Touha člověka zlepšit svůj život přispívá k neustálému hledání nových technologií, které umožňují uvolnit čas a energii pro rodinu, rekreaci a kreativitu.
Jedním z nejnovějších konceptů je vytvoření chytrého (intelektuálního) domu, který se postará o své obyvatele a postará se o všechny problémy domácnosti.
Pro mnoho chytrý dům spojené s chytrými stroji, které vám uvaří jídlo, uklidí oblečení, uklidí dům, posedí s vašimi dětmi. Ale není tomu tak. Velmi charakteristický příklad z filmu Charlieho Chaplina „Moderní doba“, kdy hlavní postava dostane do "chytrého" domu, kde je obklopen všemožnými stroji, které ho oblékají, krmí, holí atp. Drobná nekonzistence v akcích automatů vede k naprostému nepořádku. To je samozřejmě parodie, ale velmi blízko realitě. I když máte doma pár chytrých věcí, jako je lednička na dálkové ovládání nebo robotický vysavač, který vám uklidí dům, váš domov stále není chytrý. „Intelektuální“ alias chytrá domácnost by neměla být jen místností zaplněnou sadou chytrých zařízení, ale prostorem, kde se tato zařízení spojují do jediné sítě s jedním společným ovládáním. Důležitou vlastností inteligentního domu je jeho komplexnost – vše v něm musí na sebe vzájemně působit.
Popis domu
Ale zpět k našemu domu. Nyní, když je standard pro přenos dat uvnitř domu jasný, je zřejmé, jak bude dům samotný řízen. K tomu můžete použít: bezdrátové dálkové ovládání v podobě LCD panelu s dotykovou obrazovkou.
bezdrátová náhlavní souprava s hlasovou funkcí. Dále je řeč rozpoznána na serveru a přeměněna na řídicí příkazy.
bezdrátové senzory-mikrofony pro přenos hlasových příkazů.
Začněme popořadě.
Vchod
Abyste se dostali do domu, klíče již nejsou potřeba. Identifikační zařízení (vizuální, zvukový nebo snímač otisků prstů) vás rozpozná a vpustí do domu, pokud máte povolení volně vstupovat do areálu. Pokud se nejedná o obyvatele domu, ale o nějakého jiného návštěvníka, informace o hostovi (obrázek, osobní údaje atd.) se předávají vám bez ohledu na to, zda jste doma nebo někde jinde. A vy už se rozhodujete, zda návštěvu pustíte nebo ne. Poté server chytrý domov provádí pro každého návštěvníka předem připravený program. Například napuštění vany, zapnutí televize, nastavení správné teploty v místnosti nebo příprava večeře. V základně domu jsou uloženy zvyky a přání všech obyvatel a návštěvníků. Informace se přenáší i do domácího robota, který vás vítá u vchodu.
Bezpečnostní a zabezpečovací systémy
"Můj dům je můj hrad". Tato prastará moudrost byla úspěšně implementována do chytré domácnosti. Bezpečnostní senzory jsou instalovány na všech oknech, dveřích, střeše a po obvodu budovy. Pokud je náhle zjištěno něco neobvyklého, je majiteli okamžitě vyslán poplachový signál na ústředně nebo mobilním telefonu, v případě potřeby je signál duplikován na místní policejní oddělení nebo bezpečnostní službu.
Chodba
Jakmile otevřete přední dveře, rozsvítí se stropní světlo. Režim osvětlení navíc závisí na úrovni osvětlení na ulici. Centrální počítač vytvoří plynulý světelný přechod, aby bylo světla dostatek a neoslepili se při přechodu ze tmy do ostrého osvětlení.
Nastavení osvětlení v celém domě probíhá podle dvou schémat: automaticky, díky pohybovým senzorům, které sledují váš pohyb, a světla se rozsvěcují nebo zhasínají na příslušných místech nebo násilně vaším hlasovým příkazem.
Obývací pokoj
Bezprostředně po chodbě je obývací pokoj, který by měl být pohodlný. Je to místo, kde můžete relaxovat a užívat si hudbu, video nebo počítačové hry.
Pro vytvoření pohodlí v místnosti automatické ovládání záclony: podle nějakého předem určeného algoritmu (programu) nebo v závislosti na denní době. Samozřejmostí je i dálkové hlasové ovládání. Při sledování filmů nebo když si chcete zdřímnout, závěsy automaticky zatemní místnost na optimální úroveň osvětlení.
Kontrolní centrum
V některé samostatné uzavřené místnosti může být satelitní přijímač, vícekanálové audio přehrávače různé typy média, video přehrávače, akustické zesilovače a podobně. To vše stačí umístit do jedné místnosti, zatímco v ostatních budou umístěny pouze akustické reproduktory a televizní panely (LCD nebo plazma). Všechny zdroje zvuku a videa tak budou v zadní místnosti a koncová zařízení tam, kde je potřebujete.
Toto centrum umožňuje uživatelům bezdrátově přistupovat k aplikacím a digitálním informacím z obrazovek počítačů nebo jiných zařízení umístěných v domácnosti.
Možnosti komunikace
Pro komunikaci s vnějším světem se používají jak zcela známé kabelové technologie (optické vlákno), tak standardy bezdrátového přenosu dat (IEEE 802.11). Dům je vybaven internetem, vícekanálovou digitální telefonní linkou, má možnost příjmu kabelové a satelitní televize a také přijímá rádio.
Koupelna
Péče o zdraví obyvatel je jedním z hlavních úkolů chytré domácnosti. Senzory, které hlídají vaše zdraví, jsou umístěny v ložnici a v koupelně. Senzor zabudovaný v zrcadle nad umyvadlem analyzuje stav vaší pokožky a vybere správný typ a teplotu vody na mytí.
Toaleta vybavená topením a automatickým splachovačem automaticky provede expresní rozbor vaší moči, přenese data do centrálního počítače, který již určí potřebnou léčbu a v případě potřeby vás spojí s ošetřujícím lékařem.
Klimatizace
Klimatizační systém řídí klima v každé místnosti podle přání obyvatel. Systém reguluje vlhkost, teplotu, rychlost proudění vzduchu, množství prachu v místnosti, analyzuje složení vzduchu a přidává nebo odebírá do něj potřebné prvky. Topné a chladicí prvky lze zabudovat do podlahy, stěn nebo stropu. Sekundární energetické zdroje lze využít k provozu klimatického systému.
Klimatizační systém přebírá nejen udržování určitých klimatických podmínek uvnitř domu, ale také čištění vody z vodovodu, filtrování a dodává jí teplotu, která by měla být podle stávajících norem.
Senzory umístěné na střeše vašeho domu monitorují stav počasí a hlásí vám tato data spolu s předpovědí počasí přijatou z internetu.
Úklid domu
Úklid v domě má na starosti také centrální počítač, který sám zjišťuje (pomocí speciálních senzorů) míru znečištění prostor a ovzduší. Pokud je potřeba místnost uklidit, pak je zapojen tým úklidových robotů. Svůj domov můžete naprogramovat tak, aby uklízel pouze tehdy, když jste pryč.
Elektřina
Elektřina může být použita jako konvenční elektrická síť, stejně jako speciální řízené solární panely nebo jiné alternativní zdroje energie. Řídicí systém zobrazuje, které zdroje energie jsou aktuálně v provozu, kolik energie se vyrábí.
V případě výpadku proudu systém automaticky využije vytvořené rezervy nebo přepne na jiné zdroje elektřiny.
Systém také reguluje úroveň napětí v elektrické síti doma a úspěšně se vyrovnává s přepětím.
Kuchyně
Všechny spotřebiče v kuchyni by měly být na dálkové ovládání: jedná se o rychlovarnou konvici, která se zapne u počítače, jakmile se probudíte, abyste již měli připravený čaj na příchod do kuchyně, a kuchyňský robot, který zatímco se budete sprchovat, připraví vám lehkou snídani a mnoho dalšího.
LCD panel umístěný na předním panelu chladničky vám sdělí, kolik potravin zbývá. Váš domov nikdy nedojde bez jídla. Když dojdou potraviny, váš domov automaticky objedná nové potraviny z obchodu prostřednictvím e-mailu. Obsah lednice můžete kontrolovat i při práci. K čemu můžete použít mobilní telefon nebo přístup k síti.
Ložnice
Ložnice je místnost, kde trávíme třetinu svého života.
Úroveň automatizace je zde úžasná. Jedná se o postel, která vás ukolébá ke spánku, která vás také může pomocí správného zatlačení ráno probudit nebo vás jen tak hodit na zem. Záclony, které se otevřou ve vámi nastavenou dobu, vám umožní probudit se do přirozeného slunečního světla.
Všechny spotřebiče ve vaší domácnosti jsou schopny se naučit zvyky každého člena rodiny a přizpůsobit se jim.
Co nabízí chytrá domácnost?
závěry
Pokrok moderních technologií je skutečně působivý. Chytrý dům již není vzdáleným zítřkem, ale nejbližší věcí dneška. Většina velkých společností v posledním desetiletí stavěla projekty inteligentních domů. K tomu, aby se chytrá domácnost stala skutečností, je však v první řadě potřeba přebudovat vlastní vědomí. Známý je efekt komplexního softwaru, kdy běžný uživatel pracující na počítači využívá maximálně 10 % potenciálu softwaru.
Člověk by si měl vytvořit určitý stereotyp myšlení, že všechny domácí spotřebiče mohou fungovat jako celek. To vyžaduje širokou propagandu a seriózní vysvětlovací práci. A když se znovu vybuduje vědomí uživatele, každý bude mít chytrou domácnost.
Znovu mě žádají, abych provedl výběr zařízení pro systém Smart Home podle seznamu přání typu „aby světlo bylo z iPhonu a samotná voda byla blokována a byly tam kamery“. Ptám se:
- Jaká je fáze výstavby?
- Dokončení dokončeno, všechny kabely již vedené
- Jak se hází?
- Samozřejmě, že vše již bylo vrženo pod chytrou domácnost.
Ukázalo se, že dělníci, kteří kabely instalovali, na dotaz zákazníka, zda vědí něco o chytrém domě, řekli „samozřejmě, dělali to stokrát“ a kabel položili podle své představy. a některé zkušenosti, kabel je položen v takových systémech . Komunikace s instalatéry ukazuje, že netuší, jak celý tento systém bude fungovat, ale jednou podle hotového projektu už položili kabel „pod chytrou domácnost“. Neexistuje žádná výkonná dokumentace, ale „ten chlap“ si vše položil sám, takže se ho můžete zeptat na jakékoli otázky, které mě zajímají. A zákazník je velmi rád, že jeho pracovníci jsou tak chápaví a zkušení a nepotřebují žádný projekt. Obecně panuje názor, že projekt nepotřebuje zákazník, ale pouze projektanti, aby na něm vydělali a táhli čas.
Jak takový příběh skončí? Buď nebudeme mít staveniště, ale obrovskou hromadu problémů, které se vynořují jeden za druhým, což povede k tomu, že se zákazník pohádá se všemi zaměstnanci včetně mě a nakonec ani netuší, co, nebo se dělá projekt, otevírají se stěny a jak se montuje systém. V zásadě samozřejmě první možnost, jelikož zákazník nechce ztrácet čas a peníze na předělávání něčeho, a to ještě z důvodu, který mu není zcela jasný.
To vše je pouze předmluva, jak se to stává nejméně ve čtvrtině případů. Měli jsme dokonce zkušenost s návrhem automatizačního systému v závodě s dělníky: pokud kabel položili dříve, pak ho potřebují načrtnout do projektu a přemýšlet o tom, jak ho použít, pokud jsem výkres nakreslil dříve, pak dělníci to dělají. S nadávkami a přesouváním odpovědnosti předali objekt téměř na rok.
Proč jsou všechny systémy odlišné?
