Què és una casa intel·ligent: principi de funcionament i disseny + consells de creació i muntatge de projectes
Nombrosos sistemes d'enginyeria, units sota el nom comú "Smart Home", proporcionen als usuaris un alt nivell de confort i seguretat.Però hi ha centenars de varietats d'equips d'aquest tipus, que resolen problemes radicalment diferents.
Intentem entendre tots els complexos junts i entendre què és una casa intel·ligent, i després passem a passos pràctics per millorar la comoditat de la vostra estada. Perquè els components cars no deixen marge d'error.
El contingut de l'article:
Què és un sistema així?
Qualsevol conjunt d'electrònica fabricat per a una llar intel·ligent és un equip d'alta tecnologia. Dissenyat per al control automatitzat i, la majoria de les vegades, centralitzat, flexible i precisa de la gestió de les activitats dels sistemes de comunicació d'un pis o casa.
Característiques bàsiques d'una casa intel·ligent
Els blocs de comandament intel·ligents d'una casa intel·ligent són capaços de crear un microclima òptim en un apartament o casa.
A més, per resoldre aquest problema, es controlen tots els dispositius de calefacció, aparells d'aire condicionat, sistemes split, filtres, ozonitzadors i altres productes similars.
L'essència del procés és la següent: els centres de control equipats amb processadors reben els resultats de les mesures de la composició química de l'aire, la seva temperatura, humitat i donen senyals als elements estructurals necessaris.
Per tant, si s'ha de refredar el local, es dóna l'ordre d'encendre l'aire condicionat i, al mateix temps, s'apaga tots els equips de calefacció, si funciona. És a dir, els blocs d'ordres dels sistemes també proporcionen coherència a tots els processos en execució.
Llegiu més sobre com funciona el sistema de climatització i les característiques de la seva selecció. Més lluny.
En general, la "Smart Home" en la seva configuració avançada és capaç de controlar simultàniament diversos centenars de dispositius relacionats amb els sistemes:
- il·luminació, tant interna com externa;
- fonts d'energia d'emergència, que poden ser bateries o generadors;
- control del consum d'energia;
- calefacció, refrigeració per aire;
- escalfar elements individuals de l'edifici (desguàs pluvials, esglaons);
- subministrament d'aigua;
- clavegueram;
- filtració;
- identificació de situacions d'emergència (fuites de gas, fuites d'aigua, problemes a la xarxa elèctrica);
- seguiment.
També es pot dur a terme el control d'alarma, càmeres de vigilància i una varietat d'altres equips, que fins i tot inclouen cortines, finestres, televisors, equips d'àudio i vídeo, situats a tot l'apartament o casa.
Els processos en si poden ser populars i rars, d'un sol cop, per exemple, els primers inclouen control de temperatura, brillantor de la il·luminació i molts altres.
La segona categoria inclou l'establiment de fluxos individuals d'aire càlid o fred.Per exemple, capaç d'escalfar els peus dels usuaris que miren programes de televisió a les nits d'hivern.
La peculiaritat dels moderns sistemes domèstics intel·ligents és que amb la seva ajuda és possible establir diferents modes a totes les habitacions d'un apartament o casa. Per exemple, la temperatura al viver pot ser la més alta, i al passadís la més baixa, ja que pràcticament no necessita calefacció.
Al mateix temps, el sistema pot combatre regularment la gran humitat al bany i la contaminació de l'aire a la cuina.
Els sistemes complexos que són capaços de gestionar tots els processos importants es consideren els més efectius.
Però els conjunts d'equips més senzills que només fan una funció també tenen els distintius d'una llar intel·ligent. Per exemple, això inclou un processador que controla encendre/apagar un escalfador instal·lat a una casa rural.
Instal·lat a la xarxa elèctrica Dimmer, que regula la brillantor de les làmpades i alhora redueix el consum d'energia, també s'aplica als equips intel·ligents.
Com funciona i estructura el sistema?
Intentem entendre com funciona el sistema domèstic intel·ligent que es demanda actualment i com és. La base de qualsevol conjunt d'equips intel·ligents és el processador, que és un ordinador bastant potent i modern.
La seva eficàcia està assegurada per un programari amb desenes o fins i tot centenars de modes preestablerts, que es troben entre els més populars.
Com a resultat, en molts casos, els usuaris simplement hauran d'introduir els paràmetres necessaris, per exemple, la temperatura, etc. i activeu el programa desitjat.
A continuació, la unitat de control realitzarà el control comparant els valors reals amb els programats. Tota la informació necessària prové dels controls interns dels equips inclosos en el sistema, controladors, sensors, que s'instal·len a cada habitació.
Si les dades rebudes en temps real no es corresponen amb les establertes, la unitat de control emet les ordres oportunes per fer els ajustos. A més, tots garanteixen el funcionament coordinat de l'equip.
És a dir, per augmentar la temperatura a l'habitació desitjada, primer s'apaga l'aire condicionat i només després s'encén l'equip de calefacció. Això us permet estalviar fins a un 40% d'electricitat i també elimina la càrrega crítica perillosa a la xarxa.
Tipus de casa intel·ligent
Els fabricants tenen en compte les necessitats de diferents categories d'usuaris, com a resultat el mercat està saturat de diferents tipus d'equips intel·ligents.
Així és com passa:
- cablejat;
- sense fil.
En el primer cas, la unitat de comandament, els sensors de l'actuador, els servomotors, els controladors i altres elements estructurals estan connectats entre si per cables.
L'avantatge d'aquest mètode és l'alta correcció de l'execució d'ordres. Això significa que pràcticament no hi ha possibilitat de sobrecarregar el bus de transmissió amb un gran nombre de senyals. A més, els cables de fibra òptica proporcionen una gran velocitat de recuperació.
El desavantatge més important és la complexitat de la instal·lació, ja que s'han de col·locar un gran nombre de cables i ocultar-los a la vista.
Això també comporta uns costos addicionals importants per als materials de construcció necessaris, per la qual cosa el moment òptim per instal·lar sistemes cablejats és realitzar reformes a les instal·lacions.
A més, la col·locació de cables requereix molta mà d'obra, de manera que es dedica molt de temps a aquest procediment.
Els tipus d'equips sense fil es diferencien perquè la comunicació entre els elements estructurals es realitza mitjançant senyals de ràdio, per als quals s'utilitzen comunicacions adequades.
Un avantatge important d'aquesta opció d'equip és la facilitat d'instal·lació. Durant el qual no cal canviar el disseny del local ni gastar diners en materials de construcció, la qual cosa fa que la instal·lació sigui un procediment fàcil i ràpid.
El principal desavantatge dels sistemes sense fil és el mètode de comunicació entre components.Com que els senyals de ràdio limiten significativament la seva funcionalitat, a més, les bateries s'hauran de substituir amb força freqüència, cosa que és inconvenient i és una despesa habitual.
Una altra classificació dels sistemes Smart Home per tipus de control: pot ser una opció centralitzada o descentralitzada.
Tot i que la centralització del control és un dels avantatges més importants de qualsevol conjunt d'aquests equips i en la majoria dels casos pertany a aquest tipus, els sistemes descentralitzats també tenen dret a la vida.
El motiu és que aquest mètode permet neutralitzar les conseqüències de la fallada de qualsevol component individual d'una casa intel·ligent.
Així mateix, l'ús de subsistemes amb diverses unitats de control permet augmentar la fiabilitat de les funcions clau.
Per exemple, si el propietari d'un local vol protegir-lo de manera fiable de l'entrada no autoritzada, utilitzar dos sistemes descentralitzats és una solució més pràctica que un de centralitzat.
El principal desavantatge d'utilitzar diversos sistemes domèstics intel·ligents al mateix temps és la dificultat per configurar i ajustar.
Això passa perquè el nombre de components augmenta: cada sistema descentralitzat té un processador independent, que sovint crea confusió quan interactuen o són controlats per l'usuari. Aquesta característica també comporta un augment del cost del conjunt d'equips.
Com a resultat, es recomana utilitzar sistemes descentralitzats només en determinats casos en què els avantatges superen clarament els aspectes negatius.
Una característica important és la divisió en tipus de protocols, que són:
- obert;
- tancat.
La primera categoria inclou sistemes que es controlen mitjançant un llenguatge utilitzat per diferents fabricants.
Els sistemes tancats són aquells que es controlen en un llenguatge creat i utilitzat per un sol fabricant, la qual cosa permet incloure en el kit només components desenvolupats i fabricats per ell.
Això redueix la funcionalitat i la versatilitat, però garanteix un alt grau de compatibilitat de dispositius i dispositius.
