Умный дом — как выбрать устройства? Принцип работы умного дома

ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА «УМНЫЙ ДОМ»

Итак, что представляет собой суть умного дома?

Это система приборов, которыми вы можете управлять удалённо с помощью мобильного устройства или голосовых команд. Smart home призван максимально упростить вашу жизнь и автоматизировать большую часть бытовых задач.

Система может управлять освещением, включать и выключать бытовые приборы. Также smart home выполняет более серьёзные задачи: контролирует системы водоснабжения и отопления, следит за пожарной безопасностью и охранными системами.

Таким образом, можно выделить несколько основных функций:

• безопасность квартиры/дома — контролирует возможные утечки воды и газа, предохраняет от возможных пожаров и взломов дверей и окон;

• экономия энергии — контролирует потребление энергии;

• комфорт — контролирует освещение, температуру, влажность воздуха. Включает и выключает технику.

Система может работать на основе проводной или беспроводной связи. Проводная является более надёжной, но её стоит планировать при ремонте заранее, на этапе прокладки электрокабелей.

Беспроводная связь более удобна в установке и не требует лишних проводов.

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ

Система состоит из нескольких основных составляющих.

Хаб (контроллер) — основа смарт хоум. Именно он связывает все приборы и датчики умного дома в единую систему, собирает все данные, отправляет в облачное хранилище и предоставляет к ним доступ на ваш смартфон.

Представляет собой небольшой прибор, который вставляется в розетку и связывается со всеми устройствами. Он нужен для того, чтобы устройства смарт хоум не подключались к интернет-сети напрямую. Это нежелательно, так как многие из них беспроводные, и прямое подключение приведёт к большим затратам энергии и, соответственно, необходимости часто менять аккумуляторы приборов. Хаб же позволяет этого избежать, так как управление происходит через энергоэффективный радиоинтерфейс.

Примером контроллера может служить умная колонка, которая подсоединяется к розетке и сети Wi-Fi и, получая голосовые команды, управляет различными устройствами.

Также существуют варианты «облачного» хаба — в этом случае отсутствует физическое устройство и всё управление происходит через специальную программу. Недостатком такого способа является необходимость постоянного интернет-соединения, в то время как физический модуль может функционировать и при отсутствии подключения к сети (возможно не для всех контроллеров).

Датчики (сенсоры) — регистрируют различные показатели, такие как движение, наличие дыма, наличие протечек, открытие окон и дверей, изменение температуры и влажности. Собранную информацию передают на хаб, который анализирует её и даёт команду актуаторам.

Актуаторы (исполнительные устройства) — приборы, которые непосредственно выполняют команды. Это могут быть лампочки, розетки, чайники, замки и т.д.

Некоторые приборы могут совмещать в себе несколько функций. Например, умная розетка является и контроллером, и датчиком, и исполнителем.

Таким образом, системы smart home можно разделить на централизованные — те, в которых всеми приборами можно управлять из единого центра (хаба), и нецентрализованные — те, в которых каждый прибор автономен и нуждается в отдельном управлении (например, из приложения).

ПРОТОКОЛЫ И СТАНДАРТЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Чтобы система функционировала, все перечисленные выше устройства должны работать по единым стандартам и протоколам. Именно по ним происходит «общение» одного прибора с другим.

Существует большое количество протоколов, которые активно используются различными умными устройствами. Наиболее популярные и часто встречаемые — это Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave.

Wi-Fi

Беспроводной протокол, который используется практически в любом smart home. IP-камеры, телевизоры, колонки — всё это использует Wi-Fi.

Причина популярности данного стандарта — это возможность управления с помощью мобильного устройства. Кроме того, на рынке существует большое количество приборов, поддерживающих этот протокол.

К недостаткам можно отнести то, что для каждого устройства: лампочки, чайника или робота-пылесоса — нужно своё отдельное приложение, и нет возможности управлять всей системой из одного приложения.

Также стоит отметить, что стандарт Wi-Fi не подходит для создания сложной системы автоматизации с использованием различных датчиков. Так как модули с подобным протоколом будут потреблять много энергии и, соответственно, иметь более высокую стоимость.

Bluetooth

Последние версии обладают очень низким энергопотреблением, что является плюсом.

Минус такой же, как у Wi-Fi — разные приложения для управления устройствами, что не очень удобно для пользователя.

ZigBee

Данный протокол изначально разрабатывался для функционирования с различными датчиками — электроэнергии, газа, воды, дыма, температуры и влажности.

