home.
Основная функция приложений — создать сценарии автоматизации для достижения заданных условий. Именно в них состоит главная «фишка» умного дома — автоматическое выполнение действий без участия человека. Есть и другая «фишка», о которой речь пойдет далее.
Будьте услышанным
Голосовое управление тесно интегрируется в умный дом. Все три рассмотренных выше разработчика облачных платформ развивают собственных голосовых помощников: Siri, Alexa и Алиса. На русском языке полноценно понимает только Алиса. Управление голосом выводит систему умного дома на совершенно иной уровень, но ему свойственны и некоторые недостатки.
По сравнению с приложениями производителей умных устройств голосовые помощники обладают более скромными возможностями по поддержке устройств и их функций. Список устройств, которые можно подружить с Mi Home, гораздо шире. Кроме того, Алиса пока не воспринимает все команды для устройств, доступных в приложении. Тем не менее, перечень будет расширяться, а удобство управления голосом нивелирует эти несовершенства.
Для того, чтобы Алиса увидела ваши девайсы, достаточно установить на смартфоне приложение Яндекс и перейти в меню «Устройства — Умный дом».
Далее необходимо выбрать производителя и на соответствующей вкладке объединить аккаунты, например, с Mi Home. После этого устройства будут отображены с доступными голосовыми командами.
Можно управлять отдельными устройствами и объединять их в группы. Для более комфортного общения с Алисой используйте умную колонку.
На видео демонстрируются несколько сценариев умного дома Xiaomi + Алиса.
Команда умного дома
Подведем итог в подборке минимального комплекта умных устройств:
Если пока нет четкого понимания, какие сценарии будут использоваться, то можно взять все устройства в одном экземпляре. Одно из преимуществ системы — масштабируемость. Большинство датчиков работает от батареек и крепятся на 3М-скотч, поэтому добавить такие элементы не составит труда. Не забывайте предварительно почитать про совместимость оборудования и приложения или голосового помощника. Если вы планируете монтаж на этапе ремонта, то рассмотрите варианты с умными реле и заранее определите выводы питания под устройства умного дома.
Добавление в систему датчиков и актуаторов у всех производителей максимально упрощено и состоит из нескольких шагов:
Умный дом — отдельная инженерная система, заслуживающая вдумчивого проектного подхода. В этом случае умные устройства станут вашими надежными помощниками по дому.
Как выбрать устройства умного дома
На сегодняшний день, многим из нас кажется, что умный дом – это сложная система, которая требует проводить ремонтные работы в доме. На самом деле, прогресс не стоит на месте, и сейчас на рынке есть беспроводные системы, готовые превратить ваш обычный дом в «умный» всего за считанные минуты, и при этом, не требующие от вас продвинутых технических знаний и ремонтных работ. Управление происходит со смартфона или планшета.
«Умный дом» — система управления и автоматизации инженерными системами дома. Данная система может управлять отоплением, вентиляцией, включением света, а также выполнять функции сигнализации о несанкционированном проникновении в дом или утечке воды на пол. Все эти функции реализуются при помощи специальных датчиков, подключенных к хабу (устройству управления). Хаб обрабатывает сигналы от датчиков и отправляет команды устройствам исполнителям.
Что умеет умный дом.
При помощи систем управления можно контролировать и регулировать каждый источник света в помещении. То есть, не выходя из спальни или кабинета, можно выключить свет во всем доме или оставить едва заметную подсветку в коридоре. Даже находясь на большом расстоянии, вы можете с легкостью управлять системой освещения.
Помимо видеонаблюдения и системы освещения, умный дом способен поддерживать климатические параметры: влажность, температура, регулярное проветривание. Система выбирает и включает на необходимую мощность теплые полы, радиаторы и прочие приборы, а к ночи слегка снижает температуру, чтобы владельцам было комфортно. Система автоматически включает в жаркую погоду кондиционер, опускает жалюзи, закрывает окна.
Можно прописывать для систем управления домом своеобразные сценарии. К приезду в коттедж для хозяина наполнится бассейн или прогреется сауна, обеспечивается проветривание и кондиционирование. Благодаря установленным датчикам система будет контролировать освещение, температуру и влажность по всем зонам.
Не менее важен и мониторинг охранных систем, за этим тоже проследит умный дом. Он сразу отправит послание на телефон хозяина, если произошло вторжение на территорию или поступили сведения о пожарной опасности. Сообщение также будет отправлено хозяину в случае задымления или протечки воды. При поступлении сигнала о возвращении хозяев система включает освещение, кондиционеры, бытовые приборы. Дом может сам реагировать на аварийную ситуацию: перекрыть трубопроводы, отключить электроэнергию при угрозе возгорания, заблокировать от ребенка включение опасных электроприборов.
Из чего состоит умный дом.
Сердцем системы является центр управления (хаб) далее ЦУ. Именно ЦУ объединяет все датчики и устройства, а также позволяет создавать различные сценарии. С датчиками и устройствами ЦУ связывается при помощи нескольких беспроводных протоколов связи. Как правила используются следующие стандарты: Wi-Fi, RF, Z-Wave, Bluetooth и т.д.
Wi-Fi устройства могут работать без ЦУ и подключаться напрямую к роутеру. Этими устройствами можно управлять непосредственно с мобильного телефона или планшета.
Беспроводные RF датчики работают на различных элементах питания, и обеспечивают беспроводную передачу данных. Данные датчики можно отнести к категории безопасность.
Также в системе используются так называемые реле, которые обеспечивают основную часть автоматизации: освещение, управление бытовыми приборами, теплый пол, управление воротами, полив и т. д. Эти устройства работают на протоколе Z-Wave 869 МГц.
