Технология «Умный дом»

Статья последний раз была обновлена 26.07.2023

Модная тенденция или назревшая потребность?

Умный дом – это общепринятое название технологии автоматизации жилых помещений. Само понятие автоматизации не ново и широко применяется в промышленности, вернее сказать, является базовым для любого современного производственного участка. Именно на базе индустриальных стандартов начинали проектироваться первые технологии умного дома, но реализация проектов и коммерческие предложения не всегда встречали поддержку среди рядовых граждан, этому препятствовали дороговизна и ряд предубеждений, о которых я расскажу немного позже.

Подобные технологии имеют и другое определение – домашняя автоматизация, по сути, автоматизация дома, квартиры или бытовой деятельности. Домашняя автоматика призвана выполнять такие функции, как централизованное управление освещением, отоплением, вентиляцией, кондиционированием воздуха, эти и другие возможности наиболее привлекательны для сферы ЖКХ.

Единый комплекс умного дома позволяет удаленно управлять бытовой техникой, замками безопасности ворот и дверей и любыми другими теоретически управляемыми объектами здания или квартиры, что позволяет обеспечить повышенное удобство, комфорт, энергоэффективность и безопасность. Такие комплексы могут обеспечить повышение качества жизни для престарелых, инвалидов и других нуждающихся в помощи лиц, которые в противном случае вынуждены обращаться к услугам сиделок, воспитателей или в специализированные учреждения за сестринским уходом. Для многих граждан с подобными особенностями умный дом способен стать другом и помощником в бытовых вопросах. Одна из главных задач, которую решает внедрение автоматики для дома – это не только создание комфортного для проживания пространства, но и банальная экономия при рациональном расходовании электроэнергии и других тарифицируемых услуг.

Высокий потенциал технологий домашней автоматизации изначально признавался профессионалами, но только некоторые состоятельные граждане старались получить доступ к этим инновациям еще до их широкого распространения на рынке. Влияла на это стоимость решений умного дома и отсутствие комплексного подхода к реализации. По всему миру технология автоматизации жилья зарекомендовала себя уже давно, но в отечественном сегменте рынка на подобное оборудование не наблюдается повышенный спрос. В наших экономических реалиях, при существующей системе тарифов и услуг, уровне работы служб ЖКХ в целом, данная современная технология не является общепризнанным стандартом, но представляется передовой.

Мифы об умном доме

Многие сомневаются в целесообразности установки подобных смарт-систем в небольшом помещении, но комфорт реализуемый через климат-контроль, контроль утечек воды и газа, управление освещением ощутим в любом по размерам жилье. Ну а если у вас большая квартира или загородный дом, то ваша экономия при использовании системы будет существенна и пропорциональна квадратуре.

Потенциальный заказчик умного дома озадачен тем, насколько технологически сложно и трудоемко установить систему у себя дома, не будет ли нагружаться при этом электросеть и увеличиваться потребление электроэнергии?

По первой проблематике можно сказать следующее: сложная разветвленная система (около 120 модулей на один центральный контроллер), управляемая из любой точки дома и за его пределами, всегда потребует профессионального монтажа и настройки оборудования. Но существуют и базовые комплекты, которые легко можно установить самому. Эти коробочные комплекты в дальнейшем можно встроить в единую систему. Например, у нас есть в наличии комплект (другое название – «сет») из диммируемой розетки и брелка – пульта управления. Диммирующий модуль вставляется в розетку электропитания и электроприбор подключается через него, брелок или пульт уже настроен на связь с этим устройством и передает на него сигналы при нажатии. В результате мы можем включать/отключать подачу тока к осветителю и плавно регулировать уровень освещения в помещении. Существуют и другие комплекты, которые любой желающий может установить самостоятельно.

Теперь вторая проблематика. Модули системы, как правило, поглощают энергии не больше 2 Вт в активном режиме, и гораздо меньше в режиме ожидания. Мощность нескольких десятков одновременно работающих модулей сопоставима мощности небольшой лампы накаливания (50 Вт). Это неудивительно, ведь экономия электричества находится в приоритете. Эта задача решается сразу несколькими вариантами использования. С удобных панелей управления или с пульта можно отключить любой неиспользуемый бытовой электроприбор, создать расписание режимов работы осветительных приборов по временным отрезкам. Что касается ситуационных режимов – то тут технологии умного дома предоставляют широкие возможности: различные сценарии реакции на события изменения естественной освещенности; реакция на присутствие/отсутствие людей в помещении включением или отключением света и многие другие.

К вопросу о дороговизне и имиджевой направленности умного дома. Разумеется, новейшие приборы для бытового применения, размещенные в разработанных профессиональными дизайнерами корпусах, зачастую воспринимаются как предметы роскоши. Но в этом нет ничего предосудительного, так как процессы создания дизайна устройств идут неотрывно от процессов технического усовершенствования. Стоимость многих сетов в настоящее время снижена настолько, что позволяет продавать их на входе в торговые залы магазинов продовольственных товаров.

Как работает умный дом?

Итак, мы уже знаем, что на пути технологий умного дома в каждую квартиру или загородный коттедж стоит несколько предубеждений. Еще совсем недавно, подобные технологии оставались для рядовых граждан в тени и имели репутацию креативной игрушки. Но рост строительства индивидуального загородного жилья, развитие инфраструктуры городов, появление крупных торговых центров и высотных зданий в мегаполисах привело с одной стороны к осознанию необходимости внедрения автоматизированных систем, а с другой стороны к удивлению: «Как же все это работает?».

