Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth — на какую технологию делать ставку? Кто из брендов выпускает наиболее практичные решения? Какие выбрать шлюз, датчики и на что смотреть тем, кто хочет все упростить?

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Мы попросили Вадима Ерёмина, руководителя департамента «Гаджеты и инновации», рассказать о его опыте построения умного дома. Под катом только то, что было проверено на собственном опыте.

Но сначала несколько слов о протоколах и стандартах, а затем про производителей и конкретные модели.

Умный дом, который я полностью сделал сам

Именно так назвал свою тему пользователь с ником tvema. Его рассказ — настоящая кладезь информации для самодельщиков, решивших собрать «умный дом» своими руками. В статье мы расскажем о ключевых этапах создания нестандартного автоматизированного дома. Ссылка на тему tvema в конце статьи. Итак, поехали!

Я увлекаюсь изготовлением всяких электронных устройств, а в прошлом есть опыт разработчика. Подумал, и захотел превратить свою квартиру в «умную». Проект я начал с постановки задач. И вот, что я хочу:

  • Чтобы свет в прихожей и коридоре плавно включался и отключался.
  • Чтобы свет включался, если открывается входная дверь.
  • Если нет движения, свет должен выключаться через 15 минут.
  • Если кто-то встал ночью, по датчику движения, включается ночная подсветка.

— Блог о строительстве

Это — лишь начало «хотелок» пользователя. Продолжим.

Освещение санузла:

  • Свет, в санузле, также должен плавно включаться и отключаться.
  • При выключении света — в коридоре включается ночная подсветка.

Входная дверь:

  • Освещение включается, если кто-то вошел в дом.
  • Система выдаёт предупреждение, если входную дверь забыли закрыть.

Безопасность:

  • Если дома никого нет, то автоматически перекрывается вода, отключается теплый пол, а термостат котла ставится на минимальную температуру.
  • Также закрываются окна на мансардном этаже.
  • Если в доме замечено постороннее движение — система присылает уведомление о проникновении в жилище.

Вентиляция:

  • Вытяжка в санузле включается через 1 мин после включения света.
  • Вытяжка выключается через 5 мин после выключения света в санузле.

Теплый пол

Удалённое управление.

Снятие показаний со счетчиков воды и газа:

  • Ежедневный контроль и удалённое снятие показаний со счётчиков.
  • Ежемесячная автоматическая рассылка показаний счётчиков в управляющую компанию.
  • Автономная работа при отключении электричества.

Водоснабжение:

  • При обнаружении протечки автоматически срабатывает звуковая сигнализация, а вода перекрывается.
  • Отправка уведомления при аварии.
  • Удалённый доступ к крану, для перекрытия общей подачи воды.

Источник бесперебойного питания:

  • От ИБП работают — газовый котёл, освещение в коридоре и санузле.
  • Если электричество отключили, система присылает уведомление.
  • Удалённый контроль ИБП.

— Блог о строительстве

Термостат

Удалённое управление, установка температуры и считывание параметров.

Контроль газового котла:

  • Система присылает уведомление об аварии.
  • Возможность удалённой перезагрузки котла.

Мансардные окна:

  • Удалённое управление.
  • Автоматическое закрытие при дожде.
  • Автоматическое закрытие при включении режима охраны дома.

Фильтры для воды:

  • Автоматический подсчет объёма прокаченной воды с момента замены фильтра.
  • Автоматический подсчёт времени с момента замены фильтров.
  • Отправка уведомления о необходимости замены фильтров.

Интерфейс «умного дома»:

  • Графический интерфейс системы доступен через интернет.
  • Резервный канал в виде GSM терминала и управления через SMS.

Ну, как вам объём задумок и сценариев? Глобально? А теперь расскажем, как пользователь решил эту задачу.

Виды систем

Сделать умный дом можно по разным схемам, зависящим от типа оборудования и протокола связи. Программно-аппаратные комплексы для смарт-жилищ условно делятся на несколько видов.

Проводные

Особенности системы Плюсы Недостатки и возможные проблемы
Компоненты взаимодействуют напрямую по проводным соединениям.

Датчики отсылают по ним сигналы на контрольный блок, а конечные устройства получают управляющие команды.

Высокая скорость отклика, исключение проблем с передачей импульсов в беспроводной среде при недостаточной силе сигнала.

Шина передачи данных не перегружается множеством импульсов.

Необходима прокладка проводов, коммуникации планируются на этапе строительства дома.

Монтаж сложен и требует серьезных трудозатрат.

Может потребоваться полная переделка комплекса или его сегмента.

