Как сделать умный дом своими руками

0
1090

В зарубежных фильмах мы видим дома, которые как будто «живые». Музыка начинает играть после слова, свет загорается от взмаха руки, шторы закрываются сами. Такие возможности предоставляет система умный дом.

При появлении системы цены на нее были довольно высокими, поэтому распространения она не получила. Но сейчас стоимость стала приемлемой и выбор увеличился.

Основное преимущество такого оборудования — автоматизированное, комфортное жилище. В таком доме установлены всевозможные датчики и устройства, с их помощью происходят автоматические повседневные действия — регулировка температуры, отопления, включение/выключение света и прочее.

В статье попробуем рассказать, что же это за интеллектуальная система, как можно создать умный дом своими руками и для чего это нужно.

Элементы умного дома

Если говорить кратко, то умный дом — набор устройств, которые управляются с помощью единого пульта. Как бы заумно ни называлась система, она представлена просто.

Без подробностей в состав войдут: различные датчики электропитания, освещения, отопления, розеток и подобного, чем человек пользуется ежедневно; умные устройства, которые всем этим управляют: системы связи, пульты.

Конечно, дополнительно это все подразделяется на категории и довольно объемные, которые постоянно совершенствуются. Но, чтобы соорудить систему самостоятельно знать обо всех мелочах необязательно. Вот основные пункты.

Следует отметить, что некоторым людям — пожилым или инвалидам, такие установки могут стать просто необходимостью.

Что конкретно будет входить в содержание зависит только от хозяев помещения. И какими бы привлекательными ни были рекламные кампании, безопасность данной системы преувеличена. На электрощиток осуществляется сильнейшая нагрузка и это даже опасно для квартиры, если проводка недостаточно новая. Поэтому во избежание неприятностей, советуем поменять проводку.

Управление

Дальше рассмотрим описание устройства, с помощью которых происходит управление. К этому относятся системы, которые есть в абсолютно каждом доме: Безопасность, освещение, электропитание, отопление, кондиционирование.

Для автоматизации процессов используют специальные устройства и датчики, которые можно приобрести вместе со всем комплектом оборудования. Если умный дом делаем своими руками, то каждый датчик покупается отдельно.

Очень распространена автоматизация освещения, для этого требуются розетки и лампочки. Такая технология позволяет управлять световыми приборами на расстоянии. Можно отключать или включать свет, подстраивать под себя режим работы, к тому же выходит неплохая экономия бюджета.

В основном создавая своими руками «умный» свет, пользователи настраивают систему так, чтобы свет включался тогда, когда люди в доме. А если добавить к этому датчики движения, то световые приборы сработают только тогда, когда жильцы находятся в какой-то из комнат.

Для загородных домов и дач удобны автоматизированные системы отопления. В этом случае покупают температурные датчики, чтобы с их помощью температура помещения поступала на центральное устройство управления. А уже по результатам показания система самостоятельно или по установке решает, в какой промежуток включать отопление.

Читайте также:  Устанавливаем солнечные батареи своими руками

Также в состав умного дома подключает вентиляцию и кондиционеры. Управлять можно как самими кондиционерами, так и окнами, которые будут открываться автоматически, когда система определит, что требуется проветрить помещение.

К «умной» системе подключают и электроприборы. С такими установками вы сможете включать/отключать чайник, стиральную машинку или переключить канал на телевизоре.

Согласитесь, с утра, еще находясь в постели, очень удобно включить кофеварку и приготовить чашечку ароматного кофе.

Еще одной нужной функцией является автоматическая система безопасности. Это позволит соединить пожарные оповещатели и видеонаблюдение. При этом информацию о происходящем в доме, пользователь сможет получить в любом месте и в любое время, пульты поддерживают дистанционную связь.

Это основные, но далеко не все возможности, которые предоставляет умный дом. Технологии расширяются и усовершенствуются постоянно. Такое управление способно избавить жильцов от лишних действий, а порой и защитить жилище от непредвиденных обстоятельств.

