Проект по технологии "Умный дом". Реферат умный дом 7 класс


Комплексные проекты "умных" домов: технология, описание, задачи

Проекты "умных" домов предполагают постройки жилого типа, которые оборудованы с помощью высокотехнологичных устройств и автоматизации.

Общее описание

проекты умных домов

Под вышеупомянутым выражением стоит понимать систему, обеспечивающую ресурсосбережение и безопасность, а также комфорт для каждого пользователя. В самом простом случае она имеет способность распознавать определенные ситуации, которые происходят в доме, а также соответствующим образом реагировать на них. Таким образом, одна из систем способна управлять поведением других по выработанным алгоритмам. Это проще понять, если удастся представить, что система отопления не функционирует против системы кондиционирования. Отопление дома осуществляется по погоде и с учетом множества других факторов. Среди последних можно выделить силу ветра и время суток. Например, ночью наиболее комфортная температура меньше, чем днем. Данную концепцию можно назвать наиболее прогрессивной при взаимодействии человека с жилым пространством. Проекты "умных" домов исключают необходимость использования сразу нескольких пультов, выключателей и отдельных блоков управления. Это касается просмотра телевизионных передач, управления освещением, а также системами охранной сигнализации и видеонаблюдения.

Технологии

творческий проект умный дом

Проекты "умных" домов могут быть созданы на основе нескольких или одного протокола/ платформы. С их помощью связываются в единую сеть подсистемы дома. LanDrive, например, является самой доступной на сегодня платформой для шинных распределенных систем управления, сюда можно отнести уличное и внутреннее освещение, электроприборы, силовые нагрузки, кондиционирование, контроль доступа, а также протечки воды. Помимо прочего, есть возможность управлять видео- и аудиотехникой, рольставнями, насосами, домашними кинотеатрами, жалюзи, шторами и двигателями. Наиболее часто такая система используется в составе именно умного дома, однако в последнее время ее все чаще можно встретить в качестве части системы сбережения и учета энергоресурсов, контроля доступа пожарно-охранных систем.

TELETASK - это протокол/шина, которая предназначается для домашней автоматизации помещений и зданий, где владелец находится достаточно продолжительное время. Сюда можно отнести гостиницы, коттеджи, офисы и квартиры. Протокол управления X10 предназначается для автоматизации контроля за электроприборами. Сигнал подается с помощью проводов или в радиодиапазоне. Среди недостатков можно выделить низкую скорость передачи информации, возможность проблемы ложного срабатывания, а также отсутствие обратной связи. 1-Wire - это технология, позволяющая связать приборы и датчики в единую сеть, управление которых производится с помощью персонального компьютера. Для передачи информации в данной сети применяются один провод. Отличается данная технология простотой монтажа и низкой стоимостью.

Система кондиционирования и отопления

творческий проект умный дом 7 класс технология

Проекты "умных" домов предполагают наличие систем кондиционирования, отопления и вентиляции. С помощью данной технологии можно обеспечивать постоянную температуру, интенсивность поступления свежего воздуха и заданный уровень влажности. Помимо прочего, технология способна экономить энергию за счет экономного применения использования температуры внутренней среды. Могут иметь место быть механизмы автоматического закрытия и открытия окон для поступления теплого и холодного воздуха в определенное время суток. Управление происходит через сеть кондиционирования.

Система освещения

задачи проекта умный дом

Рассматривая задачи проекта «Умный дом», можно выделить наиболее высокую степень комфорта проживания человека. Среди прочих технологий можно выделить систему освещения, которая контролирует уровень света. Данная технология используется и для экономии электроэнергии. Добиться такого эффекта возможно за счет использования естественного освещения. Среди подсистем можно выделить автоматику для выключения и включения света в определённые промежутки суток, датчики движения, автоматику для закрытия открытия ставней, а также регулировки прозрачности специальных стекол.

Система электропитания

цель проекта умный дом

Цель проекта «Умный дом», помимо вышеназванных задач, состоит еще и в бесперебойном питании системы электричества. Это достигается за счет переключения на альтернативные источники. Среди подсистем можно выделить промышленные ИБП, автоматический ввод резерва, а также дизель-генераторы.

Система безопасности

проект умный дом проблемная ситуация

Сюда можно отнести контроль доступа внутрь здания, видеонаблюдение, слежение за системами методом удаленного контроля, пожарно-охранную сигнализацию. Система обеспечивает защиту от протечек, возникновение которых блокирует водоснабжение при заливе помещения. Проведение монтажных работ предполагает наличие специальных датчиков и кранов, которые способны детектировать проблемные ситуации. Хозяин может использовать систему удаленного информирования по ситуации в доме, на объекте или в квартире. Управление можно производить с помощью телефона.

