Het concept van wat een slim huis is. Samenstelling van het “smart home”-systeem. Marktfragmentatie en protocollen

Het is algemeen aanvaard dat het concept van een 'Smart House' (van het Engelse slimme huis) zijn oorsprong vond in het midden van de vorige eeuw, maar vanwege de hoge implementatiekosten zijn dergelijke projecten niet wijdverspreid geworden. De situatie is radicaal veranderd met de ontwikkeling van de elektronica, en op dit moment worden dergelijke systemen, hoewel ze nog steeds niet overal worden geïmplementeerd, niet langer als een curiosum gezien. We stellen voor om na te denken over wat een ‘Smart Home’ is, wat het takenpakket is en wat de mogelijkheden zijn onafhankelijke implementatie zo’n project.

Wat is het Smart Home-systeem?

Met deze term wordt een software- en hardwarecomplex bedoeld waarmee u het beheer kunt automatiseren en vereenvoudigen diverse systemen, evenals andere uitrusting van een huis of appartement.

Als voorbeeld volgen hier de functies die kunnen worden toegewezen aan het “Smart house” (hierna SH):

Besturing van het verlichtingssysteem, bijvoorbeeld:

doe het licht aan op basis van een bewegingssensorsignaal;
imitatie van de aanwezigheid van de eigenaren (de lichten worden periodiek in verschillende kamers ingeschakeld);
wijziging verschillende opties interieur verlichting;
afstandsbediening van het licht met behulp van een tablet of smartphone, enz.

Functionele set-optie beveiligingssysteem:

het ontvangen van SMS-berichten bij activering, deactivering en werking van het systeem;
het verzenden van MMS-berichten vanaf videocamera's wanneer signalen worden ontvangen van bewegingssensoren;
de mogelijkheid om video-opnames via internet te bekijken, enz.

Klimaatbeheersingssysteem:

het op een bepaald niveau houden van de temperatuur, met de mogelijkheid om deze op afstand in te stellen (bijvoorbeeld met behulp van een smartphone);
het instellen van de maximale spaarmodus bij afwezigheid van eigenaren, enz.

Dit is verre van een complete functionele set; het kan worden uitgebreid afhankelijk van wensen en financiële mogelijkheden. Dankzij de ontwikkeling van draadloze technologieën is systeemschaalbaarheid niet nodig herziening.

Wat zijn de nadelen van Smart Home:

Eventuele elektronica is niet immuun voor storingen of bevriezingen. U moet erop voorbereid zijn dat u op elk moment individuele elektronische systemen en componenten handmatig opnieuw moet configureren;
Duur. Op de Russische en GOS-markten verkopen fabrikanten systemen tegen een minimumprijs van $ 2.000 tot $ 5.000, afhankelijk van de “vullingen” en de wensen van de klant.

Hoe maak je je huis “Smart”?

Idealiter zou de implementatie van dergelijke oplossingen in de bouwfase moeten worden uitgevoerd, maar deze optie is te wijten aan verschillende redenen niet populair onder ontwikkelaars. Hierdoor blijven er twee automatiseringsopties over:

Neem contact op met een gespecialiseerd bedrijf, waar op basis van de specificaties van de klant een project wordt uitgetekend met de daaropvolgende implementatie. De minimale kosten van een dergelijke oplossing variëren, zoals hierboven vermeld, tussen de $ 2000 en $ 5000, het maximum hangt af van de functionele set en de gebruikte apparatuur.
Zelfstandig ontwikkelen en implementeren van het Smart Home systeem.

In het eerste geval ontvangt de klant een kant-en-klare turnkey-oplossing. In de tweede plaats kunnen de implementatiekosten aanzienlijk worden verlaagd, zo niet met een orde van grootte, dan meerdere keren, vooral als je het Arduino-platform voor dit doel gebruikt (we zullen er hieronder iets over praten). We moeten u waarschuwen dat programmeervaardigheden vereist zijn om het project te implementeren, maar de ontwikkelaars hebben geprobeerd deze taak zoveel mogelijk te vereenvoudigen.

Kort over het platform

De basis van het platform is een bord met een microcontroller (hierna MK genoemd) en een elektronische bodykit daarvoor. Er zijn veel uitgegeven aan de controller diverse sensoren en uitbreidingskaarten met bepaalde functies.

Aanduiding:

Poort voor knipperen (standaard USB).
Harde resetknop.
Referentiespanningssignaal.
Contacten voor digitale signalen.
TX-signaal.
RX-signaal.
Poort voor het aansluiten van een externe programmeur.
Contacten voor analoge signalen.
Externe voeding aansluiten.
+5 V.
+3,3 V.
Signaal resetten.
Connector voor voeding.
Microcontroller.

De eigenaardigheid van het platform is dat het proces van het programmeren van de MK zoveel mogelijk wordt vereenvoudigd. Firmware met behulp van het ingebouwde bootloader-programma via de USB-poort op het bord. In het geval dat dit programma per ongeluk wordt “overschreven”, is het mogelijk om het te flashen met behulp van standaardprogrammeurs.

Voor het programmeren wordt een gratis shell (Arduino IDE) gebruikt, compatibel met de meest voorkomende besturingssystemen(Windows, Linux, MacOS). Deze shell bevat een teksteditor voor het schrijven van programma's, een compiler en bibliotheken. Als basisprogrammeertaal wordt een vereenvoudigde versie van C++ gebruikt. Meer volledige informatie over MK-programmering kan worden verkregen op de website van de ontwikkelaar en op thematische forums. In dezelfde bronnen kun je alles leren over visualisatie van systeembeheer.

