El deseo de una persona por mejorar su vida contribuye a la búsqueda constante de nuevas tecnologías que liberen tiempo y energía para la familia, la recreación y la creatividad.
Uno de los conceptos más novedosos es la creación de un hogar inteligente (intelectual) que cuidará de sus residentes, ocupándose de todos los problemas del hogar.
Para muchos casa inteligente asociado con máquinas inteligentes que cocinan su comida, limpian su ropa, limpian la casa, se sientan con sus hijos. Pero no es así. Un ejemplo muy característico de la película de Charlie Chaplin "Tiempos Modernos" cuando protagonista se mete en una casa "inteligente", donde está rodeado de todo tipo de máquinas que lo visten, alimentan, afeitan, etc. Una ligera inconsistencia en las acciones de los autómatas conduce a un completo desorden. Esto es, por supuesto, una parodia, pero muy cercana a la realidad. Incluso si tiene algunas cosas inteligentes en su casa, como un refrigerador a control remoto o una aspiradora robótica que limpia su casa, su hogar aún no es inteligente. El hogar inteligente, también conocido como "intelectual", no debe ser solo una habitación llena de un conjunto de dispositivos inteligentes, sino un espacio donde estos dispositivos se combinan en una sola red con un control común. Una característica importante de un hogar inteligente es su complejidad: todo lo que contiene debe interactuar entre sí.
Descripción de la casa
Pero volvamos a nuestra casa. Ahora que el estándar para la transmisión de datos dentro de la casa está claro, se vuelve obvio cómo se administrará la casa en sí. Para hacer esto, puede usar: un control remoto inalámbrico en forma de panel LCD con pantalla táctil.
auricular inalámbrico con capacidad de voz. Además, el discurso se reconoce en el servidor y se transforma en comandos de control.
sensores-micrófonos inalámbricos para la transmisión de comandos de voz.
Comencemos en orden.
Entrada
Para entrar en la casa, ya no se necesitan las llaves. Un dispositivo de identificación (escáner visual, auditivo o de huellas dactilares) lo reconocerá y le permitirá ingresar a la casa si tiene permiso para ingresar libremente a las instalaciones. Si no se trata de un residente de la casa, sino de algún otro visitante, entonces se le transmite información sobre el huésped (imagen, datos personales, etc.), independientemente de si se encuentra en su casa o en otro lugar. Y ya decides si dejar entrar al visitante o no. Después de eso, el servidor casa inteligente realiza un programa pre-preparado para cada visitante. Por ejemplo, llenar la bañera, encender la televisión, poner la temperatura adecuada en la habitación o preparar la cena. La base de la casa almacena los hábitos y deseos de todos los residentes y visitantes. La información también se transmite al robot doméstico, que te saluda en la entrada.
Sistemas de seguridad y vigilancia
"Mi casa es mi castillo". Esta antigua sabiduría se ha implementado con éxito en el hogar inteligente. Los sensores de seguridad están instalados en todas las ventanas, puertas, techo y alrededor del perímetro del edificio. Si se detecta repentinamente algo inusual, se envía inmediatamente una señal de alarma al propietario en el panel de control o en el teléfono móvil; si es necesario, la señal se duplica en el departamento de policía local o en el servicio de seguridad.
Vestíbulo
Tan pronto como abre la puerta principal, la luz del techo se enciende. Además, el modo de iluminación depende del nivel de iluminación de la calle. La computadora central creará una transición de luz suave para que haya suficiente luz y no te ciegues cuando pases de la oscuridad a la luz brillante.
El ajuste de la luz en toda la casa se realiza según dos esquemas: automáticamente, gracias a sensores de movimiento que rastrean tu movimiento, y las luces se encienden o apagan en los lugares apropiados, o de forma forzada, mediante tu comando de voz.
Sala de estar
Inmediatamente después del pasillo está la sala de estar, que debe ser cómoda. Este es un lugar donde puedes relajarte y disfrutar de música, video o juegos de computadora.
Para crear comodidad en la habitación proporcionada. Control automático cortinas: según algún algoritmo predeterminado (programa) o dependiendo de la hora del día. Por supuesto, también hay un control remoto por voz. Al ver películas o cuando desea tomar una siesta, las cortinas oscurecen automáticamente la habitación al nivel óptimo de iluminación.
Centro de control
En alguna habitación cerrada separada puede haber un receptor de satélite, reproductores de audio multicanal para varios tipos multimedia, reproductores de vídeo, amplificadores acústicos y similares. Basta con colocar todo esto en una habitación, mientras que en otras solo se ubicarán altavoces acústicos y paneles de televisión (LCD o plasma). Por lo tanto, todas las fuentes de audio y video estarán en la trastienda, y los dispositivos terminales estarán donde los necesite.
Este centro permite a los usuarios acceder a aplicaciones e información digital de forma inalámbrica desde las pantallas de las computadoras u otros dispositivos ubicados en el hogar.
Opciones de comunicación
Para comunicarse con el mundo exterior, se utilizan tecnologías de cable bastante familiares (fibra óptica) y estándares de transmisión de datos inalámbricos (IEEE 802.11). La casa está equipada con acceso a Internet, línea telefónica digital multicanal, tiene la capacidad de recibir televisión por cable y satélite, y también recibe radio.
Baño
Cuidar la salud de los residentes es una de las principales tareas de una casa inteligente. Los sensores que monitorean su salud están ubicados en el dormitorio y en el baño. Un sensor integrado en el espejo sobre el fregadero analiza el estado de tu piel y selecciona el tipo y la temperatura adecuados del agua para lavar.
El inodoro, equipado con calefacción y descarga automática, realiza automáticamente un análisis rápido de su orina, transfiere los datos a la computadora central, que ya determina el tratamiento que necesita y, si es necesario, lo conectará con el médico tratante.
Control climatico
El sistema de aire acondicionado controla el clima en cada habitación según los deseos de los ocupantes. El sistema regula la humedad, la temperatura, el caudal de aire, la cantidad de polvo en la habitación, analiza la composición del aire y le añade o quita los elementos necesarios. Los elementos de calefacción y refrigeración se pueden instalar en el suelo, las paredes o el techo. Los recursos energéticos secundarios se pueden utilizar para operar el sistema climático.
El sistema de clima se encarga no sólo del mantenimiento de unas determinadas condiciones climáticas en el interior de la vivienda, sino también de la depuración del agua del grifo, filtrándola y dándole la temperatura que debe tener según las normas vigentes.
Los sensores colocados en el techo de su casa monitorean el estado del clima y le informan estos datos junto con el pronóstico del tiempo recibido de Internet.
Limpiando la casa
La limpieza de la casa también está a cargo de la computadora central, que determina (con la ayuda de sensores especiales) el grado de contaminación de las instalaciones y el aire. Si es necesario limpiar la habitación, se involucra un equipo de robots de limpieza. Puedes programar tu hogar para que solo limpie cuando no estés.
Electricidad
La electricidad se puede utilizar como una red eléctrica convencional, así como paneles solares controlados especiales u otras fuentes de energía alternativas. El sistema de control muestra qué fuentes de energía están funcionando actualmente, cuánta energía se genera.
En caso de corte de energía, el sistema utiliza automáticamente las reservas generadas o cambia a otras fuentes de energía eléctrica.
El sistema también regula el nivel de voltaje en la red eléctrica del hogar, haciendo frente con éxito a las sobretensiones.
Cocina
Todos los electrodomésticos de la cocina deben ser teledirigidos: se trata de la tetera, que se enciende por ordenador nada más despertar, para que ya tengas el té listo a tu llegada a la cocina, y el robot de cocina, que, mientras te duchas, te prepara un desayuno ligero y mucho más.
El panel LCD ubicado en el panel frontal del refrigerador le indicará la cantidad de comida que queda. Tu casa nunca se queda sin comida. Cuando se agoten los alimentos, su hogar ordenará automáticamente nuevos alimentos de la tienda por correo electrónico. También puede verificar el contenido del refrigerador mientras está en el trabajo. Para lo que se puede utilizar un teléfono móvil o acceder a la red.
Dormitorio
El dormitorio es la habitación donde pasamos un tercio de nuestra vida.
El nivel de automatización aquí es increíble. Esta es una cama que te arrulla, que también puede despertarte por la mañana con la ayuda del empujón correcto o simplemente tirarte al suelo. Las cortinas que se abren en el momento en que las configura le permitirán despertarse con la luz natural del sol.
Todos los electrodomésticos de tu hogar son capaces de aprender los hábitos de cada miembro de la familia y adaptarse a ellos.
¿Qué ofrece una casa inteligente?
conclusiones
El progreso de la tecnología moderna es verdaderamente impresionante. Una casa inteligente ya no es un mañana lejano, sino lo más cercano hoy. La mayoría de las principales empresas han estado construyendo proyectos de casas inteligentes durante la última década. Sin embargo, para que una casa inteligente se haga realidad, antes que nada, es necesario reconstruir la propia conciencia. El efecto del software complejo es bien conocido, cuando un usuario común que trabaja en una computadora usa como máximo el 10% del potencial del software.
Una persona debe desarrollar un cierto estereotipo de pensar que todos los electrodomésticos pueden funcionar como un todo. Esto requiere una amplia propaganda y un trabajo explicativo serio. Y cuando se reconstruya la conciencia del usuario, todos tendrán una casa inteligente.
Una vez más me piden que haga una selección de equipos para el sistema Smart Home según una lista de deseos como “que la luz sea del iPhone y el agua misma se solape y haya cámaras”. Pregunto:
- ¿Cuál es la etapa de construcción?
- Acabado completado, todos los cables ya enrutados
- ¿Cómo se lanzan?
- Por supuesto, todo ya se ha arrojado bajo una casa inteligente.
Resulta que los trabajadores que estaban instalando los cables, cuando el cliente les preguntó si sabían algo sobre una casa inteligente, dijeron “claro, lo hicieron cien veces”, y colocaron el cable, según su idea. y algo de experiencia, el cable está tendido en este tipo de sistemas. La comunicación con los instaladores muestra que no tienen idea de cómo funcionará todo este sistema, pero una vez, según el proyecto terminado, ya colocaron el cable "debajo de la casa inteligente". No hay documentación ejecutiva, pero "ese tipo" puso todo él mismo, por lo que puede hacerle cualquier pregunta que me interese. Y el cliente está muy contento de que sus trabajadores sean tan comprensivos y experimentados, y no necesitan ningún proyecto. En general, existe la opinión de que el cliente no necesita el proyecto, sino solo los diseñadores para ganar dinero y sacar tiempo.
¿Cómo termina una historia así? O no tendremos un sitio de construcción, sino una gran cantidad de problemas que surgen uno tras otro, lo que conducirá al hecho de que el cliente se pelea con todos los empleados, incluido yo, y al final no tendrá idea de qué, o se esta haciendo un proyecto, se abren las paredes, y se esta montando el sistema como. Básicamente, por supuesto, la primera opción, ya que el cliente no quiere perder tiempo y dinero en reelaborar algo, e incluso por una razón que no le queda del todo clara.
Todo esto es solo un prefacio, como sucede en al menos una cuarta parte de los casos. Incluso tuvimos la experiencia de diseñar un sistema de automatización en una carrera con los trabajadores: si colocaron el cable antes, entonces deben dibujarlo en el proyecto y pensar en cómo usarlo, si dibujé el dibujo antes, entonces el los trabajadores lo hacen. Le entregaron el objeto durante casi un año después de esto, con juramentos y cambios de responsabilidad.
¿Por qué todos los sistemas son diferentes?
Por supuesto, cuando el cliente está de acuerdo con los trabajadores que dicen que sin ningún especialista todo se colocará "bajo una casa inteligente", piensa que Todos los sistemas Smart Home son iguales. Entonces, hay una cierta forma universal de montar el cable. Él no sabe acerca de la existencia, bajo la cual el cable está montado de maneras fundamentalmente diferentes. Y no es tan simple, también es imposible tender un cable "debajo del sistema de bus" sin un proyecto, ya que podemos tener tanto interruptores KNX especiales como interruptores basculantes comunes. Los paneles de pared también pueden ser KNX o iPad en un marco de pared. Bajo KNX, por cierto, es necesario ejecutar no un cable de par trenzado (algunos lo hacen de acuerdo con el principio "y funciona así, por qué pagar de más"), sino un cable especial KNX / EIB 2x2x0.8. Pero el fabricante recomienda su propio cable para su propio bus (Teletask no es compatible con KNX). Así es como, por ejemplo, puede verse la diferencia entre el control de luces clásico y el control en el sistema Smart Home:
¡Pero este es un caso especial! Esto significa que hay módulos KNX debajo de los interruptores. Incluso cuando se utiliza un sistema KNX, recomendaría ejecutar un par trenzado ordinario desde los interruptores hasta un blindaje, ya que el par trenzado es un orden de magnitud más barato que un cable KNX, y los módulos KNX para un interruptor hacen que el sistema sea completamente irrazonablemente caro. Y ya no podremos transferir el sistema a un controlador industrial cuando los cables estén conectados por un lazo.
