Co je chytrá domácnost: princip fungování a design + tvorba projektu a tipy na montáž

Četné inženýrské systémy sdružené pod společným názvem „Smart Home“ poskytují uživatelům vysokou úroveň pohodlí a bezpečnosti.Existují však stovky druhů takových zařízení, z nichž všechny řeší radikálně odlišné problémy.

Pokusme se společně porozumět všem spletitostem a pochopit, co je to chytrá domácnost, a poté přejít k praktickým krokům ke zlepšení komfortu vašeho pobytu. Protože drahé komponenty nenechají prostor pro chyby.

Co je to takový systém?

Jakákoli sada elektroniky vyrobená pro inteligentní domácnost je high-tech zařízení. Určeno pro automatizované a nejčastěji centralizované řízení, flexibilní, přesné řízení činností komunikačních systémů bytu nebo domu.

Základní vlastnosti chytré domácnosti

Inteligentní příkazové bloky chytré domácnosti jsou schopny vytvořit optimální mikroklima v bytě či domě.

K vyřešení tohoto problému jsou navíc řízena všechna topná zařízení, klimatizace, split systémy, filtry, ozonizéry a další podobné produkty.

Podstata procesu je následující: řídicí centra vybavená procesory přijímají výsledky měření chemického složení vzduchu, jeho teploty, vlhkosti a dávají signály potřebným konstrukčním prvkům.

Pokud je tedy potřeba prostory ochladit, je vydán příkaz k zapnutí klimatizace a současně se vypnou všechna topná zařízení, pokud některá fungovala. To znamená, že příkazové bloky systémů také poskytují soudržnost všem běžícím procesům.

Přečtěte si více o tom, jak systém klimatizace funguje a jaké jsou vlastnosti jeho výběru. Dále.

Moderní inteligentní systémy pro prostory jsou automatizační sady, které mohou výrazně zlepšit životní úroveň a také poskytnout úsporu energie o působivých 30-40%. Měli byste si však pamatovat, že vzhledem ke značným nákladům na zařízení se nákup vyplatí po mnoha letech aktivního používání

Obecně platí, že „chytrý dům“ ve své pokročilé konfiguraci je schopen současně ovládat několik stovek zařízení souvisejících se systémy:

• osvětlení, vnitřní i vnější;
• nouzové zdroje energie, kterými mohou být baterie nebo generátory;
• řízení spotřeby energie;
• topení, chlazení vzduchem;
• vytápění jednotlivých prvků budovy (dešťové vpusti, schůdky);
• zdroj vody;
• kanalizace;
• filtrace;
• identifikace havarijních situací (únik plynu, únik vody, problémy v elektrické síti);
• sledování.

Alarm lze také ovládat, bezpečnostní kamery a různé další vybavení, které zahrnuje dokonce i závěsy, okna, televize, audio a video techniku, rozmístěné po celém bytě či domě.

Funkčnost a další vlastnosti každého inteligentního systému lze přizpůsobit jakýmkoliv podmínkám, čímž vznikne flexibilní řídicí systém pro veškerou domácí elektroniku, topidla, klimatizace, osvětlení a všechna další zařízení

Samotné procesy mohou být oblíbené i vzácné, jednorázové, mezi ty první patří například regulace teploty, jasu osvětlení a mnoho dalších.

Do druhé kategorie patří nastavení jednotlivých proudů teplého nebo studeného vzduchu.Například schopný zahřát nohy uživatelů sledujících televizní pořady za zimních večerů.

Zvláštností moderních systémů chytré domácnosti je, že s jejich pomocí je možné nastavit různé režimy ve všech místnostech bytu či domu. Například teplota ve školce může být nejvyšší a na chodbě nejnižší, protože prakticky nepotřebuje vytápění.

Systém přitom dokáže pravidelně bojovat s vysokou vlhkostí v koupelně a znečištěním ovzduší v kuchyni.

Elektronika dokáže zohlednit i spoustu užitečných maličkostí. Například může večer automaticky zajistit vyšší teplotu v ložnici než ráno, protože takové funkce přispívají ke správnému odpočinku a snadnému probuzení.

Za nejefektivnější jsou považovány komplexní systémy, které jsou schopny řídit všechny důležité procesy.

Ale ty nejjednodušší sady zařízení, které plní pouze jednu funkci, mají také znaky chytré domácnosti. Patří sem například procesor, který řídí zapínání/vypínání topení nainstalovaného v chatě.

Instalováno do sítě Stmívač, který reguluje jas lamp a zároveň snižuje spotřebu energie, platí i pro inteligentní zařízení.

Jak systém funguje a jak se strukturuje?