Arduino-programmeershell

De geschatte kosten van de originele basismodule bedragen $30-$50 (afhankelijk van de aanpassing), Chinese tegenhangers $10-$16.

Voorbeelden van uitbreidingskaarten en sensoren

Hier volgt een korte beschrijving van schilden die mogelijk nodig zijn tijdens de ontwikkeling. eigen project SCH.

Module voor verbinding met een lokaal netwerk of internet via het standaard TCP/IP-protocol. Het belangrijkste element is de ENC28J60-controller. Dit apparaat Hiermee kunt u gevisualiseerd systeembeheer vanaf de website organiseren.

De netwerkmodule verbinden met Arduino

Met de GPRS/GSM SIM900-module kunt u het systeem beheren door gegevens uit te wisselen via het netwerk van wie dan ook mobiele operator. Om verbinding te maken met het netwerk, een standaard simkaart. Het is mogelijk om SMS- en MMS-berichten te verzenden; de modulebibliotheek ondersteunt andere functies.

Elektromechanisch relais 10 A 250 V, kan worden gebruikt om verlichting of andere gerelateerde belastingen te regelen. Wanneer de stroom is aangesloten, gaat de rode LED branden; als het relais wordt geactiveerd, brandt bovendien de groene indicator. Het signaal kan worden geleverd via elke digitale uitgang van de MK.

Helaas kunnen de contacten bij maximale belasting of dichtbij voor elektromechanische relais na een paar weken werking blijven plakken, zodat ze niet geschikt zijn voor het regelen van de werking van ketels voor elektrische verwarming. Maar wees niet boos, er zijn modules voor het Arduino-platform voor alle gelegenheden te vinden; in deze situatie kun je het probleem oplossen met een solid-state relais, bijvoorbeeld SSR-25DA.

Benamingen:

GND op basisbord.
Naar digitale uitvoer, b.v. D
Voeding: 220 V.
Laadaansluiting.

Houd er rekening mee dat deze module op een triac is geïmplementeerd en voor een stabiele werking warmteafvoer vereist. We raden daarom aan om samen met de module een standaardradiator aan te schaffen.

Sensoren

Laten we nu eens kijken naar verschillende soorten sensoren die ook nuttig kunnen zijn voor het project, te beginnen met de HC-SR501 IR-bewegingsdetector.

Benamingen:

Voeding van een bron in het bereik van 5-12 V (kan worden aangesloten op +5 V op de controllerkaart).
Signaal afkomstig van de sensor (aan te sluiten op elke digitale ingang van de MK)
GND is verbonden met de overeenkomstige pin op het basisbord.
Vertragingstijd (een logische aan de uitgang vasthouden) – van 5 tot 300 sec.
Sensorgevoeligheid (instelbaar van 3 tot 7 meter).
Schakel over naar de “H”-modus (bij een reeks bewerkingen wordt een logische eenheid ingesteld).
Instellen van de “L”-modus (indien geactiveerd, wordt een enkele puls verzonden).

Niet minder handig is de digitale temperatuursensor DS18B20 (vervaardigd in verzegelde en reguliere versies). Hun eigenaardigheid is dat de apparaten geen kalibratie vereisen en dat elk apparaat zijn eigen unieke identificatie heeft. Dat wil zeggen, de sensor verzendt temperatuurgegevens en zijn uniek nummer. Hierdoor kunnen meerdere sensoren op één lus worden geïnstalleerd en kan de binnenkomende informatie programmatisch worden verwerkt. De lengtelimiet voor signaaldraden is 50 meter.

Als afsluiting van het onderwerp sensoren presenteren we een module voor het meten van de luchtvochtigheid; deze kan worden gebruikt als waterlekkage-indicator of voor het organiseren van de bewatering van kamer- of kasplanten.

Benamingen:

Digitale uitgang, wordt aangesloten op elke overeenkomstige connector op het MK-basisbord. Signalen over de luchtvochtigheid die overeenkomen met de responsdrempel.
Analoge uitgang informeert over de huidige luchtvochtigheid.
Vermogen +5 V.
Gevoeligheidsdrempelcontrole.

We hebben slechts drie typische sensoren geleverd die compatibel zijn met het platform; er zijn er zelfs nog veel meer. Op de websites van de fabrikanten kunt u kennis maken met de verscheidenheid van deze producten.

Nu we klaar zijn met het beoordelen van de apparatuur, gaan we verder met het ontwerpen van een controle- en automatiseringssysteem. We moeten beginnen met het stellen van het probleem.

Definitie van initiële voorwaarden

Allereerst is het noodzakelijk om te beslissen over de probleemstelling, dat wil zeggen over de functionaliteit van het systeem. Laten we zeggen dat we dat hebben gedaan studio appartement, die kan worden onderverdeeld in de volgende zones:

Tamboer.
Gang.
Toilet gecombineerd met badkamer.
Keuken.
Woonkamer.

Taak: het automatiseren van de besturing van verlichting, ketel en ventilatiesysteem.

Laten we taken instellen voor elk van de zones.