Подъезд к дому

проект на тему умный дом 7 класс

Готовый проект "умного" дома обязательно должен предполагать встречу хозяина методом использования соответствующих технологий. Таким образом, освещение должно быть задействовано над воротами или входной дверью. Управление есть возможность осуществлять с помощью датчиков движения, а также радиобрелоков. Последний вариант позволяет включить освещение еще до подъезда машины.

Внутренний двор

Когда составляется проект по технологии «Умный дом», то создается план освещения внутренней территории двора. Управление может производиться сразу тремя способами, а именно: с помощью датчиков, по графику или посредством выключателей. Есть необходимость добавить возможность управления от сигнализации. «Умный» дом имеет возможность указать на группы освещения и время их использования. Например, до 23:00, в случае обнаружения движения, система может задействовать основное освещение на полную яркость. Тогда как после указанного времени интенсивность может быть снижена на 50%. Если хозяин прибыл после 24:00, то во дворе могут загораться только лишь дорожки.

Вход в дом

Составляя проект "Умный дом" (7 класс сложности), вы можете учесть наличие контроллера, который может быть в одном или нескольких экземплярах. Он необходим для обработки информации, поступающей с экрана домофона. С человеком можно будет переговорить по любому телефону, так как каждый аппарат подключен к микро-МТС. Если дома никого нет, то изображение гостя будет немедленно отправлено на электронную почту, после чего хозяин сможет решить, пустить ли посетителя внутрь или оставить его без внимания. Отключение сигнализации будет происходить методом набора секретного кода по телефону.готовый проект умного дома

Прихожая

Если вами рассматривается проект на тему «Умный дом», то нельзя не обратить внимание на систему освещения в прихожей. Свет в этой части дома ночью включается автоматически. Технология избавляет хозяин от необходимости задействовать разного рода кнопки. В продаже можно найти всевозможные устройства автоматизации, они позволят проанализировать, из какой комнаты и в каком часу человек вышел в прихожую. При этом свет включается на необходимый уровень яркости. Плавное включение не приводит к частому перегоранию ламп, продлевая срок их службы. Подобные системы наиболее часто устанавливаются в проходных зонах или помещениях, которые используются достаточно редко. Функциональный и творческий проект «Умный дом» предусматривает в прихожей наличие полезного приспособления, который отвечает за выключение всего освещения постройки методом нажатии всего лишь одной кнопки. После того как она будет задействована, не придется производить обход всей территории для проверки света. Помимо прочего, нажатие данной кнопки способно вызвать выключение некоторых розеток, к которым наиболее часто подключаются пожароопасные устройства по типу утюгов.

Гостиная

Творческий проект «Умный дом» гарантирует комфортное нахождение в самом главном помещении постройки. Речь идет о гостиной, в которой должно быть много света. Здесь достаточно часто устанавливается домашний кинотеатр. Здесь наиболее часто устанавливают до 10 групп освещения. Рядом с выключателями света целесообразно расположить кнопки управления, которые отвечают за определенную световую сцену. Для примера можно рассмотреть заблаговременно записанную последовательность действий, которая называется макросом. Если семейство решило посмотреть кино, то для этого необходимо будет усесться на диван и нажать всего лишь одну кнопку. Шторы при этом закрываются, определенные группы света приглушаются, а остальные и вовсе выводятся из действия. Первые две минуты подсветка работает на 50%, тогда как по истечении этого времени она гаснет полностью. Когда составляется творческий проект "Умный дом" (7 класс), технология которого может предполагать наличие всех вышеописанных систем, то программирование обеспечивается с помощью пульта дистанционного управления. Посредством данного инструмента возможно управлять всей техникой.

Спальня

Это помещение должно быть одним из самых уютных. Однако и здесь имеет место быть автоматизация. Иногда хозяин ложится в кровать для того, чтобы почитать книгу, но через некоторое время понимает, что есть необходимость выключить свет, а также приглушить его в других помещениях. Подобные рейды перед сном нельзя назвать приятными, однако совершать их все же приходится. С системой «Умный дом» можно будет забыть об этом, так как в спальне наиболее часто располагается кнопка, которая выводит из действия все остальное освещение в доме. Для этого можно использовать радиовыключатель, который укрепляется на стене и имеет толщину в 7 миллиметров. Фиксация данного элемента может быть осуществлена на любой поверхности, в том числе, на спинку кровати. С помощью данного выключателя можно управлять шторами и освещением самого помещения.проект по технологии умный дом

