Роль и значение технологий интеллектуального дома в формировании комфортных условий среды

1.  Введение

Роль и значение технологий интеллектуального дома в формировании комфортных условий среды

Каждая эпоха имеет свои представления о том, что такое современно, удобно, необходимо, красиво. И вряд ли кому-то сейчас покажется нормальным использовать верблюда вместо автомобиля и разводить костер на кухне для приготовления ужина. Мы с удовольствием пополняем ряды бытовой техникой и приборами, не представляем без них нашей жизни, и понимаем, что этот процесс вряд ли пойдет вспять. Это также невероятно, как покинуть современный дом и уйти жить в пещеру, хотя свежего воздуха там больше.

1. Интеллектуальный дом

В каждом современном здании (доме) в той или и иной степени функционирует большое количество оборудования, обеспечивающего быт, комфорт, уют, связь и безопасность, помогающего отдохнуть и создающего полноценную рабочую среду. Удобство управления этими системами, их интеграция друг с другом, возможность слаженно работать вместе, увеличивая тем самым функциональность каждой из них в отдельности – все это и дает возможность назвать такой дом Умным домом!

Представьте:

Вы уже легли спать и вспомнили, что забыли выключить свет в ванной или на кухне. Нет! - Вам не нужно вставать! – Дело в том, что Вы можете выключить свет, во всем умном доме не вставая с кровати. Ведь у Вас установлена система Умный дом. Ваш Умный дом сам обо всем позаботится.

Вам не нужно привыкать к ослепительно яркому свету, когда вы выходите из темноты и зажигаете свет, потому что вы можете не включать его “на полную катушку”, просто включите его до определенного, комфортного уровня яркости.

Или допустим, вы идете по коридору – Вам не нужно щелкать выключателями - свет будет автоматически зажигаться, когда вы идете по коридору и гаснуть, когда коридор пуст.

Вы захотели посмотреть кино. Вам больше не нужно закрывать ставни, гасить свет, разворачивать экран и включать проектор или плазменную панель. Вместо этого вам достаточно нажать кнопку “кино”, все остальное задача Умного дома.

Пока вы на работе или в отъезде система Умный дом будет поддерживать оптимальным образом постоянный микроклимат, сохраняя тем самым уют, комнатные растения и мебель. Она выключит не нужный свет или наоборот будет создавать видимость вашего присутствия, включая и выключая освещение в той или иной комнате время от времени. Умный дом позволит Вам спокойно и беззаботно отдыхать.

Умный дом будет постоянно следить за всеми инженерными системами в доме и не допустит возгорания или взрыва связанного с утечкой газа или испорченной мебели из-за утечки воды.

Также не останется незамеченным проникновение в дом постороннего. Система Умный дом постарается выпроводить его сам, создавая неприятные условия его нахождения в доме и, конечно, он сообщит Вам и на пульт охраны об этом происшествии, воспользовавшись мобильной связью или электронной почтой.

Но вот вы сообщили дому, что вы возвращаетесь. Умный дом автоматически создаст обстановку, подходящую данному времени суток, включит приглушенную музыку, подсветит дорожку к дому.

Вы можете сообщать Умному дому не только о том, что Вы возвращаетесь – Вы постоянно можете управлять ей и получать информацию о состоянии систем в доме, находясь при этом, где угодно. Поэтому вам не нужна больше нянька, которая будет следить, чтобы дети не сидели перед телевизором, пока Вас нет дома. Вы сможете сделать это сами – удаленно. И Ваш Умный дом поможет Вам в этом.

Это только малая часть возможностей, которые открывает Вам Умный дом. Вы наверняка не раз видели подобное в фантастических фильмах. Но сегодня это не фантастика – это реальность. Всего 7-8 лет назад подобное мог позволить себе только Билл Гейтс, но сегодня почти все перечисленные выше функции доступны даже в недорогих системах.

1.1  Зарождение и технологическое развитие Интеллектуального дома. «Умный дом» вчера

История «Умного дома» началась ещё в середине двадцатого века. Уже тогда богатые американцы задумались над тем, как сделать свою жизнь комфортнее. Основной идеей тогда было: передавать по одному кабелю несколько видов информации сразу. Однако с такими темпами развития технологий, какие были в то время, тогдашний «Умный дом» считался уже устаревшим, едва заканчивалось строительство здания. Дело в том, что кабельная система не успевала за развитием компьютерной системы, телефонной, а также за системой безопасности.

К началу 70-х годов появился термин «Smart Home» - «Умный дом». На развитие «Умного дома» были пущены огромные деньги, ведь проект выглядел весьма и весьма прибыльным.

1978 год можно считать годом рождения современного «Умного дома», поскольку история «Умного дома», такого, каким мы его знаем сегодня (с «умной» бытовой техникой, с различными системами освещения, охраны, отопления…) началась именно в тот год. Тогда и была запущена идея, управлять различными системами и датчиками через электропроводку дома. Однако ещё долгое время распахивающиеся двери и свет, включающийся по хлопку, шокировали гостей….

«Умный дом» сегодня

В наши дни подобными фокусами с освещением уже не удивить. Дом становится всё «умнее» и … доступнее.

Управляется «Умный дом» при помощи пульта управления или с сотового телефона, либо через Интернет.

Программное обеспечение позволяет контролировать климат, водоснабжение, управлять освещением, устанавливать параметры безопасности и развлекаться, не прилагая особых усилий. В помещении монтируются датчики, передающие информацию на главный модуль, который изменяет «настройки» дома в зависимости от внешних условий.