Tamboer

In dit geval kunt u bij het naderen automatisch het licht inschakelen voordeur. Dat wil zeggen, je hebt een bewegingssensor nodig. In dit geval moet rekening worden gehouden met het verlichtingsniveau; de automatisering mag alleen in het donker werken. Hiervoor heb je een GY302-sensor of iets dergelijks nodig (we hebben deze niet in de review opgenomen, maar het vinden van een beschrijving zal geen probleem zijn). Het in- en uitschakelen van de lamp (na de in het programma gespecificeerde tijd) kan worden toevertrouwd aan een solid-state relais met laag vermogen, bijvoorbeeld G3MB-202P , ontworpen voor een belastingsstroom van 2 A.

Gang

De lichtregeling in deze zone kan volgens hetzelfde principe worden georganiseerd als in de vestibule. Je kunt het licht toevoegen zodat het aangaat als je de voordeur opent. Als sensor is een standaard deurreedschakelaar geschikt.

Toilet en badkamer

Het inschakelen van de ketel kan worden geassocieerd met de aanwezigheid van eigenaren in het appartement. Als er niemand aanwezig is, schakelt de automatisering de boiler met geweld uit met behulp van de SSR-25DA-module. Het heeft geen zin om de verwarmingstemperatuur te controleren, aangezien deze apparaten automatisch worden uitgeschakeld wanneer een bepaalde drempel wordt bereikt. Verlichting en kappen moeten automatisch aangaan als iemand de ruimte betreedt, en na een bepaalde tijd weer uitgaan als er geen beweging wordt waargenomen.

Automatisering van de keuken

De lichtregeling voor deze zone kan handmatig worden aangestuurd, maar kan ook automatisch worden gedupliceerd, waarbij het licht wordt uitgeschakeld als er langere tijd geen beweging wordt gedetecteerd. Bij elektrisch werken of gasfornuis De afzuigkap moet enige tijd na het koken aan- en uitgaan. U kunt de werking van de afzuigkap regelen met behulp van een temperatuursensor, die de temperatuurstijging detecteert wanneer de kachel wordt ingeschakeld.

Woonkamer

In deze kamer is het beter om de verlichting handmatig te regelen, maar u kunt de mogelijkheid implementeren om het licht automatisch uit te schakelen als er voldoende verlichting is.

Het gegeven voorbeeld is nogal willekeurig, aangezien iedereen het algoritme voor de werking van een Smart Home ontwikkelt, afhankelijk van persoonlijke voorkeuren.

Kenmerken van thermoregulatie

Tot slot zullen we enkele aanbevelingen doen voor de regeling van de verwarming. Er moet rekening worden gehouden met de grotere traagheid van dit systeem. Er is een grote kans dat regeling door simpelweg de verwarming aan en uit te zetten, in overeenstemming met een bepaald temperatuurbereik, behoorlijk ongemakkelijke omstandigheden kan creëren. In dit geval moet u het PID-regelalgoritme gebruiken; een bibliotheek met de implementatie ervan voor Arduino is beschikbaar op internet.

Zonder in details te treden, kunnen we de werking van dit algoritme als volgt beschrijven:

Er wordt een analyse gemaakt tussen de gewenste en actuele temperatuur in de kamer en op basis van het resultaat wordt een bepaald vermogen van het verwarmingssysteem ingesteld.
Er wordt rekening gehouden met constante warmteverliezen. Ze kunnen afhankelijk zijn van de buitentemperatuur of andere factoren. Wanneer de ingestelde temperatuur wordt bereikt, wordt de verwarming daarom niet volledig uitgeschakeld, maar verlaagd tot het niveau dat nodig is om het warmteverlies te compenseren.
De laatste factor die de werking van het algoritme beïnvloedt, houdt rekening met de traagheid van het verwarmingssysteem, waardoor de temperatuur niet buiten het ingestelde bereik komt.

Apparaten Een ‘smart home’ moet worden opgevat als een systeem dat moet kunnen herkennen specifieke situaties gebeurtenissen die zich in het gebouw voordoen, en daarop reageren: een van de systemen kan het gedrag van anderen controleren volgens vooraf ontwikkelde algoritmen. Het belangrijkste kenmerk van een intelligent gebouw is de integratie van individuele subsystemen in één gecontroleerd complex.

Een belangrijk kenmerk en eigenschap van het ‘Smart Home’ dat het onderscheidt van andere methoden om de woonruimte te organiseren, is dat het het meest vooruitstrevende concept is van menselijke interactie met de woonruimte, wanneer een persoon met één commando de gewenste omgeving instelt, en automatisering, in overeenstemming met externe en interne omstandigheden, stelt en bewaakt de bedrijfsmodi van alle technische systemen en elektrische apparaten.

In dit geval is het niet nodig om meerdere afstandsbedieningen te gebruiken bij het tv-kijken, tientallen schakelaars bij het regelen van de verlichting, aparte units bij het regelen van de ventilatie en verwarmingssystemen, videobewaking en alarmsystemen, poorten en meer. In een huis uitgerust met een Smart Home-systeem volstaat het om met één klik op een wandsleutel (of afstandsbediening, touchpanel, enz.) een van de scenario's te selecteren. De woning zelf zal de werking van alle systemen aanpassen aan de wensen van de persoon, het tijdstip van de dag, zijn positie in de woning, het weer, de buitenverlichting etc. om een comfortabele toestand in de woning te garanderen.

Terminologie

"Smart home" wordt vaak Engels genoemd. Slim huis(ALS EEN: sm:t huis). Er worden ook Engelse termen gebruikt. intelligent gebouw, Engels slimme woning.

Verhaal

Het concept van een ‘smart home’ werd in de jaren zeventig geformuleerd door het Intelligent Building Institute in Washington: ‘Een gebouw dat productieve en efficiënt gebruik werkruimte..."

Smart home in Rusland en Europa

Het belangrijkste verschil tussen de systemen zit eerder in hun specifieke doel en in de implementatieaanpak.

In Europa:

Doel: in de eerste plaats energiebesparing en pas daarna comfort
Aanpak: maximale eenwording
Installatie: in Europa worden automatiseringsprojecten voor particuliere huizen en appartementen voorbereid door de ontwikkelaar en fabrikant van de systemen zelf; de installatie wordt uitgevoerd door gewone maar gekwalificeerde installateurs die strikt volgens het schema werken.

In Rusland:

Doel: comfort en uitstraling (voor projecten met een hoog budget); het eenvoudigste beveiligings- en brandmeldsysteem, soms met GSM-meldingsfunctie (voor minimale budgetten).
Aanpak: strikt individueel.
Installatie: installatie wordt uitgevoerd door specialisten. In de regel werken ze samen met veel fabrikanten van automatiseringssystemen, waardoor ze het systeem optimaal kunnen selecteren voor het oplossen van de taken. Deze zelfde specialisten houden zich bezig met het ontwerp, de installatie, de verkoop en de ingebruikname van de build slimme woning.

Momenteel is de situatie veranderd, er zijn Russische ontwikkelingen van hightechsystemen en slimme apparaten verschenen, gericht op gebruik in Rusland in termen van prijs en betrouwbaarheid.

Technologieën

De term ‘smart home’ verwijst doorgaans naar de integratie van de volgende systemen in één gebouwbeheersysteem:

Verwarming, ventilatie en airconditioningsysteem
Beveiligings- en brandalarmsysteem, toegangscontrolesysteem tot gebouwen, controle van waterlekken, gaslekken
CCTV-systeem
Communicatienetwerken (inclusief telefoon- en het lokale netwerk gebouw)
Verlichtingssysteem
Voedingssysteem voor gebouwen (automatische omschakelaar, industriële UPS, dieselgeneratoren)
Mechanisatie van het gebouw (openen/sluiten van hekken, slagbomen, elektrische verwarming van trappen, enz.)
Bediening van audio-, videoapparatuur, thuisbioscoop en multiroom vanaf één plek
Telemetrie - monitoring op afstand van systemen
IP-bewaking van een object - afstandsbediening van systemen via een netwerk
GSM-monitoring - rapportage op afstand van incidenten in een woning (appartement, kantoor, faciliteit) en controle van thuissystemen via de telefoon (in sommige systemen kunt u gesproken instructies ontvangen over geplande controleacties, evenals gesproken rapporten over de resultaten van acties) .
Afstandsbediening van elektrische apparaten, machineaandrijvingen en alle automatiseringssystemen.

Elektronische huishoudelijke apparaten in een smart home kunnen worden gecombineerd tot een Universal Plug’n’Play-thuisnetwerk met de mogelijkheid om verbinding te maken met openbare netwerken.

Tegenwoordig maakt de technologie het mogelijk om component voor component huisautomatisering op te bouwen, waarbij alleen die smart home-functies worden geselecteerd die echt nodig zijn. Dankzij de modulaire structuur kunt u goedkope systemen creëren.

LanDrive is tegenwoordig het meest toegankelijke platform voor het bouwen van busgebaseerde gedistribueerde besturingssystemen voor binnen- en buitenverlichting, stroombelastingen, elektrische apparaten, maar ook systemen zoals verwarming, airconditioning, ventilatie, beveiligingsalarmen, toegangscontrole en waterlekken. Het is ook mogelijk om audio- en videoapparatuur, thuisbioscopen, zonwering, rolluiken, gordijnen, poorten, pompen en motoren te bedienen. Het is vooral gericht op gebruik als onderdeel van een ‘smart home’, maar de laatste tijd wordt het steeds vaker gebruikt in systemen voor boekhouding en besparing van energiebronnen, toegangscontrole en beveiligings- en brandsystemen.
EIB/KNX (Europese installatiebus).
Helvar - gebruikt het DALI- en DSI-protocol voor lichtregelsystemen.
X10 is een protocol voor het aansturen van elektrische apparaten. Het signaal wordt verzonden via elektrische draden of in het radiobereik. Gebreken - lage snelheid informatieoverdracht en geluidsimmuniteit, het probleem van valse alarmen, het gebrek daaraan feedback ontvanger en zender zijn conflicten tussen X10-apparaten mogelijk verschillende fabrikanten en ongeautoriseerde toegang tot X10-apparaten via het elektriciteitsnetwerk.
Z-Wave is een gepatenteerd draadloos communicatieprotocol ontwikkeld voor domotica, in het bijzonder voor het bewaken en besturen van residentiële en commerciële faciliteiten. De technologie maakt gebruik van laagvermogen- en miniatuurradiofrequentiemodules die zijn ingebouwd consumentenelektronica En verschillende apparaten, zoals verlichting, verwarming, toegangscontrole, entertainmentsystemen en huishoudelijke apparaten.
ONE-NET - open protocol draadloos netwerk datatransmissie, ontwikkeld ten behoeve van gebouwautomatisering en gedistribueerd facility management.
1-Wire is een technologie waarmee u veel sensoren en apparaten op één netwerk kunt aansluiten, waarvan de besturing wordt overgenomen door een pc. Om gegevens in een dergelijk netwerk te verzenden, wordt slechts één draad gebruikt. Het is goedkoop en eenvoudig te installeren.