В спальне целесообразно установить еще одну систему автоматизации, которая будет отвечать за температуру. Во время сна специалисты рекомендуют поддерживать ее уровень в пределах от 14 до 18 градусов. Утром вылезать из-под одеяла при прохладном внутреннем климате совсем не хочется. Система «Умный дом» способна решить данную проблему. После отбоя столбик термометра постепенно достигает необходимой отметки, а ближе к пробуждению поднимается до комфортной во время дневного бодрствования. Летом за это будет отвечать кондиционер, тогда как в зимнее время - электромагнитный клапан. Он корректирует поток теплоносителя в отопительной системе. Когда составляется творческий проект "Умный дом" (7 класс), технология которого может предусматривать наличие всех систем, описанных в статье, то спальня наиболее часто снабжается специальной сенсорной панелью, отвечающей за освещение. Ее можно использовать еще и в качестве будильника. На панели время подъема может быть установлено, например, на 8:30. В 8:15 в спальне может загораться основное освещение с интенсивностью в 30% от обычного уровня яркости. В 8:30 освещение достигает стопроцентной яркости, в то же время могут автоматически открываться шторы.

Ванная комната

Если вы рассматриваете проект на тему: «Умный дом» (7 класс сложности), то необходимо позаботиться и технологичной ванной. С помощью данной системы будет удобно управлять теплыми полами. Достаточно часто потребители задаются вопросом о том, зачем управлять данной системой, если она обладает собственным регулятором температуры. Ответить на этот вопрос можно приведением факта, который указывает на высокое потребление электроэнергии теплыми полами. Большую часть времени система не используется, а если отключить ее на ночь, то экономия окажется значительной. "Умный" дом без посторонней помощи самостоятельно будет выключать и включать систему. Ее можно настроить на суточную автоматическую регулировку. Включить такие полы можно будет даже по телефону, сидя в офисе, или по дороге домой из машины. Особенно удобно, если управление полами будет производиться вместе с будильником. Например, отключение может быть произведено в 23:00, а включение - за час до пробуждения.

Заключение

Если вы решили выбрать для своего жилья проект «Умный дом», проблемная ситуация вам будет не страшна. В случае необходимости технология система позволит отключить водоснабжение и подачу газа, а также электроэнергии, что очень удобно для обеспечения безопасности. Понемногу данные системы частично входят в нашу жизнь. Например, во многих частных домах уже установлены современные системы освещения, работающие за счет датчиков движения.

fb.ru

Проект по технологии "Умный дом"

Проект умный дом Выполнили ученицы 7 «Б» класса Прохорова Анна и Пузанова Илона

Проект умный дом

Выполнили ученицы 7 «Б» класса

Прохорова Анна и Пузанова Илона

Если раньше говоря «умный дом», чаще всего имели в виду сложную и дорогостоящую систему дистанционного управления светом, отоплением и другими системами, то теперь это понятие стало значительно шире. Появились «умные» отделочные материалы, приложения для iPhone, которые позволяют выключать электроприборы на расстоянии (на случай, если вы забыли отключить утюг от розетки), и роботы, которые могут делать за вас уборку. Look At Me разобрался, какие технологии и материалы изменят наши дома в будущем

Если раньше говоря «умный дом», чаще всего имели в виду сложную и дорогостоящую систему дистанционного управления светом, отоплением и другими системами, то теперь это понятие стало значительно шире. Появились «умные» отделочные материалы, приложения для iPhone, которые позволяют выключать электроприборы на расстоянии (на случай, если вы забыли отключить утюг от розетки), и роботы, которые могут делать за вас уборку. Look At Me разобрался, какие технологии и материалы изменят наши дома в будущем

Мобильные приложения Появляется всё больше недорогих устройств для управления домашними коммуникациями, которые можно контролировать с помощью приложения для iPhone. Например, термостат Nest, разработанный бывшим сотрудником Apple, cтоит всего 249$ и предсказуемо напоминает технику компании Apple. Термостат помогает экономить энергию (он выключает отопление, когда дома никого нет), а с помощью мобильного приложения можно регулировать температурный режим на расстоянии.

Мобильные приложения

Появляется всё больше недорогих устройств для управления домашними коммуникациями, которые можно контролировать с помощью приложения для iPhone. Например, термостат Nest, разработанный бывшим сотрудником Apple, cтоит всего 249$ и предсказуемо напоминает технику компании Apple. Термостат помогает экономить энергию (он выключает отопление, когда дома никого нет), а с помощью мобильного приложения можно регулировать температурный режим на расстоянии.

