Системы автоматизации

Почувствовать комфорт, управлять домашними «процессами», защитить свой дом или контролировать работу котла в загородном доме, сегодня достаточно просто. Современные технологии предлагают различные варианты построения «Умного дома», с возможностью выбрать свой подходящий только лично Вам и Вашей семье – набор функций управления собственной квартирой, дачей и т.д. При необходимости, системы «умного дома» могут быть использованы для управления общественными сооружениями, государственными или коммерческими офисами и заводами, вплоть до атомных электростанций. Каждое решение индивидуально, имеет несколько ценовых линеек (в зависимости от используемого Бренда) и различается способом монтажа (опора на имеющиеся коммуникации или внедрение беспроводных решений).

Говоря упрощённо, система «Умный дом» (домашняя автоматизация), - это совокупность технологий, позволяющих подстраивать дом или квартиру под себя, являясь комплексом различных устройств, которые отвечают за полную автоматизацию привычных бытовых процессов. Например, подъем жалюзи, включение света с наступлением темноты, работу аудио- и видеооборудования и т.д.

Для интеллектуального контроля оборудования внутри помещений, используются специальные компьютерные программы, сенсоры, микроконтроллеры и т.п. Полностью индивидуальные готовые системы под «Умный Дом» заказываются у компаний или самостоятельно собираются из отдельных компонентов.

Сразу хочется отметить: возможна путаница с определениями! Если Вы покупаете «умную лампочку» и подобные вещи из наборов «сделай сам» - это не «умный дом», чтобы не было написано на упаковке, приобретаемых Вами устройств. Такие наборы удобны для автоматизации трёх-пяти функций в квартире или доме, далее, при наращивании количества управляемых устройств, ухудшается эргономика их использования, Вам придётся терпеть неудобства ещё большие, чем в ситуации, когда у Вас в доме все сделано «как обычно». Данное направление в автоматизации жилища называется «автоматизированный дом», оно набирает обороты из-за простоты и дешевизны решений, однако это направление далеко от понятия «умный дом». Более подробно отличия концепций мы опишем в специальных статьях по конкретным решениям в области автоматизации Вашего жилища. 

Преимущества для жизни, которые предлагают системы «Умного дома» владельцу помещений, возможно, условно разделить наследующие подсистемы:

• Повышенный уровень комфорта и удобство проживания. Вам доступно управление многими сложными бытовыми техническими устройствами (котлы, шторы, кондиционирование, свет, охрана, баня, бассейн и т.п.). Более того, Вам настроят (при желании, самостоятельно) сложный прибор на различные сезоны года, а также, в разных режимах функционирования: утро/вечер, присутствие/отсутствие хозяев, личные предпочтения и т.д. Не забыты люди с ограничениями по здоровью и возрасту. Информация о состоянии здоровья, распорядке дня, возможность наблюдения за ними, удобные аксессуары в ванной комнате, «умный» санузел и т.п.
• Управление «домашними» процессами осуществляется вручную через пульты управления, телефоны, планшеты, или дистанционно (через Интернет) при удалённом расположении хозяев от дома/квартиры.
• Значительная экономия энергии, за счёт внедрения современных систем энергопотребления или использования таймеров, отключающих свет в заданное время. Тому же служит и установка датчиков движения, отключающая электричество в комнате, пустующей более, например, 5 минут.
• Расширенная безопасность, дополненная автоматическими функциями связи и вызова оперативных и медицинских структур, за счёт использования инновационных принципов охранных систем. Система охраны способна работать в автономном режиме, выполняя свои функции даже в случае отключения электроэнергии.

Ограничений на установку систем «умного дома» практически не существует. Более того, доступны различные варианты реализации функционала «умного дома», в зависимости от состояния дома (новый, без отделки) и желаемого размера вложений в оснащение дома/квартиры. Размер жилья в данном случае также не помеха. Сегодня даже в новых постройках площадью около 45 кв.м. «умная система» внедряется с успехом. В больших многофункциональных пространствах система работает также хорошо. «Умный дом» выполняет исключительно Ваши пожелания, а не то, что «ему хочется» - подбирает оптимальный уровень освещения, открывает и закрывает жалюзи, системы климат-контроля регулируют температуру и максимально экономят энергию в доме и т.д.

Структурно системы «умного дома» подразделяются на три вида:

• Централизованные, когда все бытовые устройства управляются с единого пульта.
• Распределённые системы, когда нет единого центра управления, к системам «умного дома» можно добавлять различные управляемые приборы и системы, со своими системами управления (обычно через гаджеты). 
• Гибридные системы, обычно для управления используют уже проведённые коммуникации или электрическую сеть (например, X10).

