Комплексные проекты "умных" домов: технология, описание, задачи. Проектная работа по информатике на тему "умный дом"

Проект «Умный Дом»

Уже давно никого не удивишь различными рассказами об интеллектуальном доме. Система «умный дом» популярна во всем мире и с каждым годом поклонников этой системы становится все больше. Технология умный дом не так широко распространена в нашей стране, так как большинство считает, что автоматизация дома не приспособлена к российской действительности. А зря.
Понятие «умный дом» появилось в 70-х годах прошлого века. В США были разработаны технологии, которые позволяли управлять бытовыми приборами, используя провода бытовой электросети. Эта система позволяла также управлять осветительными приборами, однако поддерживала только шесть команд, которые управляли питанием.
После этого системы автоматизации были усовершенствованы, а также различные электронные компании создавали новые решения. На сегодняшний день есть большое количество разных технологий при осуществлении автоматизации зданий, благодаря которым можно установить интеллектуальную систему в любое помещение.
Что же представляют собой современные системы «умный дом»? Насколько они доступны для простого обывателя?
«Умный дом» - это система управления здания, которая объединяет в себе все оборудование, которое решает задачи по обеспечению безопасности, связи, развлечений, а также жизнеобеспечения. Система включает в себя различные датчики, благодаря которым поступает информация, а также из исполнительных устройств, которые приводят систему в действие.
Самое главное достоинство интеллектуальных зданий – высокий уровень комфорта, который они обеспечивают жильцам. Например, управление освещением дома и придомовой территории позволяет с легкостью создавать различные световые сцены и комбинации освещения загородного участка или фасада здания в зависимости от пожелания клиента и времени суток, лишь одним нажатием кнопки на панели управления освещением. Система под названием «климат – контроль» позволяет одновременно в разных комнатах создавать условия различных климатических зон, делая атмосферу дома не только разнообразной, но и самое главное – комфортной.

Бытовая техника, которая есть в доме, может стать надежными помощниками хозяйки. К примеру, кофеварка сделает кофе к моменту пробуждения, а микроволновая печь включится в нужное время по таймеру автоматически. Управление умным домом можно осуществлять дистанционно, отдавая команды с помощью телефона или интернета. В результате при возвращении домой чайник будет вскипячен, а неяркий свет и приглушенная музыка смогут сделать возвращение домой радостным, даже если в доме никого нет.
Проект умный дом чаще всего включает в себя также систему безопасности. При этом системы автоматизации предусматривают защиту от любой неожиданной или чрезвычайной ситуации. В первую очередь, они защищают от вторжения при помощи камер, автоматизации дверей, охранной сигнализации. А во вторую, все включенные электроприборы будут выключены при вашем уходе автоматически, что предотвратит возможность возникновения пожара, а в случае возгорания или задымления автоматически сработает пожарная сигнализация. При утечке воды или газа система уведомляет об этом не только хозяина дома, но и соответствующие службы.
Система умный дом в квартире
Современное оборудование умного дома предусмотрено не только для домов и загородных коттеджей. При желании такую систему с легкостью можно установить в обычной городской квартире, например в Москве или любом другом городе по желанию заказчика. Стоимость зависит от пожеланий и функций, которая будет выполнять система, поэтому вы с легкостью можете подобрать именно то, что будет необходимо в вашем доме или квартире. Решения могут быть достаточно простыми (классическими) и в этом случае цена будет достаточно невысока. При заказе высокоинтеллектуальной системы необходимо учитывать, что она многофункциональна и для ее реализации понадобится достаточно дорогое различное оборудование и в этом случае цена будет значительно выше. Какой бы из вариантов реализации автоматической системы вы не выбрали, необходимо знать, что первоначально осуществляется проектирование системы умный дом, которое предусматривает в себе как особенности помещения, так и методы реализации системы. Умный дом в квартире – это очень выгодно, надежно и комфортно. В Москве есть достаточно фирм, которые предлагают свои услуги по автоматизации домов, однако необходимо быть осторожными. Далеко не все из них подходят профессионально к работе и используют в работе качественные системы. Наша фирма устанавливает системы knx умный дом, которые зарекомендовали себя как надежные и качественные системы автоматизации, занимающие лидирующие позиции уже на протяжении 20 лет.

Комплексное решение
общая информация
Создание одной системы включающей в себя:
- электроснабжение;
- управление электрооборудованием или управление освещением; - аудио-видео, домашний кинозал, multiroom (мультирум - система распределения аудио-видео сигнала); - охранно-пожарная сигнализация; - видеонаблюдение;
- контроль доступа, домофон;
- телефонная, локально-вычислительная и телевизионная сеть; - усиление сотового сигнала; - интегрированное управление, проектирование умного дома и его реализация;
В зависимости от Ваших пожеланий реализуемые решения могут быть очень простыми (классическими), разумными (необходимые функции и комфорт) или высокоинтеллектуальными (система «Умный дом»).

Аудио и Видео мультирум
Количество форматов, функций, видов, брендов аудио и видео оборудования шокирует безграничностью. CD, DVD, MP3, Blu Ray, 1080P, HDTV, аудиоx4, S-Video, SCART x3, RGB, VGA, HDMI x3, USB…
Телевизоры плазменные, жидкокристаллические, 3:4, 16:9, акустические системы встраиваемые или напольные, ресиверы, тюнеры…
«Art-In» сотрудничает со всеми ведущими поставщиками оборудования в России. Сотрудники регулярно проходят обучение. Мы расскажем обо всех существующих новинках, их плюсах и минусах. Сможем найти компромисс между ценой и функциональностью.

Автоматизированное управление светом
Квартира или дом не может обойтись без системы электроснабжения. Грамотный проект, расчет нагрузок и подбор кабеля - основа этой системы.
В каждом помещении имеется несколько групп освещения, приходится ставить огромную "гребенку" выключателей или использоватьсистему управления освещением, которая позволяет управлять сценариями от нескольких элегантных переключателей, не отличающихся по внешнему виду от обычных двух/трех клавишных. Если Вы уходите из дома достаточно нажать клавишу "все ушли", свет будет везде выключен.
Система управления светом может быть элементом проекта умного дома или является самостоятельной.