 Также существует множество устройств, которые позволяют менять освещение в доме с помощью приложения, а в компании Phillips даже разработали лампочки, управляемые с мобильных устройств — они называются Philips Hue. Ещё одна любопытная разработка — WeMo. Она позволяет управлять с телефона всеми электроприборами в доме. С помощью приложения на смартфоне можно даже открывать замки: для этого существует устройство August Smart Lock, созданное знаменитым дизайнером Ивом Беаром. На замок устанавливается специальное устройство, которое распознаёт мобильный телефон хозяина. Кроме того, можно присылать зашифрованный электронный ключ своим друзьям и родственникам или предоставлять им доступ на определённое время.

Также существует множество устройств, которые позволяют менять освещение в доме с помощью приложения, а в компании Phillips даже разработали лампочки, управляемые с мобильных устройств — они называются Philips Hue. Ещё одна любопытная разработка — WeMo. Она позволяет управлять с телефона всеми электроприборами в доме. С помощью приложения на смартфоне можно даже открывать замки: для этого существует устройство August Smart Lock, созданное знаменитым дизайнером Ивом Беаром. На замок устанавливается специальное устройство, которое распознаёт мобильный телефон хозяина. Кроме того, можно присылать зашифрованный электронный ключ своим друзьям и родственникам или предоставлять им доступ на определённое время.

Роботы-помощники Если роботы-пылесосы вроде Roomba больше никого не удивляют, то роботы-помощники, которые могут убираться или даже ухаживать за пожилыми людьми, пока не стали частью нашей повседневной жизни. Пока не существует таких умных (и доступных) роботов, как в фильме «Робот и Фрэнк», но уже разработаны такие помощники, как, например, Hector — этот робот напоминает пожилому хозяину о необходимости выпить нужные лекарства, погулять или позвонить.

Роботы-помощники

Если роботы-пылесосы вроде Roomba больше никого не удивляют, то роботы-помощники, которые могут убираться или даже ухаживать за пожилыми людьми, пока не стали частью нашей повседневной жизни. Пока не существует таких умных (и доступных) роботов, как в фильме «Робот и Фрэнк», но уже разработаны такие помощники, как, например, Hector — этот робот напоминает пожилому хозяину о необходимости выпить нужные лекарства, погулять или позвонить.

 Если заботу о пожилых людях не все хотят доверять роботам, то выполнение некоторых домашних дел им всё-таки можно предоставить. Компания-разработчик пылесоса Roomba уже создала, например, робота Mint, который моет пол, и робота Mirra, умеющего чистить бассейн. Также в этом году на выставке пользовательской электроники CES был представлен робот Winbot, который сам чистит окна.

Если заботу о пожилых людях не все хотят доверять роботам, то выполнение некоторых домашних дел им всё-таки можно предоставить. Компания-разработчик пылесоса Roomba уже создала, например, робота Mint, который моет пол, и робота Mirra, умеющего чистить бассейн. Также в этом году на выставке пользовательской электроники CES был представлен робот Winbot, который сам чистит окна.

 Что касается роботов, которые могут готовить и делать всю работу по дому, то роботы-домработницы, как Роза из мультфильма «Джетсоны», пока недоступны: человекоподобные помощники стоят очень дорого и могут выполнять только ограниченное количество функций.

Что касается роботов, которые могут готовить и делать всю работу по дому, то роботы-домработницы, как Роза из мультфильма «Джетсоны», пока недоступны: человекоподобные помощники стоят очень дорого и могут выполнять только ограниченное количество функций.

Бытовая техника и социальные сети Иногда подсоединение бытовых предметов к интернету выглядит вполне оправданно — например, на экране холодильника искать кулинарные рецепты удобнее, чем ходить по кухне с планшетом. Однако разработчики Samsung пошли дальше: на CES 2013 был представлен холодильник T9000 c операционной системой Android, на экране которого можно не только искать рецепты, но просматривать Google календарь, писать заметки в Evernote, слушать музыку и отправлять твиты. Однако некоторые не ограничиваются Twitter-холодильником. Например, калифорнийский блоггер и специалист в области технологий Том Коутс создал Twitter-аккаунт для своего дома. Коутс является сооснователем компании Product Club и поддерживает идею «интернета вещей» — он верит, что подсоединение к Сети большего количества техники может сделать повседневную жизнь намного удобнее.

