Умный дом

Освещение

По части организации освещения умному дому просто нет равных. Он может автоматически открывать и закрывать шторы (жалюзи), используя специальные датчики движения, включать и выключать свет, а также регулировать внешнюю подсветку. Например, эта опция может пригодиться в зимние праздники, когда многие люди вывешивают украшения и гирлянды. Комплексная система управления электричеством делает возможности поистине безграничными.

Для большего удобства существуют специальные «умные» розетки и выключатели, работу которых контролирует непосредственно блок управления умным домом. Связь осуществляется посредством проводов или, все чаще, с помощью Wi-Fi. Преимущество этих устройств в том, что они способны работать дистанционно: вы просто посылаете нужную команду, и розетка моментально выключает работающее от нее устройство.

(Больше не нужно мучиться с кучей светильников и выключателей. Теперь ваш дом сам сделает все необходимое)

Планирование «умного дома»

Прежде, чем вы броситесь покупать те интересные устройства, которые мы опишем ниже, необходимо все заранее спланировать и определиться со своими целями. Для этого надо составить краткий список своих действий.

1. Определите свои цели. Что вы хотите, контролировать свой дом по телефону и проверять температуру ванной комнаты из любого уголка планеты, или вы несколько более скромны в своих желаниях? Напишите подробно, что в идеале вы хотите получить. Правильный подход — начинать с малого, но знать, что вы хотите получить в конце, это ключевой фактор успешного завершения проекта. Попытайтесь понять, что вам будет наиболее полезно. Начните, например, с системы безопасности. Или вот несколько других примеров.Система «Отпуск». Нажатие одной кнопки на клавиатуре и будет отключено отопление, система безопасности встанет в режим «Включено», а освещение будет включаться вечером в определенном порядке для имитации наличия дома людей. Или режим, при котором, в случае звонка во входную дверь, на ваш телефон приходит изображение звонящего, а вы получает возможности двухстороннего разговора с ним. И вы можете решить, открыть ли ему дистанционно дверь (а затем запереть после его ухода).

2. Выберите стандарт для автоматизации дома. В принципе, можно использовать любой. Главное определиться, чтобы подбирать нужные устройства. Сейчас доминируют X10 и Insteon. Оба несложны, X10 — несколько дешевле, а Insteon может работать с большим объемом данных.

3. Определить фазы инсталляции систем. Устройства для «умного дома» делают жизнь лучше, но если вы решитесь сразу на масштабную инсталляцию устройств, то через какое-то время можете решить, что зря вы за это взялись. Разбейте процесс на стадии, убедитесь, что все устройства, которые вы установили на данном этапе, работают, и только потом приступайте к следующей стадии. Чем подробнее вы нарисуете схему установки, тем проще ваша жизнь будет при проведении работ.
4. Выберите систему управления. Например, Activehome для стандарта X10 — это легкое в использовании решение, но с несколько ограниченной функциональностью. Или Powerhome — это хороший выбор, но сложный в освоении. Некоторые системы позволяют использовать управление голосом, но с русским языком они дружат не очень. Отдельные решения позволяют получить дистанционный доступ к управлению.
5. Установите компьютер, управляющий системой. Этот компьютер должен работать в режиме 24/7, поэтому выберите для него место, где он не будет никому мешать. Инсталлируйте ПО, подсоедините контроллер X10 (или другого выбранного вами стандарта).
6. Установите устройства и модули домашней автоматизации. Количество и список устройств и управляющих модулей зависит от вашего плана. Их много, мы здесь не будем останавливаться на конкретных устройствах, например, если вы используете X10, то для управления, скажем, гаражными воротами можно использовать универсальный модуль. Есть модули для ламп, или стенные выключатели, большинство из них подключается очень легко. О некоторых устройствах мы  расскажем ниже.

И пара замечаний.

1. Для экономии электричества используйте дополнительные датчики, которые позволят, например, системе автоматически выключать свет, когда вы выходите из комнаты.
2. Там, где возможно, используйте проводные модули типа выключателей, а не встраиваемые модули. Это позволит вам управлять светом и устройствами без использования системы управления умным домом, если, не дай Бог, что-то в ней сломается.
3. Имейте в виду, что автоматизация требует понимания того, что вы делаете, особенно когда вы имеете дело с электричеством. Неправильные действия могут быть опасными для вас.