Беспроводные

Особенности системы Плюсы Недостатки и возможные проблемы
Устройства подключаются к управляющим блокам по беспроводным каналам. Не нужны провода, решение годится для практически любых конфигураций помещений без их переделки. Часть периферийных устройств нуждается в замене батареек (хотя современные «умные девайсы» способны работать от одной батарейки до нескольких лет).

Связь по радиоканалу несколько ограничивает возможности системы и ее масштаб в пространстве. Необходимо, чтобы все устройства находились в пределах зоны действия сети. Эта проблема частично решается применением mesh-сетей.

При работе по ИК-связи устройства должны находиться в радиусе прямой видимости друг от друга.

Централизованные решения

Особенности системы Плюсы Недостатки и возможные проблемы
Оснащены центральным блоком управления. Блок выполняет контроль и синхронизацию взаимодействия компонентов «умного дома» через общую шину и обеспечивает выполнение команд пользователя. Головное устройство объединяет и координирует элементы сети. Функционал зависит от аппаратных возможностей модуля управления и встроенного в него программного обеспечения.

Если «мозг» системы выходит из строя, она теряет работоспособность.

Децентрализованные

Особенности системы Плюсы Недостатки и возможные проблемы
Устройства работают в одной сети, но без единого управляющего центра. Каждый элемент — самостоятельный сервер. Нет опасности потерять функциональность из-за неполадок с центральным блоком. Много управляющих элементов, что может усложнить и сделать более запутанным процесс конфигурации и отладки.

Сеть с открытыми протоколами

Особенности системы Плюсы Недостатки и возможные проблемы
Существуют различные производители, использующие в своем оборудовании определенные протоколы связи и форматы команд. Можно сопрягать оборудование разных вендоров без опасения столкнуться с проблемой несовместимости. В ряде случаев может понадобиться адаптация элементов схемы из-за нюансов имплементации протокола.

Оборудование с закрытым протоколом

Особенности системы Плюсы Недостатки и возможные проблемы
Разработчик реализует устройства на собственном протоколе и языке команд. Допускается использование только созданных данных вендором (или сертифицированных им) элементов. Все компоненты высоко совместимы (обычно подразумевается и обратная совместимость с более старыми версиями периферии). Оборудование стороннего производителя подключиться к системе не сможет. В определенных случаях эта проблема решается через открытие разработчиком API.

Основные элементы и датчики:

  • главный блок (может не быть в децентрализованной схеме);
  • датчики протечки воды;
  • датчики задымления;
  • температурные сенсоры;
  • датчики движения и освещенности;
  • камеры наблюдения;
  • вентиляция «умного дома»;
  • система удаленного открытия/закрытия жалюзи;
  • управление мультимедиа;
  • устройства контроля за отоплением, электро- и водоснабжением;
  • могут иметься передатчики сведений со счетчиков воды и электричества (такие проекты реализует, например, Москва в рамках внедрения инноваций в сферу ЖКХ);
  • программный или аппаратный шлюз для подключения и управления извне и передачи оповещений владельцу;
  • умные розетки и переключатели;
  • тревожная сигнализация.

Схема 1

В ряде схем датчики и иные элементы служат шлюзами передачи беспроводного сигнала к соседним устройствам сети.

Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave

На данный момент самые популярные устройства умного дома используют технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и Z-Wave. У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы, и никто не запрещает использовать их вместе, компенсируя недостатки каждой. Но для разных задач и разных типов умных устройств используются разные технологии.

Например, в бытовой технике (телевизор, холодильник и кофеварка) обычно используют Wi-Fi или Bluetooth, которые также есть в любом телефоне. Причина — этой техникой пользуются, даже не имея полноценной системы умного дома. Для автоматизации освещения и климата больше подходят встраиваемые модули ZigBee или Z-Wave, так как они специально разработаны для интеграции с существующим световым и климатическим оборудованием. Но для их полноценной работы нужен специальный хаб.

Wi-Fi

Без Wi-Fi не обойтись в IP-камерах, телевизорах, аудио/медиа-плеерах и другой технике для передачи видеосигнала. Конечно, Wi-Fi может использоваться и в выключателях света, датчиках, термостатах, но отсутствие ретрансляции сигнала и высокое энергопотребление не позволяют делать на нем датчики, работающие годами. Каждый производитель для своего Wi-Fi-устройства, будь то умная лампочка, чайник, холодильник или робот-пылесос, выпускает свое собственное приложение, и нет единого стандарта, чтобы управлять всей техникой из одного приложения. Это не позволяет сделать умный дом только на Wi-Fi по-настоящему удобным.

Bluetooth

Актуальная версия Bluetooth Low Energy 4.2 имеет малое энергопотребление, благодаря этому работают крошечные беспроводные наушники, колонки и различные датчики на батарейках. Проблемы тут те же что и с Wi-Fi: отсутствие общего стандарта управления вынуждают каждого производителя делать свое собственное приложение, что неудобно для пользователя. Очень важная для умного дома технология Mesh (ячеистая сеть) появилась только в версии 5.0, которая еще мало где используется, но, возможно, будущее умных домов именно за Bluetooth LE 5.

