Датчики в умном доме — полный список. Преимущества создания автоматизированной системы Умный дом. Не жизненно необходимые, но приятные функции «умного дома»

В современных домах всё большее значение приобретает автоматизация, которая позволяет выйти на новый, ранее не доступный обывателю уровень комфорта и уюта.

Комплекс автоматических систем, используемых в жилых помещениях, получил название « умный дом». Работа такой системы построена на основе специальных регулирующих элементов и самых разнообразных датчиков, регистрирующих и передающих параметры среды и другую важную информацию.

Умный дом: датчики

Датчики в жилых помещениях разделяют на несколько типов, каждый из которых выполняет строго определённую функцию, и лишь комплексное их использование позволяет достичь экономии энергоресурсов, обеспечить высочайших уровень безопасности и защиты имущества.

Условно все датчики для умного дома принято разделять на 2 большие группы: реагирующие на параметры окружающей среды и отслеживающие движение объектов.

Типы датчиков:
— объёмный акустический;
— температуры;
— загазованности;
— освещённости;
— движения;
— ИК датчики;
— ёмкостные и индуктивные;
— индикаторы присутствия;
— фотоэлектрические;
— лазерные датчики передвижения;
— датчики утечки газа;
— протечки;
— давления воды, газа;
— дождя;
— индикаторы сырости;

Все эти приборы используются в совокупности с интеллектуальным управлением, что позволяет собирать данные и анализировать их в комплексе. Благодаря этому достигается безошибочность и безопасность работы систем « умный дом». Например, при компьютерном регулировании ворота гаража не просто откроются на какое-то время для въезда или выезда автомобиля. Прежде чем закрыть ворота система убедится, что машина не остановилась в проходе.

Анализ погоды на улице совместно с показаниями датчиков температуры внутри помещения позволяет рассчитать и поддерживать оптимальный режим функционирования систем вентиляции и отопления. Достигается это подачей правильного сигнала на обратную линию регулирования расхода теплоносителя.

Описание датчиков

Наиболее сложными являются детекторы умного дома, ответственные за определение перемещения и присутствие объектов. На их основе построены системы автоматического освещения, безопасности. Они, как правило, тесно взаимодействуют с интеллектуальной частью всей системы. Также для одной такой сети датчиков часто совместно используются разные устройства, отличающиеся по принципу работы. Например, одновременно устанавливаются инфракрасные датчики вместе с детекторами движения, присутствия и сенсорами освещённости.

Программное обеспечение умного дома выполняет не менее важную роль, чем правильное расположение и настройка всех других компонентов. Например, датчик движения может не реагировать в тех случаях, когда человек в помещении длительное время не двигается, а программный анализ позволяет запоминать, где именно и сколько людей находится в доме.

Самый часто используемый детектор в системах умный дом — датчик температуры. На их основе работает отопление, которое является одной из основных систем любого дома.

Противопожарные датчики отслеживают состояние воздуха в доме и срабатывают при резком повышении температуры сверх критической величины или при наличии дыма.

Датчики сырости позволяют определить, закрыты ли в доме окна, есть ли где-либо протечки или проблемы с отоплением.

Датчики «умного дома» работают по одному принципу: передают сигнал по wi-fi на базовый модуль, коробку размером с домашний роутер. Базовый модуль выходит в интернет и связывается со смартфоном. Управлять всеми датчиками можно через мобильное приложение отовсюду, где есть выход в сеть.

Почему датчики сами не выходят в интернет, зачем нужен базовый модуль? Датчиков много. Представьте, что к вам домой пришло десять человек, и все подключились к wi-fi. Некоторые сети выдержат, некоторые — нет. Прибавьте устройства членов семьи — смартфоны, ноутбуки, стационарные компьютеры, планшеты… Чтобы обслуживать такую нагруженную сеть, вам понадобится личный системный администратор, как в офисе. Базовый модуль распределяет каналы так, чтобы радиоволны, на которых общаются все электронные устройства в доме, не мешали друг другу.

Датчики протечек воды, открытия и закрытия дверей, задымления, покамеры и датчики движения подключаются к центральному модулю, который через интернет общается с вами через мобильное приложение.

Вот пять функций «умного дома», способных сделать жизнь легче и приятнее.