Otra opción "universal" es una estrella eléctrica.
Esta opción es típica tanto para un sistema en un controlador industrial como para un sistema KNX con interruptores y sensores clásicos. Pero si tenemos interruptores y sensores clásicos, ¿por qué necesitamos KNX? Además de los interruptores y las bombillas, también hay sensores de fugas de agua, servoaccionamientos, sensores de temperatura del aire y del suelo, estaciones meteorológicas y muchos otros elementos del sistema. ¿Qué cable echarles?
¿Cuál es la causa del problema?
El problema de trabajar sin un proyecto tiene una razón bastante simple y comprensible: no quieres tomar una decisión ahora, quieres pensar en ello más tarde. Trabajar en un proyecto de apartamento, incluso el más pequeño, incluso un estudio de 30 metros, siempre es muy difícil para el cliente (sí, estoy hablando del cliente del proyecto, no del contratista), necesita tomar muchas decisiones y responder muchas preguntas. Cómo metros cuadrados menos, más valioso cada uno de ellos.
¿Tendremos un panel táctil basado en iPad o un interruptor táctil o un interruptor normal en esta ubicación? ¿Tendremos un sistema basado en un controlador industrial, o KNX, o Teletask, o HDL, o incluso inalámbrico, o algún híbrido de estos sistemas? Para el cliente, esta es la pregunta número 1001 en la que se ve obligado a pensar después de elegir puertas, paredes, techos, acondicionadores de aire y otras cosas, por supuesto, si existe la oportunidad de posponer este problema hasta el final de la reparación, entonces lo hace con gusto. Consiguiendo al mismo tiempo un montón de problemas.
Por ejemplo, ¿quién piensa en elegir una cocina al principio de una reforma? Además, una elección específica de todos Muebles de cocina¿y Tecnología? Y sin elegir una cocina, no puede hacer salidas de cables para enchufes y luces, lo que debe hacerse en la etapa de instalación de cables. Me gustaría posponer este tema, para que tengamos un proyecto eléctrico con una "disposición aproximada de enchufes" en lugar de la cocina.
Con un híbrido de sistemas, lo más interesante es: al fin y al cabo, puedes poner, por ejemplo, interruptores inalámbricos Z-Wave (para no desmontar las paredes y no llevar el cable), actuadores KNX en el blindaje, emparejar todo esto con el audio inalámbrico multisala de Sonos en algunos escenarios, y sistema de control con Iridium Server, te permite hacer esto a la perfección. ¡Pero todo este concepto debe pensarse de antemano! Recoja el equipo, comprenda su costo, complete el proyecto con la ayuda de un especialista en este equipo (¡y no un electricista que lea las instrucciones!) Y luego también es necesario verificar la instalación correcta por parte del mismo especialista.
conclusiones
Entonces, respondiendo a la pregunta del título: Smart Home sin un proyecto no se puede hacer de ninguna manera. Es precisamente que debe existir una “Smart House según la mente”, es decir, pensada y atendiendo todos los deseos del cliente y sus expectativas desde el sistema.
Existe una opción de instalación de cable universal: lanzamos par trenzado y alimentación a todos los puntos, o también puede usar KNX para una mayor versatilidad. Pero es lo mismo que hacer un enchufe de televisión bloquear "electricidad + TV + Internet" en varios lugares de la habitación a diferentes alturas o esparcirlo cerca del suelo enchufes eléctricos cada metro. Esto conducirá al hecho de que desea colgar el televisor al final exactamente donde no hay tomas de corriente.
En la etapa inicial de construcción, debe dedicar todo el tiempo que sea necesario para considerar opciones, estimar el presupuesto y tomar una decisión sobre el sistema utilizado y todos sus elementos, hacer un proyecto competente y luego el sistema previamente pensado resultante. le dará al usuario exactamente lo que esperaba de él.
Le agradecería que escribiera algún breve comentario sobre el texto. ¿Fue útil? ¿Queda alguna pregunta? ¿Encontraste un error? Por favor escribe sobre eso.
Realizamos el diseño de modernos sistemas de ingeniería para apartamentos y casas de campo. También consultoría, supervisión de instalación, auditoría. Envía tareas y cualquier duda por email
DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA DE LA REGIÓN DE BRYANSK
profesional de presupuestos del estado institución educativa"Colegio Politécnico Trubchevsky"
Casa inteligente
OUDP.03 Informática
Trubchevsk, año académico 2016 - 2017
Capítulo I. Aspecto teórico del estudio ........................................... .... .......6
1.1. Casa inteligente como domótica 6
1.2. Casa inteligente como automatización de edificios 6
1.3. Origen 7
1.4. Diseño del sistema "Smart Home" 8
1.4.1. Sistemas de seguridad 9
1.4.2. Control de iluminación 11
1.4.3. Climatización 12
1.4.4. Sistema de control 15
1.4.5. Sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado 16
1.4.6. Sistema de iluminación 16
1.4.7. Sistema de energía del edificio 17
1.4.8. Sistema de vigilancia y seguridad 17
1.5. Hogar inteligente japonés 18
1.5.1. Desarrollo de casas "inteligentes" en Japón 19
1.6. Perspectivas para hogares inteligentes en Rusia 21
1.7. Características de costo de una casa “inteligente”………………………….24
Conclusión 27
Lista de literatura usada 29
Introducción
Internet se ha convertido en uno de los inventos más importantes de la historia de la humanidad. Muchas personas sueñan con conectar todos los artículos electrónicos a Internet. Hay discusiones activas sobre proyectos de hogares inteligentes, un espacio de información común y otras opciones para combinar componentes electrónicos dispares en un solo sistema.
Hoy en Internet puedes encontrar una gran cantidad de artículos que hablan sobre cómo crear un sistema de control: luz, enchufes, tetera, refrigerador, etc. Sin embargo, todos estos artículos describen diferentes variantes conexión, lo cual no es aceptable en un solo sistema.
Me interesó este tema. Decidí aprender más sobre el sistema de casa inteligente e inteligente. Incluso N. Wiener en 1940 dijo “No está lejano el día en que las cosas que nos rodean aprendan a pensar y se vuelvan mucho más útiles para la sociedad”, y ese día ha llegado.
El hombre moderno exige mucho en cuanto a la comodidad del medio ambiente:
1. Estética (diseño y estilo del interior, paisaje, belleza y funcionalidad de los objetos circundantes);
2. Climático (calor, frío, aire limpio);
3. Hogar general (agua, gas, electricidad, radio, televisión, Internet, teléfono, disponibilidad de máquinas de cocina y sistemas de higiene para saunas y baños);
4. Requisitos de seguridad y control sobre la misma (seguridad de la vivienda, de los dueños de la vivienda y de sus seres queridos);
5. Requisitos para la confiabilidad de sistemas complejos (computadoras, home theaters, lavavajillas, lavadoras, hornos de microondas, etc.)
Como resultado, el equipo de ingeniería de apartamentos y casas de campo se vuelve cada vez más complejo y la cantidad de dispositivos involucrados en la formación de este entorno está creciendo. Se vuelve inconveniente, poco rentable e inseguro confiar la gestión de todos los sistemas al propietario. El complejo sistema de gestión de viviendas "hogar inteligente" se encarga de todo el trabajo rutinario para resolver esta intrincada tarea, dejando que la persona solo tome las decisiones "básicas" principales.
Relevancia del tema investigación se debe al alto potencial para el desarrollo de sistemas de "hogar inteligente" y la falta de estándares uniformes para los dispositivos incluidos en estos sistemas.
¿Cuál es la relevancia de la "casa inteligente"? Basta con mirar las ventajas del complejo:
automatización de la mayoría de los procesos en una casa inteligente;
control sobre el estado de los aparatos eléctricos, iluminación, sistemas de suministro de agua;
prevención de entrada no autorizada a la casa inteligente;
reducción de cantidad utilidades para una casa inteligente ahorrando electricidad.
Automatización de edificios o edificio inteligente casa inteligente) - un sistema de dispositivos de alta tecnología en un edificio residencial de tipo moderno, organizado para la vida o el trabajo más cómodo de las personas.
De las deficiencias del sistema de "hogar inteligente", los expertos solo notan el alto costo. Si compara los pros y los contras, queda claro lo que ofrece: ahorro, comodidad y seguridad. Las tecnologías de construcción de los complejos prevén que el cableado en el sistema de "casa inteligente" no se queme debido a la entrada de agua de la bañera inundada, la tubería no se rompa debido a las diferencias de temperatura.
Propósito de mi proyecto: describe la estructura de la automatización de un sistema de dispositivos domésticos sin intervención humana.
Para lograr este objetivo, es necesario resolver las siguientes tareas:
identificar los sistemas de control;
objeto estudio de mi trabajo es el sistema de "hogar inteligente".
Tema La investigación es un sistema de dispositivos de alta tecnología en un edificio residencial moderno.
El trabajo usó tal Métodos de búsqueda cómo análisis y síntesis.
Capítulo I. Aspecto teórico de la investigación 1.1. Casa inteligente como domótica
Casa inteligente ( casa inteligente) en este sentido, un sistema de dispositivos domésticos capaces de realizar acciones y resolver ciertas tareas sin intervención humana. Los ejemplos más comunes de tales acciones son el encendido y apagado automático de luces, la corrección automática del sistema de calefacción o aire acondicionado y la notificación automática de intrusión, incendio o fuga de agua.
La domótica en las condiciones modernas es un sistema extremadamente flexible que el usuario diseña y configura de forma independiente, según sus propias necesidades. Esto supone que cada propietario de una casa inteligente determina de forma independiente qué dispositivos y dónde instalar y qué tareas y cómo se realizarán.
1.2. Casa inteligente como automatización de edificios
Casa inteligente ( casa inteligente, además automatización de edificios y edificio inteligente, rus. BMS) en este contexto: un tipo moderno de edificio residencial, organizado para que las personas vivan con la ayuda de la automatización y dispositivos de alta tecnología. Una vivienda "inteligente" debe entenderse como un sistema que proporciona seguridad y ahorro de recursos (incluyendo comodidad) para todos los usuarios. En el caso más simple, debería ser capaz de reconocer situaciones específicas que ocurren en la casa y responder adecuadamente a ellas: uno de los sistemas puede controlar el comportamiento de otros según algoritmos predeterminados. Además, la automatización de varios subsistemas proporciona un efecto sinérgico para todo el complejo.
Esto es más fácil de entender si imaginas, por ejemplo, que un sistema de calefacción nunca puede funcionar contra un sistema de aire acondicionado. Y el calentamiento se lleva a cabo no solo de acuerdo con el clima, sino también teniendo en cuenta una serie de otros factores. De la fuerza del viento, según la predicción, de la hora del día (por la noche, la temperatura de confort es más baja).
Se puede considerar que este es el concepto más progresivo de interacción entre una persona (usuarios) y un espacio habitable, cuando en un modo automatizado, de acuerdo con las condiciones externas e internas, se establecen los modos de funcionamiento de todos los sistemas de ingeniería y aparatos eléctricos. y monitoreado.
En este caso, no es necesario usar varios controles remotos para ver la televisión, docenas de interruptores para controlar la iluminación, unidades separadas para controlar la ventilación y sistemas de calefacción, video vigilancia y sistemas de alarma de seguridad, portones motorizados y más.
1.3. Historial de ocurrencia
En 1987, en la URSS, se presentó el proyecto de equipamiento radioelectrónico de la vivienda "SPHINX", que en su esencia se asemeja a la idea de un hogar inteligente moderno. Lo más destacado del proyecto fue el procesador central principal, que consta de varios bloques, así como paneles de control: un control remoto "pequeño" con una pantalla extraíble y uno grande con teclas pseudotáctiles. Tanto la computadora de mano como el control remoto grande contienen micrófonos de control por voz.
El proyecto fue desarrollado en VNIITE y publicado en varias revistas de Estética Técnica.