ZigBee

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +ВидеоZigBee изначально разрабатывался для применения в сетях из датчиков, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа, датчики температуры. Топология сети может быть разная, в том числе ячеистая (mesh). Это означает, что любой датчик видит все другие датчики и может передавать сигнал через них, т.е. использовать ретрансляцию, что сильно увеличивает надежность передачи. В 2007 году появился стандарт команд для управления умным домом, так называемый профиль «Домашней автоматизации». С ZigBee выпускают почти все устройства для создания домашней автоматизации: реле, диммеры, лампы, термостаты, замки, датчики. Но бытовых приборов типа холодильников и телевизоров с ZigBee вы не найдете. По сравнению с другими протоколами для умного дома у ZigBee-устройств самые привлекательные цены, однако отсутствие 100% совместимости между устройствами и хабами разных производителей не позволяет собрать умный дом только на ZigBee.

Z-Wave

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +ВидеоБеспроводной протокол, разрабатываемый с 2001 года специально для домашней автоматизации. Главным его преимуществом является полная совместимость между устройствами разных производителей. Так датчик движения от Fibaro может управлять диммером Qubino, а вся автоматизация при этом базироваться на контроллере RaZberry от Z-Wave.Me. На данный момент продается более 3000 разных Z-Wave устройств, которые покрывают все нужды умного дома. Это самый популярный протокол для объектов площадью от 10 до 500 м². В Z-Wave, так же как и в ZigBee, используется топология mesh с поддержкой ретрансляции сигнала и автоматическим нахождением лучшего маршрута. Главный минус — цена. В среднем, стоимость устройства составляет 60-80 евро, что примерно вдвое выше, чем у аналогов с ZigBee.

Выбор устройств: личный опыт

Вадим Ерёмин, руководитель департамента «Гаджеты и инновации» в М.Видео-Эльдорадо

Перед выбором устройств нужно определиться с задачами, которые будет решать умный дом. Мне потребовалось в основном обезопасить и частично автоматизировать загородный дом. Вот на каких устройствах я остановился:

Наиболее простой гаджет, с которого я начал — умная лампочка. Поскольку потолочные светильники подключаются к электросети напрямую, достаточно вкрутить лампу в патрон.

Смарт-лампы позволяют регулировать яркость света, цвет и цветовую температуру. Благодаря светодиодам они невероятно энергоэффективны, а срок службы может превышать 10 лет.

Разумеется, лампы можно сделать ещё умнее. Например, вставив в цепь датчик движения.

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Умный свет Rubetek RL-3103 1990р.

Примеры устройств:

  • Xiaomi Mi LED Smart Bulb
  • TP-Link LB-130

Датчики температуры и влажности. Выезжая на дачу, проверяю температуру в доме и при необходимости могу задать нужные параметры. Дистанционное управление особенно удобно для поддержания минимального тепла, чтобы трубы зимой не промёрзли.

Включив этот датчик в схему умного дома, также можно автоматизировать запуск увлажнителя воздуха, кондиционера, обогревателя, мойки воздуха и прочей климатической техники.

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Примеры устройств:

  • Xiaomi Mi Temperature and Humidity Monitor
  • Hommyn TS-20Z
  • Rubetek RC-3601

Датчик открытия дверей и окон. Конечно, безопасность превыше всего. Контактный сенсор, закрепил на оконные рамы и дверь. Хотя его главная задача — сообщать о несанкционированном проникновении, датчик пригодится, к примеру, чтобы дать команду на отключение кондиционера, когда открывают окно.

У нас на даче несколько датчиков на каждом этаже. Если кто-то попытается проникнуть в дом, я получу уведомление на смартфон. С него также удобно подключаться к камере слежения и активировать сигнализацию, чтобы спугнуть воров и подать знак соседям.

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Smart home Perenio Датчик открытия дверей/окон (PECWS01) 1690р.

Примеры устройств:

  • Redmond SkyOpen RSO-31S
  • Rubetek RS-3210
  • Xiaomi Mi Window And Door Sensor
  • Hommyn DS-20-Z
  • Perenio PECWS01
  • Ezviz T6

Датчик дыма. Установил в гостиной с камином. Использую в паре с температурным датчиком. Он обеспечивает противопожарную безопасность, регистрируя задымление. В автономном режиме может выступать в роли пожарной сирены и кроме того, дать команду на отключение электроприборов при возгорании.

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Smart home Perenio Датчик дыма (PECSS01) 2990р.

