Глава 1. Мотивация умного дома ФУНКЦИИ

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

по предмету «Технология»

«УМНЫЙ ДОМ»

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………….……………………………….…… 3

Из истории «Умного дома»………………………………………………………..4

Цели проекта……………………………………………………………………….6

Задачи проекта……………………………………………………………………..6

Глава 1. Мотивация умного дома Функции……………………………….…….. 7

1.1. Что такое умный дом ………………………………………………………... 8

1.2. Функции умного дома…………………………………………………………8

1.3. Разные приоритеты………….……………………………………..…………..8

1.4. Более подробно о функциях можно сказать следующее………..…………..9

Глава 2 Теория Варианты решения……………….…………………..………… 14

Умный дом это система

2.1. Система Умного дома……………………………………………………….. 14

2.2. Проводные технологии………………………..……………………………. 15

2.3. Беспроводные технологии…………………..……………………………… 20

2.4. Разработка проекта и его реализация……………………………………… 23

2.5 Экономическая целесообразность Экология………………………………. 26

Заключение …………………………………………………………………….... 29

Библиографический список использованной литературы ………………..….. 30

ВВЕДЕНИЕ

Рисунок внешнего вида умного дома

Глаза прикрою лишь и вижу

над нашим домом без углов

полусферическую крышу,

плывущую среди ветров…

 

В ней солнечные батареи,

как соты в улье, сплетены,

и освещают дом, и греют,

и жизни ток дают они!

 

Мой умный дом, он всё умеет!

готовит робот сотни блюд,

Стирает, моет, гладит, греет,

домашний выполняет труд

Постель ко сну мне приготовит,

пижаму с тапками подаст,

ночник зажжёт у изголовья,

Задания на завтра всем раздаст

 

Из томных недр ароматеки

шафрана запах извлечёт,

и звёзд серебряные реки

причешет гребнем Звездочёт…

 

Вступая в неге в сон грядущий,

невольно думаю о том,

что может быть на свете лучше,

чем мой, любимый, умный дом?!

 

В прошлом веке, с развитием микроэлектроники и появлением микропроцессоров появился новый для того времени лозунг «Каждому прибору-микропроцессор!». По тем временам это было фантастикой!

Невозможно было представить себе прибор, который мог бы выполнять в автоматическом режиме по определённой программе запрограммированную последовательность действий.

Первыми появились научные приборы, которые осуществляли измерения, делали специальные расчёты и после анализировали полученные результаты. За научными приборами человек начал выпускать бытовые приборы. Это были первые кухонные мультиварки, микроволновые печи, стиральные машины-автоматы, сушильные барабаны, посудомоечные машины, телевизионные видеомагнитофоны, проигрыватели-автоматы грампластинок и другая бытовая техника.

На рисунке 1 изображен общий вид дома в разрезе, с «фантастическими» по тем временам функциями.

Рисунок 1 Общий вид умного дома в разрезе

Из истории «Умного дома»

Однако идеи умного дома появились задолго до появления микропроцессоров. Они появились в умах писателей фантастов. Известный писатель Рей Бредбери ещё в далёком 1950 году в рассказе «Будет ласковый дождь» писал про умный дом. В качестве примера я приведу отдельные отрывки из его рассказа.

Что умел делать его умный дом:

В гостиной говорящие часы настойчиво пели: тик-так, семь часов, семь утра, вставать пора!...

Часы продолжали тикать и твердили, твердили свое: девять минут восьмого, к завтраку все готово, девять минут восьмого!

На кухне печь сипло вздохнула и исторгла из своего жаркого чрева восемь безупречно поджаренных тостов, четыре глазуньи, шестнадцать ломтиков бекона, две чашки кофе и два стакана холодного молока.

Сегодня в городе Эллендейле, штат Калифорния, четвертое августа две тысячи двадцать шестого года, — произнес другой голос, с потолка кухни. Он повторил число трижды, чтобы получше запомнили.

Сегодня день рождения мистера Фезерстоуна. Годовщина свадьбы Тилиты. Подошел срок страхового взноса, пора платить за воду, газ, свет.

Где-то в стенах щелкали реле, перед электрическими глазами скользили ленты памятки.

