Если данные, полученные в режиме реального времени, не соответствуют заданным, блок управления выдает соответствующие команды, которые позволяют внести коррективы. И все это обеспечивает бесперебойную работу приборов.
Как работает умный дом? Разбор на примере решения Aqara
Сегодня мы узнаем, что такое умный дом и как он работает. Какой самый простой способ его установить? Сколько усилий и сколько денег это стоит?
Почти все технологии идут по одному пути: сначала технология дорогая и громоздкая, и позволить себе ее могут только богатые или небольшой круг энтузиастов. Но постепенно технология становится все дешевле и сложнее и в конце концов становится само собой разумеющейся. Так было с Интернетом, мобильными телефонами, а теперь и с «умным домом».
Несколько лет назад умный дом был совсем не по карману. Сейчас вы можете купить начальный комплект умного дома за 5-6 тысяч рублей и наслаждаться жизнью. Пришло время разобраться, как на самом деле работает умный дом. Давайте развеем мифы, которые уже накопились.
В качестве примера возьмем недорогие, но качественные устройства Aqara.
Структура сети
Существует множество заблуждений об умном доме, и первое из них заключается в том, что умный дом — это просто набор лампочек и всяких чайников с Wi-Fi. Короче говоря, это учреждение по уходу за больными. Но это совсем не так. Умный дом гораздо интереснее.
И для начала, он не работает с Wi-Fi. А почему? Сеть Wi-Fi построена в форме звезды: В центре находится контроллер, то есть Wi-Fi роутер, а на спицах звезды — устройства.
Такая схема совсем не подходит для умного дома. Во-первых, потому что устройства не могут напрямую общаться друг с другом, а передают информацию через маршрутизатор. Во-вторых, эта сеть не масштабируется; куда идет маршрутизатор, туда идет и умный дом. К сожалению, он не достигает цели.
Кроме того, Wi-Fi потребляет много энергии. Поэтому умный дом работает не с Wi-Fi, а с собственными протоколами. И самым распространенным протоколом является Zigbee. Устройства Aqara работают именно с этим протоколом. Вообще, таких протоколов много, и они разработаны интересным образом. Если они вас заинтересуют, мы напишем о них отдельную статью.
В сети Zigbee данные могут идти не только от устройства к контроллеру, но и от устройства к устройству, а затем к контроллеру. Такой тип сети называется mesh (или mash) сетью, и здесь мы сразу получаем массу преимуществ:
- Каждое новое устройство расширяет охват сети и увеличивает отказоустойчивость. Поэтому такой умный дом будет работать реально везде: по всей площади квартиры или дома.
- Такой умный дом не нагружает вашу сеть Wi Fi, так как к Wi Fi подключено только центральное устройство, контроллер, а все остальные устройства умного дома работают в своей сети — Zigbee.
- Ну и главное, такие устройства потребляют очень мало энергии. Поэтому различные умные датчики могут жить годами на одной маленькой батарейке.
Получается, что для работы «умного дома» нужен дополнительный центр. И здесь компания Aqara пошла на хитрость: она наградила эти центры дополнительными функциями. Узел Aqara M1S, например, может использоваться в качестве ночника и имеет встроенный датчик освещенности. Узел M2 управляет кондиционерами, звуковыми системами, телевизорами и многим другим, но об этом подробнее позже. Еще один концентратор умного дома — это встроенная камера видеонаблюдения. Другими словами, вы не только не перегружаете свою сеть Wi-Fi, но и получаете дополнительные функции. Короче говоря: чистое удовольствие
Правильный и неправильный умный дом
На этом этапе важно отметить, что существует правильный умный дом и неправильный умный дом. В неправильном умном доме реакция на все ваши манипуляции, сценарии включения/выключения и т.д. может быть очень медленной. Например, если вы пользовались умным домом Xiaomi и приложением Mi Home, вы понимаете, о чем я говорю.
Почему так?
Умные устройства Xiaomi принадлежат одному бренду, но они часто работают с разными стандартами. Некоторые работают через обычный WLAN, другие через Bluetooth, а часто даже нет центрального концентратора. Поэтому устройства просто не могут общаться друг с другом. И все ваши манипуляции осуществляются через китайский сервер. Поэтому пинг огромен, а иногда вы просто не можете дозвониться до сервера.
