bibliofond.ru_784720 — копия. 5. Бизнесплан разработки микропроцессорной системы автоматизация здания
 Скачать 2.61 Mb.
|
Базовые понятия "умного дома"За последние 20-30 лет автоматизированные системы управления перестали быть экзотикой и стали неотъемлемой частью нашей жизни. Независимо от области их применения – будь то здание, производственный цех или метро – целью внедрения таких систем является снижение эксплуатационных расходов, предоставление важной информации, повышение уровня безопасности и комфорта. Хотя сейчас модные издания больше интересуются достижениями традиционных IT-компаний, прогресс в области автоматизации управления может оказать наше мироощущение не меньшее влияние в ближайшем будущем, чем появление мобильных телефонов и интернета. Для того чтобы понять, как сильно изменились возможности в области автоматизации за последние годы и как они еще поменяются, важно осознать значение некоторых технологических прорывов, которые произошли за последние годы. Разработчики не стоят на месте. Предсказать, как далеко они уйдут вперед всего через несколько лет, можно только, бросив взгляд назад. После завершения эры мэйнфреймов, широкое развитие получили сети мини-компьютеров, а затем, дешевых персональных ЭВМ, способных, тем не менее, решать достаточно сложные профессиональные задачи. В процессе развития технического прогресса встали перед ним множество значимых препятствий. Не только автоматизированные системы различного назначения были изолированными, но также аналогичные системы различных изготовителей не совместимы между собой. Компании-разработчики применяли собственные закрытые коммуникационные протоколы и не предусматривали возможность межсистемного взаимодействия с продукцией других производителей. Продукты и технологии автоматизации были приватной собственностью отдельных компаний и трудно интегрировались друг с другом. Для преодоления этих проблем необходимы дорогостоящие технические решения, такие как написание нового ПО, изменение топологии сети, а также приобретение дополнительных компонентов. Таким образом, на рынке появились благоприятные условия для успешной внедрения новых методов автоматизации. В качестве комплексного решения сначала появились интеллектуальные здания, которые основывались на структурированных кабельных сетях. Эти системы предоставляли возможность использовать один кабель для АТС, компьютерной сети, системы безопасности и других целей. Затем были разработаны системы мультиплексирования каналов связи, позволяющие передавать различную информацию по одному кабелю одновременно. Поскольку информационная технология быстро развивалась, проекты кабельных систем зданий становились устаревшими еще до завершения строительства. В результате ожидаемой высокой прибыльности развития автоматизации, на эту область были направлены значительные инвестиции, что привело к созданию концепции "умного дома". Пример типичного такого здания представлен на рисунке 1.1.  Рисунок 1.1 - "Умный дом" Умный дом" - это инновационный комплекс устройств, который эффективно управляет инженерными системами, расположенными внутри и снаружи дома. Данные системы представляют собой техническое оборудование, отвечающее за работу канализации, электричества, отопления и кондиционирования воздуха, а также домашней аудио-видео техники. Концепция "умного дома" состоит в том, что комплексно-управляемые устройства работают согласованно и контролируют все инженерные системы дома, обеспечивая максимальное удобство и комфорт для жильцов. Многое зависит от гибкости алгоритмов взаимодействия между подсистемами в доме, которые должны быть способны приспосабливаться к изменяющимся потребностям владельца. Важнейшей составляющей "умного дома" является блочный принцип построения системы управления и инженерных подсистем. Это подразумевает, что каждая подсистема должна быть автономной, что позволит ее проверить и обслужить, даже отключив оборудование от центрального управления. Умный дом" предоставляет множество преимуществ: он позволяет сэкономить до 10-18% электроэнергии, повысить комфортность жилья, улучшить безопасность и многое другое. Принцип работы "умного" дома основан на использовании центрального компьютера, который получает сигналы от командных устройств и дает инструкции исполнительным системам. Управление различными устройствами осуществляется при помощи простейшей системы автоматизации. Первоначально создание "умного дома" было решено в 1978 году компаниями Х10 USA и Leviton, которые разработали технологию управления бытовыми приборами через проводную бытовую электросеть. Однако, изначально разработанная для напряжения 110В и частоты сети 60 Гц, технология Х10 не была распространена в России. Более того, данное устройство уже устарело, так как создавалось лишь для управления электроосветительными устройствами и поддерживало всего шесть команд управления питанием. Для полного управления "интеллектуальным домом" этого недостаточно. Для управления аудио- и видеотехникой, как минимум, необходимы команды смены каналов, изменения громкости, перемотки и управления воспроизведением. Кроме того, следует управлять системой HVAC (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха). В этой связи, различные компании начали разрабатывать новые протоколы передачи данных, чтобы найти решение проблемы. |