Системы связи и информации
Наша сфера деятельности – инновационные технологии. Поэтому мы предлагаем передовые решения, которые не устареют через год:
- современные марки кабеля с повышенной проводимостью;
- WiFi-дублирование;
- точки вывода около оборудования, которому нужен или может понадобиться выход в интернет (телевизор, Blu-ray проигрыватель, медиасервер, АV ресивер, игровая приставка, сетевое хранилище данных, точка доступа, блоки управления и мониторинга различных систем).

Система интегрированного управления
Система предоставляет пользователю максимальный комфорт в управлении жилым пространством вокруг него. Автоматизирует рутинные функции контролирования инженерных систем и систем безопасности. Упрощает управление всеми домашними системами путём вызова сложных последовательностей действий, простым нажатием одной кнопки, предусматривает выполнение настоящих пользовательских сценариев. Проще говоря, проект умного дома систематизирует работу Ваших невидимых помощников.
Система предлагает пользователю максимальный комфорт в управлении пространством вокруг него.

Комплексная система безопасности
Охрана личного пространства от незаконных посягательств, защита от пожара, затопления, протечки газа - важнейшие аспекты в создании психологического комфорта. Интуитивно понятное, русифицированное меню панели управления с планами помещений и этажей.
SMS-уведомления на мобильный телефон не только при срабатывании сигнала тревоги, но и при каждой постановке на охрану или снятии.
Комплексная система безопасности может быть самостоятельной системой защиты от несанкционированного вторжения и от огня, а так же быть элементом проекта умного дома.

Еще несколько лет назад при упоминании термина «умный дом», люди представляли себе настоящее чудо прогресса, доступное только состоятельным. Интересная, но практически бесполезная игрушка для богатых – думали потребители. А что сегодня?

Мнение кардинально изменилось! Высокие технологии завоевали наше доверие благодаря своим практичным решениям. Экономия ресурсов, безопасность, повышенный комфорт, контроль за всеми процессами в помещении – изобретение полностью изменило нашу жизнь. Умный дом или Smart Home – система уникального взаимодействия человека и жилого пространства, где все процессы автоматизированы. Больше такие технологии не является роскошью – интеллектуальные решения становятся доступными и многофункциональными.

Smart Home – технологии управления домом

Газ, вода, отопление – серьезная статья расходов. А как вам перспектива уменьшить все выплаты на 25-30%? И это вполне реально. Оборудование «умный дом» – без преувеличения настоящий интеллектуальный помощник, который умеет оптимизировать затраты ресурсов. Особенно это ощущают хозяева загородных домов, где установлены счетчики. Достаточно задать нужную программу и ваш «помощник»:

Контролирует температуру в каждой комнате, причем учитывает, присутствуют ли хозяева в доме. Как только вы отправились на работу или учебу, умный дом начинает снижать температуру в комнатах, а к вашему возвращению повышает ее, чтобы добиться необходимого уровня комфорта.
Следит система за потреблением энергии. Указываем в «сценарии», что кондиционер нужен нам только вечером, а все электрические приборы должны быть отключены в ваше отсутствие (стиральная машина, магнитола, освещение и т.д.) – все выполнено!
Подтекает кран, забыли отключить воду – система моментально обнаружит такие моменты и прекратит подачу воды.

Проанализировав такие выгоды, вы через пару месяцев убедитесь, что дом умный и интеллектуальный – реальная возможность экономить! Управлять и задавать разные «команды» своему помощнику можно с любого места города – вам нужен лишь мобильник или планшет.

Интеллектуальный дом – система безопасности на гране фантастики!

«Неинтеллектуальные системы безопасности» – это просто трата денег, которая навряд ли защитит вас в патовой ситуации. И совсем по-другому дело обстоит с технологией будущего – проект по технологии умный дом поражает своими решениями и «способностями».

Секрет в том, что система может быть оснащена сложнейшими сценариями реагирования на разные ситуации. Вы будете иметь возможность принять решение (дистанционно), как реагировать на нестандартное происшествие:

Ну и, конечно, проект по технологии умный дом – это ваши «глаза и уши»! Интегрированные камеры и специальный алгоритм будут следить за вашими нянями, работниками и детьми в ваше отсутствие. В доме есть комнаты, в которые запрещено входить – при попытке туда проникнуть «взломщик» услышит предупреждение, а вы узнаете о такой попытке.

Совершенство в мелочах – оборудование для умного дома вам в помощь

Надоело каждый раз включать и выключать свет, задергивать шторы, ставить любимую музыку в каждой из комнат? Уникальная система создаст неповторимый комфорт в любом помещении для своего хозяина. Ярко светит солнце – система моментально приспустит жалюзи. Стало темно – откроет шторы, проследит, чтобы вечером занавески были плотно закрыты и сразу включился свет. Да и переживать о забытых включенных приборах больше не придется – управляйте всеми розетками одновременно.

Дом умный заботится и о вашем отдыхе – устанавливаются специальные колонки и мониторы. Ставьте любимую музыку или фильмы, и они будут практически «ходить» за вами по всем комнатам. При вашем перемещении будет включаться монитор и колонки.

А еще оборудование умноного дома настоящий «имитатор» хозяев в их отсутствие. Уезжаете на отдых или в командировку – система по заданному сценарию будет открывать, и закрывать шторы, включать свет и музыку, создавать реалистичные шумы (голоса, смех, лай собаки).

Технологии Смарт хаус – климат для комфортной жизни

Пожалуй, самое большое преимущество интеллектуальной технологии – особый микроклимат в каждой комнате. Сценарий позволит охлаждать воздух в спальне (на время сна), а перед пробуждением нагреет его. Тренируетесь или работаете в кабинете – воздух будет соответствовать оптимальной температуре. Помимо этого, ваш умный дом создаст настоящий оазис – влажность воздуха, его очистка, система проветривания.

Проект по технологии умный дом – это решение одной из актуальных проблем: несогласованная работа нескольких приборов. Например, при работе кондиционера (на охлаждение) дом сам выключит радиатор или отопительный котел. Никакого «соревнования» приборов – только экономное потребление (самостоятельно трудно уследить за такими моментами).

Хотите расслабиться в своем уютном и умном доме? Сложный сценарий дарит такую возможность:

Уникальные ароматы, которые по команде окутают комнату: морской бриз, аромат цветов, запах фруктов.
Приятные звуки: пение птиц, шум набегающей волны, тихая музыка.

И, конечно, ваш «помощник» может позаботиться о домашних любимцах и комнатных растениях – функции автополива растений, кормление животных в определенные часы.