Бытовая техника и социальные сети

Иногда подсоединение бытовых предметов к интернету выглядит вполне оправданно — например, на экране холодильника искать кулинарные рецепты удобнее, чем ходить по кухне с планшетом. Однако разработчики Samsung пошли дальше: на CES 2013 был представлен холодильник T9000 c операционной системой Android, на экране которого можно не только искать рецепты, но просматривать Google календарь, писать заметки в Evernote, слушать музыку и отправлять твиты. Однако некоторые не ограничиваются Twitter-холодильником. Например, калифорнийский блоггер и специалист в области технологий Том Коутс создал Twitter-аккаунт для своего дома. Коутс является сооснователем компании Product Club и поддерживает идею «интернета вещей» — он верит, что подсоединение к Сети большего количества техники может сделать повседневную жизнь намного удобнее.

«Умные» поверхности Все поверхности в домах будущего тоже могут стать «умными» и обзавестись новыми функциями. Например, стены «научатся» не пропускать сигналы Wi-Fi: французские исследователи из Institut Polytechnique de Grenoble создали обои, помогающие предотвратить электромагнитное загрязнение и «кражу» Wi-Fi. Cпециальная бумага блокирует Wi-Fi и не позволяет сигналу проникать за пределы отдельно взятой квартиры или офиса. Окна тоже могут стать более функциональными, превратившись в огромные прозрачные экраны — такая технология была представлена CES 2012. В компании Samsung разработали Smart Window — окна, которые, по замечанию некоторых журналистов, напоминают «гигантские прозрачные айпэды». Испанские разработчики создали iPavement — напольное покрытие, в которое вмонтирован микропроцессор, поддерживающий Bluetooth и Wi-Fi. Ещё одно изобретение в этой области — GravitySpace — пол, который распознает людей по массе их тела и при этом явлется огромным экраном, например, на нём может появиться

«Умные» поверхности

Все поверхности в домах будущего тоже могут стать «умными» и обзавестись новыми функциями. Например, стены «научатся» не пропускать сигналы Wi-Fi: французские исследователи из Institut Polytechnique de Grenoble создали обои, помогающие предотвратить электромагнитное загрязнение и «кражу» Wi-Fi. Cпециальная бумага блокирует Wi-Fi и не позволяет сигналу проникать за пределы отдельно взятой квартиры или офиса. Окна тоже могут стать более функциональными, превратившись в огромные прозрачные экраны — такая технология была представлена CES 2012. В компании Samsung разработали Smart Window — окна, которые, по замечанию некоторых журналистов, напоминают «гигантские прозрачные айпэды».

Испанские разработчики создали iPavement — напольное покрытие, в которое вмонтирован микропроцессор, поддерживающий Bluetooth и Wi-Fi. Ещё одно изобретение в этой области — GravitySpace — пол, который распознает людей по массе их тела и при этом явлется огромным экраном, например, на нём может появиться

 виртуальный мячик, если вы хотите поиграть дома в футбол. Слежение позволяет также запрограммировать другие умные функции — так, если вы садитесь на пол перед телевизором, то он включится на вашем любимом канале.

виртуальный мячик, если вы хотите поиграть дома в футбол. Слежение позволяет также запрограммировать другие умные функции — так, если вы садитесь на пол перед телевизором, то он включится на вашем любимом канале.

3D-принтинг Несмотря на то что 3D-принтеры пока не очень распространены и лишь немногие держат такие устройства дома, уже существуют сверхмощные модели, с помощью которых можно распечатать целый дом. Эту технологию начинают осваивать некоторые архитекторы: например, голландская компания DUS Architects планирует напечатать пластиковые блоки для дома в Амстердаме на специально созданном огромном принтере KamerMaker, высота которого составляет 6 метров — его может увидеть любой желающий во дворе амстердамского офиса компании. Фасад первого напечатанного дома будет готов уже к концу этого года, а затем будут «допечатаны» комнаты и внутренний интерьер. Постройка будет совершенствоваться по мере того, как будут расти возможности 3D-принтинга.

3D-принтинг

Несмотря на то что 3D-принтеры пока не очень распространены и лишь немногие держат такие устройства дома, уже существуют сверхмощные модели, с помощью которых можно распечатать целый дом. Эту технологию начинают осваивать некоторые архитекторы: например, голландская компания DUS Architects планирует напечатать пластиковые блоки для дома в Амстердаме на специально созданном огромном принтере KamerMaker, высота которого составляет 6 метров — его может увидеть любой желающий во дворе амстердамского офиса компании. Фасад первого напечатанного дома будет готов уже к концу этого года, а затем будут «допечатаны» комнаты и внутренний интерьер. Постройка будет совершенствоваться по мере того, как будут расти возможности 3D-принтинга.

