Комплексные проекты "умных" домов: технология, описание, задачи. Проект по технологии "умный дом" Необходимое оборудование для умного дома готовые проекты

Дом-3
Одно этажный дом, расчитанный на небольшую семью. Уникальность дома в материалах, использованных для постройки. Стены состоят из живых деревьев. Пол и потолок – это две плиты из сверхпрочных пластиков, состоящих из модулей, соединенных между собой, по принципу пазла. Такой принцип нужен, чтобы незаметная разница в темпе роста между деревьями-стенами не влияла на комфортную эксплуатацию дома.Суть постройки в следуещем:Пластиковое основание укрепляют на подготовленной площадке. По краям основания сделаны выемки диаметром 30% от диаметра среза взрослого дерева.В строго определенном месте под основанием одновременно сажают деревья, после чего, несколько лет контролируют направление их роста.На первый взгляд, такой дом слишком долго строить, но сибирские и американские ученые уже ведут опытные работы по созданию быстрорастущих деревьев.В результате, за несколько лет деревья выростают и вростают в основание, поддерживая его. Таким же образом очередь доходит и до крыши. Учитывая особенность конструкции и необходимость плотного прилегания к деревьям других материалов, составляющих постройку, для кровли предполагается использовать покрытие Ruflex.
Несмотря на кажущуюся мрачность дома, он светлый и теплый. В промежутках, оставленных при "посадке стен", между плитой основания и потолочной плитой, находятся литые рамы из того же пластика, с 6-камерными окнами, занимающими все вертикальное пространство.
Участок под домом представляет собой термо-нишу, уходящую на 8 метров в глубину. Под домом предпологается устройства мини биоэлектростанции, задача которой- выработка энергии для обогрева почвы под домом. Оставшаяся энергия уходит в систему внутреннего отопления дома, осуществляющегося при помощи инфрокрасного излучения. Для удовлетворения остальных энергетических нужд используются три подвижных ветрогенератора, расположенных над домом.
Обогретая почва на ограниченном термосом участке позволит деревьям не замедлять жизненные процессы на период холодов. Известно, что многие растения могут саморегулировать свою внутреннюю температуру. Не давая деревьям "уснуть", мы получаем толстые, дышащие стены с внутренней температурой до 25градусов по Цельсию круглый год.
При создании комплексов таких домов, выгода постройки увеличивается, даже не смотря на свою длительность.
В зависимости от свойств древесины, можно возводить 2-х и даже 3-х этажные здания.
Постройка отличается высокой сейсмоустойчивостью, экономичностью и экологичностью. Полезные вещества, которыми дерево насыщает воздух сделают такой дом настоящим курортом.
+При использовании изобретения моего соотечественника Алексея Стреляева,можно полностью отказаться от централизованных энерго сетей. Речь идет о приборе, вырабатывающим электричество за счет энергии роста растения.

P.S. Забыл ступени ко входу нарисовать)

Проект умного дома представляет собой комплекс электронных устройств, установленный по всему помещению, который исполняет централизованное управление инженерными системами. К инженерным системам относятся канализация, аудио- и видеотехника, газопровод и прочее техническое оснащение квартиры. В этой статье мы рассмотрим общие вопросы при создании умного дома, обзор типовых решений и примеры проектов, которые можно выполнить своими руками.

Типовая структура проекта Умного дома

Система умный дом должна базироваться на следующих принципах:

сбалансированное функционирование всего оборудования;
фиксирование всех событий с детальным отчетом и указанием рабочего прибора;
постоянное отслеживание работы и состояния всего оборудование;
незамедлительное оповещение хозяина о наступлении аварийной ситуации;
быстрое реагирование на событие и анализ ситуации;
предупреждение, предотвращение и ликвидация аварийных случаев;
простота и удобство управления.

Структура умного дома включает в себя климат-контроль, освещение и электричество, безопасность, систему мультимедиа, погоду и полив растений. Для реализации каждого пункта требуется свой набор датчиков и других компонентов.

В состав умного дома входят устройства, которыми нужно управлять (датчики, видеокамеры, интеллектуальные розетки), и приборы, которые производят управление (пульты ДУ, системы связи).

Система умный дом имеет свои преимущества:

экономия времени на настройку и проведение различных операций;
экономия электроэнергии, воды, газа;
настройка микроклимата положительно скажется на здоровье – в системе можно запрограммировать уменьшение температуры ночью, что способствует скорейшему засыпанию;
оповещение хозяина о наступлении какого-либо события;
простота управления – доступ можно осуществлять через приложения на телефоне или планшете;
быстрое реагирование на аварийную ситуацию и возможность ее предотвратить;
возможность программирования уникальных сценариев.

Умный дом не лишен недостатков. Один из основных минусов – это высокая стоимость всего оборудования, его монтажа, содержания и обслуживания. Время окупаемости может быть длительным, особенно при поломке оборудования.

Интеллектуальную систему можно собрать своими руками. Все оборудование и программы управления можно приобрести в магазинах.

Планируя проект, нужно обратить внимание на следующие пункты:

Пользователь. Нужно продумать, как с системой будут обращаться обычные люди. Она должна быть простой, чтобы пользователю не пришлось долго думать, куда нажать и что сделать для совершения операции.
Выбор технологии. Можно сделать беспроводную, проводную или комбинированную систему. Если будет проводная или комбинированная, следует заранее продумать, где будут размещаться кабели, куда помещать элементы автоматизации и розетки. В беспроводной системе нужно решить, где закрепить датчики и приемники, куда поставить повторители сигналов.
Исполнитель. Кто будет заниматься организацией и поддержкой системы – сам человек или фирма.
Автономность. Заранее продумывается функционал и возможности интеллектуального жилища. Нужно также заранее предусмотреть работу системы при отсутствии интенет соединения.
Ядро, управляющее системой. Нужно решить, какое устройство будет подавать команды, принимать сигналы и анализировать полученные данные.
Размещение ядра комплекса. Оно должно находиться в проветриваемом помещении (например, кладовка или шкаф).
Расходы. Сюда относятся как финансовые, так и энергетические затраты.

Разные системы нуждаются в наличии устройства с заранее установленными программами. В качестве такого прибора может выступать компьютер, планшет или телефон.

Выполнение проекта требует понимания и знания основ работы, конфигурации, особенностей комплекса. Перед началом разрабатывается схема умного дома со всеми точками монтажа, способов объединения, контроля.

Для сборки системы можно приобрести готовый набор, в котором будет все необходимое оборудование и инструкция по сборке. Недостатки наборов из коробки – сильно завышенная стоимость, закрытые типы протоколов и систем и отсутствие возможности внесения изменений в систему. Собирая систему своими руками, можно на чем-то сэкономить, но для разработки нужно обладать серьезными знаниями и умениями в области электрики, принципов организации автоматизации, программирования. Также возникает сложность в синхронизации и объединении гаджетов от разных фирм. Придется либо выбирать продукцию от одного изготовителя, либо управлять каждым устройством отдельно.

Состав комплекса напрямую зависит от того, в каком типе помещения он используется. Для частных домов и коттеджей актуальны отопительные системы, водоснабжение, электроснабжение, работающие в автономном режиме. В квартире функции упрощаются из-за подключения к централизованным сетям – здесь достаточно своевременно включать и отключать систему. С увеличением площади и автономности жилища возрастает и количество задействованных механизмов. Чем меньше жилье зависит от централизованной системы, тем больше ресурсов нужно потратить для создания комплекса управления. Также в большом помещении потребуются проводные линии, в то время как в небольшой квартире работу можно осуществлять по радиоканалу.

Процесс монтажа системы умный дом следующий:

проектирование каждого участка, который будет оснащен интеллектуальными приборами;
анализ выбранных подсистем;
изучение возможности установки умных систем;
приобретение нужного оборудования;
прокладка кабелей;
монтаж датчиков контроля;
подключение и установка исполнительных компонентов;
подключение всех составляющих к плате процессора.