En 1995, los desarrolladores de tecnologías Java predijeron que uno de los principales usos de esta tecnología aumentaría la inteligencia de los electrodomésticos 1: por ejemplo, el refrigerador mismo pedirá alimentos en la tienda. Esta idea no ha recibido distribución industrial, pero empresas como Miele y Siemens ya la están lanzando electrodomésticos con posibilidad de inclusión en la "casa inteligente".
En el otoño de 2012, Panasonic anunció una producción a gran escala de sistemas de gestión de energía SMARTHEMS diseñado para "casas inteligentes". Panasonic promete introducir la compatibilidad del sistema dobladillos en toda su línea de electrodomésticos, tales como: aires acondicionados, electrodomésticos de cocina “inteligentes” y sistemas de agua caliente ecolindo. Nuevo sistema AiSEG le permite conectar todos los equipos y dispositivos domésticos en una sola red organizando la visualización de información sobre el funcionamiento de los paneles solares, el consumo de electricidad, gas y agua y controlando automáticamente el funcionamiento de los electrodomésticos utilizando el protocolo ECHONET Lite 2 .Tecnologías y Aplicaciones automatización del hogar. 1.4. El diseño del sistema "Smart Home"
El sistema de hogar inteligente incluye tres tipos de dispositivos:
Controlador (hub): un dispositivo de control que conecta todos los elementos del sistema entre sí y lo conecta con el mundo exterior
Sensores (sensores): dispositivos que reciben información sobre condiciones externas
Los actuadores son actuadores que ejecutan directamente comandos. Este es el grupo más grande, que incluye interruptores inteligentes (automáticos), enchufes inteligentes (automáticos), válvulas inteligentes (automáticas) para tuberías, sirenas, controladores de clima, etc. (consulte la Figura 1).
En la mayoría de los hogares inteligentes modernos, el controlador se comunica con el resto del sistema a través de señales de radio. Los estándares más comunes son Z-Wave, ZigBee y Wi-Fi. Thread también es popular en los EE. UU.
Para comunicarse con el mundo exterior, el controlador generalmente se conecta a Internet.
Foto 1. El diseño del sistema "Smart House" 1.4.1. Sistemas de seguridadSensores de movimiento, sensores de presencia, sensores de vibración, sensores de rotura de cristales, sensores de apertura de ventanas o puertas;
circuito cerrado de televisión;
Videoporteros y videoojos;
Cerraduras electrónicas (cerraduras inteligentes, smartlocks) y módulos de control de puertas;
Estos dispositivos le permiten diseñar sistema adecuado seguridad desde relativamente simple hasta bastante compleja.
Entre los principales algoritmos:
registro de penetración no deseada;
notificación de propietarios;
encender la sirena;
iniciar la grabación de vídeo;
bloqueando la entrada o puertas interiores(Ver Figura 2).
Además, los sistemas de seguridad para el hogar inteligente se integran con los sistemas de seguridad que envían equipos de respuesta en alarma. En la mayoría de los países, el mercado de los sistemas de seguridad existe desde hace mucho tiempo, mientras que los sistemas domésticos inteligentes comenzaron a generalizarse solo en la década de 2010. Los proveedores de servicios de seguridad individuales permiten que sus alarmas se integren con los dispositivos inteligentes que instala el usuario, o aceptan enviar equipos de respuesta a las alarmas desde dichos dispositivos.
Las cerraduras electrónicas, los videoporteros y los ojos de video también le permiten organizar un sistema de control de acceso con capacidades de control remoto, grabación de video, etc.
Interruptores inteligentes y atenuadores;
Módulos para el control de cortinas, persianas y persianas enrollables;
Controladores RGB y RGBW para control Lámparas LED, principalmente tiras de LED;
Sensores de movimiento y presencia;
Sensores de luz;
Dichos dispositivos le permiten automatizar el control de la luz y se utilizan con mayor frecuencia para:
enciende automáticamente la luz cuando las personas ingresan a la habitación y la apaga cuando se van;
mantener automáticamente la iluminación a un nivel constante ajustando el brillo de las lámparas y la posición de las persianas o cortinas (ver Figura 3);
ajustar automáticamente la iluminación según la estación y la hora del día o de acuerdo con otras reglas predeterminadas.
La tarea principal de los dispositivos domésticos inteligentes en este caso son los sensores de humedad;
Sensores de temperatura;
Termostatos para mantener una temperatura constante o su regulación automática;
Controladores de temperatura para controlar la potencia de baterías de calentamiento;
Clima: controladores que transmiten comandos de hogar inteligente a equipos de generaciones anteriores, que se controlan mediante controles remotos convencionales, principalmente a acondicionadores de aire;
Higrostatos para mantener la humedad constante o su regulación;
regular automáticamente el funcionamiento de los sistemas climáticos de tal manera que al mismo tiempo proporcione un microclima confortable y reduzca el costo de mantenimiento;
mantener automáticamente una temperatura agradable en las habitaciones donde hay personas;
reducir automáticamente la potencia de las baterías y acondicionadores de aire en ausencia de personas y por la noche;
mantener automáticamente la humedad que sea cómoda para las personas y suave para la habitación y el mobiliario;
Ventile automáticamente las habitaciones y purifique el aire, manteniendo una calidad de aire agradable.
Figura 4. Aislamiento térmico de una casa pasiva
Una foto infrarroja muestra cuán efectivo es el aislamiento térmico de una casa pasiva (derecha) en comparación con una casa convencional (izquierda) (ver Figura 4).
El término "hogar inteligente" se suele entender como la integración de los siguientes sistemas en un único sistema de gestión de edificios:
Sistemas de control y comunicación;
Sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado;
Sistema de iluminación;
Sistema de suministro de energía del edificio;
Sistema de seguridad y monitoreo (ver Figura 5).
Figura 6. Sistema de control 1.4.5. Sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado El sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) controla la temperatura, la humedad y el aire fresco. Además, HVAC ahorra energía mediante el uso eficiente de la temperatura ambiente. Algunos subsistemas:
acondicionador de aire controlado por red;
mecanismos de apertura/cierre automático de ventanas para permitir la entrada de aire frío o caliente en el momento adecuado del día.
Los sistemas de control de iluminación (LCS) controlan el nivel de iluminación en la habitación, incluso para ahorrar energía a través del uso racional luz natural. Algunos subsistemas:
automatización para encender/apagar la luz en un momento dado del día;
sensores de movimiento para encender la luz solo cuando hay alguien en la habitación;
automatización para abrir/cerrar persianas, persianas, para ajustar la transparencia de cristales de ventanas especiales.
Los sistemas de suministro de energía proporcionan energía ininterrumpida, incluso mediante el cambio automático a fuentes de energía alternativas. Algunos subsistemas:
Entrada automática de una reserva;
SAI industriales;
diésel - generadores.
El sistema de seguridad y monitoreo incluye los siguientes subsistemas:
sistema de videovigilancia;
sistema de control de acceso a locales;
Seguridad: alarma contra incendios (incluido el control de fugas de gas);
Telemetría - monitoreo remoto de sistemas;
Sistema de protección contra fugas: bloqueo automático del suministro de agua en caso de fuga e inundación de las instalaciones. Consta de un dispositivo de control, grúas especiales y sensores que detectan inundaciones (Aquaguard, Neptun, Hydrolock y otros);
Monitoreo GSM: notificación remota de incidentes en una casa (apartamento, oficina, establecimiento) y control de los sistemas de la casa a través del teléfono. En algunos sistemas, es posible recibir instrucciones de voz sobre las acciones de control planificadas, así como informes de voz sobre los resultados de las acciones;
Monitoreo de IP del objeto;
Imitación de presencia.
En la exposición de Tokio, se presentó un prototipo de “hogar inteligente”, que incorporaba todos los últimos desarrollos en el campo de la infraestructura social (ver Figura 7). El proyecto, de hecho, es un edificio residencial con una serie de sistemas automatizados incorporados que no solo simplifican la vida, sino que también ahorran recursos de manera significativa.
Tokyo Smart Home demostró las mejores soluciones de los fabricantes modernos en tres áreas a la vez: salud, comodidad y energía. De particular interés fueron los sistemas de optimización. Son capaces de rastrear los movimientos de los residentes, tener en cuenta sus hábitos en la vida cotidiana, minimizando así el costo de la calefacción y la electricidad. Además, en la casa "inteligente" se instalan sensores, cuyo objetivo es climatizar la habitación y apagar automáticamente la luz, reaccionando ante la presencia de una persona.
Los desarrolladores de la casa "inteligente" prestaron especial atención a la fuente de alimentación autónoma, presentando una fuente de alimentación ininterrumpida para el hogar. Cabe señalar que tales sistemas ya han aparecido en el mercado ruso. Los desarrollos domésticos proporcionan suministro de energía ininterrumpido autónomo de objetos por hasta dos días, utilizando un generador externo con arranque automático. Dichos sistemas de inversores brindan no solo un funcionamiento ininterrumpido, sino también una autonomía del 100%.
Cuidar la salud de los habitantes de la casa es uno de los puntos fuertes del hogar “inteligente”. A los residentes se les ofrece usar brazaletes especiales que monitorean las condiciones del sueño y los signos vitales. Los datos obtenidos son analizados por sistemas de casas inteligentes, y sus habitantes tienen la oportunidad de corregir el microclima. Los desarrolladores de la “casa inteligente” contemplaron en ese concepto un sistema de automatización y limpieza de locales. La limpieza de la casa estará a cargo de una aspiradora robot, que se controla a través de un sistema de gestión de energía centralizado controlado en el hogar. El "hogar inteligente" también utiliza electrodomésticos "inteligentes" conectados a Internet.
Figura 7. Hogar inteligente japonés 1.5.1. Desarrollo de casas "inteligentes" en Japón
En Japón, el gobierno ha decidido tomarse en serio el desarrollo de hogares inteligentes. Las casas aquí se diseñarán de manera diferente y ligeramente diferente de sus contrapartes occidentales.
El hecho es que el gobierno cuenta con la creación de estructuras resistentes a la actividad sísmica. En la parte occidental del país, los terremotos son un problema real. Por lo tanto, diseñar una casa que sea resistente a las vibraciones del suelo es una prioridad. Además, es importante tener en cuenta que incluso el sistema de alcantarillado local puede soportar fluctuaciones.
Panasonic fue uno de los primeros en asumir el nuevo proyecto. Ya existen algunas muestras de casas, sin embargo, hasta ahora no han sido debidamente probadas. Se cree que la organización ha invertido en la construcción de toda su experiencia y aplicado una serie de innovaciones. Ciertamente, Panasonic no es la única empresa interesada en un proyecto tan social y de alta tecnología.
Se espera que en los próximos años varias empresas líderes en el campo de la alta tecnología.
Las casas de Panasonic aún no se han sometido a pruebas de resistencia a terremotos, pero la empresa ha logrado resolver un problema. problema mundial. En todos los edificios, se instaló un innovador sistema de ahorro de energía especial, que le permite ahorrar electricidad.
Incluso la iluminación exterior está sujeta a gestión y control. En cuanto a la resistencia sísmica, está garantizada a las viviendas por los materiales utilizados en la construcción. Panasonic ha adoptado tecnoestructuras especiales que pueden soportar vibraciones del suelo elevadas.
Hasta la fecha, también se conoce la casa "inteligente" de Honda Motor. Este no es el edificio en sí, sino el sistema de control del hogar. Al igual que Panasonic, los especialistas de Honda Motor han resuelto en su mayoría el problema del consumo de energía (ver Figura 8.9).
El edificio cuenta con paneles especiales de ahorro de energía que recogen la luz solar. También en la casa hay una instalación local para la producción de electricidad.
Figura 8. Sistema de control de hogar inteligente en Japón
Figura 9. Sistema de control de hogar inteligente en Japón
1.6. Perspectivas para hogares inteligentes en Rusia
Primero, sobre "casas inteligentes" - inteligentes - sistemas para propietarios de viviendas. Las altas tasas de crecimiento observadas en este segmento son una simple consecuencia de la singularidad de las transacciones en curso y no hacen más que confirmar la naturaleza rudimentaria del mercado. Lo que está sucediendo recuerda mucho a una "tormenta en una taza de té", y casi literalmente, porque este mercado está condenado a estar estrictamente localizado. Durante mucho tiempo, no irá más allá de los límites de los espacios de viviendas de élite en Moscú y la región de Moscú. En el futuro, por supuesto, la expansión de este mercado a las regiones es inevitable, pero, nuevamente, solo a expensas del consumo de élite. Se formarán enclaves de casas "inteligentes" en los centros regionales - el tema de consumo de las élites regionales.