Виды систем

Сегодня существует много вариантов таких систем, у каждой из которых есть свои характеристики и особенности, представленные в таблице.

Умный Дом от Apple, Google и Amazon

Переломным моментом в развитии систем умного дома стал выход платформы HomeKit от Apple в 2014 году. Идея Хоумкит очень проста – предоставить пользователю единый центр управления устройствами умного дома от разных производителей. Вместо нескольких сторонних приложений на своём iPhone теперь вам нужно только одно приложение от Apple – Дом (Home).

Приложение Дом от Apple с добавленными HomeKit-устройствами от разных производителей

При этом всеми устройствами, добавленными в приложение Дом на айфоне, можно управлять голосовыми командами через персонального ассистента Siri даже без разблокировки телефона. Как же это удобно, просто сказать “Привет Siri, выключи свет” для того, чтобы выключить свет во всех комнатах, несмотря на то, что в гостиной у вас лампочки от Икея, а в спальне – от Philips. Фантастические фильмы про Железного Человека и его виртуального помощника, управляющего домом, становятся реальностью.

Возможность связывать воедино устройства разных производителей через голосового помощника стала настолько успешной у пользователей, что компания Amazon в конце 2014 года выпустила отдельный гаджет для дома с “живущим” в нём голосовым помощником – умную колонку Amazon Echo с ассистентом Alexa. Эта колонка может понимать голосовые команды и управлять бытовыми устройствами в доме.

Эти события означали, что на рынок дорогих закрытых систем, которые не совместимы между собой, пришли технологические гиганты. Пришли и начали вводить стандарты, позволяющие совместить продукцию разных производителей и управлять всем этим из одного приложения на вашем телефоне или вообще с помощью голоса из любой точки вашей квартиры.

В 2016, следом за Амазон, вышла умная колонка Google Home с голосовым помощником Google Ассистент. А позднее, в 2018-м году, Гугл выпустил приложение для управления своей платформой умного дома – Google Home. Компания Apple же представила свою колонку HomePod с встроенным помощником Siri. А затем и российская компания Яндекс выпустила свою Станцию с Алисой.

Умные колонки от Google, Apple и Amazon со встроенными голосовыми помощниками

Началась новая эпоха домашней автоматизации: три крупнейшие IT-корпорации взяли на себя роль ведущих разработчиков программного обеспечения для Умного Дома, начав задавать свои правила игры. Теперь Apple, Google и Amazon предоставляют программную часть Умного Дома, а производители техники теперь делают только то, что у них получается лучше всего – бытовые электроприборы. При этом оснащая их модулями для подключения к беспроводной сети умного дома (Wi-Fi или Zigbee). Выстраивается схема очень похожая на взаимодействие производителей телефонов и операционной системы Android, которую делает Google.

Получается, сегодня мы имеем 3 передовых конкурирующих между собой платформы для Умного Дома: HomeKit от компании Apple, Google Ассистент от компании Google и Amazon Alexa от Amazon. В России также развивается своя платформа Умного дома Yandex. И любая компания, которая занимается устройствами Умного Дома, должна сотрудничать, как минимум, с одной из этих платформ, интегрировать свои устройства в экосистемы этих компаний. Если производитель «железа» не будет сотрудничать с Apple и Google, то с ним, вероятно, произойдёт то же, что произошло с производителями мобильных телефонов, которые отказались от использования Android. Его приборы не смогут связываться с Siri и Google Ассистентом, и их не будут покупать.

Ведущие мировые производители бытовой электроники уже начали активно сотрудничать с Apple, Google и Amazon и активно выпускать совместимые с их системами приборы. Для того, чтобы покупатель мог легко отличить совместимые устройства от несовместимых, лидеры рынка придумали специальную пометку для сертифицированных «одобренных» товаров. Так, устройства совместимые с платформой HomeKit от Apple имею наклейку Works with HomeKit (работает с Apple HomeKit). Аналогична ситуация с умными устройствами, которые совместимы с Google, Amazon и Яндекс (Works with Google Assistant, Works with Amazon Alexa, Работает с Алиса).

Логотипы на упаковках одобренных и сертифицированных умных устройств

Именно совместимость устройств с экосистемами Эпл, Гугл, Амазон или Яндекс и делает умный дом современным. Поэтому сегодня каждый, кто хочет автоматизировать свой дом, должен выбрать одну из этих ведущих платформ, точно так же, как мы это делаем при выборе операционной системы телефона: Андроид или iOS.