Het is belangrijk op te merken dat alle technische subsystemen van een ‘smart home’ autonoom moeten kunnen werken. Als een van de subsystemen uitvalt, kan het hele systeem het probleem niet oplossen, aangezien een ‘smart home’ een bovenbouw is boven andere technische systemen.

zie ook

Opmerkingen

Wikimedia Stichting. 2010.

Kijk wat “Smart Home” is in andere woordenboeken:

Culturele instelling House of Scientists Complex van gebouwen: het paleis van graaf Tolstoj en het gebouw van de kunstgalerie van graaf Tolstoj ... Wikipedia

Redelijk, voorzichtig, begripvol, oordeelkundig, intelligent, intelligent, wijs, attent, verstandig. Hij is een kleine man met een hoofd. Paddestoel. Wat een hoofd! Uma kamer. Minister! Wees wijs als slangen en eenvoudig als duiven. Mat. 10, 16. Wees jezelf... Synoniem woordenboek

The House on Maple Street Genre: kort verhaal

- (Engels Huis van Haleth), of de Haladins (Engels The Haladin) in het legendarium van J.R.R. Tolkien, een familie van mensen die regeerde over het tweede van de drie huizen van de Edain. Deze mensen waren afstammelingen van Haldad, maar zowel het huis als de mensen zijn vernoemd naar de dochter van Haldad,... ... Wikipedia

Residentie van de hertogen van Este in Ferrara. Este (Italiaans: d Este) is een van de oudste prinselijke families in Italië, een tak van het Huis van Welf, dat meer dan 500 jaar over Ferrara en Modena regeerde. Weerspiegeld in mezelf kenmerken Italiaanse beschaving... Wikipedia

Een smart home is een gebouw waarin alle apparatuur (verwarming, ventilatie, airconditioning) en verschillende apparaten zijn geïntegreerd in een gemeenschappelijk netwerk, waardoor bewoners functies en diensten van een nieuw niveau kunnen gebruiken. Een smart home-systeem omvat veel factoren.

In de meeste gevallen kunnen deze apparaten op afstand via internet worden bediend. Soms worden de uitdrukkingen ‘slimme huisvesting’, ‘elektronisch huis’ enzovoort gebruikt om dit concept aan te duiden (van het Engelse smart house, smart living, e-home).

Het belangrijkste voordeel van het Smart Home-systeem is het efficiënter gebruik van energiebronnen: warmte, elektriciteit en water.

Als u bijvoorbeeld informatie over de energiekosten in een woningbeheerprogramma laadt, kan het systeem automatisch het meest zuinige verbruiksplan opstellen – zonder enige deelname van de huiseigenaren.

Indien nodig wordt de ketel uitgeschakeld of ingeschakeld wasmachine of elektrische ketel in een tijd waarin goedkopere elektriciteitstarieven van kracht zijn.

Een andere handige functie is het monitoren van de beveiliging met behulp van tools zoals thuismonitoring. Het concept van een slimme woning maakt het ook mogelijk om een omgeving te creëren voor het zelfstandig wonen van personen met een beperking; een huis kan bijvoorbeeld worden aangepast aan de behoeften van ouderen.

Slimme automatiseringssystemen zullen de onderhoudsinspanningen tot een minimum beperken technische communicatie en huisapparatuur, zal helpen bij het organiseren van bescherming tegen water- of gaslekken, brand en inbraak door overvallers.

Kortom: een slimme woning kan zowel voor zichzelf als voor zijn bewoners zorgen. Tegelijkertijd is het mogelijk om een gebouw uit te rusten met intelligentie, zowel in de fase van het bouwen van een huis als na voltooiing van grote werkzaamheden.

Geïntegreerd smart home controlesysteem

Het belangrijkste voordeel van slimme automatiseringssystemen is de mogelijkheid om technische systemen te besturen. Allemaal groot en een complex systeem De bediening wordt teruggebracht tot één afstandsbediening. Meestal is het een touchscreen met een logische en toegankelijke interface. Dat wil zeggen dat u geen complexe algoritmen hoeft uit te voeren om de airconditioning- of verwarmingsmodus te wijzigen.

Het smart home-systeem maakt gebruik van zogenaamde ‘scenario’s’, waarin de rollen van alle aangesloten apparaten duidelijk worden beschreven. Door slechts één knop in te drukken, wordt een voorgeprogrammeerde reeks acties geactiveerd.

Wanneer u dus voor het scenario 'Avond' kiest, zijn de gordijnen gesloten, wordt het plafondlicht met 80% gedimd en wordt de staande lamp ingeschakeld. En als u het huis verlaat, drukt u gewoon op de knop ‘Er is niemand’ en de lichten gaan overal uit, de kranen gaan dicht, de klimaatregeling schakelt over naar economische modus, wordt het beveiligingsalarmsysteem ingeschakeld.

U kunt uw huis op afstand beheren. Om dit te doen, hoeft u alleen maar te rennen speciaal programma voer op een computer, tablet of smartphone een wachtwoord in en krijg toegang tot het bedieningspaneel of bijvoorbeeld bewakingscamera's in huis.