1. Дистанционный контроль над розетками

А я выключил утюг?

Купите утюг, который выключается сам. Сфотографируйте утюг, выходя из дома. Проверьте все розетки. Позвоните домочадцам и соседям, попросите проверить. Или поставьте «умную» розетку. Выглядит она как переходник. Если вы вдруг усомнились в том, что вынули штепсель, уходя из дома, можно несколькими пассами по экрану смартфона разомкнуть цепь — и наверняка уберечь дом от пожара, а себя — от лишних забот.

Если дома дети, «умная» розетка становится еще полезнее. Она поможет, когда датчик дыма (его тоже можно сделать частью «умного дома», речь о нем пойдет позже) срабатывает в комнате, где работают электроприборы. До дома далеко, вы на работе или в отпуске, что случилось — неизвестно, но можно дистанционно обесточить помещение. Бальзам на душу.

Белый адаптер со светодиодом — это и есть «умная» розетка. Она управляется с мобильного приложения: одно нажатие кнопки, и розетка обесточена.

Некоторые «умные» розетки еще экономят вам деньги. Они работают как счетчик, показатели которого вы видите в мобильном приложении. Прибор наматывает слишком много киловатт? Отключить! Удобно, если вы, уезжая с дачи, забыли выключить теплый пол или другое энергоемкое устройство.

2. Пожарная сигнализация

У вас что-то горит

Пожарная сигнализация — дело сложное и дорогое. А датчик дыма, подключенный к системе «умный дом» — это просто. Он крепится под потолком, за пять минут подключается к базе и работает 12 месяцев, пока не придет пора менять батарейку. Чувствительность настраивается так, чтобы сирена не включалась от пригоревших на сковородке котлет или сигаретного дыма, но серьезное задымление почувствовала. Если комнату заполнит дым, вы узнаете сразу: оповещения придут на электронную почту и push-уведомлением, а в помещении завоет громкая сирена.

Беспроводной датчик дыма, подключенный к центральному модулю, предупредит о задымлении, где бы вы ни находились.

3. Датчики протечки воды

А мы не залили соседей?

Третий главный страх домохозяина — утечка воды. Ненадежный стык труб, ослабевший кран, да просто переполненная ванна. Или у вас пустует квартира. А вдруг уже дали отопление, и батарея потекла? Поставьте в самых коварных местах датчики протечки воды. На мелкие брызги они не реагируют, только на серьезные происшествия. Уведомление придет на почту и высветится на экране. Правда, поделать с протечкой датчик ничего не сможет — придется ехать и все спасать. Но лучше сделать это как можно раньше.

Дополнительный бонус: датчик утечки делают беспроводными. Провода и вода — плохо совместимые вещи, а еще они мешаются под ногами. А беспроводной прибор размером с пирожное «корзиночка» можно закрепить где угодно. И не забывать менять батарейки.

Датчик протечки воды оповещает вас о неприятностях — протекающих трубах и переполненной ванне.

4. Датчики открытия / закрытия

Я закрыл дверь?

Уходя из дома, поверните ключ и пару раз дерните ручку: эта привычка поможет не переживать о том, не оставили ли вы (или забывчивые гости и дети) все нараспашку. Но чтобы не полагаться на нетвердую человеческую память, можно поставить магнитный датчик закрытия или открытия дверей. Тогда уведомления будут приходить, когда дверь открывается или закрывается. То же самое можно проделать с окнами. Главное — выключить датчик в день, когда вы ждете много гостей.

Даже если вы никогда не забываете закрыть дверь, датчик пригодится, чтобы проконтролировать детей.

5. Камеры, датчики движения

Следить и охранять

Если в 90-е у вашего соседа была камера, вмонтированная в глазок на тяжелой железной двери, значит, ваш сосед был непростым человеком. Сейчас камеру можно поставить с гораздо меньшими усилиями и затратами, чем двадцать лет назад, и это не выглядит так, как будто у вас в спальне лежат чемоданы валюты. К «умному дому» можно подключить камеры, микрофоны (и камеры с микрофоном, и даже с динамиком) и датчики движения. Настройте датчик движения так, чтобы он сообщал о передвижении человека, но игнорировал кота. Можно записывать, а можно смотреть live — просто так, на всякий случай. У современных «умных» камер есть пассивный режим: они начинают записывать только тогда, когда почувствуют движение. Некоторые камеры видят и ночью, в инфракрасном диапазоне.

