Технологии не стоят на месте и уже сегодня каждому известно о способностях ученых создавать вещи, которые раньше могли быть вымыслом фантастов и описывались только в книгах и демонстрировались в рамках кинематографа. Раньше из области фантастики была мысль о том, что чайник может вскипеть без вашего участия в этом процессе. А сегодня это вполне реально и очень распространено. Все это благодаря технологии «умный дом».
Что это такое и как работает, знают не все. Так как не все жители планеты следят за разработками Цукерберга, компании Сяоми и прочих. В статье мы раскроем тему «Smart Home» в полном объеме. Расскажем, как работает система умный дом, какие есть технологии и процессы работы системы, как управлять системой и многое другое.
Smart Home – что это значит?
Определение «умный дом» — это заимствованное выражение. Как и многие технологии, в принципе. Эта система пришла к нам с запада. Прежде чем приступить к описанию функций, нюансам управления, рассказам о том, что умеет умный дом, нужно разобраться с понятиями. «Smart Home» в переводе с английского обозначает – «умный дом».
КАК УСТРОЕН УМНЫЙ ДОМ? | РАЗБОР
Под этой терминологией понимается такое понятие как автоматизация систем быта. Создана система для того, чтобы упростить жизнь нам. Благодаря «умному дому» рутинные задачи больше не приносят раздражения и не вызывают усталость у собственников дома.
В нашей стране в это понятие включают все, что может существенно упрощать пребывание и проживание в квартире, доме и т.д. Мы привыкли думать, что «Smart Home» — это и управление на автоматическом уровне чайниками, кухонными машинами, освещением, проекторами, телевидением и другими мультимедийными устройствами. На западе разделяют на уровне рынке два понятия «Smart Home» и «мультирум». Второе – это как раз и есть управление телевизором и прочили мультимедийными устройствами.
Но важно понимать, что система умного дома – это гораздо больше, нежели автоматика в активации работы чайника. «Smart Home» включает в себя управление системами отопления, водоснабжения, охранными системами и видеонаблюдением. Организацией работоспособности и установки системы умного дому обычно занимается компания застройщика или лены совета дома.
Поэтому эти два понятия часто путают и заменяют один другим. Мы же расскажем что такое «Смарт Хаус» на российском рынке.
Как работает умный дом?
Как же работает умный дом? Как система понимает, что и когда нужно сделать? Принцип работы системы умный дом основан на ряде команд (опций), которые могут быть поставлены как человеком, так и машиной. Активация той или иной команды также может быть осуществлена от запроса направленного от человека, или от датчика. Разберем подробнее эти два варианта активации системы.
Первый вариант может быть выполнен посредством голосового запроса или посредством запуска того или иного устройства через приложения. Приложение устанавливается на смартфон и в режиме простых действий запускает. Например, Вы можете озвучить запрос вскипятить чайник, сделать тосты, отключить отопление, запустить кондиционер. Или Вы может достать многофункциональный пульт управления или открыть приложение в вашем смартфоне и кликнуть на нужную команду. Обработав Ваш запрос, система умного дома отправляет Вшу просьбу на тот прибор, который будет задействован.
Второй вариант не требует вашего присутствия непосредственно в доме или квартире. Все потому что при таком варианте все запрограммировано. То есть при установке системы задается определенные параметр на тот или иной прибор в доме. И в определенное время он активируется. Например, каждый день в 07:30 включается чайник, или в 12:00 срабатывает система отопления.
Также в этом варианте возможен такой расклад как самостоятельное принятие решений системой. Это значит, что на основании статистики система сама решает, когда запустить или выключить отопление или вскипятить воду.
По факту получается, что вся система интеллектуального жилого помещения состоит из 3-х основных элементов. Первый элемент – это датчики. Они принимают всю информацию извне. Второй элемент – центральный контролер. Его задача обработать все то, что поступает на датчики и после принять решение по реализации запроса.
Третий элемент — оборудование. То есть это все те приборы и техника, которая призвана облегчить нашу жизнь.