Samozřejmě, když zákazník souhlasí s pracovníky, kteří říkají, že bez specialistů bude vše „pod chytrým domem“, myslí si, že Všechny systémy Smart Home jsou stejné. Existuje tedy určitý univerzální způsob montáže kabelu. Neví o existenci, pod kterou je kabel namontován zásadně odlišnými způsoby. A není to tak jednoduché, je také nemožné položit kabel „pod sběrnicový systém“ bez projektu, protože můžeme mít jak speciální spínače KNX, tak běžné kolébkové spínače. Nástěnné panely mohou být také KNX nebo iPad v nástěnném rámu. Pod KNX je mimochodem nutné vést ne kroucenou dvojlinku (někteří to dělají podle principu „a funguje to tak, proč přeplácet“), ale speciální kabel KNX / EIB 2x2x0,8. Výrobce ale doporučuje vlastní kabel pro vlastní sběrnici (Teletask není kompatibilní s KNX). Takto může vypadat například rozdíl mezi klasickým ovládáním světel a ovládáním v systému Smart Home:
Ale to je zvláštní případ! To znamená, že pod spínači jsou KNX moduly. I při použití KNX systému bych doporučoval vést obyčejnou kroucenou dvojlinku od switchů ke shieldu, jelikož kroucená dvoulinka je řádově levnější než KNX kabel a KNX moduly pro switch systém naprosto nesmyslně prodražují. A už nebudeme moci přenést systém na průmyslový regulátor, když jsou kabely propojeny smyčkou.
Další „univerzální“ možností je elektrická hvězda.
Tato možnost je typická jak pro systém na průmyslovém regulátoru, tak pro systém KNX s klasickými spínači a snímači. Ale když máme klasické spínače a senzory, proč potřebujeme KNX? Kromě vypínačů a žárovek jsou to i čidla úniku vody, servopohony, čidla teploty vzduchu a podlahy, meteostanice a spousta dalších systémových prvků. Jaký kabel na ně hodit?
Co je příčinou problému?
Problém práce bez projektu má poměrně jednoduchý a pochopitelný důvod – nechcete se rozhodovat hned, chcete o tom přemýšlet později. Práce na projektu bytu, i toho nejmenšího, třeba i garsonky 30 metrů, je pro zákazníka vždy velmi náročná (ano, mluvím o objednateli projektu, ne o zhotoviteli), je potřeba udělat mnoho rozhodnutí a odpovědět na mnoho otázek. Jak metrů čtverečních méně, tím je každý z nich cennější.
Budeme mít na tomto místě touchpad založený na iPadu nebo dotykový spínač nebo normální spínač? Budeme mít systém založený na průmyslovém regulátoru, nebo KNX, nebo Teletasku, nebo HDL, nebo dokonce bezdrátovém, nebo nějakém hybridu těchto systémů? Pro zákazníka je to 1001. otázka, nad kterou je nucen přemýšlet po výběru dveří, stěn, stropů, klimatizací a dalších věcí, samozřejmě pokud je možnost tuto záležitost odložit do konce opravy, pak dělá to s radostí. Získávat zároveň spoustu problémů.
Kdo například myslí na výběr kuchyně na samém začátku rekonstrukce? Navíc specifický výběr všech kuchyňský nábytek a technologie? A bez výběru kuchyně nemůžete vytvořit kabelové vývody pro zásuvky a světla, což musí být provedeno ve fázi instalace kabelu. Rád bych toto číslo odložil, takže dostaneme projekt elektro s „přibližným uspořádáním zásuvek“ v místě kuchyně.
U hybridu systémů je to nejzajímavější: vždyť do štítu můžete dát např. bezdrátové spínače Z-Wave (aby se neokopávaly zdi a nevedl kabel), aktuátory KNX, spárovat všechny s bezdrátovým audio multiroom Sonos v některých scénářích a řídicím systémem se serverem Iridium vám to umožňuje dokonale. Celý tento koncept je ale nutné promyslet předem! Vyzvedněte zařízení, pochopte jeho cenu, dokončete projekt s pomocí specialisty na toto zařízení (a ne elektrikáře, který si přečetl pokyny!) A pak je také nutné zkontrolovat správnou instalaci stejným specialistou.
závěry
Takže odpověď na otázku z nadpisu - Chytrý dům bez projektu se v žádném případě neobejde. Jde právě o to, aby existoval „Chytrý dům podle mysli“, tedy promyšlený a splňující všechna přání zákazníka a jeho očekávání od systému.
Existuje taková univerzální možnost instalace kabelu - do všech bodů hodíme jak kroucenou dvojlinku, tak napájení, nebo můžete pro větší univerzálnost použít i KNX. Ale je to stejné jako udělat televizní zásuvku blokem "elektřina + TV + internet" na několika místech v místnosti v různých výškách nebo ji rozptýlit blízko podlahy elektrické zásuvky každý metr. To povede k tomu, že budete chtít televizi nakonec zavěsit přesně tam, kde nejsou žádné zásuvky.
V počáteční fázi výstavby musíte strávit tolik času, kolik je potřeba, abyste zvážili možnosti, odhadli rozpočet a učinili rozhodnutí o použitém systému a všech jeho prvcích, vytvořili kompetentní projekt a poté výsledný předem promyšlený systém poskytne uživateli přesně to, co od něj očekával.
Byl bych vděčný za napsání jakéhokoli krátkého komentáře k textu. Byl nápomocný? Zbývají nějaké otázky? Našli jste chybu? Napište o tom prosím.
Provádíme návrhy moderních inženýrských systémů pro byty a venkovské domy. Dále poradenství, montážní dozor, audit. Úkoly a případné dotazy zasílejte e-mailem
KATEDRA ŠKOLSTVÍ A VĚDY REGIONU BRYANSK
Odborník na státní rozpočet vzdělávací instituce"Trubchevsky Polytechnic College"
Chytrý dům
OUDP.03 Informatika
Trubčevsk, akademický rok 2016 - 2017
Kapitola I. Teoretická stránka studie ................................................. ...........6
1.1. Chytrý dům jako domácí automatizace 6
1.2. Chytrý dům jako automatizace budov 6
1.3. Původ 7
1.4. Návrh systému "Smart Home" 8
1.4.1. Bezpečnostní systémy 9
1.4.2. Ovládání osvětlení 11
1.4.3. Ovládání klimatizace 12
1.4.4. Řídicí systém 15
1.4.5. Systém vytápění, ventilace a klimatizace 16
1.4.6. Systém osvětlení 16
1.4.7. Energetický systém budovy 17
1.4.8. Bezpečnostní a monitorovací systém 17
1.5. Japonská inteligentní domácnost 18
1.5.1. Vývoj „chytrých“ domů v Japonsku 19
1.6. Vyhlídky na chytré domy v Rusku 21
1.7. Nákladové charakteristiky „chytrého“ domu……………………………….24
Závěr 27
Seznam použité literatury 29
Úvod
Internet se stal jedním z nejdůležitějších vynálezů v historii lidstva. Mnoho lidí sní o připojení všech elektronických položek k internetu. Aktivně se diskutuje o projektech chytrých domácností, společném informačním prostoru a dalších možnostech, jak spojit nesourodé elektronické komponenty do jediného systému.
Dnes na internetu najdete velké množství článků, které hovoří o tom, jak vytvořit řídicí systém: světlo, zásuvky, varná konvice, lednička atd. Všechny tyto články však popisují různé varianty připojení, které není přijatelné v jednom systému.
Toto téma mě zaujalo. Rozhodl jsem se dozvědět více o systému chytré a inteligentní domácnosti. Dokonce i N. Wiener v roce 1940 řekl "Není daleko den, kdy se věci kolem nás naučí myslet a budou pro společnost mnohem užitečnější," a ten den přišel.
Moderní člověk klade velmi vysoké nároky na komfort prostředí:
1. Estetické (design a styl interiéru, krajina, krása a funkčnost okolních objektů);
2. Klimatické (teplo, chlad, čistý vzduch);
3. Obecná domácnost (voda, plyn, elektřina, rádio, televize, internet, telefon, dostupnost kuchyňských strojů a hygienických systémů pro sauny a vany);
4. Požadavky na zabezpečení a kontrolu nad ním (zabezpečení domova, majitelů domu a jejich blízkých);
5. Požadavky na spolehlivost složitých systémů (počítače, domácí kina, myčky nádobí, pračky, mikrovlnné trouby atd.)
V důsledku toho se inženýrské vybavení bytů a chat neustále komplikuje a roste počet zařízení, která se podílejí na vytváření tohoto prostředí. Svěřit správu všech systémů pronajímateli se stává nepohodlným, nerentabilním a nebezpečným. Komplexní systém správy bydlení „inteligentní dům“ se postará o veškerou rutinní práci na vyřešení tohoto složitého úkolu, přičemž člověku ponechává pouze hlavní, „základní“ rozhodnutí.
Relevance tématu výzkum je způsoben vysokým potenciálem pro vývoj systémů „chytré domácnosti“ a nedostatkem jednotných standardů pro zařízení obsažená v těchto systémech.
Jaký je význam pojmu „chytrá domácnost“? Stačí se podívat na výhody komplexu:
automatizace většiny procesů v chytrém domě;
kontrola stavu elektrických spotřebičů, osvětlení, vodovodních systémů;
prevence neoprávněného vstupu do chytrého domu;
snížení částky utility pro chytrý dům úsporou elektřiny.
Automatizace budov nebo chytrá budova chytrý dům) - systém high-tech zařízení v obytném domě moderního typu, organizovaný pro co nejpohodlnější bydlení nebo práci lidí.
Z nedostatků systému "inteligentního domu" odborníci zaznamenávají pouze vysoké náklady. Pokud porovnáte klady a zápory, je jasné, co to dává: úspory, pohodlí a bezpečnost. Stavební technologie komplexů zajišťují, že elektroinstalace v systému „inteligentního domu“ nevyhoří v důsledku vniknutí vody ze zatopené vany, potrubí nepraskne kvůli teplotním rozdílům.
Účel mého projektu: popište strukturu automatizace systému domácích zařízení bez lidského zásahu.
K dosažení tohoto cíle je nutné vyřešit následující úkoly:
identifikovat řídicí systémy;
objekt studium mé práce je systém "chytré domácnosti".
Předmět výzkum je systém high-tech zařízení v moderní obytné budově.
Práce používala takové metody výzkumu jak analýza a syntéza.
Kapitola I. Teoretická stránka výzkumu 1.1. Chytrý dům jako domácí automatizace
Chytrý dům ( chytrý domov) v tomto smyslu - systém domácích zařízení schopných provádět akce a řešit určité úkoly bez lidského zásahu. Nejčastějšími příklady takových akcí jsou automatické rozsvícení a zhasnutí světel, automatická korekce topného systému nebo klimatizace a automatické upozornění na vniknutí, požár nebo únik vody.
Domácí automatizace v moderních podmínkách je extrémně flexibilní systém, který si uživatel sám navrhuje a konfiguruje podle svých vlastních potřeb. To předpokládá, že každý majitel chytré domácnosti nezávisle určuje, která zařízení a kam nainstaluje a jaké úkoly a jak budou plnit.
1.2. Chytrý dům jako automatizace budov
Chytrý dům ( chytrý dům, taky automatizace budov a inteligentní budova, rus. BMS) v tomto kontextu - moderní typ obytné budovy, organizovaný pro lidi, aby žili s pomocí automatizace a high-tech zařízení. „Chytrý“ dům je třeba chápat jako systém, který poskytuje bezpečnost a úsporu zdrojů (včetně komfortu) pro všechny uživatele. V nejjednodušším případě by měl být schopen rozpoznat konkrétní situace vyskytující se v domě a vhodně na ně reagovat: jeden ze systémů může řídit chování ostatních podle předem stanovených algoritmů. Automatizace několika subsystémů navíc poskytuje synergický efekt pro celý komplex.
To je snazší pochopit, pokud si například představíte, že topný systém nikdy nemůže fungovat proti systému klimatizace. A vytápění se provádí nejen podle počasí, ale také s přihlédnutím k řadě dalších faktorů. Ze síly větru, podle předpovědi, z denní doby (v noci je komfortní teplota nižší).
Lze mít za to, že se jedná o nejprogresivnější koncept interakce mezi osobou (uživateli) a obytným prostorem, kdy v automatizovaném režimu jsou v souladu s vnějšími a vnitřními podmínkami nastaveny provozní režimy všech inženýrských systémů a elektrických spotřebičů a monitorovány.
V tomto případě není potřeba používat několik ovladačů při sledování televize, desítky spínačů při ovládání osvětlení, samostatné jednotky při ovládání ventilace a topné systémy, video monitorovací a bezpečnostní poplašné systémy, motorizované brány a další.
1.3. Historie výskytu
V roce 1987 byl v SSSR představen projekt radioelektronického vybavení obydlí "SPHINX", který ve své podstatě připomíná myšlenku moderního chytrého domu. Hlavním vrcholem projektu byl hlavní centrální procesor skládající se z několika bloků a také ovládací panely - „malý“ dálkový ovladač s odnímatelným displejem a velký s pseudodotykovými klávesami. Ruční i velké dálkové ovládání obsahují mikrofony pro hlasové ovládání.