Маленькая wi-fi камера следит за всем, что происходит вокруг, и круглосуточно докладывает вам. Она видит и в ИК-диапазоне — а значит, не только днем; у большинства таких устройств есть микрофон и динамик.

Приятные мелочи

Не жизненно необходимые, но приятные функции «умного дома»

Датчик движения ставят не только в целях безопасности. Недавно москвич Константин Коновалов опустил такое устройство в , и теперь ему на смартфон приходят уведомления, когда почтальон приносит квитанцию на оплату коммунальных услуг или почтовое извещение. Или свежий номер «Популярной механики» по подписке. Некоторые хитрецы ставят переносную домашнюю камеру над кастрюлей, в которой варятся пельмени — чтобы увидеть, как они всплывают, пока сами отдыхают в другой комнате.

«Умные» лампы — это управление освещением с экрана смартфона. Отрегулировать цвет, включить или выключить может даже ребенок.

Начав оптимизацию, остановиться сложно. Можно воткнуть в горшок с цветами датчик влажности и не забывать поливать. Можно установить в детской «умный» контроллер качества воздуха и не забывать проветривать. Таким же образом можно контролировать и влажность. И последнее: «умные» лампочки избавляют от необходимости вставать, чтобы выключить свет. Это можно сделать, не выпуская смартфон из рук.

«Умный дом» — это пульт дистанционного управления ко всем электроприборам в доме. Некоторые возможности делают жизнь чуточку приятнее, другие спасают от серьезных бытовых проблем. Российский рынок «умной» бытовой электроники пока не очень развит. Один из пионеров — компания МегаФон : она предлагает наборы «Безопасность» или «Базовый», которые можно дополнять в соответствии с личными предпочтениями и потребностями. В каждый набор входит центр управления и совместимые с ним беспроводные устройства — камеры и датчики; впрочем, можно выбрать и отдельные устройства на свой вкус.

Благодаря различным датчикам эксплуатация систем «умного дома» станет более удобной.

Однако для того, чтобы устройства эффективно функционировали, необходимо тщательно подойти к их выбору и настройке параметров работы

При подборе, установке и настройке датчиков движения (присутствия) потенциальные пользователи сталкиваются с рядом трудностей.

Так, покупатели не только путают термины или типы датчиков, но иногда вообще плохо представляют, какие функции выполняют те или иные устройства.

Датчик движения или датчик присутствия

Датчик движения отслеживает перемещения в контролируемой части дома (зоне чувствительности), при этом чаще всего используются детекторы инфракрасного излучения. Одновременно встроенный светочувствительный элемент регистрирует уровень освещения, и если последний недостаточен, то устройство включает свет.

Датчик присутствия оснащён более совершенной оптической системой и способен обнаруживать даже незначительное движение (например, перелистывание страниц).

Это более точное и дорогое устройство снабжено регистратором уровня освещения.

Кроме того, существуют сотни разновидностей датчиков (так, одна из самых длинных продуктовых линеек B.E.G. насчитывает две с лишним сотни моделей).

Как показывает практика, установка «самого лучшего» (то есть самого дорогого в серии) устройства проблемы не решает.

Что же делать?

Параметры выбора датчиков

Последний параметр - мощность нагрузки, обусловленная количеством подключаемых ламп или других устройств.

Тип датчика. Выпускаются модели для сухих, влажных и холодных помещений (например, гаража), а также для уличного монтажа.

Отдельный тип - устройства узконаправленного действия для коридоров, галерей и других вытянутых в длину помещений. Некоторые датчики присутствия оснащены несколькими выходными цепями: к одной подключается освещение, а к другой, например, вытяжной вентилятор.

Наконец, существуют датчики присутствия для ванных комнат.

Они оборудованы звуковым сенсором: по шуму воды устройство понимает, что хозяева находятся в ванной. При этом свет не погаснет, даже если шторми задвинуты и движение отсутствует. Есть и датчики .

Варианты монтажа датчиков.

Помимо стандартных, для электроустановочных изделий накладных и врезных моделей выпускаются датчики для монтажа в подвесные потолки (такие модели есть, например, у B.E.G.).

