Умный дом преимущества: Плюсы и минусы умного дома

Опубликовано в Дом
/
30 Мар 2021

Содержание

Преимущества Умного Дома: что дает современная система?

Содержание статьи:

Словосочетание «Умный дом» на слуху у многих. Но мало кто точно знает, что же собой представляет это техническое чудо и что оно предлагает своему владельцу. Попробуем в этом разобраться.

Система УД включает в себя несколько полностью автоматизированных подсистем, каждая из которых «отвечает» за определенный функционал. К примеру, за состояние инженерных коммуникаций, освещение, уборку в доме. Вариантов может быть множество. Система «собирается» как пазл, чтобы максимально удовлетворить все пожелания своего владельца. Что же он может ожидать от установки УД?

Максимальный комфорт

В понятие «комфорт» каждый вкладывает свой смысл, поэтому ожидать общих решений в этой области не приходится. Система дает возможность пользователю создавать индивидуальные сценарии, которые будут неукоснительно выполняться. Например, утром в строго установленное время «Умный дом» разбудит своего владельца бодрым маршем или любимой мелодией. Шторы откроются, при необходимости включится освещение.

На кухне его будет ждать свежесваренный кофе с горячей выпечкой. Вариантов сценария может быть несколько: для выходных и для будних дней или же на каждый день свой. Любые пожелания в пределах разумного могут быть воплощены в жизнь. Причем, если жильцов в доме несколько, каждый из них сможет «подстроить» систему под себя. Все это гарантирует максимально комфортное проживание в таком доме. Жильцы могут забыть о множестве бытовых мелочей, УД все сделает за них.

Забота о детях, пожилых и больных

Система «Умный дом» может во многом помочь молодым родителям и семьям, в которых есть пожилые или больные люди. Подключается схема круглосуточного мониторинга. Оборудование постоянно собирает информацию и анализирует ее. При возникновении нештатных ситуаций оно немедленно оповестит о проблеме. Таким образом, подопечный не останется без помощи, что может в буквальном смысле спасти ему жизнь.

Для больных и пожилых разработаны специальные браслеты, следящие за состоянием здоровья. Они способны распознавать признаки ухудшения состояния или обострения болезни и информировать об этом окружающих. В систему можно ввести данные о лекарствах, которые должен принимать кто-либо из проживающих в доме. Оборудование проследит за приемом препарата и предупредит, если этого не произошло.

Для родителей подросших детей предусмотрены полезные функции. Телевизор включится в строго определенное время и покажет только одобренные взрослыми передачи. На кухне пришедшего из школы ребенка будет ждать горячий обед, а если вдруг он решит выйти из дома, родители немедленно получат об этом уведомление. Не останутся без внимания и домашние питомцы. Система может накормить их в заданное время, точно отмерянным количеством корма.

Полная безопасность

Все проживающие в «Умном доме» могут не беспокоиться за свою безопасность. Многоступенчатая система контроля доступа досконально проверит тех, кто пытается войти в здание. Если этот человек не имеет права доступа, система немедленно оповестит хозяина о попытке несанкционированного проникновения. Владелец УД может разрешать разным лицам полный или ограниченный доступ в дом.

К примеру, помощница по хозяйству зайдет в здание только в строго определенные часы, а ребенок не сможет выйти на улицу позже обозначенного времени. Система способна ограничить доступ не только в здание, но и в некоторые его помещение, например, в личный кабинет хозяина. За прилегающей к дому территорией может вестись круглосуточное наблюдение. Видеокамеры могут вести непрерывную запись или включаться при регистрации движения.

В отсутствии владельца «Умный дом» контролирует безопасность здания и при любой попытке проникновения оповещает охранную службу и хозяина. Если отсутствие людей длится долго, возможно подключение имитации присутствия владельца. Система будет зажигать в комнатах свет, включать телевизор и раздвигать/задергивать шторы, создавая полную иллюзию присутствия человека.

УД отвечает и за бесперебойную работу всех коммуникаций здания. Установленные в комнатах датчики собирают информацию об уровне задымленности, о наличии угарного газа, о появлении протечек и общем состоянии электропроводки и трубопроводов. В случае обнаружения аварийной ситуации оперативно принимаются возможные меры по предупреждению дальнейшего ее развития, оповещается владелец и соответствующие службы.

Оптимальный микроклимат

Входящие в климат-контроль подсистемы программируются для работы по разным сценариям. Владелец выбирает наиболее привлекательные для него режимы функционирования кондиционеров, отопительного оборудования, осушителей и увлажнителей воздуха. Для дневного и ночного времени, для отсутствия и присутствия людей выбираются различные сценарии работы оборудования. Причем для каждого помещения в доме могут быть подобраны индивидуальные настройки.

Система учитывает малейшие колебания температуры не только внутри здания, но и вне его. Управляющий контроллер анализирует поступающие с детекторов данные, после чего быстро и адекватно реагирует на изменившиеся условия. Это позволяет максимально точно

поддерживать заданные параметры, используя при этом минимум ресурсов.

Максимальная экономия

«Умный дом» выгоден для владельца. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что эксплуатационные расходы здания сокращаются в среднем на 30%. Это обусловлено использованием технологий интеллектуального управления. Для экономии электроэнергии, например, используются три способа:

  • Установка датчиков движения и присутствия, обеспечивающих автоматическое отключение освещения после того, как помещение покинули люди.
  • Монтаж «умных ламп», объединенных с детекторами освещенности, что дает возможность автоматически регулировать интенсивность освещения в зависимости от количества естественного света и времени суток.
  • Полная автоматизация работы климатических систем, что позволяет максимально экономно использовать электроэнергию.

В результате расход электроэнергии уменьшается на 20-40%. Точная цифра зависит от количества интеллектуальных подсистем. Как показывает практика, чем их больше, тем существеннее экономия средств. Помимо этого использование датчиков, контролирующих инженерные коммуникации, дает возможность сократить риск возникновения и неблагоприятного развития аварийной ситуации на 60-70%. Соответственно, сокращаются и расходы на ликвидацию последствий аварии.

Грамотно разработанная и настроенная система УД открывает перед пользователем широкие возможности. Интеллектуальный дом буквально берет на себя большинство забот своего владельца, обеспечивая ему удобство и комфорт. Система помогает воспитывать детей, ухаживать за пожилыми и больными, следит за безопасностью своих подопечных. И это не предел ее возможностей. Разработчики обещают, что функционал УД будет расширяться.