Projekt byl vyvinut ve VNIITE a publikován v několika časopisech Technical Aesthetics.
V roce 1995 vývojáři technologií Java předpověděli této technologii jedno z hlavních využití ke zvýšení inteligence domácích spotřebičů 1 – například lednička sama bude objednávat potraviny z obchodu. Tento nápad se nedočkal průmyslové distribuce, ale společnosti jako Miele a Siemens již uvolňují domácí přístroje s možností zařazení do „chytré domácnosti“.
Na podzim roku 2012 společnost Panasonic oznámila plnohodnotnou výrobu systémů řízení energie SMARTHEMS určené pro „chytré domácnosti“. Panasonic slibuje zavedení systémové kompatibility HEMS v celé řadě svých domácích spotřebičů, jako jsou: klimatizace, "chytré" kuchyňské spotřebiče a teplovodní systémy EcoCute. Nový systém AiSEG umožňuje propojit všechna zařízení a domácí zařízení do jediné sítě organizováním zobrazování informací o provozu solárních panelů, spotřebě elektřiny, plynu a vody a automatické ovládání provozu domácích spotřebičů pomocí protokolu ECHONET Lite 2 .Technologie a aplikace automatizace domácnosti. 1.4. Návrh systému "Smart Home".
Systém chytré domácnosti zahrnuje tři typy zařízení:
Controller (hub) - ovládací zařízení, které spojuje všechny prvky systému mezi sebou a spojuje jej s vnějším světem
Senzory (senzory) - zařízení, která přijímají informace o vnějších podmínkách
Akční členy jsou akční členy, které přímo provádějí příkazy. Jedná se o největší skupinu, která zahrnuje chytré (automatické) spínače, chytré (automatické) zásuvky, chytré (automatické) ventily pro potrubí, sirény, ovladače klimatizace a tak dále (viz obrázek 1).
Ve většině moderních chytrých domácností komunikuje ovladač se zbytkem systému prostřednictvím rádiových signálů. Nejběžnější standardy jsou Z-Wave, ZigBee a Wi-Fi, Thread je také populární v USA.
Pro komunikaci s vnějším světem se ovladač obvykle připojuje k internetu.
Obrázek 1. Návrh systému "Smart House" 1.4.1. Bezpečnostní systémyPohybová čidla, čidla přítomnosti, vibrační čidla, čidla rozbití skla, čidla otevírání oken nebo dveří;
KAMEROVÝ SYSTÉM;
Video interkomy a video oči;
Elektronické zámky (chytré zámky, chytré zámky) a moduly pro ovládání bran;
Tato zařízení vám umožňují navrhovat vhodný systém zabezpečení od relativně jednoduchých po poměrně složité.
Mezi hlavní algoritmy:
registrace nežádoucího průniku;
oznámení vlastníků;
zapnutí sirény;
spustit natáčení videa;
blokování vchodu popř interiérové dveře(Viz obrázek 2).
Inteligentní domácí bezpečnostní systémy se navíc integrují s bezpečnostními systémy, které vysílají týmy reakce na poplach. Ve většině zemí trh se zabezpečovacími systémy existuje již dlouhou dobu, zatímco systémy pro chytré domácnosti se začaly rozšiřovat až v roce 2010. Jednotliví poskytovatelé bezpečnostních služeb umožňují integraci svých alarmů s chytrými zařízeními, která si uživatel nainstaluje, nebo souhlasí s tím, že pošlou týmy reakce na alarmy z takových zařízení.
Elektronické zámky, videotelefony a videooči vám také umožňují organizovat systém kontroly přístupu s možností dálkového ovládání, nahrávání videa atd.
Chytré spínače a stmívače;
Moduly pro ovládání záclon, žaluzií a rolet;
Ovladače RGB a RGBW pro ovládání LED lampy, především LED pásky;
Senzory pohybu a přítomnosti;
Světelné senzory;
Taková zařízení umožňují automatizovat ovládání světla a nejčastěji se používají k:
automaticky zapínají světlo, když lidé vstoupí do místnosti, a zhasínají je, když odcházejí;
automaticky udržovat osvětlení na konstantní úrovni nastavením jasu lamp a polohy žaluzií nebo závěsů (viz obrázek 3);
automaticky upraví osvětlení v závislosti na ročním období a denní době nebo podle jiných předem stanovených pravidel.
Hlavním úkolem zařízení pro chytrou domácnost jsou v tomto případě senzory vlhkosti;
Teplotní senzory;
Termostaty pro udržování konstantní teploty nebo její automatickou regulaci;
Regulátory teploty pro řízení výkonu topných baterií;
Climate - ovladače, které přenášejí příkazy chytré domácnosti do zařízení předchozích generací, které je ovládáno klasickými dálkovými ovladači, především do klimatizací;
Hygrostaty pro udržení stálé vlhkosti nebo její regulaci;
automaticky regulovat provoz klimatizačních systémů tak, aby současně poskytovaly komfortní mikroklima a snižovaly náklady na jeho údržbu;
automaticky udržovat pohodlnou teplotu v místnostech, kde jsou lidé;
automaticky snižovat výkon baterií a klimatizací v nepřítomnosti lidí a v noci;
automaticky udržovat vlhkost, která je příjemná pro lidi a šetrná k místnosti a vybavení;
automaticky větrá místnosti a čistí vzduch a udržuje příjemnou kvalitu vzduchu.
Obrázek 4. Tepelná izolace pasivního domu
Infračervená fotografie ukazuje, jak účinná je tepelná izolace pasivního domu (vpravo) ve srovnání s konvenčním domem (vlevo) (viz obrázek 4).
Pod pojmem „chytrý dům“ se obvykle rozumí integrace následujících systémů do jednoho systému řízení budovy:
Řídicí a komunikační systémy;
Systém vytápění, ventilace a klimatizace;
Systém osvětlení;
Systém napájení budov;
Bezpečnostní a monitorovací systém (viz obrázek 5).
Obrázek 6. Řídicí systém 1.4.5. Systém vytápění, ventilace a klimatizace Systém vytápění, ventilace a klimatizace (HVAC) řídí teplotu, vlhkost a čerstvý vzduch. HVAC navíc šetří energii díky efektivnímu využití okolní teploty. Některé subsystémy:
síťově řízená klimatizace;
mechanismy pro automatické otevírání/zavírání oken pro umožnění vstupu studeného nebo teplého vzduchu ve vhodnou denní dobu.
Systémy řízení osvětlení (LCS) řídí úroveň osvětlení v místnosti, včetně úspory energie racionálním využíváním přirozené světlo. Některé subsystémy:
automatika pro zapnutí / vypnutí světla v danou denní dobu;
pohybové senzory pro zapnutí světla, pouze když je někdo v místnosti;
automatika pro otevírání/zavírání rolet, žaluzií, pro nastavení průhlednosti speciálních okenních tabulí.
Napájecí systémy poskytují nepřetržité napájení, včetně automatického přepínání na alternativní zdroje energie. Některé subsystémy:
Automatické zadání rezervy;
průmyslové UPS;
dieselové generátory.
Bezpečnostní a monitorovací systém zahrnuje následující subsystémy:
video monitorovací systém;
systém kontroly přístupu do prostor;
Zabezpečení - požární signalizace (včetně kontroly úniku plynu);
Telemetrie - vzdálené monitorování systémů;
Systém ochrany proti úniku - automatické blokování dodávky vody v případě úniku a zaplavení prostor. Skládá se z ovládacího zařízení, speciálních jeřábů a senzorů, které detekují zaplavení (Aquaguard, Neptun, Hydrolock a další);
GSM monitoring - vzdálené hlášení incidentů v domě (bytu, kanceláři, objektu) a ovládání domovních systémů přes telefon. V některých systémech je možné přijímat hlasové pokyny k plánovaným kontrolním akcím a také hlasová hlášení o výsledcích akcí;
IP-monitorování objektu;
Imitace přítomnosti.
Na výstavě v Tokiu byl představen prototyp „chytrého domu“, který ztělesňoval veškerý nejnovější vývoj v oblasti sociální infrastruktury (viz obrázek 7). Projekt je ve skutečnosti obytný dům s řadou vestavěných automatizovaných systémů, které nejen zjednodušují život, ale také výrazně šetří zdroje.
Tokijský „chytrý dům“ předvedl nejlepší řešení moderních výrobců ve třech oblastech najednou: „Zdravotní péče“, „Komfort“ a „Energie“. Zvláště zajímavé byly optimalizační systémy. Jsou schopni sledovat pohyb obyvatel, zohledňovat jejich zvyklosti v běžném životě a minimalizovat tak náklady na vytápění a elektřinu. V „chytrém“ domě jsou navíc instalována čidla, jejichž účelem je klimatizovat místnost a automaticky zhasnout světlo, reagující na přítomnost člověka.
Vývojáři „chytrého“ domu věnovali zvláštní pozornost autonomnímu napájení, které představuje nepřerušitelné napájení domácnosti. Je třeba poznamenat, že takové systémy se již objevily na ruském trhu. Domácí vývoj poskytuje autonomní nepřerušované napájení objektů až po dobu dvou dnů pomocí externího generátoru s automatickým startem. Takové invertorové systémy poskytují nejen nepřetržitý provoz, ale také 100% autonomii.
Péče o zdraví obyvatel domu je jednou ze silných stránek „chytré“ domácnosti. Obyvatelům je nabízeno nosit speciální náramky, které monitorují podmínky spánku a životní funkce. Získaná data analyzují systémy chytré domácnosti a její obyvatelé mají možnost korigovat mikroklima. Vývojáři „chytrého domu“ v tomto konceptu poskytli systém pro automatizaci a úklid prostor. Úklid domu bude provádět robotický vysavač, který je řízen prostřednictvím řízeného domácího centralizovaného systému hospodaření s energií. „Chytrá domácnost“ využívá i „chytré“ domácí spotřebiče připojené k internetu.
Obrázek 7. Japonská inteligentní domácnost 1.5.1. Vývoj "chytrých" domů v Japonsku
V Japonsku se vláda rozhodla brát vývoj chytrých domů vážně. Domy zde budou navrženy jinak a mírně odlišné od jejich západních protějšků.
Vláda totiž počítá s vytvořením struktur, které budou odolné vůči seismické aktivitě. V západní části země jsou zemětřesení skutečným problémem. Prioritou je proto navrhnout dům, který bude odolný vůči zemním vibracím. Navíc je důležité vzít v úvahu, že i místní kanalizační systém snese výkyvy.
Panasonic byl jedním z prvních, kdo se chopil nového projektu. Některé vzorky domů již existují, ale zatím nebyly řádně otestovány. Předpokládá se, že organizace investovala do budování všech svých zkušeností a uplatnila řadu inovací. Panasonic rozhodně není jedinou společností, která má o takový sociální a high-tech projekt zájem.
Očekává se, že v příštích letech několik předních společností v oboru High-tech.
Domy Panasonicu ještě nebyly testovány na odolnost proti zemětřesení, ale jeden problém se společnosti podařilo vyřešit. globální problém. Ve všech budovách byl instalován speciální inovativní systém úspory energie, který umožňuje ušetřit za elektřinu.
I venkovní osvětlení podléhá řízení a kontrole. Co se týče seismické odolnosti, tu zaručují domům materiály použité ve stavebnictví. Panasonic přijal speciální technologické struktury, které dokážou odolat vysokým zemním vibracím.
Dodnes je známá i „chytrá“ domácnost od Honda Motor. Nejedná se o samotnou budovu, ale o domácí řídicí systém. Stejně jako Panasonic, i specialisté Honda Motor většinou vyřešili problém spotřeby energie (viz obrázek 8.9).
Budova má speciální energeticky úsporné panely, které shromažďují sluneční světlo. Také v domě je místní instalace na výrobu el.
Obrázek 8. Systém ovládání chytré domácnosti v Japonsku
Obrázek 9. Systém ovládání chytré domácnosti v Japonsku
1.6. Vyhlídky na chytré domy v Rusku
Nejprve o „chytrých domech“ – chytrých – systémech pro majitele domů. Vysoká tempa růstu pozorovaná v tomto segmentu jsou jednoduchým důsledkem jedinečnosti probíhajících transakcí a pouze potvrzují rudimentární povahu trhu. To, co se děje, velmi připomíná „bouři v šálku“, a to téměř doslova – protože tento trh je odsouzen k úzké lokalizaci. Po dlouhou dobu nepřekročí hranice prostorů elitního bydlení v Moskvě a Moskevské oblasti. Do budoucna je samozřejmě expanze tohoto trhu do regionů nevyhnutelná, ale opět pouze na úkor elitní spotřeby. V regionálních centrech budou vznikat enklávy „chytrých“ domů – předmět spotřeby regionálních elit.