Проект по технологии умный дом – тысяча решений на каждый день

Комфортно, тепло, уютно и безопасно. А что еще дарит вам интеллектуальный дом? Возможностей масса, ведь каждый проект – это воплощение ваших желаний:

Романтическое свидание – уникальная программа, которая за считаные минуты наполнит комнату особым настоянием. Достаточно незаметно нажать кнопку на телефоне или пульте управления – свет тускнеет, включается музыка, появляются приятные ароматы, раскладывается мебель и т.д.
Любое мероприятие – программа для вечеринок, просмотра фильмов, убаюкивания ребенка, встречи гостей. Учитываются все мелочи: от выключения света до включения светомузыки.
Приятное пробуждение – умный дом разбудит вас легко и приятно. Главное, составить подробный сценарий: приоткрытые шторы, легкая музыка, бодрящий голос близких.
Воспитываем детей! Умный дом еще и отличный педагог – во время вашего отсутствия он проконтролирует, чтобы ребенок весь день не сидел за компьютером и телевизором. Можно задать условия, при которых доступ к сети будет восстановлен – например, побегал на велодорожке 30 минут, 60 минут сиди в сети.

Умный дом, который создает для вас отличные условия жизни, защищает, дарит комфорт – больше не фантастика, а доступная реальность. Единый пульт управления, продуманная панель, где интегрированы все приспособления – нажмите одну кнопку и вы забудете, что такое бытовые проблемы!

Ни для кого не секрет, что жизнь человека становится с каждым днем все проще, благодаря различным гаджетам, бытовым устройствам и так далее. В современном мире даже можно управлять домом с помощью смартфона, который есть практически в каждом кармане, хотя данные технологии казались фантастическими ещё несколько десятков лет назад. Автоматизированная система, в которую превратился «умный» дом, освобождает человека от домашних забот. Таким образом, сэкономленное время можно потратить на то, что действительно приятно и полезно. Но необходимо разобраться, что представляет собой подобный дом, а также какие есть преимущества и недостатки.

«Умный дом» является специальной системой управления зданием, решающей задачи безопасности, связи и развлечений. Данная система состоит из таких элементов, как выключатели, таймеры, сенсоры, различные датчики, которые помогают измерять физические параметры. Также присутствуют вспомогательные устройства: блоки питания, модули и интерфейсы. Такую систему можно поставить не только в больших загородных домах, но и в обычной квартире.

Достоинством является то, что можно контролировать чайник, микроволновку, кондиционер, телевизор и другие бытовые приборы с помощью смартфона или планшета из любого места. То есть можно завести «умный будильник», и по сигналу этого будильника жалюзи или шторы откроются, а машина сварит кофе. Также контроль климата станет приятным бонусом, ведь можно устанавливать и поддерживать благоприятную температуру в различных комнатах.

В умном доме осуществляется контроль над сигнализацией, газом, водой, а также видеонаблюдением и противопожарной системы, что, несомненно, может обезопасить помещение от утечек и непредвиденных ситуаций. Системные датчики и таймеры, реагирующие на присутствие человека, способствуют экономии электричества в доме. Когда человек уходит из дома, различные приборы, теплые пола, система регулировки температуры переходят в спящий режим. Теперь можно избавиться от излишних переживаний, не думая, выключен ли утюг или другой прибор.

Но в «умном доме» также есть и негативные моменты. Например, данное оборудование будет дорого стоить, вдобавок к этому поломка устройств влечет за собой дорогостоящую починку. Некоторым может не понравиться огромное количество различных датчиков и проводов. Опять же не каждый дом может обеспечить бесперебойный источник питания для непрерывного функционирования оборудования.

Умный дом, несомненно, является очень комфортным для современной жизни. Не стоит забывать, что управление электронными устройствами все-таки осуществляется человеком и напрямую зависит от человеческого фактора, и так будет еще долгое время. Поэтому нужно задуматься, умный дом является плохим или хорошим решением ежедневных бытовых проблем. Возможно, в скором времени умный дом станет чем-то обычным в повседневной жизни, и машины будут решать за человека разные задачи.

Вариант №2

Это система, которая была придумана в 70х годах 20 века в Соединенных Штатах Америки для обозначения технологически оснащенного дома для комфортного проживания людей. Электронные приборы дома объединены в единую систему, которые связанны между собой через сеть. Подразумевается, что эта система должна иметь определённый заданный алгоритм действий в конкретных ситуациях.

Чаще всего в единую систему могут быть объединены: система отопления, вентиляции, пожарная сигнализация, охранный пункт, контроль утечки воды и газа, видеонаблюдение, телефон, интернет, электричество. Иногда люди выбирают только те функции, которые им нужны.

Давайте рассмотрим подробнее каждую из них.

Система, которая контролирует микроклимат – измеряет температуру в доме и поддерживает ее на оптимальном уровне для здоровья и комфорта пользователей, также автоматически включает или выключает вентиляцию.

Управление светом позволяет пользователю менять яркость, используя различные световые регуляторы, контролировать постоянное освещение независимо от погоды или времени суток и автоматически включать наружное освещение, которое не только обеспечит комфорт, но и отпугнет нежданных гостей

В разное время года жалюзи автоматически принимают определенный угол, обеспечивая попадание достаточного количества солнечного света.

Умный дом ведет запись всех посетителей, их лица и действия остаются в его памяти. А в отсутствие хозяев долгое время, дом может включить режим, имитирующий присутствие в доме людей.

При аварийной ситуации, система оповестит все службы о проблеме и попытается устранить ее самостоятельно: перекроет воду или включит пожарную сигнализацию.

Система “Умный дом” популярна во многих странах, и используется, в том числе и в России.

7, 8 класс по технологии и информатике

Предварительный просмотр:

Фестиваль творческих открытий и инициатив «Леонардо»

Научно-исследовательская работа

« Проект «Умный дом» в среде Arduino »

Подготовил:

Ливенский Вадим Николаевич,

обучающийся 6 класса

Руководитель работы:

Мельникова Татьяна Александровна,

учитель информатики

МОУ «Мантуровская СОШ»

Курск, 2017

Введение

С каждым годом тема «Умный дом» завоевывает все большую и большую популярность и, как в свое время автомобиль, интеллектуальное жилище становится не роскошью, а необходимостью. Из прежних игрушек умная автоматика перерастает в неотъемлемую часть современного дома. И с каждым годом система управления становится все сложнее и сложнее. Эта тема заинтриговала нас своей способностью делать пребывание в собственном жилище наиболее комфортным и безопасным.