Бесспорные преимущества системы умный дом

Содержание статьи:

Наконец-то пришло время, которое в своих произведениях описывали писатели-фантасты, оно казалось нам недосягаемым: наши дома стали «умными», сами управляют собой, никогда не забывают о хозяйственных надобностях, о которых  порой забывали хозяева. Комфортный, уютный, красивый, что немаловажно «умный» дом – теперь это не смелая фантазия, а настоящая реальность, в таком доме жить одно удовольствие.

Что же может такой дом?

Освещение. Начнем с элементарного – контроля над осветительными приборами. Система управления позволяет регулировать (выключать/включать, уменьшать/прибавлять яркость) каждый осветительный прибор во всех комнатах, при этом не имеет значения, какого типа светильники и где они расположены. Не придется вставать с дивана, чтобы выключить свет и потом в темноте пробираться к постели. Находясь в своей спальной, можно контролировать освещение по всему дому, оставить приглушенный свет в коридорах. Подобная система управления позволяет контролировать освещение, находясь даже вдали от жилища. При установке датчика движения – освещение включается, когда чуть приоткроется дверь в комнату или на лестничную клетку.

Можно задать время, когда будет выключаться или включаться свет. Датчики, установленные на улице, при обнаружении движущегося объекта, включат освещение на улице и передадут оповещение об обнаружении объекта.

Имитация присутствия людей. Да, умный дом способен имитировать наличие дома хозяев. Программа управления включит свет в разных комнатах, когда наступит ночь, освещение будет выключено, останется только дежурное. В темное утреннее время снова включится свет. У любопытных наблюдателей сложится впечатление, что в доме находятся люди.

Климат. Наряду с освещением, умный дом поддерживает «климатические» характеристики на установленном уровне: влажность, температуру окружающего воздуха, приток воздуха с улицы. С учетом выбранных параметров и температуры на улице система будет поддерживать необходимую мощность теплых полов, радиаторов, кондиционеров,  других приборов. Дом будет поддерживать условия, комфортные для сна: температура в ночное время будет несколько ниже. Программный контроль микроклимата в доме позволяет снизить расходы на отопление, комплексное управление не допустит работы одновременно нескольких  отопительных приборов.

Система климат-контроля оповещает хозяев об атмосферных осадках, порывах ветра, температурном режиме в помещении и на улице, после чего выполняет заданные указания: проветривает, закрывает или открывает окна. Если начнется дождь, система автоматически закроет окна, в жару включит кондиционеры или опустит жалюзи.

Сценарии. Для управления домом  можно разрабатывать разнообразные схемы действий — сценарии.  В загородном доме в автоматическом режиме будет подогреваться или подсушиваться крыша,  транспортные въезды, предотвращая  накапливание снега и образование наледи. По команде, отправленной с мобильного телефона или через интернет в доме наполнится бассейн или прогреется сауна. Включится дополнительное кондиционирование или проветривание, если ожидается приход гостей. Немаловажное значение для загородного дома имеет грамотный полив газонов и комнатных растений. Полив будет выполнен с учетом требований ухода за растениями и имеющейся влажности грунта.

Если установить датчики в зимнем саду, можно не волноваться о влажности, температурном режиме, освещенности по зонам, все растения будут чувствовать себя прекрасно, умный дом позаботится об этом. Аквариумные рыбки под контролем умного дома также будут чувствовать себя прекрасно. Они будут вовремя накормлены, включится свет и подача кислорода.

Охрана. Надежное функционирование охранных систем – это немаловажное условие жизни современных людей. Их работоспособность также будет контролировать умный дом, в случае необходимости своевременно отправит предупреждение о пожарной опасности в случае необходимости. Если в дом вторгнутся чужие люди, система направит оповещение на пульт охранной структуры и на мобильный телефон хозяина. Голосовое сообщение на телефон хозяина будет отправлено также в случае задымления, утечки воды или газа. Если номер хозяина не ответит или окажется занятым, система будет дозваниваться на другой заданный номер. При несанкционированном вторжении видеозапись включается в автоматическом режиме.

Когда система охраны получает сигнал о том, что пришли хозяева, включаются осветительные приборы,  приборы на кухне, музыкальный центр, кондиционер. На приход детей возможно задать, например, включение видео-, аудио- посланий от родителей, в случае прихода обслуживающего персонала включится запись с указаниями хозяев.

Безопасность. Система безопасности умного дома отличается от стандартной охранной системы возможностью выбора разных способов реагирования на аварийные ситуации. Например, перекроется трубопровод в случае утечки воды или газа, либо будет отправлено оповещение в обслуживающую организацию. При угрозе пожара система отключит аварийные участки электрических цепей. Все коммуникации находятся под контролем системы, в случае возникновения неисправностей безотлагательно будут приняты необходимые действия, хозяин будет оповещен о происходящем. Когда ребенок находится дома без взрослых, система заблокирует включение электроприборов, представляющих опасность для жизни и здоровья ребенка.

Управлять просто и удобно

Огромный перечень контролирующих и управляющих функций умного дома поражает воображение, подобной системой управлять довольно просто.

Существует несколько методов управления.

  • Саамы простой —  кнопочная панель. На каждую кнопку запрограммирован тот или иной прибор или несколько приборов, или определенная последовательность действий. Для удобства кнопочная панель оборудована небольшим дисплеем, отражающим информацию о состоянии системы.
  • Наиболее удобные и дорогостоящие модификации имеет сенсорный дисплей. На таком пульте присутствует монитор небольшого размера с изображенными кнопками, поясняющими картинками, названиями команд. Такие модели способны демонстрировать видеоизображения с камер наблюдения.
  • Через интернет управлять домом очень удобно. Можно получать информацию о ситуации в доме, о микроклимате, присутствующих людях. Доступ к этой информации будут иметь только хозяева.

Комфорт и безопасность

Автоматизировать свое жилище сегодня очень престижно, это является передовым техническим достижением. Основной целью такой  автоматизации является создание комфортных условий. Система запоминает и выполняет много мелких домашних дел – поддерживает температуру и влажность, поливает цветы в зимнем саду, кормит аквариумных рыбок. Хозяевам теперь не нужно тратить свое внимание и время на эти манипуляции. Также под контролем умного дома находится система безопасности, без нее невозможно вообразить современную жизнь. Система «Умный дом» на сегодняшний момент —  самая прогрессивная и комфортная система, управляющая офисом или домом.

Система Умный дом в квартире

Привычное мнение – умный дом это слишком сложная технология, слишком дорогое оборудование, система с множеством ненужных функций.

Более логичный подход – посмотреть на домашнюю автоматизацию с позиции энергосбережения, безопасности, личного комфорта.

Что такое система «умный дом»?

Так называют интегрированное в одно целое управление системами жилья:

  • отоплением,
  • освещением и электропитанием,
  • водоснабжением,
  • вентиляцией, кондиционированием,
  • видеонаблюдением,
  • охранно-пожарной сигнализацией,
  • работой аудио- и видеооборудования,
  • удаленные мониторинг, информирование и управление с помощью мобильных устройств.

Но система «умный дом» в квартире – не только взаимосвязь и контроль всех приборов и коммуникаций. Это механизм, способный самостоятельно распознавать конкретные ситуации и отвечать на них по предварительно заданному алгоритму. Возможности умного дома широки, главное, грамотно ими воспользоваться.

Функционал умного дома в городской квартире

Задачи автоматизации в частном доме распространяются на характерные для данного типа жилья моменты: управление уличным освещением, безопасностью периметра, въездными и гаражными воротами, поливом газона.

В квартирах список функций ограничивают наиболее востребованными:

  • Климат-контроль.

Работа кондиционеров, вентиляции, радиаторов, теплых полов настраивается так, что в каждой из комнат можно задать собственный температурный режим и поддерживать его по умолчанию. Включение/выключение оборудования автоматизированы по расписанию, уровню влажности, данным датчиков присутствия. Сюда же входит управление водонагревателями.

  • Регулирование освещения.

Всеми источниками (центральными, локальными, скрытой подсветкой) и дополнительными средствами (регулирующими насыщенность диммерами) умный дом в квартире управляет с одного устройства дистанционно. С помощью прописанных сценариев («утро», «вечер», «рабочий кабинет», «кинотеатр») светильники объединяются в независимые рабочие группы.

  • Удаленное закрытие дверей.

По опросам владельцев, которые установили систему умный дом у себя в квартире, возможность удаленно контролировать состояние дверных замков на входной двери – одно из главных преимуществ технологии. Возвращаться или мучительно вспоминать целый день, закрыл ли ты квартиру перед уходом, не придется.

  • Мультирум, телекоммуникации.

Аудио- и видеосигналы распределяются по квартире, слушать или смотреть треки можно в любой зоне. Из любой комнаты можно отдавать команды проигрывателю (включать/выключать, настраивать громкость, выбирать композиции). То же происходит с телевизионным сигналом (спутниковым, эфирным) и цифровыми потоками (интернетом). Поступивший с домофона звонок и изображение можно воспроизвести на любом устройстве внутри квартиры.

  • Домашний кинотеатр.

Представляет собой комплекс связанных между собой проигрывателей, ресиверов, акустических систем и проекторов с автоматическим управлением.

Дополнительные опции

Если выше речь шла о функциях, которые выбирают большинство владельцев квартир с «умным домом», то сейчас коснемся характеристик более индивидуальных. Их наличие связано с личными предпочтениями пользователей.

  • Датчики движения.

Свет в помещении включается, реагируя на установленные датчики присутствия. При этом целевым объектом является именно человек, передвижение собаки или кота программа игнорирует и экономит электроэнергию.

  • Голосовое управление.

Умный дом в квартире позволяет включать стереосистему, кофемашину, электрочайник, освещение, запускать стиральную машину или закрывать шторы с помощью голосовых команд.

  • Режим «Отпуск».

Жилье переходит в состояние ожидания, уменьшая расход электроэнергии на поддержание системы. Возможна имитация присутствия хозяев: по заданной программе в разных комнатах включаются и выключаются светильники.

  • Управление шторами, жалюзи, окнами.

Для кого-то проще и быстрее самостоятельно подойти к окну и задернуть портьеру, чем искать планшет, чтобы отдать дистанционную команду. Зато эта функция выручает в индивидуальном режиме для просмотра фильмов, когда нажатием одной кнопки запускается целый комплекс операций: сдвигаются шторы или жалюзи, приглушается освещение, разворачивается экран, включается проектор. Без автоматики умного дома в квартире потребовалась бы совершить массу телодвижений.

  • Кормление домашних животных, полив растений.

Можно прописать сценарии (алгоритм действий), при которых по времени или степени влажности грунта срабатывает орошение цветов, по суточному графику – подача корма в аквариум или в кормушку кошки. Когда хозяева подолгу отсутствуют, это очень удобно.

  • Режим «Кто пришел».

Через ID-код ключа или идентификатор смартфона система распознает, кто из домочадцев заходит в квартиру, и активизирует индивидуальный сценарий: включает кофеварку, накопительный водонагреватель в ванной комнате, телевизор на заданном канале и т.п.

Преимущества умного дома в квартире

  • Энергосбережение.

Система программируется на минимальное потребление ресурсов за счет оптимизации их использования. Инженерные коммуникации служат дольше, а экономия средств для владельцев составит от 30 до 40%.

  • Безопасность.

Системные датчики и сенсоры контролируют состояние внутридомового оборудования и срабатывают на предотвращение и устранение коротких замыканий, утечек газа, воды, возгорания.

  • Простое управление.

Способы коммуникации с системой «умный дом» в квартире – пульты ДУ, планшеты, сенсорные экраны, смартфоны, традиционные клавишные переключатели. Выбирают наиболее удобный.

Механические действия заменяются автоматикой: температура, влажность, освещение поддерживаются на заданном уровне, электроника управляется дистанционно, индивидуальные сценарии операций пишутся под конкретного человека. Для людей с ограниченными возможностями система «умный дом» – ценный помощник.

Умная экономия

По сравнению с неавтоматизированным жильем средняя сумма в коммунальной квитанции за умную квартиру ниже на треть.

Ежедневная экономия складывается из рациональной настройки энергопотребляющих устройств: водонагревателей, освещения, кондиционеров. Они переходят на уменьшенную мощность или совсем отключаются, когда перестают использоваться, например, в ночное время или когда хозяева на работе.

