Автоматизация умный дом

11 готовых решений для создания собственного умного дома

Зачем нужен умный дом

Существуют готовые решения для обычных пользователь, но они часто проигрывают DIY-системам, с их лёгкостью подключения и дешевизной модулей. В этой подборке я решил найти золотую середину: какие решения позволяют без лишних усилий по клику на планшете регулировать всё в доме, и которые при желании можно доработать «напильником» для создания идеальной системы управления.

У готовых устройств есть только одно преимущество: они экономят время. Во всём остальном функциональность сопоставима с дешёвым контроллером умного дома, управляемым с компьютера. Например, вы нажимаете кнопку на планшете, датчик проверяет уровень освещенности, и если в комнате полумрак, то лампа зажигается на 50%, а если совсем темно — на 100%.

Сценариев взаимодействия центрального хаба, датчиков и отдельных устройств может быть великое множество, и в этом главная притягательная черта умного дома. Вы можете почувствовать себя Тони Старком, отдавая голосовые команды окружающему пространству, получать информацию с датчиков в любом месте, где есть интернет, и готовить дом к своему возвращению, находясь от него за несколько километров.

Надо открыть дверь вернувшемуся с прогулки коту? Без проблем. Хотите автоматически усиливать отопление при похолодании? Всё возможно. Вам нужно отслеживать состояние всех систем и оперативно получать push-сообщение о протечке водопровода? Это тоже работа для умного дома.

Безусловно, всегда хочется большего: холодильник, самостоятельно заказывающий еду; будильник, чутко реагирующий на фазы сна; датчики, передающие информацию о расходе электроэнергии и воды в обслуживающую организацию ЖКХ — это не только «умный», но и «заботливый» дом, сосуществующий в экосистеме умных вещей в рамках страны. К сожалению, пока это фантазия. Но лишь пока.
Даже доступные сегодня технологии делают жизнь горожанина проще и комфортнее. Не обязательно иметь загородный дом, чтобы оценить преимущества систем умного дома.

Готовые решения и их использование

Logic Machine

Российское решение, представляющее собой настоящий комбайн для умного дома. Разные версии контроллера отличаются друг от друга набором интерфейсов. Последняя обладает самыми широкими возможностями среди всего семейства LogicMachine:

• 1 Ethernet
• 1 KNX/TP (TPUART2)
• 2 USB
• 3 RS-485
• 1 DALI
• 1 CEC — информационная шина, входящая в спецификацию HDMI интерфейса. Стандарт позволяет управлять несколькими устройствами через HDMI интерфейс.
• 1 1-Wire— распространённая полевая шина для множества применений.
• 1 IR (Out)

LogicMachine не имеют фиксированных встроенных алгоритмов работы, но могут быть запрограммированы под конкретную логику вашего проекта. Так что без знания программирования здесь не обойтись. В целом, на LogicMachine можно построить любой сценарий работы умного дома, написав свой собственный скрипт на языке Lua. Но возможности платформы позволяют использовать эти контроллеры даже в масштабах крупных предприятий. К примеру, Logic Machine 2 используется для управления светом в многоэтажных офисных зданиях.

Archos

Недорогая система, представляющая собой планшет на базе Android с набором дополнительных устройств: мини-камера, датчик движения, датчик температуры и влажности, умные розетки. Система беспроводная, что значительно облегчает монтаж, но зона покрытия небольшая: если вам нужно охватить большую двухэтажную дачу, то возникнут сложности. Есть встроенные сценарии поведения, а также простой и не требующий навыков программирования редактор. Сценарии простенькие, например, получить письмо на электронную почту и снимок с камеры наблюдения, когда кто-то подходит ко входной двери.

Z-Wave.Me

Z-wave — это протокол беспроводной связи для создания умных домов. На его основе существует множество решений: от обычного центрального контроллера Mi Casa Verde Vera 3 до платы, превращающей Raspberry Pi в контроллер умного дома.