Diagrama del sistema de control intel·ligent
Qualsevol conjunt d'equips per a una casa intel·ligent és similar a un conjunt de construcció a partir del qual podeu crear qualsevol cosa que vulgueu.
Per tant, és poc probable que un usuari que vulgui muntar-ne qualsevol tipus a casa trobi un esquema adequat a les seves condicions de vida.Per exemple, una opció estàndard per a un apartament de 3 habitacions o per a una casa d'una determinada àrea i nombre de plantes.
Haureu d'elaborar el diagrama necessari vosaltres mateixos o amb l'ajuda d'especialistes. Les excepcions poden ser les opcions de casa intel·ligent més senzilles o els sistemes descentralitzats, que tampoc són gaire complexos.
Un exemple podria ser un diagrama d'instal·lació d'un atenuador en una xarxa elèctrica i treball conjunt amb ell sensor de moviment, ja que és estàndard i per tant igual en tots els casos.
Però fins i tot en aquest i casos similars, es recomana contactar amb especialistes. El motiu és que tots els sistemes funcionen amb electricitat i alguns errors greus poden provocar incendis, descàrregues elèctriques i danys a elements estructurals cars.
Recomanacions per a l'automuntatge
Com que el cost dels sistemes intel·ligents és car i la seva instal·lació comportarà costos addicionals i considerables (fins al 50% del cost d'un conjunt d'equips), la seva instal·lació independent ajudarà a estalviar molt.
I aquest treball també és divertit, de manera que muntar una casa intel·ligent amb les vostres pròpies mans, començant per la creació del projecte, es pot considerar com un hobby.
Però cal entendre que no tots els usuaris disposats poden instal·lar aquest sistema de manera independent; per fer-ho, cal tenir tot un conjunt de coneixements i habilitats.
Que inclouen:
- Capacitat per treballar amb aparells elèctrics. A més, en aquesta àrea cal tenir coneixements amplis, per exemple, coneixements bàsics com les habilitats per connectar de manera fiable elements estructurals i cables entre si. També necessitareu habilitats en el muntatge de quadres elèctrics, una comprensió dels principis de control d'aparells elèctrics moderns i altres coses similars. També és obligatori el coneixement de les normes de seguretat.
- Habilitats de programació, i per a diversos sistemes operatius. Són necessaris perquè cada vegada que s'instal·la un sistema intel·ligent s'haurà de crear una interfície gràfica, amb l'ajuda de la qual es realitza un major control.
- Coneixement dels principis de construcció de sistemes d'automatització moderns. És a dir, cal entendre com a mínim els tipus de controladors, les seves entrades/sortides, entendre quins sensors i altres equips es poden utilitzar amb ells, etc.
- Entendre els algorismes de funcionament del sistema com un tot i totes les seves parts individuals.
Si tots els coneixements i habilitats enumerats estan disponibles, cal que passis als procediments preparatoris. Per començar, és important determinar les tasques que ha de resoldre un conjunt d'equips.
Aleshores, heu d'esbrinar si és tècnicament possible implementar-ho: si la xarxa elèctrica ho pot suportar, si les característiques dels components són suficients. A més, s'hauria d'inspeccionar l'habitatge per identificar els llocs d'instal·lació. També heu d'entendre si teniu prou diners per comprar-lo.
I després d'això, podeu començar a crear un esborrany de treball del futur sistema.
Si encara es pot fer una enquesta de les instal·lacions per identificar els llocs òptims per instal·lar peces individuals del kit de la llar intel·ligent, sense tenir les habilitats i experiència en aquests temes, el desenvolupament del projecte només s'ha de dur a terme amb coneixement de la matèria.
Encara que hi hagi moltes habilitats i coneixements pràctics, es recomana començar a familiaritzar-se amb els sistemes intel·ligents amb les opcions més senzilles.
És a dir, hauríeu de comprar un kit que inclogui un controlador, un conjunt de sensors i altres equips que us permetin resoldre qualsevol problema important.
Per exemple, controlar l'aparició de fuites d'aigua, realitzar videovigilància o ajustar la brillantor de la llum. I després entengueu a fons totes les característiques.
L'enfocament descrit us permetrà obtenir experiència pràctica, trobar especialistes qualificats que puguin oferir una assistència eficaç i, a més, evitar pèrdues econòmiques importants, fins i tot si desapareix l'interès pel sistema intel·ligent o alguna cosa no va segons el previst.