Главной целью в нашей научной работе на тему «Умный дом» является исследование и рассмотрение возможности современной интеллектуальной системы управления зданием в доступной и понятной для школьников форме.

Гипотеза: Если изучить возможности системы «Умный дом», то можно реализовать их в среде Arduino на основе программного кода.

Цель: Ознакомиться с возможностями системы "Умный дом" и реализовать применение элементов системы в среде Arduino.

Задачи исследования:

собрать необходимую информацию, посвященную комплексной системе управления "Умный дом";
создать свой аналог элементов управления системы в среде Arduino.

Объект исследования: беспроводная связь (среда Arduino) на основе программного кода .

Предмет исследования:

процесс управления двигателем;
процесс управления климатом и отоплением и другими устройствами, которые можно подключить к общей системе.

Методы исследования: сбор материала по теме, его анализ и обработка.

1. Понятие умный дом

Заглянем в прошлое. В давние времена жильём для человека были места созданные природой. У древних людей были дома, в пещерах. Дома даже есть на деревьях, из камней. Есть дома на севере. Это – ЧУМЫ, из кожи оленей. Существуют дома в скалах. Это очень необычно и интересно. Потом с развитием методов обработки материала, когда люди научились делать топоры и пилы - дома стали строить из дерева. Дома стали деревянные. А ведь в сказках тоже мы наблюдаем различные дома. Знаменитая избушка на курьих ножках. Замки королей и царевичей. Чем больше люди придумывали материалы и способы их строительства, тем больше рождались новые дома. Кирпичные, многоквартирные. Сейчас у людей много накоплено знаний, и они стремятся к чему-то новому. Из простых домов люди стали делать умные дома.

Умный дом (англ. intelligent building) - жилой дом современного типа, организованный для проживания людей при помощи автоматизации и высокотехнологичных устройств. Под «умным» домом следует понимать систему, которая обеспечивает комфорт (в том числе безопасность), и ресурсосбережение для всех пользователей. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопи-тельными системами, системами видеонаблюдения и охранной сигнализации, моторизированными воротами и прочим.

По оценкам аналитиков рынок умного дома активно развивается. К 2020 году общий объем мирового рынка достигнет $51.77 млрд. В период с 2013 по 2020 года среднегодовые темпы роста рынка будут на уровне 17.74% . Основными игроки в этой отрасли за рубежом - Siemens AG (Германия), Schneider Electric SA (Франция),TELETASK (Бельгия), ABB Ltd. (Швейцария), компания Ingersoll-Rand PLC (Ирландия), Tyco International Ltd. (Швейцария), Emerson Electric Co. (США), Legrand С.А. (Франция), Crestron Electronics, Inc. (США) , Lutron Electronics, Inc. (США), Control4 Corporation (США), и др.

Объемы российского рынка значительно скромнее. В 2012 году объем рынка у нас в стране превысил 56 млн. евро или 2,3 млрд. рублей. В 2013 году по предварительным оценкам рынок вырос на 30% - до 65 млн. евро или почти 3 млрд. рублей. К 2017 году его общий объем может достигнуть 176 млн. евро или 7,9 млрд. рублей .

Концепция «умного дома», родившаяся в семидесятых годах прошлого века, была ориентирована, прежде всего, на экономию электроэнергии. В основе концепции лежало размещение в жилом доме различных датчиков, определявших, находится ли кто-нибудь в помещении, что позволяло включать и выключать свет в зависимости от наличия людей в комнате. По мере развития высоких технологий, концепция стала обрастать дополнительными возможностями.

Сегодня система «умный дом» осуществляет управление освещением , отоплением и вентиляцией, охраной и видеонаблюдением, аудио- и видеоаппаратурой, бытовой техникой, климатом в зимнем саду, поливом газона и очисткой бассейна, открытием форточек и ворот, перекрытием газа и воды в случаях аварии и т.д. Участие людей при этом сводится к минимуму.

Интеллектуальный дом хорош тем, что предлагает разумный подход к использованию энергоресурсов. Для оптимизации расходов на освещение в подсобных помещениях дома возможна установка датчиков движения, которые автоматически включают свет только в присутствии человека. Или, например, система отопления следит за тем, чтобы в ночные часы и во время отсутствия хозяев температура в доме понижалась. А система вентиляции будет включаться только периодически, с заданными временными интервалами. При этом надо помнить о том, что кроме существенной экономии денег бережное использование энергии привносит существенный вклад в решение проблем экологии. Система "умный дом" может оказать неоценимую услугу и спасти от солидных трат в случае протечек воды, утечки газа или возгорания, благодаря установленным датчикам утечки воды, датчикам затопления, детектору дыма. Ведь случайная авария может стать причиной испорченного имущества и загубленного ремонта. Интеллектуальные системы учета и контроля энергоресурсов смогут не только перекрыть воду или газ, но и вовремя сообщить о случившемся хозяину. И, конечно же, не будем забывать об охранной сигнализации, которая в случае нарушения общественного порядка позволяет передать вызов в отделение милиции.

Микроклимат «умного дома» с высокой точностью отслеживает параметры воздуха в помещениях и корректирует ее в соответствии с программой или согласно командам пользователя. Централизованное управление кондиционерами, системой отопления гарантирует комфортные условия для проживания в любое время года. Система включает принудительную вентиляцию или открывает окна для проветривания помещений.

В общих чертах, система состоит из следующих элементов:

Специальный контроллер или компьютер (управляет всей системой)
Множество датчиков (передают информацию контроллеру)
Исполнительные устройства (по команде контроллера управляют различными объектами, например гаражными воротами)
Источники питания (обеспечивают бесперебойное электроснабжение для всех элементов системы)
Линии связи (соединяют между собой все вышеперечисленные устройства)

Система работает следующим образом. К контроллеру подключено множество датчиков и исполнительных устройств. В качестве линий связи могут быть использованы: отдельно проложенные провода, существующая электропроводка или радиоканал. Пользователь настраивает алгоритм работы контроллера под свои требования. Сотни раз в секунду контроллер опрашивает датчики, следящие за состоянием всех систем «умного дома». После опроса этих датчиков система анализирует ситуацию и в зависимости от установок, заданных ей пользователем, принимает то или иное решение. Исполнительные модули и системы получают команды и включают-выключают соответствующие устройства: освещение, систему охраны, кондиционирование воздуха, отопление, подачу воды и т.д.