Masový trh "chytrých domů" v Rusku se pravděpodobně nestane. Je to dáno konzervativností kultury spotřeby, nízkou kupní silou běžného obyvatelstva a možná hlavně chybějící objektivní potřebou „chytrého domu“ jako systému určeného pro městský byt.
Konzervatismus (lhostejnost) konzumní kultury mezi vysokopříjmovými vrstvami populace bude brzy překonán a v těchto vrstvách se „chytrá domácnost“ pravděpodobně velmi brzy stane stejně povinnou vizitkou jako drahé auto nebo šatník, tj. se změní na prvek stylu (viz obrázek 10.11).
Pro elity na ceně „chytrého domu“ nezáleží, ale pro střední vrstvy obyvatelstva se stane nepřekonatelným faktorem omezujícím spotřebu této třídy systémů. A to ani proto, že tato kategorie obyvatel nemá odpovídající finanční prostředky. Důvod je jiný – že „chytrá domácnost“ z čistě funkčního hlediska zaujímá v systému potřeb majitele typického městského bytu ne zcela jasné místo.
Značná část bytů je totiž již vybavena známými systémy, které ve skutečnosti plní stejné funkce jako „chytrý dům“, i když s menší intelektuální vyspělostí. Stejná signalizace nebo klimatizace, brané samostatně, jsou mnohem levnější než „chytrá domácnost“ určená k jejich integraci. Synergický efekt plynoucí z integrace všech těchto systémů do jediného intelektuálního celku přitom není pro majitele městského bytu tak výrazný ve srovnání s cenou, kterou za něj musí zaplatit. Je lepší si koupit druhé auto - a jestli se světlo samo zhasne, když náhodou usnete, nebo ne, není až tak důležité. Důležitější třídu potřeb – bezpečnost, pohodlí a volný čas – opět splňují již známé, i když méně „chytré“ – alarmy, klimatizace a televizory s plochou obrazovkou Dolby. Proč tedy platit více za řešení, které má pro běžný městský byt zjevně nadměrný efekt?
Hlavním závěrem tedy je, že „chytré domy“, navzdory zdánlivě slibným současným vysokým tempům růstu, zůstanou uzavřeny ve sféře elitní, kusové spotřeby, vysoce lokalizované jak prostorově, tak sociálně.
Obrázek 10. Inteligentní dům v Rusku
Obrázek 11. Chytrý dům v Rusku
1.7. Nákladové charakteristiky „chytrého“ domu
Kolik tedy systém Smart Home stojí? Existuje několik cenových kategorií od komfortního minima až po plnou automatizaci.
Až 50 000 rublů
Oznámení o hostiteli prostřednictvím GSM kanálu o některých událostech v domě (výpadek proudu, bezpečnostní nebo požární poplachy, zapnutí / vypnutí domu atd.)
Dálkové ovládání (přes SMS) takové procesy, jako je například zapnutí vytápění nebo ventilace domu, zapnutí osvětlení (imitace přítomnosti majitelů) atd.
Správa zásuvek z infrapanelu.
Správa napájení doma: rozdělení spotřeby energie mezi fázemi, vypínání méně prioritních zařízení při překročení prahové hodnoty spotřeby energie.
Vypnutí větví spotřeby energie při odchodu majitele domu.
Systém varování před nehodami.
Video monitorovací a interkomový systém.
Integrovaná zabezpečovací a požární signalizace s perimetrickou kontrolou, odstavení ventilačních systémů v případě požáru.
Internetový video monitorovací systém.
Automatické ovládání osvětlení pohybovými senzory, světelným senzorem, světelnými scénáři a časovači.
Automatizace brány.
Vydávání nouzových zpráv o únikech vody a plynu, blokování stoupaček v oblasti s úniky.
Správa všech systémů doma z jednoho ovladače.
Vývoj individuálního uživatelského rozhraní pro správu všech procesů v domě.
Ovládání domácnosti pomocí dotykových panelů a PDA.
Individuální řídicí systém pro vytápění, větrání, podlahové vytápění v každé místnosti.
Kontrola relativní vlhkosti a kvality vzduchu podle hladiny CO 2 v obytných místnostech. Ruční nebo automatické ovládání rozvodu vzduchu z větracího stroje do areálu.
Ovládání všech zásuvek a skupin osvětlení- manuálně, pomocí senzorů nebo obecných stavebních scénářů.
Automatizace čerpadel kanalizace a vodní nádrže.
Vytápění vnějších sítí- hlídání venkovní teploty a neporušenosti topných kabelů, ruční nebo automatické řízení vytápění mrazovým čidlem.
Vytápění dešťové vody- hlídání venkovní teploty a neporušenosti topných kabelů, ruční nebo automatické řízení vytápění čidlem srážek.
Multiroom - jeden televizor a audio systém. Automatická distribuce zvuku do senzorů přítomnosti v souladu s preferencemi majitele, jednotný řídicí systém pro televizory a systémy domácí zábavy.
Plná automatizace všechny procesy doma.
Plná kontrola a ovládání přes internet.
Závěr
Při práci na tomto tématu jsem došel k závěru, že pokud nemáte čas řešit každodenní záležitosti a chcete si usnadnit život pomocí nejnovějších technologií Smart Home Nejlepší volba!
V současné době u nás není tolik „chytrých domů“, většinou se jedná o elitní domy a chaty. Ale již byly vyvinuty nízkorozpočtové projekty, které vám umožní nainstalovat systém „inteligentního domu“ s minimálními finančními investicemi.
Možnosti moderních technologií jsou opravdu fascinující, takový systém ovládání domácnosti se jeví jako jedno velké plus.
Ale bylo by špatné nezmínit jeho nevýhody:
Vysoká cena, stejně jako jakékoli zařízení, dokonce i to nejmodernější, se pravidelně porouchá, a pokud jedna věc selže v domácím řídicím systému, může „letět“ slušná část celého systému.
Plnohodnotný systém Smart Home rozhodně není věc, která je hotová jednou provždy. Za 5-10 let se technologie zásadně změní a starý systém ztratí svou relevanci. V podstatě samozřejmě kvůli rychlosti, s kůrou letíme „do budoucnosti“.
můj cíl výzkumná práce dosaženo, konkrétně je popsána struktura automatizace systému domácích zařízení bez zásahu člověka.
V této práci je celá sada úkoly:
zvážit koncepci systému "Smart Home" a princip jeho fungování;
zvážit možnosti systému „Smart Home“;
identifikovat řídicí systémy;
analyzovat systémy domácí automatizace v Japonsku a Rusku;
zvážit cenu těchto služeb.
velmi mě to zajímá toto téma a v budoucnu chci zvážit technologii implementace tohoto systému.
Bibliografie
http://en.wikipedia.org
http://www.fieldbus.narod.ru
http://www.ferra.ru
http://termosys.ru
http://econet.ru
http://www.luxsound.ru
http://www.axico.ru
http://www.domidomik.ru
http://electronic-home.com.ua/crestron
1 https://ru.wikipedia.org
2 https://ru.wikipedia.org/wiki
Je třeba poznamenat, že místo výrazu „digitální dům“ běžného v západních článcích používáme širší termín – „chytrá domácnost“ (řízená, inteligentní domácnost). Vysvětluje to skutečnost, že digitální domácnost znamená kontrolu pouze nad zařízením ovládaným příkazy v digitálních kódech, zatímco chytrá domácnost ovládá všechna (nejen digitální) technická zařízení a systémy podpory života. Samozřejmě již nyní jsou potíže s ovládáním všech digitálních zařízení přítomných v našich domovech - stačí si pamatovat, kolik dálkových ovladačů je v obyčejný byt- pro TV, DVD přehrávač, hudební centrum, domácí kino a tak dále. Řešení tohoto problému, které nabízejí digitální domácnosti, je ale jen špičkou ledovce.
Mnohem důležitější roli v moderní domácnosti hrají ta zařízení a systémy, které často nepřitahují naši pozornost. Za prvé by sem měly být zahrnuty všechny domácí spotřebiče: ledničky, sporáky, varné konvice, pračky a další zařízení. Mnoho domů má také klimatizační zařízení a různé klimatizace. Dále jsou důležité elektrické a instalatérské řídicí systémy, stejně jako požární hlásiče. A konečně, v poslední době hrají významnou roli bezpečnostní poplašné a přístupové systémy. Pouhý výčet celé této rozmanitosti je únavný... A jak únavné a časově náročné bude nastavení a správa všech těchto technických výhod civilizace! Potřeba jediného řídicího centra se tak stává jednoduše zřejmou (obr. 1).
Rýže. jeden. Univerzální dálkový ovladač Philips iPronto SBC RU1000. Příležitosti: ovládání zařízení více než 500 značek, výuka příkazů z jiných dálkových ovladačů, nahrávání makro příkazů, bezdrátové připojení k počítači pro aktualizaci softwaru a stahování televizních programů. (na základě materiálů z webu http://digital-guide.ru)
Jaké funkce by měla chytrá domácnost plnit? Za prvé, náš domov je místem odpočinku nebo jinými slovy místem zábavy. Proto nakupujeme přehrávače, systémy domácího kina, audiosystémy, počítače a další zařízení. Navíc stále častěji nastává situace, kdy je v každé místnosti více mediálních zařízení – osobně podle vkusu a zájmů každého obyvatele. Jak tedy organizovat přenos informací mezi místnostmi? Jaké jsou výhody a nevýhody jednoho nebo druhého způsobu přenosu dat? Jak najít rovnováhu mezi cenou zařízení a přenosovou rychlostí? Všechny tyto tradiční „zákaznické otázky“ lze připsat první funkci chytré domácnosti – integraci všech systémů a zařízení do jediného celku.
Druhou poměrně zřejmou funkcí digitální domácnosti je vytvoření optimálního „životního prostředí“ pro obyvatele. To zahrnuje celou řadu problémů, od nákladově efektivního řízení osvětlení a teploty v domě až po takové rutinní věci, jako je kontrola přítomnosti (a dokonce i stavu!) potravin v chladničce. Jinými slovy, dům by měl přesunout na svá „digitální ramena“ všechny ty každodenní úkoly, které člověk obvykle řeší sám.
Na závěr si připomeňme známé přísloví, které říká: "můj dům je můj hrad." Není těžké dospět k závěru, že ke dvěma výše uvedeným úkolům digitálního domova (zábava a rekreace) by se měl přidat ještě třetí, a to poměrně důležitý – bezpečnost a ochrana obyvatel. Kupodivu to zahrnuje i ochranu samotného digitálního domova před vnějšími zásahy.
Hlavní myšlenkou digitálního domova je tedy vytvořit co nejpohodlnější místo pro život člověka. Znovu uvádíme, co je k tomu potřeba. Samozřejmě v první řadě by měl být celý dům zaplněný elektronikou a spotřebiči jednoduše ovládán, a to nejen zevnitř, ale i na dálku. Proto by měla být organizována „komunikace“ všech zařízení v domě mezi sebou, což znamená, že vyvstává otázka, jak jsou informace přenášeny v digitální domácnosti. Některá zařízení dále zajistí vytvoření vhodného klimatu v domě (v širokém slova smyslu) - proto je potřeba vyřešit otázku domácí automatizace. A nakonec celé toto informační a technické mistrovské dílo zvané digitální domácnost musí chránit jak obyvatele, tak i sebe, což znamená, že je nutné vyřešit problém zajištění bezpečnosti.
Rýže. 2. Plazmový panel u vchodu do digitální domácnosti s domácím řídicím systémem Cleopatra. Dokáže každého nájemníka pozdravit jménem a podat zprávu o všech událostech, které se v jeho nepřítomnosti odehrály (návštěvníci, telefonní hovory, email atd.). Na obrazovce se zobrazují i další informace - kdo je v domě, co se děje v prostorách, předpověď počasí a podobně (na základě stránek http://electronichouse.com)
Chytrá kancelář.
Je třeba říci, že moderní bydlení stále více začíná působit jako místo výkonu práce pro člověka (to platí například pro zástupce kreativních profesí). Koncept digitálního domova lze navíc úspěšně aplikovat nejen na obytné budovy, ale také na kancelářské prostory (v tomto případě lze hovořit o „chytré kanceláři“). Veškerá funkčnost chytré domácnosti v tomto případě pomáhá zefektivnit práci člověka a zbavuje ho drobných rutinních starostí.