Умный дом в квартире включает теплые полы или радиаторы с помощью программы климат-контроля только в двух случаях: когда уровень температуры в конкретной комнате опустится ниже заданной или когда датчики движения показывают, что в помещении находится человек. В итоге система обогрева не работает впустую и не перерасходует энергию на отопление комнаты, где и так жарко.

Подобным образом можно настроить освещение.

Светильники включаются при сигнале от датчиков движения и выключаются, если человек выходит из комнаты или квартиры. Приборы на автомате переходят в режим сниженного энергопотребления, когда в помещении никого нет.

Умный дом в квартире позволяет настроить приоритетный выбор нагрузок, программно отключать неприоритетные нагрузки, если превышен лимит энергопотребления.

Управляющее приложение ведет детальную статистику по потреблению энергии единичными устройствами и квартиры целиком. Можно сравнить данные с предыдущим месяцем, подкорректировать работу приборов, чтобы уменьшить расходы.

Программируемая защита

Умный дом, реализованный в квартире, совмещается со штатными противопожарной и охранной системами, оснащается собственными датчиками протечек газа и воды, задымления, видеокамерами, домофоном.

  • Отслеживание протечек подразумевает автоматическое отключение сломавшейся сантехники, подача воды на аварийный участок полностью перекрывается. Технология не позволит затопить собственное жилье и этаж ниже. Плюс в течение нескольких секунд отключаются все электрические приборы.
  • К домофону всегда имеется онлайн-доступ; при поступившем вызове изображение с внешней камеры выводится на телевизионный экран, останавливая на паузе просмотр фильма. Видеокамеры также интегрируются с режимом «Мультирум».
  • Умный дом в квартире – это возможность дистанционно управлять входными замками, контролировать открытие дверей, регистрировать приход/уход в специальном журнале, устанавливать электромагнитные, биометрические запоры.
  • Режим имитации присутствия хозяев реализуется сценарием освещения: контроллер по очереди включает светильники в комнатах.

У владельца всегда есть онлайн-доступ к данным о состоянии помещений, отдельных устройств. В случае аварии он получает оповещения. В комплексе с удаленным управлением эти технологии повышают для жилья степень безопасности.

Доступное управление

От реализации системы «умный дом» в квартире многих отталкивает мысль: это слишком сложно в эксплуатации. Задача грамотных интеграторов – по максимуму упростить управление. Основная часть операций реализуется по принципу «одной кнопки», одного нажатия на командном устройстве.

  • Настенный сенсорный экран — обычно главный элемент управления.
  • Клавишные панели устанавливают вместо традиционных термостатов, выключателей.
  • Универсальный пульт заменяет собой несколько пультов от медиасистем.
  • Обратную связь и удаленный контроль обеспечивает мобильное приложение с индивидуальным интерфейсом.

Возможность управлять системой одной кнопкой возникает за счет двух принципов, на которых строится конфигурация умного дома в квартире:

  • объединение оборудования в группы: климат-контроль, освещение, мультимедиа;
  • гибкая настройка сценариев, активирующих устройства как по отдельности, так и группами, инициирующих операции с помощью одной команды.

Прописанные в системе автоматические режимы задают базовые настройки, устройства работают по умолчанию, т.е. без необходимости постоянной ручной регулировки.

Персональный комфорт

По опросам потребителей это один из главных поводов интегрировать в квартиру систему «умный дом». Уровень освещения, температуру, влажность можно настроить под личные предпочтения в любом отдельно взятом помещении, плюс связать их характеристики с уличной температурой  и временем суток.

Включение режима домашнего кинотеатра позволит спокойно отправиться на кухню за кофе, за это время автоматика сама активирует технику, приглушит освещение, закроет шторы. Лежа вечером в постели, можно через мобильное приложение проверить, заперта ли входная дверь и погашен ли везде свет.

Вопросы, которые нужно обсудить с установщиком «умного дома»

Чтобы реализовать проект технически грамотно и учесть все пожелания владельцев, важно обратить внимание на следующие моменты.

Если он только начался или планируется, значит, остается техническая возможность проложить электрический кабель, главный элемент в домашней автоматизации. Когда же электрика уже проложена, стены и потолок отделаны, а пол залит, тогда умный дом в квартире будет работать не на проводной системе, а с помощью радиошин.

  • Изучение дизайн-проекта.

Технология умного дома строится на управлении электрикой, и для ее разработки нужно знать число помещений в квартире, место размещения радиаторов, кондиционеров, групп светильников и пр. Все эти характеристики содержит дизайн-проект. Основываясь на описании и параметрах конкретного объекта, интегратор предложит работоспособную конфигурацию.

  • Какие функции понадобятся.

Здесь нужно подумать, какие привычные действия можно было бы упростить: какие пульты можно объединить, какими операциями хотелось бы командовать дистанционно, где можно установить один выключатель вместо трех, в каких случаях отопительные приборы должны включаться автоматически. Важно представить желаемый результат, а техническое решение задачи возьмет на себя интегратор.

  • Какие командные панели использовать.

Речь не только о типе управляющего устройства (планшет, смартфон, сенсорный экран), но и о внешнем виде. Система «умный дом» в городской квартире может работать по открытому или закрытому протоколу.

Конфигурации с открытым протоколом имеют разнообразный дизайн управляющих панелей: цветные сенсоры из стекла, ультрасовременные термостаты, кнопки с кристаллами Сваровски, экраны для классических апартаментов. Закрытый протокол предложит ограниченный набор оформления.

Умный дом в городской квартире – современное технологичное решение: повышение уровня безопасности, комфорта, энергосбережения.

Если вы решили автоматизировать системы домашнего жизнеобеспечения, команда специалистов «ТопДом» разработает и реализует дизайн-проект с учетом поставленных задач, технических возможностей и выделенного бюджета.

выбираем протокол управления умным домом

В чем преимущества и недостатки конкурирующих беспроводных технологий умного дома? Читайте самое подробное сравнение!

В наши дни редко кто может долго обходиться без цифровых устройств. Сегодня даже наши дома становятся цифровыми, позволяя нам контролировать жилище, где бы мы ни находились: в автомобиле, офисе или в другой стране.