Zkusme pochopit, jak dnes poptávaný systém chytré domácnosti funguje a jaký je. Základem každé sady inteligentních zařízení je procesor, což je poměrně výkonný a moderní počítač.

Jeho účinnost je zajištěna softwarem s desítkami nebo dokonce stovkami přednastavených režimů, které patří k nejoblíbenějším.

Výsledkem je, že v mnoha případech budou uživatelé muset jednoduše zadat potřebné parametry, například teplotu atd. a aktivujte požadovaný program.

Dále řídicí jednotka provede kontrolu porovnáním skutečných hodnot s naprogramovanými. Všechny potřebné informace pocházejí z vnitřních ovládacích prvků zařízení obsažených v systému, ovladačů, čidel, které jsou instalovány v každé místnosti.

Základním principem fungování každého inteligentního systému je zajistit pohodlí, flexibilitu a snadnou správu všech zařízení umístěných v krytu. To se provádí za účelem minimalizace potřeby účasti uživatelů, zvýšení efektivity, hospodárnosti a provozní bezpečnosti. To znamená, že uživatel by měl mít prospěch a potěšení z činností systému, aniž by tomu věnoval téměř žádnou pozornost

Pokud data přijatá v reálném čase neodpovídají stanoveným, řídicí jednotka vydá příslušné příkazy k provedení úprav. Navíc všechny zajišťují koordinovaný provoz zařízení.

To znamená, že za účelem zvýšení teploty v požadované místnosti se nejprve vypne klimatizace a teprve poté se zapne topné zařízení. To vám umožní ušetřit až 40 % elektrické energie a také eliminuje nebezpečné kritické zatížení sítě.

Typy chytré domácnosti

Výrobci zohledňují potřeby různých kategorií uživatelů, v důsledku toho je trh přesycen různými typy inteligentních zařízení.

Stává se to takto:

• drátové;
• bezdrátový.

V prvním případě jsou řídicí jednotka, snímače akčního členu, servomotory, ovladače a další konstrukční prvky vzájemně propojeny vodiči.

Výhodou této metody je vysoká správnost provedení příkazu. To znamená, že prakticky neexistuje možnost přetížení přenosové sběrnice velkým množstvím signálů. Navíc vodiče z optických vláken poskytují vysokou rychlost vyvolání.

Nejdůležitější nevýhodou je složitost instalace, protože je třeba položit a skrýt velké množství vodičů.

To také vede ke značným dodatečným nákladům na potřebné stavební materiály, takže optimální dobou pro instalaci drátových systémů je provedení rekonstrukcí v prostorách.

A také pokládání drátů je náročné na práci, takže tento postup stráví poměrně hodně času.

Každý dům má vybavení, které vám umožňuje řešit různé problémy - vytápět prostory, osvětlovat je, zajišťovat bezpečnost atd. A chytrý dům si dokáže poradit se všemi uvedenými funkcemi nebo ovládat každou zvlášť. Navíc, která metoda bude optimální, bude muset rozhodnout uživatel v každém jednotlivém případě. To také naznačuje, že důležitými výhodami každého inteligentního systému jsou flexibilita, přizpůsobivost

Bezdrátové typy zařízení se liší v tom, že komunikace mezi konstrukčními prvky probíhá pomocí rádiových signálů, pro které se používá vhodná komunikace.

Důležitou výhodou této možnosti vybavení je snadná instalace. Během kterého není třeba měnit design prostor nebo utrácet peníze za stavební materiály, díky čemuž je instalace snadný a rychlý postup.

Hlavní nevýhodou bezdrátových systémů je způsob komunikace mezi komponentami.Vzhledem k tomu, že rádiové signály výrazně omezují jejich funkčnost, bude navíc nutné poměrně často vyměňovat baterie, což je nepohodlné a je to pravidelný náklad.

Další klasifikace systémů Smart Home podle typu ovládání - může to být centralizovaná nebo decentralizovaná varianta.

Přestože centralizace řízení je jednou z nejdůležitějších výhod každého souboru takového zařízení a ve většině případů k tomuto typu patří, právo na život mají i decentralizované systémy.

Důvodem je, že tato metoda umožňuje neutralizovat následky selhání jakékoli jednotlivé součásti chytrého domu.

Také použití subsystémů s různými řídicími jednotkami umožňuje zvýšit spolehlivost klíčových funkcí.

Pokud chce například vlastník prostor spolehlivě ochránit před neoprávněným vstupem, pak je praktičtějším řešením použití dvou decentralizovaných systémů než jednoho centralizovaného.