Восемь одна, тик-так, восемь одна, в школу пора, на работу пора, живо, живо, восемь одна!

На улице шел дождь. Метеокоробка на наружной двери тихо пела: «Дождик, дождик целый день, плащ, галоши ты надень…»

Во дворе зазвонил гараж, поднимая дверь, за которой стояла готовая к выезду автомашина…

Алюминиевая лопаточка после завтрака сбросила остатки пищи в раковину, оттуда струя горячей воды увлекла их в металлическую горловину, которая все растворяла и отправляла через канализацию в далекое море. Грязные тарелки нырнули в горячую мойку и вынырнули из нее, сверкая сухим блеском.

Девять пятнадцать, — пропели часы, — пора уборкой заняться.

Из нор в стене высыпали крохотные роботы-мыши. Во всех помещениях кишели маленькие суетливые уборщики из металла и резины. Они стукались о кресла, вертели своими щетинистыми роликами, ерошили ковровый ворс, тихо высасывая скрытые пылинки. Затем исчезли, словно неведомые пришельцы, юркнули в свои убежища. Их розовые электрические глазки потухли. Дом был чист.

У парадного крыльца заскулил продрогнувший пес. Дверь сразу узнала собачий голос и отворилась. Пес вбежал в дом, печатая грязные следы. За ним суетились сердитые мыши — сердитые, что их потревожили, что надо снова убирать! Пёс принюхался и поскреб кухонную дверь, потом лег возле нее, продолжая нюхать. Там, за дверью, плита пекла блины, от которых по всему дому шел сытный дух и заманчивый запах кленовой патоки.

Пять часов. Ванна наполнилась прозрачной горячей водой.

Девять часов. Невидимые провода согрели простыни — здесь было холодно по ночам.

Девять ноль пять. В кабинете с потолка донесся голос:

— Миссис Маклеллан, какое стихотворение хотели бы вы услышать сегодня? Зазвучал тихий музыкальный аккомпанемент.

Умный дом на протяжении всего дня и ночи находился рядом со своими жильцами опекая их, постоянно помогая им и контролируя их действия. Умный дом был постоянным помощником облегчая повседневный домашний труд и оберегал их жизнь и покой.

Цели проекта

В последние годы из средств массовой информации со всех сторон я слышу много рекламы про «умный дом». Мне стало интересно, и появилась мотивация, разобраться в данном вопросе. Изучить его, чтобы иметь представление и понимать, что же такое «умный дом». Узнать про все тонкости этого интересного названия «умный дом». Что он умеет и может делать и какими путями реализуются все эти умные технологии.

Я поставил перед собой цель разобраться, что же собой представляет «Умный дом». Составить для себя ясную картину, какие системы присутствуют в «Умном доме», что они делают.

Понять порядок воплощения в жизнь идеи «Умного дома» и последовательность необходимых действий для достижения этой цели (создания «Умного дома»).

Задачи проекта

Основной задачей проекта «Умный дом» является сбор информации из разных источников:

книги;

интернет;

средства массовой информации (телевидение, кино, радио и т.д.)

связанных или касающихся в той или иной степени темы «Умный дом». Систематизация этой собранной из разных источников информации, её сортировка и выстраивание из проанализированной информации системы знаний по теме «Умный дом».

Что такое умный дом

Четких границ того, где начинается «Умный дом», не существует, но система «Умный дом» для квартир, загородных домов и офисов имеет два основных обязательных критерия:

1. Управление разными подсистемами с единого пульта, то есть централизованное управление. Количество и состав этих систем может быть разным в зависимости от задачи и объекта. Как правило, среди них освещение, водяное и электрическое отопление, кондиционирование, вентиляция, шторы, звук, охранная система и прочие -то есть системы, никак друг с другом не связанные и имеющие разные интерфейсы, благодаря «Умному дому» дают пользователю возможность контролировать и управлять ими с единого пульта, которым может являться смартфон, планшет или специальная настенная панель.

2. Алгоритмы, заложенные в систему, которые реализуют логику слаженной работы всех подсистем для обеспечения комфорта и безопасности пользователя.