Если вы предпочитаете собрать что-то своё на основе Arduino, то обратите внимание на контроллер Fibaro Home Center. Он находится на стыке между DIY-решениями для гиков и готовыми системами для обычных пользователей. В нем есть как встроенные автоматические сценарии, которые можно активировать за несколько кликов, так и редактор, позволяющий написать собственный скрипт на LUA. При этом контроллер очень прост в использовании и позволяет вообще не забивать себе голову какими-то скриптами.

К другим возможностям Fibaro Home Center можно отнести:
• разделение дома на зоны с разными сценариями поведения устройств,
• push-уведомления и система SMS-оповещений,
• поддержка удаленного доступа и других протоколов умных домов, что позволяет надстроить систему над уже существующим у вас решением.

Prestigio

Приложение под Android, позволяющее управлять яркостью и цветом свечения лампочек того же производителя. У Prestigio несколько линеек умных ламп: одни способны изменять яркость и цвет, а другие — только яркость.

Это самое простое решение, если для вас умный дом — слишком сложно, дорого или бессмысленно. Позволяет составить собственное впечатление, разочароваться или влюбиться в технологию.

Wink

Девиз этого устройства: «Управляем всеми гаджетами, которыми только можно управлять». Данный хаб совместим с сотнями устройств десятков различных производителей, поддерживает связь по протоколам Bluetooth, Wi-Fi, Z-Wave, Zigby, Lutron и Kidde. Вот только в обзор я его включил не потому, что он так прекрасен, а для предостережения. К сожалению, не все решения для умного дома хороши: от пользователей Wink поступило много негативных комментариев, а на Amazon оценка всего 2,6 балла.

SmartThings

Если предпочитаете концепцию «всё в одном», то обратите внимание на платформу SmartThings от Samsung. Это аккуратная белая коробка-хаб, совместимая с несколькими сотнями устройств и оснащенная батареей, позволяющей работать до 10 часов. Хаб позволяет выстраивать сценарии поведения камер безопасности, термостатов, умных розеток и других гаджетов. Это не требует никаких специальных навыков программирования.

Iris

Система домашней автоматизации с поддержкой множества различных устройств: камер видеонаблюдения, детекторов дыма, датчиков утечки воды, замков и прочего. В состав Iris входит центральный хаб, несколько отдельных датчиков и модулей, а также ряд наборов для автоматизации и безопасности.

Wiren Board

Ещё один представитель класса бюджетной домашней автоматизации. По интерфейсу RS-485 поддерживает водо- и энергосчётчики, устройства управления подачей питания (релейные модули), цифровые и аналоговые датчики, устройства управления освещением. Измеряемые параметры: температура, влажность, освещённость, давление, наличие газов.

Благодаря облачному веб-интерфейсу системой можно управлять удаленно даже по GPRS.

Последняя на данный момент версия решает практически любую задачу автоматизации, к тому же она не требует высокого профессионализма. Для работы с контроллером достаточно опыта работы с автоматикой или электроникой на уровне пользователя + знание JavaScript для написания сценариев.

Velocio Ace

Миниатюрный (всего 2,5 x 2,5 см) контроллер с минимальным потреблением 5 В. Продвинутая версия с MiniUSB и RS-232 — $170. За эти деньги вы получите 31 вход и выход для подключения различных датчиков и возможность загружать в контроллер собственные программы. Это решение для тех, кто готов программировать свой умный дом и возиться со множеством мелких проводов. В старших моделях уже до 450 входов/выходов: вместо умного дома можно сделать целый умный квартал.

Loxone Miniserver

Этому контроллеру недостаточно батарейки, нужен блок питания. И не удивительно: в нем предусмотрен разъем EIB/KNX, порт LAN, слот microSD, интегрированный WEB-сервер и многое другое. К разъемам Miniserver можно подключить, например, 8 групп света и 4 радиатора, а дальше всё зависит от наличия расширений. В Miniserver есть как встроенные сценарии поведения, так и возможность написать собственные скрипты.