В настоящем умном доме, к которому относится Aqara, реакция на все ваши манипуляции практически мгновенная, потому что все происходит внутри локальной сети и все работает без подключения к Интернету, за исключением, конечно, дистанционного управления.
Умный дом Яндекс с Алисой
Яндекс выпустил отдельное мобильное приложение «Дом с Алисой» для управления умным домом Яндекс. В видеоролике рассказывается о приложении.
В этом видео вы можете увидеть, как работает «Умный дом» Яндекса. Как настроить Яндекс Пульт, Яндекс Свет и Яндекс Розетку.
Настройка и управление умным домом Apple HomeKit с помощью Siri на русском языке через колонки HomePod
Появилось так много систем умного дома и так много различных типов умных устройств, что возникла огромная путаница, мешающая людям разобраться в этой новой и интересной теме. Что еще хуже, на рынке есть компании, которые вводят нас в заблуждение: Они продают свои устройства без сертификации Apple и Google и расхваливают свои системы умного дома как современное и гибкое решение.
Одни считают, что умный дом — это слишком «сырая» и инновационная технология и что в России ей еще предстоит пройти долгий путь. Другие, напротив, хотели бы сделать свой дом более инновационным и комфортным уже сегодня, но не знают, с чего начать. Третьи считают, что умный дом — это дорогая игрушка для богатых, которая обойдется в миллион. Пришло время развеять мифы и внести ясность. Мы постарались сделать эту статью понятной для всех, кто интересуется умным домом.
Что такое Умный Дом
Умный дом — это система взаимосвязанных устройств, которые помогают выполнять повседневные задачи в доме или квартире.
Многие ошибочно полагают, что умный дом — это специально спроектированный коттедж со сложными электрическими схемами и дорогой, уникальной бытовой техникой. Но на самом деле умный дом — это просто набор устройств, которыми можно управлять с помощью смартфона или даже голоса. И неважно, где находятся эти устройства — в доме или на даче.
В более широком смысле умный дом или система домашней автоматизации — это система взаимосвязанных устройств, которая помогает решать повседневные задачи в доме/квартире. С помощью этой системы вы можете контролировать и управлять освещением, температурой, влажностью, безопасностью и даже такими приборами, как холодильник, стиральная машина, микроволновая печь и многие другие электрические устройства.
Важно понимать, что не все устройства являются «умными». Устройство может называться «умным», если оно может осуществлять беспроводную связь с другими устройствами.
Все «умные» устройства можно разделить на два типа:
- Датчики (сенсоры) – получают информацию из окружающей среды и передают ее другим устройствам. К ним относятся датчик движения, датчик протечки воды, датчики температуры и др. Также к сенсорам можно отнести и устройства с голосовыми помощниками, которые способны распознавать вашу речь и передавать сигнал на выполнение команды. Но об этом позже.
- Исполнительные устройства (акторы) – это все те умные электроприборы, которые выполняют команды: лампочки, выключатели, розетки, кондиционеры, увлажнители воздуха, камеры, замки, двери гаража и многие другие.
Внимательный читатель скажет, что, исходя из этих определений, даже обычную лампочку в сочетании с датчиком движения (такая система используется повсеместно уже много лет) можно отнести к компонентам умного дома. Я думаю, что это так, но современная система умного дома предлагает гораздо больше возможностей:
- Беспроводная связь между устройствами.
- Возможность объединять в единую систему устройства разных производителей.
- Возможность управлять умным домом со смартфона.
- Поддержка голосового управления.
- Возможность создавать сценарии автоматизации.
Система умного дома освобождает нас от привычных повторяющихся действий.
Цель умного дома — сделать нашу жизнь более удобной и безопасной и освободить нас от повторяющихся рутинных действий. Кроме того, автоматизированный дом значительно улучшает качество жизни людей с ограниченными возможностями, помогая им взаимодействовать с окружающим миром.
Схема интеллектуальной системы управления
Каждый комплект для умного дома — это как строительный набор, с помощью которого можно построить что угодно.