Примеры устройств:

  • Perenio PECSS01
  • Rubetek KR-SD02
  • Hommyn SS-20-Z

Датчик протечки воды. Ему место в ванной, под мойкой на кухне, у стиральной машины или отопительной батареи — словом, везде, где может случиться протечка. Потоп — дело серьёзное, и эти датчики лучше всего устанавливать с электромагнитными кранами. В случае неприятности датчик скомандует крану перекрыть воду.

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Примеры устройств:

  • Ezviz T10
  • Rubetek RS-3220
  • Redmond SkyWater RSW-81S
  • Hommyn WS-20-Z
  • Perenio PECLS01

Датчик движения. Регистрирует движение людей и животных по тепловым волнам. Не реагирует на собак и кошек. Устройство можно прикрутить на один саморез или приклеить к стене на двухстороннюю клейкую ленту. Одной батарейки хватает примерно на 2-3 года в зависимости от частоты срабатывания. Датчик настолько компактен, что почти незаметен в коридоре и санузле.

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Smart home Hommyn Сенсор движения (MS-20-Z) 2390р.

Примеры устройств:

  • Perenio PECMS01
  • Rubetek RS-3203
  • Xiaomi Mi Motion Sensor
  • Redmond SkyMotion RSM-41S
  • Hommyn MS-20-Z

Задачи «умного дома» часто сводятся в к включению или отключению электроприборов — без умных розеток тут не обойтись. Они играют роль переходника от обычной комнатной розетки к прибору и не требуют монтажа.

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Умная розетка TP-Link HS100

Функционал таких розеток довольно широкий. Так, Hommyn PL-20-W, Rubetek RE-3301 и TP-Link HS100 могут включать электроприборы по таймеру, например, во время действия самого выгодного тарифа. И, конечно же, собирают статистику по энергопотреблению.

А ещё можно использовать умное реле Rubetek RE-3312 — к нему можно подключить что угодно, от духовки до тёплого пола.

Есть еще приборы, встраиваемые в систему и без умных розеток. У нас на кухне несколько устройств из экосистемы Redmond на платформе Ready For Sky, в частности, смарт-чайник и мультиварка. Сварить кашу, не вылезая из кровати, или вскипятить чайник, не отрываясь от газонокосилки — проще простого.

А теперь самое важное

Производителей много, датчиков, розеток и лампочек — еще больше. Они все используют разные технологии, и, чтобы объединить их в одну систему, понадобится дополнительное устройство — шлюз. Он играет роль центра сети, собирает данные со всех датчиков, отправляет их в облако для доступа через смартфон, перенаправляет команды между устройствами.

Но есть и проблема. Единого стандарта для объединения разных устройств в одну систему не существует. Поэтому придётся либо остановиться на каком-то одном производителе с его экосистемой, либо строить умный дом с помощью IoT-роутера, который поддерживает сразу несколько протоколов: Wi Fi, Z-wave, Zigbee, Bluetooth — например, Rubetek CC1.

Голосовое управление устройствами. Достаточно сказать «включить свет» и свет включится, даже если вы находитесь на другом конце Земли

Чтобы не морочить себе голову протоколами и шлюзами, проще всего купить готовый комплект решений для умного дома. Например, комплект Perenio PEKIT01 включает в себя шлюз, датчик дыма, датчик открытия двери, датчик движения и датчик протечек. В набор Rubetek RK-3515 входит то же самое, кроме датчика движения. Hommyn Антипротечка Pro KS-32-WZ — это датчики протечек, электроприводные краны, реле и шлюз.

В планах у меня еще протестировать несколько умных устройств, возможно, самые перспективные появятся в нашем ассортименте.

Замок

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Начал подбор простого варианта, чтобы легко устанавливать без апгрейда самой двери. Модель Danalock V3 ставится вместо барашка, т.е. с обратной стороны двери обычная личинка, при такой установке никто не догадается, что у вас умный замок. Замок поддерживает управление по Z-Wave и Bluetooth. Это позволяет давать временный доступ к замку вашим родственникам или друзьям. Кроме Danalock V3 я бы установил датчик открытия двери Fibaro Door Sensor 2, теперь при закрытии двери замок автоматически закрывается через пять секунд.

Электрокарнизы

Как сделать систему умный дом- что это? Виды и установка своими руками +Видео

Для управления мотором штор или жалюзи есть микромодули от Fibaro, Zipato и Qubino. Я рассматриваю обычный мотор с фазным управлением и выбрал бы модуль Qubino Shutter, потому что у него больше всего функций. Модуль измеряет энергопотребление и может автоматически определить крайние положения у жалюзи. Бонус — синхронизирую с будильников в смартфоне, чтобы сразу проснуться и петь).


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий