«Умный дом» своими руками, делаем интеллектуальную цифровую систему в своей квартире

Содержание:

Создать и настроить умный дом может каждый, причем в рамках весьма скромного бюджета и без особых усилий. Благодаря современным беспроводным технологиям вам даже не придется менять электропроводку, чтобы добавить интеллектуальные функции по управлению освещением, обогревом, видеонаблюдением, уборкой и многим другим.

Естественно, чем больше умных систем вы хотите получить, тем сложнее и дороже оборудовать жилье. Но плюс в том, что расширять схему умного дома в квартире можно постепенно, добавляя элементы по мере необходимости. Главное, подобрать универсальное «сердце», к которому легко подключать новые датчики и устройства.

Система умный дом в санузле

Подобные цепочки могут быть очень обширными и длинными, ограничиваясь лишь фантазией изобретателя и имеющимися в его распоряжении средствами

Важно отметить, что большинство регистрирующих то или иное событие датчиков не являются дефицитными или редкими изделиями, и практически повсеместно находятся в свободной продаже. А для их изготовления необходимо три вещи: точно понимание того, что требуется получить, умение искать и анализировать информацию (благо, интернет всегда готов прийти на помощь) и, разумеется, определенная денежная сумма, которою необходимо потратить на приобретение нужных датчиков, реле, проводов и так далее

Хорошим примером подобной «умной» цепочки может послужить санузел (уборная), зайдя в который автоматически включится свет (сработает установленный в санузле так называемый датчик объема), затем, покинув помещение, свет выключится, и сигнал об этом поступит на реле электромотора активной вентиляции, которая, осуществив проветривание, автоматически отключится спустя несколько минут (сработает очередное реле). Подобная система полностью автономна и, при использовании качественных комплектующих, чрезвычайно надежна и долговечна.

С интерактивно-дистанционными системами все еще проще. В наши дни, развитие средств связи достигло таких высот, что беспроводный доступ к любому сетевому устройству можно получить откуда угодно. Тем более что в специализированных магазинах представлено масса таких устройств, способных держать связь средствами сети интернет и осуществлять полноценное дистанционное управление, обратную связь и многое другое. Отличным примером комбинации таки устройств может стать камера видеонаблюдения, подключенная к Всемирной Сети и современный сотовый телефон (смартфон или КПК).

Видеокамера может находиться, к примеру, в детской комнате и транслировать картинку на телефон родителя, который, не находясь дома, будет знать все, что в наблюдаемой комнате происходит. Вариантов подобных комбинаций «камера – телефон» очень много. Вместо телефона может выступать ноутбук, планшет или компьютер на работе, а вместо видеокамеры – специальный контроллер, через который можно управлять бытовой техникой, электропитанием, освещением и многим другим.

Иным решением может стать более сложная, но и намного более функциональная схема. В основе «умного дома» лежит особый центр управления (может быть приобретен в специализированных магазинах). К центру управления можно подключить совершенно любое цифровое устройство, каждое из которых способно информировать своего хозяина отсылая ему оповещения на телефон (планшет, КПК, смартфон) обо всех событиях, которые были зафиксированы. Помимо информации в виде оповещений, хозяине может дистанционно управлять этими устройствами, формируя так называемую обратную связь.

Так, например, можно отключить электрические розетки, когда ребенок остался один дома, выключить забытый утюг, заранее, перед приходом домой, прогреть теплые полы, дистанционно запустить запись любимой телепередачи и совершить любое другое действие. Более того, на основе управляющего центра можно реализовывать самые разнообразные «умные» цепочки последовательности действий без участия человека, но под его контролем. Хорошо продуманная схема способна существенно упростить быт, лишив человека рутины, и полностью исключить такой фактор, как «забывчивость».

Повсеместно доступный интернет позволил решить проблему двусторонней связи с «умным» домом. А разнообразные устройства (от смартфона и до цифрового датчика дыма) сделали возможным реализовать любую «умную» схему, цепочку или последовательность. В совокупности с этим, в свободной продаже обозначился достаточно объемный ассортимент датчиков, реле, видеокамер и многих других устройств, способных превратить концепцию «умный дом» в действительно доступное решение.

