Ce este o casă inteligentă: principiu de funcționare și design + sfaturi pentru crearea și asamblarea proiectelor

Numeroase sisteme de inginerie, unite sub denumirea comună „Smart Home”, oferă utilizatorilor un nivel ridicat de confort și siguranță.Dar există sute de soiuri de astfel de echipamente, toate care rezolvă probleme radical diferite.

Să încercăm să înțelegem împreună toate complexitățile și să înțelegem ce este o casă inteligentă, apoi trecem la pașii practici pentru a îmbunătăți confortul șederii dumneavoastră. Pentru că componentele scumpe nu lasă loc de eroare.

Ce este un astfel de sistem?

Orice set de electronice fabricate pentru o casă inteligentă este un echipament de înaltă tehnologie. Conceput pentru control automat și, cel mai adesea, centralizat, gestionarea flexibilă, precisă a activităților sistemelor de comunicații ale unui apartament sau case.

Caracteristicile de bază ale unei case inteligente

Blocurile de comandă inteligente ale unei case inteligente sunt capabile să creeze un microclimat optim într-un apartament sau casă.

Mai mult, pentru a rezolva această problemă, sunt controlate toate dispozitivele de încălzire, aparatele de aer condiționat, sistemele split, filtrele, ozonizatoarele și alte produse similare.

Esența procesului este următoarea: centrele de control echipate cu procesoare primesc rezultatele măsurătorilor compoziției chimice a aerului, temperatura, umiditatea acestuia și dau semnale elementelor structurale necesare.

Deci, dacă incinta trebuie să fie răcită, atunci se dă o comandă de a porni aparatul de aer condiționat și, în același timp, toate echipamentele de încălzire sunt oprite, dacă funcționează. Adică, blocurile de comandă ale sistemelor oferă, de asemenea, coerență tuturor proceselor care rulează.

Citiți mai multe despre cum funcționează sistemul de climatizare și despre caracteristicile selecției acestuia. Mai departe.

Sistemele moderne inteligente pentru spații sunt kituri de automatizare care pot îmbunătăți semnificativ nivelul de trai, precum și pot oferi economii de energie impresionante de 30-40%. Dar ar trebui să vă amintiți că, datorită costului considerabil al echipamentului, achiziția va fi rentabilă după mulți ani de utilizare activă

În general, „Smart Home” în configurația sa avansată este capabilă să controleze simultan câteva sute de dispozitive legate de sisteme:

• iluminat, atât intern cât și extern;
• surse de energie de urgență, care pot fi fie baterii, fie generatoare;
• controlul consumului de energie;
• Incalzi, racire cu aer;
• încălzirea elementelor individuale ale clădirii (canalele pluviale, trepte);
• rezerva de apa;
• canalizare;
• filtrare;
• identificarea situatiilor de urgenta (scurgeri de gaze, scurgeri de apa, probleme in reteaua electrica);
• monitorizarea.

Controlul alarmei poate fi, de asemenea, efectuat, camere de supraveghere și o varietate de alte echipamente, care includ chiar perdele, ferestre, televizoare, echipamente audio și video, amplasate în întregul apartament sau casă.

Funcționalitatea și alte caracteristici ale oricărui sistem inteligent pot fi adaptate la orice condiții, ceea ce va crea un sistem de control flexibil pentru toate electronicele de acasă, aparatele de încălzire, aparatele de aer condiționat, iluminatul și toate celelalte echipamente.

Procesele în sine pot fi atât populare, cât și rare, cele unice, de exemplu, primele includ controlul temperaturii, luminozitatea luminii și multe altele.

A doua categorie include setarea fluxurilor individuale de aer cald sau rece.De exemplu, capabil să încălzească picioarele utilizatorilor care urmăresc emisiuni TV în serile de iarnă.

Particularitatea sistemelor moderne de casă inteligentă este că, cu ajutorul lor, este posibilă setarea diferitelor moduri în toate camerele unui apartament sau case. De exemplu, temperatura din creșă poate fi cea mai ridicată, iar pe coridor cea mai scăzută, deoarece practic nu are nevoie de încălzire.