Кроме автоматического режима система управляется и автономно, например, с помощью «умного» обучаемого пульта. Универсальным пультом дистанционного управления можно управлять не только телевизором и домашним кинотеатром. С его помощью легко активировать любую функцию «умного дома»: задать различные сценарии освещения , открыть и закрыть ворота, поставить дом на охрану и т.д.

Больше всего впечатляет то, что управлять системой можно,– через интернет (используя электронную почту) или мобильную связь (используя SMS-сообщения). Сидя на работе, например, можно дать команду подготовиться к вашему возвращению домой - включить систему "климат-контроля" , подогреть пол, разогреть сауну и т.п.

Важно отметить, что все инженерные подсистемы «умного дома» должны иметь возможность работать в автономном режиме. В случае, если какая-то из подсистем вышла из строя, то и вся система не сможет исправить проблему, поскольку «умный дом» является надстройкой над остальными инженерными системами.

Самые "умные" здания мира

Первым «интеллектуальным» зданием в мире стал «дом трона» японского профессора Кена Сакамуры в Токио, построенный в конце 1980-х годов. Датчики погоды открывали окна, когда дул свежий бриз, и включали кондиционер, когда становилось жарко; если радио играло слишком громко, окна автоматически закрывались, чтобы не потревожить соседей; если звонил телефон, компьютер снижал звук аудиосистемы, и так далее.

Самым известным и дорогим на сегодня ($100 млн.) стал дом, построенный в США для человека по имени Билл Гейтс, знаменитого создателя корпорации Microsoft. Это многоэтажная вилла, оснащенная самым "продвинутым" оборудованием. В здании осуществляется компьютерный контроль и управление всем инженерным оборудованием, поддерживается оптимальный микроклимат в каждом помещении. При входе в жилище каждый посетитель получает специальный электронный значок, который обеспечивает подключение ко всем информационным службам дома. В дальнейшем этот значок сообщает датчикам, где находится гость, для того, чтобы дом смог выполнить все его пожелания. В темное время суток каждого сопровождает движущаяся световая волна, при этом, чем дальше светильник находится от человека, тем меньше его яркость.

Все стены оборудованы встроенными телевизионными экранами. С помощью того же универсального пульта управления на экраны выводятся любые изображения из огромного архива картин, видеозаписей, фильмов и телепрограмм. Системы автоматического управления климатом , освещением , телефонами и множеством других электронных устройств доведены до логического совершенства, но при этом человек не становится «рабом» электронного «мозга» своего дома, поскольку в любой момент может вернуться к традиционному «ручному» управлению - рядом с электронными панелями мирно уживаются и «старомодные» выключатели.

2. Выполнение эксперимента.

В разработке проекта «Умный дом» использовалась Arduino 1.8.1

Программа Arduino - марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники , ориентированная на непрофессиональных пользователей. Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE ) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат , продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino. Arduino может использоваться как для создания автономных объектов автоматики, так и подключаться к программному обеспечению на компьютере через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы.

Программы Arduino можно использовать для выполнения базовых команд, таких как создание вспышек LED-устройств, или комплексных функций, таких как передача данных по Интернету. Для определенных приложений доступны различные схемы Arduino.

Эти платы расширений подключаются к Arduino посредством установленных на них штыревых разъёмов. Существует ряд плат с унифицированным конструктивом, допускающим конструктивно жесткое соединение процессорной платы и плат расширения в стопку через штыревые линейки. В концепцию Arduino не входит корпусной или монтажный конструктив. Разработчик выбирает метод установки и механической защиты плат самостоятельно.

Язык программирования

Язык программирования Arduino является стандартным C++ (используется компилятор AVR-GCC ).

Также существует возможность создавать и подключать к проекту стандартные файлы C++.

Простейшая Arduino-программа состоит из двух функций:

setup() : функция вызывается однократно при старте микроконтроллера.
loop() : функция вызывается после setup () в бесконечном цикле все время работы микроконтроллера.

Описание системы

Для электронной схемы «Умный дом» использовались следующие элементы:

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Трубчевский политехнический техникум»

Индивидуальный проект

Умный дом

ОУДП.03 Информатика

Трубчевск, 2016 - 2017 уч.год

Глава I. Теоретический аспект исследования...................................................6

1.1. Умный дом как домашняя автоматизация 6

1.2. Умный дом как автоматизация здания 6

1.3. История возникновения 7

1.4. Конструкция системы «Умный дом» 8

1.4.1. Системы безопасности 9

1.4.2. Управление освещением 11

1.4.3. Управление климатом 12

1.4.4. Система управления 15

1.4.5. Система отопления, вентиляции и кондиционирования 16

1.4.6. Система освещения 16

1.4.7. Система электропитания здания 17

1.4.8. Система безопасности и мониторинга 17

1.5. Японский «Умный дом» 18

1.5.1. Развитие «умных» домов в Японии 19

1.6. Перспективы «Умных» домов в России 21

1.7. Стоимостные характеристики «умного» дома………………………….24

Заключение 27

Список используемой литературы 29

Введение

Интернет стал одним из важнейших изобретений за всю историю человечества. Многие люди мечтают подключить к интернету все электронные предметы. Активно идут обсуждения проектов «умных домов», общего информационного пространства и других вариантов объединения разрозненных электронных компонентов в единую систему.

На сегодняшний день в интернете можно найти большое количество статей, в которых говорится о том, как создать систему управления: светом, розетками, чайником, холодильником и т.д. Однако все эти статьи описывают разные варианты подключения, что не приемлемо в единой системе.

Меня заинтересовала эта тема. Я решил больше узнать о системе умный и интеллектуальный дом. Ещё Н. Винер в 1940 году сказал «Не за горами день, когда окружающие нас вещи научатся думать и станут много более полезны обществу», и вот этот день настал.

Современный человек предъявляет очень высокие требования к комфортности среды обитания:

1. Эстетические (дизайн и стиль интерьера, ландшафта, красота и функциональность окружающих предметов);

2. Климатические (тепло, холод, чистый воздух);

3. Общебытовые (вода, газ, электричество, радио, телевидение, интернет, телефонная связь, наличие кухонных машин и систем гигиены саун и ванн);

4. Требования к безопасности и контролю за ней (безопасность жилища, хозяев дома и их близких);

5. Требования к надежности сложных систем (компьютеры, домашние кинотеатры, посудомоечные, стиральные машины, СВЧ - печи и др.)