MajorDoMo

Это бесплатная открытая программная платформа для комплексного управления домашней автоматикой. В качестве хаба выступает персональный компьютер (на Windows или Linux), к которому нужно подключить умные датчики — заводские или самодельные.

Из интересных особенностей выделим поддержку динамических 3D-сцен, позволяющую создавать в редакторе помещение с различными объектами и камерами, и привязывать к ней отдельные элементы со сценариями.

Универсальный пульт всего

Какое решение для умного дома подходит именно вам, зависит от ваших навыков и потребностей. Это может быть контроллер NooLite, для которого не надо ничего программировать, если вы используете встроенные гибкие сценарии. Или может создать умный дом на базе продукта 1-M, имеющего адекватную русскоязычную поддержку. Быть может, вам по душе окажется контроллер Plugmee, позволяющий управлять умным домом с любого пульта.

В этом, наверное, заключается, главная особенность технологий умного дома на сегодняшний день — огромный выбор решений на любой вкус и кошелек.
Не забудьте подписаться на @randall, чтобы знать больше о современных технологиях и цифровой культуре 😉

Что представляет собой такая система?

Любой комплект электроники, изготовленной для умного дома, является высокотехнологичным оборудованием. Предназначенным для автоматизированного и, чаще всего, централизованного контроля, гибкого, точного управления деятельностью систем коммуникаций квартиры, дома.

Основные возможности умного дома

Интеллектуальные командные блоки умного дома способны создавать оптимальный микроклимат в квартире, доме.

Причем для решения этой задачи осуществляется управление всеми обогревательными приборами, кондиционерами, сплит-системами, фильтрами, озонаторами и другими подобными изделиями.

Суть процесса в следующем: центры управления, оснащенные процессорами, получают результаты замеров химического состава воздуха, ее температуры, влажности и дают сигналы нужным элементам конструкции.

Так, если помещения нужно охладить, то подается команда на включение кондиционера, а одновременно выключается все отопительное оборудование, если такое работало. То есть командные блоки систем также обеспечивают слаженность всем выполняемым процессам.

Подробнее о том, как работает система климат контроль и особенностях ее выбора читайте .

Современные интеллектуальные системы для помещений являются наборами автоматики, позволяющими существенно повысить уровень жизни, а также обеспечить экономию электроэнергии, причем на внушительные 30-40%. Но следует помнить о том, что ввиду немалой стоимости оборудования покупка окупится через много лет активной эксплуатации

А вообще «Умный дом» в продвинутой комплектации способен одновременно управлять несколькими сотнями приборов, относящихся к системам:

  • освещения, причем, как внутреннего, так и внешнего;
  • аварийных источников питания, которыми могут быть, как аккумуляторы, так и генераторы;
  • контроля энергопотребления;
  • отопления, охлаждения воздуха;
  • обогрева отдельных элементов здания (ливневой канализации, ступенек);
  • водообеспечения;
  • канализации;
  • фильтрации;
  • определения аварийных ситуаций (утечек газа, воды, проблем в электросети);
  • мониторинга.

А также может осуществляться управление сигнализацией, камерами наблюдения и множеством другого оборудования, к которому относятся даже шторы, окна, телевизоры, ауди-, видеотехника, размещенная по всей квартире, дому.

Функциональность и другие характеристики любой интеллектуальной системы возможно адаптировать под любые условия, что позволит создать гибкую систему управления всей домашней электроникой, отопительными приборами, кондиционерами, освещением и всем остальным оборудованием

Сами процессы бывают, как востребованными, так и редкими, разовыми, например, к первым можно причислить управление температурой, яркостью освещения и многие другие.

Ко второй категории относится настройка индивидуальных потоков теплого или холодного воздуха. К примеру, способных обогревать ноги пользователям, просматривающих зимними вечерами телепередачи.

Особенность современных систем умного дома в том, что с их помощью позволено устанавливать отличные друг от друга режимы во всех помещениях квартиры, дома. Например, температура в детской может быть самой высокой, а в коридоре самой низкой, так как он в отоплении практически не нуждается.