Основные протоколы передачи данных.
Как вы уже знаете, существуют различные протоколы связи между датчиками и устройствами. Здесь мы хотим рассказать вам о самых основных стандартах связи.
— Wi-Fi 2.4 ГГц
Основным преимуществом устройств, работающих на протоколе Wi-Fi является способность подключаться напрямую к роутеру, без ЦУ (хаб). Для управления этими устройствами достаточно подключить их к вашему роутеру и скачать мобильное приложение. Также именно к этим устройствам можно подключить RF датчики безопасности, которые указаны выше.
— RF 433 МГц
На этом протоколе работают в основном различные беспроводные датчики, от которых поступает оперативная информация о происходящих в доме событиях. Данный протокол обладает одним из максимальных радиусов действия – 100 м. на открытом пространстве. Элементы питания позволяют работать этим устройствам до 2 лет. Датчики на протоколе RF необходимо подключать к исполняющим устройствам, таким как: ЦУ или Wi-Fi.
— Z-Wave 869 МГц
Управление системой.
Для управления Умным домом вам понадобится скачать бесплатное мобильное приложение. В этом приложении вам будет доступны два варианта управления.
1-й вариант, «Создать новый дом». В этом случае вам понадобится создать свой дом и подключить к нему различные устройства на выбор по вашим потребностям.
2-й вариант, «По приглашению». Вам необязательно создавать свой дом, чтобы управлять им. Достаточно получить приглашение в него. Приглашение доступно в 2-х вариантах: по ссылке и QR-коду. Приглашения можно настроить по различному времени доступа.
Существует несколько способов управление автоматизированной системой. Самый легкий и продвинутый – при помощи вашего смартфона или планшета, где каждая клавиша (ползунок) будет соответствовать прибору или означать последовательность действий, которые необходимо выполнить. Установив бесплатное мобильное приложение, вы сможете удаленно видеть и полностью контролировать вашу систему. При помощи вашего смартфона, вы также сможете просматривать камеры видеонаблюдения и общаться со своими близкими.
Очень удобно управлять домом через «всемирную паутину». В любое удобное время хозяин может узнать о состоянии дома и присутствии в помещениях людей. Системой также можно управлять голосом.
Голосовое управление.
Голосовое управление на Android доступно из приложения Rubetek. Если хотите управлять голосом на устройствах под управлением iOS, то вам понадобится добавить устройства в приложение «Дом».
Децентрализация системы.
Для того, чтобы упростить первое знакомство с умным домом, и убрать ценовой барьер, в системе предусмотрена так называемая Децентрализация. При помощи децентрализации появляется возможность подключать устройства Wi-Fi напрямую к роутеру (без ЦУ) и управлять этими устройствами непосредственно с моб. приложения.
Также к некоторым Wi-Fi устройства с технологией Smart Link можно подключить напрямую (без ЦУ) RF датчики безопасности. После подключения датчиков по технологии Smart Link, исполняющие устройства смогут выполнять простые сценарии и присылать оповещения. Например, если вы подключите датчик открытия к видеокамере, то по срабатыванию датчика, камера сделает скриншот или начнет видеосъемку. Вы также получите оповещение, если на подключенный датчик протечки воды к розетке, попадёт вода.
Преимущества умного дома.
Одним из основных преимуществ системы умного дома, является единое моб. приложение, которое объединяет в себе управление всеми органами системы. В единую систему входит 7 основных направлений: видеонаблюдение, управление и контроль энергосбережения, управление освещением, контроль и защита от протечки, охранно-пожарная система, управление климатом, управление бытовой техникой. Каждое из этих направлений имеет свои преимущества.
Все составляющие системы «умного дома» работают согласованно. К примеру, при открытом окне не включится кондиционер, если во двор проник посторонний – загорится свет, а при обнаружении протечки, система пришлет оповещение на смартфон и перекроет подачу воды.
Управлять всеми устройствами очень легко – достаточно иметь смартфон или планшет. С помощью смартфона или планшета хозяин сможет прочитать все инструкции, необходимые для правильного управления домом, отдавать системе команды и следить за их выполнением.
Нет никакой абонентской платы, вы платите только за оборудование один раз!
Оборудование умного дома работает самостоятельно. Например, система кондиционирования и радиаторы сами будут включаться и выключаться для поддержания заданной температуры. А свет на участке безо всяких напоминаний будет зажигаться вечером, и гаснуть с рассветом.
Умный дом экономит электроэнергию, газ и другие ресурсы. Продлевает срок службы дорогостоящей аппаратуре и бытовым приборам.
Вовремя предотвращаются аварийные ситуации: пожар, наводнение, задымление и т. д.
Хозяин имеет возможность контролировать и управлять системами дома через интернет. Даже находясь на большом расстоянии, вы всегда сможете удаленно проконтролировать происходящее в доме.
Для работы большинства сценариев, системе не нужен выход в интернет. Система может работать локально, достаточно подключить все устройства к одному роутеру.
Если у вас возникнут трудности с подключением устройств, то вам на помощь придет техподдержка, которая всегда обеспечит консультацию на должном уровне и поможет с подключением.
Заключение.
Система умного дома предоставляет своему владельцу массу преимуществ, от комфорта до безопасности, а сценарии и количество режимов функционирования системы ограничиваются только фантазией и финансовыми возможностями. Нет необходимости сразу покупать комплект на всю квартиру. Система очень гибкая, и дает возможность собирать комплект постепенно шаг за шагом. Сегодня вам понадобилась система видеонаблюдения, а завтра вы можете докупить умную розетку и управлять бытовыми приборами. Система не имеет абонентской платы, поэтому вы платите только один раз.