Выполнять монтажные работы с электросетью 220 Вольт должен высококвалифицированный мастер с опытом работы. В ином случае есть иск возгорания или поражения электрическим током. Работа должна проводиться с соблюдением техники безопасности.

Когда монтаж заканчивается, производится тестовый пуск системы. Во время проверки проводятся различные ситуации – резкое охлаждение или перегрев помещение, срабатывание пожарных, охранных датчиков, искусственное увеличение или уменьшение освещенности. При неудаче ищется ошибка и исправляется.

Затем начинается отладка системы. Прописываются нужные сценарии, задаются основные параметры работы, выбирается способ управления.

Самый сложный этап – программирование умного дома. Если система коробочная, проблем не возникнет, так как есть программа с прописанными сценариями, которые остается только подстроить под себя. В остальных случаях придется самостоятельно разрабатывать программное обеспечение. Существуют рабочие модули, которые можно скачать в интернете, но их придется переделывать и настраивать под свое оборудование.

Обдумывая возможность установки умного дома, возникает вопрос – выгодна ли такая система. Интеллектуальные технологии делают жизнь не только простой и комфортной, но и безопасной. С умным домом можно не беспокоиться о не выключенной розетке или работающей плите. Через панель управления можно прописать сценарии работы приборов и их расписание. Охранные и противопожарные системы всегда уведомят хозяина и соответствующие службы по возникновении аварийного случая. Особое внимание уделяется климатической системе. Оптимальные температуры сделают жизнь не только комфортной, но и здоровой и экономичной. Впустую тепло расходоваться не будет, что приведет к существенной экономии финансов.

ТОП 5 необычных проектов

Реализация проектов невозможна без умных устройств. Они могут выполнять не только свои классические задачи, но и делать дополнительную работу.

Умный домофон может записывать видео в формате HD 24 часа в сутки. Он ведет ночную съемку, может фиксировать посетителей и сообщать хозяевам о приходе гостей. Даже если дома никого нет, домофон передаст сообщение и покажет трансляцию происходящего в доме.

Важной отличительной особенностью прибора является возможность посетителя совершить звонок владельцам дома. Если они не смогут ответить, с посетителем пообщается встроенный голосовой помощник. Гаджет может записать видеообращение, также он запоминает частых гостей.

Зеркало Mirror

От обычных зеркал Mirror отличается встроенным в него фитнес тренером. Стоит включить прибор, и помещение становится спортивным виртуальным залом. На дисплее зеркала появляется картинка виртуального тренера, который вместе с человеком выполняет тренировку, показывает правильность выполнения упражнений и дает советы. В выключенном состоянии устройство является обычным зеркалом.

В зеркале записано более 50 видов различных спортивных упражнений. Есть программы бокса, йоги, растяжки, фитнеса. С учетом индивидуальных особенностей человека и его предпочтений подбирается оптимальная программа тренировок.

Дополнительно зеркало может следить за состоянием здоровья. Для этого гаджет синхронизируется с фитнес браслетом или другим устройством, считывает информацию и выдает полученные данные на экране.

Интеллектуальный будильник Xiao AI Smart Alarm Clock

Будильник от Xiaomi является полноценным гаджетом для сна и домашних дел. В нем установлен голосовой ассистент, но он различает только китайский язык. Помощник может оповещать о важных событиях, сообщать прогноз погоды, управлять другими бытовыми приборами. Работает прибор через приложение Mijia.

Отличительной чертой интеллектуального будильника является возможность убаюкивать человека на ночь. В памяти устройства записаны различные успокаивающие звуки, способствующие быстрому засыпанию. Чтобы разбудить хозяина, по умолчанию установлен режим нарастания громкости, чтобы пробуждение происходило плавно. Время подъема и смена режима производятся в приложении.

Перерабатывающее устройство Zera Food Recycler

Прибор для утилизации бытовых отходов делает жизнь не только комфортнее, но и безопаснее для окружающей среды. Устройство представляет собой визуально привлекательный белый контейнер размерами меньше, чем посудомоечная машина.