Что необходимо для создания Умного дома

Прежде чем заняться установкой интеллектуальной системы, необходимо создать грамотный проект и приобрести необходимое оборудование. В зависимости от назначения системы и комплекса задач, которые она призвана решать, а также личных предпочтений хозяина жилища набор устройств может отличаться. Однако специалисты выделяют ряд элементов, которые входят в базовую комплектацию.

Название устройства	Описание и назначение
Контроллер или хаб	Является «мозговым» центром системы. Его основными функциями являются: сбор и анализ информации, поступающей со всех датчиков и приборов, установленных в доме; определение текущих задач для каждого устройства согласно заданной программе.
Датчики	Фиксируют изменения, происходящие в доме и снаружи, контролируют включение и отключение аппаратуры, передают информацию на центральный хаб. К ним относятся: датчики движения, утечки газа, протечки воды, задымления и т. п.
Актуаторы	Отвечают за выполнение команд, поступающих к ним с контроллера. Ярким примером служит электрическое реле, которое по сигналу включает или выключает свет в помещениях.
Устройства управления	Само название отражает цель и назначение данных устройств. К ним относятся пульты ДУ, если управление системой осуществляется дистанционно, сенсорные панели, кейпады и т. п.

Другими, не менее важными и обязательными элементами являются:

мониторы, на которые будет подаваться видеоинформация;
камеры видеонаблюдения;
программы-приложения для мобильных устройств;
облачные сетевые каналы, упрощающие дистанционное подключение и управление аппаратурой.

Как сделать умный дом своими руками в вашей квартире?

Развитие умных домов в нашей стране становится более популярным. С каждым годом новые технологии все чаще используются в бытовых сферах, но данное удовольствие достаточно дорогое и поэтому создать умный дом своими руками становиться целью тех, кто умеет рационально и эффективно использовать денежные средства.

Полки магазинов встречают ассортиментом умных вещей для дома всевозможных брендов, в том числе по бюджетным ценам. Такие компоненты делают возможным самостоятельное создание бюджетного умного дома своими руками. Умные чайники, увлажнители воздуха.

Датчики протечки, дыма, система охраны и другие приспособления предлагают бюджетную автоматизацию тех или иных бытовых сфер.

При использовании таких компонентов жизнь становится проще и приятнее, автоматизируя рутинные процессы. Дома поддерживается микроклимат, в котором комфортно жить. Свет автоматически включается и гаснет при присутствии человека в помещении.

Чайник подогревает воду утром к моменту подъема. Такие устройства предлагают неоспоримые плюсы, поддерживая комфортные условия нашего пребывания. Построив умный дом своими руками мы получаем много преимуществ.

Услуги по обустройству умных домов в интернете предоставляет громадное количество компаний. Такие компании предлагают проведение полной автоматизации дома или квартиры. Цены на это удовольствие не обоснованно завышены, бюджетным этот вариант назвать сложно.

Умный дом «под ключ» предполагает автоматизирование части функционала, которая в конкретном месте будет неуместной, либо не востребованной. В этот момент возникает вопрос – как провести автоматизацию самостоятельно и сделать простой умный дом самому.

Монтаж системы

После того как все подготовительные работы выполнены, определены цели и задачи, можно приступать непосредственно к монтированию оборудования и прокладке кабеля.

По трудоемкости этот процесс является самым большим и сложным, так как зависит от планируемой функциональности системы и площади дома (или отдельных помещений).

Следующим шагом станут пусконаладочные работы и тестирование как функционирования отдельных элементов, так и всей системы в целом. При необходимости именно на этом этапе вносятся коррективы и проводится повторное программирование. При успешном завершении этого процесса «умный дом» запускается в эксплуатацию.

Представить себе работу «умного дома» без использования современных приборов связи (телефона, персонального ПК или смартфона) практически невозможно, поэтому насущной проблемой становится подключение системы к интернету.

В этом случае управление и контроль всех процессов можно сделать удаленным, а умные гаджеты для дома будут беспрекословно выполнять команды, например, за час-два до прихода с работы включат отопление или сделают уборку в квартире.

Такая удаленная коммуникация с домом не только снимает бремя бытовых проблем и повышает комфортность жилья, но и делает его максимально безопасным.

В этом случае даже забытый включенный утюг не станет проблемой, так как его будет легко отключить, а визит непрошеных гостей вряд ли ускользнет от внимания системы контроля, которая одновременно оповестит о событии и хозяина, и службу охраны (в случае заключения договора обслуживания).