Поскольку дома становятся умнее, нам нужен универсальный способ, с помощью которого все домашние устройства будут «общаться» между собой и с нами. Сейчас такого «универсального языка», к сожалению, нет. Вместо этого мы видим несколько конкурирующих и практически несовместимых между собой беспроводных стандартов умного дома. Каждый из них борется за звание главной технологии управления жилищем. К таким стандартам относятся не только хорошо знакомые всем Wi-Fi и Bluetooth, но и специализированные протоколы — Z-Wave, ZigBee и Thread. Все они имеют преимущества и недостатки, не очевидные с первого взгляда. Но выбор стандарта, вокруг которого будет построена вся домашняя автоматизация, нужно делать еще до того, как в вашем доме появится первое устройство умного дома.

В чем различия между Z-Wave, Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth BLE и Thread? Каковы плюсы и минусы беспроводных стандартов домашней автоматизации?  По каким критериям выбрать протокол управления умным домом? В рамках этой серии статей мы разберем каждый беспроводный протокол связи, претендующий на главную роль в умном доме. Это поможет вам сделать ставку на технологию, которая оправдает ваши ожидания.


Содержание

Часть 1. Общие требования к беспроводным технологиям домашней автоматизации                       

Часть 2. Почему не Wi-Fi?

Часть 3. Z-Wave: высокая взаимосовместимость устройств умного дома и надежность сети автоматизации 

Часть 4. ZigBee: кот в мешке в плане совместимости устройств

Часть 5. THREAD —темная лошадка с завышенными ожиданиями на рынке умных домов

Часть 6. Bluetooth для умного дома: новая жизнь старой технологии

Выводы


Часть 1. Общие требования к беспроводным технологиям домашней автоматизации

Прежде всего давайте разберемся, что такое протоколы связи и какова их роль в том, чтобы наши дома и офисы становились умными. Протокол — это набор правил, которые позволяют двум или более устройствам в сети установить надежную связь и успешно обмениваться данными друг с другом. Для того чтобы “Интернет вещей” и умный дом как одно из его проявлений стал реальностью, огромная часть коммуникаций должна быть беспроводной. Какие требования предъявляются к технологиям и устройствам беспроводной автоматизации?

1. Энергопотребление

За последние годы появился широкий спектр технологий для организации беспроводной связи между устройствами. В подавляющем большинстве случаев они подчиняются крайне жестким требованиям к энергопотреблению и пропускной способности. Два эти фактора значительно увеличивают время работы от батареи и позволяют использовать большее количество устройств в ограниченном пространстве умного дома или офиса. Доступный для домашней автоматизации радиочастотный спектр ограничен. Поэтому для одновременной работы множества устройств крайне важно оптимизировать его использование каждым таким  устройством.

Таким образом, идеальный гаджет для умного дома должен использовать беспроводный приемник и передатчик, которые потребляют минимальное количество энергии, чтобы устройство могло работать в течение многих месяцев или даже лет без необходимости замены батареи. Сам элемент питания также должен быть миниатюрным, так как его размер зачастую оказывает прямое влияние на итоговый размер самого продукта. А значит, требования к стандарту беспроводного протокола связи по потребляемой мощности устройствами вашего будущего умного дома должны быть очень жесткими.

2. Радиус действия и безопасность

Сигнал от любого вашего гаджета должен стабильно и с минимальной задержкой достигать любого другого умного устройства, установленного в самом отдаленном участке жилища. Лампочки, которые включаются с задержкой несколько секунд, или умный замок, не сразу пускающий вас внутрь — это не то, с чем у нас ассоциируется современный умный дом. Не говоря уже о датчиках задымленности, протечки газа или вибрации, которые должны срабатывать четко и быстро. Поэтому сигналы от любого вашего устройства должны преодолевать любые преграды, в том числе распространяться через стены и полы дома. Все умные гаджеты, независимо от их количества, должны работать как единый слаженный механизм. И, конечно же, помехи от других беспроводных сетей или других устройств, работающих на той же частоте, должна быть устранены или хотя бы сведены к минимуму.

Любые сообщения вашего устройства должны быть защищены шифрованием, а добавление нового устройства в сеть должно происходить легко, быстро и в то же время безопасно. Но процедуры безопасности не должны усложнять подключение.

3. Возможность работы по расписанию и без него

Программный функционал, реализованный и доступный для некоторых популярных беспроводных технологий домашней автоматизации, позволяет задать расписание для таких событий, как, например, открытие жалюзи, включение света или отопления. Но многие события, происходящие в нашем умном доме, нельзя спланировать заранее. Протечка воды, утечка газа, появление дыма или взлом невозможно предсказать. А датчики температуры, выключатели, диммеры, шаттеры и т. д. не всегда можно запрограммировать на выполнение автоматических сценариев. Поэтому также важно, чтобы каждое IoT-устройство в умном доме могло отправить или получить команду на выполнение тех или иных действий не по сценарию, а в зависимости от ситуации.

4. Отказоустойчивость

Топология беспроводной сети, которую поддерживает тот или иной протокол умного дома, имеет решающее значение для такого важного фактора, как отказоустойчивость. Кроме того, она оказывает прямое влияние на уже упомянутые нами энергосбережение и радиус действия устройства. Современный взгляд на построение беспроводных сетей домашней автоматизации предполагает децентрализованный подход, который использует ячеистую топологию сети (mesh-сеть). Каждое устройство в такой сети может напрямую связываться с любым другим устройством в радиусе своего действия. Если два устройства находятся слишком далеко друг от друга, то сигналы могут передаваться через промежуточные устройства этой сети, таким образом значительно увеличивается зона действия устройств.

Кроме того, новые гаджеты могут добавляться, а старые удаляться без негативного влияния на надежность сети. Однако для большинства ячеистых сетей также требуется «основное» устройство, которое служит сетевым контроллером для координации совместной работы десятков или даже сотен устройств в одной сети. Если основное устройство выходит из строя, то другое устройство должно уметь автоматически принимать управление сетью на себя. Это свойство mesh-сетей имеет решающее значение для обеспечения постоянной бесперебойной работы всей системы.

5. Взаимная совместимость

И, наконец, на самом базовом уровне идея домашней автоматизации заключается в том, что все наши умные устройства должны объединяться в сеть и беспрепятственно «общаться» друг с другом. Однако реальность еще далека от этой идеальной концепции. Рынок умного дома все еще находится на ранней стадии развития и сильно фрагментирован. Речь пока даже не идет об обеспечении совместимости разных стандартов беспроводных протоколов связи, которая позволяла бы устройствам и системам взаимодействовать друг с другом. Вопрос заключается в совместимости в рамках одного стандарта. Проще говоря, далеко не каждая технология, которую вы выберете в качестве главной для домашней автоматизации, может гарантировать, что разные умные продукты, поддерживающие один и тот же стандарт, будут «понимать» друг друга. Сейчас, например, может оказаться, что когда при задымлении датчик дыма отправил сообщение управляющему устройству, вы можете не получить предупреждение об опасности. Причина в том, что датчик и контроллер, хоть и основаны на одном стандарте, но выпущены разными производителями, могут «не понять» друг друга.