Если мы обратимся к энциклопедии получим определение умного дома:

Умный дом (англ. smart house МФА: [sma:t haus], также англ. intelligent building, рус. АСУЗ) — жилой дом современного типа, организованный для проживания людей при помощи автоматизации и высокотехнологичных устройств. Под «умным» домом следует понимать систему, которая обеспечивает безопасность и ресурсосбережение (в том числе и комфорт) для всех пользователей. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам.

Функции умного дома

«Умный дом» для квартиры, загородного дома или офиса включает в себя два больших раздела автоматизации: комфорт и безопасность. К комфорту относятся освещение, климат, звук, шторы, бытовая техника. К безопасности относятся охранная и пожарная сигнализация, видеонаблюдение, контроль протечки воды и утечки газа, контроль электроаварий, контроль доступа. Если под системами безопасности обычно все люди представляют себе их значение и удобство заведения их на единый контроллер, то с системами комфорта можно сказать: «Сколько людей, столько и мнений». Каждый человек по своему видит свой комфорт. Одним нравится привычное управление с помощью выключателей, другим  нужно управление только через смартфон. Поэтому существует множество вариантов управления системой комфорта в умном доме. На рисунке 2 представлен вариант функций заложенных в один из проектов «Умного дома».

У нас в России и в Европе сформировались разные подходы к умному дому.

Основное различие в системах видится скорее в их конкретном предназначении и в подходе реализации.

Разные приоритеты

В Европе приоритеты расставлены в таком порядке:

1. Предназначение: прежде всего энергосбережение и только потом комфорт

2. Подход: максимальная унификация

3. Установка: в Европе проекты автоматизации частных домов и квартир готовит сам разработчик и производитель систем, установкой занимаются обычные, но квалифицированные монтажники, работающие строго по схеме.

В России порядок приоритетов несколько иначе:

1. Предназначение: комфорт и имидж (для высокобюджетных проектов); простейшая охранно-пожарная сигнализация, иногда с функцией GSM-оповещения (для минимальных бюджетов).

2. Подход: строго индивидуальный.

3. Установка: установкой занимаются специалисты. Как правило, они работают со многими производителями систем автоматизации, это позволяет подбирать систему оптимально для решения поставленных задач. Эти же специалисты занимаются проектированием, продажей, монтажом, запуском и в дальнейшем обслуживанием клиентов построенного умного дома.

Рисунок 2 Функции умного дома

Управление освещением

Световые сцены в зависимости от Вашего настроения (отдых, романтика, просмотр фильма, ночь, день, гости, домашняя дискотека, детский праздник и т.д.)

Автоматическое включение/выключение света (при нахождении кого-либо на контролируемой территории, при смене времени дня, по программе)

Диммировать (плавно регулировать) свет для комфортного его восприятия глазом

Умный дом поддерживать нужную температуру в каждой комнате (климат контроль)

Теперь не нужно постоянно нажимать кнопки пульта кондиционера, закрывать/открывать окна. Вы устанавливаете любимую температуру на маленьком экране (термостате) в каждой комнате и наслаждаетесь комфортной температурой.

Ночью температура автоматически понижается на 2-3 градуса для комфортного сна, утром снова повышается.

Умный дом днем, если все уехали на работу/учебу, для экономичности температуру понижает на 3-5 градусов.

Когда Вы уезжаете в командировку/отпуск, умный дом не замерзнет. Температура будет достаточной для того чтобы дом зимой не промерз и в то же время сэкономит расходы на отопление.

Система Мультирум

Слушать фоном музыку в той комнате, где Вы находитесь или во всех комнатах;

При этом достаточно только по одному FM-приемнику, медиа-проигрывателю, спутниковому оборудованию, DVD плееру для всего дома, т.к. сигнал будет направляться от одного источника в ту комнату, где это сейчас необходимо.

