Описание, принципы системы "Умный дом"

Вы хотите иметь свой "Умный Дом"­? Сделайте три шага и получите его!

Вы утвердительно ответили на вопрос в оглавлении этой статьи? Поздравляем! Вы уже на пути к своей мечте! Но если вы плохо знакомы с принципами системы «Умный Дом» наверняка вам хочется узнать о нём побольше. Итак… начнем по порядку.

   Если вы считаете, что «Умный Дом» надо обязательно строить с «нуля», то мы должны заверить вас, что это совсем не так. «Умными» могут стать как дома и коттеджи, которые находятся ещё на стадии проектирования, так и те и те, в которых уже живут люди. Разумеется, в новом доме установка система несколько проще, но и в жилых домах можно совершенно спокойно устанавливать систему «Умный дом».

   Первый шаг. Сперва-наперво следует определиться с тем, что вы хотите получить от установки системы «Умный дом». Именно сейчас вам предоставляется простор для полёта вашей фантазии.  Но в то же время, всё управление системой может быть логически разбито на подсистемы, которые можно устанавливать как вместе так и отдельно. Вот эти подсистемы:

   1). Подсистема управления освещением. Это самая широко распространённая подсистема, она позволяет реализовать управление освещением разбитого на группы, регулировать плавность (или моментальность) включения и выключения света, можно дистанционно устанавливать требуемый уровень яркости. И при всём этом система не требует замены ламп и светильников, которые уже установлены в доме – будут использоваться те, которые есть. 

Пример. Допустим, что в вашем доме много комнат (скажем, больше 10). Представьте, что в 5-7 комнатах включен свет. Вряд ли вам понравится идти по всем комнатам и проверять, горит там свет или нет и если горит, то выключать его. Конечно, это неудобно. Система Умный дом позволяет не задумываться об этой проблеме. При уходе хозяев система самостоятельно определяет их отсутствие и автоматически выключает свет. Кроме того, можно вручную отключать свет во всём доме с одного выключателя у выхода из дома. Стоит ли говорить о выгодах, которые несёт такая автоматическая экономия электроэнергии?! Не говоря уж об удобстве.

   2). Подсистема домашний кинотеатр. Система Умный дом с подключённой подсистемой «Домашний кинотеатр» позволит избавить вас от огромного количества пультов дистанционного управления всей аудио-видео аппаратурой, которая есть в доме. Вы просто представьте себе сколько необходимо совершить действий, только чтобы включить телевизор для просмотра фильма, следует также включить аудиосистему, DVD плеер, выключить свет, нажать Play... А в Умном доме для всего этого потребуется нажать только одну кнопку.

Пример. Вы приехали с работы, в доме собралась вся ваша семья. Все хотят отдохнуть и пришли в гостиную для просмотра видео на мягком диване. Вот все уселись, но теперь кто-то должен выключить свет. Но ведь все уже сидят и никому не хочется вставать с мягкого дивана. Но если в вашем доме установлена система Умный дом у вас не возникнет такой проблемы. Вы просто нажмёте на одну кнопку - "Режим Домашний кинотеатр" и всё. После этого система автоматически переведёт свет в комнате в приглушённый режим. Такой приглушённый свет предоставляет возможность зрителям настроиться на просмотр фильма и сесть поудобнее, пока свет не погас окончательно. Также система проследит за тем, чтобы, если за окном ещё светло, автоматически опустились шторы или закрылись жалюзи. Ну, а потом, собственно, система начинает подключать аппаратуру, вводящую вас в мир совершенного видео и качественного звука. И вы даже не заметите, как постепенно полностью погаснет свет. Время просмотра фильма пролетит как одно мгновение. После того, как фильм закончится, система в обратном порядке вновь включит свет в помещении, откроет окна и отключит (при необходимости) аудио-видео аппаратуру.

   3). Подсистема управления климатом. В современном мире используются десятки видов обогревательных приборов, включая теплые полы и кондиционеры. И каждый обогревательный прибор требует управления собой. Индивидуального. Но! Система «Умный дом» позволяет централизовать управление всеми этими приборами, даст вам возможность устанавливать нужную вам температуру в градусах, и даже настроить изменение микроклимата в доме и в каждом отдельном помещении дома в зависимости от времени суток или любых других параметров внешней среды.