Связь между элементами системы поддерживается при помощи проводной или беспроводной связи. Как ни странно, но вариант с проводными соединениями меньше подвергается поломкам и сбоям системы. Так, часто можно встретить производителей на рынке систем умного дома, которые предлагают кабельную связь. К ряду таких производителей относят:
Беспроводные связи лучше в плане монтажа и управления. Работает такая система на основе Bluetooth или Wi-Fi. Производители таких систем:
Еще есть системы, работающие на протоколах. Но об этом будет отельная часть статьи. У некоторых компаний есть комплексные решения. Одновременная работа проводных и беспроводных систем обеспечивает качественную работу систему в целом.
Также систему делят на:
- Централизованную систему управления умным домом.
- Нецентрализованную систему управления умным домом.
В централизованной системе управление смарт хаусом осуществляется при помощи единого модуля. При таком управлении возможно сложная и продуманная автоматизация.
В нецентрализованной системе приборы обычно автономны. Но основной плюс такого решения – его безопасность.
Какие технологии включает в себя умный дом?
По сей день многие так и не понимают до конца, что же нужно считать умным домом. К примеру, можно ли назвать умным дом оснащенный роботами или же дом, в котором просто автоматически регулируется температура? Давайте обозначим раз и навсегда, что умный дом – это общее название для всех автоматизированных систем быта.
Рынок сегодня предлагает много вариантов систем, которые можно между собой объединять. Комплектация системы «Smart Home» будет зависить от предпочтений потребителя. Более подобно рассмотрим базовые варианты функций умного дома.
- Умное освещение. Самая распространённая функция – управление светом. Эта функция также является самой бюджетной. Умный свет может быть автоматизирован таким образом, что освещение будет регулировать не только в доме, но и в подъезде, на улице. Включение света по хлопку или при движении осуществляется за счет диммеров и умных ламп. Не секрет, что такая система значительно сэкономит расходы на электричество. Если говорить о конкретных примерах возможностей функции интеллектуального освещения, то стоит сказать следующее:
- Есть возможность регулировки жалюзи, штор и карнизов. Тем самым происходит автоматизация и управление естественных светом.
- Распознание человека в пространстве и подстраивание под него. То есть автоматическое включение освещение, как только человек входит в комнату. Такие возможности есть у ламп Филипс.
- Регулировка насыщенности освещения и яркости. Днем и вечером требуется разное освежение. В очное время комната требует более насыщенного и яркого света, днем – приглушенного.
- Затухание источников света при включении телевизора, проектора и прочих мультимедийных систем.
- Для обеспечения безопасности умные лампы способно создавать видимость присутствия владельцев квартиры. Тем самых злоумышленники могут подумать, что в квартире есть люди.
- Оповещение о событиях различного характера. К примеру, срабатывание таймера на плите.
- Дизайнерские световые шоу.
- Программирование предметов освещение под режимы бодрствования, сна, чтения, спорта и прочих действий.
- Возможность дистанционного управления. Тут можно воспользоваться разными вариантами: голосовыми командами, приложением, многофункциональным пультом управления.
Все эти функции используют разные компании. Самые распространённые производители таких умных ламп и умного освещения «BeON», Xiaomi Philips EyeCare 2, Philips, Nanoleaf Aurora Smarter Kit и многие другие.
Отдельно нужно остановиться на лампах от «Aurora», «Elgato Avea Bulb», «Kickstarter LIFX». Они хорошо работают в различных дизайнерских проектах, когда нужно создать различного рода световые сценарии. Такие лампы способны менять не только режим освещения (день/ночь), но еще и менять оттенки света. Работаю умные лампы от встроенного аккумулятора. Также можно управлять при помощи смартфона.
- Регулирование и поддержание комфортной температуры в помещении. Автоматизация отопления есть у систем «Loxone». С помощью этой компании можно регулировать температура пола, батарей и прочих обогревательных приборов.
- Автоматическое снижение температуры и автоматическое повышение температур при присутствии человека в помещении и при его отсутствии. Тем самым происходи экономия расходов. Это возможно благодаря термостатам от Nest Learning.
- Регулировка температурных режимов в зависимости от времени суток.