Es poco probable que se convierta en el mercado masivo de "casas inteligentes" en Rusia. Esto se debe al conservadurismo de la cultura del consumo, el bajo poder adquisitivo de la población en general y, quizás lo más importante, la falta de una necesidad objetiva de una "casa inteligente" como un sistema diseñado para un apartamento de la ciudad.
El conservadurismo (indiferencia) de la cultura consumista entre los estratos de altos ingresos de la población será superado muy pronto, y en estos estratos la "casa inteligente" probablemente se convertirá muy pronto en una tarjeta de visita tan obligatoria como un coche caro o un guardarropa, es decir. se convertirá en un elemento de estilo (ver Figura 10.11).
Para las élites el precio de una “casa inteligente” no importará, pero para las capas medias de la población se convertirá en un factor insuperable de contención del consumo de esta clase de sistemas. Y ni siquiera porque esta categoría de la población no tenga los fondos adecuados. La razón es diferente: la "casa inteligente", vista desde un punto de vista puramente funcional, ocupa un lugar no del todo claro en el sistema de necesidades del propietario de un apartamento urbano típico.
De hecho, una parte importante de los apartamentos ya están equipados con sistemas familiares que en realidad realizan las mismas funciones que una "casa inteligente", aunque con menos sofisticación intelectual. La misma señalización o la climatización, tomados por separado, son mucho más económicos que la “casa inteligente” diseñada para integrarlos. Al mismo tiempo, el efecto sinérgico resultante de la integración de todos estos sistemas en un todo intelectual único no es tan significativo para el propietario de un apartamento en la ciudad en comparación con el precio que debe pagar por él. Es mejor comprar un segundo automóvil, y si la luz se apagará sola cuando se quede dormido accidentalmente o no, no es tan importante. Una clase más importante de necesidades - seguridad, comodidad y ocio - son satisfechas nuevamente por las ya conocidas, aunque menos "inteligentes": alarmas, acondicionadores de aire y televisores Dolby de pantalla plana. Entonces, ¿por qué pagar más por una solución que produce un efecto claramente excesivo para un apartamento urbano normal?
Entonces, la principal conclusión es que las “casas inteligentes”, a pesar de las altas tasas de crecimiento actuales aparentemente prometedoras, permanecerán cerradas en la esfera de la élite, el consumo de piezas, altamente localizado tanto espacial como socialmente.
Figura 10. Casa inteligente en Rusia
Figura 11. Casa inteligente en Rusia
1.7. Características de costo de una casa "inteligente"
Entonces, ¿cuánto cuesta el sistema Smart Home? Hay varias categorías de precios, desde un mínimo cómodo hasta la automatización completa.
Hasta 50.000 rublos
Aviso de anfitrión vía canal GSM sobre algunos eventos ocurridos en la casa (corte de luz, alarmas de seguridad o incendio, armado/desarmado de la casa, etc.)
Control remoto (a través de SMS) procesos como, por ejemplo, encender el sistema de calefacción o ventilación de la casa, encender la iluminación (imitación de la presencia de los propietarios), etc.
Gestión de enchufes desde el panel de infrarrojos.
Gestión de energía en el hogar: distribución del consumo de energía entre fases, apagando los dispositivos menos prioritarios cuando se supera el umbral de consumo de energía.
Deshabilitar las ramas de consumo de energía cuando el dueño de la casa se va.
Sistema de alerta de accidentes.
Sistema de videovigilancia e intercomunicación.
Seguridad integrada y alarma contra incendios con control perimetral, cierre de sistemas de ventilación en caso de incendio.
Sistema de videovigilancia por Internet.
Control automático de iluminación por sensores de movimiento, sensor de luz, escenarios de iluminación y temporizadores.
Automatización de puertas.
Emisión de mensajes de emergencia sobre fugas de agua y fugas de gas, bloqueando elevadores en el área con fugas.
Gestión de todos los sistemas en casa desde un único controlador.
Desarrollo de una interfaz de usuario individual para gestionar todos los procesos de la casa.
Control del hogar a través de paneles táctiles y PDA.
Sistema de control individual para calefacción, ventilación, calefacción por suelo radiante en cada habitación.
Control de humedad relativa y calidad del aire por el nivel de CO 2 en los salones. Control manual o automático de la distribución del aire desde la máquina de ventilación hasta el local.
Control de todos los puntos de venta y grupos de iluminación- manual, por sensores o por escenarios generales de construcción.
automatización de bombas alcantarillas y tanques de suministro de agua.
Calentamiento de redes externas- monitorización de la temperatura exterior e integridad de los cables calefactores, control manual o automático de la calefacción por sensor de congelación.
Calentamiento de aguas pluviales- monitorización de la temperatura exterior e integridad de los cables calefactores, control manual o automático de la calefacción por sensor de precipitaciones.
Multisala: un solo sistema de televisión y audio. Distribución automática de sonido a sensores de presencia según las preferencias del propietario, un único sistema de control para televisores y sistemas de entretenimiento doméstico.
Automatización completa todos los procesos en casa.
Control total y control de internet.
Conclusión
Mientras trabajaba en este tema, llegué a la conclusión de que si no tiene tiempo para resolver problemas cotidianos y desea facilitarle la vida con la ayuda de las últimas tecnologías de Smart Home La mejor decision!
Por el momento, no hay tantas "casas inteligentes" en nuestro país, la mayoría de ellas son casas y cabañas de élite. Pero ya se han desarrollado proyectos de bajo presupuesto que permiten instalar un sistema de “hogar inteligente” con una mínima inversión económica.
Las posibilidades de las tecnologías modernas son realmente fascinantes, un sistema de control de este tipo parece ser una gran ventaja.
Pero sería un error no mencionar sus desventajas:
El alto precio, así como cualquier equipo, incluso el más moderno, se descompone periódicamente, y si algo falla en el sistema de control del hogar, una parte decente de todo el sistema puede "volar".
Un sistema Smart Home completo definitivamente no es algo que se haga de una vez por todas. En 5-10 años, la tecnología cambiará fundamentalmente, y viejo sistema perderá su relevancia. Básicamente, por supuesto, debido a la velocidad, con el ladrido volamos "hacia el futuro".
mi meta trabajo de investigación logrado, a saber, se describe la estructura de automatización del sistema de dispositivos domésticos sin intervención humana.
En este trabajo, todo el conjunto Tareas:
considerar el concepto del sistema "Smart Home" y el principio de su funcionamiento;
considere las posibilidades del sistema "Smart Home";
identificar los sistemas de control;
analizar sistemas de domótica en Japón y Rusia;
considerar el costo de estos servicios.
Estoy muy interesado este tema y en el futuro quiero considerar la tecnología para implementar este sistema.
Bibliografía
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
Cabe señalar que utilizamos un término más amplio, "hogar inteligente" (hogar inteligente administrado), en lugar del término "hogar digital" común en los artículos occidentales. Esto se explica por el hecho de que un hogar digital implica control solo sobre equipos controlados por comandos en códigos digitales, mientras que un hogar inteligente controla todos (y no solo digitales) dispositivos técnicos y sistemas de soporte vital. Por supuesto, ahora ya existen dificultades para controlar todos los dispositivos digitales que se presentan en nuestros hogares: uno solo tiene que recordar cuántos controles remotos hay en apartamento ordinario- para TV, reproductor de DVD, centro de música, cine en casa, etc. Pero la solución a este problema que ofrecen los hogares digitales es solo la punta del iceberg.
Un papel mucho más importante en la vivienda moderna empiezan a jugar aquellos dispositivos y sistemas que muchas veces no llaman nuestra atención. Aquí, en primer lugar, se deben incluir todos los electrodomésticos: refrigeradores, estufas, teteras, lavadoras y otros dispositivos. Además, muchas casas cuentan con instalaciones de climatización y diversos acondicionadores de aire. Además, los sistemas de control de electricidad y plomería, así como las alarmas contra incendios, son importantes. Finalmente, los sistemas de control de acceso y alarmas de seguridad han jugado recientemente un papel importante. La mera enumeración de toda esta diversidad cansa... ¡Y qué tedioso y lento será establecer y administrar todos estos beneficios técnicos de la civilización! Por lo tanto, la necesidad de un único centro de control se vuelve simplemente obvia (Fig. 1).
Arroz. una. Mando a distancia universal Philips iPronto SBC RU1000. Oportunidades: control de dispositivos de más de 500 marcas, enseñanza de comandos desde otros controles remotos, grabación de macrocomandos, conexión inalámbrica a una computadora para actualización de software y descarga de programas de TV. (basado en materiales del sitio http://digital-guide.ru)
¿Qué funciones debe realizar una casa inteligente? En primer lugar, nuestro hogar es un lugar de descanso o, en otras palabras, un lugar de entretenimiento. Es por eso que compramos reproductores, sistemas de cine en casa, sistemas de audio, computadoras y otros dispositivos. Además, cada vez más a menudo hay una situación en la que hay varios dispositivos multimedia en cada habitación, personalmente según el gusto y los intereses de cada residente. ¿Cómo, entonces, organizar la transferencia de información entre salas? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de uno u otro método de transferencia de datos? ¿Cómo lograr un equilibrio entre el precio de los dispositivos y la velocidad de transferencia? Todas estas "preguntas de los clientes" tradicionales se pueden atribuir a la primera función de un hogar inteligente: la integración de todos los sistemas y dispositivos en un todo único.
La segunda función bastante obvia del hogar digital es crear un "hábitat" óptimo para los ocupantes. Esto incluye una variedad de problemas, que van desde el control rentable de la iluminación y la temperatura en la casa hasta cosas tan rutinarias como verificar la presencia (¡e incluso el estado!) de los alimentos en el refrigerador. En otras palabras, la casa debería trasladar a sus “hombros digitales” todas aquellas tareas cotidianas que una persona suele resolver por sí misma.
Por último, recordemos el famoso proverbio que dice: “mi casa es mi castillo”. No es difícil concluir que, además de las dos tareas del hogar digital enumeradas anteriormente (entretenimiento y recreación), se debe agregar una tercera y bastante importante: la seguridad y protección de los residentes. Por extraño que parezca, esto también incluye la protección del propio hogar digital frente a intrusiones externas.
Entonces, la idea principal de un hogar digital es crear el lugar más cómodo para que viva una persona. Enumeramos nuevamente lo que se necesita para esto. Eso sí, en primer lugar, toda la casa, repleta hasta el límite de aparatos electrónicos y electrodomésticos, debe poder controlarse fácilmente, no solo desde el interior, sino también a distancia. En consecuencia, para esto, se debe organizar la "comunicación" de todos los dispositivos de la casa entre sí, lo que significa que surge la pregunta de cómo se transmite la información en un hogar digital. Además, algunos de los dispositivos garantizarán la creación de un clima adecuado en la casa (en el sentido amplio de la palabra); por lo tanto, el problema de la automatización del hogar debe resolverse. Y finalmente, toda esta obra maestra técnica y de información llamada hogar digital debe proteger tanto a los residentes como a sí mismo, lo que significa que es necesario resolver el problema de garantizar la seguridad.
Arroz. 2. Panel de plasma en la entrada del hogar digital con el sistema de control del hogar Cleopatra. Puede saludar a cada inquilino por su nombre e informar sobre todos los eventos que tuvieron lugar en su ausencia (visitas, llamadas telefónicas, correo electrónico, etc). También se muestra otra información en la pantalla: quién está en la casa, qué está sucediendo en las instalaciones, el pronóstico del tiempo y similares (basado en el sitio http://electronichouse.com)
Oficina inteligente.
Cabe decir que la vivienda moderna está comenzando a actuar cada vez más como un lugar de trabajo para una persona (por ejemplo, esto es cierto para los representantes de profesiones creativas). Además, el concepto de hogar digital se puede aplicar con éxito no solo a edificios residenciales, sino también a espacios de oficinas (en este caso, podemos hablar de una "oficina inteligente"). En este caso, toda la funcionalidad de una casa inteligente ayuda a hacer más eficiente el trabajo de una persona, liberándola de preocupaciones menores de la rutina.
Lo primero que ofrece una casa inteligente para una persona que trabaja es la cobertura de toda el área de la casa con una red inalámbrica de computadoras y teléfono. No tienes que sentarte en la misma oficina todo el día: si hace buen tiempo, puedes salir al jardín delantero y llevarte tu portátil. De esa forma, permanecerá conectado y podrá continuar con su negocio sin sacrificar la productividad.
La aplicación del concepto de casas inteligentes para grandes locales de oficinas también resuelve el problema del control de acceso del personal. Usando una alarma antirrobo ya instalada, puede restringir los derechos de acceso de ciertas personas a locales específicos. Por ejemplo, el sistema no permitirá que los programadores ingresen a la bóveda del banco, ni los gerentes financieros a la sala de servidores. Para estos fines, se pueden usar tanto la identificación de la apariencia de una persona, el escaneo de huellas dactilares como las tarjetas de identificación especiales, las llaves. La principal ventaja de este enfoque es la facilidad de integrar los sistemas de control de acceso en una única red de información de una oficina inteligente.
En las grandes empresas, parte del personal técnico debe trabajar de noche; pero incluso así, los sistemas de oficinas inteligentes pueden optimizar el consumo de energía de las instalaciones. Por ejemplo, una computadora central correctamente configurada desbloquea la alarma de antemano al permitir que un técnico ingrese. Luego encenderá la luz y establecerá una temperatura agradable, y no lo hará en todo el edificio, sino solo en aquellas habitaciones y pasillos que el personal necesita en este momento. Todas estas funcionalidades aparentemente insignificantes ahorrarán no solo el tiempo personal de los empleados, sino que también reducirán significativamente el costo de la calefacción y el consumo de energía de todo el edificio de oficinas.
Los problemas de seguridad siguen siendo importantes. Una oficina inteligente proporciona no solo protección contra la penetración física de intrusos, sino que también proporciona seguridad de información. Esto le permite preservar la propiedad intelectual de la empresa, que es importante en el mercado actual. Los sistemas inteligentes controlados por la oficina también garantizan la seguridad ambiental al monitorear constantemente las condiciones de trabajo: iluminación, temperatura y composición del aire. Por lo tanto, es más agradable no solo vivir en una oficina inteligente, sino también trabajar.
Ahora veamos qué ofrecen las empresas de tecnología moderna en cada una de estas áreas. En otras palabras, hagamos un recorrido por el mercado de alta tecnología actual.
Soluciones técnicas para el hogar inteligente.
Integración de sistemas domésticos: control desde dentro y desde fuera.
Como se señaló al comienzo de este artículo, en cualquier hogar moderno hay una gran cantidad de diferentes diferentes dispositivos. Se pueden combinar en grupos separados, por ejemplo, según su propósito: electrodomésticos, equipos de medios, instalaciones de control de clima, sistemas de seguridad y similares. Pero en la actualidad, prácticamente no existen vínculos mutuos entre estos grupos, todos estos complejos funcionan por separado, y este es su gran inconveniente. El sistema de aire acondicionado y calefacción no tiene en cuenta la seguridad contra incendios del apartamento o, mientras trabaja en la computadora, no puede encender la tetera o la cafetera de forma remota. Por lo tanto, una de las ideas clave de un hogar inteligente es la integración de todos los equipos en una sola red, asegurando la interacción entre los dispositivos individuales. Es necesario enseñar la técnica de "hablar" entre ellos, para que ejecute los comandos recibidos de un determinado centro de comando.
Pongamos un ejemplo sencillo que demuestre las posibilidades de interacción entre diferentes dispositivos. Regresas de un paseo, y en tu bolsillo tienes un reproductor con tu música favorita encendida. Desbloquea la alarma, entra. El sistema, después de analizar la situación, busca esta canción en su archivo y comienza a reproducir la melodía que ya está en el sistema de altavoces en casa, y el reproductor se apaga. Esta funcionalidad está integrada en Zune de Microsoft y iPod de Apple, y el software está integrado en los nuevos sistemas operativos Microsoft Windows Vista y algunas versiones de Linux. También hay soluciones que no requieren una computadora personal. Por ejemplo, estos son productos SpeakerCraft que le permiten conectar hasta 6 iPods a una red y reproducir archivos de música desde cualquiera de ellos en parlantes externos.
Luego, vas a tu computadora para revisar tu correo electrónico. Al mismo tiempo, enciende el hervidor desde la computadora y, cuando se leen las letras, ya puede ir a la cocina e inmediatamente tomar té. Al mismo tiempo, sin moverte de tu computadora, puedes ajustar el sistema de aire acondicionado configurando una temperatura más cómoda. Ahora cuente cuántas acciones ha realizado la casa inteligente por usted y cuánto le ha ahorrado tiempo. Y si el control de los electrodomésticos desde el escritorio de la computadora aún no se ha generalizado, algunos modelos de acondicionadores de aire de marcas como LG y Samsung ya permiten el ajuste no desde el control remoto, sino desde cualquier computadora equipada con un puerto de infrarrojos estándar. .
Otro aspecto importante es la capacidad de hacer un complejo de sistemas no aislados, sino accesibles desde el exterior, a través de canales de comunicación convencionales, por ejemplo, a través de lineas telefonicas o un canal de Internet por cable. Esto le permite ampliar aún más la funcionalidad de una casa inteligente. Por ejemplo, mientras está en el trabajo, puede ver la imagen de las cámaras de video instaladas en la casa y verificar si todo está bien. Incluso en el camino, puedes encender la luz y el aire acondicionado desde tu celular, para que al llegar a casa seas recibido con calidez y comodidad. Por ejemplo, el operador móvil japonés NTT DoCoMo ya lanzó un nuevo servicio: control remoto de equipos domésticos desde un teléfono móvil. Con la ayuda, puede ver el estado de los electrodomésticos y, si es necesario, apagarlos (Fig. 3).
Arroz. 3. Sistema de control remoto doméstico digital Remocon Saucer (izquierda) y su diagrama de funcionamiento (derecha). Se debe conectar un segundo teléfono a Remocon Saucer para enviar comandos. (basado en materiales del sitio http://phoneyworld.com)
Algunos fabricantes han ido aún más lejos. LG ha lanzado un frigorífico y un horno microondas conectados a Internet. Como resultado, sus propietarios tienen la oportunidad de averiguar la lista de productos almacenados en el refrigerador incluso del trabajo y formar una lista para ir a la tienda. Simplemente puede programar el refrigerador para que realice un seguimiento de la cantidad de productos y, si es necesario, realice un pedido en las tiendas en línea. Un horno de microondas puede buscar sitios culinarios y ofrecer anfitriones receta original y luego preparar el plato.
Como habrás adivinado, todas estas increíbles oportunidades no surgieron al adquirir algunos dispositivos nuevos y costosos. Las cosas ordinarias y familiares comenzaron a "comunicarse" entre sí, coordinar las acciones realizadas. De acuerdo, los ejemplos descritos pueden facilitar enormemente la vida de los propietarios, por lo que la idea de las casas inteligentes se está generalizando.
Transferencia de datos: ¡la cafetera está conectada!
Uno de los puntos clave en el concepto de hogar inteligente es la conexión de cualquier dispositivo con todos los demás. La pregunta lógica es ¿cómo organizar esta conexión? Es poco probable que le guste si hay manojos de cables colgando por todo el apartamento, conectando, entre otras cosas, una cafetera con un televisor. Para resolver este problema, existen tres métodos principales: el uso de redes WiFi inalámbricas, la transmisión de información a través de líneas eléctricas y el uso de varias redes de radio.
El estándar inalámbrico WiFi está ganando terreno en el mercado debido a su comodidad, alta velocidad de transmisión y amplia gama de funciones. Al instalar el llamado punto de acceso, un punto de acceso, puede caminar de manera segura por el apartamento con su computadora portátil, que permanecerá conectada a Internet. Recientemente, los dispositivos para acceder a redes WiFi están equipados no solo con computadoras de escritorio y portátiles, sino también con computadoras de bolsillo (PDA) e incluso televisores y sistemas de cine en casa.
Una de las principales ventajas de WiFi es la capacidad de conectar fácilmente dispositivos bastante "inteligentes": una computadora, TV, sistema de audio. Podrán transferir diferentes datos a una velocidad suficiente para reproducir audio y video de calidad media. Además, la red inalámbrica basada en tecnología WiFi es fácil de configurar y reconstruir; así que cuando compre otra computadora portátil o televisor, no tendrá que perder el tiempo para que todo funcione. WiFi está siendo desarrollado y utilizado en hogares inteligentes por gigantes como Microsoft e Intel; este último, además, está desarrollando una versión mejorada: la tecnología WiMax.
La desventaja de la tecnología WiFi es la inadecuación de su uso para la comunicación con dispositivos relativamente "estúpidos". A nadie se le ocurriría incrustar una tarjeta de acceso WiFi en una cafetera: es caro y absolutamente inútil. Para dispositivos de este tipo, se encontró otra solución: el uso de líneas eléctricas que ya están instaladas en la casa.
De hecho, la mayoría de los electrodomésticos y electrodomésticos ya están conectados a la red eléctrica. ¿Por qué no usar sus cables también para transmitir información? El principio de funcionamiento de esta tecnología se basa en que el suministro de energía se realiza a baja frecuencia (50 Hz); la información y los comandos de control se pueden transmitir a través de los mismos cables a altas frecuencias (por ejemplo, 100 MHz). En este caso, el sistema de suministro de energía y la red de información no interferirán entre sí. Hay dispositivos que incluso te permiten construir redes de computadoras "a través del enchufe", es decir, usando líneas eléctricas para la transmisión de datos. Este, por ejemplo, es el producto de la empresa rusa CJSC Elektro-com, que proporciona un ancho de canal de 20 Mbps, que es mucho mejor que una conexión de módem. Marantz presentó su desarrollo en otra dirección: el sistema DAvED (Digital Audio via Electrical Distribution, digital audio via Electricidad de la red), que le permite transmitir señales de audio desde varias fuentes a altavoces, . El paquete incluye un receptor de audio, un conjunto de parlantes remotos y un módulo de control del sistema; el equipo básico se ofrece a los compradores por $1300 (Fig. 4).
Arroz. cuatro Instrucciones para usar el sistema de audio DAvED de http://www.audioholics.com:
- conecte el receptor ZR6001 (izquierda) a la fuente de sonido
- conecte el ZR6001 a un enchufe en la pared
- conecte el block client ZC4001 al enchufe de otra habitación (a la derecha)
- tomar una taza de café en otra habitación mientras disfruta de su música favorita (opcional)
Pero si la transmisión de datos a alta velocidad todavía está plagada de algunas dificultades técnicas, entonces la transmisión de comandos cortos como "Hervidor, enciéndalo" o "Aire acondicionado, ajuste la temperatura a 22 grados" es muy fácil de implementar. Por lo tanto, esta tecnología es exactamente lo que se necesita para el control efectivo de electrodomésticos simples. Donde equipamiento adicional es solo una pequeña caja enchufada a un tomacorriente y conectada a una computadora.
El último grupo de dispositivos para los que las dos tecnologías descritas anteriormente no son adecuadas son varios dispositivos multimedia, como cámaras, reproductores, videocámaras, etc. La idea que subyace al funcionamiento de este grupo de dispositivos es la creación de una interfaz universal, es decir, un determinado “lenguaje” en el que funcionarán todos estos dispositivos. Actualmente, una de las interfaces cableadas más populares utilizadas en esta técnica es USB (Universal Serial Bus, Universal Serial Bus). Por lo tanto, nació la idea de desarrollar una interfaz USB similar pero inalámbrica. Desde la primavera de 2006, Intel ha estado trabajando en esta tarea; en septiembre, el Intel Developers Forum anunció las primeras instancias de dispositivos compatibles con este formato. Por el momento, es posible construir una red de hasta 128 dispositivos con una tasa de transferencia de hasta 400 Mbps. Actualmente, aunque el nuevo formato no se ha generalizado, la comunicación entre dispositivos se apoya en la tecnología Bluetooth bastante popular. Por lo tanto, todos estos dispositivos multimedia pueden integrarse con éxito en un complejo de sistemas domésticos inteligentes. Y esto, sin duda, creará una comodidad adicional para sus propietarios.
Cabe señalar que queda un tipo de conexión que debe realizarse por cable. Este es un canal de comunicación entre sistemas de medios (computadora, centro de música, TV), donde se requiere transferir datos a una velocidad aún mayor y sin interferencias. Por el momento, la comunicación por cables de HF sigue siendo la mejor en cuanto a la calidad de la imagen de sonido y vídeo transmitida. En el futuro, dicho cable será fibra óptica en todas partes.