Пример. Помните случаи, когда вы просыпались ночью в поту с раскалывающейся головой, с сухостью во рту. Почему так происходит? Да всё просто. В доме ночью стало слишком жарко. Вам перестало хватать свежего воздуха. Очень часто, чтобы хоть как то понизить температуру в доме, люди пользуются кондиционерами. Но ведь кондиционеры тоже сушат воздух во время функционирования. Вот и получается, что при высоких затратах на разнородную технику, которая управляется индивидуально, вы получаете псевдокомфорт, да ещё с солидными затратами. Система Умный дом позволяет устранить этот недостаток, проистекающий из-за отсутствия централизованного управления. Ведь экономия электроэнергии тоже заложена в программу системы «Умный дом». Система будет бдительно следить за тем, чтобы обогревательные и охладительные приборы не работали одновременно, да и влажность воздуха в доме будет контролироваться системой и поддерживаться на комфортном для хозяев уровне.

   4). Подсистема безопасности и сигнализации. Ваш дом, оснащённый системой «Умный дом» можно настроить так, чтобы система оповещала вас о состоянии дел дома по заданным параметрам посредством СМС на ваш мобильный телефон. Например это могут быть данные об открытии/закрытии дверей или ворот, о включении/выключении света, нахождении в доме посторонних. Посредством СМС со своего мобильного телефона вы можете управлять всеми параметрами дома удалённо.

Пример 1. к примеру, если вы уехали из дома на работу. Как уже говорилось выше, систему можно настроить так, чтобы при уходе хозяев все двери, ворота, калитки, рольставни автоматически запирались, свет выключался (или переходил в режим имитации присутствия). Если во время вашего отсутствия в дом проникнет посторонний, об этом в течение 2 секунд станет известно вам и охране, осуществляющей охрану вашего дома. Когда вы будете подъезжать к своим воротам, они автоматически откроются, получив сигнал от беспроводного датчика, которым будет оборудован ваш автомобиль. Дом вовремя подготовится к вашему прибытию (зажжётся свет, включится чайник, телевизор или музыкальный центр, если это необходимо).

Пример 2. Или другой пример... Допустим вы задерживаетесь на работе (решаете какие-то важные вопросы) и совершенно забыли, что к вам сегодня приезжают гости или родители. Как правило, в этом случае вашим гостям придётся или ждать вашего приезда или уехать несолоно хлебавши. Но Ваш дом, оборудованный системой «Умный дом» позволяет удаленно по СМС или интернет, впустить во двор машины гостей, отпереть им дверь дома и обеспечить развлечение гостей до вашего приезда. При этом безопасность и комфорт нисколько от этого не пострадают.

   Подсистема управления водоснабжением и вентиляцией. Данная подсистема позволяет закрывать/открывать задвижки и клапана водоснабжения, в том числе и при возникновении протечек. Осуществляя контроль качества воздуха, умный дом, оснащенный данной подсистемой, сможет правильно вентилировать помещения.

Пример 1. Множество людей каждый день сталкивается с затоплением помещений водой. Ущерб зачастую бывает очень велик. Умный дом оснащен "страховкой" от этих проблем. Прорыв трубы, поломка крана, не вызовет затопления целых этажей. При малейшем появлении воды, будет перекрыт весь её доступ в дом.

Пример 2. Запахи в некоторых помещениях, не качественный воздух, могут возникать почти в каждом доме. Умные дома не допускают загрязнения воздуха, анализируя уровень его чистоты.

   Подсистема визуализированного и удаленного управления. Для владельцев загородных домов, коттеджей и просто часто путешествующих людей данная подсистема будет незаменима. Удаленное управление позволяет контролировать состояние Вашего жилища через Интернет из любой точки мира. Кроме этого владельцу предоставляется возможность управления домом с помощью сенсорных панелей и карманных компьютеров как стационарных, так и переносных.

Пример 1. Управлять множеством подсистем дома становиться просто, когда всё управление собрано в одно место. Идеальное решения для этого беспроводные сенсорные панели. Прикосновением пальца Вы можете изменить температуру в доме, уровень освещения, включить кинотеатр, открыть ворота гостям, пообщаться в интернете и многое другое. Доступ к виртуальному столу панели может быть с работы, дачи, из другой страны. С умным домом границы и беспокойство пропадают.