Оказавшись в теплом помещении огромного торгового центра, человек задается вопросом: «Как же поддерживается стабильная температура в этом здании?». И это не удивительно, мы давно привыкли к тому, что если зал большой, то в нем наверняка холодно или трудно дышать при большой концентрации посетителей. В современных зданиях летом прохладно, а зимой тепло, это достигается установкой промышленных систем отопления и кондиционирования, эти устройства, как правило, скрыты и здание проектируется изначально под установку подобных систем. Но для реакции всех исполнительных устройств на события изменения погодных условий за пределами помещения или внутри комплекса, в зависимости от которых происходит динамичная смена температурных режимов – нужна автоматизация. Автоматическое изменение яркости освещения в зависимости от времени суток – еще один пример такой автоматизации. Вообще, крупный торговый центр или высотное здание – это самый яркий пример успешной эксплуатации умной автоматики, без нее энергозатраты такого культурно-развлекательного учреждения были бы колоссальны.

Иногда, покидая такое заведение в часы закрытия, посетитель отмечает ту скорость, с которой сворачиваются все активные процессы в здании. Создается правильное впечатление, что всеми системами управляет оператор за пределами торговых залов. В рамках общей автоматизированной системы можно контролировать процессы подачи электричества, освещения, отопления, нецелевого потока воды и других подобных утечек, исключая тем самым перерасход.

Этот пример можно перенести и в ваш дом или квартиру! Аналогичные системы и оборудование, адаптированные для бытового применения, уже производятся на многих предприятиях. А управлять умным домом можно с обычного смартфона!

Причем тут смартфон?

Раньше производители оборудования для умного дома ограничивали перечень доступных для установки софта гаджетов и устройств, а ведь подобная техника имеет свойство быстро морально устаревать. Также локализация программного обеспечения оставляла желать лучшего. Разработчики приборов просто не поспевали за динамически изменяющимся рынком мобильных устройств, часто предлагая рынку архаичные аналоговые комплексы родом из промышленности.

Существовали сложности с портированием приложений для умного дома на портативные устройства от разных производителей, с различной архитектурой и предустановленными операционными системами. Для собственных разработок в качестве бэкграунда часто использовались всевозможные дистрибутивы Linux, встраиваемые операционные системы типа QNX или Windows Embedded. Я не хочу сказать, что все умные дома теперь на Android, речь идет именно о популяризации, сокращении дистанции до конечного пользователя и облегчении разработки ПО для комплексов в целом. Бытовых комплексов. Кстати, в промышленности до сих пор активно используются приборы для автоматизации, программируемые аналоговым способом или через специальные среды разработки на Basic-подобных языках (как вариант).

Надо сказать, что популярность умного дома значительно увеличилась за последнее десятилетие в связи с повсеместным распространением смартфонов на базе популярных операционных систем Android и iOS. Это в определенной степени стандартизировало разработку софта под домашнюю автоматику и другие встраиваемые системы. Теперь небольшим вендорам не обязательно снабжать каждый модуль отдельными средствами управления, или «замыкать» всю систему на гаджеты собственного производства, которые необходимо обслуживать. Теперь можно выпустить приложение для популярной платформы, а пользователь сам решит на какое устройство его устанавливать. Концептуально смартфон или планшет идеально подходят для управления умным домом, что в некотором роде связало их развитие с популяризацией домашней автоматизации.

Доступная домашняя автоматизация

Сейчас уже можно утвердительно заявить, что технологии гражданской автоматизации – это не просто ближайшее будущее современного общества, а настоящее. Но на пути становления любое новшество встречается предосудительно. Для неосведомленного человека, незнакомого с доступными реализациями домашней автоматизации, самое первое сомнение – это дороговизна существующих на рынке решений. Мы уже пытались разобрать эту проблему немного выше, и даже определили ее как миф. Конечно нельзя безапелляционно заявить, что это дешево, но уже сейчас многие компании предлагают готовые комплекты оборудования и универсальные встраиваемые системы – которые подойдут обладателям среднестатистического жилья!

Распределенная многокомпонентная система часто требует немалых финансовых вложений, но существуют и малобюджетные решения. Важен и способ реализации, то насколько ваше жилье готово к преобразованиям. Для связи устройств между собой потребуется прокладка информационных и силовых кабелей, это можно сделать при строительстве дома или в процессе внутренней отделки, ремонта. Можно составить карту проводки и наращивать функциональность постепенно, последовательно приобретая отдельные модули комплекса умного дома. Многие производители нацеливаются именно на постепенное вовлечение клиента, через установку отдельных компонентов.

Для старта проекта автоматизированной системы управления домом необходимым является только некоторое оборудование, центральные элементы системы (контроллер). На рынке широко представлены и беспроводные решения, когда исполнительные и управляющие элементы связываются между собой по зашифрованным беспроводным каналам связи. Существуют и устройства передающие информацию по силовым кабелям (PLC), в этом случае ваша электрическая проводка становится не только источником питания, но и системой связи и обмена данными всех умных устройств дома между собой. Последний пример – редкое явление на рынке подобных услуг, данный способ подключения не прошел испытание временем, тому виной помехи в отечественных электросетях. Все эти особенности влияют на ценовую политику поставщиков оборудования и монтажных организаций.

Многообразие готовых решений, максимально адаптированных для конечного пользователя, с разным уровнем предпочтений и материальных возможностей, открывает новые перспективы для повсеместного внедрения систем автоматики для дома. Все это говорит о том, что головокружительных затрат можно избежать и одновременно ощутить себя в центре самых передовых веяний современного мира!