Mnoho lidí věří, že centralizované ovládání veškerého domácího vybavení je důležitou výhodou a rysem chytré domácnosti. Toto tvrzení však není vždy pravdivé, protože jednotlivé decentralizované systémy mohou zvýšit bezpečnost, spolehlivost a efektivitu inteligentního řízení. Například je výhodné oddělit bezpečnostní systémy (jak je uvedeno na fotografii) a nouzové detekční systémy

Hlavní nevýhodou současného používání několika systémů chytré domácnosti je obtížnost nastavení a nastavení.

Děje se tak proto, že se zvyšuje počet komponent – ​​každý decentralizovaný systém má samostatný procesor, což často vytváří zmatek, když se vzájemně ovlivňují nebo jsou ovládány uživatelem. Tato vlastnost také vede ke zvýšení nákladů na sadu zařízení.

V důsledku toho se decentralizované systémy doporučuje používat pouze v určitých případech, kdy výhody jednoznačně převažují nad negativními aspekty.

Důležitou vlastností je rozdělení do typů protokolů, kterými jsou:

• OTEVŘENO;
• ZAVŘENO.

První kategorie zahrnuje systémy, které jsou ovládány pomocí jazyka používaného různými výrobci.

Výhody tohoto typu zařízení jsou funkčnost, dostupnost a všestrannost, což poskytuje působivý výběr komponent, které lze zahrnout do kompozice. Často je ale bude nutné nejprve upravit pro společné použití, což ovšem nevylučuje poruchy

Uzavřené systémy jsou takové, které jsou ovládány v jazyce vytvořeném a používaném pouze jedním výrobcem, což umožňuje zařadit do stavebnice pouze jím vyvinuté a vyrobené komponenty.

To snižuje funkčnost a všestrannost, ale zajišťuje vysoký stupeň kompatibility zařízení a zařízení.

Schéma inteligentního řídicího systému

Jakákoli sada zařízení pro chytrý dům je podobná stavebnici, ze které můžete vytvořit, co chcete.

Proto je nepravděpodobné, že uživatel, který si chce doma sestavit jakýkoli druh, najde vhodné schéma pro své životní podmínky.Například standardní varianta pro 3pokojový byt nebo pro dům o určité ploše a počtu podlaží.

Jakékoli prostory mají své vlastní charakteristiky a jejich majitelé mají své vlastní preference a rozpočet. V důsledku toho se používají různé kontrolní orgány a výkonné prvky

Potřebný diagram budete muset sestavit sami nebo s pomocí specialistů. Výjimkou mohou být nejjednodušší možnosti chytré domácnosti nebo decentralizované systémy, které také nejsou příliš složité.

Příkladem může být schéma instalace stmívače v elektrické síti a práce v tandemu s ním pohybový senzor, protože je standardní a tedy ve všech případech stejný.

Ti, kteří si chtějí sestavit inteligentní systém vlastními silami, by měli vědět, že by měli mít určité dovednosti a znalosti, a to v různých oblastech. Na fotografii je například znázorněno grafické rozhraní, které umožňuje spravovat, ovládat a získávat potřebné informace. A je vytvořen pro každý případ zvlášť, metodou programování

Ale i v tomto a podobných případech se doporučuje kontaktovat specialisty. Důvodem je, že všechny systémy fungují na elektřinu a některé závažné chyby mohou vést k požáru, úrazu elektrickým proudem a poškození drahých konstrukčních prvků.

Doporučení pro vlastní montáž

Protože náklady na inteligentní systémy jsou drahé a jejich instalace přinese dodatečné náklady, a to značné (až 50% nákladů na sadu zařízení), jejich nezávislá instalace pomůže hodně ušetřit.

A taková práce je také zábavná, takže sestavení chytré domácnosti vlastníma rukama, počínaje tvorbou projektu, lze považovat za koníček.

Jednou z nejdůležitějších rad pro ty, kteří si chtějí inteligentní systém sestavit svépomocí, je, že zahájení prací by mělo předcházet vypracování projektu. Protože to pomůže identifikovat mnoho funkcí, jemností, a proto se vyvarovat chyb

Je však třeba si uvědomit, že ne každý ochotný uživatel je schopen takový systém samostatně nainstalovat - k tomu musíte mít celou sadu znalostí a dovedností.