Делая выбор в пользу той или иной подсистемы, стоит помнить, что, во-первых, решение принимаемое Вами не обязательно является окончательным, в любой момент Вы можете дополнить Ваш умный дом новыми возможностями. А, во-вторых, о том, что описанные выше возможности не являются полным функционалом, это всего лишь типовые примеры, а возможности системы могут быть значительно расширенны объединением и интеграцией отдельных подсистем и Вашим воображением.

   Второй шаг. Далее необходимо определить сколькими объектами Вы хотите управлять. К примеру, если это освещение, то необходимо подсчитать количество групп в Вашем доме, если это подсистема климата, то определить количество нагревателей и кондиционеров и так далее. Опять-таки помните, что внедрять систему можно постепенно, автоматизируя помещение за помещением.

   Третий шаг. В заключение от Вас требуется подключить свое воображение для определения поведения дома. Здесь Вы вольны осуществить все Ваши потребности и желания по управлению домом. Внимательно посмотрите на Ваш домашний быт со стороны и задумайтесь, а что если бы дом делал это за меня... Запишите все что придет в голову, и я могу Вас поздравить, ведь Вы практически сделали умный дом. Останется прийти к нашим специалистам со своими идеями, выслушать их мнение и позволить им реализовать систему Вашей мечты у Вас дома.

Как управлять умным домом?

 

   Как управлять умным домом?

   По роду деятельности мы часто слышим от людей: "А как мой дом может стать умным?" или "А что же делает эти дома умными?". Давайте разберемся в том, как мы с Вами понимаем термин "умный". Сразу стоит заметить, что это один из тех терминов, которые изначально применялись для характеристики людей и только людей. Умного человека можно охарактеризовать, как смышленого, рассудительного и, в конце концов, обладающего разумом. В этом то и кроется тайна умных домов, получивших такое название за наличие именно разумного поведения. Однако, не для кого не секрет, что разум людей раскрывается в их общении. Умные дома в этом не являются исключением, имея возможность общения с человеком, выраженную в обмене информацией, получении команд и отображении данных. Не будем вдаваться в подробности общения людей, думаю, здесь и так все понятно. Но как люди взаимодействуют с умным домом? Как этими домами управлять?

   Поведение умных домов можно условно разделить на две части. Первая — это "автономное" поведение. Сценарии подобного управления лишены человеческого вмешательства и представляют собой конкретную реакцию системы на "нечеловеческое" воздействие окружающей среды. Примерами такого поведения могут служить сценарии управления безопасностью дома (сигнализация), защиты от протечек воды и утечек газа и др. Однако, даже эти сценарии требуют банального включения/выключения хозяином дома. Здесь мы сталкиваемся со второй частью поведения умного дома, или "поведением через общение". Сценарии этого вида для выполнения определенных действий требуют управляющего вмешательства человека. "Ну и каким образом я буду осуществлять это вмешательство?" - спросите Вы. Хочу Вас сразу предупредить, что существует огромное множество возможностей и средств подобного управления. Итак, начнем от простого к сложному:

- Кнопки и выключатели. Наиболее простой способ управления умным домом. Те самые выключатели, которыми Вы раньше просто включали/выключали свет, легко превращаются в средство управления умным домом. По нажатию на выключатель, к примеру, Вы можете активировать "режим сна" в спальне, когда идете спать, - свет плавно погаснет, закроются занавески, слегка понизится температура на кондиционере, установится будильник.

- ИК-пульт. Всем известные "дистанционки" от телевизоров и другой домашней аппаратуры прекрасно подходят для управления домом. Каждая кнопка любого пульта может быть перепрограммирована на любые действия, будь то включение освещения или нагрев теплого пола.

- Мобильный телефон. Крепко вошедшие в нашу жизнь мобильные телефоны всегда под рукой и могут быть также использованы для управления. Причем это может быть управление по SMS-сообщениям из любой точки мира, где есть роуминг Вашей сети и управление по Bluetooth внутри дома. Только представьте... Вы собираетесь на дачу и за час до приезда отправляете SMS с текстом "Включить баню", менее чем через минуту дом отвечает "Баня включена", а, приехав на место, Вы не тратите время зря. Или подъехав к ограждению Вашего загородного участка поздно вечером, Вы достаете телефон и по Bluetooth включаете наружное освещение участка, открываете двери ворот гаража.