- Увлажнение воздуха по мере необходимости. Такие функции уже давно продвигают на рынок разработки от Xiaomi. У них есть увлажнитель воздуха Smartmi Air Humidifier, который хорошо справляется с задачей увлажнения, ионизирования и осушения.
- Управление и ввод в автоматический режим вентиляторов, кондиционеров и прочей климатической техники. Keen Smart Vens, к примеру, предлагают отличные решения для этого вопроса.
- Перекрытие воды, в случае кода нет человека в доме. Это позволяет избежать потопов и неприятностей с соседями.
Как и в случае с умным освещением, HVAC можно регулировать как через мобильное устройство, так и непосредственно через основной центр управления.
- Тушение пожара в автоматическом режиме.
- Контроль целостности проводки.
- Контроль целостности водопровода.
Производители таких систем NetBotz, Elgato Eve Motion, Seek Thermal и другие. Как это принято в СУМ (системе умного дома), управление происходит с центрального аппарата. Дополнительно регулируется вызов охраны.
- Радионяня.
- Видеонаблюдение за детьми.
- Уведомление о совершении каких-то действий.
- Перекрытие доступа в помещения.
- Датчики активности и физического состояния.
Предоставляют такие возможности приборы компании Samsung, S-max Sella, Redmond SkyTracker, и прочие. Tecnalia, к примеру, может понять, когда кто-то из людей находящихся в доме нервничает. На нашем пространстве такие приборы редкость. Но они активно пробираются на рынок.
- Первое, что приходит на ум потребителя бытовая техника. Умные холодильные машины, печки, вытяжные шкафы, мультиварки и пароварки. Все, что может быть на кухне – может иметь умный функционал.
- Второе — мебель. Да-да, именно мебель и предметы интерьера. Жалюзи, двери, кресла-качалки и прочие штуки тоже могут быть автоматизированными и оснащены разными датчиками.
- Третье – мультимедиа. Тут можно говорить о том, что телевизор может включаться самостоятельно в то время, в которое ваш ребенок должен смотреть мультфильмы.
Есть ли недостатки в СУД (системе умного дома)?
Система «умный дом»: из чего состоит, как работает и чем может быть полезна
Помните холостяцкую берлогу Корбена Далласа, главного героя бессоновского «Пятого элемента» 1997 года? Умный будильник, который сам знает, когда хозяину нужно на работу, интеллектуальный замок без классического ключа и голосовой помощник, который может и пиццу заказать, и предупредить о поломке. Тогда нам казалось, что это лишь плод воображения талантливого режиссёра.
В 2022 году интеллектуальные системы медленно, но верно проникают в наши дома и то, что ещё 25 лет назад считалось выдумкой, теперь прочно вошло в наш обиход.
Сегодня мы поговорим про «умный дом». Расскажем, как он работает, что умеет и почему его популярность так выросла с 2020 года.
Что такое система «умный дом»
В классическом понимании, «умный дом» — это единая информационная система, все части которой взаимодействуют друг с другом, как единое целое. Элементы и предметы обихода связаны между собой и управляются единым контрольным центром, т. е. искусственным интеллектом, вроде Джарвиса, виртуального дворецкого Тони Старка из фильма «Железный Человек».
Контрольный центр автоматизирует бытовые процессы и отвечает за такие аспекты, как: освещение, терморегуляция, безопасность и комфорт. В его силах сварить кофе и набрать ванну ровно к вашему пробуждению, а также вызвать полицию, если в дом залез грабитель. Или проанализировать количество еды в холодильнике и самостоятельно оформить заказ в магазине. В задачи хозяина дома входит лишь правильная установка и корректная настройка своего «дворецкого».
По-настоящему каноничный «умный» дом слишком сложен в установке. Его закладывают на этапе проектировки дома, а покупка всех комплектующих и монтаж обходится в много тысяч рублей. Поэтому в России люди устанавливают интеллектуальные системы частично — исходя из индивидуальных потребностей и возможностей. Давайте рассмотрим подробнее, что входит в состав интеллектуальных устройств и как они функционируют.
Как это работает
Комплект для «умного» дома состоит из контроллера (управляющего хаба) и нескольких датчиков. Обычно их не больше пяти. Хаб работает через Wi-Fi. Так он контролирует датчики, а они, в свою очередь, собирают информацию из внешней среды и передают на основной контроллер.