În același timp, sistemul poate combate în mod regulat umiditatea ridicată din baie și poluarea aerului din bucătărie.

Electronica poate lua în considerare și o mulțime de lucruri mici utile. De exemplu, poate asigura automat o temperatură mai mare în dormitor seara decât dimineața, deoarece astfel de caracteristici contribuie la odihnă adecvată și la trezirea ușoară.

Sistemele complexe care sunt capabile să gestioneze toate procesele importante sunt considerate a fi cele mai eficiente.

Dar cele mai simple seturi de echipamente care îndeplinesc o singură funcție au și semnele distinctive ale unei case inteligente. De exemplu, acesta include un procesor care controlează pornirea/oprirea unui încălzitor instalat într-o dacha.

Instalat la rețea Dimmer, care reglează luminozitatea lămpilor și în același timp reduce consumul de energie, se aplică și echipamentelor inteligente.

Cum funcționează și cum funcționează sistemul?

Să încercăm să înțelegem cum funcționează sistemul de casă inteligentă solicitat astăzi și cum este. Baza oricărui set de echipamente inteligente este procesorul, care este un computer destul de puternic și modern.

Eficacitatea acestuia este asigurată de software cu zeci sau chiar sute de moduri prestabilite, care sunt printre cele mai populare.

Drept urmare, în multe cazuri, utilizatorii vor trebui pur și simplu să introducă parametrii necesari, de exemplu, temperatura etc. și activați programul dorit.

În continuare, unitatea de control va efectua controlul comparând valorile reale cu cele programate. Toate informațiile necesare provin din controalele interne ale echipamentelor incluse în sistem, controlere, senzori, care sunt instalate în fiecare cameră.

Principiul de bază al funcționării oricărui sistem inteligent este acela de a asigura confortul, flexibilitatea și ușurința de gestionare a tuturor echipamentelor aflate în carcasă. Acest lucru se face pentru a minimiza nevoia de participare a utilizatorilor, pentru a crește eficiența, rentabilitatea și siguranța operațională. Adică, utilizatorul ar trebui să primească beneficii și plăcere din activitățile sistemului, în timp ce nu îi acordă aproape nicio atenție

In cazul in care datele primite in timp real nu corespund cu cele stabilite, unitatea de control emite comenzile corespunzatoare pentru efectuarea ajustarilor. Mai mult, toate asigură funcționarea coordonată a echipamentului.

Adică, pentru a crește temperatura în camera dorită, aparatul de aer condiționat este mai întâi oprit și abia apoi echipamentul de încălzire este pornit. Acest lucru vă permite să economisiți până la 40% din energie electrică și, de asemenea, elimină sarcina critică periculoasă din rețea.

Tipuri de casă inteligentă

Producătorii țin cont de nevoile diferitelor categorii de utilizatori, drept urmare piața este saturată cu diferite tipuri de echipamente inteligente.

Iată cum se întâmplă:

• cu fir;
• fără fir.

În primul caz, unitatea de comandă, senzorii de acționare, servomotoarele, controlerele și alte elemente structurale sunt conectate între ele prin fire.

Avantajul acestei metode este corectitudinea ridicată a executării comenzii. Aceasta înseamnă că practic nu există nicio șansă de a supraîncărca magistrala de transmisie cu un număr mare de semnale. În plus, firele de fibră optică oferă viteză mare de retragere.

Cel mai important dezavantaj este complexitatea instalării, deoarece un număr mare de fire trebuie așezate și ascunse din vedere.

Acest lucru duce, de asemenea, la costuri suplimentare semnificative pentru materialele de construcție necesare, astfel încât momentul optim pentru instalarea sistemelor cu fir este efectuarea renovărilor în incintă.

Și, de asemenea, așezarea firelor necesită forță de muncă, așa că se petrece destul de mult timp pentru această procedură.