Основным плюсом считается ячеистая топология сети. То есть при выходе из строя одного датчика сигнал будет передаваться через другой, и система продолжит функционировать.

К минусам можно отнести отсутствие бытовых приборов, работающих на протоколе ZigBee, а также отсутствие совместимости между устройствами разных производителей.

Z-Wave

Протокол мало чем отличается от ZigBee, но обладает одним значительным преимуществом. Все приборы, поддерживающие данный стандарт, совместимы между собой вне зависимости от производителя.

Минусом можно считать более высокую рыночную цену. Впрочем, это не мешает стандарту считаться одним из лучших для построения системы smart home.

Вывод

Подводя итог, ещё раз отметим, что технологии Wi-Fi и Bluetooth используются в умной бытовой технике (чайники, пылесосы, холодильники и т.д.). Это удобно, так как можно производить управление прямо с мобильного устройства и для этого не нужен хаб.

ZigBee и Z-Wave применяются в работе различных датчиков (движения, температуры, дыма и т.д.), так как они созданы специально для этих целей и более энергоэкономичные. Для их работы необходимо приобретение специального хаба (коммутатора).

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ УМНОГО ДОМА

Итак, теперь, когда мы разобрались, из чего состоит система и на каких протоколах работает. Теперь давайте поговорим о том, как и за счёт чего происходит эта работа и какие настройки умного дома возможны.

Принцип работы — устройство получает команду и выполняет некое действие. Команда может поступать напрямую от человека или от другого прибора.

Команда от человека

Вы делаете голосовой запрос (используя один из голосовых помощников, например, Google Ассистент или Яндекс Алису) — включить свет или вскипятить чайник. Запрос обрабатывается, и далее на нужное устройство приходит сигнал, после чего ваша команда выполняется.

Также для управления вы можете использовать специальное приложение на вашем мобильном устройстве.

Команда от другого прибора

Существует второй вариант управления, при котором вам даже не нужно находиться непосредственно в квартире или доме. Процесс происходит автоматически по заранее составленной вами программе.

Например, вы можете настроить чайник на то, чтобы он каждый день включался ровно в 10:00 утра.

Также в таком варианте управления возможен сценарий, в котором система сама принимает решения на основе показаний датчиков. Например, при сигнале о понижении температуры включает отопление.

УМНЫЕ ВЕЩИ ДЛЯ ДОМА

Лампочки

Пожалуй, одно из самых распространённых и простых умных устройств — это лампочка. Для того чтобы она работала, достаточно просто вкрутить её в любой подходящий патрон.

Сама по себе лампочка может включаться и выключаться по команде (через голосового помощника или приложение), менять интенсивность освещения и его цвет. Также можно запрограммировать её на включение и выключение в определённое время.

Если добавить в систему датчики движения, то лампочка сможет загораться при вашем появлении. А при установке датчиков открытия двери — при открытии двери.

Если вы не хотите менять лампочки, то можно обойтись покупкой умного выключателя. В этом случае система будет работать и с вашими обычными лампочками, а управление будет происходить через выключатель.

Умные карнизы, шторы и жалюзи

Дают возможность контролировать поток естественного света. Например, синхронизировать шторы с будильником, чтобы они раздвигались при вашем пробуждении.

Основным элементом является умный карниз, который приводит в движение шторы или жалюзи. Именно на него поступает сигнал из приложения или с пульта. После этого шторы приходят в движение.

Процесс также может быть автоматизирован, и сигнал об открытии или закрытии штор будет поступать с датчиков температуры и освещённости. Тогда, например, шторы смогут задвигаться при излишнем нагревании помещения от солнца.

Умные розетки

Умные розетки, по сути, являются своеобразным переходником между умным домом и «глупыми» приборами. Так же, как и лампочки, максимально просты в использовании. Достаточно просто вставить в обычную розетку и далее подключать к ней любые приборы.

При простоте использования обладают довольно полезными качествами — могут включать электроприборы в определённое время и собирать статистику по потреблению электроэнергии.

Замки

Умный замок устанавливается на вашу дверь и, в зависимости от модели, позволяет открывать её несколькими способами:

• с помощью отпечатка пальца;

• выбранным вами постоянным кодом;

• при помощи временного кода;

• через специальное приложение;

• с использованием обычного ключа.