 Однако DUS Architects — это не единственное архитектурное бюро, которое представило проект «первого в мире» дома, напечатанного на 3D-принтере. Например, компания Softkill Design в начале этого года тоже заявила о намерении построить дом, составные части которого напечатаны на 3D-принтере. Ещё один знаменитый проект — дом в виде ленты Мёбиуса, который собирается построить голландская компания Universe Architecture. Правда, на 3D-принтере будет напечатана только опалубка дома, в которую затем будет залит бетон.

Однако DUS Architects — это не единственное архитектурное бюро, которое представило проект «первого в мире» дома, напечатанного на 3D-принтере. Например, компания Softkill Design в начале этого года тоже заявила о намерении построить дом, составные части которого напечатаны на 3D-принтере. Ещё один знаменитый проект — дом в виде ленты Мёбиуса, который собирается построить голландская компания Universe Architecture. Правда, на 3D-принтере будет напечатана только опалубка дома, в которую затем будет залит бетон.

В своих домах мы бы очень хотели иметь умную бытовую технику, и роботов уборщиков

В своих домах мы бы очень хотели иметь умную бытовую технику, и роботов уборщиков

multiurok.ru

Умный дом — реферат

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пензенский государственный  университет архитектуры и строительства»

 

 Институт инженерной экологии

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

 

 

Реферат

на тему «Умный дом»

 

 

 

 

 

 

Выполнили: студент  гр. ЭУС-41

Савельева С.В.

Проверил: к.т.н., профессор

Стрелюхина Т.А.

 

 

 

 

Пенза 2012

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Если устроить опрос на улицах российских городов – проверить знания прохожих об «умном» доме, – многие опрошенные, наверняка, затруднятся ответить, либо ограничатся расплывчатыми формулировками и общими фразами. Между тем, на календаре XXI век и «умный» дом вполне можно построить даже здесь, в России. К тому же, – он все более популярен.

Собственно, мечта  наших соотечественников об «умном» доме имеет весьма давнюю историю. Вспомните русские сказки. Там печь сама печет пироги, горшочек варит кашу, но ближе всех к реализации идеи «умного» дома подобралась Баба Яга. Ее «избушка на курьих ножках» может поворачиваться «к лесу задом», и даже, по велению хозяйки, самостоятельно путешествовать по пересеченной местности.

Увы, все сказочные  возможности современному «умному» дому пока недоступны. Если, к примеру, вращающиеся вокруг своей оси здания ныне не такая уж редкость, то «гуляющие сами по себе» – это пока фантастика. Да и вообще домашние цифровые технологии развиваются в другом направлении. Главная цель – сделать проживание, нахождение человека внутри дома, а также на придомовой территории, максимально комфортным.

Современный цифровой дом, простыми словами, – это дом  или квартира, где контроль за всеми  или большинством инженерных систем возложен «на плечи» современных технологий. Освещение, отопление, вентиляция, кондиционирование, энерго- и водоснабжение, работа различных электроприборов, видеонаблюдение, сигнализации, электроприводы – всем этим управляет автоматика.

При этом совершенно не обязательно пичкать жилище абсолютно  всеми вышеописанными «наворотами». Понятие современного «умного» дома допускает использование только тех систем, которые нужны в каждом конкретном случае.

 

 

Историческая справка

 

Само понятие «умный» дом (англ. smart house) не такое уж молодое. Оно возникло в США в начале 70-х годов прошлого века, в недрах «Института интеллектуальных зданий». На тот момент под умным домом подразумевалось «здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…».

Однако годом  рождения современного «умного» дома можно считать 1978-й год. В этом году в США в компании Х10 USA и Leviton разработали и внедрили в производство технологию управления бытовыми приборами по проводам бытовой электросети.

Распространение эти разработки получили в то время  лишь на территории Северной Америки, ибо были рассчитаны на работу при напряжении 110 В и частоту сети 60 Гц. Тем не менее, именно этим фирмам человечество обязано появлением «невероятных чудес прогресса» – автоматически открывающихся дверей, включающегося по хлопку света и прочих «фокусов», которыми состоятельные американцы удивляли своих гостей, а голливудские фильмы – весь остальной мир.

Для конца 70-х  годов технология X10 (именно такое  название закрепилось и сохранилось  за ней и поныне) являлась, конечно, революционной. Однако она была рассчитана на поддержку всего шести управленческих команд и, в основном, использовалась для управления электроосвещением. Но людям хотелось большего. «Умный» дом должен был становиться все «умнее».