První, co chytrý dům pro pracujícího nabízí, je pokrytí celého prostoru domu počítačovou a telefonní bezdrátovou sítí. Nemusíte celý den sedět ve stejné kanceláři: za příznivého počasí můžete vyjít na trávník před domem a vzít si s sebou notebook. Tímto způsobem zůstanete ve spojení a můžete pokračovat ve svém podnikání, aniž byste obětovali produktivitu.
Aplikace konceptu chytrých domů pro velké kancelářské prostory řeší i problém řízení přístupu personálu. Pomocí již nainstalovaného EZS můžete omezit přístupová práva určitých osob do konkrétních prostor. Systém například nepustí programátory do bankovního trezoru ani finanční manažery do serverovny. Pro tyto účely lze využít jak identifikaci vzhledu osoby, snímání otisků prstů, tak speciální identifikační karty, klíče. Hlavní výhodou tohoto přístupu je snadná integrace systémů řízení přístupu do jedné informační sítě chytré kanceláře.
Ve velkých podnicích musí část technického personálu pracovat v noci; ale i tak dokážou chytré kancelářské systémy optimalizovat spotřebu energie v prostorách. Například správně nakonfigurovaný centrální počítač odemkne alarm předem tím, že vpustí technika dovnitř. Poté rozsvítí světlo a nastaví příjemnou teplotu, a to ne v celé budově, ale pouze v těch místnostech a chodbách, které personál v tuto chvíli potřebuje. Všechny tyto zdánlivě nepodstatné funkcionality ušetří nejen osobní čas zaměstnanců, ale také výrazně sníží náklady na vytápění a spotřebu energií celé administrativní budovy.
Bezpečnostní otázky zůstávají důležité. Chytrá kancelář poskytuje nejen ochranu před fyzickým průnikem narušitelů, ale také poskytuje informační bezpečnost. To umožňuje zachovat duševní vlastnictví společnosti, což je na dnešním trhu důležité. Chytré systémy řízené kanceláří také zajišťují bezpečnost životního prostředí neustálým sledováním pracovních podmínek – osvětlení, teploty a složení vzduchu. V chytré kanceláři je tak příjemnější nejen bydlet, ale i pracovat.
Nyní se podívejme, co moderní technologické společnosti nabízejí v každé z těchto oblastí. Jinými slovy, pojďme se podívat na dnešní high-tech trh.
Technická řešení pro chytrou domácnost.
Integrace domácích systémů: ovládání zevnitř i zvenku.
Jak bylo uvedeno na začátku tohoto článku, v každém moderním domě existuje obrovské množství různých různá zařízení. Lze je sdružovat do samostatných skupin, například podle jejich účelu: domácí spotřebiče, mediální zařízení, instalace klimatizace, bezpečnostní systémy a podobně. V současnosti ale mezi těmito skupinami prakticky neexistují žádné vzájemné vazby, všechny tyto komplexy fungují odděleně, a to je jejich velký nedostatek. Systém klimatizace a topení nebere ohled na požární bezpečnost bytu, nebo při práci u počítače nemůžete na dálku zapnout varnou konvici či kávovar. Proto je jednou z klíčových myšlenek chytré domácnosti integrace všech zařízení do jediné sítě zajišťující interakci mezi jednotlivými zařízeními. Je nutné naučit techniku „mluvit“ spolu, přimět ji provádět příkazy přijaté z určitého velitelského centra.
Uveďme si jednoduchý příklad demonstrující možnosti interakce mezi různými zařízeními. Vrátíte se z procházky a v kapse máte přehrávač se zapnutou oblíbenou hudbou. Odemkněte budík, jděte dovnitř. Systém po analýze situace vyhledá tuto skladbu ve svém archivu a začne přehrávat melodii již na reproduktorovém systému doma a přehrávač se vypne. Tato funkce je zabudována do Microsoft Zune a Apple iPod a software je integrován do nových operačních systémů Microsoft Windows Vista a některých verzí Linuxu. Existují také řešení, která nevyžadují osobní počítač. Jde například o produkty SpeakerCraft, které umožňují připojit až 6 iPodů do jedné sítě a přehrávat hudební soubory z kteréhokoli z nich na externích reproduktorech.
Poté přejdete k počítači a zkontrolujete e-maily. Zároveň od počítače zapnete konvici a než se přečtou písmena, můžete už jít do kuchyně a hned pít čaj. Současně, aniž byste opustili počítač, můžete upravit systém klimatizace nastavením pohodlnější teploty. Nyní si spočítejte, kolik akcí za vás chytrý dům provedl a jak moc vám ušetřila čas. A pokud se ovládání domácích spotřebičů z plochy počítače ještě nerozšířilo, pak některé modely klimatizací od značek jako LG a Samsung již umožňují nastavení nikoli z dálkového ovládání, ale z jakéhokoli počítače vybaveného standardním infračerveným portem. .
Dalším důležitým aspektem je schopnost vytvořit komplex systémů neizolovaných, ale přístupných zvenčí, prostřednictvím konvenčních komunikačních kanálů, např. telefonní linky nebo kabelový internetový kanál. To vám umožní dále rozšířit funkčnost chytré domácnosti. Při práci můžete například sledovat obraz z videokamer instalovaných v domě a kontrolovat, zda je vše v pořádku. I na cestě si můžete ze svého mobilního telefonu zapnout světlo a klimatizaci, takže po příjezdu domů vás přivítá teplo a pohodlí. Například japonský mobilní operátor NTT DoCoMo již spustil novou službu – dálkové ovládání domácího zařízení z mobilního telefonu. S pomocí si můžete prohlédnout stav domácích spotřebičů a v případě potřeby je vypnout (obr. 3).
Rýže. 3. Digitální domácí systém dálkového ovládání Remocon Saucer (vlevo) a jeho provozní schéma (vpravo). K odesílání příkazů musí být k Remocon Saucer připojen druhý telefon. (na základě materiálů z webu http://phoneyworld.com)
Někteří výrobci šli ještě dál. Společnost LG vydala lednici a mikrovlnnou troubu připojenou k internetu. Díky tomu mají jejich majitelé možnost zjistit si seznam produktů uložených v lednici i z práce a vytvořit si seznam pro cestu do obchodu. Chladničku jednoduše naprogramujete tak, aby si hlídala počet produktů a v případě potřeby provedla objednávku v internetových obchodech. Mikrovlnná trouba dokáže vyhledávat kulinářské stránky a nabízet hostitelům originální receptura a poté připravte pokrm.
Jak jste možná uhodli, všechny tyto úžasné příležitosti nevznikly pořízením nových, drahých zařízení. Jen obyčejné, známé věci spolu začaly „komunikovat“, koordinovat prováděné akce. Souhlasíte, popsané příklady mohou výrazně usnadnit život majitelů, takže myšlenka inteligentních domů se stále více rozšiřuje.
Přenos dat: kávovar je připojen!
Jedním z klíčových bodů konceptu chytré domácnosti je propojení jakéhokoli zařízení se všemi ostatními. Logická otázka zní, jak toto spojení zorganizovat? Je nepravděpodobné, že by se vám to líbilo, pokud po celém bytě visí svazky drátů spojujících mimo jiné kávovar s televizí. K vyřešení tohoto problému existují tři hlavní metody: použití bezdrátových WiFi sítí, přenos informací přes elektrické vedení a použití různých rádiových sítí.
Bezdrátový standard WiFi se prosazuje na trhu díky svému pohodlí, vysoké přenosové rychlosti a široké škále funkcí. Instalací tzv. hot spotu – přístupového bodu, můžete bezpečně chodit po bytě se svým notebookem, který zůstane připojený k internetu. V poslední době jsou zařízení pro přístup k WiFi sítím vybavena nejen stolními počítači a notebooky, ale také kapesními počítači (PDA), dokonce i televizory a systémy domácího kina.
Jednou z hlavních výhod WiFi je schopnost snadno připojit poměrně „chytrá“ zařízení: počítač, TV, audio systém. Budou moci přenášet různá data rychlostí dostatečnou pro přehrávání zvuku a videa střední kvality. Bezdrátová síť postavená na technologii WiFi se navíc snadno nastavuje a obnovuje; takže když si koupíte další notebook nebo televizi, nemusíte ztrácet čas tím, aby to všechno fungovalo. WiFi vyvíjejí a používají v chytrých domácnostech giganti jako Microsoft a Intel; ta navíc vyvíjí vylepšenou verzi – technologii WiMax.
Nevýhodou WiFi technologie je nevhodnost jejího použití pro komunikaci s poměrně „hloupými“ zařízeními. Nikoho by nenapadlo vložit do kávovaru přístupovou kartu WiFi – je to drahé a naprosto zbytečné. Pro zařízení tohoto typu bylo nalezeno jiné řešení - použití elektrického vedení, které je již položeno v domě.
Většina spotřebičů a domácích spotřebičů je totiž již připojena k elektrické síti. Proč nevyužít jeho dráty také k přenosu informací? Princip fungování této technologie je založen na skutečnosti, že dodávka energie se provádí při nízké frekvenci (50 Hz); informace a řídicí příkazy mohou být přenášeny po stejných vodičích na vysokých frekvencích (například 100 MHz). V tomto případě se napájecí systém a informační síť nebudou vzájemně rušit. Existují zařízení, která dokonce umožňují budovat počítačové sítě „přes zásuvku“, tedy pomocí elektrického vedení pro přenos dat. Jedná se například o produkt ruské společnosti CJSC Elektro-com, který poskytuje šířku kanálu 20 Mbps, což je mnohem lepší než modemové připojení. Marantz představil svůj vývoj dalším směrem - systémem DAvED (Digital Audio via Electrical Distribution, digitální audio přes Elektřina sítě), který umožňuje přenášet audio signál z různých zdrojů do reproduktorů, . Balení obsahuje audio přijímač, sadu vzdálených reproduktorů a modul ovládání systému; základní vybavení je nabízeno kupujícím za 1300 USD (obr. 4).
Rýže. čtyři. Pokyny pro použití audio systému DAvED z http://www.audioholics.com:
- připojte přijímač ZR6001 (vlevo) ke zdroji zvuku
- zapojte ZR6001 do zásuvky ve zdi
- zapojte blokového klienta ZC4001 do zásuvky v jiné místnosti (vpravo)
- dát si šálek kávy v jiné místnosti a užívat si svou oblíbenou hudbu (volitelné)
Pokud je však přenos dat vysokou rychlostí stále zatížen určitými technickými potížemi, je velmi snadné implementovat přenos krátkých příkazů jako „Konvice, zapnout“ nebo „Klimatizátoru, nastavte teplotu na 22 stupňů“. Tato technologie je tedy přesně to, co je potřeba pro efektivní ovládání jednoduchých domácích spotřebičů. V čem doplňkové vybavení je jen malá krabička zapojená do zásuvky a připojená k počítači.
Poslední skupinou zařízení, pro kterou nejsou obě výše popsané technologie vhodné, jsou různá mediální zařízení, jako jsou fotoaparáty, přehrávače, videokamery atp. Myšlenkou fungování této skupiny zařízení je vytvoření univerzálního rozhraní, tedy určitého „jazyka“, ve kterém budou všechna tato zařízení fungovat. V současné době je jedním z nejpopulárnějších kabelových rozhraní používaných v této technice USB (Universal Serial Bus, Universal Serial Bus). Proto se zrodil nápad vyvinout podobné, ale bezdrátové rozhraní USB. Od jara 2006 Intel na tomto úkolu pracoval; v září Intel Developers Forum oznámilo první instance zařízení, která tento formát podporují. V tuto chvíli je možné vybudovat síť až 128 zařízení s přenosovou rychlostí až 400 Mbps. V současné době, i když se nový formát nerozšířil, komunikaci mezi zařízeními podporuje poměrně populární technologie Bluetooth. Všechna taková mediální zařízení tak mohou být úspěšně integrována do komplexu systémů chytré domácnosti. A to nepochybně vytvoří další pohodlí pro jeho majitele.
Je třeba poznamenat, že zůstává jeden typ připojení, které musí být provedeno drátem. Jedná se o komunikační kanál mezi mediálními systémy (počítač, hudební centrum, TV), kde je potřeba přenášet data ještě vyšší rychlostí a bez rušení. Komunikace po HF kabelech zůstává v tuto chvíli nejlepší z hlediska kvality přenášeného zvuku a obrazu. V budoucnu bude takový kabel všude s optickými vlákny.