Принцип работы следующие – пищевые отходы укладываются в утилизатор через отверстие, которое потом закрывается крышкой. Мусор попадает в смешивающую камеру, где он перемешивается и измельчается. После этого отходы отправляются в камеру переработки, где они обрабатываются специальным составом. Эта смесь способствует быстрому разложению отходов. В итоге получается экологически чистое готовое удобрение, которое можно использовать в огороде. Полный рабочий цикл агрегат проходит за сутки.

Работает через приложение, в котором пользователь может запускать прибор, получать уведомление об окончании цикла, уточнять статус переработки.

Подобные устройства помогают разгрузить полигоны, сэкономить на транспортировке мусора и значительно улучшить экологическую ситуацию конкретного места.

Это гаджет имеет целый спектр различных задач. Он может определять качество воздуха, замерять его состав, в режиме реального времени выдавать метеорологическую сводку о состоянии окружающей среды в доме и за его пределами. В станцию встроены барометр, термометр, гигрометр. Прибор также умеет определять уровень шума.

Подключение беспроводное. В основном режиме метеостанция не взаимодействует со смартфоном или компьютером, она напрямую подключается к интернету и предает показания на сервер фирмы. Приложения получают информацию с этого сервера и выводят их на экран владельца. Есть возможность посмотреть, что показывают другие устройства рядом с пользователем.

В настоящее время технологии развиваются настолько быстро, что сегодня понятие комфортного жилища это уже не только стильный дизайн интерьера. Настоящий комфортный дом - это умная среда обитания, чутко реагирующая на приказы хозяина и самостоятельно поддерживающая необходимые параметры жилища.

Первая причина, она же самая главная. Умный дом более безопасен, чем обычный. Мы не говорим здесь о всяких шпионских сканерах сетчатки глаза и лазерных датчиках движений. Системы безопасности умного дома включают в себя контроль над сигнализацией, датчиками утечки газа и воды, противопожарные системы и системы видеонаблюдения.

Умный дом, оборудованный датчиками движения и таймерами автовыключения электроприборов, позволяет экономить на электричестве до 40%. Все системы регулировки температуры и тёплых полов будут переводиться в спящий режим всякий раз, как вы уходите из квартиры.

Благодаря объединению всех устройств в одну систему, любую электронику в доме можно контролировать с помощью своего смартфона хоть с другого континента. Будь то телевизор, лампочка в гостиной или замок на входной двери. Всё это завязано в единую систему управлений.

Забудьте что такое флэшки, кабели и переходники. Смотреть фильм, слушать музыку, сёрфить в интернете всё это делать намного удобнее в умном доме, нежели в обычном. Только представьте: вы включаете плеер в спальне и идёте готовить на кухню, где слушаете эту же музыку через кухонные динамики.

Выключили ли вы утюг? Зарыли ли входную дверь? Не оставили ли открытым окно? В умном доме таких вопросов попросту не возникает. В любой момент вы открываете панель управление на своём смартфоне, или ноутбуке и видите все параметры системы управления домом в реальном времени.

Конечно, до человекоподобных андройдов с искусственным интеллектом нам ещё далеко, хотя работы в этом направлении ведутся и достаточно успешно. Но уже сейчас на рынке можно встретить множество предложений небольших домашних роботов, выполняющих какие-то определённые функции. Робот-пылесос, робот моющий пол, робот чистящий окна, в конце-концов робот, напоминающий вам вовремя выпить лекарства или не забыть сходить на прогулку. Всё это уже реальность.

Конечно же, умный дом не может обойтись и без соответствующей бытовой техники. Например холодильники со встроенными планшетами для поиска рецептов, онлайн заказа заканчивающихся продуктов, или следящий за срокком годности всех продуктов, которые в нём находятся. Ну, а как на счёт кофеварок, которые сами готовят вам утром кофе к назначенному времени, или микроволновок, разогревающих еду к вашему приходу с работы?