Поэтому маловероятно, что пользователь, желающий установить один из вариантов в своем доме, найдет схему, подходящую для его условий проживания. Например, типичный вариант для 3-комнатной квартиры или для дома определенной площади и этажа.
Все помещения имеют свои особенности, а их владельцы — свои предпочтения и бюджеты. В результате используются различные устройства управления, исполнительные механизмы и т.д.
Необходимые схемы следует создавать самостоятельно или с помощью профессионалов. Исключением могут быть более простые варианты «умного дома» или децентрализованные системы, которые также не отличаются сложностью.
Примером может служить схема установки диммера в сети и связанного с ним детектора движения, поскольку она стандартизирована и поэтому одинакова во всех случаях.
Тем, кто хочет самостоятельно построить интеллектуальную систему, следует знать, что они должны обладать определенными навыками и знаниями в различных областях. Например, на рисунке показан графический интерфейс, позволяющий управлять, контролировать и получать необходимую информацию. Причем он создается индивидуально для каждого случая посредством программирования.
Но даже в этом и подобных случаях рекомендуется обратиться к специалисту. Причина в том, что все системы работают от электричества, и любая грубая ошибка может привести к пожару, поражению электрическим током или повреждению дорогостоящих компонентов.
Рекомендации по самостоятельной сборке
Поскольку интеллектуальные системы стоят дорого, а их установка требует дополнительных затрат, причем немалых (до 50% от стоимости всей системы), самостоятельная установка помогает сэкономить деньги.
Кроме того, это очень весело, поэтому строительство умного дома своими руками, начиная с создания дизайна, можно считать хобби.
Один из самых важных советов для тех, кто хочет самостоятельно построить систему умного дома, — начать работу с создания плана. Это поможет вам выявить множество специфических особенностей и тонкостей и, таким образом, избежать ошибок.
Однако важно понимать, что не каждый желающий пользователь сможет самостоятельно установить такую систему — для этого необходим целый ряд знаний и навыков.
К ним относятся:
- Умение работать с электроприборами . Причем в этой сфере нужно обладать широкими познаниями, к примеру, такими элементарными, как навыки надежного соединения элементов конструкции, кабеля между собой. Понадобится и умение в сборке электрощитов, понимание принципов управления современными электроприборами, прочие подобные. Знание правил техники безопасности также относится к обязательным.
- Навыки программирования, причем для различных операционных систем. Они нужны, так как при каждом монтаже интеллектуальной системы придется создавать графический интерфейс, с помощью которого в дальнейшем производится управление.
- Знания принципов построения современных систем автоматики . То есть необходимо хотя-бы разбираться в типах контроллеров, их входах/выходах, понимать какие датчики и другое оборудование с ними позволено использовать и т.д.
- Понимание алгоритмов работы системы в целом и всех ее отдельных частей.
После того, как все вышеперечисленные знания и навыки получены, необходимо приступить к подготовительным процедурам. Прежде всего, важно определить задачи, которые должны выполнять все устройства.
Важным элементом самостоятельной сборки умного дома является необходимость качественной установки. Если этим пренебречь, то это может привести к неправильной работе всех устройств, снижению пожарной безопасности и т.д.
Далее необходимо выяснить, возможна ли реализация технически — выдержит ли электросеть, достаточны ли свойства компонентов. Также необходимо получить обзор помещений, чтобы определить места установки. Также необходимо знать, хватит ли у вас денег на покупку.
После этого можно составить подробный план системы.
Если осмотр недвижимости для определения лучших мест для установки каждой части комплекта для умного дома еще можно провести самостоятельно, не имея навыков и опыта в подобных делах, то приступать к подготовке проекта необходимо только с привлечением специалистов.
Выводы и полезное видео по теме
Первое видео позволит вам понять возможности умного дома, как и чем дополняются такие простые системы и как это можно сделать самостоятельно.
Следующее видео также посвящено установке умных систем своими руками.
Современная умная автоматизация способна не только повысить комфорт, но и улучшить уровень жизни всех обитателей дома. Но для этого необходимо понимать принцип работы умного дома.