Een ander onmiskenbaar voordeel van het ‘smart home’-systeem is de flexibiliteit ervan. Hier is het niet nodig om alle componenten in één keer te installeren: je kunt eerst bijvoorbeeld alleen slimme verlichting organiseren, meerdere schakelaars vervangen door één afstandsbediening, maar tegelijkertijd de mogelijkheid van verdere ontwikkeling bieden.

In dit geval zal het huis geleidelijk ‘slimmer worden’, waardoor de kosten gelijkmatiger kunnen worden verdeeld.

Smart Home - een alomvattende oplossing

Het belangrijkste voordeel van slimme thuissystemen wordt beschouwd als de complexiteit en de integratie van alles wat essentieel is nutsnetwerken gebouwen tot één interactief geheel. Bij het kiezen van een bedrijf dat aanbiedt om te implementeren automatische controle thuis, moet u letten op de geschiedenis en het aantal voltooide projecten. Er moet ook rekening worden gehouden met het aanbod aan apparatuur dat door de verkoper wordt geleverd.

Netwerken in slimme huizen zijn verbonden door logische automatiseringssystemen.

Zo kan het ene bedrijf u weliswaar hoogwaardige lichtregeling bieden, maar beschikt het misschien niet over een meerkamersysteem (zie voor meer details het blok “Power over media”).

Of omgekeerd, biedt het bedrijf aan goed beheer thuisbioscoop en het schakelen van audio- en videosignalen, maar biedt geen volledige controle over verlichtings-, klimaat- en gordijnsystemen. Het is natuurlijk handiger en betrouwbaarder om samen te werken met degenen die alle componenten implementeren.

Smart home-technologieën: basisprincipes van werking

Om de intelligente mogelijkheden van technologie te kunnen benutten, moeten apparaten worden gecombineerd. Tegenwoordig zijn er tientallen technologieën voor het organiseren van een slim huis.

Onder hen zijn:

oplossingen die gebruik maken van een systeembus - een speciale kabel die in een gebouw wordt gelegd om besturingsopdrachten voor slimme apparaten te verzenden;
technologieën waarbij besturingsopdrachten via elektrische bedrading worden verzonden;
draadloze radiosystemen.

Bustechnologie omvat doorgaans het gebruik van drie soorten apparaten:

sensoren en detectoren (licht, temperatuur, beweging, etc.);
uitvoerende modules die opdrachten uitvoeren vanaf apparaten van de eerste groep;
systeemapparaten (besturingseenheden, voedingen, logische automatiseringsmodules).

Een smart home bus-systeem kan constant worden aangestuurd of alleen voor installatie vanuit één centrale, of het heeft helemaal geen centrale module.

In het tweede geval zal het slimme systeem werken onder de controle van gedistribueerde intelligentie, wanneer de apparaten zelf de aanwezigheid van andere slimme apparaten detecteren en bepaalde bedieningsscenario’s aanbieden.

Bandentechnologieën, die meestal tijdens de bouwfase worden gebruikt, onderscheiden zich door hun betrouwbaarheid, moderniseringsgemak, maar ook door hun hoge prijs. Als het nodig is om een reeds gebouwd huis van intelligentie uit te rusten, is het zinvol om andere oplossingen te gebruiken.

In systemen waarbij signalen via elektrische bedrading worden verzonden, is het mogelijk om elk stopcontact uit te rusten met een transceiver - een ontvanger van radiosignalen van draadloze afstandsbedieningen.

Zendontvangers die op stopcontacten zijn aangesloten, maar ook automatische of gestuurde controllers, vormen opdrachten voor uitvoerende modules die smart home-apparatuur activeren.

Bij draadloze systemen kunnen slimme modules die in de apparatuur zijn ingebouwd (controllers, bedieningsapparaten, sensoren) signalen uitwisselen, informatie ontvangen van bedieningspanelen en opdrachten doorgeven.

Bij het voorbereiden van het materiaal zijn foto's uit het tijdschrift Privatny Dom gebruikt.

De term ‘smart home’ verwijst naar een systeem voor het automatiseren van huisprocessen. Het heeft tot taak de veiligheid en het comfort van gebruikers te garanderen, het verbruik van hulpbronnen te controleren en informatie te verstrekken over de huidige situatie in huis. In de geavanceerde versie is een smart home in staat om op bepaalde situaties te reageren volgens vooraf vastgestelde scenario’s. Waaruit bestaat zo’n systeem en wat zijn de voordelen ervan?

Technische basis van de technologie

De basis van slimme huizen in Europa, de VS en Rusland is een geautomatiseerd huiscontrolesysteem. Vaak wordt dit concept vervangen door de term geautomatiseerd besturingssysteem, dat wordt opgevat als een complex van automatisering van technische systemen.

De systemen omvatten airconditioning, energievoorziening, verwarming, ventilatie, alarm en een aantal andere. In ontwikkelde landen bijna allemaal moderne gebouwen uitgerust met automatisch controlesysteem. Rusland komt hier ook aan.