Этот вариант установки позволяет монтировать устройства заподлицо. Внешне такой датчик сложно отличить от галогенного светильника. Установка. Может быть потолочной и настенной. Последний способ часто применяют в помещениях со слишком высокими потолками (оптимальная высота размещения большинства потолочных моделей - 2-3 м).

Перед монтажом датчик необходимо настроить. На корпусе изделия имеется один или несколько регуляторов.

С их помощью задаются уровень освещённости (пороговое значение, при котором устройство срабатывает), уровень чувствительности, время задержки срабатывания и специальные режимы работы, например когда свет только отключается датчиком, а загорается при нажатии на клавишный выключатель.

Таким же образом нужно настраивать угол обзора устройства. Для этой цели в комплекте предусмотрены накладные пластиковые шторки - так называемый фильтр отсечки сигнала. Необходимый угол обзора у датчиков задаётся путём удаления части шторки, ненужный пластик вручную выламывается по насечкам.

Следует учитывать максимально допустимую нагрузку, то есть количество приборов, включаемых по команде датчика.

Современные светодиодные и люминесцентные лампы (в отличие от ламп накаливания) имеют неприятную особенность - они создают очень большую стартовую нагрузку на подключающее устройство, из-за чего датчик присутствия может просто перегореть.

Оптимальная нагрузка на подключающие электроустановочные изделия (датчики и диммеры) для светодиодных ламп должна быть в 2-3 раза меньше расчётной мощности нагрузки. На практике это означает, что если датчик рассчитан на 300 В. то общая мощность подключённых к нему светодиодных ламп не превышает 150 В.

На заметку:

Датчики движения и присутствия надо устанавливать так, чтобы они не срабатывали от едущих по улице автомобилей или других ложных сигналов.

На заметку: непривычно умные двери

Простейшая электронная СКУД состоит из двух устройств - запирающего (электромагнитный или электромеханический замок) и считывающего. Считывающее устройство получает данные с пластиковой карточки и открывает замок.

Такие двери повсеместно устанавливают в офисах, производственных зданиях, гостиничных комплексах и жилых домах. Программно может решаться вопрос о времени доступа в помещение, о количестве посещений.

Но код карточки, хотя он и является индивидуальным, можно считать, подделать, а карточку - украсть. Тогда производители дверей пошли дальше, и на свет появились биометрические детекторы, которые распознают отпечаток пальца, сканируют сетчатку глаза, идентифицируют голос. «Умные» двери способны интегрироваться с системами безопасности и видеонаблюдения.

Это предоставляет дополнительные возможности - например, пересылку на вашу электронную почту фотографий людей, подходивших к двери, с конкретной датой и временем визита. Недалек тот день, когда дверь издалека будет автоматически распознавать своего хозяина и приветливо распахиваться перед ним.

Важно: большое значение имеет замок. Если он ненадежен, то, имея хоть сто уровней защиты, конструкция не сможет обеспечить нужную безопасность.

«Умная» дверь оснащена цилиндрической замковой системой, защищенной от вскрытия любыми методами - отпиранием, подбором ключей, сверлением, взрыванием. В случае незаконных попыток проникновения на охраняемую территорию система оповестит нарушителя, что объект находится под охраной. Часто такого предупреждения бывает достаточно, чтобы отпугнуть преступника. Дополнительно обо всех предпринятых попытках проникновения хозяин будет оповещен с помощью SMS. Если же преступник попробует отключить радиосигнал, об этом тоже станет известно благодаря станции мониторинга, которая в постоянном режиме контролирует окружающую обстановку.

На заметку: Умные окна и как они работают

Современные окна могут открываться по заданной программе, закрываться в дождь, регулировать свою светопроницаемость, уровень шума и температуру внутри помещения.

настоящее время популярность среди смарт-устройств для окон набирают ручки, поддерживающие заданную температуру в помещении путем подачи сигнала на систему кондиционирования при открывании окна, - в результате кондиционер временно отключается. Такими оконными ручками можно управлять удаленно через специальное приложение на компьютере или мобильном устройстве. Смарт-ручки можно установить как на новые, так и на уже существующие окна.

