Проектирование умного дома | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 6 марта, печатный экземпляр отправим 10 марта.

Опубликовать статью в журнале

Рубрика: На правах рекламы

Опубликовано в Молодой учёный №3 (345) январь 2021 г.

Статья просмотрена: 96 раз

Библиографическое описание:

None

Постоянное развитие технологий позволяет упростить жизнь человека, переложив большинство бытовых задач на электронные системы. Больше не придется тратить много времени на различные повседневные мелочи, лучше его использовать для семьи, саморазвития, отдыха. Все бытовые проблемы можно смело поручить Умному дому, он с легкостью возьмет на себя опеку за всеми инженерными коммуникациями дома, бытовой техникой.

Что собой представляет Умный дом

Smart Home – это электронный помощник, который через систему команд активирует работу исполнительных механизмов, бытовой техники, оборудования. Команды могут передаваться непосредственно человеком или электронным модулем, который запрограммирован на определенный режим работы. Современные системы Smart Home могут поддерживать большое число различных функций:

  • умное освещение – с ее помощью реализуется задача автоматического управления работой ламп в квартире; умные лампы не просто удобное решение, а и возможность существенно сэкономить на потребляемом электричестве;
  • умное отопление, водоснабжение, вентиляция, кондиционирование – функция позволяет полностью автоматизировать системы, обеспечивающие нормальный микроклимат в помещениях;
  • поддержка безопасности – эта функция гарантирует надежную защиту как жильцов, так и их имущества от грабителей и бандитов;
  • контроль за детьми и пожилыми людьми – на электронный Smart Home можно смело поручить эту ответственную задачу; независимо, где будет находиться человек, он всегда будет знать, что с его родными и близкими.

С чего начать проектирование?

Чтобы составить корректный проект Smart Home, по которому будет создана оптимальная система автоматизации всех домашних систем, бытовой техники, нужно тщательно проработать концепцию Умного дома и определиться, что от него требуется.

Прежде, чем начинать составлять проект, нужно определиться с несколькими важными моментами.

  1. Тип Smart Home – он может быть проводным или беспроводным. Первый тип предусматривает прокладывание кабельных трасс, которые будут объединять все исполнительные модуля с контроллерами, датчиками. Зачастую эти системы проектируют для офисных помещений, отелей, клиник. Беспроводные системы не нуждаются в проводных каналах связи между исполнительными модулями и их контроллерами. Эта связь осуществляется посредством радиоканалов. Эти системы часто устанавливают в частных домах, на дачах, в квартирах. Их преимуществом является возможность монтажа без необходимости выполнения ремонта в доме.
  2. Сетевой протокол – существует несколько типов протоколов, по которым происходит управление исполнительными системами, датчиками. Выбирать протокол следует с учетом того, какими устройствами он поддерживается и будет ли возможность модернизации Умного дома в будущем. Оценивать создаваемый комплекс автоматизации нужно с точки возможности его дальнейшего усовершенствования: установка дополнительных датчиков, контроллеров, выключателей, умных ламп, прочее.
  3. Кроме протоколов, Smart Home могут различаться по типу управления – они могут быть централизованными или нецентрализованными. В первом случае работа всех модулей происходит через центральный контроллер. Эта система имеет достаточно сложную структуру и требует составления продуманного алгоритма работы и соответственного программирования контроллера.
  4. Нецентрализованные состоят из нескольких подсистем, которые контролируют отдельные модули и оборудование. Например, автоматическиесистемы включения/отключения света, комплексы безопасности, комплексы контроля работы инженерных коммуникаций, прочее.

От чего зависит будущий проект?

Сложность проектной документации Smart Home зависит от нескольких факторов. Для этого нужно учитывать следующие моменты.

Кем будет использоваться Умный дом?

Чтобы максимально правильно спроектировать будущий Smart Home нужно ответить на следующие вопросы:

  • сколько людей проживает в доме, есть ли среди них пожилые, дети?
  • часто ли в доме бывают гости?
  • придется ли пользоваться умными приборами в квартире или доме сторонним людям;
  • где лучше разместить исполнительные модуля, датчики и контроллеры, чтобы они не вызывали дискомфорта в процессе проживания;
  • смогут ли все жильцы разобраться с работой автоматической системы или некоторые устройства должны «работать по старинке», например выключатели света для пожилых людей и т.п.

Чем планируется выполнять управление?

