Технологии умного дома

Стремление к комфорту всегда было одним из самых главных желаний человека. За последние десятилетия на рынке появилось множество новшеств, способных обеспечить в жилище уют и оптимальные условия. При этом само количество таких устройств создало проблему управления ими. Если оснастить дом современным отоплением, кондиционированием, освещением и другим оборудованием, то на их регулировку придется тратить слишком много времени. «Умный дом» – это технология будущего, позволяющая создать собственную инфраструктуру взаимодействия и управления всеми системами в доме и на прилегающей территории.

Что может «умный дом»

Практически все, что подключено к комплексу управления. Функции «умного дома» основаны на координации различного оборудования.

В стандартный набор входят функции управления и контроля:

• освещением;
• микроклиматом;
• исполнительными системами;
• пожарной и охранной сигнализацией;
• системой антизатопления и предотвращения утечки газа;
• доступа в дом и на территорию;
• мультирум, медиацентр;
• видеонаблюдение и оповещение.

Устройство и принцип работы

Система имеет модульную комплектацию, поэтому может быть рассчитана на любой дом, квартиру, бюджет и различаться по функциональности. Сердцем всего комплекса является сервер, подключаемый к WI-FI. К серверу подключены модули приемника и передатчика, которые посредством беспроводной связи будут взаимодействовать с датчиками и силовыми блоками.

Управление «умным домом» осуществляется тремя способами: кнопочными или сенсорными выключателями, пультом дистанционного управления или смартфоном из любой точки мира, где есть доступ к Всемирной сети. Как правило, создатели интеллектуальных устройств имеют ресурс комплекса приложений, доступ к которым бесплатно предоставляется пользователям через интернет. Благодаря предлагаемым приложениям настраиваются различные режимы, программируются алгоритмы работы оборудования и создаются сценарии. К тому же все личные настройки копируются в облачное хранилище и при случайном сбое их всегда можно вернуть.

Простейший «умный дом» ‒ это управляемые розетки. В них можно подключать оборудование, выставлять режим работы и управлять через Сеть.

Освещение

Для управления светом предусмотрены силовые блоки, которые могут выполнять функцию простого выключателя или диммера. Освещение может регулироваться через датчик движения. Пользователь получает возможность включать и выключать все сразу или отдельные точки освещения одним нажатием кнопки. Выбирать различные режимы яркости и программировать их по времени или в зависимости от ситуации. Например, включаете телевизор, и свет автоматически приглушается. Можно также выбрать постепенное затухание в режиме засыпания или постоянную яркость в помещении с учетом солнечного света.

При подключении освещения через датчик движения, свет будет включаться автоматически при появлении человека в помещении, и гаснуть при отсутствии движения через настроенный промежуток времени. Есть возможность выбрать собственный сценарий освещения для вечеринки, романтического свидания или создать эффект присутствия на время отъезда. Настройки позволяют оповещать пользователя, если он забыл выключить свет или выключать его автоматически. Производители утверждают, что это не только удобно и комфортно, но и экономично. При грамотно построенных алгоритмах регулировки освещения экономится до 30% электроэнергии.

Микроклимат

Эта функция обеспечивается благодаря датчикам температуры и влажности. При этом устройства устанавливаются в тех помещениях, где необходимо выполнять регулировку. Пользователь может задавать различные режимы: выбрать постоянную температуру и влажность для всего жилья, для каждой комнаты индивидуально, а также задавать переменные режимы по часам и дням недели. В соответствии с заданным алгоритмом, система будет регулировать климатические устройства (отопление, кондиционирование, увлажнение, осушение, вентиляцию). В приложениях существует много дополнительных функций. Например, «открытое окно» или «гости». В первом случае отопление отключится, чтобы не расходовать лишнюю электроэнергию или газ, а во втором ‒ при скоплении людей увеличится интенсивность работы вентиляции. В среднем автоматическое управление микроклиматом позволяет сэкономить до 40% энергозатрат и создать благоприятные условия для здоровья домочадцев.

Исполнительные системы

К ним относятся силовые устройства, выполняющие открывание/закрывание дверей, ворот, шлагбаума, штор, жалюзи, роликовых ставней. Это могут быть также автоматические клапана на водопроводе, отоплении или газопроводе, поливочные и пожарные насосы, повороты видеокамеры. С помощью этих устройств можно закрыть штору или открыть дверь гостю, не вставая с дивана. Возможность настроек позволяет программировать автоматическое закрытие и открытие штор/жалюзи по времени суток или в зависимости от естественного освещения. Можно настроить полив клумб и газонов, используя внешние датчики погоды. Ворота, двери и ставни могут работать в тандеме с охранной сигнализацией и закрываться при несанкционированном проникновении.

Мультирум и медиацентр

Это возможность распределения звука и видео по дому и даже по придомовому участку. Перемещаясь по помещению, пользователь с помощью пульта или смартфона переключает звук и/или изображение на другие устройства. Функция также выполняется с помощью датчиков движения.