Комплекты устройств, которые представлены на российском рынке, довольно однозадачны — вы не найдёте систему по управлению всем. У каждой из них есть чётко обозначенный функционал. Например, только освещение или управление бытовыми приборами.
Некоторые устройства работают от сети, а некоторые на беспроводных аккумуляторах. В первом случае будьте готовы к сбоям в работе после скачков электричества, а во втором не забывайте вовремя заряжать батареи. Управлять системами можно с помощью кнопок на блоке управления, дистанционного пульта или приложения в смартфоне. А если вы всё-таки хотите объединить свои приборы под единым началом, попробуйте «умный» пульт или колонку. Они легко интегрируются практически со всеми устройствами.
Что умеет «умный дом»
«А для чего мне нужны все эти навороты в квартире?» — спросите вы. И мы ответим: «Для вашего комфорта и безопасности». На самом деле, перечень возможностей интеллектуальных устройств широк. Давайте рассмотрим основные и самые популярные функции.
Безопасность
Интеллектуальная система безопасности не только защитит ваш дом от несанкционированного проникновения третьих лиц. Её чувствительные датчики помогут обнаружить:
- утечку газа;
- пожар;
- потоп.
Далее, в зависимости от настроек пользователя, контроллёр либо скинет уведомление вам на телефон, либо самостоятельно вызовет полицию, пожарную или аварийную службу. В функционал особо продвинутых комплектов входит:
- управление замками — блокировка замков и открытие по команде;
- освещение — устройство управляет освещением, когда никого нет дома, тем самым имитируя присутствие хозяев;
- контроль мультимедиа — блокировка запрещённых каналов на телевизоре в присутствии детей.
Можно установить по всей квартире датчики, умные розетки, лампы и забыть, что такое выключатель. Систему можно настроить на ваш вкус:
- чтобы свет включался в 8 утра и выключался в 11 ночи;
- или когда вы заходите в комнату;
- или по голосовой команде и нажатием кнопки на смартфоне.
По данным компании PricewaterhouseCoopers, такой подход позволяет снизить расходы на электроэнергию примерно на 40%.
Контроль электроприборов
Главная задача этой системы — максимальный комфорт пользователя. С её помощью вы сможете, например, задать время, в которое будете отсутствовать. Контроллер отключит все электроприборы, пока никого нет дома, а к вашему возвращению включит кофеварку. Сидя на работе, вы можете прямо со смартфона запустить робот-пылесос или посудомоечную машину и вскипятить воду в чайнике. Или настроить таймер, и тот же робот сам будет начинать уборку каждый день в строго определённое время.
Терморегуляция
Довольно сложная в установке, но полезная опция. Система зорко следит за температурой в помещении: поддаёт тепла, если в комнатах стало слишком холодно, или включает кондиционер, если температура поднялась выше нормы. Если дома никого нет, контроллер отключает все приборы. Как и в случае с освещением, это позволяет снизить расходы на газ и электричество и сохранить деньги для более приятных затрат.
Рост популярности «умного» дома в России
На Западе «умный дом» давно завоевал сердца владельцев квартир и частных домов. Единственное, о чём может задуматься потенциальный потребитель перед покупкой оборудования, это хватит ли у него денег на новомодный девайс. Не будем голословными, а подтвердим наши слова цифрами. По данным ResearchAndMarkets, объём мирового рынка интеллектуальных систем за 2021 год составил $55,8 млрд.
Рынку устройств для «умного» дома в России, конечно, до таких объёмов расти и расти. Что он и делает.
По одним только данным Научно-технического центра Главного Радиочастотного центра, в 2021 году в России продажи таких систем принесли $1,2 млрд. Это практически в 3,5 раза больше, чем в предыдущем году. Кроме того, аналитики из того же центра прогнозируют, что к 2025 году продажи вырастут больше, чем вдвое: до $2,7 млрд. Специалисты консалтинговой компании PricewaterhouseCoopers уверены, что к этому времени в России успеют продать примерно 7 млн устройств.