Získáme tak kompletní propojení všech zařízení v domě pomocí různých technologií v závislosti na požadavcích. Pokud potřebujete vysokou rychlost a komplexní datový tok, používáme WiFi; pokud potřebujete připojení s minimálním příkazovým systémem, rychlost není kritická - používáme připojení "přes zásuvku"; pokud je nutné zajistit přenosový kanál mezi mediálními zařízeními, používáme bezdrátové rozhraní USB.
Bezpečnost obyvatel.
Možná stojí za to zvlášť zdůraznit problematiku konceptu integrace bezpečnostních systémů do struktury chytrého domu. EZS je bezesporu jednou z nejdůležitějších součástí a jeho správná interakce se zbytkem řízeného domácího systému je klíčem k jeho bezpečnosti a bezpečnosti jeho obyvatel.
Prvním z problémů, se kterými se vývojáři potýkají, je zabezpečení kanálu přenosu dat. Souhlasíte, jedna věc je, když se útočníkovi podařilo zachytit seznam produktů, které si vaše lednička objednala, nebo název skladby přehrávané audio systémem, a úplně jiná věc je zachytit aktivační kódy bezpečnostního systému, identifikační klíče a další tajné informace. O bezpečnosti přenosových kanálů budeme hovořit o něco později, ale již nyní můžeme s jistotou prohlásit, že zařazení bezpečnostního alarmu do celkového systému chytré domácnosti by mělo být prováděno mnohem opatrněji než například domácí médium. Systém.
Rýže. 5. Ruský vývoj - video server "Tral". V rukou takové nepopsatelné jednotky je celý video monitorovací systém digitální domácnosti. Umožňuje nahrávat až 4 kanály videa a 2 kanály zvuku z videokamer v digitální podobě na vestavěný pevný disk. Video server je přístupný přes LAN, WiFi nebo mobilní telefon. (Na základě materiálů z webu http://www.tral.ru)
Další důležitý bod je potřeba zpracovávat velké toky informací. Dobrý bezpečnostní komplex například zahrnuje venkovní sledovací kamery, obvodové senzory integrity (spouštěné otevřením oken, dveří), detektory pohybu a systém řízení spotřeby energie. Někdy jsou zde zabudovány i požárně bezpečnostní systémy. Implementace takového komplexu vyžaduje velmi výkonný a tudíž drahý centrální modul zpracování.
Po dlouhou dobu byly takové alarmy považovány za profesionální a nebyly k dispozici. běžná osoba kvůli jejich složitosti a vysoké ceně. Důvod spočíval v prostém faktu - centrální modul takového alarmu stál jako dobrý profesionální počítač, protože musel zpracovávat velké množství senzorů, včetně několika video streamů. Ale s příchodem konceptu inteligentních domů se situace dramaticky zlepšuje: nyní roli tohoto centrálního modulu plní běžný osobní počítač majitele domu. To nejen snižuje náklady na sadu, ale také zvyšuje funkčnost takového systému.
Moderní software umožňuje například rozpoznávání vzorů, které zabrání falešným poplachům z pohybu domácích mazlíčků po bytě. Navíc pomocí síťového připojení může majitel plně ovládat stav svého domova z jakéhokoli počítače nebo dokonce z mobilního telefonu.
Díky vzniku takových systémů se zdokonalují i zámkové technologie. Místo obvyklých mechanických klíčů se objevují zařízení, která otevírají zámek podle biometrických údajů lidí – otisky prstů, vzory sítnice. Pro tento typ kontroly vstupu se rozhodli zaměstnanci Tychi Systems, kteří vyvinuli neobvyklý dveřní zámek (obr. 6). Novinka nedovolí cizím lidem otevřít dveře – v kulaté klice dveří nového zámku BioKnob je namontován snímač otisků prstů. Samotný hrad se vyznačuje velmi malou velikostí, takže jeho instalace nezpůsobí potíže. Paměť BioKnobu je velmi prostorná – může obsahovat až sto vzorků otisků prstů lidí, kteří mají povoleno otevřít dveře; všichni ostatní to neumí. Ještě zajímavější je, že BioKnob automaticky vede záznam, který může obsahovat až tisíc záznamů o pokusech (úspěšných i neúspěšných) o otevření dveří. Podobný vývoj má i ruská společnost Smartlock. Vyvinuli komplex "Mtsyri", který umožňuje připojení široké škály elektromechanických zámků, západek, "neviditelných zámků" k identifikačnímu systému.
Rýže. 6. Biometrický zámek BioKnob. S takovým zámkem není třeba hledat klíče v kabelce a ptát se „V kolik hodin jste se dnes večer vrátili?“. (na základě materiálů z webu http://bobvila.com)
Integrace bezpečnostních systémů do struktury spravovaného domu je tedy nejen přínosná, ale také mnohem funkčnější. Většina řešení nabízených společnostmi zabývajícími se chytrými domácnostmi má proto již vestavěný modul alarmu proti vloupání.
Zabezpečení chytré domácnosti.
U většiny velkých systémů, skládajících se z řady vzájemně propojených modulů, je důležitým kritériem jejich odolnost proti chybám a útokům ze strany narušitelů zvenčí. Zvláštní pozornost budeme věnovat problematice ochrany před vnějšími zásahy. Jak si pamatujeme, inteligentní domácnost poskytuje kontrolu nad sítí. Co se stane, když narušitel získá přístup k modulu ovládání domácnosti? Pak bude mít možnost nejen vykrást byt překonfigurováním bezpečnostního systému, ale také, řekněme, neustále sledovat svého majitele pomocí video monitorovacího systému tohoto systému. Navíc má přístup k počítači, do kterého lze ukládat velmi důležité a důvěrné informace. Je tedy zcela zřejmé, že jakýkoli řídicí kanál jakéhokoli modulu musí být šifrován.
Existují dva hlavní přístupy k budování struktury chytré domácnosti – respektive s různé způsoby ochrana.
Prvním přístupem je vybudování distribuované sítě. V této metodě neexistuje jediné řídící centrum, ale existuje řada bloků, které řídí jednotlivé systémy, a právě tyto bloky jsou vzájemně propojeny. Komerčně dostupné jsou například řídicí jednotky pro domácí osvětlení, klimatizaci, alarmy proti vloupání a tak dále. Zbývá tedy pouze propojit tyto bloky mezi sebou as počítačem; zároveň budou mít všichni stejnou prioritu v této informační síti.
Výhoda tohoto přístupu je zřejmá – výstup žádného z bloků nepovede k ukončení běžného fungování ostatních. To znamená, že pokud vaše světlo náhle přestane fungovat, nebude to mít vliv na provoz klimatizačního systému.
Při implementaci takového konceptu ale vývojáři čelí dvěma hlavním problémům. Jednak, pokud se některý z modulů zbláznil, to znamená, že se začne chovat nepřiměřeně (příčinou může být buď vnitřní porucha, nebo jeho účelové zneschopnění útočníkem), pak musí zbývající ovládací bloky nejen určit toto nesprávné chování, ale také se od toho vadného odpojit. Implementace takového systému v síti peer-to-peer (když jsou všechna zařízení stejná) je poměrně netriviální úkol. Za druhé, každý z těchto bloků musí mít přístup k externí síti (pro implementaci všech deklarovaných funkcí na dálkové ovládání home), což znamená, že každý z nich bude muset být vybaven dalším šifrovacím systémem, což je nejen obtížné, ale také drahé.
Druhý přístup se od prvního liší tím, že všechny řídicí jednotky nejsou propojeny přímo mezi sebou, ale přes počítač. V souladu s tím má tento centrální počítač nejvyšší prioritu; všechny ostatní bloky pouze provádějí jeho příkazy a předávají mu data shromážděná z periferních zařízení a senzorů.
Je zřejmé, že problém rozpoznání a deaktivace vadných řídicích modulů v takové topologii sítě je mnohem snazší vyřešit. Navíc pouze tento centrální počítač má přístup do vnější sítě a majitel bude ovládat libovolný modul (osvětlení, alarm atd.) nikoli přímo, ale zasláním příkazu přes tento hlavní počítač. Je jasné, že s tímto přístupem je potřeba šifrovací systém vybudovat pouze v tomto řídícím centru, a to je oproti prvnímu přístupu mnohem jednodušší a levnější.
Klíčovou nevýhodou takového schématu je ztráta ovladatelnosti v případě poruchy tohoto centra. V tomto případě ztrácíme kontrolu nad všemi systémy doma, což dává útočníkovi prostor k akci. Současná úroveň technologického vývoje však poskytuje natolik spolehlivé zařízení, že selhání v důsledku poruchy je téměř nemožné, jeho pravděpodobnost je extrémně nízká. Zároveň existuje mnoho kryptografických algoritmů, díky nimž bude váš chytrý dům nerozbitný v rozumném čase (útočník bude muset například strávit několik tisíc let, aby prolomil tajný klíč).
Tyto přístupy je však možné kombinovat a přitom odstranit jejich nedostatky. Na Intel Developer Forum byl oznámen následující model řízené domácnosti, který poskytuje maximální spolehlivost. Existují dva počítače, hlavní a záložní; Do vnější sítě má přístup pouze hlavní, úkolem zálohy je pouze sledovat stav tohoto centrálního počítače. Všechny ostatní řídicí moduly jsou připojeny k oběma a jsou vyžadovány k provádění příkazů z jednoho z nich. V normálním režimu záložní centrum nedává žádné pokyny. Pokud ale dojde k útoku na hlavní počítač, nebo selže, pak jeho roli převezme záloha. V tomto případě se ztratí možnost přístupu k externí síti, ale všechny systémy doma zůstávají aktivní a funkční. K přenosu jakéhokoli nouzového signálu se používají záložní kanály - mobilní vysílání, telefonní linka.
Stávající metody tedy poskytují dostatečnou ochranu chytré domácnosti. Lidé tak mohou bezpečně využívat všech vymožeností a výhod nových technologií bez obav o bezpečnost svého majetku.
Ekologie chytrých domů.
mikroklima v domě.
V Rusku jsou chytré domy stále spojovány především s pohodlím. Zapamatujte si alespoň náčrt, který byl uveden na začátku článku: vrátíte se večer domů, na chodbě se automaticky rozsvítí světlo, začne hrát hudba, která byla na vašem přehrávači, horká voda už jste naplnili koupelnu na cestě a čeká na vás ...
To je však pouze jedna stránka problému. Ve skutečnosti chytré domy nabízejí mnohem více než jen pohodlí. Jednak vám umožňuje výrazně šetřit zdroje a zároveň peníze ve vlastní kapse. A za druhé, mikroklima, které vytváří, zajišťuje udržení zdraví obyvatel na požadované úrovni. Jinými slovy, spravovaný dům dělá naše domovy znatelně šetrnějšími k životnímu prostředí. Pojďme se tedy na tento aspekt podívat podrobněji...
Jak vypadá klimatizace ve starých bytech? Baterie ústředního topení a okno, které se otevírá a zavírá podle potřeby. Ne příliš pohodlné, ne-li horší - zcela nepohodlné a extrémně plýtvání. V přeneseném slova smyslu vyhazování peněz... Je jich samozřejmě víc moderní verze- použití klimatizace, zde je však také nevýhoda: čerstvý vzduch nevstupuje do místnosti. Naše zdraví ale velmi závisí na stavu ovzduší. Důležité je zde také složení vzduchu (například plasty a syntetické materiály mohou uvolňovat různé škodlivé plyny) a obsah různých částic v něm (stejný prach, který se může dostat z ulice a hromadí se v nábytku) a teplota a vlhkost. Poslední dva parametry se navíc ještě musí měnit v závislosti na počasí a denní době na ulici. A takový na první pohled nelehký úkol lze vlastně jednoduše vyřešit pomocí chytré domácnosti.
Podívejme se nejprve na ohřev vzduchu v místnostech (velmi skutečná otázka pro naši zemi). K tomuto účelu se používají radiátory a systém "teplé podlahy". Navíc zpravidla není nutné přenášet kontrolu nad teplou podlahou do řídicího počítače chytré domácnosti. Prvním důvodem je to, že teplá podlaha vytváří především pohodlí pro nohy, a proto je její teplota nastavena pouze jednou. Druhý důvod spočívá ve velké tepelné setrvačnosti teplé podlahy. Výsledkem je, že při snaze udržet rychle se měnící teplotu vzduchu v místnosti se buď příliš zahřeje, nebo se naopak příliš ochladí. K tomu je mnohem pohodlnější použít konvenční radiátory instalované pod okny.