Из последних разработок передовые производители предлагают акустические системы, управляемые голосом. При этом устройство способно адаптироваться к голосу и особенностям произношения владельца. Кроме музыки и видео, оно отвечает на вопросы, используя и фильтруя информацию из Википедии.

Контроль доступом

В «умном доме» даже замки на дверях подключены к системе, которая «признает» только одного хозяина, обозначающего статус остальных жильцов. Кроме ключа, специальные замки открываются с помощью смартфона, но неограниченный доступ есть только у владельца. Для других доступ может быть разрешен или отменен, а также настроен по времени или на определенный период.

Пожарная и охранная сигнализация

Для безопасности немаловажно оснастить «умный дом» пожарной сигнализацией. В нее входят датчики дыма и огня, которые располагают в пожароопасных зонах. При фиксации огня и/или дыма устройство по умолчанию оповещает владельца, а по выбору дополнительно дежурного консьержа, охрану или отправляет сообщение в пожарную службу, включая звуковую тревогу. При наличии системы пожаротушения «умный дом» сам подавляет источник возгорания.

Охранная сигнализация основана на датчиках движения, открытия дверей и окон, видеонаблюдении. При несанкционированном проникновении постороннего система блокирует входы и выходы, включает звуковую тревогу и, как при пожаре, оповещает хозяина и соответствующие службы охраны. Как дополнительные функции может быть установлен пульт для введения кода доступа после открытия дверей или тревожного кода для вызова охраны.

Предотвращение затоплений и утечек газа

Для определения аварийной ситуации в местах установки газового оборудования прикрепляются газоанализаторы, которые при обнаружении любого углеводорода в воздухе подают сигнал на сервер. В результате дается команда автоматическому клапану на перекрытие газа и одновременно оповещает хозяина. Остальные домочадцы узнают об утечке по громкой сигнализации. По желанию настраивается оповещение аварийной газовой службы.

Для обнаружения утечки воды применяется специальный датчик, устанавливаемый в нижней точке помещения с сантехническим оборудованием. Алгоритм работы функции антизатопления происходит аналогично – вода автоматически перекрывается, а владелец оповещается.

Видеонаблюдение и оповещение

Видеонаблюдение внутри помещения и на дворовой территории производится с двумя целями. Первая ‒ это функция домофона, обеспечивающая видеосвязь с посетителем. Хозяин может видеть, кто позвонил в дверь и записывать сеанс связи. Вторая цель ‒ видеосъемка при срабатывании сигнализации. Видеоконтроль также можно осуществлять при услугах няни, домработницы или технических специалистов. Видеокамеры устанавливаются открыто или скрыто и имеют ИК-подсветку для ночной видеосъемки. Пользователь в любой момент может включить камеру и увидеть, что происходит у него в жилище. В настройках можно выбрать режим видеоняни, при этом камера будет реагировать на шум и плачь ребенка.

Функция оповещения производиться на смартфон хозяина или нескольких пользователей. Настроить оповещение можно на любой номер, электронную почту. Повод оповещения также настраивается, так как по умолчанию на каждое действие «умного дома» будет приходить сообщение и «засорять» память мобильного устройства или почту. Владелец в любое время с любой точки может контролировать работу всего оборудования, узнавать температуру в помещениях.

Наружные системы

Интеллектуальное жилище не ограничивается контролем и управлением внутреннего оборудования. Ведь на придомовой территории также нужно освещение, нередко полив или уличный обогрев. Особенно актуальны сегодня системы антиобледенения на дорожках, ступеньках и снеготаяния на крышах. Все эти функции также могут управляться комплексом «умный дом». В результате человек может забыть про бытовые мелочи. Пока «дом» сам будет решать все задачи, владелец может с комфортом и уверенностью наслаждаться жизнью.

Проблемы «умного дома»

Главная проблема всех интеллектуальных систем состоит в отсутствии общей стандартизации. Из-за этого оборудование одного производителя не совмещается с устройствами другого. Хотя в некоторых случаях бывают исключения. Выбирая «умный дом», потребитель вынужден воспользоваться предложением одного определенного изготовителя. Если у выбранной компании нет какой-то «интересной» функции, то ее нельзя дополнить сторонними устройством. Это же касается и приложений, которые редко бывают универсальными. Даже средство беспроводного соединения модулей бывает разным.

Для многих главной проблемой может стать стоимость «умного дома», но некоторые его элементы вполне доступны.

Перспективы

Разработчики считают, что возможности интеллектуальных систем управления далеко не исчерпаны и находятся на начальной стадии развития. Несмотря на широкий функционал, потенциал подобного оборудования огромен. В будущем планируется расширить технологии и возможности, включив контроль не только технических и инженерных устройств, но и физического состояния жильцов. Системы будущего смогут слышать сердце и дыхание человека, анализировать его поведение, а при необходимости самостоятельно вызвать скорую медицинскую помощь или предупреждать о критическом состоянии организма.