Почему так происходит? Вопрос совместимости — это не проблема исключительно сетевых протоколов, обеспечивающих подключение. Неочевидные с первого взгляда, но от этого не менее серьезные проблемы спрятаны глубже, и заключаются в отсутствии стандартных форматов данных или общих программных интерфейсов. Тем не менее, заставить умные устройства беспрепятственно «общаться» друг с другом, то есть гарантировать совместимость независимо от производителя или даты производства — это элементарная потребность, которую необходимо удовлетворить, чтобы сделать ваш умный дом реальностью.

Модель OSI — единый критерий сравнения протоколов умного дома

Поскольку большинство конкурирующих беспроводных стандартов умного дома зачастую обладают схожими свойствами, может показаться, что все они выполняют в основном одну и ту же работу. Однако стоит чуть углубиться в тему, и мы сразу обнаружим принципиальные различия между ними. Разные технологии беспроводной связи разрабатывались для выполнения разных задач. Соответственно, и работу свою они выполняют по-разному. Многие аспекты станут очевидными, если взглянуть на эти сетевые технологии сквозь призму эталонной модели OSI.

Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) разработала модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection, OSI) еще в 80-х годах прошлого века. OSI — основа для координации разработки стандартов связи и до сих пор остается эталонной моделью для коммуникационных сетей. Структура OSI рассматривает процесс коммуникаций в сети как управляемую иерархию, состоящую из семи уровней. Каждый из них отвечает за определенные функции и решает четко определенные задачи в рамках одного уровня, а также взаимодействия с уровнями, расположенными непосредственно ниже и выше. Семиуровневая эталонная модель OSI выглядит следующим образом:

  • Прикладной уровень (Application).
  • Уровень представления (Presentation).
  • Сеансовый уровень (Session).
  • Транспортный уровень (Transport).
  • Сетевой уровень (Network).
  • Канальный уровень (Data Link).
  • Физический уровень (Physical).

В рамках данной статьи мы не будем заострять внимания на том, какие сервисы и задачи реализуются на каждом уровне. Тем не менее, при более подробном рассмотрении каждой конкретной беспроводной технологии домашней автоматизации мы будет возвращаться к этой модели, чтобы показать, на каких уровнях и каким образом работает каждый стандарт связи, и что это значит для конечных пользователей. Это связано с тем, что некоторые из стандартов, претендующих на лидерство на рынке умных домов, реализуют лишь малую часть 7-уровневой модели OSI и делегируют полномочия другим технологиям, чтобы они “заботились” об остальных аспектах коммуникаций.

Само по себе это не означает, что какой-то стандарт лучше или хуже остальных. Но каждый из этих уровней важен, так как определяет задачи, которые являются неотъемлемой частью процесса коммуникаций между устройствами умного дома. Они позволяют гаджетам, использующими один и тот же протокол, «общаться» между собой, обеспечивая необходимый функционал для стабильной работы сети, безопасности, быстрого обмена данными и т. д.

Кроме того, самый верхний — прикладной — уровень является ключом к взаимной совместимости устройств. Если прикладной уровень не определен стандартом, устройства разных производителей просто не могут “понять” друг друга. Этот аспект объясняет, почему проблема совместимости существует не только в ситуациях, когда два устройства, использующие разные протоколы, не могут обмениваться данными. Дело в том, что даже если эти устройства используют один и тот же протокол, они все равно не смогут взаимодействовать, если в этом конкретном протоколе не определен самый верхний уровень модели OSI.

В следующих разделах рассмотрим особенности каждого протокола домашней автоматизации по отдельности.

 

Часть 2. Почему не Wi-Fi?

Начнем с самого очевидного, на первый взгляд, решения для домашней автоматизации — с Wi-Fi. Это самая распространенная беспроводная сетевая технология с миллиардами пользователей по всему земному шару. Согласно данным отраслевого консорциума Wi-Fi Alliance, с помощью этого стандарта происходит передача около половины всего мирового Интернет-траффика. Wi-Fi широко используется в частных домах, офисах и общественных местах. Эта технология является наиболее популярной для подключения компьютеров, смартфонов и планшетов ко Всемирной сети. Технически, с помощью Wi-Fi можно осуществить соединение двух устройств “точка-точка”, чтобы они обменивались информацией между собой. Казалось бы, вот она — идеальная технология для объединения в сеть различных IoT-устройств и лучшая основа для умного дома. Но, несмотря на то, что ожесточенная война сетевых стандартов на рынке умных домов идет уже не первый год, Wi-Fi за все это время так и остался в аутсайдерах. Большинство ведущих производителей решений вычеркнули его из топ-списка технологий, претендующих на роль лидера рынка домашней автоматизации.

Что пошло не так? Почему эта мощная беспроводная технология осталась на задворках концепции “интернет вещей”, и, по сути, считается худшим решением для умного дома из всех возможных? Давайте разберемся.

 

Wi-Fi по модели OSI

Технология Wi-Fi основана на семействе стандартов беспроводных сетей IEEE 802.11x. Они определяют только первые два уровня модели OSI — физический и канальный. Сеть Wi-Fi имеет топологию “звезда”, а это означает, что все ее узлы соединяются непосредственно с центральным элементом — беспроводным маршрутизатором. В такой топологии конечные устройства можно добавлять и удалять из сети, не влияя на целостность ее структуры и передачу данных в ней. Но этот подход создает единую точку отказа.

Протокол Wi-Fi в модели OSI

Что касается сетевого и транспортного уровней, то для них Wi-Fi обычно использует другие стандартные протоколы — UDP или TCP для транспортного уровня, и IPv4 или IPv6 для сетевого уровня. А прикладной уровень, который, как мы уже знаем, отвечает за совместимость устройств, не определен вовсе, и полностью отдан на откуп производителям программных и аппаратных решений.