В систему «умного дома» часто интегрируются бытовые автоматические системы, срабатывающие только при определённых условиях: например, если идёт дождь, то функция полива Вашего сада отключается самостоятельно, а бассейн накрывается тентом, без дополнительного вмешательства владельца дома. Если от Службы наблюдение за погодой приходит сообщение о сильном ветре или крупном дожде, то навесы и жалюзи поднимаются автоматически. Если на улице похолодало, а в доме тепло, то, для экономии энергии и сохранения оптимальной температуры, жалюзи автоматически опускаются.

Современные системы и бытовые приборы, как правило, управляются посредством интернета, однако это не означает, что Вы в доме должны разместить стойку с серверами, которая занимает место и требует обслуживания. Современные облачные технологии позволяют вынести за пределы Вашего дома и квартиры управляющие системы. Договор с провайдером «облачных интернет услуг» (обычно это единый провайдер Вашего интернета и «систем управления бытовыми приборами»), гарантирует Вас от забот, связанных с изучением систем управления «умным домом», путём заключения с ним договора об обслуживании. Кроме того, если в будущем Вы решите добавить или изменить некоторые функции, то это можно будет сделать посредством внедрения в «облачную» систему управления новых программных модулей. Кроме этого, перенос управления в облако к провайдеру позволит защитить Вашу систему управления от превращения в «Зомби зловредной бот-сети», когда злоумышленники используют Вашу личную систему управления домом для своих незаконных действий. 

Дополнительно, необходимо напомнить, что систему электропитания «для умного дома», да и для всех Ваших устройств, необходимо контролировать на предмет работоспособности, используя системы ИБП, а также, защитные или блокирующие неисправности питания устройства (не забывая при этом про «заземление» и «зануление»), а также, устройства, оберегающие и продлевающие срок эксплуатации Ваших электрических приборов. В этой сфере нельзя экономить, т.к. это, во-первых, Ваша личная безопасность и безопасность Вашего жилища, а во-вторых безопасность систем «умного дома» и других используемых Вами в быту электрических устройств. 

Так чем конкретно может помочь пользователям система управления «умным домом»? Какие функции она готова возложить на себя? Ниже мы сегментировано опишем области, где с успехом пригодятся решения по домашней автоматизации:

• Системы автоматизации частного дома
• Охрана зон и контроль периметра дома
• Системы Домофонии
• Система Видеонаблюдения (CCTV)
• Контроль и управление доступом (СКУД)
• Домашний кинотеатр
• Система Мультирум
• Спутниковое ТВ
• Система Вентиляции и Кондиционирования (HVAC)
• Система термоконтроля и водоснабжения (Терморегулирование)
• Система Электропитания
• Методы проектирования наших решений
• Система пожарной сигнализации
• Системы Телефонии и интернет
• Управление и обслуживание систем Умного Дома
• Взаимодействие Умного Дома с ЖКХ
• Методы Управления ЖКХ
• Метеостанция в системах Умного Дома
• Управление освещением
• Управление электроприводами окон
• Мировые бренды систем Умного Дома
• Обеспечение комфорта проживания для людей с ограниченными возможностями
• Промышленная автоматизация зданий
• Система автоматизации Умного дома

С чего начинается «умный дом»?

Важно помнить, что подготовка к установке системы «Умный дом» начинается уже на начальном этапе строительства, когда датчики, щиты и выключатели ещё не установлены, а проводка не подведена. Даже о беспроводных системах стоит позаботиться до чистовой отделки.

Помните, что залогом корректной установки системы «Домотики» - так за рубежом ещё называют системы «умного дома», является правильный выбор профессиональной компании инсталлятора.  Необходимое оборудование, монтаж и последующее обслуживание (если дело касается интеграции новых модулей для реализации дополнительных функций) довольно недешёвы, чтобы доверять установку неавторизованным специалистам.

На старте проекта, заказчику следует определиться с требованиями к будущему «Умному дому». Учитывается все: количество комнат, санузлов, наличие подсобных помещений, а также, количество проживающих в помещении человек. Необходимо понимать, что система автоматизации «умного дома» может удовлетворять различным требованиям будущих жильцов, которых может быть десятки. Таким образом, исходя из предъявляемых к системе технических требований, компания-установщик проектирует соответствующее техническое задание (ТЗ). Разумеется, чем сложнее и многочисленнее будут требования к ТЗ, тем более дорогостоящим будет окончательный проект, но не стоит пугаться – «Умный дом» эконом-класса понятие, которое встречается все чаще в нашей повседневности. Следует также иметь ввиду, что базовый набор функций в перспективе может быть увеличен за счёт инсталляции дополнительного набора функций. Главное, не забыть упомянуть о возможном расширении функционала «умного дома» ещё на этапе ТЗ или в списке с техническими требованиями.