Управление «умным домом»: как наладить диалог?

1. Первыми шагами на пути строительства собственного дома будут разработка проекта и приобретение «сердца», в роли которого могут выступить компьютер, удаленный сервер или специальная управляющая панель.

Первый вариант предпочтительнее с точки зрения шаговой доступности, но по надежности второй лучше. Но для того, чтобы исключить нештатные ситуации, следует подумать о резервном электроснабжении для управляющего модуля.

2. Следующий шаг – установка специального программного обеспечения, которое и возьмет на себя роль контроля и управления над подсистемами «умного дома».

3. После этого можно будет приступать непосредственно к монтажным работам и подключению.

В том случае, если разработка такой системы проводится впервые, можно начать с интегрирования нескольких систем. Логичнее начать с освещения, контроля доступа или регулирования климата в доме.

4. На следующем этапе необходимо подумать над тем, какое оборудование и комплектующие: датчики, контроллеры, провода и т.д., понадобятся для воплощения идеи. Можно подумать и о покупке готового решения, так называемого модуля, как правило, предназначенного для подключения одной или нескольких функций.

На этом же этапе решается и вопрос о том, каким образом будет осуществляться коммуникация между элементами системы. Для этого можно использовать существующую систему электропроводки или выполнить монтаж отдельного канала.

Второй вариант, конечно, предпочтительнее, но реализовывать его следует на этапе прокладывания всех инженерных коммуникаций, то есть во время строительства дома или проведения ремонта. Использование существующей электропроводки позволяет выполнить монтаж на любом этапе, но в этом случае следует учесть резервные мощности сети, чтобы не допустить ее перегрева.

Но умная техника для дома может работать и без использования традиционных сетевых коммуникаций, используя возможности беспроводной связи и, прежде всего, wi-fi.

Корпус

Корпус — это та вещь, которая разрабатывалась 5 часов, а печаталась 28 часов. Печаталась на стареньком домашнем 3d-принтере. Для справки — если печать длится порядка 4 часов, это уже считается долго. А тут — 28. На нижнюю часть корпуса ушло 16 часов. На верхнюю — 6. Это вечеринка на целый день — запускаешь 3d-принтер и он печатает, прерывать нельзя. Если свет, допустим, отключится на 98% печати, значит, ты 15 часов пластика просто выкидываешь. Такого, к счастью, не случилось. Случилось другое: из-за недочета в проектировании (слишком тонкие стенки в фигурном отверстии под динамик) крышку пришлось перепечатать. То есть, суммарно печать заняла примерно 28 часов. Ушла почти вся катушка пластика.

Популярные комплекты

Система автоматического управления умный дом, по большому счету, еще в состоянии развития. Эта одна из причин отсутствия ажиотажного спроса на существующие подобные девайсы, как во всем мире, так и в России. Но для того чтобы быть в курсе последних тенденций и определиться с выбором мы выберем несколько моделей и расскажем какие функции они могут выполнять. Конечно, кроме готовых комплектов существуют и различные иные возможности, например, использовать в качестве управляющих модулей платы Arduino Mega или Raspberry Pi 4. В таком случае исполнительные элементы системы, датчики необходимо будет подбирать самостоятельно.

FIBARO Starter Kit

Открывает наш рейтинг умных вещей польский набор FIBARO Starter Kit.

Базовый набор состоит из:

• контроллера Fibaro home;
• беспроводного модуля управления многочисленной бытовой электроникой;
• датчиков: температуры воздуха, влажности, протечек, дыма, движения.

Монтаж всего комплект и подключение можно выполнить своими руками согласно прилагаемой схеме подключения.

GAL SH-1000

Продолжает наш рейтинг домашних систем — комплект smart house GAL SH-1000. Набор весьма бюджетный. При цене 3000–5500 рублей особых чудес ждать от него не стоит. Собственно, это еще не умный дом, а начальная стадия автоматизированной системы безопасности.

Он сможет:

• сообщит о попытке проникновения в жилище или гараж;
• известит, если соседи сверху залили ваш потолок;
• предупредит об отключении электричества.

Расширить возможности системы можно за счет приобретения дополнительных датчиков.