Je možná i opačná situace – když je potřeba snížit teplotu v místnosti. Obvyklým způsobem je použití klimatizace (samozřejmě již integrované do systému chytré domácnosti). Neobvyklou alternativou ke klimatizacím se v poslední době stala myšlenka panelového chlazení stropů. Obecný princip je zde stejný jako u podlah vytápěných vodou, pouze spirály se chovají na stropě a používá se v nich voda o teplotě asi + 15 ° C. To vše nehlučí, nefouká a nezatěžuje vaši kapsu účty za elektřinu.
Konečně, vzduch v prostorách musí být neustále aktualizován - aby se v nich udrželo normální složení plynu a také aby se odstranily různé škodlivé látky(obzvláště nebezpečné jsou výpary z plastů zmíněné dříve). Přiváděný vzduch je samozřejmě potřeba čistit, ohřívat nebo chladit a také zvlhčovat nebo odvlhčovat, v závislosti na situaci mimo domov. Je vidět, že bez použití systémů ohřevu vzduchu nebo chlazení popsaných výše se nelze obejít. Jinými slovy, dostáváme se k myšlence jediného integrovaného systému, který řídí všechny parametry vzduchu v domě: větrá, topí, chladí a čistí – jedním slovem dělá vše pro naše pohodlí.
To má však další výhodu automatizovaný systém je, že také umožňuje a výrazně snižuje náklady na spotřebu energie (obr. 7), o čemž bude řeč v další části.
Rýže. 7. Diagram spotřeby energie pro obytné prostory. Je zřejmé - možnost obrovských úspor na vytápění bydlení. (na základě materiálů http://dancor.sumy.ua)
Úspora peněz v chytré domácnosti.
Mnoho lidí zná nedostatky moderních městských topných systémů – zima je na podzim, kdy topení ještě není zapnuté, a horko na jaře, kdy naopak ještě není vypnuté. Chytrý dům přitom celou situaci (teplotu, vlhkost, složení plynu atd.) sleduje, jak se říká, „v reálném čase“, a jedná tak tím nejoptimálnějším (a tedy nejekonomičtějším!) způsobem.
Řízený dům umožňuje dělat věci, které by bez zapojení „chytré“ automatizace byly jen stěží možné. Majitelé domu mohou například naprogramovat systém, že se probudí řekněme v 8 hodin ráno. Většinu noci pak bude dům ve stavu ekonomické spotřeby elektřiny: minimální potřebnou práci klimatizační systémy, odpojený vodovodní systém, vypnuté téměř všude světlo. Ale v 7:30 ráno se samy zapnou ohřev vody, čerpadla a tím klimatizační systém zvýší teplotu na příjemnou úroveň. V 8 hodin ráno se majitelé probudí v teplém a světlém domě a nebudou muset trávit ani minutu žádnými věcmi v domácnosti. Úspora elektrické energie přitom nepovede k žádným nepříjemnostem a omezením.
Samozřejmě, jak vyplývá z Obr. 7, v první řadě by úspory měly pocházet z nižších nákladů na vytápění. Existují však i jiné způsoby, jak může chytrá domácnost poskytnout veškerou možnou pomoc. Jde například o dynamické osvětlovací systémy na chodbách, schodištích a technických místnostech, které rozsvěcují světlo pouze tehdy, když je v nich člověk.
Elektromagnetická bezpečnost.
Jak už asi tušíte, funkčnost spravovaných domů může jejich majitelům značně usnadnit život. Zbývá objasnit pouze jednu otázku - jak bezpečné jsou chytré domy pro fyzické zdraví člověka? Zdálo by se, že v domě jsou zařízení, z nichž každé komunikuje s ostatními a šíří elektromagnetické vlny v prostoru. Není však důvod k obavám – chytrá domácnost je bezpečnější než obvykle.
Zvažte první zařízení vzájemně propojená přes elektrické vedení. Jak jsme již uvedli, informace na takových linkách jsou přenášeny vysokofrekvenčním signálem, který není ovlivněn nízkofrekvenčním napájecím proudem. Ale za prvé, amplituda tohoto signálu je velmi malá (např. ve zmiňovaném systému DAvED je použit signál 3-5V, což je oproti standardnímu napájecímu napětí 220V téměř neznatelné). A protože amplituda signálu je malá, pak pole jím vytvořené také není velké. Za druhé, tyto řídicí signály nejsou přenášeny neustále. Například signál odeslaný do konvice k jejímu zapnutí zabere zlomek vteřiny, a pak ve vedení opět nebudou žádné další proudy, a tudíž nebudou existovat žádná elektromagnetická pole. Tedy pomocí komunikace zařízení siločáry prakticky neprovádí změny stávajícího elektromagnetického prostředí chytré domácnosti.
Existují také zařízení, která k přenosu dat mezi sebou používají rádiovou komunikaci. Při jejich vývoji se však inženýři snažili ušetřit spotřebu energie takového zařízení; Toho je dosaženo díky pulznímu režimu vysílače. Jinými slovy, nepřenášejí informace neustále; hromadí to a pak to pošlou do vzduchu. V tomto případě rádiový vysílač nepracuje neustále, ale se vzácnými impulsy, takže elektromagnetické pole, které vytváří, je krátkodobé. Moderní přijímače jsou navíc tak citlivé, že se ke komunikaci zařízení používají elektromagnetická pole nízké intenzity. Specifikace WiFi například předepisuje použití polí o síle přibližně 10krát menší, než je práh pro ovlivnění biologických reakcí člověka. Jinými slovy, tato pole člověka nijak neovlivňují; navíc je prostě není schopen cítit.
A konečně, audio a video zařízení chytrých domácností jsou propojena prostřednictvím drahých koaxiálních stíněných vodičů. Jejich vývojáři se maximálně snaží minimalizovat vliv vnějšího rušení na přenášený signál, což umožňuje přenášet vysoce kvalitní obraz a zvuk. Zároveň je však dosaženo pozitivního zpětného účinku - takové dráty samy o sobě prakticky nevyzařují elektromagnetické vlny. Vliv takových sloučenin na ekologii domu lze jednoduše zanedbat.
Výsledkem je, že veškeré vybavení chytré domácnosti nijak neovlivňuje zdraví jeho majitelů. Elektromagnetická pole v takovém domě nejsou silnější než v obyčejném. Navíc díky různým řídicím a monitorovacím systémům pro energetické jednotky (topení, zásobování vodou, napájecí systémy) je možné výrazně snížit intenzitu elektromagnetického záření. Spravovaný dům je tedy šetrnější k životnímu prostředí než tradiční.
Závěr.
Chytré domy jsou více než jen další technologická inovace. Chytré domy jsou nutností moderní muž. V uzavřených prostorách totiž trávíme podstatnou část svého života, a proto by měly co nejvíce přispívat k udržení našeho zdraví. K tomu by mělo patřit zejména zachování psychického zdraví: v současné digitální době každý pociťuje tlak toku informací, který může vést k nepohodlí, stresu a dokonce i nemoci. Zpracování takového proudu, zvýraznění pouze toho nejnutnějšího a nejzajímavějšího pro člověka - to je úkol. informační systémy chytrý domov.
Na druhou stranu chytrá domácnost šetří a fyzické zdraví. To je usnadněno různé systémy klimatizace, které nepostřehnutelně, ale bezpodmínečně vytvářejí v prostorách optimální „životní prostředí“. Ty minuty života člověka, které den za dnem zachraňují, se pak promění v další roky našeho života.
Konečně v moderní tržní ekonomice začínají hrát významnou roli úspory nákladů, které nabízí inteligentní domácnost. Tato medaile má ale i odvrácenou, ještě výraznější stránku - zachovalost přírodní zdroje. Ostatně to, co se ušetřilo díky systémům chytré domácnosti, se v přírodě zachovalo, ať už jde o energetické zdroje, nerostné suroviny, rostlinné suroviny nebo něco jiného. A právě takové zachování přírodních zdrojů je možná jednou z hlavních funkcí chytré domácnosti. Lidstvo je s přírodou nerozlučně spjato, je její součástí, a proto nás dnes zachovaná příroda potěší zítra. Stejně tak naše děti a vnoučata.
Smart House (anglicky Smart House) - obytná budova moderního typu, organizovaná pro pohodlí lidí žijících pomocí high-tech zařízení. Elektronické domácí spotřebiče v chytré domácnosti lze kombinovat do domácí univerzální sítě Plug’n’Play s možností přístupu k veřejné síti.
Koncept „inteligentního domu“ formuloval Smart Building Institute ve Washingtonu v 70. letech: „Budova, která poskytuje produktivní a efektivní využití pracovního prostoru...“
Stojí za to oddělit pojmy "inteligentní dům" a "systémy podpory života". Jednotlivé systémy mají pouze nezbytná ovládací a monitorovací rozhraní. Koncept "Inteligentní systémy řízení budov" implikuje nový přístup k organizaci podpory života budovy, ve které je vzhledem ke komplexu softwaru a hardwaru efektivnější fungování a spolehlivost řízení všech systémů provozu a výkonná zařízení budova.
Hlavním rysem inteligentní budovy je integrace jednotlivých subsystémů různých výrobců do jednoho řízeného komplexu.
Pod pojmem „chytrá domácnost“ (inteligentní budova) je třeba rozumět systém, který by měl být schopen rozpoznat specifické situace v budově a vhodně na ně reagovat: jeden ze systémů může řídit chování ostatních podle předem stanovených algoritmů. anglické slovo inteligentní, doslova znamená „rozumný“, „inteligentní“, v kombinaci se slovem budova se používá ve významu „flexibilní, přizpůsobivý“.
„Smart home“ v původním slova smyslu znamená „budova připravená na změnu“ nebo „adaptivní (flexibilní) budova“, jejíž inženýrské systémy jsou schopny se přizpůsobit případným změnám v budoucnosti.
Budova je navržena tak, aby všechny její řídicí systémy bylo možné s minimálními náklady vzájemně integrovat a jejich údržba by byla organizována optimálním způsobem. Projekt nutně zahrnuje schopnost zvyšovat a upravovat konfiguraci instalovaných systémů.
Budovy časem získají „umělou inteligenci“. Pak je z dobrého důvodu bude možné nazývat intelektuálními. Systémy budou schopny monitorovat provoz a stav celé „výplně“ budovy včetně obálky budovy a samostatně se rozhodovat za měnících se okolností.
Pojem „chytrý dům“ je obvykle chápán jako integrace následujících systémů do jednoho systému řízení budovy:
Systém vytápění, ventilace a klimatizace
Bezpečnostní a požární signalizace, systém kontroly vstupu do areálu, kontrola úniku vody, úniku plynu
Video monitorovací systém
Komunikační sítě (včetně telefonu a LAN budovy)
systém osvětlení
Systém napájení budovy (ATS, průmyslové UPS, dieselové generátory)
Mechanizace objektu (otevírání/zavírání vrat, závor, elektrické vytápění schůdků atd.)
Ovládání z jednoho místa audio, video zařízení, domácí kino, multiroom
Telemetrie - vzdálené monitorování systémů
IP-monitoring objektu - vzdálené ovládání systémů po síti
GSM monitoring - vzdálené oznamování incidentů v domě (bytu, kanceláři, objektu) a ovládání domovních systémů přes telefon (v některých systémech můžete přijímat hlasové pokyny k plánovaným kontrolním akcím, ale i hlasová hlášení o výsledcích akcí) .
Technologie dnes umožňují budovat domácí automatizaci komponentu po komponentě – výběr pouze těch funkcí chytré domácnosti, které jsou skutečně potřeba. Modulární struktura umožňuje vytvářet systémy s nízkými náklady se zárukou 100% využití.
Jedním z nejstarších a nejodpornějších projektů je chata Billa Gatese. Tento projekt, stejně jako mnoho sci-fi literatury, dal vzniknout obrovskému množství mýtů o „chytré domácnosti“ [zdroj neuveden 418 dní]
V roce 1995 vývojáři technologií Java předpověděli, že jedním z hlavních účelů této technologie je zvýšení inteligence domácích spotřebičů – například lednička bude sama objednávat potraviny z obchodu. Tento nápad se nedočkal průmyslové distribuce, ale společnosti jako Miele a Siemens již vyrábějí domácí spotřebiče s možností začlenění do „chytré domácnosti“. Pravda, tato řešení jsou založena na QNX, nikoli na Javě.