- Стационарные и карманные компьютеры. Имея в распоряжении компьютер, Вы можете с легкостью интегрировать его с умным домом, превратив его в сервер системы. Тем самым Вы получите возможность визуализированного управления, сбора данных для статистики. Объединив персональный компьютер с карманным в сеть, Вы получите беспроводной, интерактивный пульт управления. Кроме этого компьютер подключенный к сети Интернет позволит Вам получать доступ к управлению умным домом из любой точки мира.

- Сенсорные панели. В качестве многофункциональных интерактивных пультов могут быть также использованы как проводные, так и беспроводные сенсорные, которые могут быть переносными или встроенными в стену. Представьте, что у Вас на столе лежит панель, несколькими прикосновениями к которой можно включить любимую музыку, выключить освещение в любом помещении дома, получить данные о текущей температуре воды в бассейне.

   Рассматривая возможности управления Вашим умным домом, не пугайтесь разнообразия, не верьте кажущейся сложности всего этого и помните, что умные дома были изобретены именно для того, чтобы избавить Вас от лишних забот и от нынешнего несметного количества выключателей, пультов и кнопок, чтобы сделать управление домом более комфортным и удобным, чтобы позволить Вам полностью контролировать жилище и управлять реальностью в нем

Краткое описание системы LanDrive

 

   Описание системы LanDrive

 

   LanDrive2 - это универсальная классическая шинная распределенная система управления. Предназначена для управления внутренним и уличным освещением, силовыми нагрузками, электроприборами, а также такими системами как отопление, кондиционирование, вентиляция, охранная сигнализация, контроль доступа, контроль протечек воды. Также возможно управление: аудио-, видеотехникой, жалюзи, рольставнями, шторами, воротами, насосами, двигателями. Управление происходит с пультов ИК, беспроводных панелей управления I-Pod, I-Pad, I-Phone, а также компьютеров, мобильных телефонов, а также локально или через интернет.

 

   Структурно система состоит из центрального контроллера и исполнительных модулей, связанных между собой сетью "витая пара" RS-485. К исполнительным модулям подключаются управляемое оборудование. 

 

 

 

 

Для взаимодействия используется широко известный протокол Modbus/RTU, таким образом система LanDrive является открытой, а команды управления приложены к каждому изделию серии. Оборудование поддерживает стаедартные для Modbus скорости обмена информацией 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 76800, 115200 кбит/c, что, достаточно для мгновенного выполнения команд и не ухудшает качества связи на достаточно больших расстояниях до 1,5 км. Максимальное количество устройств, управляемых одним главным контроллером - 247. Возможно объединение нескольких главных контроллеров в одну сеть. Питание осуществляется от стабилизированного промышленного блока питания. Для абсолютной надежности рекомендуется устанавливать блоки бесперебойного питания на аккумуляторных батареях.

   Ввиду использования широко распространенного протокола Modbus/RTU возможно включение в систему оборудования сторонних производителей, например, подключение графических панелей управления, комнатных термостатов, датчиков и др. Также возможно использование устройств серии LanDrive в других системах.

   Используя любой Modbus OPC сервер, возможно управление системой без центрального контроллера, с компьютера. Также возможна интеграция в любую SCADA систему.

   Элементами системы являются:

- Центральный управляющий контроллер SPIDER, позволяющий управлять всеми устройствами по заданным сценариям.

 

- Релейные модули, обеспечивающие коммутацию мощной нагрузки.

 

- Диммирующие модули, обеспечивающие возможность плавного изменения мощности в нагрузке.

 

- Модули инфракрасной связи, обеспечивающие прием команд с пультов дистанционного управления и передачу сохраненных команд на бытовые устройства.

 

- Модули с 4-мя цифровыми входами, обеспечивающие опрос нескольких датчиков.

 

- Модули расширения с аналоговыми входами-выходами, обеспечивающие опрос аналоговых датчиков, например, температуры, и управление аналоговыми устройствами.

 

- Модули и датчики сбора информации: температуры, влажности, движения.