Orice locuinta dispune de echipamente care iti permit sa rezolvi diverse probleme – incalzeste incinta, ilumineaza-le, asigura securitatea etc. Și o casă inteligentă este capabilă să facă față tuturor funcțiilor enumerate sau să le controleze pe fiecare separat. Mai mult, care metodă va fi optimă va trebui să fie decisă de utilizator în fiecare caz individual. Acest lucru indică, de asemenea, că avantajele importante ale oricărui sistem inteligent sunt flexibilitatea, adaptabilitatea

Tipurile de echipamente fără fir diferă prin faptul că comunicarea între elementele structurale se realizează folosind semnale radio, pentru care se utilizează comunicații adecvate.

Un avantaj important al acestei opțiuni de echipament este ușurința de instalare. În timpul căruia nu este nevoie să schimbați designul spațiilor sau să cheltuiți bani pe materiale de construcție, ceea ce face ca instalarea să fie o procedură ușoară și rapidă.

Principalul dezavantaj al sistemelor wireless este metoda de comunicare între componente.Deoarece semnalele radio limitează semnificativ funcționalitatea lor, în plus, bateriile vor trebui înlocuite destul de des, ceea ce este incomod și este o cheltuială obișnuită.

O altă clasificare a sistemelor Smart Home după tipul de control - poate fi o opțiune centralizată sau descentralizată.

Deși centralizarea controlului este unul dintre cele mai importante avantaje ale oricărui set de astfel de echipamente și în majoritatea cazurilor aparține acestui tip, sistemele descentralizate au și ele drept la viață.

Motivul este că această metodă face posibilă neutralizarea consecințelor defecțiunii oricărei componente individuale a unei case inteligente.

De asemenea, utilizarea subsistemelor cu diferite unități de control face posibilă creșterea fiabilității funcțiilor cheie.

De exemplu, dacă proprietarul unui sediu dorește să îl protejeze în mod fiabil de intrarea neautorizată, atunci utilizarea a două sisteme descentralizate este o soluție mai practică decât una centralizată.

Mulți oameni cred că controlul centralizat al tuturor echipamentelor de acasă este un avantaj și o caracteristică importantă a unei case inteligente. Dar această afirmație nu este întotdeauna adevărată, deoarece sistemele individuale descentralizate pot crește siguranța, fiabilitatea și eficiența controlului inteligent. De exemplu, este benefic să separați sistemele de securitate (așa cum este indicat în fotografie) și sistemele de detectare a urgențelor.

Principalul dezavantaj al utilizării mai multor sisteme de casă inteligentă în același timp este dificultatea de configurare și reglare.

Acest lucru se întâmplă deoarece numărul de componente crește - fiecare sistem descentralizat are un procesor separat, ceea ce deseori creează confuzie atunci când interacționează sau sunt controlate de utilizator. Această caracteristică duce, de asemenea, la o creștere a costului setului de echipamente.

Ca urmare, sistemele descentralizate sunt recomandate a fi utilizate numai în anumite cazuri când avantajele depășesc în mod clar aspectele negative.

O caracteristică importantă este împărțirea în tipuri de protocoale, care sunt:

• deschis;
• închis.

Prima categorie include sisteme care sunt controlate folosind un limbaj folosit de diferiți producători.

Avantajele acestui tip de echipamente sunt funcționalitatea, accesibilitatea și versatilitatea, care oferă o selecție impresionantă de componente care pot fi incluse în compoziție. Dar adesea vor trebui mai întâi adaptate pentru utilizare în comun, ceea ce, totuși, nu exclude eșecurile

Sistemele închise sunt cele care sunt controlate într-un limbaj creat și folosit de un singur producător, ceea ce face posibilă includerea în kit doar a componentelor dezvoltate și fabricate de acesta.

Acest lucru reduce funcționalitatea și versatilitatea, dar asigură un grad ridicat de compatibilitate a dispozitivelor și dispozitivelor.

Diagrama sistemului de control inteligent

Orice set de echipamente pentru o casă inteligentă este similar cu un set de construcție din care poți crea orice vrei.

Prin urmare, este puțin probabil ca un utilizator care dorește să monteze orice fel de el acasă să găsească o schemă potrivită pentru condițiile sale de viață.De exemplu, o opțiune standard pentru un apartament cu 3 camere sau pentru o casă de o anumită suprafață și număr de etaje.