В противном случае владелец не только будет разочарован, но и понесет значительные финансовые потери. Ведь функциональные устройства стоят немалых денег.
У вас остались вопросы по теме статьи? Или вы можете добавить ценную информацию о принципах работы умного дома? Оставляйте свои комментарии, делитесь опытом в поле ниже.
Как сделать умный дом своими руками arduino, knx
В фильмах часто показывают жилое пространство, которое, кажется, живет своей собственной жизнью. Лампы включаются вручную, шторы открываются, музыка играет по определенному слову. Все эти устройства являются системой умного дома, и мы предлагаем вам подумать о том, как можно построить умный дом своими руками, что для этого нужно и как может выглядеть такая система.
Умный дом — это домашняя автоматизация, которая является продолжением автоматизации зданий. Домашняя автоматизация может включать централизованное управление освещением, HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), бытовой техникой, замками, дверями, GSM и другими устройствами для обеспечения большего удобства, комфорта, энергоэффективности и безопасности. Следует отметить, что эта деятельность может быть необходима для определенных групп людей (пожилых, инвалидов).
С недавним внедрением в нашу жизнь SMART-технологий многие люди не могут представить свою жизнь без автоматических настроек, программных устройств, беспроводного интернета и бытовой техники.
Домашняя автоматизация — это использование компьютерных и информационных технологий для управления приборами и их функциями. Она может варьироваться от простого дистанционного управления освещением до сложных компьютерных и микроконтроллерных сетей с различной степенью интеллекта и автоматизации. Домашняя автоматизация должна быть как можно более простой.
Преимущества использования в жилище «умного дома» на базе PIC или WAVE:
- Экономичный расход времени на ежедневную настройку разнообразных механизмов, прием звонков, рассылку почты;
- Использование газообразных или жидких топливных материалов, а позже использование электричества, позволило увеличить автоматизацию в системах отопления, уменьшая рабочую силу, необходимую, для ручной дозаправки обогревателя и печи.
- Развитие термостатов позволило настроить более автоматизированное управление отопление, а позже охлаждение;
- Так часто осуществляется охрана промышленных объектов, жилых помещений;
- По мере увеличения числа управляемых устройств в доме поднимается их взаимосвязь. Например, печь может отправлять уведомления, когда он нуждается в чистке, или холодильник, когда он нуждается в обслуживании.
- В простых установках, smart может включать свет, когда человек входит в комнату. Также в зависимости от времени суток, телевизор может настраиваться на нужные каналы, выставлять температуру воздуха, освещение.
Умный дом может взаимодействовать с бытовой техникой или автоматикой, обеспечивая управление и мониторинг через смартфон, через сервер, mini Smart для iPhone, iPod touch и через ноутбук (требуется специальное программное обеспечение: AVR Studio).
Элементы умного дома
Компоненты домашней автоматизации включают датчики (например, температуры, дневного света или обнаружения движения), контроллеры и исполнительные устройства, такие как моторизованные клапаны, переключатели, двигатели и т.д.
HVAC
Интернет-термостат позволяет домовладельцу дистанционно управлять системами отопления и кондиционирования здания. Система может автоматически открывать и закрывать окна, активировать радиаторы, котлы и теплые полы.
Освещение
Системы управления освещением могут использоваться для управления бытовым освещением и электроприборами. Они также могут включать системы для естественного освещения, жалюзи или ставни.
Аудиовизуальные
В эту категорию входят аудио- и видеосигналы для обеспечения безопасности.
- Эффект присутствия дистанционного управления (Это самая современная технология, которая применяется для увеличения безопасности). Заключается в зажигании света, музыкальном сопровождении.
- Имитация присутствия
- Регулирование температуры
- Регулировка яркости (электросветильники, уличное освещение)
- Безопасность (сигнализация, жалюзи).
Как сделать умный дом
Умная система может быть сделана своими руками, это бюджетный вариант установить управление светом в доме или выключить компьютер.
Чтобы построить лампу, которая сама себя включает, к ней нужно подключить специальное устройство. Существует несколько способов сделать это
- Установить акустическое реле (1 или x10-wire);
- Присоединить диммер;
- Подключить датчик движения.