De esta forma, conseguimos una completa interconexión de todos los dispositivos de la casa utilizando diferentes tecnologías, según las necesidades. Si necesita un flujo de datos complejo y de alta velocidad, usamos WiFi; si necesita una conexión con un sistema de comando mínimo, la velocidad no es crítica: usamos la conexión "a través del zócalo"; si es necesario proporcionar un canal de transmisión entre dispositivos multimedia, utilizamos una interfaz USB inalámbrica.
Seguridad de los residentes.
Quizás, valga la pena destacar por separado el tema del concepto de integración de sistemas de seguridad en la estructura de una casa inteligente. Una alarma antirrobo es, sin duda, uno de los componentes más importantes, y su correcta interacción con el resto del sistema doméstico controlado es la clave para su seguridad y la de sus residentes.
El primero de los problemas a los que se enfrentan los desarrolladores es la seguridad del canal de transmisión de datos. De acuerdo, una cosa es cuando un atacante logró interceptar la lista de productos que ordenó su refrigerador o el nombre de la canción que reproduce el sistema de audio, y otra muy distinta es interceptar códigos de activación del sistema de seguridad, claves de identificación y otra información secreta. Discutiremos la seguridad de los canales de transmisión un poco más adelante, pero ya podemos afirmar con confianza que la inclusión de una alarma de seguridad en el sistema general de hogar inteligente debe llevarse a cabo con mucho más cuidado que, por ejemplo, un medio doméstico. sistema.
Arroz. 5. Desarrollo ruso - servidor de video "Tral". En manos de una unidad tan anodina está todo el sistema de videovigilancia de un hogar digital. Le permite grabar hasta 4 canales de video y 2 canales de sonido desde cámaras de video en formato digital al disco duro incorporado. Se puede acceder al servidor de video a través de LAN, WiFi o teléfono celular. (Basado en materiales del sitio http://www.tral.ru)
Otro punto importante es la necesidad de procesar grandes flujos de información. Por ejemplo, un buen complejo de seguridad incluye cámaras de vigilancia al aire libre, sensores de integridad perimetral (activados al abrir ventanas, puertas), detectores de movimiento y un sistema de control de consumo de energía. A veces, los sistemas de seguridad contra incendios también están integrados aquí. La implementación de un complejo de este tipo requiere un módulo de procesamiento central muy potente y, por lo tanto, costoso.
Durante mucho tiempo, tales alarmas se consideraron profesionales y no estaban disponibles. persona ordinaria debido a su complejidad y alto costo. La razón radicaba en un hecho simple: el módulo central de tal alarma costaba como una buena computadora profesional, ya que tenía que procesar una gran cantidad de sensores, incluidas varias transmisiones de video. Pero con el advenimiento del concepto de hogares inteligentes, la situación mejora drásticamente: ahora el papel de este módulo central lo realiza una computadora personal ordinaria del propietario de la casa. Esto no solo reduce el costo del kit, sino que también aumenta la funcionalidad de dicho sistema.
El software moderno permite, por ejemplo, el reconocimiento de patrones, lo que evitará falsos positivos del movimiento de mascotas por el apartamento. Además, mediante una conexión de red, el propietario puede controlar totalmente el estado de su hogar desde cualquier computadora o incluso desde un teléfono celular.
Gracias a la aparición de este tipo de sistemas, las tecnologías de bloqueo también están mejorando. En lugar de las llaves mecánicas habituales, aparecen dispositivos que abren la cerradura de acuerdo con los datos biométricos de las personas: huellas dactilares, patrones de la retina. Los empleados de Tychi Systems decidieron usar este tipo de control de acceso y desarrollaron una cerradura de puerta inusual (Fig. 6). La novedad no permitirá que extraños abran la puerta: se monta un escáner de huellas dactilares en la manija redonda de la puerta de la nueva cerradura BioKnob. El castillo en sí se distingue por un tamaño muy pequeño, por lo que su instalación no causará dificultades. La memoria en BioKnob es muy amplia: puede contener hasta cien muestras de huellas dactilares de personas a las que se les permite abrir la puerta; todos los demás no pueden hacerlo. Aún más interesante es que BioKnob mantiene automáticamente un registro, que puede contener hasta mil registros de intentos (tanto exitosos como fallidos) de abrir la puerta. La empresa rusa Smartlock tiene un desarrollo similar. Desarrollaron el complejo "Mtsyri", que permite conectar una amplia variedad de cerraduras electromecánicas, pestillos, "cerraduras invisibles" al sistema de identificación.
Arroz. 6. Cerradura biométrica BioKnob. Con tal candado, no hay necesidad de buscar llaves en su bolso y hacer la pregunta "¿A qué hora volviste esta noche?". (basado en materiales del sitio http://bobvila.com)
Por lo tanto, integrar sistemas de seguridad en la estructura de un hogar administrado no solo es beneficioso, sino también mucho más funcional. Por lo tanto, la mayoría de las soluciones que ofrecen las empresas de casas inteligentes ya tienen un módulo de alarma de intrusión incorporado.
Seguridad en el hogar inteligente.
Para la mayoría de los grandes sistemas, que consisten en una serie de módulos interconectados, un criterio importante es su resistencia a errores y ataques de intrusos desde el exterior. Prestaremos especial atención al tema de la protección contra interferencias externas. Como recordamos, el hogar inteligente prevé su control sobre la red. ¿Qué sucede si un intruso accede al módulo de control de la casa? Entonces tendrá la oportunidad no solo de robar un apartamento reconfigurando el sistema de seguridad, sino también, por ejemplo, monitorear constantemente a su propietario utilizando el sistema de videovigilancia de este sistema. Además, tiene acceso a una computadora, la cual puede almacenar información muy importante y confidencial. Por lo tanto, es bastante obvio que cualquier canal de control de cualquier módulo debe estar encriptado.
Hay dos enfoques principales para construir la estructura de una casa inteligente - respectivamente, con diferentes caminos proteccion.
El primer enfoque es construir una red distribuida. En este método, no hay un único centro de control, sino que hay una serie de bloques que controlan los sistemas individuales, y son estos bloques los que están interconectados. Por ejemplo, existen unidades de control disponibles comercialmente para la iluminación del hogar, el control del clima, las alarmas antirrobo, etc. Por lo tanto, solo queda conectar estos bloques entre sí y con la computadora; al mismo tiempo, todos tendrán la misma prioridad en esta red de información.
La ventaja de este enfoque es obvia: la salida de cualquiera de los bloques no provocará la terminación del funcionamiento normal de los demás. Es decir, si tu luz deja de funcionar repentinamente, esto no afectará el funcionamiento del sistema de aire acondicionado.
Pero al implementar tal concepto, los desarrolladores enfrentan dos problemas principales. En primer lugar, si alguno de los módulos se ha vuelto loco, es decir, comienza a comportarse de manera inapropiada (la causa puede ser un mal funcionamiento interno o una incapacitación deliberada por parte de un atacante), entonces los bloques de control restantes no solo deben determinar este comportamiento incorrecto, pero también desconectarse del defectuoso. Implementar un sistema de este tipo en una red peer-to-peer (cuando todos los dispositivos son iguales) no es una tarea trivial. En segundo lugar, cada uno de estos bloques debe tener acceso a una red externa (para implementar toda la funcionalidad declarada en control remoto hogar), lo que significa que cada uno de ellos deberá estar equipado con un sistema de encriptación adicional, lo que no solo es difícil, sino también costoso.
El segundo enfoque difiere del primero en que todas las unidades de control no están conectadas directamente entre sí, sino a través de una computadora. En consecuencia, esta computadora central tiene la prioridad más alta; todos los demás bloques solo ejecutan sus comandos y le dan datos recopilados de dispositivos periféricos y sensores.
Obviamente, el problema de reconocer y deshabilitar módulos de control fallidos en una topología de red de este tipo es mucho más fácil de resolver. Además, solo esta computadora central tiene acceso a la red externa, y el propietario controlará cualquier módulo (iluminación, alarma, etc.) no directamente, sino enviando un comando a través de esta computadora principal. Está claro que con este enfoque, el sistema de cifrado debe construirse solo en este centro de control, y esto es mucho más simple y económico en comparación con el primer enfoque.
La desventaja clave de tal esquema es la pérdida de capacidad de control en caso de falla de este centro. En este caso, perdemos el control de todos los sistemas en casa, lo que le da al atacante espacio para la acción. Sin embargo, el nivel actual de desarrollo tecnológico proporciona equipos tan confiables que la falla debido a un mal funcionamiento es casi imposible, su probabilidad es extremadamente baja. Al mismo tiempo, existen muchos algoritmos criptográficos que hacen que su hogar inteligente sea irrompible en un tiempo razonable (por ejemplo, un atacante tendrá que pasar varios miles de años para descifrar la clave secreta).
Sin embargo, estos enfoques se pueden combinar, mientras se eliminan sus deficiencias. En el Intel Developer Forum, se anunció el siguiente modelo de hogar administrado, que brinda la máxima confiabilidad. Hay dos computadoras, principal y de respaldo; Solo el principal tiene acceso a la red externa, la tarea del respaldo es solo monitorear el estado de esta computadora central. Todos los demás módulos de control están conectados a ambos y deben ejecutar comandos desde cualquiera de ellos. En modo normal, el centro de respaldo no da ninguna instrucción. Pero si se realiza un ataque en la computadora principal, o falla, entonces la copia de seguridad asume su función. En este caso, se pierde la capacidad de acceder a la red externa, pero todos los sistemas en el hogar permanecen activos y operativos. Para transmitir cualquier señal de emergencia, se utilizan canales de respaldo: transmisión celular, línea telefónica.
Por lo tanto, los métodos existentes brindan suficiente protección para el hogar inteligente. Por lo tanto, las personas pueden utilizar con seguridad todas las comodidades y ventajas de las nuevas tecnologías sin preocuparse por la seguridad de su propiedad.
Ecología de casas inteligentes.
microclima en la casa.
En Rusia, las casas inteligentes todavía se asocian principalmente con la comodidad. Recuerde al menos el boceto que se dio al comienzo del artículo: regresa a casa por la noche, la luz se enciende automáticamente en el pasillo, la música que estaba en su reproductor comienza a sonar, agua caliente ya llenaste el baño en el camino, y te está esperando...
Sin embargo, este es sólo un lado de la cuestión. De hecho, las casas inteligentes ofrecen mucho más que comodidad. En primer lugar, le permite ahorrar significativamente recursos y, al mismo tiempo, dinero en su propio bolsillo. Y en segundo lugar, el microclima que crea asegura el mantenimiento de la salud de los residentes al nivel requerido. En otras palabras, un hogar administrado hace que nuestros hogares sean notablemente más amigables con el medio ambiente. Así que veamos este aspecto con más detalle...
¿Cómo se ve el control climático en los apartamentos de estilo antiguo? Calefaccion central a bateria y ventana que se abre y cierra segun necesidad. No muy conveniente, si no peor, completamente inconveniente y extremadamente derrochador. En el sentido literal, tirar el dinero... Hay, por supuesto, más versión moderna- el uso de aire acondicionado, sin embargo, aquí también hay un inconveniente: el aire fresco no entra en la habitación. Pero nuestra salud depende mucho del estado del aire. La composición del aire también es importante aquí (por ejemplo, los plásticos y los materiales sintéticos pueden emitir varios gases nocivos), y el contenido de varias partículas en él (el mismo polvo que puede salir de la calle y acumularse en los muebles) y la temperatura y humedad. Además, los dos últimos parámetros aún tienen que cambiar según el clima y la hora del día en la calle. Y tal, a primera vista, una tarea difícil en realidad puede resolverse fácilmente por medio de una casa inteligente.
Consideremos primero el calentamiento del aire en las habitaciones (muy pregunta real por nuestro país). Para ello, se utilizan radiadores y un sistema de "suelo caliente". Además, como regla general, no es necesario llevar el control sobre el piso cálido a la computadora de control de una casa inteligente. La primera razón de esto es que el piso cálido crea principalmente solo comodidad para los pies y, por lo tanto, su temperatura se establece solo una vez. La segunda razón radica en la gran inercia térmica del suelo cálido. Como resultado, al tratar de mantener la temperatura del aire que cambia rápidamente en la habitación, se calentará demasiado o, por el contrario, se enfriará demasiado. Es mucho más conveniente usar radiadores convencionales instalados debajo de las ventanas para esto.