Orice local are propriile caracteristici, iar proprietarii lor au propriile preferințe și buget. Ca urmare, sunt utilizate diverse organe de control și elemente executive

Va trebui să întocmești singur diagrama necesară sau cu ajutorul specialiștilor. Excepții pot fi cele mai simple opțiuni de casă inteligentă sau sisteme descentralizate, care, de asemenea, nu sunt foarte complexe.

Un exemplu ar putea fi o diagramă a instalării unui dimmer într-o rețea electrică și a lucrului în tandem cu acesta senzor de mișcare, deoarece este standard și deci același în toate cazurile.

Cei care doresc să monteze singuri un sistem inteligent ar trebui să știe că ar trebui să aibă anumite abilități și cunoștințe, și în diverse domenii. De exemplu, fotografia prezintă o interfață grafică care vă permite să gestionați, să controlați și să obțineți informațiile necesare. Și este creat pentru fiecare caz separat, folosind metoda de programare

Dar chiar și în acest caz și în cazuri similare, se recomandă să contactați specialiști. Motivul este că toate sistemele funcționează pe bază de electricitate, iar unele erori grave pot duce la incendii, șocuri electrice și deteriorarea elementelor structurale scumpe.

Recomandări pentru auto-asamblare

Deoarece costul sistemelor inteligente este scump, iar instalarea lor va aduce costuri suplimentare și considerabile (până la 50% din costul unui set de echipamente), instalarea lor independentă va ajuta la economisirea mult.

Și o astfel de muncă este și distractivă, așa că asamblarea unei case inteligente cu propriile mâini, începând cu crearea proiectului, poate fi considerată un hobby.

Unul dintre cele mai importante sfaturi pentru cei care doresc să monteze singuri un sistem inteligent este ca începerea lucrărilor să fie precedată de întocmirea unui proiect. Deoarece va ajuta la identificarea multor caracteristici, subtilități și, prin urmare, la evitarea greșelilor

Dar trebuie înțeles că nu orice utilizator dornic este capabil să instaleze un astfel de sistem cu propriile mâini - pentru aceasta trebuie să aveți un întreg set de cunoștințe și abilități.

Care include:

1. Abilitatea de a lucra cu aparate electrice. Mai mult, în acest domeniu trebuie să aveți cunoștințe ample, de exemplu, cunoștințe de bază precum abilitățile de a conecta în mod fiabil elementele structurale și cablurile între ele. De asemenea, veți avea nevoie de abilități în asamblarea panourilor electrice, înțelegerea principiilor controlului aparatelor electrice moderne și alte lucruri similare. Cunoașterea regulilor de siguranță este, de asemenea, obligatorie.
2. Abilitati de programare, și pentru diverse sisteme de operare. Sunt necesare deoarece de fiecare dată când se instalează un sistem inteligent va trebui creată o interfață grafică, cu ajutorul căreia se efectuează un control suplimentar.
3. Cunoașterea principiilor de construire a sistemelor moderne de automatizare. Adică trebuie să înțelegeți cel puțin tipurile de controlere, intrările/ieșirile lor, să înțelegeți ce senzori și alte echipamente pot fi utilizate cu ele etc.
4. Înțelegerea algoritmilor de funcționare ai sistemului ca întreg și toate părțile sale individuale.

Dacă toate cunoștințele și abilitățile enumerate sunt disponibile, atunci trebuie să treceți la procedurile pregătitoare. Pentru început, este important să se determine sarcinile pe care ar trebui să le rezolve un set de echipamente.

Un punct important atunci când asamblați singur o casă inteligentă este necesitatea unei instalări de înaltă calitate.Dacă acest lucru este ignorat, rezultatul poate fi funcționarea incorectă a întregului set de echipamente, siguranța la incendiu redusă etc.