Ale funkce vypnout všechna světla jedním tlačítkem, stejně jako schopnost zapínat a vypínat je z různých míst, je dnes aktivně implementována téměř ve všech projektech domácí automatizace.
Inteligentní domácnost jako domácí automatizace se rozvíjí nejen v Rusku. Všechny technologie a systémy používané v Rusku jsou vyvíjeny a vyráběny v Evropě, USA a Číně. Hlavní rozdíl je spatřován spíše v účelu a přístupu montérů.
V Evropě jsou projekty automatizace pro soukromé domy a byty připravovány samotným vývojářem a výrobcem systému, zatímco instalačnímu technikovi je přidělena role skutečně běžných, ale kvalifikovaných instalačních techniků pracujících přísně podle schématu.
V Rusku je instalátor nejdůležitější postavou při vytváření chytré domácnosti. Zpravidla spolupracuje s mnoha výrobci automatizačních systémů, což mu umožňuje co nejoptimálněji vybrat systém pro řešení úloh zadaných automatizaci. Poté se sám zabývá návrhem, instalací, prodejem a spuštěním postaveného chytrého domu.
Technika
LanDrive je nejdostupnější platforma pro budování sběrnicových distribuovaných řídicích systémů pro interní a pouliční osvětlení, zátěže, elektrické spotřebiče, ale i systémy jako topení, klimatizace, ventilace, EZS, kontrola přístupu a úniky vody. Dále je možné ovládat audio a video techniku, domácí kina, žaluzie, rolety, závěsy, vrata, čerpadla, motory. Zaměřuje se především na využití jako součást „chytré domácnosti“, ale v poslední době se stále více uplatňuje v systémech měření a úspory energie, kontrole přístupu, bezpečnostních a požárních systémech.
LCN je německý automatizační systém pro domácí i průmyslovou automatizaci. Plně distribuovaná inteligence. Jako přenosové médium se používá normální médium. elektrický drát průřez vodiče 1,5 nebo 2,5 mm2. Téměř každé zařízení je ovládáno. Optimální poměr cena/výkon.
iRidium Mobile je softwarový balíček pro správu systémů chytré domácnosti z mobilních zařízení iPhone, iPad, iPod touch a jakýchkoli zařízení se systémem Windows XP/7, Windows mobile/Ce.
BPT je systém domácí automatizace s distribuovanou inteligencí využívající proprietární protokol pro přenos dat. Jako sběrnice se používá standardní kroucená dvojlinka UTP. Ovládá se osvětlení, domácí automatizace, klimatizace, topení, inženýrské a bezpečnostní alarmy, domovní telefony. Hlavními motivy pro výběr tohoto systému jsou nízké náklady na zařízení, snadná instalace a uvedení do provozu. Systém je kompatibilní s jakýmkoliv typem elektroinstalačního příslušenství.
MyHome SCS Integruje se prostřednictvím brány OpenWebNet se systémy od různých výrobců.
EIB (European Installation Bus – „Evropská instalační sběrnice“).
UBI (Universal Bus Interface). Toto rozhraní poskytuje kombinovaný přenos přes kroucenou dvojlinku (UTP, FTP) řídicích signálů chytré domácnosti, ethernetových signálů ( počítačová síť, digitální video dohled, digitální televize a telefonie, internet). Jeho myšlenka a kořeny sahají ke konceptu interakce otevřených systémů založené na mezinárodním vrstveném modelu ISO OSI. V budoucnu se všechny budovy stanou inteligentními a budou vzájemně propojeny. Podle většiny odborníků [zdroj neuveden 418 dní] je model interakce otevřených systémů OSI ideální pro spojení řešení a technologií od různých výrobců elektronických zařízení do jednoho celku, ať už jde o elektroniku pračka, domácí kino, systém větrání budovy popř osobní automobil. Již nyní řada výrobců (například Legrand) zařízení pro inženýrské sítě inteligentních budov vynakládá značné úsilí na unifikaci kabelových systémů pro různé technologie a různé účely. Byl představen koncept „Optimálních sítí.“ [zdroj neuveden 418 dní] Ve správně navržené chytré budově jsou systémy strukturované kabeláže a zařízení automatizace budov na sobě nezávislé. Koncový uživatel se nemusí starat o to, aby na konkrétním místě byla televizní nebo telefonní zásuvka. Kabelové systémy jsou univerzální a jednotné. To znamená, že schůzku pro outlet lze vymyslet později. Můžete si také vybrat finální implementaci automatizačního systému (ať už EIB, C-BUS, X-10 nebo cokoliv jiného). Technologie pro dynamicky řízené „přepínání“ přidělování koncových bodů připojení (například socketů) existují a získávají na popularitě. Ve zlomku vteřiny se telefonní zásuvka promění v televizní zásuvku. Uživatel potřebuje pouze zapojit propojovací kabely do jiného koncového zařízení (změnit telefonní propojovací kabel na televizní propojovací kabel).
C-Bus (protokol) - protokol pro automatizaci domácnosti, ale i automatizaci budov, sportovních zařízení atd. [zdroj neuveden 324 dní] C-Bus je distribuovaný zpravodajský systém (bez centrálního procesoru) využívající 5 kabelů kategorie (Cat.5), jejíž délka v jednom segmentu může být 1000 m. Takových segmentů lze kombinovat do jednoho systému až 255. Síť využívá 36 V střídavý proud. Protokol C-Bus se používá v Austrálii, na Novém Zélandu, v Asii, na Středním východě, v Rusku, USA, Jižní Africe, Velké Británii a dalších částech Evropy, včetně Řecka, pobaltských států, Rumunska a dalších zemí. V USA je C-Bus označen jako „SquareD Clipsal“. Protokol C-Bus byl vytvořen společností Clipsal Integrated Systems pro použití v systémech domácí automatizace a systémech řízení osvětlení budov.
Helvar - používá protokol DALI a DSI pro systémy řízení osvětlení.
AMX - systém domácí automatizace stejnojmenné společnosti [Zdroj neuveden 324 dní] Centralizovaný. Protokoly jsou uzavřeny. Zpočátku se používaly jejich vlastní datové sběrnice. Nové řady zařízení AMX využívají pro přenos standardní protokoly Ethernet, Wi-Fi a Zigbee. Má brány pro propojení s jinými systémy (EIB, LON atd.).
Crestron je protokol pro řízení automatizačních systémů a multimediálních systémů [Zdroj neuveden 324 dní] Vyvinuto společností Crestron (USA). Protokol je uzavřen. Hlavním konkurentem je AMX (USA).
X10 je protokol ovládání elektrických spotřebičů. Signál je přenášen přes elektrické dráty nebo v rozhlasovém pásmu. Nevýhody - nízká rychlost přenosu dat a odolnost proti šumu, problém s falešnými poplachy, chybějící zpětná vazba mezi přijímačem a vysílačem, konflikty mezi zařízeními X10 od různých výrobců a neoprávněný přístup k zařízením X10 přes síť jsou možné.
Z-wave je patentovaný bezdrátový komunikační protokol určený pro domácí automatizaci, zejména pro rezidenční a komerční řízení a správu. Technologie využívá nízkoenergetické a miniaturní RF moduly, které jsou zabudovány do spotřební elektroniky a různých zařízení, jako je osvětlení, topení, řízení přístupu, zábavní systémy a domácí spotřebiče.
LUXOR [zdroj neuveden 324 dní] - systém místního osvětlení a klimatizace. Používá se konvenční elektrický kabel a spínače. Systém vyrábí společnost Theben AG. Protokol je uzavřen. Hlavními motivy pro výběr tohoto systému jsou nízké náklady na zařízení, snadná instalace a uvedení do provozu. Systém je kompatibilní s jakýmkoliv typem elektroinstalačního příslušenství.
Smart Bus [zdroj neuveden 258 dní] – pneumatika vyvinutá v Kanadě. Tento systém chytrá domácnost je perfektní kombinací poměru ceny a kvality.
ONE-NET je otevřený bezdrátový datový síťový protokol určený pro automatizaci budov a distribuovanou správu zařízení.
R-BUS je sběrnice vyvinutá společně ruskými a čínskými podniky s otevřeným protokolem přenosu dat, navržená pro automatizaci velkých a malých struktur.
DOMINTELL je centralizovaný systém automatizace domácností, kanceláří a hotelů. Pro výměnu dat mezi moduly využívá rozhraní RS485. Existují brány Ethernet TCP, UDP, RS232, B&O, DMX (kontrola světla). Otevřený systém ovládacích příkazů "Light Protocol". Byl vyvinut v roce 1999 v Belgii.
Existují dva různé principy budování takových systémů: centralizované (například IHC od Lexel) a decentralizované na základě instalační sběrnice (EIB, LonWork, Crastron atd.)
Mezi funkce chytré domácnosti patří
Ovládání světla
Ovládání světla umožňuje uživateli vytvářet světelné scénáře z neomezeného počtu světelných zdrojů s různou svítivostí, zapínat je současně nebo se zpožděním, simulující např. efekt „běžících světel“.
Pomocí speciálních stmívačů světla můžete změnit nejen jas, při kterém se lampa rozsvítí po zapnutí, ale také dobu, za kterou tohoto jasu dosáhne.
Funkce konstantní regulace osvětlení je určena zejména pro kancelářské prostory a umožňuje udržovat osvětlení pracovní plochy určené uživatelem bez ohledu na to, zda svítí slunce nebo je obloha zatažená mraky.
Automatické zapnutí venkovní osvětlení v závislosti na denní době a přítomnosti lidí poskytne nejen další pohodlí, ale také vyděsí nezvané hosty.
Klimatizace
Systém neustále měří teplotu individuálně v každé místnosti a udržuje ji na vámi nastavené úrovni přímým ovládáním ventilů radiátorů nebo klapek klimatizace a v případě potřeby automaticky zapíná nebo vypíná ventilaci.
Každý den vám EIB pomáhá šetřit peníze díky různým provozním režimům systému: komfortní režim, noční režim, režim „nikdo v domě“. Ke změně režimů dochází podle plánu nebo na příkaz uživatele. Pro každý z režimů stačí nastavit teplotu na dotykovém panelu v místnosti pouze jednou.
Systém vytápění/klimatizace se automaticky vypne, aby se šetřila energie, pokud se okna místnosti otevřou pro větrání (toto bude signalizováno mezirámovým kontaktem).
V letní čas jejich lamely se automaticky natáčejí pod určitým úhlem a zabraňují pronikání nadměrného slunečního záření do místnosti bez snížení světelný tok. Zabraňují tak vyhřívání místnosti a pomáhají šetřit energii spotřebovanou klimatizací.
Chytrý dům eviduje všechny události, které se v něm během vaší nepřítomnosti odehrály: kdo a kdy přišel, jak dlouho v domě byl, jaké podezřelé osobnosti se kolem něj dlouho točily. Jejich tváře a činy jsou zapsány v jeho paměti.
Nezvané hosty čeká nemilé překvapení v podobě oslepujících světel a zvukové sirény. Kromě toho budou uživatele telefonicky informovat o jejich průniku do Domu a zavolají ostrahu.
nouzové situace.
V případě mimořádné události (například únik vody) bude Dům nejen informovat uživatele a příslušnou službu, ale také provede nezbytná opatření k lokalizaci havárie (zastavení dodávky vody).
Efekt přítomnosti
V nepřítomnosti uživatele může dům napodobovat obvyklý způsob života majitelů, večer rozsvěcovat světla a hudbu, čímž vytváří efekt přítomnosti.
Na závěr bych rád poznamenal, že systém Smart Home je komplexním systémem domácí automatizace s obrovskou škálou funkcí. Systém je poměrně populární ve všech zemích světa. Systém zahrnuje řídicí funkce pro takové systémy, jako je systém osvětlení, ventilační systém, bezpečnostní systém, požární bezpečnostní systém, systém ochrany proti úniku vody, systém vytápění atd. Systém funguje díky platformám pro budování sběrnicových distribuovaných řídicích systémů pro výše uvedené systémy, jako jsou LanDrive, LCN, iRidium Mobile, BPT, MyHome SCS, EIB.
Doporučujeme číst
Chlamydie urogenitální - popis, příčiny, příznaky (příznaky), diagnostika, léčba Léčba urogenitálních chlamydií
Výhody a význam hydroaminokyseliny threoninu pro lidský organismus L threonin co
Čekat či nečekat na chlapíka z armády Z jakého důvodu mohou být pověřeni z armády
Pečená jablka s tvarohem Pečená jablka s tvarohem