Но надо сказать, что удаленное управление GAL SH-1000 невозможно. Прибор заточен под предупреждение хозяина о внештатной ситуации по мобильной связи стандарта GSM и по каналу передачи данных 2G. На телефон владельца и еще трех зарегистрированных пользователей отправляется push-уведомление. Что конечно удобно, так как каждый владелец семьи после входящего уведомления, сможет узнать о возникшей проблеме и вовремя среагировать.

GAL SH-1000 подходит лучше тем людям, которые хотят для себя понять — умный дом в принципе и что это такое.

Xiaomi Smart Home 2 Full Kit

И замыкает наш своеобразный рейтинг бренд от компании по производству сотовых телефонов Xiaomi — система Smart Home 2 Full Kit.

Стартовый комплект состоит из:

• центрального контроллера;
• датчиков: движения, открытия дверей, температуры;
• «умной розетки».

Базовый комплект невелик, но его всегда можно расширить. И надо учесть, что это полноценный Smart house, так как эта система способна подключиться к бытовой технике и контролировать её. Главное чтобы у домашней электроники был на борту модуль Bluetooth или Wi-Fi.

Умная розетка, входящая в стартовый комплект может управлять включением/выключением по расписанию вообще любой подключенной к ней техники.

Управляется китайская система удаленно при помощи смартфона. Надо найти и установить на телефон специальное ПО или для Андроид или iOS.

Программа распространяется абсолютно бесплатно. Если вы не сможете ее найти, это помогут сделать в официальном магазине мобильного оператора.

Возможности системы не имеют границ, за счет приобретения дополнительных датчиков.

Самостоятельный монтаж системы не вызовет никаких затруднений, поэтому комплекс всегда можно расширить и настроить своими руками.

Как сделать Умный дом своими руками

Установка интеллектуальной системы «Умный дом» требуют правильного исполнения, поэтому многие пользователи обращаются за помощью к профессионалам. Однако обладая лишь элементарными навыками, монтаж и подключение аппаратуры вполне доступно осуществить своими руками.

Все оборудование для организации умного дома условно делится на три основные категории:

• датчики – реагируют на происходящие изменения и отправляют сигнал на основное устройство;
• центральный контроллер – обрабатывает полученную информацию, принимает решение и отправляет сигнал на приборы;
• исполнительные устройства – элементы, которые получают и беспрекословно выполняют команды.

Все компоненты системы подключаются к смарт-системе посредством проводной и беспроводной связи. Первый вариант считается устаревшим, но до сих пор остается самым надежным способом соединения в отличие от второго, который, напротив, менее стабилен. Связь между приборами в этом случае осуществляется посредством Wi-Fi, Bluetooth и других стандартов.

Датчики, видеокамеры и другие элементы

Основные функции в системе умного дома выполняют датчики. Условно их можно разделить на две группы: отслеживающие движение и реагирующие на изменение состояния окружающей среды. Первые используются в охранных целях и реализации интеллектуальной подсветки. К ним относятся:

Если датчики движения способны функционировать самостоятельно, сенсоры, реагирующие на параметры окружающей среды работают в совместно с инженерными сетями. В эту группу входят:

Система управления и связи

Важную роль в организации «Умного дома» играют различные системы. В зависимости от назначения различают следующие виды.

Порядок монтажа

• Установить серверный шкаф и проложить сеть кабелей, после чего замаскировать монтажными коробками.
• В техническом помещении установить выключатели, разместить оборудование для электроснабжения, подключить автоматику.
• Установить систему управления, акустические колонки, в соответствии со схемой произвести монтаж приборов.
• Выполнить проверку системы в тестовом режиме для выявления просчетов и недоделок.
• На завершающем этапе произвести окончательную настройку аппаратуры, и ввести систему в эксплуатацию.

При правильном выполнении всех этапов работ, начиная с создания проекта и заканчивая установкой оборудования, «Умный дом» начнет эффективно функционировать, обеспечивая комфорт и безопасность его обитателей.

Система

Систему Женя написал за 4 месяца. Работал примерно по 2,5 часа в день. Полтора часа до работы (специально вставал пораньше, потому что вечером — сын, домашние дела, игра в «Цивилизацию» с женой) и час во время обеда на работе.