Který zahrnuje:

1. Schopnost práce s elektrospotřebiči. Navíc v této oblasti potřebujete mít široké znalosti, například takové základní znalosti, jako jsou dovednosti spolehlivého spojování konstrukčních prvků a kabelů k sobě navzájem. Dále budete potřebovat dovednosti v sestavování elektrických panelů, porozumění principům ovládání moderních elektrospotřebičů a další podobné věci. Povinná je také znalost bezpečnostních předpisů.
2. znalosti programování, a pro různé operační systémy. Jsou potřeba, protože při každé instalaci inteligentního systému bude muset být vytvořeno grafické rozhraní, s jehož pomocí se provádí další ovládání.
3. Znalost principů konstrukce moderních automatizačních systémů. To znamená, že musíte alespoň rozumět typům regulátorů, jejich vstupům/výstupům, rozumět tomu, jaké senzory a další zařízení je s nimi povoleno používat atd.
4. Pochopení provozních algoritmů systému jako celek a všechny jeho jednotlivé části.

Pokud jsou k dispozici všechny uvedené znalosti a dovednosti, musíte přejít k přípravným postupům. Pro začátek je důležité určit úkoly, které by měla sada zařízení řešit.

Důležitým bodem při vlastní montáži chytrého domu je potřeba vysoce kvalitní instalace.Pokud toto bude ignorováno, může to mít za následek nesprávnou obsluhu celé sestavy zařízení, snížení požární bezpečnosti atp.

Pak je potřeba zjistit, zda je to technicky možné realizovat – zda ​​to elektrická síť vydrží, zda jsou vlastnosti komponent dostatečné. Kromě toho je třeba zkontrolovat kryt, aby se určila místa pro instalaci. Musíte také pochopit, zda máte dostatek peněz na jeho nákup.

A poté můžete začít vytvářet pracovní návrh budoucího systému.

Pokud lze průzkum prostor za účelem identifikace optimálních míst pro instalaci jednotlivých částí sady pro chytrou domácnost provést svépomocí, aniž byste v takových věcech měli dovednosti a zkušenosti, pak by vývoj projektu měl být prováděn pouze s znalost věci.

V případě nedostatku zkušeností a nejistoty ve svých schopnostech je lepší požádat o radu specialisty před nebo po zákroku, aby provedli kontrolu. Sníží se tak pravděpodobnost chyb a následných finančních ztrát a dalších potíží.

I když je dostatek praktických dovedností a znalostí, doporučuje se začít seznamovat s inteligentními systémy s nejjednoduššími možnostmi.

To znamená, že byste si měli zakoupit sadu, která obsahuje ovladač, sadu senzorů a další vybavení, které vám umožní vyřešit jakýkoli důležitý problém.

Například sledování výskytu úniků vody, provádění video dohledu nebo úpravy jasu světla. A pak důkladně porozumět všem funkcím.

Popsaný přístup vám umožní získat praktické zkušenosti, najít kvalifikované specialisty, kteří dokážou účinně pomoci, a navíc se vyhnout výrazným finančním ztrátám, i když zájem o chytrý systém pomine nebo něco nejde podle plánu.

Pokud se rozhodnete sestavit systém sami, musíte začít s nejjednoduššími možnostmi. To vám umožní získat zkušenosti a pochopit, zda máte touhu pokračovat v tomto druhu práce, přičemž náklady budou minimální.

I pro první samostatný pokus o sestavení inteligentního systému je vhodné pořídit zařízení, které je řízeno regulátory Beckhoff, Siemens, ARIES a podobně. Protože jsou volně programovatelné, snadno použitelné a vhodné pro řešení různých problémů.

Pokud spolu s některým z uvedených ovladačů používáte speciální sadu softwaru určenou k ovládání systému z počítače vybaveného Windows, tabletu, smartphonu s iOS, Androidem, pak bude možné scénáře snadno měnit.

A také rychle transformovat rozhraní, odstranit nepotřebné a přidat nové designové prvky.

Vše výše uvedené navíc zvládne každý uživatel samostatně, dokonce i se základními programovacími znalostmi. Příkladem ovládacího softwaru je Easy Home, který umí pracovat se všemi oblíbenými operačními systémy uvedenými výše.

Závěry a užitečné video k tématu

První video vám dá příležitost pochopit možnosti chytré domácnosti, jak a čím jsou takové jednoduché systémy vybaveny a jak to můžete udělat sami.

Následující video materiál je také věnován instalaci inteligentních systémů vlastníma rukama.

Moderní inteligentní automatizace dokáže nejen zvýšit komfort, ale i zlepšit životní úroveň všech obyvatel domu. K tomu je ale potřeba pochopit princip fungování chytré domácnosti..

V opačném případě bude majitel čelit nejen zklamání, ale také značným finančním ztrátám. Protože funkční sady stojí spoustu peněz.

Stále máte dotazy k tématu článku? Nebo můžete náš materiál doplnit o cenné informace o principech fungování systému Smart Home? Zanechte prosím své komentáře a podělte se o své zkušenosti v bloku níže.