Проводной умный выключатель с функцией диммирования

Дальше у нас еще один мега полезный девайс — проводной умный выключатель с функцией светорегулирования. По сути это диммер, который может работать как обычный выключатель, но плюс к этому обладает мозгами.

Устанавливается он как обычный выключатель в стандартную монтажную коробку.

В комплекте заглушка, рамка и компенсатор для корректной работы ламп.

То есть вы просто можете заменить свой обычный выключатель вот этим и обеспечить себе удаленное управление светом с помощью выключателя, с помощью приложения на телефоне или с помощью умного помощника. Это хороший вариант, если вы делаете ремонт или строите новый дом, и вам все равно нужно установить выключатели, или если у вас есть осветительный прибор, в который вы просто не хотите ставить умные лампочки или умный микромодуль.

У выключателя также есть функция светорегулирования, он может либо приглушить освещение, либо делать его ярче. Но для этого нужны соответствующие лампы, рекомендованные производителем. Если что ссылочку я оставлю в описании: https://legrand.ru/lamps

Также есть возможность активировать подсветку выключателя, чтобы его можно было найти в темноте. Также есть индикация, которая показывает, включен или выключен свет в комнате.

Стоимость проектирования

Стоимость проектирования полностью зависит от нескольких факторов:

площади помещения;
сложности требуемого оборудования;
производителя оборудования;
планировки дома;
наличия придомовой территории;
грамотности специалистов.

Не стоит отдавать такое важное задание в руки тех, кто предлагает слишком низкую стоимость. Чаще всего это новички, которые таким способом привлекают клиентов

Конкретную стоимость проекта назвать невозможно, все рассчитывается индивидуально при выяснении потребностей клиента и его финансовых возможностей.

Цена на услуги может начинаться с 30 тысяч рублей для небольшой квартиры и достигать нескольких сотен тысяч при создании проекта коттеджа или офиса.

«Умный» водопровод

Задача умного дома — бесперебойная поставка холодной воды и управление горячей. Автономная система водообеспечения состоит из резервуара, в котором будет накапливаться и храниться вода, и насоса. Бак должен быть рассчитан на суточную норму. Насос закачивает воду из источника, набираться она может в емкость самотеком. Чтобы не было переливов, устанавливают запорные клапаны. Когда количество воды достигнет в баке нужного уровня, залив воды в него прекратится.

Вода из хранилища перекачивается по трубам насосной станцией. Когда открывается кран, давление внутри труб снижается, установка начинает работать. Когда кран закрыт, давление, наоборот, повышается, станция отключается. На водопровод устанавливают фильтры глубокой очистки, на канализацию — многоступенчатые, которые позволяют стоки использовать вновь, например, для полива.

Горячее водоснабжение реализуется с использованием солнечных батарей. Вода нагревается и накапливается в специальном резервуаре. Бак оснащают качественной теплоизоляцией для предотвращения быстрого остывания. В комплект к такому подогреву устанавливают газовое или электрическое оборудование для нагрева воды. Водонагреватель включают, когда нагрев солнечной батареей неэффективен либо исчерпан запас горячей воды. Такая реализация «умного» водопровода позволяет экономить затраты на ее подогрев.

«Умный» полив эффективен на больших участках. Он позволяет снизить затраты и сэкономить время на выполнение орошения. Насосы по команде, отосланной с компьютера, начинают подавать воду по системе трубопроводов. Распрыскивание воды может быть организовано по кругу либо точечно. Все зависит от конструкции установленных форсунок. Они скрываются в зелени растений либо траве и начинают орошать при подаче воды. Система орошения программируется по зонам: одни поливают часто, другие — раз в день либо еженедельно.

В местах разветвления труб устанавливают электромагнитные клапаны, которые препятствуют подачу воды в чужую зону. Клапан открывается только при подаче команды с компьютера. Только тогда в этой зоне будет осуществлен полив. В местах, где требуется необильный полив, устанавливают капельную систему орошения. Здесь главная задача — рассчитать частоту полива так, чтобы растениям было достаточно воды и не было застоя. Накопительный бак устанавливают на возвышенности. Вода поступает по трубам самотеком и попадает в почву через механические дозаторы.

Готовые решения и сборка своими руками

Как сделать «Умный дом» самостоятельно? На данный момент существует большой выбор вариантов построения системы – различные крупные компании выпускают новинки и предлагают свои решения и устройства. Рассмотрим несколько вариантов воплощения этой концепции.