Системы автоматического проветривания - как, например, МАСО Window-Matic, которая программируется на срок до одного месяца, - позволяют открывать и закрывать окна в заданное время. Функционал таких систем может быть увеличен путем установки дополнительных сенсорных датчиков, благодаря которым створки будут автоматически закрываться при сильных порывах ветра или дожде.

С помощью современных окон можно регулировать освещенность помещения. Это стало реальным благодаря электро-хромным стеклам (разработка NREL - National Renewable Energy Laboratory, Американской национальной лаборатории по возобновляемой энергии), прозрачность которых изменяется в зависимости от поданного на них напряжения. Голландская компания Реег+ пошла дальше и предлагает стекла с фотоэлектрическим покрытием (Smart Energy Glass - SEG), которые могут не только менять свою прозрачность, но и аккумулировать солнечную энергию. Ученый Сарбаджит Банерджи из Университета Буффало предложил покрывать стекла вольфрамом, легированным оксидом ванадия (V205).

Оксид ванадия может изменять структуру своей решетки в зависимости от температуры, претерпевая так называемый фазовый переход. При температуре ниже +32°С это соединение является полупроводником, который не пропускает инфракрасное излучение, но и не поглощает его. При более высоких температурах кристаллическая решетка изменяется, соединение становится про- водником и начинает поглощать инфракрасное излучение. Поэтому при сильном нагреве стекла с таким покрытием оно может работать как охладитель, поглощая избыточное количество тепла.

Несколько лет назад компания Samsung представила на суд общественности свою наноразра-ботку Transparent Smart Window, представляющую собой 46-дюймовую LCD-панель с разрешением 1 366 х 768 пике, и контрастностью 500: 1.

Обычные LCD-панели имеют прозрачность 5 %, a Transparent Smart Window - 15-20 %.

Это делает возможным использование панели в качестве окна. Управляя устройством при помощи видже-тов, можно делать окно прозрачным, «закрывать жалюзи», использовать Smart Window в качестве обычного тачскрина для «компьютерных» задач, просматривать видео.

Днем в качестве подсветки используется внешний свет, в темное время суток включается встроенная LED-подсветка.

100 шт. гиацинт бонсай, многолетний гиацинт горшечных растений, Крытый легкое…

14.72 руб.

Бесплатная доставка

★★ ★★ ★★ ★★ ★★ (4.80) | Заказы (1546)

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.

«Большой Брат следит за тобой». К счастью, мрачные прогнозы Джоржда Оруэлла из его гениальной антиутопии «1984» в полной мере не осуществились. Но в части тотальной слежки реальность во многом превзошла фантазию писателя. В 40-ые года XX века сложно было представить технические возможности, доступные сегодня.

Причём не только люди следят друг за дружкой, но и инженерные системы взаимно контролируют свою деятельность. Повсеместный визуальный контроль обеспечивает система видеонаблюдения, регистрацию посещений - контроль доступа. Целая армия датчиков, подключенных к «умным» контроллерам, обеспечивает людям личную , сохранность имущества, комфорт , офисе, общественном здании и автомобиле.

Их можно условно разделить на две группы: датчики, отслеживающие движение и датчики, реагирующие на параметры среды.

Датчики, отслеживающие движение

Применяются и в построении интеллектуального . Не являются следящими два типа чувствительных элементов, активно применяемых в охранных системах: геркон и акустический извещатель разбития стекла.

Геркон - электромеханическое устройство, срабатывающие при размыкании контактов.

Акустический извещатель разбития стекла - реагирует на звук при разрушении стекла.

При попытке проникновения в здание через двери или окна, на которые их устанавливают, датчики посылают сигнал на контроллер системы охраны.

Сенсоры, отслеживающие передвижение объекта по помещению, можно назвать «умными». Это датчики движения и присутствия. Сенсоры слежения способны одновременно отслеживать несколько зон в окружающем пространстве, ориентировочно определять расстояние до объекта и даже его примерную массу и объём. При наличии соответствующего компьютерного оборудования и программного обеспечения система безопасности покажет точное местоположение объекта и его передвижения на плане здания.

Датчики движения основаны на технологии слежения за изменением инфракрасного или ультразвуковых полей, применяются в охранных системах и для автоматического . Инфракрасные датчики, применяемые в системе освещения, снабжены сенсором освещённости. Некоторые модели также являются дистанционными приёмниками ИК-сигналов.