Automatisering in slimme huistechnologie is verdeeld in 3 niveaus. Elk van hen heeft specifieke functies:

Bovenste. Op dit niveau wordt het slimme gebouwencomplex beheerd. Het is de plaats waar mensen (bewoners) met het systeem communiceren via een interface die voor mensen begrijpelijk is.
Gemiddeld. Hier wordt de verbinding tussen de afzonderlijke componenten van het geautomatiseerde besturingssysteem tot stand gebracht. Dit niveau omvat schakelapparatuur, controllers, schakelaars, bedieningspanelen, incl. op afstand.
Lager. Dit niveau omvat actuatoren en sensoren die reageren op veranderingen in indicatoren omgeving, evenals middelen om te schakelen met het middelste niveau.

Onlangs zijn er in Rusland normen van kracht die aspecten van de installatie en configuratie van een slim bouwsysteem definiëren. In de rest van de wereld wordt dit gebied gereguleerd door een reeks normen met de naam ISO 16484-XX.

Systemen opgenomen in een smart home

Zoals al bekend is, vertegenwoordigt de term in kwestie het complexe werk van de technische systemen van een huis. Dankzij de schaalbaarheid is het niet nodig om alle systemen in huis in één keer aan te sluiten. Als het budget bescheiden is, of als het niet nodig is om alle aspecten van het huis te controleren, kunt u beginnen met het automatiseren van de belangrijkste aspecten.

Moderne smart home-systemen zijn in staat de volgende aspecten van een gebouw tot één geheel te combineren:

Controle. Wandafstandsbedieningen en wandpanelen maken het mogelijk om op afstand de bediening van elektrische apparaten, multiroom en actuatoren te regelen.
Klimaatcontrole. Geautomatiseerde of automatische regeling van temperatuur, vochtigheid en andere microklimaatindicatoren. Dit geldt zowel voor individuele kamers als voor het gehele appartement als geheel.
Verlichting. Lichtniveauregeling en automatische aanpassing verlichtingsarmaturen. Rationeel energieverbruik. Geautomatiseerde bediening van rolluiken en zonwering op ramen.
Energietoevoer. Zorgen voor een ononderbroken levering van elektriciteit aan consumenten. Eventueel een reserve aansluiten, overstappen op alternatieve energie, elektriciteit besparen.
Veiligheid. Videobewaking, toegangscontrole tot een appartement of individuele ruimte, telemetrie. Een smart home kan de aanwezigheid van eigenaren in huis simuleren om inbraak van buitenaf te voorkomen.
Amusement. Multiroom, dat multimedia-apparaten in huis verenigt en het mogelijk maakt ze vanuit elke kamer te bedienen. Er is een luidspreker en intercomfunctie op afstand.

Het is opmerkelijk dat gebouwautomatisering in Europa vooral gericht is op energiebesparing, en pas dan op het garanderen van het comfort van de bewoners. In Rusland is de situatie precies het tegenovergestelde: de belangrijkste taak is om het comfort te vergroten en een imago te creëren, en pas daarna veiligheid, alarm en besparingen.

Gebruikte technologieën

Om een smart home te besturen worden op grote schaal verschillende protocollen voor gegevensoverdracht, controllers, bedieningspanelen en andere apparaten gebruikt. Sommigen van hen verdienen speciale aandacht. Daar zijn ze:

Z-Wave-protocol. Dit is een draadloos communicatieprotocol dat speciaal is ontworpen voor domotica. In de praktijk wordt het protocol geïmplementeerd als compacte radiocommunicatiemodules die zijn ingebouwd in slimme elektronische apparaten voor thuisgebruik. Het protocol is geoptimaliseerd voor de overdracht van eenvoudige commando's, wat de snelheid en minimale latentie bepaalt, evenals de weerstand tegen interferentie.
KMX-band. Dit is een communicatiebus die veel wordt gebruikt in domoticasystemen. Op deze bus worden slimme elektronische apparaten voor thuis aangesloten, waarna ze gegevens met elkaar kunnen uitwisselen. Datatransmissie over de bus kan worden uitgevoerd met behulp van middelen zoals twisted pair-kabel, elektriciteitsleiding, radiokanaal en internetverbinding.
Integra-bedieningspaneel. Dit is een brandalarmpaneel van de fabrikant SATEL. Een onmisbaar element van een smart home uitgerust brandbeveiligingssysteem. Panelen van dit type worden gebruikt om te organiseren brandalarm op kleine, middelgrote en grote objecten.

Je moet begrijpen dat slimme huistechnologie niet stilstaat en voortdurend evolueert. Sommige protocollen raken verouderd en worden vervangen door nieuwe. Daarom moet je de updates volgen om op de hoogte te blijven van het leven.

Samenstelling van een geautomatiseerd huis

Wij hebben al uitgezocht wat een smart home is en wat je ermee kunt doen. Het is net zo belangrijk om te begrijpen uit welke elementen dergelijke technologie bestaat - dit zal helpen bij selectie, installatie en verdere bediening.

Het ontwerp van een modern omvat drie categorieën apparaten:

Controleurs. Dit zijn administratieve apparaten die schakelen individuele elementen systemen tot één complex. De controllers bieden bewoners ook de mogelijkheid om de automatisering te besturen.
Sensoren Deze apparaten lezen informatie uit de omgeving en monitoren de veranderingen ervan. Signalen van de sensoren worden naar de controller gestuurd, deze verwerkt ze en handelt volgens het script van het geautomatiseerde besturingssysteem.
Aandrijvingen. Deze categorie omvat actuatoren die systeemopdrachten uitvoeren. Dit zijn mechanische aandrijvingen, schakelaars, brandsirenes, kleppen op leidingen en andere apparaten.

