Ce este o casă inteligentă: principiul de funcționare și structura + crearea proiectului și sfaturi de asamblare

Numeroase sisteme inginerești, unite sub denumirea comună de «Casă inteligentă», asigură utilizatorilor un nivel ridicat de confort și siguranță. Dar există sute de varietăți ale unui astfel de echipament, care rezolvă sarcini radical diferite.

Să încercăm împreună să înțelegem toate subtilitățile și să înțelegem ce este o casă inteligentă, apoi să trecem la pași practici care permit creșterea confortului de locuit. Deoarece componentele scumpe nu lasă loc de erori.

Ce reprezintă un astfel de sistem?

Orice set de electronică fabricată pentru casa inteligentă este un echipament de înaltă tehnologie. Destinat controlului automatizat și, cel mai adesea, centralizat, gestionării flexibile și precise a activității sistemelor de comunicații ale apartamentului, casei.

Principalele capacități ale casei inteligente

Blocurile inteligente de comandă ale casei inteligente sunt capabile să creeze un microclimat optim în apartament, casă.

Mai mult, pentru rezolvarea acestei sarcini, se realizează gestionarea tuturor dispozitivelor de încălzire, aer condiționat, sistemelor split, filtrelor, ozonatoarelor și altor produse similare.

Esența procesului este următoarea: centrele de control, echipate cu procesoare, primesc rezultatele măsurătorilor compoziției chimice a aerului, temperaturii acestuia, umidității și trimit semnale elementelor de construcție necesare.

Astfel, dacă încăperile trebuie răcite, se dă comanda de pornire a aerului condiționat, iar simultan se oprește tot echipamentul de încălzire, dacă acesta funcționa. Adică blocurile de comandă ale sistemelor asigură, de asemenea, coerența tuturor proceselor executate.

Pentru mai multe detalii despre cum funcționează sistemul de control al climatului și particularitățile alegerii acestuia, citiți mai departe.

Sistemele inteligente moderne pentru încăperi sunt seturi de automatizări care permit creșterea semnificativă a nivelului de trai, precum și asigurarea economiei de energie electrică, cu până la 30-40%. Dar trebuie reținut că, având în vedere costul considerabil al echipamentului, achiziția se va amortiza după mulți ani de exploatare activă

În general, «Casa inteligentă» într-o configurație avansată este capabilă să gestioneze simultan câteva sute de dispozitive aparținând sistemelor:

• iluminatul, atât interior, cât și exterior;
• sursele de alimentare de urgență, care pot fi atât baterii, cât și generatoare;
• controlul consumului de energie;
• încălzirea, răcirea aerului;
• încălzirea elementelor individuale ale clădirii (canalizării pluviale, treptelor);
• alimentarea cu apă;
• canalizarea;
• filtrarea;
• detectarea situațiilor de urgență (scurgeri de gaz, apă, probleme în rețeaua electrică);
• monitorizarea.

De asemenea, poate fi realizată gestionarea alarmei, camerele de supraveghere și a multor altor echipamente, printre care se numără chiar și perdele, ferestre, televizoare, echipamente audio și video, amplasate în întregul apartament, casă.

Funcționalitatea și alte caracteristici ale oricărui sistem inteligent pot fi adaptate la orice condiții, ceea ce va permite crearea unui sistem flexibil de gestionare a întregii electronice casnice, a dispozitivelor de încălzire, a aparatelor de aer condiționat, a iluminatului și a tuturor celorlalte echipamente.

Procesele în sine pot fi atât solicitate, cât și rare, unice, de exemplu, printre primele se numără gestionarea temperaturii, a luminozității iluminatului și multe altele.

La a doua categorie aparține reglarea fluxurilor individuale de aer cald sau rece. De exemplu, capabile să încălzească picioarele utilizatorilor care urmăresc emisiuni TV în serile de iarnă.

Particularitatea sistemelor moderne de casă inteligentă este că, cu ajutorul lor, se pot instala regimuri diferite în toate încăperile apartamentului, casei. De exemplu, temperatura în camera copiilor poate fi cea mai ridicată, iar în hol cea mai scăzută, deoarece acesta nu are nevoie de încălzire.