В современном технологичном доме умными могут быть не только гаджеты и бытовые приборы, но даже стены и пол. Уже сейчас есть технологии позволяющие создавать обои предотвращающие электромагнитное загрязнение и не пропускающие наружу квартиры сигнал Wi-Fi. Или, например, окна-экраны. Считаете это фантастикой? Нет, такая технология была представлена ещё в 2012 году. Совсем недавно испанские разработчики представили умное напольное покрытие, способное обеспечить равномерный и стабильный сигнал Wi-Fi или Bluetooth во всём доме.

Системы мониторинга жизненных показателей могут работать в единой сети с системами умного дома. Они могут выполнять определённые сценарии действий. Например, система, следящая за пожилыми родителями у них дома, может в случае падения кого-то из стариков, через хаб «умного дома» отправлять сообщение об этом родственникам или соседям, включать сигнализацию или отправлять информацию врачу.

Далеко не самый последний по значимости атрибут практически любого дома - это комнатные растения. В системе управления умным домом можно настроить автоматический полив растений в зависимости от погоды, почвы, времени суток и других параметров.

Дело было так. Михаил из Краснодара обратился ко мне с предложением помочь разработать систему ”Умный дом” для его коттеджа. Михаил объяснил, что преследует сразу несколько целей:

Научиться программировать контроллеры Ардуино, улучшить свои знания в области электроники, системотехники, алгоритмизации и т.п. Т.е. научиться разрабатывать достаточно сложные системы. У него есть опыт работы с электроникой, микроконтроллерами. Но что-то подзабыл, отсутствуют фундаментальные знания, скорее он в этой области не профессионал, а любитель. Также он хочет увлечь этой работой своего 14 летнего сына.
С небольшими материальными затратами получить работоспособную, адаптированную под его задачу систему.
Приобрести опыт в разработке систем ”Умный дом”, изучить специфику задач подобного рода.

У Михаила есть 3х этажный дом, на котором он планирует отработать и эксплуатировать систему. Он готов поэтапно устанавливать на объектах дома контроллеры, испытывать их, постепенно включать в систему.

Я подумал, что это идеальная тема для еще одной серии уроков Ардуино. Система ”Умный дом” представляет собой распределенную вычислительную систему:

с множеством самых разнообразных датчиков;
с различными типами исполнительных устройств;
с самыми разными регуляторами;
с несколькими уровнями обработки данных;
с различными средами передачи, в том числе и по беспроводным технологиям;
и т.п, всего не перечислить.

Многие особо отметили мои уроки, в которых я разрабатывал . В этих уроках я не выдал готовый проект, а поэтапно разрабатывал устройство, поясняя каждый шаг. Проект ”Умного дома ” по-другому и не разработать. Уж очень объемная задача.

Мы с Михаилом договорились, что:

Он определяет техническое задание для каждого контроллера, определяет все конструктивные особенности.
Вместе мы разрабатываем электронные схемы узлов.
Михаил собирает контролеры, конструктивно доводит их до законченных устройств.
Резидентные программы пишем где-то вместе, где-то я один. Как пойдет.
Я разрабатываю тестовые программы верхнего уровня (на компьютер).
Михаил все это испытывает на реальных объектах.
Корректируем программы, если надо, и контроллер остается установленным на объекте. Таким образом, система будет постепенно разрастаться.
Михаил выдает мне все результаты испытаний, информацию об объектах, которыми мы управляем и все остальные материалы.
Я постепенно, с пояснениями выкладываю информацию на сайт.

Михаил хочет управлять всем, чем только можно управлять. Система обещает стать огромной. В будущем планируется сделать варианты с полностью беспроводной связью между контроллерами, возможны разные варианты реализации верхнего уровня. Хочется верить, что новый раздел сайта будет объемным и популярным.

Кроме уроков, обучающих материалов я надеюсь, будут разработаны полностью работоспособные контроллеры. Система ”Умный дом”, собранная на контроллерах Ардуино должна стоить очень дешево.

У меня нет опыта разработки подобных систем, но когда проект проверяется на реальном объекте, опыт приходит сам по себе.