Устройства

Устройства для управления системой можно разделить на две категории:

  • Единая система
  • Управление определенными датчиками

В первом варианте подразумевается управление сразу несколькими гаджетами умного дома. Для такого случая потребуются специальные пульты, которые будет отвечать за каждую в отдельности.

Во втором варианте предполагается использование чего-то одного, к примеру, системы безопасности, которое будет происходит при помощи смартфона или пульта.

Как правило, пульты — некие устройства с экраном, чтобы наблюдать за состоянием систем, менять функции и контролировать процесс работы каждой из них. Установить его можно в любом месте, также к ним идут доп пульты, которыми сможет воспользоваться каждый жилец.

Для подключения пульта к основной система используют провода, а для управления — беспроводные пульты, которые поддерживают Wi–Fi, радиосвязь или Bluetooth. Есть модели, которыми управляют с ПК или смартфона, куда установлена специальная программа. Это сподручно, потому что находясь даже за сотни километров можно контролировать безопасность, отопление или освещения в доме.

Определение начальных условий или что будем делать

На первом этапе ставим конкретные задачи, что требуется от системы, каким функционалом она должна обладать.

К примеру, возьмем однокомнатную квартиру, которую делим на зоны:

  • прихожая
  • туалет и ванная комната
  • кухня
  • жилая комната

Задача — автоматизация систем.

Дальше определим задачи для каждого помещения квартиры.

Прихожая

В этом помещение освещение можно организовать так, чтобы свет загорался, когда человек подходит к входной двери или уже когда открывается дверь. Для такого варианта нужен датчик движения. И обязательно учитывайте уровень освещенности. Датчик срабатывает в темное время суток, когда свет действительно необходим. Тут подойдет типовой дверной геркон.

Туалет и ванная комната

Для подключения бойлера в этой зоне используем модуль SSR-25DA. Получается, что включение/отключение прибора будет взаимосвязанно с тем, находится ли кто-то в квартире. Если хозяев нет, то гаджет отключит нагреватель.

Читайте также:  Датчик движения для освещения – нюансы подключения и эксплуатации

Отслеживание конкретной температуры бессмысленно в этом случае, потому что такие устройства уже настроены на самоотключение при достижении определенного порога.

Что касается вытяжки и света, то они должны срабатывать на датчик движения, когда кто-то заходит и отключаться через  время, если нет движения в помещении.

 Кухня

В зоне кухни освещение может оставаться под ручным управлением, но дополнительно дублироваться автоматической технологией, которая выключит свет, когда движение будет отсутствовать продолжительное время.

Если включена плита для готовки, то подключается вытяжка и прекращает работу после отключения плиты. Вытяжка должна реагировать на повышенную температуру, которая создается при включении электро или газовой плиты.

Жилая комната

В комнате приветствуется ручное управление светом, но добавляем автоматику, чтобы отключение света происходило в моменты достаточной освещенности помещения.

Такой пример не является готовым шаблоном для всех, это довольно условно и индивидуально. Ведь у каждого хозяина, который хочет создать умный дом — свои предпочтения, вкусы и понимания комфорта.

Особенности терморегуляции

Так же примите к сведенью несколько простых, но нужных советов по технологии управления отоплением. Обязательно учтите тот факт, что система обладает инерционностью. Поэтому, вероятно, что если использовать только простой автоматический вкл/выкл отопления, в заданном температурном диапазоне, могут возникать дискомфортные условия в помещении.

В такой ситуации подойдет алгоритм PID-регуляции, а в интернете есть библиотека с установкой для Ардуино.

Если опустить подробности, то алгоритм представляет из себя вот что:

  • Происходит оценка температуры, которая сейчас и той, которая необходима, а по результату проведенного анализа определяется требуемая мощность, с которой должны работать отопительные приборы.
  • Рассматриваются регулярные теплопотери. На этот фактор влияет погода на улице и прочее. И получается, что когда достигнута заданная температура, отопление переходит в другой режим, а не отключается. Устанавливается необходимая мощность, чтобы компенсировать теплопотерю.
  • На работу влияет и фактор инерционности, который не даст температуре выйти за установленный, комфортный температурный режим.