Fins i tot per al primer intent independent de muntar un sistema intel·ligent, és recomanable comprar equips controlats per controladors de Beckhoff, Siemens, ARIES i altres com aquest. Perquè són programables lliurement, fàcils d'utilitzar i aptes per resoldre problemes diversos.
Si, juntament amb qualsevol dels controladors enumerats, utilitzeu un conjunt especial de programari dissenyat per controlar el sistema des d'un ordinador equipat amb Windows, una tauleta, un telèfon intel·ligent amb iOS, Android, serà possible canviar fàcilment els escenaris.
I també transforma ràpidament la interfície, elimina elements innecessaris i afegeix nous elements de disseny.
A més, cada usuari pot fer tot l'anterior de manera independent, fins i tot amb habilitats bàsiques de programació. Un exemple de programari de control és Easy Home, que pot funcionar amb tots els sistemes operatius populars enumerats anteriorment.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
El primer vídeo us donarà l'oportunitat d'entendre les capacitats d'una casa intel·ligent, com i de què estan equipats sistemes tan senzills i com podeu fer-ho vosaltres mateixos.
El següent material de vídeo també està dedicat a la instal·lació de sistemes intel·ligents amb les vostres pròpies mans.
L'automatització intel·ligent moderna no només pot augmentar la comoditat, sinó que també pot millorar el nivell de vida de tots els habitants de la casa. Però per fer-ho, cal entendre el principi de com funciona una casa intel·ligent..
En cas contrari, el propietari s'enfrontarà no només a la decepció, sinó també a importants pèrdues financeres. Com que els kits funcionals costen molts diners.
Encara tens preguntes sobre el tema de l'article? O podeu complementar el nostre material amb informació valuosa sobre els principis de funcionament del sistema Smart Home? Si us plau, deixeu els vostres comentaris i compartiu la vostra experiència al bloc següent.
Quan veig informació sobre una "casa intel·ligent", sempre ric i recordo el vídeo sobre aquest tema. L'argument és senzill: una noia arriba a casa després d'anar al dentista i no pot obrir la porta perquè el sistema no reconeix la seva cara ni la seva veu. Comença a ploure i a tronar, i ella, pobra, es queda al pati tota mullada i jura per la impotència. El que vull dir és que a les nostres realitats no es pot confiar al 100% en l'electrònica. Aquesta "casa intel·ligent" té molts desavantatges que no són visibles a primera vista.
No m'agrada la idea de fer una casa intel·ligent, però encara m'agradaria implementar alguns elements a casa meva. Per exemple, la capacitat d'eliminar les fuites de gas. És a dir, la capacitat de tancar la vàlvula de forma remota. Una altra opció és apagar els punts de venda que actualment no funcionen. Això és molt convenient quan hi ha nens petits a la casa. Bé, i un sensor que encén la llum quan apareixen persones en una zona determinada. I totes les altres idees, pel que fa a mi, no tenen sentit implementar-les.
Abans de decidir comprar una casa intel·ligent o instal·lar un equip que us permeti ajustar automàticament els paràmetres bàsics dels sistemes d'utilitat. Penseu en el període de recuperació i manteniment d'aquesta casa. Probablement haureu de convertir-vos en enginyer vosaltres mateixos per assegurar-vos que la vostra llar intel·ligent funciona com es preveia.
Gràcies per l'article sobre una casa intel·ligent, m'interessava aquest tema, després que el cap de setmana, quan no hi havia ningú a l'oficina, una mànega d'aigua va esclatar i va inundar tot el soterrani d'uns 30 metres cúbics, llavors hi ha una Com a sensor de fuites, això és real, l'únic que falta a l'article és com s'implementa generalment aquest sistema, per exemple: si hi ha una fuita d'aigua, com es determina i com tanca l'aigua?
M'ha inspirat el teu article i he decidit instal·lar un sistema domèstic intel·ligent amb control d'il·luminació, calefacció i seguretat. Si podeu decidir l'elecció del fabricant a partir de les revisions a Internet, hi ha un problema amb els instal·ladors. Vaig trobar Vladimir Shirokov en algun anunci. Vam acordar un termini de 3 dies, passats els 5 ni tan sols havia començat. Va exigir que li retornés els diners que li va donar. Va deixar d'agafar el telèfon.