Идея была, чтобы система неограниченно масштабировалась. Это сейчас он парень простой и ему в умном доме нужен только базовый функционал (метеостанция, охранная система, видеонаблюдение). Но если завтра ему надоест нажимать на кнопочки и выключатели и он захочет, чтобы освещение само следовало за ним, плита включалась по хлопку, а автоматические жалюзи на окнах закрывались при солнце, у него должна быть возможность прикрутить весь этот функционал.

Поэтому система организована таким образом: создаешь папку в Умном доме с модулем, описываешь его работу и она легко интегрируется в систему. Сейчас там 9 модулей. Есть модули физические (те, которые имеют физическое устройство), а есть логические (те, которые нужны для работы системы).

Что такое

Smart house — так звучит это словосочетание на английском. Это своего рода домашний автоматический комплекс, в котором собраны практически все бытовые приборы, управляемые одной системой.

Эта система не зря называется «умной». У нее есть мозг — это своя личная программа, под руководством которой и работают все устройства, выполняя сервисные функции.

А возможности умного дома такой электронный «мозг» расширяет многократно и дает очень много:

1. Удаленное управление и контроль над всей электрической системой и электронными приборами, которые находятся в доме.
2. Программирование бытовой техники под свои предпочтения (к примеру, включение света и обогревательных приборов по таймеру).
3. Настройка всех приборов на работу по определенному сценарию. Это означает — если происходит это, то сделать нужно это. Ну вот к примеру — взошло солнце и повысилась температура в комнате, значит необходимо чтобы заработал кондиционер. Сам! Автоматически!
4. Управление теми же бытовыми устройствами с помощью голосовых команд.

И это только малая часть того что может дать технология «smart house».

Для обычного пользователя таких систем совсем нет необходимости изучать основы программирования. Достаточно определится, каким образом все домашние устройства будут связываться с головным устройством — Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee. А владельцу дома остается найти и установить специальное программное обеспечение на свой личный смартфон или планшет и пользоваться всеми удобствами.

Как мы уже говорили вначале, это не новая технология. О ней знают или слышали многие. Единственное что останавливает многих — а так ли нужны эти технологии умного дома? Давайте еще добавим преимуществ этих систем. Также появляется возможность управлять:

• Освещением;
• Видеонаблюдением;
• Климатической техникой;
• Бытовыми приборами;
• Разумное энергосбережение;
• Защиты от протечек, газа, пожара;
• Глобальные охранные возможности;
• Продлевается срок службы электрооборудования;
• Предельно максимальный уровень комфорта, который выбирают сами пользователи;
• Экономное расходование всех бытовых ресурсов;
• Нет абонентской платы.

Какие функции возложены на систему

Предусмотрено две главных функции — видеонаблюдение и контроль. Каждый комплекс оснащается камерой, которая подсоединяется к беспроводному маршрутизатору. Пользователь может видеть абсолютно все, что происходит в доме. Оборудование имеет камеру с увеличенными углами обзора и поворотным механизмом. Юзеры могут включать микрофон, а также записывать материалы и сохранять их на встроенный накопитель. Некоторые устройства поддерживают возможность загрузки файлов в облачное хранилище данных.

Узлы управления помогают удаленно контролировать свет. Допускается включить светильники во всем помещении или оставить их только в одной комнате. Таким образом, получается, что пользователь использует диммер для настройки параметров освещения. Управление возможно даже в том случае, если человек находится очень далеко.

Кроме этого, необходимо отметить возможность поддержания микроклимата. Самостоятельно допускается задать параметры для уровня влажности и температуры воздуха. Можно настроить параметры режима проветривания помещения. Более дорогие системы способны регулировать температуру радиатора, теплых полов, газовых котлов. Устройство автоматически определяет нужный режим работы, вмешательство пользователя не требуется. Когда на улице наблюдается жаркая погода, узлы управления включают кондиционер и могут самостоятельно закрыть оконные жалюзи. Большинство систем поддерживают возможность записи сценария. Например, к приезду человека с работы, ванная наполняется водой, а кофеварка готовит кофе.

Еще одна важная опция — охрана помещения. Если в помещение проник посторонний человек, умный дом отправит сообщение на телефон хозяина. Кроме этого, осуществляется информирование в случае утечки газа, прорыва водопроводных систем, короткого замыкания, задымления. Допускается настроить аварийное перекрытие внутридомовых коммуникаций.