 

Преимущества Wi-Fi как протокола домашней автоматизации

Wi-Fi — это мощное и надежное беспроводное решение, которое успешно используется для построения локальных сетей уже много лет. 802.11 де-факто стал глобальным стандартом связи, поскольку предлагает множество гибких функций и постоянно совершенствуется Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE).

Разработанный для быстрого обмена значительными объемами данных на небольших расстояниях, Wi-Fi отлично справляется со своей задачей. Основные параметры, такие как диапазон покрытия или скорость передачи данных, различаются между различными вариантами стандарта 802.11. Но в большинстве случаев обычного домашнего беспроводного маршрутизатора достаточно, чтобы обеспечить покрытие сети для небольшой квартиры. В больших зданиях можно увеличить количество точек доступа или ретрансляторов сигнала для увеличения охвата.

Wi-Fi может легко передавать видеопотоки высокой четкости, а теоретический предел его пропускной способности намного выше, чем потребности среднего пользователя. Некоторые более старые версии стандарта 802.11 имеют ограничение 11 Мбит/с или 54 Мбит/с, но широко используемый сейчас 802.11n способен передавать уже десятки и сотни мегабит в секунду, а более новый 802.11ac — еще больше. Эти цифры, безусловно, выглядят отлично на фоне других популярных решений для домашней автоматизации. Значения их пропускной способности выражаются в Кбит/с, а не в Мбит/с.

Кроме того, одно из главных преимуществ Wi-Fi — повсеместная доступность инфраструктуры 802.11. Тот факт, что этот стандарт интегрируется в новые ноутбуки, смартфоны и планшеты, имеет большое значение с точки зрения реализации управляющих приложений умного дома и “интернета вещей”.

 

Недостатки Wi-Fi как протокола умного дома

Перечисленные выше преимущества общеизвестны. Благодаря им Wi-Fi вошел в наш быт и стал повседневной технологией беспроводного доступа в Интернет. Но когда речь заходит о домашней автоматизации, высокая скорость доступа в Интернет и возможность быстро передавать огромные объемы информации — это не те параметры, на которые вы будете обращать хоть какое-либо внимание. Более того, возможности Wi-Fi в этом плане чрезмерны для подавляющего большинства умных программных решений автоматизации дома или офиса. Эти решения работают в среде, где типичные устройства передают простые управляющие команды (такие как “включить/выключить”), сигналы смены состояния или мизерные объемы данных (например, результаты измерений, передаваемые датчиком).

Wi-Fi имеет слишком низкую энергоэффективность, чтобы использовать его в автономных датчиках умного дома

Сама по себе избыточная пропускная способность — не проблема, но ее поддержка связана со значительным энергопотреблением. Будучи высокоскоростным стандартом беспроводной связи, Wi-Fi чрезмерно энергозатратен для “Интернета вещей”. Очевидно, что энергопотребление не играет большой роли, если какое-либо устройство подключено к постоянному источнику питания — обычной электрической розетке, патрону лампы и т.п. Но оно становится огромной проблемой для тех решений, которые должны работать от автономных источников питания без проводов. Практически невозможно создать устройство Wi-Fi с поддержкой возможности оперативного реагирования  и одновременно — питанием от батареи или аккумулятора, которое может работать достаточно долго. Например, автономный датчик движения, задымления, открытия/закрытия дверей на основе Wi-Fi создавать бессмыссленно: его аккумулятор быстро разрядится. Иными словами, несмотря на широкую распространенность и впечатляющую скорость передачи данных и , Wi-Fi просто не может эффективно поддерживать важнейшую составляющую мира умных домов — автономные беспроводные сенсоры и исполнительные устройства. А без них домашняя автоматизация теряет практический смысл.

Еще одно серьезное ограничение возникает из-за топологии Wi-Fi-сети. Зависимость всего траффика от центрального маршрутизатора имеет серьезный недостаток: как только маршрутизатор выходит из строя, отдельные узлы сети прекращают взаимодействовать друг с другом. А это ведет к сбою всей сети автоматизации. Конечно, можно ожидать, что большую часть времени маршрутизатор Wi-Fi будет работать стабильно. Часто таки и происходит. Но как только  он «зависает» или ломается, сразу же возникнут огромные проблемы: весь умный дом перестанет работать. Не стоит также забывать о том, что при замене вышедшего из строя беспроводного маршрутизатора, скорее всего, потребуется перестройка и конфигурирование сети с нуля.

Wi-Fi можно найти в каждом новом смартфоне или ноутбуке, что в теории делает их кандидатами на роль контроллеров умных домов. Однако в случае Wi-Fi этот потенциал нельзя реализовать полностью. Несмотря на то, что смартфон и устройство умного дома с поддержкой Wi-Fi используют один и тот

Что такое умный дом и зачем он нужен

Что такое умный дом

Помните рассказ Рэя Брэдбери «Будет ласковый дождь»? Если нет, то вкратце напомним: речь там идёт о жизни дома, оставшегося без хозяев. Автоматические системы продолжают работать в прежнем режиме: говорящие часы напоминают, что пора вставать, умная печь самостоятельно готовит завтрак, метеокоробка сообщает, что на улице дождь. До боли напоминает современную технику, правда? А ведь рассказ был опубликован в 1950 году.

Умный дом — это комплекс решений для автоматизации повседневных действий, который избавит вас от рутины. Тут и бытовая техника — от роботов-пылесосов до приборов, управляемых со смартфона, — и системы, контролирующие всё, что происходит в квартире.

По сути, это история об улучшении качества жизни. Комфорт состоит из мелочей, а умный дом возьмёт все мелочи на себя. Если вы проснулись ночью и пошли на кухню за стаканом воды, не придётся пробираться по тёмному коридору в поисках выключателя: свет загорится автоматически. Волновались ли вы когда-нибудь, что не выключили утюг или телевизор? Долой тревожные мысли: достаточно послать со смартфона команду умной розетке, а она отключит прибор, который от неё питается.

Зачем вообще он нужен

Всё очевидно: чтобы сделать вашу жизнь проще и лучше. Умный дом — это спокойствие и существенная экономия.

Начнём со спокойствия. Если переживания обо всём на свете для вас обычное дело, умный дом поможет избавиться хотя бы от тех тревог, что связаны с вашей квартирой. Не выключили утюг? Не беда, отправьте команду умной розетке, та живо его обесточит. Боитесь, что запущенная перед уходом из дома стиральная машинка вышла из строя и устроила соседям снизу аквапарк? Ничего страшного. Если она действительно подтекает, вам об этом моментально сообщит датчик протечек.