În același timp, în baie, sistemul poate combate regulat umiditatea ridicată, iar în bucătărie – poluarea aerului.

Electronica poate lua în considerare și o mulțime de lucruri utile. De exemplu, poate asigura automat seara în dormitor o temperatură mai ridicată decât dimineața, deoarece astfel de particularități contribuie la o odihnă completă, la o trezire ușoară.

Cele mai eficiente sunt considerate sistemele complexe, capabile să gestioneze toate procesele importante.

Dar trăsături ale casei inteligente au și cele mai simple seturi de echipamente care îndeplinesc o singură funcție. De exemplu, printre acestea se numără un procesor care controlează pornirea/oprirea unui încălzitor instalat la cabană.

Un dimmer instalat în rețeaua electrică, care reglează luminozitatea becurilor și, în același timp, reduce consumul de energie electrică, este, de asemenea, considerat echipament inteligent.

Cum funcționează și este configurat sistemul?

Să încercăm să înțelegem cum funcționează sistemul de casă inteligentă, atât de căutat astăzi, și ce tipuri există. Baza oricărui set de echipamente inteligente este un procesor, care reprezintă un computer destul de puternic și modern.

Eficiența sa este asigurată de un software cu zeci, chiar sute de moduri prestabilite, care sunt printre cele mai căutate.

Ca urmare, în multe cazuri, utilizatorii vor trebui doar să introducă parametrii necesari, de exemplu temperatura etc., și să activeze programul dorit.

Apoi, unitatea de control va efectua monitorizarea prin compararea valorilor actuale cu cele programate. Toate informațiile necesare provin de la organele interne de control ale echipamentelor din sistem, controlori și senzori, care sunt instalați în fiecare încăpere.

Principiul de bază al funcționării oricărui sistem inteligent este asigurarea confortului, flexibilității și ușurinței în gestionarea întregului echipament amplasat în locuință. Acest lucru se face cu scopul de a minimiza necesitatea implicării utilizatorului, de a crește eficiența, economia și siguranța în exploatare. Adică, utilizatorul trebuie să beneficieze și să se bucure de activitatea sistemului, acordându-i aproape deloc atenție.

Dacă datele primite în timp real nu corespund cu cele stabilite, unitatea de control transmite comenzi corespunzătoare care permit efectuarea de corecții. Mai mult, toate acestea asigură o funcționare coordonată a echipamentului.

Adică, pentru a crește temperatura într-o încăpere dorită, mai întâi se oprește aerul condiționat și abia apoi se pornește echipamentul de încălzire. Acest lucru permite economisirea a până la 40% din energia electrică și, de asemenea, evită o sarcină critică periculoasă asupra rețelei.

Varietăți ale casei inteligente

Producătorii iau în considerare nevoile diferitelor categorii de utilizatori, astfel încât piața este saturată cu diverse tipuri de echipamente inteligente.

Astfel, acesta poate fi:

• cu fir;
• fără fir.

În primul caz, blocul de comandă, senzorii de execuție, servomotoarele, controlerele și alte elemente de construcție sunt conectate între ele prin fire.

Avantajul acestei metode este corectitudinea ridicată a execuției comenzilor. Aceasta înseamnă că practic nu există riscul de supraîncărcare a magistralei de transmisie cu un număr mare de semnale. În plus, cablurile din fibră optică asigură o viteză mare de răspuns.

Cel mai important dezavantaj este considerat complexitatea instalării, deoarece este necesar să se traseze și să se ascundă un număr mare de fire.

Acest lucru duce, de asemenea, la cheltuieli suplimentare semnificative pentru materialele de construcție necesare, de aceea momentul optim pentru instalarea sistemelor cu fir este efectuarea renovărilor în încăperi.

De asemenea, trasarea cablurilor necesită multă muncă, așa că această procedură consumă destul de mult timp.