Apoi trebuie să vă dați seama dacă este posibil din punct de vedere tehnic să implementați acest lucru - dacă rețeaua electrică poate rezista, dacă caracteristicile componentelor sunt suficiente. În plus, carcasa trebuie inspectată pentru a identifica locațiile pentru instalare. De asemenea, trebuie să înțelegeți dacă aveți suficienți bani pentru a-l cumpăra.

Și după aceea, puteți începe să creați o schiță de lucru a viitorului sistem.

Dacă un sondaj al incintelor pentru a identifica locurile optime pentru instalarea pieselor individuale ale kit-ului de casă inteligentă poate fi efectuat în continuare de unul singur, fără a avea abilitățile și experiența în astfel de probleme, atunci dezvoltarea proiectului ar trebui să fie întreprinsă numai cu cunoaștere a materiei.

În cazurile de lipsă de experiență și incertitudine în ceea ce privește abilitățile cuiva, este mai bine să solicitați sfatul specialiștilor înainte sau după procedură pentru a efectua o verificare. Acest lucru va reduce probabilitatea erorilor și a pierderilor financiare ulterioare și a altor probleme.

Chiar dacă există o mulțime de abilități și cunoștințe practice, este recomandat să începeți să vă familiarizați cu sistemele inteligente cu cele mai simple opțiuni.

Adică, ar trebui să achiziționați un kit care include un controler, un set de senzori și alte echipamente care vă permit să rezolvați orice problemă importantă.

De exemplu, monitorizarea apariției scurgerilor de apă, efectuarea supravegherii video sau reglarea luminozității luminii. Și apoi înțelegeți bine toate caracteristicile.

Abordarea descrisă vă va permite să câștigați experiență practică, să găsiți specialiști calificați care vă pot oferi asistență eficientă și, în plus, să evitați pierderi financiare semnificative, chiar dacă interesul pentru sistemul inteligent dispare sau ceva nu merge conform planului.

Dacă decideți să asamblați singur sistemul, atunci trebuie să începeți cu cele mai simple opțiuni. Acest lucru vă va permite să câștigați experiență și să înțelegeți dacă aveți dorința de a continua să faceți acest tip de muncă, în timp ce costurile vor fi minime.

Chiar și pentru prima încercare independentă de a asambla un sistem inteligent, este recomandabil să achiziționați echipamente care sunt controlate de controlere de la Beckhoff, Siemens, ARIES și altele asemenea. Pentru că sunt liber programabile, ușor de utilizat și potrivite pentru rezolvarea diverselor probleme.

Dacă, împreună cu oricare dintre controlerele enumerate, utilizați un set special de software conceput pentru a controla sistemul de pe un computer echipat cu Windows, o tabletă, un smartphone cu iOS, Android, atunci va fi posibil să schimbați cu ușurință scenariile.

Și, de asemenea, transformă rapid interfața, elimină elementele inutile și adaugă noi elemente de design.

În plus, fiecare utilizator poate face toate cele de mai sus independent, chiar și cu abilități de bază de programare. Un exemplu de software de control este Easy Home, care poate funcționa cu toate sistemele de operare populare enumerate mai sus.

Concluzii și video util pe această temă

Primul videoclip vă va oferi oportunitatea de a înțelege capacitățile unei case inteligente, cum și cu ce sunt echipate astfel de sisteme simple și cum puteți face acest lucru singur.

Următorul material video este, de asemenea, dedicat instalării sistemelor inteligente cu propriile mâini.

Automatizarea inteligentă modernă nu poate doar să mărească confortul, ci și să îmbunătățească nivelul de trai al tuturor locuitorilor casei. Dar pentru a face acest lucru, trebuie să înțelegeți principiul cum funcționează o casă inteligentă..

În caz contrar, proprietarul se va confrunta nu doar cu dezamăgirea, ci și cu pierderi financiare semnificative. Deoarece kiturile funcționale costă mulți bani.

Mai aveți întrebări despre subiectul articolului? Sau puteți completa materialul nostru cu informații valoroase despre principiile de funcționare a sistemului Smart Home? Vă rugăm să lăsați comentariile dvs. și să împărtășiți experiența dvs. în blocul de mai jos.