Om signalen van bewegingssensoren en andere sensoren naar de controller te sturen, wordt meestal gebruik gemaakt van radiocommunicatie. In thuissystemen zijn standaarden zoals 869 MHz, 868 MHz en 2,4 GHz gebruikelijk. Naast gewone radiocommunicatie wordt er gebruik gemaakt van datatransmissie via Wi-Fi en Bluetooth-protocollen. Informatie wordt verzonden naar de beveiligingsconsole of naar de eigenaar van het gebouw via een internetverbinding of mobiele verbinding.

Soorten sensoren

Tientallen verschillende sensoren kunnen worden gebruikt als onderdeel van een smart home. Ze zijn ingedeeld in typen op basis van hun doel. Het is niet nodig om sensoren van elk type te installeren - u kunt uzelf beperken tot één of twee en later andere apparaten toevoegen als dat nodig is. De meest voorkomende sensoren die worden gebruikt in geautomatiseerde besturingssystemen zijn:

Bewegingen. Ze bewaken het dekkingsgebied en volgen het uiterlijk van bewegende objecten. Ze worden gebruikt in geautomatiseerde besturingssystemen voor verlichting, airconditioning, verwarming en alarmsystemen.
Aanwezigheid. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met de bewegingssensor, maar de gevoeligheid is merkbaar hoger. Hierdoor worden dergelijke apparaten niet gebruikt voor beveiliging, maar vaak gebruikt bij lichtregeling.
Temperaturen. Onmisbare apparaten voor het bewaken van de airconditioning en verwarming in huis. Voor geavanceerdere microklimaatinstellingen wordt aanbevolen temperatuur- en vochtigheidssensoren te installeren.
Geluid. Sensoren reageren op het geluid van brekend glas en volgen zo ongeautoriseerde toegang van indringers tot het huis. Voor een nauwkeurige werking worden ze naast ramen geïnstalleerd.
Deuren openen. Deze sensoren hebben een soortgelijk doel als glasbrekende geluidssensoren. Wanneer het huis op alarm is ingesteld, activeert het openen van de deur onmiddellijk het alarm.

Optioneel, maar aanbevolen voor gebruik, zijn sensoren voor gaslekkage, vocht, waterdruk en lekkage. Deze sensoren reageren op gebeurtenissen zoals brand, het vullen van kamers met (aard)gas en overstromingen. Het belang van een snelle reactie in dergelijke gevallen kan niet worden overschat. Dit geldt ook voor brandsensoren die waarschuwen voor brand.

Soorten domotica

Een slim huis kan gemakkelijk zonder actuatoren Hun aanwezigheid verhoogt echter het comfort van de bewoners aanzienlijk en vereenvoudigt ook sommige processen. De meest gebruikte typen actuatoren zijn:

Mechanische aandrijvingen. Ze worden geïnstalleerd op garagedeuren, deuren en luiken. Hierna wordt het mogelijk om deuren en ramen te sluiten en te openen zonder een seconde tijd te verspillen.
Brandblusapparaten. Na het detecteren van een brand stuurt de controller opdrachten naar de actuatoren die verantwoordelijk zijn voor het blussen van de brand. Het blussen kan met water of met een speciaal poeder.
Aandrijvingen voor gordijnen en zonwering. Dit is één aspect van een meerkamer- en lichtregelsysteem. Wanneer je de ‘Cinema’-modus inschakelt, sluit het slimme huis automatisch de gordijnen en zonwering om het donkerder te maken.

Dit is niet de volledige lijst met actuatoren die compatibel zijn met domotica. Er verschijnen voortdurend nieuwe soorten.

Voordelen van automatisering

De technologie in kwestie zou niet zo’n populariteit en vraag hebben gekregen verschillende landen wereld, als het niet veel voordelen had. Het is de moeite waard om de voordelen en mogelijkheden van domoticasystemen te vermelden:

Besparing elektrische energie door een rationeler gebruik ervan, dag en nacht.
Gemakkelijke bediening van multimedia-apparaten en elektrische apparaten vanaf elke plek in huis.
Het verkrijgen van actuele gegevens over de staat van woningen en de mensen die daarin op grote afstand wonen.
Controle op afstand van de toegang van mensen tot gebouwen, waarbij een responsteam wordt gebeld in geval van inbraak.
Het vermogen om brand, overstromingen, gasexplosies in huishoudens en andere incidenten te voorkomen.
Automatisering van bewateringsinstallaties, ventilatie, verwarming van kamers en andere huishoudelijke processen.

Het is opmerkelijk dat u met uw eigen handen een geautomatiseerd systeem kunt maken. Je kunt beginnen met een eenvoudige Arduino-gebaseerde controller, een paar slimme stopcontacten en sensoren die reageren op beweging. Zelfs vanuit deze set is het mogelijk om een complex te maken dat het comfort van de bewoners aanzienlijk zal vergroten, waarmee u elektrische apparaten op afstand kunt in- en uitschakelen en de energiekosten kunt verlagen. Dan kan het netwerk uitgebreid worden.

Tegenwoordig zijn automatiseringssystemen niet langer een dure luxe, maar een technologie die toegankelijk is voor de algemene consument. Als u het leven gemakkelijker en comfortabeler wilt maken, overweeg dan om een domoticasysteem te implementeren.