Домашний кинотеатр

Давайте примерно посчитаем, сколько действий нужно, чтобы настроить себе уютную атмосферу для просмотра фильма:

Найти нужный диск с фильмом;

Включить телевизор или проектор;

В случае, если используется проектор, возможно, понадобиться развернуть экран;

Если проектор эстетически спрятан под потолком, его нужно оттуда выдвинуть;

Включить DVD-проигрыватель или спутниковый ресивер;

Переключить на нужный канал или соответствующий видео-вход;

Включить аудио-ресивер;

Зашторить жалюзи (шторы) или рольставни;

Настроить соответствующую световую схему, чтобы глазам было комфортно смотреть телевизор;

Ну и наконец, нажать кнопку Play на пульте проигрывателя;

Затем, после просмотра фильма, возможно, потребуется делать все эти шаги в обратном направлении, правда с несколькими уже изменениями в пунктах.

Выбирая сцену «просмотр фильма», все эти действия настраиваются чуть ли не одним нажатием кнопки (фильм, конечно тоже придется Вам выбрать, но уже не из дисков, а из удобной фильмотеки, которую можно отсортировать по жанру или алфавиту).

Управление бытовой техникой

Любой бытовой техникой можно управлять автоматически, если в ней предусмотрено управление с помощью инфракрасного пульта, интерфейса RS-232/485, через протокол TCP/IP или используются различные технологии автоматизации, например LON, KNX и т.д.

Техникой и приборами можно управлять, автоматически по принципу реле - включая или отключая их от электросети (например, электрические радиаторы отопления, система вентиляции в санузлах, кофеварка, охлаждающие вентиляторы, насосы, защита от солнца и дождя, гаражные ворота и т.д.)

Видеонаблюдение

Система видеонаблюдения как правило устанавливается отдельно от всех систем. Однако, встроив ее в Вашу систему «Умный дом», приобретается возможность следить за происходящим на улице, вокруг дома и в других комнатах как с любой настенной жк-панели, домашнего компьютера так и удаленно через интернет;

Вести видео архив всех пришедших гостей, «знать» кто приходил, когда дома никого не было;

Отображать на любом видеоэкране пришедших гостей;

По запросу, получать ММС сообщения (или на e-mail) с изображениями комнат и территории вокруг дома;

Вести видео архив только тогда, когда в поле зрения камеры меняется картинка, что существенно экономит место на жестком диске видео регистратора.

Эффект присутствия в доме

автоматическое включение света в комнатах и преддомовой территории на некоторое время;

открытие и закрытие рольставен;

и т.д.

Система умного дома

Умный дом (рисунок 3), это система в которую входит целый комплекс различных устройств, главной целью которых является полная автоматизация обычных бытовых процессов, плюс эта же система отвечает за энергосбережение строения.

Рисунок 3 Система умного дома

Поскольку «Умный дом» - это объединяющий все в доме пульт управления, то его ценность пропорциональна тому, к какому количеству систем он сможет подключиться. Если мы можем интегрировать радиаторы и теплый пол, но не сможем управлять кондиционером, то ценность системы уменьшается. Если при уходе из дома мы одной кнопкой отключаем свет и обогрев, но не выключаем музыку, то это также недостаток.

Управление светом, обогревом и различные датчики (температуры, движения, протечки, открывания двери) - обязательное функции любой системы, можно сказать, что это необходимый минимум. Мы получаем основные элементы, связанные с комфортом и безопасностью, они же и самые востребованные, так как их полезность достаточно очевидна.

Далее идут различные дополнительные возможности, которые могут быть необходимы не всем. Это, например, связь с охранной и пожарной сигнализацией, управление домофоном, вентиляцией, котлом отопления, бойлером горячей воды и различными системами водоснабжения и канализации, звуком. Сложность в том, что не все системы имеют возможность внешнего к ним подключения, например, котлы отопления, генераторы, панели сигнализации зачастую являются системами «в себе», то есть без очевидных вариантов контроля и управления с «Умного дома». Здесь включается инженерная мысль и поиск вариантов подключения, желательно без потери гарантии на управляемые приборы, что не всегда возможно.

Также в полноценной системе (рисунок 4) всегда должен быть вариант перехода на ручное управление.

Рисунок 4 Вариант структуры системы умного дома

Проводные технологии

Первые проекты умного дома были реализованы проводными технологиями. Говоря простым языком к каждому устройству были проложены провода электропитания и управляющие провода позволяющие управлять данным устройством. На рисунках 5 и 6 представлены варианты, когда к каждому исполнительному устройству протянут от пульта управления отдельный провод.

Рисунок 5 Пример проводного решения первого этажа «умного дома»

Рисунок 6 Пример электрической схемы соединений устройств «умного дома»

Вариант построения управления с помощью компьютерной сети представлен на рисунках 7 и 11.

Рисунок 7 Пример электрической схемы соединений устройств «умного дома» на базе компьютерной сети

На рисунке 8 представлен один из вариантов исполнительного программируемого устройства, с помощью которого можно управлять домашними приборами. Управляющие электропровода отдельных устройств подключаются непосредственно к электрическим клеммам, питания устройства, и в нужное время программатор включает свет, электрический чайник, вентилятор или иной бытовой прибор.

Рисунок 8 Пример контроллера «умного дома» управляющего электрическими потребителями

Первые попытки решения возложенных задач реализовывались проводными технологиями, однако при развитии проводных технологий «умного дома» разработчики столкнулись со сложным и трудоёмким процесс в конце концов вылившимся в очень большое количество управляющих проводов (рисунок 9) подключенных к системе управления (центральному процессору «мозгу»).

Рисунок 9 Распределительный шкаф электропитания «умного дома»

 

Рисунок 10 Внешний вид пульта проводного управления «умного дома»

В качестве развития проводных технологий появилась схема закольцованной сети, когда не надо было тянуть от каждого управляющего устройства отдельный провод управления к центральному пульту, а достаточно было подсоединить устройство пропуская схему кольца через него. Это сильно упростило электрическую схему управляющих проводов.

Рисунок 11 Пример электрической схемы соединений устройств «умного дома» кольцевой компьютерной сети

Управление современного «Умного дома» (рисунок 12) может быть выполнено как по схеме «кольцо», так и по схеме «звезды», а также может совмещать несколько компьютерных сетей управления различными устройствами и приборами.

Рисунок 12 Пример электрической схемы соединений устройств «умного дома» на базе нескольких компьютерных сетей

В Японии были разработаны умные интеллектуальные контроллеры (рисунок 13), которые находясь в силовом щите управления могли программно настраивать режим работы конкретного потребителя. С помощью таких контроллеров можно было получить отчёт о работе конкретного устройства. Также можно было запрограммировать работу потребителя во времени.

Рисунок 13 Пример силового электрощита питания и управления потребителями «умного дома»

Беспроводные технологии

Все эти устройства управлялись с помощью пульта управления. Управление реализовывалось как с помощью отдельного пульта управления конкретных систем (рисунок 10 и 14), так и с единого пульта (рисунок 19). В последствии в качестве пульта управления стали использовать программу устанавливаемую или на ноутбук (компьютер) или смартфон (рисунок 20).

Рисунок 14 Примеры локальных пультов проводного управления системами «умного дома»

Видя сложность такой реализации и возникающую трудоёмкость восстановления системы в случае отказа или выхода из строя отдельного устройства, поиск обрыва отдельного провода или его замыкания, следовавший за ним дальнейший ремонт оборудования восстановление системы разработчики думали о построении системы умного дома на другой технологии.

Решение пришло само собой при появлении беспроводных технологий появившихся при развитии систем и устройств сотовой связи.

Это был отличный выход из тупиковой ситуации.

Последние пару лет бурно развивается направление построения системы умного дома на беспроводной технологии (рисунок 15).

Рисунок 15 Подключение устройств умного дома по беспроводной технологии

Каждое устройство или оборудование имеет свой небольшого размера приёмник и передатчик (рисунок 16), к которому по проводу подключено данное устройство, ну а далее связь с центральным пультом идёт по воздуху с помощью или электромагнитных волн или по каналу инфракрасного излучения

Рисунок 16 Образцы модулей приёмо-передатчиков для беспроводного подключения исполнительных устройств умного дома

В результате на сегодняшний день вопросы по структуре построения умного дома решены полностью. Имеющиеся возможности позволяют построить систему умного дома с любыми возможностями, а унификация комплектующих и исполнительных устройств позволила удешевить стоимость проекта. На рисунке 17 представлен один из вариантов функциональной схемы «Умного дома», и один из вариантов распределительного шкафа электропитания (рисунок 18) этого проекта «Умного дома».