Помимо того, что системы управления домом устанавливают себе в квартиры частные лица, в июле 2022 года этот вопрос подняли на уровне правительства РФ. Андрей Заренин, заместитель министра цифрового развития сообщил в письме Минстрою о планах внедрить умные домофоны, камеры и датчики в 90 тысяч домов и оценил такой размах в 350 млрд рублей. Работы планируется начать уже во второй половине 2023 года, и кто знает, какие новости из цифрового мира нас ещё ждут.
Причины роста продаж
Причину такого активного роста аналитики увидели не где-нибудь, а в той самой эпидемии covid-19, которая нагрянула в 2020 году и рассадила нас всех по домам. Оказавшись запертыми в четырёх стенах, люди стали задумываться о своём комфорте и искать решения, которые сделают заточение чуть более приятным.
В конце концов, это здорово, когда свет загорается сам, стоит только зайти на кухню, а умная колонка рассказывает анекдоты и помогает выбрать фильм на вечер. Другая категория затворников, которые скрылись от вездесущей заразы на дачах, тоже заинтересовались «умной» системой, но уже в другом ключе. Неделями пустующие квартиры могли стать лёгкой добычей злоумышленников. Поэтому люди начали устанавливать в дома сигнализации, датчики движения и камеры, которые позволяли мониторить обстановку в жилище дистанционно.
Карантин закончился, а системы остались — люди распробовали комфортную жизнь и стали советовать «умный» дом знакомым и родственникам.
Преимущества и недостатки
Напоследок кратко обсудим плюсы и минусы системы «умного» дома, которые есть у неё, как и у любой другой инновационной технологии.
Преимущества
- значительная экономия на стоимости коммунальных услуг;
- автоматизация рутины и, как следствие, свободное время, которое можно потратить на любимое хобби;
- дополнительная защита.
Недостатки
- высокая цена — даже китайские комплектующие стоят в несколько раз дороже своих «неинтеллектуальных» собратьев;
- возможные сбои — работа системы привязана к Wi-Fi подключению. Если у вашего провайдера случится авария и в доме пропадёт интернет, большая часть функций перестанет работать.
Источник: vc.ru
Как работает умный дом
Недавно мы говорили про интернет вещей, вот основные мысли оттуда:
- в интернет выходят не только люди, а ещё устройства — телефоны, холодильники, телевизоры, лампочки и контейнеры с товарами посреди океана;
- для этого в них встраивают разные способы связи, от вайфая до пассивных радиомаячков;
- эти устройства собирают и отправляют в сеть много данных о своей работе;
- эти данные можно обработать и как-то использовать: собирать биг-дату, удалённо заваривать чай, выключать утюг из розетки или рулить контейнеровозом посреди океана;
- интернет вещей используется в промышленности, в безопасности — и в наших домах.
Сегодня как раз про дома.
Что такое умный дом
Умный дом — это общее название для сети устройств, которые занимаются автоматизацией бытовых штук. Смысл умного дома в том, чтобы обеспечить пользователям комфорт и безопасность. Например, умный дом умеет:
- включать и выключать свет в разных комнатах по расписанию или когда в них заходят;
- подстраивать уровень освещённости под время дня или ночи;
- регулировать декоративную подсветку;
- открывать и закрывать шторы;
- проветривать дом, когда в нём станет слишком душно или когда в нём упадёт концентрация свежего воздуха;
- включать кондиционер или отопление;
- открывать и закрывать двери, в том числе и входную, а если вы в США — то и гаражную;
- распознавать лица и подстраивать умные приборы в комнате или в доме под конкретного человека;
- вызывать полицию, если сработает датчик проникновения или разбитого стекла;
- записывать всё, что происходит внутри и снаружи;
- напоминать о том, что в холодильнике заканчиваются продукты;
- варить кофе с утра;
- делать уборку роботами-пылесосами.
Сила умного дома в том, что все устройства работают в связке и подчиняются общим алгоритмам.
Из чего состоит умный дом
В умных домах нет единого стандарта, по которому все устройства могут общаться друг с другом. Одни работают по протоколу радиосвязи ZigBee, другие используют протокол Z-wave, третьим достаточно вайфая, а кто-то использует собственный закрытый протокол связи. Это нужно учитывать при сборке умного дома — может так получиться, что умные лампочки не реагируют на команды от датчика движения, а замки не открываются по сигналу домофона.