Google Home

Компания Google много лет занимается разработками идеи умного дома и имеет семейство продуктов, на основе которых строится система управления.

Колонка Google Home

Выполняемый колонкой набор функций очень широк: с её помощью можно составить план на день, послушать новости, воспользоваться поисковой системой или поиграть в игры. Она осуществляет управление музыкой, радио, будильниками, таймерами и напоминаниями, позволяет передавать сообщения на все устройства сети. Но русифицировать её придётся самостоятельно, инструкцию можно найти в интернете. Google Home также поддерживает IFTTT, позволяющий связать в систему различные устройства.

Устройство Home Hub

Центр управления, представляющий собой колонку для общения с голосовым помощником Assistant, дополненную экраном. Устройство не оснащено камерой в целях повышения чувства комфорта и безопасности пользователей. Имеется ночной режим – устройство может передавать команды, понижающие яркость света, температуру в доме и закрывающие замки. Есть возможность управлять функциями удалённо через приложение Google Home.

Умный дом на базе ZigBee

Самостоятельно наладку системы «Умного дома» можно сделать и при помощи ZigBee. Это стандарт беспроводной связи, с помощью которого взаимодействуют все приборы в доме или квартире. ZigBee выпускается множество устройств: умные розетки, лампочки, диммеры, датчики движения, разнообразные контрольные сенсоры. Лидером среди компаний-производителей устройств, поддерживающих стандарт ZigBee является китайская компания Xiaomi.

Работа системы ZigBee осуществляется при помощи устройств следующего типа:

Координаторы, управляющие действиями системы и обеспечивающие безопасность процессов.
Маршрутизаторы, работающие постоянно и отвечающие за работу устройств в спящем режиме. Также они отвечают за восстановление в случае неисправностей. Соединяются с координатором, маршрутизаторами, а также периферийными устройствами и оборудованием для передачи информации.
Конечные устройства, отвечающие за отправку и получение данных. Соединяются с координатором и маршрутизаторами, а также связаны с сенсорами и механизмами, отвечающими за выполнение команд.

Система «умный дом»: что это такое?

Само понятие «умный дом» достаточно широкое, а если дать краткое определение, то это объект, жизнедеятельность которого управляется автоматикой без непосредственного участия человека, но максимально подстроенный под его потребности и интересы.

Конечно, совсем без человека такая система не функционировала бы, но его роль ограничивается настройкой программного обеспечения и контроля ее работы, в том числе и удаленно.

По сути, автоматизировать в доме можно деятельность практически всех инженерных коммуникаций, но наиболее часто это относится к таким системам, как:

постоянный контроль безопасности дома, включая видеонаблюдение и предотвращение несанкционированного доступа;
противопожарная защита;
поддержание оптимального температурного режима в доме за счет согласованной и объединенной работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования;
обеспечение автоматического регулирования бесперебойного электроснабжения с возможностью включения резервного питания;
организация и оптимизация расходов водоснабжения: горячего и холодного;
управление освещением дома, в том числе дежурным и аварийным;
противоаварийный контроль и мониторинг функционирования и безопасности работы других систем и состояния здания;
автоматизация работы бытовых приборов, телекоммуникационных и мультимедийного оборудования и многое другое.

Также следует отметить способность «умного дома» контролировать не только работу всех систем, но и ее оптимизацию, главной целью которой становится экономичное расходование энерго- и теплоносителей.

По сути, формируется система, максимально удовлетворяющая интересам жильцов дома, поэтому, используя новейшие технологии, можно настроить функционирование умного дома с учетом всех приоритетов.

Особенно этот аспект важен в случае проживания в доме людей с ограниченными возможностями, стариков.

Как сделать Умный дом своими руками

Установка интеллектуальной системы «Умный дом» требуют правильного исполнения, поэтому многие пользователи обращаются за помощью к профессионалам. Однако обладая лишь элементарными навыками, монтаж и подключение аппаратуры вполне доступно осуществить своими руками.

Все оборудование для организации умного дома условно делится на три основные категории:

датчики – реагируют на происходящие изменения и отправляют сигнал на основное устройство;
центральный контроллер – обрабатывает полученную информацию, принимает решение и отправляет сигнал на приборы;
исполнительные устройства – элементы, которые получают и беспрекословно выполняют команды.