Одновременно в ванной система может регулярно бороться с повышенной влажностью, на кухне же с загрязнением воздуха.

Электроника в силах учитывать и массу полезных мелочей. Например, она способна автоматически обеспечить вечером в спальне более высокую температуру, чем утром, так как такие особенности способствуют полноценному отдыху, легкому пробуждению

Максимально эффективными считаются комплексные системы, способные управлять всеми важными процессами.

Но признаками умного дома обладают и простейшие комплекты оборудования, выполняющие всего одну функцию. Например, к таким относится процессор управляющий включением/выключением установленного на даче обогревателя.

Установленный в электросеть диммер, регулирующий яркость ламп, а вместе с тем снижающий расход электроэнергии, также относится к интеллектуальному оборудованию.

Как работает и устроена система?

Попробуем разобраться в том, как работает востребованная сегодня система умного дома и какой она бывает. Основой любого комплекта интеллектуального оборудования является процессор, представляющий собой достаточно мощный и современный компьютер.

Эффективность ему обеспечивает программное обеспечение с десятками, а то и сотнями предустановленных режимов, которые относятся к наиболее востребованным.

В результате, во многих случаях, пользователям останется просто внести необходимые параметры, к примеру, температуры и т.д. и активизировать нужную программу.

Далее блок управления будет осуществлять контроль методом сравнения актуальных значений с запрограммированными. Вся необходимая информация поступает от внутренних органов управления входящего в состав системы оборудования, контролеров, датчиков, которые устанавливаются в каждом помещении.

Основным принципом работы любой интеллектуальной системы является обеспечение удобства, гибкости, простоты в управлении всем размещенным в жилье оборудованием. Делается это с целью сократить к минимуму необходимость участия пользователя, повышении эффективности, экономичности, безопасности эксплуатации. То есть пользователь должен получать пользу, удовольствие от деятельности системы, при этом почти не уделяя ей внимания

Если полученные в режиме реального времени данные не соответствуют установленным, то блок управления подает соответствующие команды, позволяющие внести корректировки. Причем все они обеспечивают оборудованию слаженную работу.

То есть, чтобы увеличить температуру в нужном помещении сначала выключается кондиционер и только затем включается отопительное оборудование. Что позволяет экономить до 40% электроэнергии, а также исключается опасная критическая нагрузка на сеть.

Разновидности умного дома

Производители учитывают потребности различных категорий пользователей, в результате рынок насыщен отличающимися видами интеллектуального оборудования.

Так оно бывает:

  • проводным;
  • беспроводным.

В первом случае командный блок, исполнительные датчики, сервомоторы, контроллеры и другие элементы конструкции соединяются между собой проводами.

Преимуществом такого способа является высокая корректность исполнения команд. Это значит, что практически отсутствует вероятность перегрузки передающей шины большим количеством сигналов. Кроме того, оптико-волоконные провода обеспечивают высокую скорость отзыва.

Важнейшим недостатком считается сложность монтажа, так как приходится прокладывать и прятать от глаз большое количество проводов.

Это же приводит к существенным дополнительным расходам на необходимые строительные материалы, поэтому оптимальным моментом установки проводных систем является выполнение ремонта в помещениях.

А также прокладка проводов является трудозатратной, поэтому на такую процедуру тратится довольно много времени.

В любом жилье есть оборудование, позволяющее решать различные задачи – отапливать помещения, освещать их, обеспечивать безопасность и т.д. И умный дом способен справиться со всеми перечисленными функциями или управлять каждой в отдельности. Причем то, какой способ будет оптимальным придется решать пользователю в каждом отдельном случае. Это же свидетельствует о том, что важными преимуществами любой интеллектуальной системы является гибкость, адаптивность

Беспроводные разновидности оборудования отличаются тем, что связь между элементами конструкции осуществляется при помощи радиосигналов, для чего используются соответствующие коммуникации.

Важным преимуществом такого варианта оборудования является простота монтажа. Во время которого нет необходимости изменять конструкцию помещений, тратиться на строительные материалы, что делает установку легкой и быстрой процедурой.

Основным недостатком беспроводных систем является сам способ связи между компонентами. Так как радиосигналы существенно ограничивают их функциональность, кроме того, довольно часто придется выполнять замену батареек, что неудобно и является регулярной статьей расходов.

Еще одна классификация систем Умный дом по типу управления – это может быть централизованный или децентрализованный вариант.

Хотя централизация управления является одним из важнейших преимуществ любого комплекта такого оборудования и в большинстве случаев оно принадлежит именно к этой разновидности, но децентрализованные системы также имеют право на жизнь.

Причина в том, что этот способ дает возможность нивелировать последствия отказа любого отдельного компонента умного дома.

Также использование подсистем с различными блоками управления позволяет повысить надежность ключевых функций.

К примеру, если владелец помещения хочет его надежно защитить от несанкционированного проникновения, то использование двух децентрализованных систем более практичное решение, чем одной централизованной.

Многие считают, что централизованное управление всем домашним оборудованием является важным преимуществом и особенностью умного дома. Но такое утверждение не всегда справедливо, так как отдельные децентрализованные системы способны повысить безопасность, надежность и эффективность применения интеллектуального управления. К примеру, отдельными выгодно делать системы безопасности (как указано на фото), выявления аварийных ситуаций

Основным недостатком использования нескольких систем умного дома одновременно является сложность в настройке, наладке.

Происходит это потому, что увеличивается количество компонентов – каждая децентрализованная система имеет отдельный процессор, что нередко вносит путаницу при их взаимодействии или управлении пользователем. А также эта особенность приводит к удорожанию комплекта оборудования.

В результате децентрализованные системы рекомендуется использовать только в отдельных случаях, когда преимущества явно преобладают над негативными моментами.

Важной особенностью является деление по видам протоколов, которые бывают:

  • открытыми;
  • закрытыми.

К первой категории относятся системы, управление которыми происходит с помощью языка, используемого различными производителями.

Преимуществами такой разновидности оборудования является функциональность, доступность, универсальность, что обеспечивает внушительный выбор компонентов, которые возможно включить в состав. Но нередко предварительно их придется адаптировать для совместного использования, что, впрочем, не исключает сбоев

Закрытыми системами считаются те, что управляются на языке, созданном и используемом только одним производителем, что дает возможность включить в состав комплекта только компоненты разработанные и изготовленные им же.

Что снижает функциональность, универсальность, зато обеспечивает высокую степень совместимости устройств, приборов.

Схема интеллектуальной системы управления

Любой комплект оборудования для умного дома схож с конструктором, из которого можно создать все, что угодно.

Поэтому вряд ли пользователь, желающий собрать у себя дома какую-либо ее разновидность, найдет подходящую схему для своих бытовых условий. К примеру, стандартный вариант для 3-х комнатной квартиры или для дома определенной площади и этажности.

Любые помещения имеют свои особенности, а у их владельцев собственные предпочтения, бюджет. В результате используются различные управляющие органы, исполнительные элементы

Нужную схему придется составлять самому или с помощью специалистов. Исключениями могут быть простейшие варианты умного дома или децентрализованные системы, которые также сложностью не отличаются.

Примером, может являться схема установки диммера в электросеть и работающего с ним в паре датчика движения, так как она стандартная, поэтому одинаковая во всех случаях.

Тем, кто желает собрать интеллектуальную систему самостоятельно следует знать о том, что следует владеть определенными навыками, знаниями, причем в различных сферах. К примеру, на фото изображен графический интерфейс, позволяющий осуществлять управление, контроль, получать нужную информацию. И он создается для каждого случая отдельно, методом программирования

Но даже в этом и подобных случаях рекомендуется обратиться к специалистам. Причина в том, что все системы работают от электроэнергии и какие-то грубые ошибки могут привести к пожарам, поражению током, поломкой дорогостоящих элементов конструкции.