В любом случае, какой бы стандарт связи между устройствами ни был выбран, умный дом состоит из трёх компонентов:
- Контроллеров — они управляют всем умным домом в целом.
- Датчиков — они собирают информацию о том, что происходит в доме, например не протекают ли батареи, или следят, чтобы в помещении не было дыма.
- Исполнительные устройства, или актуаторы, — именно они выполняют всё, что вы хотите: включают свет, запускают вентиляцию, открывают замки или открывают ворота, когда подъезжает машина.
Контроллеры, или хабы
Задача контроллера — управлять умным домом и давать пользователю возможность настроить всё, как ему хочется. Обычно это небольшое самостоятельное устройство или настенная панель.
На иллюстрации ниже — хаб российской компании Life Control. Это устройство размером с кофейную кружку, которое подключается к интернету, а все остальные устройства уже подключаются к нему.
Датчики
Датчики собирают информацию и отдают контроллеру. Какие сейчас бывают датчики:
- Датчик приближения или движения — определяют, что кто-то подошёл близко или начал двигаться; полезны для сигнализаций.
- Датчик с радиометкой — для его срабатывания нужен специальный радиомаячок. Например, с помощью такого датчика можно открыть ворота частного дома.
- Датчик освещённости — собирает данные о том, насколько светло в комнате. Например, чтобы включать свет с наступлением сумерек.
- Датчики качества воздуха — влажности, температуры; содержания вредных газов; задымления. Можно давать команду на проветривание, когда в помещении становится слишком душно.
- Датчик открывания окон и дверей, датчики нарушения целостности окон — чтобы ловить воров.
- Датчики протечки воды — например, чтобы перекрывать в доме воду, если что-то протекло.
Отдельная категория — камеры: это очень сложные датчики. Камера снимает всё перед собой, а в некоторых случаях может определить с помощью компьютерного зрения, что именно она снимает.
Исполнительные устройства
Исполнительные устройства делают всю работу:
- открывают и закрывают двери и окна;
- включают розетки, электроприборы и свет;
- перекрывают и включают воду;
- двигают камерами туда-сюда;
- варят кофе и т. д.
Проще всего из этих устройств купить умные лампы и умные розетки — они позволяют включать и отключать электроприборы по команде из хаба.
Умная розетка Sibling Powerswitch-W устанавливается прямо в стену, работает с Алисой. Можно сказать: «Алиса, выключи розетку от утюга», и она выключится
Аналогичная розетка, но вставляется не в стену, а в обычную розетку. Так можно превратить любую розетку в умную, если вас не смущает брусок, торчащий из стены
Умный кран PS Link — его обычно ставят на входную трубу с водой в доме или квартире. Обычно он работает с датчиком протечек: если кто-то не закрыл кран или лопнула труба, то умный кран перекроет всю воду и не устроит потоп. А ещё им можно удалённо перекрыть воду, если вы в отпуске, а перед отъездом забыли это сделать.
Проблемы умного дома
У умного дома три проблемы: энергозависимость, кибербезопасность и просто отстойный софт.
С энергозависимостью всё понятно — если не будет электричества, то умного дома тоже не будет.
С кибербезопасностью такое дело: если кто-то взломает домашнюю сеть, то он сможет управлять всеми умными устройствами в доме.
Но всё это меркнет перед отстойным софтом: нет ещё на святой Руси нормального бесшовного «умного дома», чтобы работал без сбоёв, не требовал сложной настройки, реагировал бы мгновенно и понимал, что нужно пользователю. Ждём компанию Apple.
Устанавливать или нет?
Если вы хотите посмотреть, насколько плохо работают умные дома, однозначно устанавливайте: устройства уже достаточно дешёвые, чтобы поиграть с ними.
Если хотите просто жить и радоваться, то ещё рано: пока нет единого протокола умного дома; и пока всё сделано так коряво, удовольствия от этого умного дома будет крайне мало.
Источник: thecode.media