Рисунок 17 Общая функциональная схема «умного дома»

Рисунок 18 Распределительный шкаф электропитания «умного дома»

 

Рисунок 19 Вариант центрального пульта управления «умного дома»

Сегодня возможно управление умным домом с центрального пульта управления в виде большого тактильного экрана, с домашнего компьютера или ноутбука или планшета, пульта управления на базе компьютерной клавиатуры вплоть до любого карманного смартфона или сотового телефона. Также управление умным домом возможно из любой точки земного шара где есть компьютерная сеть «Интернет»

Рисунок 20 Подключение к умному дому по сети сотовой связи

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В заключении я хочу сказать, что поставленная цель достигнута. У меня есть чёткое представление, что такое «Умный дом».

Какие функции он может выполнять. Каким образом построена его система управления, по какой схеме она реализована, с помощью каких приборов она управляет бытовой техникой. Из каких комплектующих она собрана. С помощью каких устройств я могу её запрограммировать, управлять ею, а в случае моего отъезда во время отпуска (даже в другую страну, находящуюся на другом конце света или даже на другом континенте) – каким образом я могу контролировать и управлять своими умными приборами в моём «Умном доме».

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://e-libra.su/read/321450-budet-laskovij-dozhd....html

2. https://lifehacker.ru/2017/07/24/umnyj-dom-rubetek/

3. http://znayteplo.ru/otoplenie/elektronika-dlya-otopleniya/chto-takoe-umnyj-dom-i-kak-on-rabotaet/

4. https://www.asutpp.ru/elektrika-v-kvartire/sistema-umnyj-dom.html

5. http://www.remotvet.ru/questions/7393-chto-mozhet-umnyj-dom.html

6. http://fb.ru/article/354807/chto-takoe-umnyiy-dom-kratko-o-plyusah-i-minusah

7. http://uborkakvarti.wmsite.ru/_mod_files/ce_images/photoalbum/smart_house.jpg

8. http://info-step.ru/wp-content/gallery/smart-home/thumbs/thumbs_lang_infra_ymnd.jpg

9. http://komfort.site/wp-content/uploads/2017/08/zwave_intro-01.jpg

10. http://visioservice.ru/image/catalog/umnyi-dom-2.jpg

11. http://images.myshared.ru/9/899719/slide_4.jpg

12. http://www.tria-komm.ru/automatics/controller/stand/stand_front.jpg

13. http://region-climat.ru/content/uploads/2016/10/systemi-umnyj-dom.jpg

14. http://my-building.info/uploads/posts/2017-08/kak-umnyy-dom-berezhet-dom_1.jpg

15. http://fis.ru/popup_imgs/31744428.jpg

16. http://dp59.ru/wp-content/uploads/2017/09/400919554.jpg

17. https://myslide.ru/documents_3/c410fd510b5ec326e103fae6152e2e62/img4.jpg

18. http://proumnyjdom.ru/wp-content/uploads/2016/08/provodka-dlya-umnogo-doma1.jpg

 

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

по предмету «Технология»

«УМНЫЙ ДОМ»

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………….……………………………….…… 3

Из истории «Умного дома»………………………………………………………..4

Цели проекта……………………………………………………………………….6

Задачи проекта……………………………………………………………………..6

Глава 1. Мотивация умного дома Функции……………………………….…….. 7

1.1. Что такое умный дом ………………………………………………………... 8

1.2. Функции умного дома…………………………………………………………8

1.3. Разные приоритеты………….……………………………………..…………..8

1.4. Более подробно о функциях можно сказать следующее………..…………..9

Глава 2 Теория Варианты решения……………….…………………..………… 14

Умный дом это система

2.1. Система Умного дома……………………………………………………….. 14

2.2. Проводные технологии………………………..……………………………. 15

2.3. Беспроводные технологии…………………..……………………………… 20

2.4. Разработка проекта и его реализация……………………………………… 23

2.5 Экономическая целесообразность Экология………………………………. 26

Заключение …………………………………………………………………….... 29

Библиографический список использованной литературы ………………..….. 30

ВВЕДЕНИЕ

Рисунок внешнего вида умного дома

Глаза прикрою лишь и вижу

над нашим домом без углов

полусферическую крышу,

плывущую среди ветров…

 

В ней солнечные батареи,

как соты в улье, сплетены,

и освещают дом, и греют,

и жизни ток дают они!