Клиент «умного дома» не должен упустить из виду наряду с самыми важными для него проектными требованиями (охрана, котёл, кинотеатр), наличие в проекте необходимых для жизнедеятельности инженерных систем: водоснабжение, электроосвещение, кондиционирование, полив, перекрытие бассейна и т.п. Самой важной системой является, разумеется, электрическая сеть. Именно она будет «отвечать» за работу системы автоматики. Поэтому вариант аварийной работы системы, наличие генераторов или солнечных/аккумуляторных батарей и прочих систем «на всякий случай» следует предусмотреть заранее.

Следует обратить внимание и на проектную документацию, базовые документы которой должны содержать требования к техническому обслуживанию и надёжности системы «умного дома». Кроме того, желательно, чтобы документация содержала пояснительную записку, инструкцию по эксплуатации или правила пользования системой автоматизации.

Управление инженерными системами «умного» дома – вопрос, который необходимо решать ещё на стадии планирования установки систем «Умного дома».

На сегодняшний день, существуют три варианта управления инженерными системами: ручное, автоматизированное и автоматическое (без вмешательства человека в «жизнь» системы). Несмотря на то, что последний вариант кажется наиболее предпочтительным, при его выборе следует учитывать следующие факторы: 

• Отсутствие поддержки некоторых функций в данном режиме;
• Постоянная адаптация автоматического режима под нужды жильцов, что порой вызывает неудобство и раздражение со стороны пользователя;
• Изначальная сложность настройки систем автоматики, приводящей к повторным вызовам специалистов обслуживающей компании. Мы рекомендуем в любом случае, предусмотреть ручное управление инженерных систем.

Оптимальным вариантом, который предусматривает использование ручного и автоматического управления, станет автоматизированное управление. 

Как сказано выше, для автоматизации и контроля жилища используются датчики и сопутствующее оборудование. Все сенсоры подключаются к единой системе управления, при помощи которой производится их контроль. Рассмотрим принцип действия на примере регулирования температуры в помещениях, контроля освещения и отопления.

Если в обычных условиях система по умолчанию поддерживает нужную температуру, то при изменении условий, или по желанию, возможно изменение значения температуры - вручную. Сегодня уже появилось оборудование, которое сможет автоматически подобрать оптимальную температуру, исходя из Вашего самочувствия, с учётом влажности и температуры окружающей среды, но пока такое оборудование доступно далеко не всем, по причине высокой сложности инсталляции и цены.

Управление светом, в зависимости от выбранной в проекте технологии, может осуществляться при помощи теневых датчиков, которые реагируют на снижение солнечной активности или в определённое, заранее заданное время суток. Первый вариант используется в основном для уличного освещения, второй – для домашнего. Помимо этого, квартира дополнительно оборудуется датчиками присутствия, т. е., при нахождении хозяина в доме свет не горит во всех комнатах, а только в тех, где находится человек.

Аналогично работает и система отопления помещений, которую контролирует термостат, дополнительно подключённый к системе управления (микроконтроллер) «умного дома». При снижении температуры на улице или при наступлении определённого времени года (большинство современных технологий позволяют установить даты на несколько лет вперёд), включается система отопления. Её можно выключить вручную или перенастроить в зависимости от климатических особенностей года.

Конечно, проектирование «умного дома» не ограничивается монтажом датчиков света и температуры. Дополнительно устанавливаются сенсоры температуры и потока воды, охраны (на двери и окна) и даже некоторой домашней техники (например, это пылесос, телевизор, аудио установки и т.д.).

Что касается сенсорных панелей, а также, систем переключения электрического тока в помещениях, которые обязательно будут использоваться современной системой «Умного дома», то сегодня на рынке представлен действительно широкий ассортимент устройств, рассчитанный на различные требования Заказчика в различном ценовом диапазоне. Стоит обратить внимание на более эргономичные варианты, а также на те, которые используют более безопасное низкое напряжение. Такие выключатели желательно поставить в детских комнатах. Кроме того, необходимо определиться, какие функции будут присутствовать в выключателе, сколько всего их будет в том или ином помещении, где конкретно они будут располагаться, будут ли они иметь двойное управление и т.п. 

В качестве дополнительных рекомендаций, специалисты советуют устанавливатьзапорные контролируемые заслонки на трубы и отводы коммуникации. При аварии или Вашем длительном отсутствии микроконтроллер сможет самостоятельно перекрыть воду.

Помните, что ответы на все возникающие в ходе планирования и монтажа вопросы, Вам обязана предоставить фирма, занимающаяся установкой системы «умного дома» в вашем жилище.