La situación opuesta también es posible, cuando es necesario bajar la temperatura en la habitación. La forma habitual es usar un aire acondicionado (por supuesto, ya integrado en el sistema de casa inteligente). Una alternativa inusual a los acondicionadores de aire se ha convertido recientemente en la idea del panel de enfriamiento de los techos. El principio general aquí es el mismo que para los pisos calentados por agua, solo las bobinas se colocan en el techo y se usa agua a una temperatura de aproximadamente + 15 ° C. Todo esto no hace ruido, no sopla y no carga el bolsillo con la factura de la luz.
Finalmente, el aire en las instalaciones debe actualizarse constantemente, para mantener una composición de gas normal en ellas y también para eliminar varios sustancias nocivas(particularmente peligrosos son los vapores de plástico mencionados anteriormente). Por supuesto, el aire entrante debe limpiarse, calentarse o enfriarse, así como humidificarse o deshumidificarse, según la situación fuera del hogar. Se puede ver que no hay forma de prescindir del uso de los sistemas de calefacción o refrigeración por aire descritos anteriormente. En otras palabras, llegamos a la idea de un único sistema integrado que controla todos los parámetros del aire de la casa: ventila, calienta, enfría y limpia, en una palabra, hace todo por nuestra comodidad.
Sin embargo, otra ventaja de este sistema automático es que también permite y reduce significativamente el costo del consumo de energía (Fig. 7), lo cual será discutido en la siguiente sección.
Arroz. 7. Diagrama de consumo de energía para locales residenciales. Es obvio: la posibilidad de grandes ahorros en la calefacción de la vivienda. (basado en materiales http://dancor.sumy.ua)
Ahorrar dinero en una casa inteligente.
Mucha gente conoce las deficiencias de los modernos sistemas de calefacción urbana: hace frío en otoño, cuando la calefacción aún no está encendida, y calor en primavera, cuando, por el contrario, aún no está apagada. Al mismo tiempo, la casa inteligente monitoriza toda la situación (temperatura, humedad, composición de los gases, etc.), como se suele decir, “en tiempo real”, y por tanto actúa de la forma más óptima (¡y por tanto más económica!).
Una casa controlada le permite hacer cosas que difícilmente serían posibles sin la participación de la automatización "inteligente". Por ejemplo, los dueños de la casa pueden programar el sistema para que se despierten, digamos, a las 8 am. Entonces la mayor parte de la noche la casa estará en un estado de consumo económico de electricidad: mínimo trabajo necesario sistemas de aire acondicionado, sistema de suministro de agua desconectado, apagado en casi todas partes la luz. Pero a las 7.30 de la mañana, las bombas de calentamiento de agua se encienden solas y, por lo tanto, el sistema de aire acondicionado elevará la temperatura a un nivel confortable. A las 8 am, los propietarios se despertarán en una casa cálida y luminosa, y no tendrán que dedicar un solo minuto a ningún artículo del hogar. Al mismo tiempo, ahorrar electricidad no generará inconvenientes ni restricciones.
Por supuesto, como sigue de la Fig. 7, en primer lugar, los ahorros deben provenir de menores costos de calefacción. Sin embargo, hay otras formas en las que una casa inteligente puede brindar toda la asistencia posible. Por ejemplo, se trata de sistemas de iluminación dinámica en pasillos, escaleras y cuartos de servicio, que encienden la luz solo cuando hay una persona en ellos.
Seguridad electromagnética.
Como habrás adivinado, la funcionalidad de los hogares administrados puede hacer la vida mucho más fácil para sus propietarios. Queda por aclarar solo una pregunta: ¿qué tan seguras son las casas inteligentes para la salud física de una persona? Parecería que hay dispositivos en la casa, cada uno de los cuales se comunica con los demás, difundiendo ondas electromagnéticas en el espacio. Sin embargo, no hay motivo para preocuparse: una casa inteligente es más segura de lo habitual.
Considere los primeros dispositivos conectados entre sí a través de líneas eléctricas. Como ya mencionamos, la información en dichas líneas se transmite mediante una señal de alta frecuencia, que no se ve afectada por la corriente de suministro de baja frecuencia. Pero, en primer lugar, la amplitud de esta señal es muy pequeña (por ejemplo, en el sistema DAvED mencionado anteriormente, se utiliza una señal de 3-5V, que es casi imperceptible en comparación con la tensión de alimentación estándar de 220V). Y dado que la amplitud de la señal es pequeña, el campo creado por ella tampoco es grande. En segundo lugar, estas señales de control no se transmiten constantemente. Por ejemplo, la señal enviada al hervidor para encenderlo tomará una fracción de segundo y luego no habrá corrientes adicionales en la línea y, por lo tanto, no habrá campos electromagnéticos. Por lo tanto, la comunicación del dispositivo usando lineas de fuerza prácticamente no realiza cambios en el entorno electromagnético existente de una casa inteligente.
También hay dispositivos que utilizan comunicaciones por radio para transferir datos entre ellos. Sin embargo, al desarrollarlos, los ingenieros intentaron ahorrar el consumo de energía de dicho dispositivo; Esto se logra debido al modo de pulso del transmisor. En otras palabras, no transmiten información todo el tiempo; lo acumulan y luego lo envían al aire. En este caso, el transmisor de radio no funciona constantemente, sino con pulsos raros, por lo que el campo electromagnético que crea es de corta duración. Además, los receptores modernos son tan sensibles que se utilizan campos electromagnéticos de baja intensidad para comunicar dispositivos. Por ejemplo, la especificación WiFi prescribe el uso de campos con una fuerza aproximadamente 10 veces menor que el umbral de influencia de las reacciones biológicas humanas. En otras palabras, estos campos no afectan a una persona de ninguna manera; además, simplemente es incapaz de sentirlos.
Finalmente, los equipos de audio y video de los hogares inteligentes se conectan a través de costosos cables coaxiales blindados. Sus desarrolladores hacen todo lo posible para minimizar la influencia de la interferencia externa en la señal transmitida, lo que le permite transmitir imágenes y sonido de video de alta calidad. Pero al mismo tiempo, también se logra un efecto inverso positivo: estos cables prácticamente no emiten ondas electromagnéticas. El impacto de tales compuestos en la ecología de la casa simplemente puede despreciarse.
Como resultado, conseguimos que todas las comodidades de una casa inteligente no afecten en modo alguno a la salud de sus propietarios. Los campos electromagnéticos en una casa así no son más fuertes que en una ordinaria. Además, debido a varios sistemas de control y monitoreo para unidades de potencia (calefacción, suministro de agua, sistemas de suministro de energía), es posible reducir significativamente la intensidad de la radiación electromagnética. Así, una casa gestionada es más respetuosa con el medio ambiente que una tradicional.
Conclusión.
Los hogares inteligentes son más que una innovación tecnológica más. Las casas inteligentes son una necesidad para hombre moderno. Al fin y al cabo, pasamos una parte importante de nuestra vida en interiores y, por tanto, deberían contribuir a mantener nuestra salud en la medida de lo posible. Esto, en particular, debe incluir la preservación de la salud psicológica: en la era digital actual, todos sienten la presión del flujo de información, lo que puede generar malestar, estrés e incluso enfermedades. Procesar tal flujo, destacando solo lo más necesario e interesante para una persona: esta es la tarea. sistemas de información casa inteligente.
Por otro lado, una casa inteligente ahorra y salud física. esto se facilita varios sistemas control climático, que imperceptiblemente, pero incondicionalmente, crea un "ambiente de vida" óptimo en las instalaciones. Esos minutos de la vida de una persona que salva día tras día, luego se convierten en años adicionales de nuestra vida.
Finalmente, en la economía de mercado moderna, el ahorro de costos que ofrece la casa inteligente está comenzando a jugar un papel importante. Pero esta medalla también tiene un lado inverso, aún más significativo: la preservación recursos naturales. Después de todo, lo que se salvó gracias a los sistemas domésticos inteligentes resultó ser preservado en la naturaleza, ya sean recursos energéticos, recursos minerales, materias primas vegetales u otra cosa. Y tal preservación de los recursos naturales es quizás una de las principales funciones de un hogar inteligente. La humanidad está indisolublemente unida a la naturaleza, forma parte de ella, y por ello la naturaleza conservada hoy nos complacerá mañana. Así como a nuestros hijos y nietos.
Smart House (English Smart House): un edificio residencial de tipo moderno, organizado para la comodidad de las personas que viven con la ayuda de dispositivos de alta tecnología. Los electrodomésticos electrónicos en un hogar inteligente se pueden combinar en un hogar Universal Plug'n'Play, una red con la capacidad de acceder a la red pública.
El concepto de "hogar inteligente" fue formulado por el Smart Building Institute de Washington en la década de 1970: "Un edificio que proporciona un uso productivo y eficiente del espacio de trabajo..."
Vale la pena separar los conceptos de "hogar inteligente" y "sistemas de soporte vital". Los sistemas individuales solo tienen las interfaces de control y monitoreo necesarias. El concepto de "Sistemas Inteligentes de Control de Edificios" implica un nuevo enfoque para organizar el soporte vital de un edificio, en el que, debido al complejo de software y hardware, la eficiencia de funcionamiento y la confiabilidad del control de todos los sistemas de operación y dispositivos ejecutivos edificio.
La característica principal de un edificio inteligente es la integración de subsistemas individuales de varios fabricantes en un único complejo controlado.
Por "hogar inteligente" (edificio inteligente) se debe entender un sistema que debe ser capaz de reconocer situaciones específicas que ocurren en un edificio y responder a ellas en consecuencia: uno de los sistemas puede controlar el comportamiento de otros de acuerdo con algoritmos predesarrollados. palabra inglesa inteligente, que literalmente significa "razonable", "inteligente", en combinación con la palabra edificio se usa en el sentido de "flexible, adaptable".
"Hogar inteligente" en el sentido original significa "edificio listo para el cambio" o "edificio adaptable (flexible)", cuyos sistemas de ingeniería son capaces de adaptarse a posibles cambios en el futuro.
El edificio está diseñado de forma que todos sus sistemas de control puedan integrarse entre sí a un coste mínimo y su mantenimiento se organice de forma óptima. El proyecto implica necesariamente la capacidad de aumentar y modificar la configuración de los sistemas instalados.
Con el tiempo, los edificios adquirirán "inteligencia artificial". Entonces, con razón, será posible llamarlos intelectuales. Los sistemas podrán controlar el funcionamiento y el estado de todo el "relleno" del edificio, incluida la envolvente del edificio, y tomar decisiones de forma independiente en circunstancias cambiantes.
El término "hogar inteligente" se suele entender como la integración en un único sistema de gestión de edificios de los siguientes sistemas:
Sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado
Seguridad y alarma contra incendios, sistema de control de acceso al local, control de fugas de agua, fugas de gas
Sistema de videovigilancia
Redes de comunicación (incluyendo telefonía y LAN de edificios)
Sistema de iluminación
Sistema de suministro de energía del edificio (ATS, UPS industriales, generadores diesel)
Mecanización del edificio (apertura/cierre de portones, barreras, calefacción eléctrica de escalones, etc.)
Controla desde un solo lugar equipos de audio, video, cine en casa, multisala
Telemetría - monitoreo remoto de sistemas
Monitoreo de IP del objeto: control remoto de sistemas a través de la red
Monitoreo GSM: notificación remota de incidentes en una casa (apartamento, oficina, objeto) y control de los sistemas de la casa por teléfono (en algunos sistemas, puede recibir instrucciones de voz sobre las acciones de control planificadas, así como informes de voz sobre los resultados de las acciones) .
Hoy en día, las tecnologías permiten construir la automatización del hogar componente por componente, eligiendo solo aquellas funciones de hogar inteligente que realmente se necesitan. La estructura modular le permite crear sistemas de bajo costo, con una garantía de uso del 100%.
Uno de los proyectos más antiguos y odiosos es la casa de campo de Bill Gates. Este proyecto, como mucha literatura de ciencia ficción, ha dado lugar a una gran cantidad de mitos sobre la "casa inteligente". [Fuente no especificada 418 días]
En 1995, los desarrolladores de tecnologías Java predijeron que uno de los propósitos principales de esta tecnología es aumentar la inteligencia de los electrodomésticos; por ejemplo, el refrigerador mismo pedirá comestibles de la tienda. Esta idea no ha recibido distribución industrial, pero empresas como Miele y Siemens ya están produciendo electrodomésticos con la capacidad de ser incluidos en un “hogar inteligente”. Es cierto que estas soluciones se basan en QNX, no en Java.