 

Мой умный дом, он всё умеет!

готовит робот сотни блюд,

Стирает, моет, гладит, греет,

домашний выполняет труд

Постель ко сну мне приготовит,

пижаму с тапками подаст,

ночник зажжёт у изголовья,

Задания на завтра всем раздаст

 

Из томных недр ароматеки

шафрана запах извлечёт,

и звёзд серебряные реки

причешет гребнем Звездочёт…

 

Вступая в неге в сон грядущий,

невольно думаю о том,

что может быть на свете лучше,

чем мой, любимый, умный дом?!

 

В прошлом веке, с развитием микроэлектроники и появлением микропроцессоров появился новый для того времени лозунг «Каждому прибору-микропроцессор!». По тем временам это было фантастикой!

Невозможно было представить себе прибор, который мог бы выполнять в автоматическом режиме по определённой программе запрограммированную последовательность действий.

Первыми появились научные приборы, которые осуществляли измерения, делали специальные расчёты и после анализировали полученные результаты. За научными приборами человек начал выпускать бытовые приборы. Это были первые кухонные мультиварки, микроволновые печи, стиральные машины-автоматы, сушильные барабаны, посудомоечные машины, телевизионные видеомагнитофоны, проигрыватели-автоматы грампластинок и другая бытовая техника.

На рисунке 1 изображен общий вид дома в разрезе, с «фантастическими» по тем временам функциями.

Рисунок 1 Общий вид умного дома в разрезе

Из истории «Умного дома»

Однако идеи умного дома появились задолго до появления микропроцессоров. Они появились в умах писателей фантастов. Известный писатель Рей Бредбери ещё в далёком 1950 году в рассказе «Будет ласковый дождь» писал про умный дом. В качестве примера я приведу отдельные отрывки из его рассказа.

Что умел делать его умный дом:

В гостиной говорящие часы настойчиво пели: тик-так, семь часов, семь утра, вставать пора!...

Часы продолжали тикать и твердили, твердили свое: девять минут восьмого, к завтраку все готово, девять минут восьмого!

На кухне печь сипло вздохнула и исторгла из своего жаркого чрева восемь безупречно поджаренных тостов, четыре глазуньи, шестнадцать ломтиков бекона, две чашки кофе и два стакана холодного молока.

Сегодня в городе Эллендейле, штат Калифорния, четвертое августа две тысячи двадцать шестого года, — произнес другой голос, с потолка кухни. Он повторил число трижды, чтобы получше запомнили.

Сегодня день рождения мистера Фезерстоуна. Годовщина свадьбы Тилиты. Подошел срок страхового взноса, пора платить за воду, газ, свет.

Где-то в стенах щелкали реле, перед электрическими глазами скользили ленты памятки.

Восемь одна, тик-так, восемь одна, в школу пора, на работу пора, живо, живо, восемь одна!

На улице шел дождь. Метеокоробка на наружной двери тихо пела: «Дождик, дождик целый день, плащ, галоши ты надень…»

Во дворе зазвонил гараж, поднимая дверь, за которой стояла готовая к выезду автомашина…

Алюминиевая лопаточка после завтрака сбросила остатки пищи в раковину, оттуда струя горячей воды увлекла их в металлическую горловину, которая все растворяла и отправляла через канализацию в далекое море. Грязные тарелки нырнули в горячую мойку и вынырнули из нее, сверкая сухим блеском.

Девять пятнадцать, — пропели часы, — пора уборкой заняться.

Из нор в стене высыпали крохотные роботы-мыши. Во всех помещениях кишели маленькие суетливые уборщики из металла и резины. Они стукались о кресла, вертели своими щетинистыми роликами, ерошили ковровый ворс, тихо высасывая скрытые пылинки. Затем исчезли, словно неведомые пришельцы, юркнули в свои убежища. Их розовые электрические глазки потухли. Дом был чист.