Самый простой способ — работать с датчиком. Самый простой способ — работа с датчиком. Единственное замечание, с таким устройством невозможно установить лампу накаливания, она не выдержит нагрузки и взорвется, лучше работать со светодиодной.
Еще один «умный» бесшумный вариант — диммер. Здесь нужно прикоснуться к лампе, и в зависимости от количества прикосновений говорящее устройство будет менять яркость. Это очень удобно использовать для лампы в спальне, детской комнате.
Для контроля и регулирования температуры нам необходима многоканальная система. Центральная схема управления температурой и влажностью состоит из:
- Датчиков (ds1820), которые измеряют физическое состояние жидкости, воздуха.
- Контроллеров (rfm12), которые могут быть простыми физическими компонентами и сложными устройствами специального назначения или встроенных компьютеров.
- Приводов люнекса, которые реагируют на сигналы контроллеров.
Самый современный способ — купить все компоненты умного дома, провода, термостаты. Затем вы устанавливаете устройства в каждой комнате, по одному термостату на радиатор и один на котел. Вам также понадобится блок управления, «мозг» всей системы. Рекомендуется установить его в магистрали теплоснабжения.
Системы видеонаблюдения и сигнализации наиболее просты в установке. Инструкция по установке систем безопасности:
- Нужно подключить датчики на окнах, дверных проемах, там электрика будет самой продуктивной;
- Сложнее всего подбирается плата, от неё зависит контроллер умного дома, работа посредственных деталей, уровень сигналов;
- Многие специалисты считают, что монтировать индикаторы нужно на уровне пола. Где-то см 20 от плинтуса, это повышает эффективность;
- Желательно установить постоянный мониторинг, установить цифровую систему контакта со службой охраны. Часто ответственными хозяевами устанавливается специальная программа к себе на персональный компьютер, которая позволяет контролировать работу системы из любой точки, где есть интернет (так советует поступить Елена Тесля и её книга: «Умный дом: как сделать своими руками», также там есть и другие решения). Можно подключить sms-оповещения.
Умный дом — это очень удобный способ облегчить свою жизнь, часто покупается целая система (Arduino, KNX, Linux).
Стоимость каждой системы индивидуальна. Наиболее популярны следующие бренды. Прежде чем строить такой дом, рекомендуем обратиться к специалистам, которые помогут рассчитать нагрузку и энергопотребление.
15 лучших систем «умный дом» в 2023 году
Человек всегда стремится облегчить себе жизнь, поэтому постоянно изобретает и совершенствует устройства, которые могут выполнять за него определенные функции. Однако бывают случаи, когда появляются устройства с функциями, превосходящими человеческие возможности. Например, лучшие системы умного дома могут управлять домом быстрее, правильнее и эффективнее, чем это может сделать человек.
Электронные системы управления домом стали неотъемлемой частью нашей жизни. Они значительно облегчают жизнь своим владельцам: помогают заранее запрограммировать нужные функции или управлять ими дистанционно. С помощью систем умного дома можно управлять внутренним и наружным освещением, включать и выключать его по расписанию или при недостатке света. Также можно контролировать подачу воды и температуру в помещении, управлять бытовой техникой и многое другое.
Кроме того, с помощью этих систем вы можете обезопасить свою квартиру или дом: они оповещают о незаконном проникновении с помощью сигнализации, которая включает освещение и сирену, а также сообщение на смартфон владельца дома. Вы также можете защитить себя от опасности во время отпуска или командировки: Специальные датчики сообщают о затоплении, утечке газа, задымлении и других опасных ситуациях. В большинстве случаев также имеется видеонаблюдение и связь с центром безопасности за пределами дома.
Какие из предлагаемых производителями систем умного дома могут считаться лучшими на рынке в 2023 году? По каким параметрам следует выбирать и на что обращать внимание?