Инструкция создания умного дома

Чтобы самостоятельно разобраться с установкой умного дома, необходимо обладать некоторыми навыками и знаниями.

Что нужно:

  1. Быть на «ты» с электрикой. Потребуются хотя бы базовые знания. Иметь опыт установки электрических проборов, знать и соблюдать технику безопасности и понимать, как правильно соединяются кабели.
  2. Понимание ключевых принципов выстраивания автоматизированной системы.
  3. Знания программирования системы, чтобы создать управляющий интерфейс.

Ну и, конечно, в голове иметь четкое представление о том, что устанавливаете и что нужно для качественного функционирования оборудования.

Технологии и оборудование

Система заключается в конструкции модульного типа. В нее входят блоки, которые наделены разным функционалом, но взаимодействуют между собой. Блоки могут совмещаться в общую сеть.

Базовая схема системы умного дома это:

  1. Управляющий центральный контроллер, который обеспечивает единство и взаимодействие элементов системы. Это может быть компьютер со специальным ПО.
  2. Система климатического контроля. Которая отвечает за создание комфортных условий в помещении. Управление и контроль датчиков выстраивается на основе анализа данных температурных приборов.
  3. Система управления и контроля энергии.
  4. Охрана и безопасность. Пожарная безопасность, датчики температуры, видеонаблюдение и прочее.
Читайте также:  Как сделать контроллер умного дома своими руками?

Для корректной работы прокладывают локальную сеть, управляет сетью маршрутизатор. Это дает возможность контроля, наблюдения за каждым из приборов и защитит от доступа третьих лиц.

Что покупать

Покупка отдельных модулей или систем, которые готовы к установке — самое простое решение. Такое оборудование без труда устанавливается и помощь специалистов не требуется.

Но недостатком будет то, что в такую систему уже нельзя внести изменения.

А чтобы умный дом был сделан по собственному проекту, придется покупать отдельные элементы и уже объединять в комплекс.

Но имейте в виду, что устройства разных брендов невозможно объединить. То есть, придется докупать все гаджеты одного производителя или приборы разных фирм, но управление будет различным для каждого.

Поэтому, когда будете проектировать системы для своего умного дома, выберете оптимальные именно для вас вариант.

Прокладка кабеля и монтаж оборудования

Этот этап трудоемкий, поэтому оптимальным считается проводить его на этапе строительства или в процессе глобального ремонта.

Система умного дома подразумевает интеллектуальный кабель, которые предполагает две линии. Одна из которых информационная, вторая — силовая. Обе подключены к щитку.

Как будет подключена информационная шина зависит от типа системы и ее вида.

Важно помнить, что прокладывая интеллектуальный кабель, требуются логические контроллеры между управляющим элементом и оборудованием.

Помните, что оборудование должно быть установлено в соответствии с инструкцией, которую дает производитель.

Настройка оборудования

Следующим этапом идет подключение устройств, объедение сетью и тестирование приборов. Необходимо поочередно включить и протестировать каждый шаг. После того как работа отлажена — запускаются все устройства.

Если на каком-то этапе возникают неполадки — устранять сразу.

Программирование системы Умный Дом

Если выбрали для себя «коробочное» решение, то с запуском трудностей быть не должно. А в остальных вариантах, пользователю придется разработать собственное уникальное ПО.

Облегчить работу можно с помощью готовых модулей, которые достаточно просто найти в интернете.

Когда работа проделана — запуск системы и проверка функционала.

Такое оборудование позволяет создавать оптимальные, комфортные решения для автоматического управления. Технология умного дома может быть использована как в квартирах, так и в больших загородных домах.

Отметим, что из-за проблемной концепции, веб-платформы не развиваются. Поэтому покупатели устанавливают локальную систему на базе ПК или же создают частные облака, которые управляются созданными приложениями. Каждый хозяин умного дома может подобрать оптимальное решение управления.

Важно! Перед тем как решиться на установку умного дома, следует обдумать и взвесить плюсы и минусы. А начинать работу только в том случае, если преимущества окажутся весомыми.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here