Итак, я сформулирую цели нового раздела:

Обучающие статьи, уроки по:
- разработке сложной распределенной вычислительной системы;
- подключению различных датчиков к платам Ардуино;
- управлению исполнительными механизмами;
- разработке регуляторов;
- использованию беспроводных технологий.
Практический опыт, связанный со спецификой разработки систем ”Умный дом”.
Работоспособные проекты контроллеров, из которых может быть создана система ”Умный дом”.
Надеюсь, в итоге получится ”народная” система "Умный дом" с крайне низкой ценой.
Проект будет вестись ”в реальном времени”. Возможны ошибки, доработки.

Система управления “Умный дом”.

Под ”Умным домом” понимают аппаратно-программный комплекс автоматизации и управления различным оборудованием квартиры или дома. Цель – добиться оптимального ресурсосбережения, безопасности, комфорта. Система должна распознавать ситуации, происходящие в доме и реагировать на них соответствующим образом.

Как правило, ”Умный дом” это интеграция в единую систему нескольких подсистем управления:

отоплением, вентиляцией, кондиционированием;
водоснабжением;
освещением;
электропитанием;
обеспечением охраны и безопасности;
управлением сложной бытовой техникой.

Интернет пестрит предложениями по созданию систем ”Умный дом”. Предлагаются готовые модули, из которых пользователь может сам синтезировать систему. Много предложений установки системы “под ключ”. По моим наблюдениям в результате получаются уж совсем простенькие системы, позволяющие только управлять чем-то не вставая с дивана, или цена проекта может достигать 2,5 - 3 миллиона рублей.

Основные принципы разработки системы ”Умный дом”.

Пока приходят в голову следующие принципы. Возможно, жизнь их изменит или добавит новые.

Мы ставим цель – разработать сложную систему из комплектующих с низкой стоимостью. Как следствие – в качестве контроллеров будем использовать платы Ардуино.
Система должна легко расширяться. Контроллеры будем добавлять по мере разработки. Конфигурация системы, т.е. число и типы контроллеров, может быть легко изменена на любом этапе разработки или эксплуатации.
Система представляет собой несколько децентрализованных подсистем, связанных в единую систему в одном узле – центральном контроллере. Т.е. система строится по принципу локальных регуляторов – контроллеров самостоятельно выполняющих задачи даже при отсутствии связи. Например, система контроля протечек воды самостоятельно перекрывает воду в случае аварии. Но управление подачей воды может происходить и от центрального контроллера.
Система может расширяться за счет сегментов с другими сетями, средами передачи данных, как на более низком уровне, так и на более высоком. Например, к локальному контроллеру могут быть подключены датчики или контроллеры по его собственной сети, в том числе и беспроводной. Если не ошибаюсь, такие сети называются гетерогенными. Можно к центральному контроллеру подключить компьютер. Это будет расширение системы в сторону верхнего уровня.
В качестве основной сети связи будем использовать RS-485. Это самый дешевый и надежный вариант организации сети.
В общем случае, питание локальных контроллеров будет происходить от отдельной сети напряжением 12 В. Это позволяет:
- упростить систему – нет необходимости в отдельных блоках питания;
- простыми способами организовать резервное питание от аккумулятора;
- повысить надежность системы - в случае зависания какого-либо контролера, центральный контроллер может перезагрузить локальный контроллеры выключением общего питания.
Постановка технического задания для разработки локальных контроллеров будет происходить "по месту" их установки. Т.е. мы не будем сейчас планировать и детально расписывать, какие контроллеры необходимы, какие датчики или исполнительные механизмы к ним подключать. Когда настанет время разработки конкретного контроллера, мы посмотрим, в каком помещении он устанавливается, какие элементы к нему необходимо подключить и т.п.
Разработка системы будет происходить ”снизу”. В первую очередь разрабатываются локальные контроллеры. На этапе разработки в качестве центрального контроллера будет использоваться компьютер.
- Т.е. мы разрабатываем локальный контроллер.
- Устанавливаем его на объект. Подключаем к сети.
- С помощью компьютера и специальной тестовой программы отлаживаем локальный контроллер.
- Только когда будет разработано и установлено несколько локальных контроллеров имеет смысл разрабатывать центральный. Но даже в этом случае новые локальные контроллеры будут испытываться с помощью компьютера.
В качестве сетевого протокола будем использовать стандартный протокол .
Конфигурация системы будет производиться с помощью компьютера или планшета.
И последнее правило – не иметь никаких догматических правил. Если практика покажет, что в каких-то принципах мы ошиблись, значит надо смело перечеркнуть их и взять за основу новые.