În orice locuință există echipamente care permit rezolvarea diverselor sarcini – încălzirea încăperilor, iluminarea lor, asigurarea securității etc. Iar casa inteligentă este capabilă să se ocupe de toate funcțiile enumerate sau să le gestioneze pe fiecare în parte. Mai mult, utilizatorul va trebui să decidă în fiecare caz în parte care metodă este optimă. Acest lucru demonstrează că avantajele importante ale oricărui sistem inteligent sunt flexibilitatea și adaptabilitatea.

Tipurile de echipamente fără fir se deosebesc prin faptul că legătura dintre elementele construcției se realizează cu ajutorul semnalelor radio, pentru care se utilizează comunicațiile corespunzătoare.

Un avantaj important al acestui tip de echipament este simplitatea montajului. În timpul acestuia, nu este necesară modificarea structurii încăperilor sau cheltuirea banilor pe materiale de construcție, ceea ce face ca instalarea să fie o procedură ușoară și rapidă.

Principalul dezavantaj al sistemelor fără fir este însuși modul de comunicare dintre componente. Deoarece semnalele radio limitează semnificativ funcționalitatea acestora, în plus, destul de des va fi necesară înlocuirea bateriilor, ceea ce este incomod și reprezintă o cheltuială regulată.

O altă clasificare a sistemelor de casă inteligentă după tipul de control – poate fi varianta centralizată sau descentralizată.

Deși centralizarea controlului este unul dintre cele mai importante avantaje ale oricărui set de astfel de echipamente și, în majoritatea cazurilor, acesta aparține tocmai acestui tip, sistemele descentralizate au, de asemenea, dreptul la existență.

Motivul este că această metodă oferă posibilitatea de a neutraliza consecințele defecțiunii oricărui component individual al casei inteligente.

De asemenea, utilizarea subsistemelor cu diferite unități de control permite creșterea fiabilității funcțiilor cheie.

De exemplu, dacă proprietarul locuinței dorește să o protejeze în mod sigur împotriva pătrunderii neautorizate, atunci utilizarea a două sisteme descentralizate este o soluție mai practică decât una centralizată.

Mulți consideră că gestionarea centralizată a întregului echipament casnic este un avantaj și o caracteristică importantă a casei inteligente. Dar o astfel de afirmație nu este întotdeauna corectă, deoarece sistemele descentralizate separate pot spori securitatea, fiabilitatea și eficiența utilizării managementului inteligent. De exemplu, este avantajos să se realizeze sisteme de securitate separate (așa cum este indicat în fotografie), de detectare a situațiilor de urgență.

Principalul dezavantaj al utilizării simultane a mai multor sisteme de casă inteligentă este complexitatea configurării și reglării.

Acest lucru se întâmplă deoarece numărul de componente crește – fiecare sistem descentralizat are un procesor separat, ceea ce adesea creează confuzie în interacțiunea lor sau în gestionarea de către utilizator. De asemenea, această caracteristică duce la scumpirea setului de echipamente.

Ca urmare, sistemele descentralizate se recomandă a fi utilizate doar în cazuri particulare, când avantajele predomină clar asupra aspectelor negative.

O caracteristică importantă este împărțirea pe tipuri de protocoale, care pot fi:

• deschise;
• închise.

În prima categorie intră sistemele a căror gestionare se realizează prin intermediul unui limbaj utilizat de diferiți producători.

Avantajele acestui tip de echipament sunt funcționalitatea, accesibilitatea, universalitatea, ceea ce asigură o selecție impresionantă de componente care pot fi incluse în compoziție. Dar de multe ori, acestea vor trebui adaptate în prealabil pentru utilizarea împreună, ceea ce, totuși, nu exclude defecțiunile.

Sistemele închise sunt considerate cele care sunt gestionate într-un limbaj creat și utilizat de un singur producător, ceea ce permite includerea în set doar a componentelor dezvoltate și fabricate de acesta.

Ceea ce reduce funcționalitatea, universalitatea, dar asigură un grad ridicat de compatibilitate a dispozitivelor și aparatelor.

Schema sistemului inteligent de gestionare

Orice set de echipamente pentru o casă inteligentă este asemănător unui set de construcție din care se poate crea orice dorește.