Чтобы ускорить процесс развития подобных технологий их разработчики создали Альянс Электронной Промышленности (Electronic Industries Alliance). В 1992 году это привело к появлению стандарта шины бытовой электроники (Consumer Electronic Bus, CEBus). Ныне CEBus – открытый стандарт. Это означает, что производить оборудование для «умных» домов может любая компания, чья продукция будет соответствовать необходимым техническим требованиям. Сегодня коммуникационный протокол CEBus предусматривает передачу управляющего сигнала по проводам бытовой электросети, витой паре, коаксиальному кабелю (вид электрического кабеля, предназначенный для передачи высокочастотных сигналов), в радиочастотном или инфракрасном диапазоне. 

Собственно, не обязательно строить всю систему «умного» дома на каком-то одном способе передачи данных. Так, освещением можно управлять посредством передачи данных по электропроводке, видео- и аудиоаппаратурой – с помощью коаксиального кабеля. Для кондиционеров, различных цифровых приборов подойдет витая пара. Ну а радиосигналы или инфракрасные лучи могут, в общем, использоваться с любыми приборами или системами. В том числе посредством специальных преобразователей сигналов, служащих для коммутации между собой различных способов передачи данных. Эти устройства называются роутерами или мостами (data bridges).

 

«Умный» дом сегодня. Примеры построения системы.

 

Ныне, помимо упомянутых здесь технологий (модернизированной, но все же довольно «медленной» X10, а также CEBus), существуют и другие, на базе которых возможна реализация концепции «интеллектуального» дома.

Весьма распространен, особенно в Европе, протокол EIB (аббревиатура от англ. European Installation Bus). Сегодня, пожалуй, это главная европейская платформа, на которой осуществляется строительство «умных» домов. Другое ее название – Instabus. В том, что касается передающих сред, технология EIB весьма схожа с CEBus. Обычно при построении «умного» дома на базе EIB используется следующее оборудование:

Сенсоры – это  могут быть датчики движения, таймеры, датчики температуры или влажности, настенные выключатели;

Активаторы (исполнительные устройства) – меняют свое состояние (переходят из режима «выключено» в режим «включено» и т.д.) в соответствии с командами, которые поступают от сенсоров, тем самым осуществляется управление различным электрооборудованием: освещением, приборами;

Диммеры – регуляторы электрической мощности, нагрузки;

Контроллерные модули – они требуются, если предполагается использовать достаточно сложные алгоритмы  управления, например, когда нужно  управлять несколькими видами оборудования, используя данные различных сенсоров;

Системные устройства – обеспечивают настройку и поддержание  в рабочем состоянии самой  сети EIB, это шинные соединители, повторители, блоки питания, интерфейсные модули.

 

  Рис.1 Так выглядит EIB-диммер (одна из модификаций)

 

В принципе, похожий набор оборудования может быть использован и при работе с другими технологиями, разработанными и применяющимися для строительства «умных» домов. Однако при этом каждая из них может предусматривать использование и другого оборудования, в соответствии с технической спецификацией, способом передачи данных.

 

    

Рис.2 Домашняя управляющая система «Master's Control System» (MCS) фирмы «Специальные Системы и Технологии».

 

При построении системы «Умный дом» для передачи сигналов управления выключателям с интеллектуальной начинкой могут использоваться уже проложенные провода от розеток и светильников, хотя, конечно, гораздо удобнее и функциональнее в период эксплуатации или наращивания системы иметь проложенный в момент строительства наравне с другими инженерными сетями специальный кабель, именуемый также шиной. Наличие шины в дальнейшем позволит насыщать систему всем, что покажется необходимым без существенных затрат на перепроектирование и последующие ремонтные работы.

 

Рис.3 Пример реализации системы «умного дома»

 

Можно навсегда избавиться от широко распространенной проблемы - не осталось ли что-нибудь включенным в другой комнате или на кухне. Достаточно еще раз нажать на «выкл.». А можно выключить все - есть такая кнопка. Или включить все освещение одной кнопкой - такая тоже есть. Если есть необходимость увеличить уровень комфорта, следует избавиться еще от одного ограничителя – жесткой привязанности к розетке. Выйти из положения можно, применив радио выключатели.

Внешний вид радио выключателя вполне соответствует современным взглядам на дизайн. Он может быть выполнен в виде брелока с определенным набором кнопок, пульта с 16 кнопками, с помощью которого можно управлять всем светом в доме, или в виде суперплоского монитора толщиной 4 мм и размером с пачку сигарет, который можно с помощью липучки прикрепить где угодно, например, рядом с кроватью. Чтобы задействовать эту приятную во всех отношениях и ультрасовременную вещь, необходимо установить в розетку приемник радиосигналов, функциональная задача которого - передать управляющий сигнал к интеллектуальному выключателю. Среди дополнительных комфортных возможностей появляется еще одна – с брелока при желании можно включить свет в прихожей до того, как будет открыта дверь.