В результате инженерное оснащение квартир и коттеджей неуклонно усложняется, и растет количество устройств, участвующих в формировании этой среды. Возлагать на хозяина жилья управление всеми системами становится неудобно, невыгодно и небезопасно. Комплексная система управления жилищем «умный дом» берет на себя всю рутинную работу по решению этой запутанной задачи, оставляя человеку только принятие главных, «базовых» решений.

Актуальность темы исследования обусловлена высоким потенциалом развития систем «умного дома» и отсутствием единых стандартов устройств, включенных в эти системы.

В чем актуальность «умного дома»? Достаточно взглянуть на преимущества комплекса:

автоматизация большинства процессов в смарт - хаусе;

контроль над состоянием электроприборов, освещения, системы водоснабжения;

предотвращение несанкционированного проникновения в смарт - хаус;

снижение суммы коммунальных услуг за смарт - хаус за счет экономии электроэнергии.

Автоматизация зданий, или умное здание (англ. smart house ) - система высокотехнологичных устройств в жилом доме современного типа, организованная для наиболее комфортного проживания или работы людей.

Из недостатков системы «умный дом» специалисты отмечают разве что дороговизну. Если сравнить плюсы и минусы, становится ясно, что он дает: экономию, комфорт и безопасность. Технологии строительства комплексов предусматривают, что в системе «умного дома» не перегорит проводка из-за попадания воды с затопленной ванны, не лопнет труба из-за перепада температур.

Цель моего проекта : описать структуру автоматизации системы домашних устройств без участия человека.

Для достижения указанной цели необходимо решение следующих задач:

выявить системы управления;

Объектом исследования моей работы является система «умный дом».

Предметом исследования выступает система высокотехнологичных устройств в жилом доме современного типа.

В работе использованы такие методы исследования как анализ и синтез.

Глава I. Теоретический аспект исследования 1.1. Умный дом как домашняя автоматизация

Умный дом (smart home ) в этом значении – система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определенные задачи без участия человека. Наиболее распространенные примеры таких действий - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды.

Домашняя автоматизация в современных условиях – чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец умного дома самостоятельно определяет, какие устройства и где установить и какие задачи и как они будут исполнять.

1.2. Умный дом как автоматизация здания

Умный дом (smart house , также building automation и intelligent building , рус. АСУЗ ) в этом контексте – жилой дом современного типа, организованный для проживания людей при помощи автоматизации и высокотехнологичных устройств. Под «умным» домом следует понимать систему, которая обеспечивает безопасность и ресурсосбережение (в том числе и комфорт) для всех пользователей. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем обеспечивается синергетический эффект для всего комплекса.

Это проще понять, если представить, например, что система отопления никогда не сможет работать против системы кондиционирования. А отопление осуществляется не только по погоде, но и с учётом целого ряда других факторов. От силы ветра, по предсказанию, от времени суток (ночью комфортная температура меньше).

Можно считать, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека (пользователей) с жилым пространством, когда в автоматизированном режиме в соответствии с внешними и внутренними условиями задаются и отслеживаются режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и охранной сигнализации, моторизированными воротами и прочим.

1.3. История возникновения

В 1987 году, в СССР был представлен проект радиоэлектронного оснащения жилища «СФИНКС», по своей сути напоминающий идею современного умного дома. Главной изюминкой проекта был главный центральный процессор, состоящий из нескольких блоков, а также пульты управления – «малый» пульт со съемным дисплеем и большой с псевдосенсорными клавишами. Как ручной, так и большой пульт содержат микрофоны управления голосом.

Проект был разработан в ВНИИТЭ и публиковался в нескольких журналах «Техническая эстетика».

В 1995 году разработчики технологий Java предрекали одним из основных назначений для этой технологии увеличения интеллекта бытовых приборов 1 – например, холодильник сам будет заказывать продукты из магазина. Промышленного распространения эта идея не получила, но такие компании, как Miele и Siemens, уже выпускают бытовую технику с возможностью включения в «умный дом».

Осенью 2012 года компания Panasonic анонсировала полномасштабное производство систем управления энергией SMARTHEMS , предназначенных для «умных домов». Panasonic обещает ввести совместимость с системой HEMS во всю линейку своих бытовых приборов, таких как: кондиционеры, «умная» кухонная техника и системы горячего водоснабжения EcoCute . Новая система AiSEG позволяет связать все оборудование и домашние устройства в единую сеть организовав отображение информации о работе солнечных батарей, расходе электричества, газа и воды и автоматически контролируя работу бытовых приборов с помощью протокола ECHONET Lite 2 . Технологии и применение домашней автоматизации. 1.4. Конструкция системы «Умный дом»

Система умного дома включает три типа устройств:

Контроллер (хаб) - управляющее устройство, соединяющее все элементы системы друг с другом и связывающее ее 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 (см. Рисунок 1).

В большинстве современных умных домов контроллер общается с остальными устройствами системы через радиосигналы. Самые распространенные стандарты - Z-Wave, ZigBee и Wi-Fi, в США популярен также Thread.

Для связи с внешним миром контроллер как правило подключается к интернету.

Рисунок 1. Конструкция системы «Умный дом» 1.4.1. Системы безопасности

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;

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 (см. Рисунок 2).

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.

Рисунок 2. Системы безопасности 1.4.2. Управление освещением

Умные выключатели и диммеры;

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 (см. Рисунок 3);

автоматически регулировать освещенность в зависимости от сезона и времени суток или по другим заранее заданным правилам.

Рисунок 3. Управление освещением 1.4.3. Управление климатом

Основная задача устройств умного дома в этом случае - Датчики влажности;

Датчики температуры;

Термостаты для поддержания постоянной температуры или ее 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 ее регулирования;

автоматически регулировать работу климатических систем так, чтобы одновременно обеспечить комфортный микроклимат и сократить расходы на его поддержание;

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 щадящую для помещения и предметов обстановки;

автоматически вентилировать помещения и очищать воздух, поддерживая комфортное качество воздуха.

Рисунок 4. Теплоизоляция пассивного дома

Фотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева) (см. Рисунок 4).

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию следующих систем в единую систему управления зданием:

Системы управления и связи;

Система отопления, вентиляции и кондиционирования;

Система освещения;

Система электропитания здания;

Система безопасности и мониторинга (см. Рисунок 5).