Все компоненты системы подключаются к смарт-системе посредством проводной и беспроводной связи. Первый вариант считается устаревшим, но до сих пор остается самым надежным способом соединения в отличие от второго, который, напротив, менее стабилен. Связь между приборами в этом случае осуществляется посредством Wi-Fi, Bluetooth и других стандартов.

Датчики, видеокамеры и другие элементы

Основные функции в системе умного дома выполняют датчики. Условно их можно разделить на две группы: отслеживающие движение и реагирующие на изменение состояния окружающей среды. Первые используются в охранных целях и реализации интеллектуальной подсветки. К ним относятся:

Тип устройства	Описание
Датчик движения	Реагирует на изменение ультразвукового или инфракрасного поля
Датчик присутствия	Использует аналогичную технологию, но более чувствителен к изменению параметров
Индикатор присутствия	Используется для управления светильниками и бытовой техникой
Извещатель разбитого стекла	Реагирует на звук при разрушении стекол
Фотоэлектрический датчик	Определяет перемещение человека, подходит для установки в дверных проемах или на въездных воротах
Лазерный датчик перемещения	Реагирует на движение даже небольших объектов и характеризуется охватом большого радиуса.
Камеры, микрофоны	Позволяют дистанционно отслеживать события, происходящие в доме

Если датчики движения способны функционировать самостоятельно, сенсоры, реагирующие на параметры окружающей среды работают в совместно с инженерными сетями. В эту группу входят:

Тип устройства	Описание
Внешний температурный датчик	Считывает значения о температуре воздуха вне помещения
Внутренний температурный датчик	Получает данные о температуре внутри дома
Газовый регистратор	Реагирует на утечку газа пронзительным сигналом
Противопожарный сенсор	Реагирует на появление дыма и повышение температуры воздуха в помещении
Датчик давления воды	Контролирует уровень давления в трубах, в случае изменения показателей самостоятельно принимает решение о перекрытии потока
Сенсор протечки	Отслеживает состояние труб и в случае появления воды, подает сигнал
Датчик сырости	Демонстрирует повышенные показатели влажности и указывает на проблемы с отопительной системой
Датчик дождя	Используется на участке во время полива, регулирует подачу воды

Система управления и связи

Важную роль в организации «Умного дома» играют различные системы. В зависимости от назначения различают следующие виды.

Разновидность	Функциональное назначение
Система связи	Обеспечивает взаимодействие всех элементов и передачу информации
Система управления	Отвечает за работу всех устройств
Осветительная сеть	Контролирует уровень освещения в помещениях
Сеть электропитания	Осуществляет бесперебойную подачу электричества
Система контроля микроклимата	Включает отопление, вентиляцию и кондиционирование. Регулирует температуру, уровень влажности,
Система водоснабжения	Контролирует подачу воды, очистку канализации
Система безопасности	Включает систему видеонаблюдения и контроля доступа в помещение, охранную сигнализацию.
Мультирум	Контролирует автоматическое включение и отключение аудио и видеоустройств.

Порядок монтажа

Установить серверный шкаф и проложить сеть кабелей, после чего замаскировать монтажными коробками.
В техническом помещении установить выключатели, разместить оборудование для электроснабжения, подключить автоматику.
Установить систему управления, акустические колонки, в соответствии со схемой произвести монтаж приборов.
Выполнить проверку системы в тестовом режиме для выявления просчетов и недоделок.
На завершающем этапе произвести окончательную настройку аппаратуры, и ввести систему в эксплуатацию.

При правильном выполнении всех этапов работ, начиная с создания проекта и заканчивая установкой оборудования, «Умный дом» начнет эффективно функционировать, обеспечивая комфорт и безопасность его обитателей.

Заключение

Умный дом повышает комфорт жизни, но требует массу времени и главная проблема превращается в Хобби, получаешь умный дом головного мозга. Сейчас все стабильно работает, а ты сидишь и думаешь а может еще какой датчик куда поставить и чего-то автоматизировать. Плюс главный риск когда все работает хорошо все классно, но в процессе отладки или сбоев у вашей семьи должно быть терпение и готовность к определенным трудностям, сколько раз за эти пол года я слышал от супруги, что как я достал с этой автоматизацией, когда в туалете или в ванной отключался свет, пока все отладил. Ну и самое главное должно быть физическое дублирование выключателями.