Идентификация хозяина и жильцов

- по изображению лица;

- по голосу;

- по номерам автомобиля;

- по Вашим координатам;

- по отпечатку пальцев;

- по электронному ключу;

- по кодовому номеру/слову

Эффект присутствия в доме

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

открытие и закрытие рольставен;

и т.д.

Оповещение о важных событиях

напоминать о дне рождения жены/мужа, друга, родственника;

о том, что принесли почту;

стирка закончилась;

сауна нагрелась, бассейн наполнился.

Удаленное информирование о происходящих событиях дома

sms;

телефонный звонок;

icq

Оплата коммунальных платежей и услуг

Снимать показания со счетчиков электроэнергии, газа, воды и производить безналичные расчеты, по предварительно настроенным счетам и реквизитам получателя;

Оплату коммунальных услуг также можно автоматизировать по выставляемым счетам, которые доставляются по почте. Такой счет, как правило, содержит штрих-код, по которому определяется сумма оплаты и номер счета, поднеся такой счет к специальному сканеру или сфотографировав его на телефон, счет будет автоматически оплачен.

Платежи за сотовую связь, домашний интернет, домашний телефон;

Система автоматически отслеживает, какие платежи были сделаны в этом месяце, а какие еще нужно оплатить.

Система постоянно ведёт учёт счетов и их оплаты. Хозяин в любой момент может прочитать отчёт по платежам.

Этот список можно продолжать очень долго. Новые функциональные возможности появляются каждый месяц

.
Глава 2  ВАРИАНТРЫ Решения

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