Что в итоге: вы меньше тревожитесь из-за несуществующих проблем и освобождаете мозг от лишних размышлений. Проверить, как дела дома, можно в любой момент с помощью смартфона.

Теперь об экономии. Многим это преимущество умного дома наверняка покажется сомнительным. Дескать, какая ещё экономия, когда надо купить несколько датчиков, розеток и видеокамеру? Поверьте, ощутимая. Взять ту же умную розетку — она умеет отслеживать, сколько энергии потребляет подключённое к ней устройство. В итоге вы можете вычислить самые прожорливые приборы и прилично сэкономить на оплате счетов. А сколько денег вы сбережёте, если датчик протечки вовремя сообщит о начинающемся потопе, и представить сложно.

В общем, умный дом — затея, которая полностью себя оправдывает. Жизнь без лишних тревог стоит куда дороже, чем несколько датчиков и розеток.

Как сделать свой дом умным

Легче, чем кажется. Если выбрать правильную технику, даже не придётся звать для установки специально обученных людей. Например, все устройства Rubetek снабжены простыми и понятными инструкциями, так что вы без проблем справитесь своими силами. Давайте разберёмся, что стоит приобрести, если хочется прокачать жилище, но не очень понятно, с чего начать.

Центр управления

Центр управления Rubetek

Пожалуй, это первое, что нужно купить, если вы настроены серьёзно. Центр управления позволит взаимодействовать со всеми умными устройствами, которые вы приобретёте: к нему можно подключить до 300 приборов. С его помощью вы сможете создавать для техники сценарии работы. Например, уходите из дома — запускаете соответствующий режим. В комнатах гаснет свет, закрываются жалюзи или шторы, выключаются приборы, работающие от умных розеток. Не нужно больше бегать по квартире, проверяя, всё ли вы выключили.

Мобильное приложение

Центр управления работает в связке с бесплатным мобильным приложением, так что им легко управлять со смартфона. Подавать команды можно даже голосом.

Датчики

Датчик протечки Rubetek

Защитят ваш дом от проникновения посторонних, потопа, пожара и утечки газа. Ребята из Rubetek по секрету рассказали нам, что скоро в продажу поступит очень крутая штука — датчик температуры и влажности.

Датчик температуры и влажности Rubetek

Если подключить его к центру управления, датчик будет следить, не слишком ли жарко или холодно в квартире. Например, стоит температуре опуститься ниже заданной границы, датчик сообщит об этом центру управления, а тот отправит сигнал обогревателю.

Датчик открытия Rubetek

Датчик открытия будет полезен родителям не в меру любопытных детей. Если у вас дома есть шкафы или ящики, куда ребёнку заглядывать категорически не стоит, установите на них такой датчик. Как только чадо заберётся туда, куда не следует, вы об этом узнаете. А если прикрепить датчик на дверь, можно следить, вовремя ли ребёнок пришёл из школы.

Камеры

Поворотная камера Rubetek

Чем занимается ребёнок, пока вас нет дома, что прямо сейчас делает ваш питомец, всё ли в порядке у ваших пожилых родителей — умная видеокамера даст ответ на каждый из этих вопросов. В мобильном приложении Rubetek камера ведёт журнал событий и сохраняет скриншоты, видео можно записывать ещё и в архив на «Google.Диск» или «Яндекс.Диск».

Уличная видеокамера пригодится автовладельцам. Во-первых, так вы точно будете знать, что с вашей машиной всё в порядке. Во-вторых, с её помощью легко выяснить, есть ли место на парковке возле дома: сделать это можно прямо в дороге. Если же на этой парковке кто-то повредил ваш автомобиль, виновного вы установите буквально за несколько минут.

Умные розетки

Умная розетка Rubetek

Настоящая находка для всех, кто не помнит, выключил ли утюг или телевизор. Посылаете розетке команду — она тут же обесточивает работающее от неё устройство. Розетки с диммером позволяют регулировать яркость торшера или настенного бра, не вставая с дивана. Можно установить такую розетку в детской комнате. Если малыш привык засыпать при свете, подключённый к ней ночник будет погасать постепенно.

Если счёт за электроэнергию всякий раз вызывает у вас искреннее удивление, купите розетку, измеряющую энергопотребление. Она расскажет, какой именно прибор решил ни в чём себе не отказывать.

Умная техника

Умный кондиционер

Если вы задумывались о покупке кондиционера, выбор однозначно стоит сделать в пользу его умного варианта. К нему в пару стоит приобрести датчик температуры и влажности. Датчик следит за температурой в комнате, а когда она повышается, сообщает кондиционеру, что пора исправить ситуацию. Управляйте кондиционером со смартфона, давайте ему команды голосом, встраивайте его в повседневные сценарии работы умного дома — в общем, ни в чём себе не отказывайте.

Готовые наборы

На случай, если не хочется самостоятельно думать, какие устройства купить, у Rubetek есть готовые наборы под конкретные потребности. Отличный вариант для первого знакомства с умной техникой, к тому же такой комплект стоит дешевле, чем входящие в него устройства по отдельности. Набор «Видеонаблюдение и контроль доступа» подойдёт тем, кто озабочен защитой дома от проникновения посторонних.

Набор «Видеонаблюдение и контроль доступа» от Rubetek

В комплект входит центр управления, видеокамера, датчик открытия и датчик движения, который можно подружить с реле или умной розеткой, чтобы при появлении человека автоматически включался свет.

Комплект «Умная квартира» спасёт вас от переживаний о том, не протекает ли кран и выключен ли свет.

Набор «Умная квартира» от Rubetek

В наборе есть центр управления, датчик открытия, датчик протечки, видеокамера и реле для двухклавишного выключателя, чтобы включать и выключать свет со смартфона. Для полного спокойствия можно дополнительно приобрести умный домофон, розетку, датчики дыма и утечки газа.

Прогресс — это не только высадка человека на Марс или трансплантация всего, что только можно, но и решения, которые помогают избавиться от повседневных забот. Да, пусть в мировом масштабе страдания о протекающем кране выглядят смешно, но, если есть возможность поручить всю рутину умным устройствам, грех этим не воспользоваться.

Прокачать свой дом

Достоинства и недостатки современного умного дома

1 июня 2017, 19:24