Pero la función de apagar todas las luces con un botón, así como la posibilidad de encenderlas y apagarlas desde diferentes lugares, se implementa activamente hoy en día en casi todos los proyectos de automatización del hogar.
El hogar inteligente como domótica se está desarrollando no solo en Rusia. Todas las tecnologías y sistemas utilizados en Rusia se desarrollan y fabrican en Europa, EE. UU. y China. La principal diferencia se ve más bien en el propósito y el enfoque de los instaladores.
En Europa, los proyectos de automatización para casas y apartamentos privados son preparados por el propio desarrollador y fabricante del sistema, mientras que al instalador se le asigna el papel de instaladores realmente ordinarios pero calificados que trabajan estrictamente de acuerdo con el esquema.
En Rusia, el instalador es la figura más importante en la creación de una casa inteligente. Como regla general, trabaja con muchos fabricantes de sistemas de automatización, lo que le permite seleccionar el sistema de la manera más óptima posible para resolver las tareas asignadas a la automatización. Después de eso, él mismo se dedica al diseño, instalación, venta y lanzamiento de la casa inteligente construida.
Tecnología
LanDrive es la plataforma más accesible para construir sistemas de control distribuido basados en bus para uso interno y externo. alumbrado público, cargas eléctricas, electrodomésticos, así como sistemas como calefacción, aire acondicionado, ventilación, alarmas antirrobo, control de acceso y fugas de agua. También es posible controlar equipos de audio y video, cines en casa, persianas, persianas enrollables, cortinas, portones, bombas, motores. Se centra principalmente en el uso como parte de una "casa inteligente", pero recientemente se ha utilizado cada vez más en sistemas de medición y ahorro de energía, control de acceso, seguridad y sistemas contra incendios.
LCN es un sistema de automatización alemán para la automatización doméstica e industrial. Inteligencia totalmente distribuida. El medio normal se utiliza como medio de transmisión. cable eléctrico sección del conductor 1,5 o 2,5 mm2. Se controla casi cualquier equipo. Relación precio / rendimiento óptima.
iRidium Mobile es un paquete de software para administrar sistemas domésticos inteligentes desde dispositivos móviles iPhone, iPad, iPod touch y cualquier dispositivo que ejecute Windows XP/7, Windows mobile/Ce.
BPT es un sistema de automatización del hogar de inteligencia distribuida que utiliza un protocolo de transferencia de datos patentado. El UTP de par trenzado estándar se utiliza como bus. Se controlan iluminación, domótica, climatización, calefacción, ingeniería y alarmas de seguridad, intercomunicadores. Los principales motivos para elegir este sistema son el bajo costo del equipo, la facilidad de instalación y puesta en marcha. El sistema es compatible con cualquier tipo de accesorios de cableado.
MyHome SCS Se integra a través de la puerta de enlace OpenWebNet con sistemas de varios fabricantes.
EIB (Bus de instalación europeo - "Bus de instalación europeo").
UBI (interfaz de bus universal). Esta interfaz proporciona transmisión combinada sobre par trenzado (UTP, FTP) de señales de control de hogar inteligente, señales Ethernet ( Red de computadoras, videovigilancia digital, televisión y telefonía digital, Internet). Su idea y raíces se remontan al concepto de interacción de sistemas abiertos basada en el modelo internacional ISO OSI en capas. En el futuro, todos los edificios se volverán inteligentes y estarán interconectados. Según la mayoría de los expertos [fuente no especificada 418 días], el modelo de interacción de sistemas abiertos OSI es ideal para combinar soluciones y tecnologías de varios fabricantes de equipos electrónicos en un solo todo, ya sea electrónico. lavadora, cine en casa, sistema de ventilación de edificios o coche de pasajeros. Muchos fabricantes (por ejemplo, Legrand) de equipos para redes de ingeniería de edificios inteligentes ya están haciendo esfuerzos considerables para unificar los sistemas de cable para diferentes tecnologías y diferentes propósitos. Se introdujo el concepto de "redes óptimas" [fuente no especificada 418 días] En un edificio inteligente diseñado adecuadamente, los sistemas de cableado estructurado y el equipo de automatización del edificio son independientes entre sí. El usuario final no necesita cuidar que haya una toma de televisión o de teléfono en un lugar determinado. Los sistemas de cable son universales y unificados. Es decir, la cita para la salida se puede pensar más tarde. También puede elegir la implementación final del sistema de automatización (ya sea EIB, C-BUS, X-10 o cualquier otro). Las tecnologías para la "conmutación" gestionada dinámicamente de la asignación de puntos finales de conexión (por ejemplo, sockets) existen y están ganando popularidad. En una fracción de segundo, una toma de teléfono se convierte en una toma de TV. El usuario solo necesita enchufar los cables de conexión en otros equipos finales (cambiar el latiguillo telefónico por el latiguillo de televisión).
C-Bus (protocolo): un protocolo para la automatización del hogar, así como la automatización de edificios, instalaciones deportivas, etc. [fuente no especificada 324 días] C-Bus es un sistema de inteligencia distribuida (sin procesador central) que utiliza un cable de 5 categoría (Cat.5), cuya longitud en un segmento puede ser de 1000 m Dichos segmentos se pueden combinar en un sistema hasta 255. La red utiliza 36 V corriente alterna. El protocolo C-Bus se utiliza en Australia, Nueva Zelanda, Asia, Medio Oriente, Rusia, EE. UU., Sudáfrica, Reino Unido y otras partes de Europa, incluidos Grecia, los estados bálticos, Rumania y otros países. En los EE. UU., C-Bus tiene la marca "SquareD Clipsal". El protocolo C-Bus fue creado por Clipsal Integrated Systems para su uso en sistemas de automatización del hogar y sistemas de control de iluminación de edificios.
Helvar: utiliza el protocolo DALI y DSI para sistemas de control de iluminación.
AMX - Sistema domótico de la empresa del mismo nombre [Fuente no especificada 324 días] Centralizado. Los protocolos están cerrados. Inicialmente, se utilizaron sus propios buses de datos. Las nuevas líneas de equipos AMX utilizan los protocolos estándar Ethernet, Wi-Fi y Zigbee para la transmisión. Dispone de pasarelas para la interfaz con otros sistemas (EIB, LON, etc.).
Crestron es un protocolo para controlar sistemas de automatización y sistemas multimedia.[Fuente no especificada 324 días] Desarrollado por Crestron (EE.UU.). El protocolo está cerrado. El principal competidor es AMX (EE.UU.).
X10 es un protocolo de control de electrodomésticos. La señal se transmite a través de cables electricos o en la banda de radio. Desventajas: baja tasa de transferencia de datos e inmunidad al ruido, el problema de las falsas alarmas, la falta de retroalimentación entre el receptor y el transmisor, los conflictos entre los dispositivos X10 de diferentes fabricantes y el acceso no autorizado a los dispositivos X10 a través de la red eléctrica son posibles.
Z-wave es un protocolo de comunicación inalámbrica patentado diseñado para la automatización del hogar, en particular para el control y la gestión residencial y comercial. La tecnología utiliza módulos de RF en miniatura y de baja potencia que están integrados en la electrónica de consumo y en varios dispositivos, como iluminación, calefacción, control de acceso, sistemas de entretenimiento y electrodomésticos.
LUXOR [fuente no especificada 324 días] - sistema de control de clima e iluminación local. Se utiliza un cable eléctrico convencional e interruptores. El sistema es fabricado por Theben AG. El protocolo está cerrado. Los principales motivos para elegir este sistema son el bajo costo del equipo, la facilidad de instalación y puesta en marcha. El sistema es compatible con cualquier tipo de accesorios de cableado.
Smart Bus [fuente no especificada 258 días]: un neumático desarrollado en Canadá. Este sistema Smart Home es la combinación perfecta de relación precio-calidad.
ONE-NET es un protocolo de red de datos inalámbrico abierto diseñado para la automatización de edificios y la gestión distribuida de instalaciones.
R-BUS: un autobús desarrollado conjuntamente por empresas rusas y chinas con un protocolo abierto de transferencia de datos, diseñado para automatizar estructuras grandes y pequeñas.
DOMINTELL es un sistema centralizado de automatización de viviendas, oficinas y hoteles. Utiliza la interfaz RS485 para el intercambio de datos entre módulos. Hay puertas de enlace Ethernet TCP, UDP, RS232, B&O, DMX (control de luz). Sistema abierto de mandos de control "Light Protocol". Fue desarrollado en 1999 en Bélgica.
Hay dos varios principios construyendo tales sistemas: centralizados (por ejemplo, IHC de Lexel) y descentralizados basados en el bus de instalación (EIB, LonWork, Crastron, etc.)
Las características del hogar inteligente incluyen
Control de luz
El control de luz permite al usuario crear escenarios de luz a partir de un número ilimitado de fuentes de luz con diferente brillo, encenderlas simultáneamente o con retraso, simulando, por ejemplo, el efecto de "luces en marcha".
Usando atenuadores de luz especiales, no solo puede cambiar el brillo al que se enciende la lámpara cuando se enciende, sino también el tiempo que tarda en alcanzar este brillo.
La función de control de iluminación constante está destinada principalmente a los locales de oficinas y permite mantener la iluminación de la superficie de trabajo especificada por el usuario, independientemente de si brilla el sol o si el cielo está cubierto de nubes.
Encendido automático la iluminación exterior, según la hora del día y la presencia de personas, no solo brindará comodidad adicional, sino que también ahuyentará a los invitados no invitados.
Control climatico
El sistema mide constantemente la temperatura de forma individual en cada habitación y la mantiene en el nivel que establezcas, controlando directamente las válvulas de los radiadores o las compuertas del aire acondicionado y, si es necesario, enciende o apaga automáticamente la ventilación.
Cada día, EIB le ayuda a ahorrar dinero gracias a los diferentes modos de funcionamiento del sistema: modo confort, modo noche, modo "nadie en la casa". El cambio de modos se produce según el horario o por orden del usuario. Es suficiente configurar la temperatura solo una vez en la pantalla del panel táctil en la habitación para cada uno de los modos.
El sistema de calefacción/aire acondicionado se apagará automáticamente para ahorrar energía si las ventanas de la habitación se abren para ventilación (el contacto entre marcos enviará una señal al respecto).
A Hora de verano sus láminas giran automáticamente en un cierto ángulo y evitan que la luz solar excesiva entre en la habitación sin reducir flujo luminoso. Así, evitan el calentamiento de la estancia y ayudan a ahorrar la energía consumida por el aire acondicionado.
Una casa inteligente mantiene un registro de todos los eventos que tuvieron lugar en ella durante su ausencia: quién vino y cuándo, cuánto tiempo estuvo en la casa, qué personalidades sospechosas estuvieron dando vueltas a su alrededor durante mucho tiempo. Sus rostros y acciones están grabados en su memoria.
Los invitados no invitados se encuentran con sorpresas desagradables en forma de luces cegadoras y una sirena sonora. Además, informarán al usuario por teléfono sobre su penetración en la vivienda y llamarán a seguridad.
situaciones de emergencia.
En caso de emergencia (por ejemplo, fuga de agua), la Casa no sólo informará al usuario y al servicio correspondiente, sino que también tomará las medidas necesarias para localizar el siniestro (interrumpir el suministro de agua).
Efecto de presencia
En ausencia del usuario, la Casa puede imitar la forma de vida habitual de los propietarios, encendiendo las luces y la música por las noches, creando así el efecto de presencia.
Como conclusión, me gustaría señalar que el sistema Smart Home es un sistema domótico complejo con una amplia gama de funciones. El sistema es relativamente popular en todos los países del mundo. El sistema incluye funciones de control para sistemas como el sistema de iluminación, el sistema de ventilación, el sistema de seguridad, el sistema de seguridad contra incendios, el sistema de protección contra fugas de agua, el sistema de calefacción, etc. El sistema funciona gracias a plataformas para construir sistemas de control distribuido por bus para los sistemas anteriores, como LanDrive, LCN, iRidium Mobile, BPT, MyHome SCS, EIB.
Le recomendamos que lea
Clamidia urogenital: descripción, causas, síntomas (signos), diagnóstico, tratamiento Tratamiento de la clamidia urogenital
Los beneficios y la importancia del hidroaminoácido treonina para el cuerpo humano L treonina qué
Esperar o no esperar a un tipo del ejército ¿Por qué razón pueden ser comisionados del ejército?
Manzanas al horno con requesón Manzanas al horno con requesón