Рисунок 5. Управление климатом 1.4.4. Система управления

Рисунок 6. Система управления 1.4.5. Система отопления, вентиляции и кондиционирования

Система отопления, вентиляции и кондиционирования (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC) обеспечивает регуляцию температуры, влажности и поступление свежего воздуха. Кроме этого, HVAC экономит энергию за счет рационального использования температуры среды. Некоторые подсистемы:

управляемый через сеть кондиционер;

механизмы автоматического открытия/закрытия окон для поступления холодного или теплого воздуха в подходящее время суток.

1.4.6. Система освещения

Система освещения (Lighting control systems, LCS) контролирует уровень освещенности в помещении, в том числе для экономии электроэнергии за счет рационального использования естественного освещения. Некоторые подсистемы:

автоматика для включения/выключения света в заданное время суток;

датчики движения для включения света только тогда, когда в помещении кто - то находится;

автоматика для открытия/закрытия ставней, жалюзи, для регулировки прозрачности специальных оконных стекол.

1.4.7. Система электропитания здания

Системы электропитания обеспечивают бесперебойное питание, в том числе за счет автоматического переключения на альтернативные источники электропитания. Некоторые подсистемы:

Автоматический ввод резерва;

промышленные ИБП;

дизель - генераторы.

1.4.8. Система безопасности и мониторинга

В систему безопасности и мониторинга входят следующие подсистемы:

система видеонаблюдения;

система контроля доступа в помещения;

Охранно - пожарная сигнализация (в том числе контроль утечек газа);

Телеметрия - удалённое слежение за системами;

Система защиты от протечек – автоматическая блокировка водоснабжения при протечке и заливе помещения. Состоит из контролирующего устройства, специальных кранов и датчиков, детектирующих затопление (Аквасторож, Neptun, Гидролок и другие);

GSM-мониторинг – удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон. В некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчёты по результатам выполнения действий;

IP-мониторинг объекта;

Имитация присутствия.

1.5. Японский «Умный дом»

На выставке в Токио представили прототип «умного дома», воплотившего в себе все последние разработки в сфере социальной инфраструктуры (см. Рисунок 7). Проект, по сути, является жилым домом с рядом встроенных автоматизированных систем, которые позволяют не только упростить быт, но и существенно экономить ресурсы.

Токийский «умный дом» продемонстрировал лучшие решения современных производителей сразу по трём направлениям: «Здравоохранение», «Комфорт» и «Энергетика». Особый интерес вызвали системы оптимизации. Они способны отслеживать перемещения жильцов, учитывать их привычки в быту, сводя к минимуму таким образом расходы на отопление и на электроэнергию. Кроме этого, в «умном» доме установлены сенсоры, назначение которых кондиционировать помещение и автоматически выключать свет, реагируя на присутствие человека.

Особое внимание разработчики «умного» дома уделили автономному энергоснабжению, представив бесперебойное питание для дома. Стоит отметить, что подобные системы уже появились и на российском рынке. Отечественные разработки обеспечивают автономное бесперебойное питание объектов на срок до двух суток, используя внешний генератор с автозапуском. Такие инверторные системы обеспечиваю не только бесперебойную работу, но и 100% автономность.

Забота о здоровье обитателей дома – одна из сильных сторон «умного» дома. Жильцам предлагают носить специальные браслеты, отслеживающие условия сна и показатели жизнедеятельности. Полученные данные анализируются системами «умного дома», и у его обитателей есть возможность подкорректировать микроклимат. Разработчики «умного дома» предусмотрели в том концепте систему автоматизации и уборки помещений. Наводить порядок в доме будет робот-пылесос, управление которым осуществляется через управляемую домашнюю централизованную систему энергоменджмента. В «умном доме» используются и подключенные к Интернету «умные» бытовые приборы.

Рисунок 7. Японский «Умный дом» 1.5.1. Развитие «умных» домов в Японии

В Японии правительство решило серьезно подойти к разработке «умных» домов. Дома здесь будут проектироваться иначе и немного отличаться от своих западных аналогов.

Дело в том, что правительство рассчитывает на создание сооружений, которые будут устойчивы к сейсмической активности. В западной части страны землетрясения являются настоящей проблемой. Поэтому разработка дома, который будет устойчив к колебаниям почвы – это приоритет. Причем важно учесть, чтобы устояла к колебаниям даже местная канализация.

Одной из первых за новый проект взялась компания Panasonic. Некоторые образцы домов уже существуют, однако, пока что они не прошли должной проверки. Считается, что организация вложила в строительство весь свой опыт и применила ряд инноваций. Panasonic стала, конечно, не единственной компанией, которой интересен такой социальный и высокотехнологичный проект.

Ожидается, что в ближайшие годы к программе подключится несколько ведущих компаний в сфере высоких технологий.
Дома от Panasonic пока что не проверены на устойчивость к землетрясениям, зато компании удалось решить одну глобальную проблему. Во всех строениях была установлена особая инновационная система электросбережения, которая позволяет экономить на электроэнергии.

Даже наружное освещение подлежит управлению и контролю. Что касается сейсмоустойчивости, то она гарантируется домам материалами, использованными при строительстве. Panasonic применила специальные техноструктуры, которые могут выдерживать высокие колебания грунта.

На сегодняшний день известен также «умный» дом от Honda Motor. Это не само строение, а именно система управления домом. Как и Panasonic, специалисты Honda Motor решили преимущественно проблему с расходом электроэнергии (см. Рисунок 8,9).

В здании установлены специальные энергосберегающие панели, которые собирают солнечный свет. Также в доме есть местная установка для производства электроэнергии.

Рисунок 8. Система управления «Умным» домом в Японии

Рисунок 9. Система управления «Умным» домом в Японии

1.6. Перспективы «Умных» домов в России

Сначала об «умных домах» - smart - системах для домовладельцев. Наблюдаемые в этом сегменте высокие темпы роста являются простым следствием единичности совершающихся сделок и лишь подтверждают зачаточность рынка. Происходящее очень напоминает «бурю в стакане воды», причем почти в буквальном смысле - поскольку данный рынок обречен быть узко-локализованным. Долгое время он не будет выходить за границы пространств элитного жилья Москвы и Подмосковья. В последующем, конечно, неизбежна экспансия этого рынка в регионы, но, опять же, исключительно за счет элитного потребления. В региональных центрах будут образовываться анклавы «умных» домов - предмет потребления региональных элит.