У парадного крыльца заскулил продрогнувший пес. Дверь сразу узнала собачий голос и отворилась. Пес вбежал в дом, печатая грязные следы. За ним суетились сердитые мыши — сердитые, что их потревожили, что надо снова убирать! Пёс принюхался и поскреб кухонную дверь, потом лег возле нее, продолжая нюхать. Там, за дверью, плита пекла блины, от которых по всему дому шел сытный дух и заманчивый запах кленовой патоки.

Пять часов. Ванна наполнилась прозрачной горячей водой.

Девять часов. Невидимые провода согрели простыни — здесь было холодно по ночам.

Девять ноль пять. В кабинете с потолка донесся голос:

— Миссис Маклеллан, какое стихотворение хотели бы вы услышать сегодня? Зазвучал тихий музыкальный аккомпанемент.

Умный дом на протяжении всего дня и ночи находился рядом со своими жильцами опекая их, постоянно помогая им и контролируя их действия. Умный дом был постоянным помощником облегчая повседневный домашний труд и оберегал их жизнь и покой.

Цели проекта

В последние годы из средств массовой информации со всех сторон я слышу много рекламы про «умный дом». Мне стало интересно, и появилась мотивация, разобраться в данном вопросе. Изучить его, чтобы иметь представление и понимать, что же такое «умный дом». Узнать про все тонкости этого интересного названия «умный дом». Что он умеет и может делать и какими путями реализуются все эти умные технологии.

Я поставил перед собой цель разобраться, что же собой представляет «Умный дом». Составить для себя ясную картину, какие системы присутствуют в «Умном доме», что они делают.

Понять порядок воплощения в жизнь идеи «Умного дома» и последовательность необходимых действий для достижения этой цели (создания «Умного дома»).

Задачи проекта

Основной задачей проекта «Умный дом» является сбор информации из разных источников:

книги;

интернет;

средства массовой информации (телевидение, кино, радио и т.д.)

связанных или касающихся в той или иной степени темы «Умный дом». Систематизация этой собранной из разных источников информации, её сортировка и выстраивание из проанализированной информации системы знаний по теме «Умный дом».

Глава 1. Мотивация умного дома ФУНКЦИИ

В последние годы из средств массовой информации со всех сторон я слышу много рекламы про «умный дом». Мне стало интересно и появилась мотивация, разобраться в данном вопросе. Изучить его, чтобы иметь представление и понимать, что же такое «умный дом». Узнать про все тонкости этого интересного названия «умный дом». Что он умеет и может делать и какими путями реализуются все эти умные технологии.

Словосочетание «умный дом», казалось бы, давно у всех на слуху, тем не менее, оно уже много лет не выходит из моды, и ярлык Smart вешают на очень большое количество выпускаемой техники, вплоть до самой мелкой. Получается, что «умный дом» применимо и к сложной дорогостоящей автоматике, и к дешевому цоколю для лампочки с управлением через Bluetooth. Такой маркетинг вносит сумятицу в понимание значения этого словосочетания у всех причастных людей: строителей, дизайнеров и, конечно, самих пользователей продукта. С одной стороны, фирма интегрирует систему в квартире за несколько миллионов рублей, а с другой - «полный комплект» от известного китайского производителя продается за пару сотен долларов.

Что такое умный дом

Четких границ того, где начинается «Умный дом», не существует, но система «Умный дом» для квартир, загородных домов и офисов имеет два основных обязательных критерия:

1. Управление разными подсистемами с единого пульта, то есть централизованное управление. Количество и состав этих систем может быть разным в зависимости от задачи и объекта. Как правило, среди них освещение, водяное и электрическое отопление, кондиционирование, вентиляция, шторы, звук, охранная система и прочие -то есть системы, никак друг с другом не связанные и имеющие разные интерфейсы, благодаря «Умному дому» дают пользователю возможность контролировать и управлять ими с единого пульта, которым может являться смартфон, планшет или специальная настенная панель.

2. Алгоритмы, заложенные в систему, которые реализуют логику слаженной работы всех подсистем для обеспечения комфорта и безопасности пользователя.

Если мы обратимся к энциклопедии получим определение умного дома:

Умный дом (англ. smart house МФА: [sma:t haus], также англ. intellige