Залогом качественных проектных документов Smart Home станет детальный план того, что вы хотите сделать, используя автоматические помощники и какие цели должны быть достигнуты Важно продумать, какие рутинные повседневные действия приходится выполнять чаще всего и, какие из них отбирают много времени. Именно они и должны быть автоматизированы в первую очередь. Нужно следовать по принципу «Технологии для достижения поставленной задачи», а не «Технологии ради технологий».

Чаще всего Smart Home используется для:

  • автоматизации освещения в квартире, доме или даче;
  • механизации работы штор, жалюзей;
  • автоматизации систем кондиционирования, вентиляцией, отопления;
  • удаленного контроля за бытовой техникой, различными электроприборами;
  • дистанционного контроля за доступом к территории дома, в его помещения;
  • удаленного контроля за происходящим на объекте;
  • отправки уведомлений на смартфоны жильцов о внештатной ситуации, аварии инженерных систем, проникновении в дом.

Это далеко не полный сценарий, который можно реализовать с помощью Умного дома. Устанавливая различные умные приспособления и системы, можно будет автоматизировать выполнение тех или иных задач, максимально разгрузив человека.

Как планируется контролировать Smart Home?

Определившись с теми инженерными системами и оборудованием, которые будут автоматизированы, следует выбрать, каким способом будет выполняться их управление. Возможны несколько вариантов:

  • удаленный контроль за всеми модулями и датчикамичерез единую сеть (делать это можно со смартфона, планшета или компьютера, которые имеют доступ к интернету);
  • управление через центральный модуль с экранов для подачи команд и программирования алгоритмов работы умной техники;
  • комбинированное управление оборудованием – некоторые приборы находятся в составе единой сети, а некоторые работают автономно.

Что в себя включает проектная документация Умного дома?

Для грамотного составления документов нужен детальный план автоматизации всех помещений. Он поможет оценить масштабы предстоящей работы и некоторые моменты ее реализации. Проектное описание умного дома – это фактически алгоритм действий, по которому будет работать Умный дом, используемое оборудование и инженерные системы. Он включает несколько важных составляющих.

Дизайн-проект

Дизайн-проект – это важная часть общего документации Умного дома, в ней указывается расстановка электрических розеток, включателей, светильников, прочее. Решение этой задачи выполняется в соответствии с планом расстановки мебели, интерьером помещения, типом и количеством планируемых ламп для освещения, прочее. Для дальнейшего удобства использования документации все модули в ней маркируются. Это удобно делать с применением буквенно-цифровых идентификаторов.

Схема кабельных трасс

Чтобы Smart Home выполнял поставленную перед ним задачу, важно правильно подключить все его исполнительные модуля, датчики и модули. Для этого потребуется составить схему кабельных трасс, которые включают кабели для подачи питания к оборудованию и кабели, по которым передаются исполнительные сигналы. Если установка Умного дома происходит после постройки дома или после завершения в нем ремонтных работ проект кабельных трасс должен учитывать уже существующую электрическую разводку.

Если планируется устанавливать беспроводный Умный дом, следует позаботиться только о его системе питания. Каналы передачи сигналов будут беспроводными. Чтобы все устройства нормально функционировали и нормально коммутировали друг с другом, следует также составить схему беспроводных сетей, учитывая поддерживаемые устройствами протоколы обмена данными и возможные частотные режимы работы.

Определившись со схемами расположения проводки и кабелей для передачи сигналов между модулями, следует позаботиться о монтажных щитах для электрики и автоматики. Чем масштабнее будет система Умного дома, тем больше места потребуется для размещения монтажного щита. Он должен обеспечивать возможность оперативного доступа к кабельным трассам для обслуживания и ремонта. Чтобы ориентироваться в кабелях и проводке, при входе в монтажный щит они должны иметь соответствующую маркировку, которая назначается в той части проекта, которая касается кабельных трасс.

Выбор оборудования

Заключительным этапом проектирования Умного дома является выбор соответствующего оборудования – это контроллеры, датчики. При возможности, рекомендуется выбирать оборудование и датчики одного производителя. В этом случае гарантировано все устройства будут нормально коммутировать друг с другом, и в результате их работы не будет возникать конфликтов.

Заключение

Грамотно составленный проект Умного дома – это гарантия того, что он будет работать без сбоев, выполняя большинство бытовых функций за человека. Наличие детального проекта упростит в будущем модернизацию и расширение Умного дома. Если используется Умный дом на основе беспроводных технологий, сделать это будет гораздо проще, достаточно только приобрести новые модули и правильно «привязать» их к уже функционирующей системе.

Основные термины (генерируются автоматически): дом, система, Умный дом, бытовая техника, модуль, удаленный контроль, датчик, единая сеть, монтажный щит, проектная документация.


Задать вопрос