«Умный дом» сделает все за вас

«Умный дом» — это не только повышенный комфорт и безопасность, но и ощутимая экономия в долгосрочной перспективе.

Схема работы «умного дома» Автоматический климат-контроль и электрические стеклоподъемники в машине давно уже никого не удивляют, а вот установка подобной системы в квартире — смелое новшество. «Умный дом» обеспечивает не только повышенный комфорт и безопасность, но и ощутимую экономию. Принцип заключается в том, чтобы объединить все ранее независимые друг от друга компоненты, такие как отопление, вентиляция, защита от солнца и освещение, в слаженную гармоничную систему, способную самостоятельно реагировать на изменение внешних условий. Вот несколько простых примеров. Все уходят из комнаты, и датчик присутствия тут же автоматически снижает температуру и выключает свет.

Когда открывается окно, отопление и кондиционер отключаются. Если барометр прогнозирует бурю, рольставни опускаются и закрывают окно в мансарде. Блок управления регулирует освещение и другие параметры, обеспечивая эффект присутствия людей, даже если в доме долгое время никого нет. Для съемных квартир идеально подходят беспроводные варианты, а владельцам собственного жилья рекомендуется остановить выбор на стационарных проводных системах. Последние имеют множество преимуществ. Например, все их компоненты работают на электроэнергии, а значит, можно не беспокоиться о замене батареек. Это особенно удобно, когда речь идет о моторизированных устройствах (исполнительных механизмах), таких как автоматические маркизы (навесы) и окна.

К тому же на примере компьютерных сетей мы уже знаем, что проводные системы более помехоустойчивы, чем беспроводные, а чем меньше беспроводных устройств, тем меньше «электронного смога». При желании стационарную систему можно легко дополнить беспроводными компонентами, управление которыми осуществляется через смартфон.

Способы передачи данных

Основой любого «умного дома» является последовательная шина данных (англ. BUS, Binary Unit System). Передача информации может осуществляться четырьмя различными способами: по низковольтной двухкабельной сети с постоянным напряжением, по электросети, по сетевому кабелю или беспроводным методом. В отличие от обычной электросети с аналоговым управлением компонентами, цифровая система, основанная на шине данных, разделяет электроснабжение и управление устройствами: электросеть — отдельно, коммуникационная инфраструктура — отдельно. В рамках такой системы активные, оборудованные микропроцессорами компоненты взаимодействуют друг с другом по определенным правилам, которые закрепляются в коммуникационных алгоритмах. Наличие центральной панели управления в этом случае необязательно, но желательно, так как оно облегчает программирование и управление системой.

Наряду с тремя видами систем открытого типа — KNX (ранее EIB), LON и BACnet — существует ряд систем с закрытым протоколом. В качестве примера можно назвать LCN, Nikobus, Luxmate, DALI и digitalSTROM. Открытые конфигурации имеют немало преимуществ: они более гибкие, совместимы с устройствами различных типов и разных производителей, в них легко добавлять новые компоненты. Ярким примером такой системы является KNX: в нее можно включить около 7000 групп устройств более чем ста различных производителей.

Закрытые системы также не лишены определенных преимуществ: внутри ограниченной области они зачастую отличаются очень высокой функциональностью. При этом чуждые компоненты, как правило, не могут быть интегрированы в систему, а если и могут, то с ограниченным объемом функций.

Домашняя сеть: как это работает

Разберем принцип работы системы KNX. Все оборудование подразделяется на три категории: датчики, исполнительные и системные устройства. Все KNX-приборы оборудованы микропроцессорами и могут посредством шины обмениваться информацией — так называемыми «телеграммами». Обмен данными происходит через IP-соединение по кабельной сети, которой оборудовано большинство современных домов. Таким образом, стандарт KNXnet объединяет в себе KNX и LAN. Использующая технологию PowerLine версия стандарта Powernet KNX предусматривает передачу сигналов через силовую электрическую сеть. Это значительно  упрощает установку различных дополнительных компонентов системы.

Простейший датчик представляет собой небольшое измерительное устройство, заключенное в монтажный короб, наподобие тех, в которых находятся выключатели. Такой датчик посылает необходимые сигналы исполнительному механизму — например, автоматическому приводу жалюзи. Еще один типичный пример датчика — комнатный термостат. В качестве исполнительных устройств можно назвать выключатели и диммеры, регулирующие освещение, приводы, поднимающие и опускающие жалюзи, вентили на батареях, а также механизмы автоматического запирания дверей. Системные устройства образуют инфраструктуру KNX-автоматики. К компонентам этого типа относятся общесетевой блок  питания, компьютерные интерфейсы, а также элементы для соединения или разделения системы на зоны.

Подобная сегментация необходима в первую очередь тогда, когда речь идет о больших помещениях. Планирование, установка и конфигурация систем домашней автоматизации — задача нетривиальная, и справиться с ней может только опытный профессионал. Как правило, контактные данные таких специалистов можно легко найти в Интернете. После того как все компоненты установлены, необходимо выполнить программирование системы. Ассоциация KNX (konnex-russia.ru) разработала для этой цели специальное программное обеспечение ETS (EIB Tool Software). Данная программа позволяет, к примеру, задавать определенные сценарии, где каждый компонент KNX-системы принимает необходимое состояние. Когда все компоненты установлены и запрограммированы, систему можно легко контролировать с помощью сенсорного блока управления либо через мобильное приложение.

Достаточно нажать одну кнопку, чтобы настроить освещение, положение жалюзи и температуру на нужный режим — например, «ужин» или «вечер у телевизора». Смартфон обеспечивает согласованную работу всех модулей, поддерживая желаемое состояние системы. Таким образом, устройство может сохранять освещение и температуру в комнате на заданном уровне. Если в помещении становится слишком душно или жарко, система реагирует на изменения и открывает окна, жалюзи автоматически опускаются, защищая комнату от слишком ярких солнечных лучей, а когда на улице смеркается, яркость освещения увеличивается. Если установить соответствующий модуль, «умный дом» можно контролировать дистанционно через Интернет, что также очень удобно.

Согласованная работа всех механизмов и «интеллектуальный» контроль призваны уменьшить расход электроэнергии, однако в то же время все компоненты «умной» системы, а особенно устройства с электроприводом, сами потребляют немало электричества. Впрочем, хорошо отлаженная система, компоненты которой грамотно взаимодействуют друг с другом, сбережет в конечном итоге значительно больше энергии, чем потратит. Согласно подсчетам, сделанным компанией Siemens, экономия может составить до 40%. Тем не менее «умная» техника стоит отнюдь не дешево. Так, оборудование стандартного дома системой KNX обойдется в сумму от 400 000 до 800 000 рублей  — в зависимости от сложности инсталляции компонентов и выбранной комплектации.