Умный дом лекция. Умный дом. Конспект по изученному материалу Цель создания умного дома сделать дом и жизнь в нем максимально комфортным и безопасным
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
Тема: Умный дом Цель: научиться самостоятельно, работать с предложенным материалом, научиться систематизировать и обобщать информацию по теме, составлять опорный конспект по изученному материалу Цель создания умного дома - сделать дом и жизнь в нем максимально комфортным и безопасным Умный дом как домашняя автоматизация Умный дом (smart home) в этом значении – система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определенные задачи без участия человека. Наиболее распространенные примеры таких действий - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды. Домашняя автоматизация в современных условиях – чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец умного дома самостоятельно определяет, какие устройства и где установить и какие задачи и как они будут исполнять. Конструкция системы «Умный дом» Система умного дома включает три типа устройств: Контроллер (хаб) - управляющее устройство, соединяющее все элементы системы друг с другом и связывающее ее с внешним миром Датчики (сенсоры) - устройства, получающие информацию о внешних условиях Актуаторы – исполнительные устройства, непосредственно исполняющие команды. Это самая многочисленная группа, в которую входят умные (автоматические) выключатели, умные (автоматические) розетки, умные (автоматические) клапаны для труб, сирены, климат - контроллеры и так далее (см. Рисунок 1). В большинстве современных умных домов контроллер общается с остальными устройствами системы через радиосигналы. Самые распространенные стандарты - Z-Wave, ZigBee и Wi-Fi, в США популярен также Thread.  Рисунок 1. Конструкция системы «Умный дом» Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию следующих систем в единую систему управления зданием: Система безопасности и мониторинга; Система освещения; Система отопления, вентиляции и кондиционирования; Системы управления и связи; Система электропитания здания. Системы безопасности и мониторинга Датчики движения, датчики присутствия, датчики вибрации, датчики разбития стекла, датчики открытия окна или двери; Видеонаблюдение; Видеодомофоны и видеоглазки; Электронные замки (умные замки, смартлоки) и модули управления воротами; Сирены. Эти устройства позволяют сконструировать подходящую систему безопасности от сравнительно простой до достаточно сложной. Среди основных алгоритмов: регистрация нежелательного проникновения; уведомление владельцев; включение сирены; запуск видеосъемки; запирание входных или межкомнатных дверей (см. Рисунок 2).  Рисунок 2. Системы безопасности Вдобавок, системы безопасности умного дома интегрируются с охранными системами, по тревоге высылающими группы реагирования. В большинстве стран рынок охранных систем существует достаточно давно, в то время как системы умного дома стали широко распространяться лишь в 2010-х годах. Отдельные поставщики охранных услуг позволяют интегрировать свою сигнализацию с умными устройствами, которые устанавливает сам пользователь, либо соглашаются высылать группы реагирования по сигналам тревоги с таких устройств. В систему безопасности и мониторинга входят следующие подсистемы: система видеонаблюдения; система контроля доступа в помещения; охранно-пожарная сигнализация (в том числе контроль утечек газа); телеметрия - удалённое слежение за системами; система защиты от протечек – автоматическая блокировка водоснабжения при протечке и заливе помещения; GSM-мониторинг – удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон. В некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчёты по результатам выполнения действий; IP-мониторинг объекта; Имитация присутствия. Управление освещением Умные выключатели и диммеры; Модули управления шторами, жалюзи и рольставнями; RGB- и RGBW-контроллеры для управления светодиодными светильниками, прежде всего светодиодными лентами; Датчики движения и присутствия; Датчики освещенности; Такие устройства позволяют автоматизировать управление светом и чаще всего используются, чтобы: автоматически включать свет, когда люди входят в помещение, и выключать, когда выходят; автоматически поддерживать освещенность на постоянном уровне, регулируя яркость светильников и положение жалюзи или штор; автоматически регулировать освещенность в зависимости от сезона и времени суток или по другим заранее заданным правилам. Система освещения контролирует уровень освещенности в помещении, в том числе для экономии электроэнергии за счет рационального использования естественного освещения. Некоторые подсистемы: автоматика для включения/выключения света в заданное время суток; датчики движения для включения света только тогда, когда в помещении кто - то находится; автоматика для открытия/закрытия ставней, жалюзи, для регулировки прозрачности специальных оконных стекол. Управление климатом датчики влажности; датчики температуры; термостаты для поддержания постоянной температуры или ее автоматического регулирования; терморегуляторы для управления мощностью батарей отопления; климат-контроллеры, передающие команды умного дома на технику предыдущих поколений, которая управляется обычными дистанционными пультами, прежде всего на кондиционеры; гигростаты для поддержания постоянной влажности или ее регулирования; Основная задача устройств умного дома в этом случае: автоматически регулировать работу климатических систем так, чтобы одновременно обеспечить комфортный микроклимат и сократить расходы на его поддержание; автоматически поддерживать комфортную температуру в помещениях, где находятся люди; автоматически снижать мощность батарей и кондиционеров в отсутствие людей и ночью; автоматически поддерживать влажность, комфортную для людей и щадящую для помещения и предметов обстановки; автоматически вентилировать помещения и очищать воздух, поддерживая комфортное качество воздуха. Система отопления, вентиляции и кондиционирования обеспечивает регуляцию температуры, влажности и поступление свежего воздуха. Кроме этого, экономит энергию за счет рационального использования температуры среды. Некоторые подсистемы: управляемый через сеть кондиционеров; механизмы автоматического открытия/закрытия окон для поступления холодного или теплого воздуха в подходящее время суток. Система управления управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум; удалённое управление электроприборами, приводами механизмов и всеми системами автоматизации. Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю сеть с возможностью выхода в сети общего пользования; механизация здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т.п.).  Рисунок 6. Система управления Система электропитания Системы электропитания обеспечивают бесперебойное питание, в том числе за счет автоматического переключения на альтернативные источники электропитания. Некоторые подсистемы: автоматический ввод резерва; промышленные ИБП; дизель - генераторы. |