Еще более высокий уровень комфорта обеспечат датчики движения. Если установить такой датчик, свет может включаться сам при приближении человека на расстоянии 6-8 метров. Через определенное время датчик выдаст сигнал на выключение света (интервал может регулироваться от 1 до N-ого количества минут). Удобство подобного устройства очевидно – не придется нашаривать ночью выключатель в туалете или в ванной комнате. Помимо прочего, датчик можно запрограммировать на включение света, когда стемнеет, или на включение дежурного освещения. Датчик можно разместить перед входом в дом – конечно же удобно, что крыльцо будет освещено, стоит лишь подойти на определенное расстояние. Весомый плюс – датчики могут работать автономно от батареек, поэтому не придется прокладывать дополнительные провода.

Существенно добавит удобства универсальный пульт, способный  заменить целый набор - для телевизора, стереосистемы, видеомагнитофона, DVD –  проигрывателя и т.п. Универсальный  пульт способен управлять всей аппаратурой, которая уже установлена и  которая еще будет приобретена. Кроме того, появляется возможность управлять освещением, жалюзи, рольставнями, и всем остальным, что можно включить в розетку. Например, нагревателем. Такая возможность – управлять всем с помощью одного пульта – требует использования еще одного устройства с интеллектом. Это – релейный модуль, напоминающий обычный тройник. Электрические приборы, которыми хотелось бы управлять, подключаются, в свою очередь, к релейному модулю. Список таких приборов достаточно велик - кофеварка, вентилятор, кондиционер, галогеновый светильник, нагреватель, освещение аквариума.

Аквариум упомянут не случайно. Известно, что рыбки меньше болеют и лучше едят, когда их световой цикл задается автоматически. Сделать  это поможет таймер, который включается в любую розетку и позволяет запрограммировать 4 устройства. Например, нагреватель для аквариума, освещение аквариума, кормушку, и будильник. Если возникает необходимость уехать на пару дней - кроме откорма рыбок таймер может создать иллюзию присутствия в доме - будет включать и выключать свет со случайной задержкой - сегодня в 7:00, завтра в 7:30, а послезавтра в 7:58. Теперь вычислить отсутствие хозяев дома – весьма проблематично. Вот только собаку выгулять таймер не сможет - но для своего дома выход есть - дверца для собаки, которая открывается при приближении Вашей собаки - достаточно повесить ей на ошейник радио брелок.

Почувствовать свою личную защищенность, а также защитить свой дом поможет электронный ротвейлер  или RoboDog, интеллектуальное устройство, копирующее лай 60-килограммового ротвейлера. Прибор может функционировать от батареек, что достаточно важно, ибо он не зависит от напряжения в сети. А срабатывать RoboDog может и от датчика движения, и от брелока, и от датчика открытия двери, и от датчика вибрации. Свою положительную роль устройство сыграет, если его установить в гараже.

 

Рис.4 Комплексное  решение для здания с элементами Умного Дома с использованием оборудования JABLOTRON

 

Чтобы устроить автоматически  включаемое освещение входа, достаточно установить датчик движения, соединенный с прожекторами. При появлении кого-либо на расстоянии 10 метров от датчика – свет включится самостоятельно (временной промежуток работы этой системы – от заката до рассвета). Кроме этого, интеллектуальный прожектор задействует, при необходимости еще 4 прибора при регистрации движения, и еще 4 при наступлении темноты, и выключит их либо утром, либо через определенное хозяином время.

Повысит уровень комфортности и позволит сэкономить теплоносители  электромагнитный клапан, который не только сможет включить воду по Вашему указанию в виде нажатия кнопки на пульте, или просто в определенное время. Но он же может воду и выключить - стоит врезать его в систему отопления, и он будет включать поток теплоносителя (это ведь может быть и не вода, а, например, Тосол, или другая специальная жидкость) только когда станет прохладно. Поставив клапана в каждой комнате, можно будет задавать температурный режим отдельно для каждой комнаты. Если в городе это и не очень актуально, то для домов с отоплением на солярке экономия может быть значительной. Есть аналогичные клапана и для газа - а тут уж речь идет не об экономии, а об обеспечении защиты жизни людей. Что касается электромагнитного клапана системы отопления, существует возможность открыть его за определенное время до своего приезда, например, по телефону.

referat911.ru


Смотрите также