Обо всех этих принципах мы еще поговорим при разработке элементов системы.

Объект управления.

Я уже говорил, что система будет испытываться и эксплуатироваться на конкретном объекте. Это уже построенный таун-хаус (блокированной застройки) с участком прилегающей территории. Здание состоит из 3 этажей и технического прилегающего помещения. План дома выглядит так.

Предварительно Михаил поставил для системы следующие задачи и функции.

Территория.

Управление светом (зональное, с опциональным автономным режимом). Применяются беспроводные модули управления светом 315MHz на которые сигнал передается по воздуху от контроллера через модули беспроводной связи.
Управление поливом (зональное). Обязательный контроль влажности почвы, на основании которого может быть заблокирован полив. Для контроля используется датчик влажности почвы.
Управление системой доступа (ворота, шлагбаум).
Измерение погодных условий (температура и влажность).

Помещения жилые.

Управление светом (по помещениям + зональное).
Управление вытяжной и приточной вентиляцией (по помещениям). Работает автоматически, сравнивая температуру и влажность воздуха снаружи и внутри помещения, а также с возможностью ручного удаленного "оверрайда". Управление двигателем от релейного модуля, датчики влажности и температуры DHT-22, как в п.4
Управление кондиционерами (по помещениям). Применяются ИК-излучатели.
Управление системами полива комнатных растений (индивидуальное по точкам полива). Аналогично п.2, но без контроля погодных условий.
Управление жалюзи, шторами и т.п. (индивидуальное). Релейные модули управления с датчиками концевых положений.
Контроль температуры и влажности (по помещениям). Стандартные датчики DHT-22
Контроль загазованности (утечка газа, CO2, дым) (по помещениям "риска").
Контроль присутствия человека (по контрольным помещениям).
Управление силовыми розетками и потребителями (в зависимости от проекта и потребностей). Стандартные релейные модули.
Управление мультимедиа устройствами.
Интернет вещей (контроль состояния и управление отдельными приборами – холодильник, например).

Помещения технические

Управление централизованной системой водоснабжения (включая учёт).
Управление централизованной отопительной системой (включая учёт).
Управление централизованным электроснабжением (включая учёт).

Схематично он изобразил задачи системы ”Умного дома” так.

Все это только предварительные требования. Функции каждого локального контроллера, а значит и всей системы, будут определяться на этапе его разработки ”по месту”. Я привел этот перечень скорее, чтобы показать масштабность проекта. Насколько я понял, Михаил придерживается принципа – система должна делать все, что можно делать.

На форуме сайта я создам раздел для обсуждения проекта. Если вопросы объемные, требуют представления схем или скетчей, просьба общаться там, а не в комментариях.

Прогресс неумолимо движется вперёд. Многие вещи, которые еще совсем недавно казались футуристичными, сегодня стали обыденными. В последние годы уверенно набирает популярность установка систем умный дом.

Попробуем разобраться, что они из себя представляют – каприз в погоне за модой, или незаменимый атрибут жилых помещений ближайшего будущего.

Что такое умный дом?

В природе человека заложено стремление к упрощению своего существования. На протяжении 20-го столетия людьми создано множество бытовых приборов и приспособлений, облегчающих хлопоты по хозяйству.

Такая потребность была продиктована растущим темпом жизни, каждая минута в плотном графике стала иметь решающее значение для жизненного комфорта в целом.

Логическим развитием этого процесса стало бы объединение различных гаджетов в одно целое, что позволит экономить еще больше времени и не забивать голову лишними действиями. Таким решением для офиса и дома стала система умный дом.