Рекомендации по самостоятельной сборке

Поскольку стоимость интеллектуальных систем дорогостоящая, а их монтаж принесет дополнительные расходы, причем немалые (до 50% от стоимости комплекта оборудования), то их самостоятельная установка поможет существенно сэкономить.

А еще такая работа доставляет удовольствие, поэтому сборку умного дома своими собственными руками, начиная с создания проекта, можно рассматривать в качестве хобби.

Одним из важнейших советов для тех, кто желает собрать интеллектуальную систему самостоятельно, заключается в том, что бы началу работ предшествовало составление проекта. Так как он поможет выявить множество особенностей, тонкостей, а значит и избежать ошибок

Но следует понимать, что не каждый желающий пользователь способен осуществить собственноручный монтаж подобной системы – для этого нужно владеть целым набором знаний и навыков.

К которым относятся:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Понимание алгоритмов работы системы в целом и всех ее отдельных частей.

Если все перечисленные знания, навыки имеются, тогда необходимо перейти к подготовительным процедурам. Для начала важно определить задачи, которые должен решать комплект оборудования.

Важным моментом при самостоятельной сборке умного дома является необходимость высокого качества монтажа. Если это игнорировать, то результатом может стать некорректная работа всего комплекта оборудования, снижение пожаробезопасности и прочее

После чего следует разобраться возможно ли это воплотить в жизнь технически – выдержит ли электросеть, достаточными ли являются характеристики комплектующих. Кроме того, следует обследовать жилье с целью выявления мест для монтажа. А также нужно понимать хватит ли для покупки денег.

И после этого можно приступать к созданию рабочего проекта будущей системы.

Если обследование помещения с целью выявления оптимальных мест для установки отдельных частей комплекта для умного дома еще можно выполнить самому, не имея навыков и опыта в подобных вопросах, то за разработку проекта следует браться только со знанием дела.

В случаях отсутствия опыта и неуверенности в своих силах лучше обращаться к специалистам за консультацией перед самой процедурой или после нее с целью выполнения проверки. Что позволит снизить вероятность ошибок и последующих финансовых потерь, прочих неприятностей

Даже, если практических навыков и знаний предостаточно, то рекомендуется начать знакомство с интеллектуальными системами с простейших вариантов.

То есть следует приобрести комплект, в который входит контроллер, комплект датчиков и другое оборудование, позволяющее решать какую-либо одну важную задачу.

К примеру, контролировать появление утечки воды, осуществлять видеонаблюдение или регулировать яркость света. А затем досконально разобраться со всеми особенностями.

Описанный подход позволит получить практический опыт, найти квалифицированных специалистов, способных оказать эффективную помощь и, кроме того, избежать значительных финансовых потерь, даже, если интерес к умной системе пропадет или что-то пойдет не по плану.

Если принято решение самостоятельно собрать систему, то начинать нужно с простейших вариантов. Это позволит получить опыт, понять есть ли желание заниматься такой работой и дальше, при этом расходы будут минимальными

Еще для первой самостоятельной попытки собрать интеллектуальную систему желательно приобрести оборудование, которым управляют контроллеры Beckhoff, Siemens, ОВЕН, другие подобные. Так как они являются свободно программируемыми, простыми в использовании и пригодны для решения различных задач.

Если совместно с каким-либо из перечисленных контроллеров использовать специальный комплект программного обеспечения, предназначенного для управления системой с компьютера, оснащенного Windows, планшета, смартфона с iOS, Android, то появится возможность легко изменять сценарии.

А также оперативно преобразовывать интерфейс, удалять ненужные и добавлять новые элементы конструкции.

Причем все перечисленное сможет выполнять самостоятельно каждый пользователь даже с базовыми навыками программирования. Примером управляющего ПО может являться Easy Home, способная работать со всеми востребованными операционными системами, перечисленными выше.