Массовым рынок «умных домов» в России вряд ли станет. Это связано с консервативностью культуры потребления, с низкой покупательной способностью широких масс населения и, может быть, самое главное – с отсутствием объективной потребности в «умном доме» как системе, предназначенной для городской квартиры.

Консервативность (безразличие) культуры потребления среди слоев населения с высокими доходами будет довольно скоро преодолена, и в этих слоях «умный дом» вероятно, очень скоро станет такой же обязательной визитной карточкой, как дорогой автомобиль или гардероб, т.е. превратится в элемент стиля (см. Рисунок 10,11).

Для элит цена «умного дома» не будет иметь значения, но зато для средних слоев населения она станет непреодолимым фактором, сдерживающим потребление этого класса систем. И даже не потому, что у этой категории населения нет соответствующих средств. Причина в другом – в том, что «умный дом», если рассматривать его с чисто функциональной точки зрения, занимает не совсем понятное место в системе потребностей владельца типичной городской квартиры.

Действительно, значительная часть квартир уже оборудована привычными системами, выполняющими фактически те же функции, что и «умный дом», хотя и с меньшим интеллектуальным изыском. Те же сигнализация или кондиционирование помещений, взятые по отдельности, стоят намного дешевле, чем призванный их интегрировать «умный дом». При этом синергетический эффект, получаемый в результате интеграции всех этих систем в единое интеллектуальное целое, для владельца городской квартиры не так уж значим по сравнению с ценой, которую нужно за это заплатить. Лучше купить второй автомобиль – а будет ли выключаться свет сам, когда вы случайно уснете или нет – не так уж важно. Более важный класс потребностей – в безопасности, комфорте и досуге – опять же выполняют уже привычные, хотя и менее «умные» – сигнализации, кондиционеры и телевизоры с системой Dolby и плоским экраном. Так зачем платить больше за решение, дающее явно избыточный для обычной городской квартиры эффект?

Итак, основной вывод – «умные дома», несмотря на кажущиеся многообещающими сегодняшние высокие темпы роста, останутся замкнутыми в сфере элитного, штучного потребления, сильно локализованного и пространственно, и социально.

Рисунок 10. «Умный» дом в России

Рисунок 11. «Умный» дом в России

1.7. Стоимостные характеристики «умного» дома

Итак, сколько же стоит система «Умный Дом»? Можно выделить несколько ценовых категорий от комфортного минимума до автоматизации «по полной».

До 50 000 рублей

Уведомление хозяина по GSM каналу о некоторых событиях, происходящих в доме (отключение электропитания, срабатывание охранной или пожарной сигнализации, постановка/снятие дома с охраны и т.д.)

Удаленное управление (посредством СМС) такими процессами как, например, включение обогрева или системы вентиляции дома, включение освещения (имитация присутствия хозяев) и т.д.

Управление розетками с инфракрасного пульта.

50 000 - 250 000 рублей

Управление электроснабжением дома: распределение энергопотребления между фазами, отключение менее приоритетных устройств превышении порога энергопотребления.

Отключение ветвей энергопотребления при отъезде хозяина дома.

Система предупреждения аварий.

Система видеонаблюдения и домофона.

250 000 - 600 000 рублей

Комплексная охранная и пожарная сигнализация с контролем периметра, отключение систем вентиляции в случае пожара.

Система видеонаблюдения через интернет.

Автоматическое управление освещением по датчикам движения, датчику освещённости, сценариям освещения и таймерам.

Автоматика ворот.

Выдача аварийных сообщений о протечках воды и утечках газа, перекрытие стояков в зоне с протечками.

600 000 - 1 200 000 рублей

Управление всеми системами дома от единого контроллера.

Разработка индивидуального пользовательского интерфейса для управления всеми процессами в доме.

Управление домом через сенсорные панели и с КПК.

Индивидуальная система управления обогревом, вентиляцией, теплым полом в каждой комнате.

Контроль относительной влажности и качества воздуха по уровню СО 2 в жилых комнатах. Ручное или автоматическое управление распределением воздуха от вентиляционной машины по помещениям.

Управление всеми розетками и группами освещения - ручное, по датчикам или по общим сценариям здания.

Автоматика насосов канализации и баков водоснабжения.

от 1 200 000 рублей

Обогрев наружных сетей - мониторинг наружной температуры и целостности греющих кабелей, ручное или автоматическое управление обогревом по датчику промерзания.

Обогрев ливнестоков - мониторинг наружной температуры и целостности греющих кабелей, ручное или автоматическое управление обогревом по датчику осадков.

Мультирум - единая теле- и аудиосистема. Автоматическое распределение звука по датчикам присутствия в соответствии с предпочтениями хозяина, единая система управления телевизорами и развлекательными системами дома.

Полная автоматизация всех процессов дома.

Полный контроль и управление через интернет.

Заключение

Работая над этой темой я пришел к выводу, если вы не имеете времени на решение бытовых вопросов, и вы хотите облегчить свою жизнь с помощью новейших технологий «Умный дом» лучший выбор!

В настоящий момент «умных домов» не так уж и много в нашей стране, в большинстве это элитные дома и коттеджи. Но уже разработаны и малобюджетные проекты, которые позволяют установить систему «умный дом» с минимальными денежными вложениями.

Возможности современных технологий действительно завораживают, такая система управления домом кажется одним большим плюсом.

Но было бы неправильно не упомянуть ее минусы:

Высокая цена, так же любая техника, даже самая современная периодически ломается, и если в системе управления домом выйдет из строя что - то одно, то «полететь» может приличная часть всей системы.

Полноценная система «Умный дом» это однозначно не та вещь, которая делается раз и навсегда. Через 5-10 лет технологии принципиально изменятся, и старая система потеряет свою актуальность. В основном, конечно, из-за скорости, с корой мы летим «в будущее».

Цель моей исследовательской работы достигнута , а именно, описана структура автоматизации системы домашних устройств без участия человека.

В данной работе были решены все поставленные задачи :

рассмотреть понятие системы «Умный дом» и принцип её действия;

рассмотреть возможности системы «Умный дом»;

выявить системы управления;

проанализировать системы домашней автоматизации в Японии и в России;

рассмотреть стоимость данных услуг.

Мне очень интересна данная тема и в дальнейшем я хочу рассмотреть технологии реализации данной системы.

Список используемой литературы

http://ru.wikipedia.org

http://www.fieldbus.narod.ru

http://www.ferra.ru