 

- Датчики сбора информации.

 

- Блоки питания всей системы и центрального контроллера.

 

- Панели управления, I-Pod, I-Pad, I-Phone, PC

 

- Программное обеспечение для настройки системы LanDrive ConfiguratorPro

 

- Программное обеспечение для панелей управления INSYTE MediaCenter

 

 

 

 

Центральный контроллер.

 

 

   Центральный контроллер может использоваться как в настольном варианте, так и монтироваться на DIN-рейку. Программируется с персонального компьютера с помощью программы LanDrive Configurator через USB-порт или Ethernet-подключение. После программирования компьютер не используется для работы системы. Центральный контроллер является высокоинтегрированным устройством в широким набором периферии. С помощью него возможно создание:

 

- проводных сетей "умного" дома INSYTE LanDrive,

 

- беспроводных сетей "умного дома" INSYTE ZigDrive,

 

- комплексные системы сбора и учета данных о потреблении ресурсов, АСКУЭ по Ethernet, Internet

 

- систем охранно-пожарной сигнализации, в том числе и по сетям GSM,

 

- систем оповещения и удаленного управления по сетям GSM, Ethernet, Internet

 

- систем контроля доступа,

 

- систем протечки воды и утечки газа,

 

- систем климат-контроля,

 

- систем управления оборудованием "мультирум",

 

- систем диспетчеризации, распределенного управления и мониторинга по интернет и локальным сетям, в том числе групп зданий в коттеджных поселках, сотовых станций, очистных сооружений, серверных по сетям GSM, Ethernet, Internet

 

- систем автоматического ввода резерва (АВР),

 

- систем управления котельными по сетям GSM, Ethernet, Internet.

 

Релейные модули.

 

 

   Управляемые релейные модули выпускаются в двух исполнениях – миниатюрном для встраивания, например, в стаканы розеток под выключатели и розетки, и для установки на DIN рейку. Устройства, устанавливаемые на DIN-рейку, имеют большую коммутируемую мощность.

 

Диммирующие модули.

 

 

   Управляемые диммирующие модули выпускаются в двух модификациях – требующие подведения нуля и фазы, и "разрывные". Вторые удобны для монтажа в стаканы выключателей, где не проведен нуль.

 

Модули инфракрасной связи.

 

 

   Трансиверы (приемопередатчики) инфракрасных сигналов выполняются во встраиваемом виде. Комплектуются шлифованной металлической панелью покрытой лаком, различных цветов. Являются универсальными, позволяют распознавать, запоминать и воспроизводить ИК-команды любого производителя.

 

Модули с цифровыми входами.

 

 

   Выпускаются в миниатюрных корпусах, что позволяет встраивать в стандартные стаканы выключателей. К клеммам модулей подключаются датчики имеющие выходы типа "сухой контакт".

 

Модули расширения.

 

 

   Расширенные модули для подключения датчиков с универсальным количеством входов и выходов управления. Выпускаются в DIN-корпусах.

 

Датчики.

 

 

   Датчики движения, освещенности и т.д. Возможно подключения датчиков различных производителей.

 

Блоки питания.

 

 

   Стабилизированные промышленные блоки питания. Система на выбор комплектуется блоком питания соответствующей мощности.

 

Монтаж

 

 

   Монтаж системы ведется классической экранированной витой парой FTP. Кабель скрыто прокладывается по периметру помещения с ответвлениями к каждому устройствуLanDrive. Пример монтажа модулей приведен на рисунке ниже.

 

 

 

 

В месте соединения, у кабеля снимается внешняя и внутренняя оплетка на отрезке примерно 1,5-2,0 см, далее он скручивается и закрепляется обжим наконечниками.

 

   Если монтаж осуществляется ранее установки модулей на продолжительное время, необходимо не разрезая шину, оставить запасы кабеля (петли) в местах будущего расположения модулей. Кабель подводится ко всем стаканам выключателей, розеток (если необходима их автоматизация), во все потолки. Кроме этого необходимо пробросить кабель по всем периметрам всех помещений. Это решит все вопросы по внезапному изменению планов точек автоматизации заказчиками.

 

   В системе LanDrive необходимо программирование главного контроллера и исполнительных модулей. Для этого используется программа LanDrive ConfiguratorPro.