Рейтинг топ-4 лучших систем «умный дом» для квартиры
Это компактное устройство, которое подключается к розетке 220 В и работает на своей радиочастоте (868 МГц) без подключения к Интернету. На корпусе расположены кнопка управления, два светодиодных индикатора и два разъема (RJ-45 и USB). Конфигурация системы и добавление устройств осуществляется через приложение HiTE PRO. Функции включают в себя: Управление освещением, движение (открытие и закрытие жалюзи, ставней), управление датчиками (движение, температура, влажность, утечка воды, открытие дверей и окон) и создание сценариев.
Узел состоит из центрального узла («мозга» системы) и двух датчиков: Движения и открытия дверей. Этого достаточно для управления помещением. Для активации функции AJAX достаточно подключить устройство к сети и подключить его к интернету.
Устройство работает через приложение — оно устанавливается на любую систему, будь то Android или iOS. После установки владелец может получать push-уведомления на свой смартфон при активации датчиков.
Система предназначена для обеспечения безопасности и комфорта в вашем доме. Она может управляться с компьютера, планшета или смартфона через персональный рабочий стол или специальное приложение («Видеонаблюдение и умный дом Roh»). Она поставляется с расширенным набором датчиков: открытия дверей и окон, движения, температуры и освещенности, дыма и протечки, а также с контроллером, необходимым для управления и настройки устройств по протоколу связи Z-Wave.
Через приложение можно создавать сценарии — устройства и датчики выполняют все команды в соответствии с заданными настройками. По отзывам клиентов, система занимает много времени на загрузку и подключение новых устройств. Пользователи также жалуются на длительное время ответа службы технической поддержки.
Основные характеристики
| Комплектация | датчик движения, датчик дыма, датчик открытия, датчик протечки, шлюз |
| Тип соединения устройств | беспроводное, проводное |
| Протокол связи | Z-Wave, рабочие диапазоны частот 868 МГц |
| Питание | 220 В |
| Удаленный доступ | веб-интерфейс, мобильное приложение |
| Интерфейс подключения | RJ-11, USB 2.0, Wi-Fi |
Плюсы и минусы
Расширенный диапазон датчиков безопасности, различные варианты управления
Длительное время отклика технической поддержки, система долго загружается.
«Стоп-беда базовый»
Система нацелена на безопасность дома и предотвращает неприятные последствия не только для вас, но и для ваших соседей. «Stop trouble» может обнаружить утечку газа, утечку воды, дым и огонь, а также кражу со взломом. Система быстро и легко устанавливается без необходимости вызова специалиста.
В комплект входят три устройства Wi-Fi: датчик движения, датчик двери/окна и интеллектуальная сирена. Система PS-Link Guard-1203 автоматически оповещает владельца дома о происшествии, отправляя push-сообщение на его смартфон. Частота активации может быть установлена на 2 или 4 минуты.
Сигнал тревоги активируется при открытии двери или при ее перемещении. Функция отключения звука может активировать освещение или включить сирену. Датчики, входящие в систему, могут использоваться как «автономные» устройства или в комплексе с другими устройствами «умного дома».
Охранная система работает благодаря встроенным датчикам открытия (двери, окна) и движения. Управлять устройствами можно с помощью контроллера с клавиатурой (входит в комплект) или через приложение Ring на смартфоне и планшете. Система также совместима с Amazon Alexa. Связь со станцией осуществляется по технологии Z-Wave, которая отличается экономичным энергопотреблением.
Дополнительные функции включают возможность подключения устройств сторонних производителей, таких как детекторы разбития стекла, детекторы дыма и угарного газа. С другой стороны, некоторые пользователи сообщали о проблемах с первоначальной установкой и нестабильном Wi-Fi соединении.
Основные характеристики
| Комплектация | датчик открытия, датчик движения |
| Стандарт беспроводной связи | Z-Wave |
| Подключение | Ethernet, Wi-Fi, Z-Wave, Zigbee, Bluetooth (BT только для установки) |
| Рабочая температура | 0 °C — 40 °C |
| Встроенная аккумуляторная батарея | срок службы батареи до 8 месяцев |
Плюсы и минусы
Непрерывный мониторинг безопасности дома, работа от аккумулятора, возможность подключения некоторых интеллектуальных устройств.
Поскольку это больше охранная система, обычные функции «умного дома» отсутствуют, и могут возникнуть проблемы при первоначальной установке.