Например, освещение управляется при помощи сенсоров, которые реагируют на движение, так что свет выключается, если в помещении никого нет. Это очень удобно, если в доме много комнат и подсобных помещений.

На дворе стало гораздо теплее, а отопление всё ещё работает? Или, наоборот, на улице трещат морозы, а отопительный сезон никак не соизволит начаться? Благодаря «Умному дому» отопительный сезон отныне начинается и заканчивается по желанию жильцов или в зависимости от температуры в доме.

При помощи системы контроля можно менять температуру и влажность в доме по своему усмотрению. А ещё эта система пригодится, когда необходимо уехать на какое-то время, и дома никого не остаётся. Тогда в помещении установится экономичный режим с низкой температурой или отопление отключается вовсе. О своём возвращении жильцы сообщают через Интернет или по телефону, и климат в доме возвращается к привычной температуре и влажности.

В случае взлома система оповестит по телефону или отправит SMS-сообщение, а ещё включит сирену, чтобы отпугнуть воров. Может заблокировать отдельные участки (двери или окна), имитировать присутствие людей или животных в доме.

Развлечения хозяев теперь тоже входят в сферу обязанностей «Умного дома».

Мультирум – это система, при помощи которой можно слушать музыку, регулировать громкость и проводить другие операции, находясь в любой части дома, не важно, где именно установлена аппаратура. Огромное преимущество данной системы – отсутствие видимых проводов и колонок, что весьма удобно при наличии детей и домашних животных. Да и выглядит впечатляюще: звук вроде бы везде, но источника звука не видно. Управлять системой можно с помощью настенных панелей или пультом дистанционного управления.

Другая сторона медали

Есть ли недостатки у этого современного чуда света? Недостаток, пожалуй, лишь один: нельзя бесконечно увеличивать количество подключенных устройств, т.к. это влияет на скорость работы системы. Время от времени придётся корректировать или менять всю систему «Умного дома» для того, чтобы подключить новые модули.

Высокую стоимость датчиков и систем также можно было бы назвать недостатком, если бы они не позволяли сократить затраты на отопление и электроэнергию, не заменяли бы целый штат охранников и не сохраняли наши силы и нервы.

Разумеется, история «Умного дома» не заканчивается на этом. Многие разработчики этих систем считают, что мы до сих пор даже не в середине, а в начале пути к по-настоящему интеллектуальному зданию.

1.2  Система интеллектуальной автоматизации «Умный дом»

Умный дом — это система интеллектуальной автоматики для управления инженерными системами современного здания. Какими именно устройствами можно и необходимо управлять в интеллектуальном доме? Какие преимущества дает данная система и почему это удобно и необходимо

Любому человеку в доме, в квартире или в офисе важно чувствовать себя комфортно и в безопасности. Именно эти две задачи плюс эстетика внешнего вида устройств — и есть основные целевые установки, на которые ориентированы системы «Умный Дом». Интеллектуальная автоматика управляет всеми инженерными системами в доме, позволяет человеку централизованно устанавливать комфортные для себя – температуру, влажность, освещенность в комнатах, зонах, и обеспечивает безопасность.

Система Умный Дом включает в себя следующие объекты автоматизации:

- Управление освещением

- Управление электроприводами

- Климат контроль

- Управление системой вентиляции

- Централизованное управление системами:

Домашнего кинотеатра

Мультирум

Системы видеонаблюдения

ОПС (охранно-пожарная сигнализация)

СКД (системы контроля доступа)

- Контроль нагрузок и аварийных состояний

- Управление инженерным оборудованием с сенсорных панелей

- Сервер управления

Система Умный Дом обеспечивает механизм централизованного контроля и интеллектуального управления в жилых, офисных или общественных помещениях. С инсталляцией подобной системы дома или на работе каждый пользователь получает возможность:

В рамках общей среды обитания задавать параметры собственной индивидуальной среды (свет, температура воздуха, звук и т.д.), в т.ч. сценарии работы системы

Осуществлять управление необходимой системой (освещение, климат, видеонаблюдение и т.п.)

Получать доступ к информации о состоянии всех систем жизнеобеспечения дома (находясь внутри него или удаленно)

Общая схема системы управления выглядит следующим образом:

Центральный процессор управления/главный блок управления

Датчики (температуры, освещенности, задымленности, движения и др.)

Управляющие устройства (диммеры, реле, ИК-эмиттеры и др.)

Интерфейсы управления (кнопочные выключатели, пульты ИК и радиопульты, сенсорные панели, web/wap интерфейс)

Собственная сеть управления, объединяющая вышеуказанные элементы

Управляемые устройства (светильники, кондиционеры, компоненты домашнего кинотеатра и др.)

Вспомогательные сети (Ethernet, телефонная сеть, дистрибуция аудио и видеосигнала)

Программное обеспечение проекта

Основная функция центрального процессора - управление подчиненными ему устройствами с использованием следующих интерфейсов: Ethernet, RS-232, RS-485, IR, аналоговых и цифровых входов/выходов и др. Также центральный процессор управления содержит многозадачную операционную систему, инструментальные средства программирования и в некоторых случаях Web сервер. Датчики располагаются в определенных местах квартиры, которые непосредственно или через промежуточные устройства связаны единой сетью. Интерфейсы управления осуществляют общее управление системами Умный дом.

Общий алгоритм работы системы Умный Дом