Prin urmare, este puțin probabil ca un utilizator care dorește să monteze acasă o anumită variantă a acesteia să găsească o schemă potrivită pentru condițiile sale casnice. De exemplu, o variantă standard pentru un apartament cu 3 camere sau pentru o casă cu o anumită suprafață și număr de etaje.

Orice încăperi au propriile particularități, iar proprietarii lor au preferințe și buget proprii. Ca urmare, se utilizează diferite organe de comandă și elemente de execuție.

Schema necesară va trebui alcătuită singur sau cu ajutorul specialiștilor. Excepții pot fi cele mai simple variante de casă inteligentă sau sistemele descentralizate, care, de asemenea, nu se remarcă prin complexitate.

De exemplu, poate fi schema de instalare a unui dimmer în rețeaua electrică și a unui senzor de mișcare care funcționează împreună cu acesta, deoarece este standard, deci identică în toate cazurile.

Celor care doresc să construiască singuri un sistem inteligent trebuie să știe că este necesar să dețină anumite abilități și cunoștințe, în diverse domenii. De exemplu, în fotografie este prezentată o interfață grafică care permite gestionarea, monitorizarea și obținerea informațiilor necesare. Și aceasta este creată separat pentru fiecare caz, prin programare.

Dar chiar și în acest caz și în cazuri similare, se recomandă să vă adresați specialiștilor. Motivul este că toate sistemele funcționează cu energie electrică, iar unele erori grave pot duce la incendii, electrocutări și deteriorarea unor elemente de construcție costisitoare.

Recomandări pentru asamblare independentă

Deoarece costul sistemelor inteligente este ridicat, iar montarea lor aduce cheltuieli suplimentare, și considerabile (până la 50% din costul setului de echipamente), instalarea lor independentă poate ajuta la economisirea semnificativă.

Mai mult, o astfel de muncă oferă plăcere, așa că asamblarea unei case inteligente cu propriile mâini, începând cu crearea proiectului, poate fi considerată un hobby.

Unul dintre cele mai importante sfaturi pentru cei care doresc să construiască un sistem inteligent singuri este ca începerii lucrărilor să îi preceadă elaborarea unui proiect. Deoarece acesta va ajuta la identificarea multor particularități și nuanțe, și astfel la evitarea greșelilor.

Dar trebuie să înțelegeți că nu orice utilizator dornic este capabil să realizeze singur montarea unui astfel de sistem – pentru aceasta este necesar să posede un set întreg de cunoștințe și abilități.

Printre care se numără:

1. Abilitatea de a lucra cu aparate electrice. Mai mult, în acest domeniu este necesar să aveți cunoștințe vaste, de exemplu, atât de elementare precum abilitățile de conectare sigură a elementelor de construcție și a cablurilor între ele. Va fi necesară și abilitatea de a asambla tablouri electrice, înțelegerea principiilor de funcționare a aparatelor electrice moderne și altele asemenea. Cunoașterea normelor de siguranță este, de asemenea, obligatorie.
2. Abilități de programare, pentru diverse sisteme de operare. Acestea sunt necesare, deoarece la fiecare montare a unui sistem inteligent va trebui creată o interfață grafică, prin care ulterior se realizează gestionarea.
3. Cunoașterea principiilor de construire a sistemelor moderne de automatizare. Adică este necesar să vă pricepeți măcar la tipurile de controllere, la intrările/ieșirile acestora, să înțelegeți ce senzori și alte echipamente este permis să folosiți cu acestea etc.
4. Înțelegerea algoritmilor de funcționare a sistemului în ansamblu și a tuturor părților sale individuale.

Dacă toate cunoștințele și abilitățile enumerate sunt prezente, atunci este necesar să treceți la procedurile pregătitoare. În primul rând, este important să stabiliți sarcinile pe care trebuie să le rezolve setul de echipamente.

Un moment important în asamblarea independentă a unei case inteligente este necesitatea unei calități înalte a montajului. Dacă acest lucru este ignorat, rezultatul poate fi funcționarea incorectă a întregului set de echipamente, reducerea siguranței la incendiu și altele.