Простым языком её можно охарактеризовать как перенос в одно место средств управления освещением, отоплением, кондиционерами, сигнализацией и некоторой бытовой техникой.

Хотите, чтобы заходя домой для вас открывались шторы, включалась музыка или разогревался кофе?

А как вам смс-информирование в реальном времени о внештатных ситуациях или о соседе, стучавшемся в дверь пока вас нет дома? Более того, его фото система умный дом может отправить на ваш телефон, зафиксировав камерой. Сегодня всё это возможно.

Возможности системы

Функциональность и устройство зависят от потребностей и финансовых возможностей потребителя. Перечень конфигураций очень обширен, но любая схема системы умного дома включает в себя три основных элемента:

Многочисленные датчики, собирающие информацию о температуре воздуха и поверхностей, положении ворот/дверей, передвижениях, яркости света и так далее.

Исполнительная система, отвечающая за передачу сигналов на подключенные к системе устройства. Импульс может быть как механическим, так и электрическим, в зависимости от конструктивного принципа взаимодействия.

Блок управления системой умный дом, в котором пользователь получает доступ к функциям всех объединённых приборов и устройств. Стационарный блок с помощью программного обеспечения может дублироваться на смартфон или персональный компьютер.

Управление климатом предоставляет возможность поддерживать постоянную температуру и влажность в помещении без участия человека, а также максимально рационально расходовать энергию в отсутствие хозяина.

Датчики современных систем заметят, что в никого нет дома, а значит нет смысла держать заданную температуру в 24 градуса - это лишние затраты, и система понизит её до комнатной. Гигростаты проконтролируют уровень влажности, а специальные испарители и осушители при необходимости подгонят его под нужный показатель.

Управление теплыми полами, батареями и другими отопительными приспособлениями предотвратит перегревание помещения и поможет сэкономить на коммунальных платежах или топливе, если отопление автономное.

Контроль освещения позволит задать параметры световых устройств при определенных условиях. Самым простым вариантом - включением света при фиксации движения, никого уже не удивить. Такой метод давно уже применяется при уличном освещении.

А вот поддержание определенного уровня света с помощью регуляции осветительных приборов и положения штор, в зависимости от времени суток, уровня естественного света и погоды за окном - это уже интереснее.

Заданные показатели будут автоматически сохраняться и обеспечивать комфортную среду для рабочего кабинета или активно используемого гаража.

Сложность средств сигнализации и безопасности зависит от того, где применяется. Система умный дом для квартиры, как правило, не отличаются от стандартных сигнализаций, устанавливаемых охранными предприятиями.

В случае с частным домом с придомовой территории вариации разнообразней. В стандартную охранную систему интегрируются дополнительные датчики движения, устройства наблюдения, становятся доступными нежелательные в многоквартирных домах функции сирены.

Для особых ленивцев производители предлагают огромный выбор дополнительного расширения функционала за счет программного управления мультимедийными системами, кухонными приборами и другими решениями, вплоть до экзотических.

Например, в последнее время набирают популярность роботы уборщики, вполне доступные по цене. Когда все хозяева жилища уходят по делам, датчики это видят и запускают забавные машинки, которые катаются по полу, собирая пыль и мусор.

Как выбрать подходящий вариант?

Рынок представлен большим количеством производителей, оказывающих услуги на любой кошелёк и запросы.

Поэтому если ваши потребности ограничены только финансами, и если они ограничены, следует определиться, какие функции реально нужны, а какие хочется просто «чтобы были», или похвастаться перед друзьями.

Определенные ограничения может накладывать тип помещения. Так, в случае с квартирой или домом с уже готовой отделкой, может потребоваться беспроводная схема коммуникаций, а она дороже и менее надежна, чем проводная.

В любом случае, даже если вы немного переплатите, заказав ненужные функции, затраты с лихвой окупятся совершенно иным уровнем комфорта, который непременно окажется по душе всем членам семьи. И ни об одной потраченной копейке сожалеть не придётся.