Датчики присутствия схожи с сенсорами движения по принципу действия, но более чувствительны к изменению параметров. Кроме инфракрасных , существуют ёмкостные и индуктивные приборы. Последние способны точно определять наличие металлических предметов в обслуживаемых зонах. Индикаторы присутствия слишком чувствительны для охранных систем, их применяют для управления освещением и работой домашней техники (например, кондиционеров).

При всех достоинствах датчиков движения они обладают существенным недостатком: злоумышленник может их обойти. Например, ИК-датчик, реагирующий на повышенную температуру тела человека, можно «обмануть», с головы до пят закутавшись в тёплую одежду. Сделать это сложно, но теоретически выполнимо.

Поэтому сотрудники служб охраны всегда настаивают на том, чтобы на вверенном их заботам объекте была установлена комбинация датчиков различного типа действия. В этом случае, действительно, можно гарантировать полную защиту.

Построить полноценную систему интеллектуального освещения и поддержания оптимального климата только на сенсорах движения и присутствия сложно. Если объект долго находится без движения, сигнал не поступает. Нет точной уверенности в том, что в комнате находятся люди.

Программное обеспечение «умного дома» позволяет запоминать, сколько людей находится в помещении. Определить, что человек вошёл или вышел, поможет установленный в дверном проёме или в коридоре фотоэлектрический датчик.

Эти приборы реагируют на перемещение посторонних объектов в узконаправленном луче слежения. Программное обеспечение «умного дома» позволяет запоминать, сколько людей зашло и вышло из помещения.

Такой же датчик устанавливают на въездные и гаражные автоматические ворота, шлагбаум. «Умный дом» будет знать, въехал ли автомобиль в ворота полностью и не стоит ли кто в проёме. Ворота закроются автоматически, но не хлопнут по багажничку «Bentley» и не прищемят хвост собаке, радостно выбежавшей встречать хозяев.

На особо охраняемых секретных объектах или просто по причине неограниченного бюджета вместо фотоэлектрических применяют лазерные датчики перемещения. В отличие от обычных оптических сенсоров, они не способны на ошибки, среагируют и на мушку-дрозофилу. Причём работают на большие расстояния и способны определять точное местоположение объекта.

В голливудских триллерах про шпионов любят показывать главных героев, с помощью акробатических приёмов пересекающих полосу препятствий, обозначенную чрезвычайно яркими лучами цвета свежепролитой крови. На самом деле, если в воздухе не содержится большого количества дыма и водяного пара (тумана), луч лазера не виден. Только подготовленный специалист способен определить наличие датчика.

Датчики, реагирующие на параметры среды

Эти сенсоры рассчитаны на совместную работу с инженерными системами. Практически в каждом доме, оснащённом современной системой , найдётся датчик температуры. И, вероятно, не один.

Наружный датчик температуры снабдит систему данными температуре воздуха на улице. Его показания вкупе с прогнозом домашней метеостанции помогут определить оптимальный режим работы системы отопления и вентиляции.

Комнатные датчики температуры и приборы на подающей и обратной линии теплоносителя способствуют поддержанию комфортной температуры в отдельных помещениях.

Датчик утечки газа подаст сигнал на пульт и сообщит об утечке пронзительным сигналом. Если на вводе газа в дом установлен запорный кран с электромагнитным клапаном, поступление топлива будет прекращено.

Противопожарные датчики реагируют на наличие в воздухе дыма или повышение температуры свыше критической величины. Очень важные и нужные приборы.

Датчик протечки в случае попадания на него воды перекроет клапан, врезанный в водопровод.

Датчик давления воды подаст на контроллер сигнал об изменении давления в трубопроводе. В зависимости от характера изменений «умный дом» решит, перекрывать ли воду.

Датчик сырости сообщит, что в вашем доме что-то : есть протечка, не закрыты окна, проблема с отоплением.

В отличие от автомобиля, датчик дождя «умного дома» не включает щёток стеклоочистителя. Его показания, вместе с домашней метеостанцией, элементом которой является также датчик влажности, определяют работу системы автополива земельного участка.

Датчики - сенсорные рецепторы «нервной» , без которых «мозг» системы будет слеп, глух и бесполезен.