Преимущество таких устройств — возможность предоставить доступ в квартиру с помощью временного кода, который потом можно изменить или удалить (например, если вам необходимо запустить рабочих или репетиторов). Такие замки отлично встраиваются в общую систему и позволяют, например, настроить включение света в квартире при открытии замка.

Кроме того, в приложении вы всегда можете отследить, открыта или закрыта дверь и в какое время она открывалась.

ДАТЧИКИ

Датчики умного дома обычно выполняют одну из двух основных функций: отправка уведомлений о событии (утечка газа, задымление и т.д.) и фиксирование какого-либо действия для активации установленного сценария (например, включать отопление при понижении температуры).

Датчики движения

Самое частое применение — автоматически включать и выключать свет при движении. Могут различать температуру тела и за счёт этого не реагируют на домашних животных.

Датчики температуры и влажности

Позволяют контролировать температуру и влажность в доме или квартире на расстоянии.

При использовании в системе позволяют настроить автоматическое включение и выключение отопления, кондиционера, увлажнителя воздуха и другого оборудования, отвечающего за температуру и влажность.

Датчики открытия окон и дверей

В первую очередь нужны для обеспечения безопасности. При открытии окон или дверей в ваше отсутствие на ваш смартфон сразу же придёт уведомление. Настройку активности датчиков вы можете произвести в специальном приложении.

Кроме того, такие датчики могут работать в связке с кондиционером и, например, выключать его, когда открывается окно.

Датчики дыма

Регистрируют появление задымления и посылают сигнал на мобильное устройство. Некоторые модели также могут отправлять сигнал в экстренные службы.

При наличии полной системы умного дома отправляют сигнал на отключение всех электроприборов в доме и включение системы пожаротушения.

Датчики утечки газа

Контролируют концентрацию метана в воздухе и при его критическом количестве отправляют уведомление на хаб (контроллер), который передаёт информацию на ваше мобильное устройство.

Датчики протечки воды

Призваны сигнализировать о возможном потопе. Устанавливаются в местах, где возможна протечка (под батареями, раковинами, у стиральных и посудомоечных машин и т.д.).

При попадании на контакты воды датчик отправляет сигнал на хаб, который присылает уведомление на ваш смартфон.

При наличии в системе умного крана после сигнала датчика произойдёт автоматическое перекрывание воды.

КАМЕРЫ

Камера может совмещать в себе функции хаба и чаще всего используется в связке с датчиками движения или открытия дверей. Реагируя на движение, такая камера начинает запись, которую можно просмотреть со смартфона в режиме реального времени.

ПОПУЛЯРНЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Помимо покупки всех устройств по отдельности, вы можете купить готовое решение для умного дома, в комплект которого будут входить различные датчики и устройства.

Наиболее популярными на данный момент являются решения от компаний Яндекс, Xiaomi (Mi Home), Rubetek и Apple HomeKit.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ УМНОГО ДОМА

Итак, мы разобрались, из чего состоит и как работает умный дом. Теперь давайте обсудим основные преимущества и недостатки.

Преимущества:

• автоматизация рутинных бытовых процессов;

• обеспечение безопасности за счёт контроля за окнами и дверьми, утечками дыма, газа и воды;

• контроль потребления электроэнергии;

• возможность всегда быть в курсе того, что происходит у тебя дома, благодаря различным датчикам и камерам.

Недостатки:

• высокая стоимость. Умные устройства стоят ощутимо дороже, чем их «глупые» аналоги;

• зависимость от интернета. Большинство устройств не могут выполнять свои функции при отключении от сети. Также без интернет-сигнала невозможно дистанционное управление;

• отсутствие единого стандарта для всех устройств. Как мы говорили выше, существует несколько стандартов и протоколов работы, и устройства, работающие на разных, не будут совместимы между собой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Система умного дома определённо очень удобна и способна во многом облегчить жизнь и сделать её более комфортной. Более того, она может обезопасить вас и ваше имущество от пожара, потопа или взлома.

Приобретение и подключение такой системы является ответственным решением, которое следует хорошо обдумать. И если вы сомневаетесь в её необходимости, всегда можно начать с небольших внедрений умных гаджетов. Например, покупки и установки лампочки или розетки.

Также не стоит забывать о том, что для функционирования системы необходим доступ к интернету, а значит, и выгодный тариф для него. Идеальным вариантом в таком случае будет тарифный план, который включает в себя доступ к интернету, телевидению и сотовой связи.

Надеемся, что помогли вам разобраться в том, что такое умный дом, как он функционирует и зачем используется.

Дата публикации: 21.06.2023