După aceea, trebuie să vă dați seama dacă este posibil să realizați acest lucru din punct de vedere tehnic – dacă rețeaua electrică va face față, dacă caracteristicile componentelor sunt suficiente. În plus, trebuie să inspectați locuința pentru a identifica locurile de montaj. De asemenea, trebuie să înțelegeți dacă aveți suficienți bani pentru achiziție.

Și după aceasta, puteți începe crearea proiectului de lucru al viitorului sistem.

Dacă inspecția încăperii pentru identificarea locurilor optime de instalare a părților individuale ale setului pentru casa inteligentă poate fi realizată de unul singur, fără a avea abilități și experiență în astfel de probleme, atunci elaborarea proiectului trebuie abordată doar cu cunoștințe temeinice.

În cazul lipsei de experiență și al nesiguranței în propriile forțe, este mai bine să apelați la specialiști pentru consultare înainte de procedură sau după aceasta, pentru a efectua o verificare. Acest lucru va reduce probabilitatea apariției erorilor și a pierderilor financiare ulterioare, precum și a altor neplăceri.

Chiar dacă aveți suficiente abilități practice și cunoștințe, se recomandă să începeți cunoașterea sistemelor inteligente cu cele mai simple variante.

Adică, ar trebui să achiziționați un set care include un controler, un set de senzori și alte echipamente care permit rezolvarea unei singure sarcini importante.

De exemplu, să controlați apariția unei scurgeri de apă, să efectuați supraveghere video sau să reglați luminozitatea luminii. Apoi, să înțelegeți în detaliu toate particularitățile.

Abordarea descrisă va permite obținerea de experiență practică, găsirea unor specialiști calificați care pot oferi asistență eficientă și, în plus, evitarea unor pierderi financiare semnificative, chiar dacă interesul pentru sistemul inteligent dispare sau ceva nu merge conform planului.

Dacă ați decis să asamblați singur sistemul, trebuie să începeți cu cele mai simple variante. Acest lucru vă va permite să dobândiți experiență, să înțelegeți dacă doriți să continuați o astfel de muncă, iar costurile vor fi minime.

De asemenea, pentru prima încercare individuală de a asambla un sistem inteligent, este de dorit să achiziționați echipament care este controlat de controlerele Beckhoff, Siemens, OVEN și altele asemănătoare. Acestea sunt liber programabile, ușor de utilizat și potrivite pentru rezolvarea diverselor sarcini.

Dacă împreună cu oricare dintre controlerele menționate utilizați un set special de software destinat gestionării sistemului de pe un computer echipat cu Windows, o tabletă, un smartphone cu iOS, Android, atunci va apărea posibilitatea de a modifica cu ușurință scenariile.

De asemenea, să transformați rapid interfața, să eliminați elementele inutile și să adăugați elemente noi de construcție.

Mai mult, toate cele enumerate le poate realiza independent fiecare utilizator, chiar și cu abilități de bază de programare. Un exemplu de software de control este Easy Home, care poate funcționa cu toate sistemele de operare populare enumerate mai sus.

Concluzii și material video util pe această temă

Primul videoclip vă va oferi posibilitatea de a înțelege capacitățile unei case inteligente, cum și cu ce sunt echipate aceste sisteme simple și cum puteți face acest lucru singur.

Următorul material video este, de asemenea, dedicat montării sistemelor inteligente de către dumneavoastră.

Automation inteligentă modernă poate nu doar să crească confortul, ci și să îmbunătățească nivelul de viață al tuturor locuitorilor casei. Dar pentru aceasta este necesar să înțelegeți principiul de funcționare al unei case inteligente.

În caz contrar, proprietarul va avea parte nu doar de dezamăgire, ci și de pierderi financiare semnificative. Deoarece seturile funcționale costă bani serioși.

Ați rămas cu întrebări pe tema articolului? Sau puteți completa materialul nostru cu informații valoroase despre principiile de funcționare ale sistemului “Casă inteligentă”? Vă rugăm, lăsați comentariile dumneavoastră, împărtășiți experiența în blocul de mai jos.