Цифровой мажордом: автоматизация умного дома

Современный насквозь компьютеризованный дом как только ни называют: цифровым, интеллектуальным, информационным. Но за этими эпитетами, столь близкими современному обитателю более или менее цивилизованных стран, часто теряется еще один, ничуть не менее важный. Жилище, оборудованное многоканальным доступом в Интернет и централизованным мультимедийным хранилищем, — это прекрасно, но быт в нем немногим отличается от привычного, доцифрового.

По-настоящему же умным дом становится лишь в том случае, когда и базовая его бытовая функциональность оказывается автоматизированной. Управление освещением, подача напряжения на комнатные и дворовые электророзетки, управление системами полива в саду и на газоне, противопожарные датчики, вентиляция и отопление — всем этим может заведовать действительно умная компьютерная система. Не «когда-нибудь будет», а прямо сейчас «может», — даже на отечественном рынке отыщется нема­ло предложений по комплексной автоматизации жилища.

Просто жить

Управляющие элементы традиционного дома испокон веков локальны. Чтобы проникнуть в чум, надо откинуть занавешивающую вход оленью шкуру; чтоб ослабить тягу в печной трубе — так же, вручную, задвинуть вьюшку. Газ, водопровод и электричество мало что изменили в этом смысле: разве что, входя в темную комнату, мы теперь находим на стене выключатель, а не затепливаем лучину, чтобы поставить ее в светец.

Умный дом предлагает кардинально иную, нелокальную концепцию обустройства внутреннего и внешнего пространства жилища. Управляющие и контролирующие его элементы концентрируются в непосредственной близости от владельца дома. Чаще всего единой коммуникационной консолью для взаимодействия со всеми этими элементами становится выделенный сервер (на базе ПК или специализированной встраиваемой системы). А удобным пользовательским и одновременно администраторским интерфейсом к такому серверу — универсальный пульт, выполненный в виде интерактивной ЖК-панели и напоминающий современный планшет. Собственно, некоторые варианты реализации умного дома предусматривают и полностью программную главную консоль. Роль физического интерфейса может выполнять в таком случае любой серийный планшетный ПК или даже смартфон, на котором развернуто соответствующее приложение.

Общепризнанного стандарта на функциональность и способ организации умного дома не существует. Поэтому в каждом конкретном случае компания, занятая «интеллектуализацией» бытовых процессов в доме, коттедже или современной квартире, воплощает тот или иной набор возможностей в соответствии с собственными компетенциями, доступными на рынке предложениями фирм-разработчиков, пожеланиями и финансовыми возможностями клиента.

Наиболее естественный и практически всегда реализуемый элемент умного дома — централизованное управление освещением и электропитанием. Электрические цепи довольно просто снабдить автоматизированными переключателями с беспроводным, к примеру, каналом управления. Тогда владелец умного дома при помощи главной консоли сможет не только гасить свет в детской на втором этаже, при этом находясь в гостиной на первом, но и пол­ностью обесточивать розетки и осветительные приборы в неиспользуемой гостевой комнате.

Конечно, незачем замыкать все управление домашним электрооборудованием на одну главную консоль, заставляя таким образом домовладельца ощущать себя кем-то вроде театрального осветителя. Свет в коридорах вполне могут контролировать полностью автономные устройства — например, детекторы движения или ИК-датчики, определяющие, появился ли в их окрестности человек, и, если да, подающие питание на светильники.

Откалибровать датчики так, чтобы они реагировали именно на людей (включая детей), а не на собак и кошек, труда не составит. К тому же такая система окажется весьма обескураживающим сюрпризом для незваных посетителей дома, если те решатся проникнуть в него в отсутствие хозяев. Не отключающееся иначе как с главного пульта (который еще сам надо где-то в доме найти) интерактивное освещение ясно покажет сторонним наблюдателям, что в доме кто-то есть. Так что, даже успешно сладив с тревожной сигнализацией, воришки не останутся незамеченными, если, конечно, свет в окнах умного дома увидят те, кому до него будет дело.

Противоположное по смыслу применение автономного контроля света — имитация присутствия хозяев в доме. Умное жилище не составит труда запрограммировать так, чтобы воспроизводилась реакция автоматической системы освещения на достаточно сложное поведение: последовательное перемещение людей из комнаты в комнату, проход по коридору, включение видеопанелей и прочей медийной аппаратуры и т. п. Тщательно подготовившихся домушников это вряд ли остановит, а против случайных воришек может оказаться даже эффективнее стальных рольставней на окнах.

Впрочем, изощренных «мирных» сценариев управления светом в умном доме тоже можно придумать немало. Если в гостиной (или в специально отведенной под кинозал комнате) начинает работать видеопанель, логично предусмотреть автоматическое выключение верхнего освещения. Вечером зажжен камин — есть смысл приглушить свет и даже сделать его более теплым, а то и вовсе оранжево-желтым (мгновенная регулировка температуры доступна при использовании светодиодных ламп с тройками свето-диодов элементарных цветов, контролируемых по отдельности, а не с единичными белыми).


Global Caché
Цифровой мажордом: автоматизация умного дома

Универсальные коммутаторы команд для управления всеми подсистемами умного дома с любых персональных цифровых терминалов. Множество таких подсистем до сих пор управляется через ИК- или СОМ-порт (RS-232) без поддержки IP. В данной серии имеются коммутаторы для управления мультимедийными устройствами, а также компонентами с электроприводом или реле.

Чисто психологически множеству людей неприятно возвращаться в пустые, темные и холодные дома. Если главная консоль предусматривает возможность внешнего управления умным домом через Интернет, то уже на подъезде к жилищу хозяин волен и свет в гостиной включить, и систему отопления запустить на прогрев до наиболее комфортной температуры, и даже электродуховку разогреть — если в багажнике ждет своего часа свежезамороженная пицца.

И уж, конечно, не обойтись в современном умном доме без централизо­ванного контроля над потоками мультимедийных данных. В прошлых статьях из серии «Цифровой дом» на страницах PC Magazine/RE мы подробно останавливались на организации такого контроля посредством универсального цифрового сервера. Однако для коммутации потоков видео- и аудиоданных существуют и специализированные решения, которые предусматривают подключение.не только цифровых, но и высококачественных аналоговых оконечных устройств.

Так, аудиоматрицы представляют собой коммутаторы акустических трансляций, снабженные несколькими независимыми входами и выходами. Звуковой поток с любого из этих входов может быть перенаправлен на любой из выходов: например, звонок с интеркома у входной двери — на акустику в хозяйской спальне, а вещательный сигнал Интернет-радио — на колонки в гостиной. Солидные аудиоматрицы располагают собственными усилителями сигналов для каждого из выходов, сохраняют в памяти часто используемые схемы коммута­ции, могут программироваться на их автоматическую смену или корректировку в реальном времени — например, по командам от сервера умного дома, который отслеживает перемещение хозяина по квартире и переключает трансляцию музыки на динамики в той комнате, где тот в настоящий момент находится.

Расходы — в доходы

«Раз вы такие умные, почему тогда такие бедные?» — грустная острота родом из лихих девяностых, отразившая резкое расхождение между интеллектом в привычном для советских времен понимании и практической деловой сметкой, необходимой для успешного ведения бизнеса. Что же касается умного дома, то для него никакого несоответствия между «умом» и прибыльностью нет. Напротив, чем дом «умнее», тем активнее его владелец экономит на всевозможных бытовых расходах, которые в ином случае воспринимались бы как неизбежность.

Конечно, известная самодисциплина и постоянный контроль позволят точно таким же образом сократить расходы любому домовладельцу, вне зависимости от «интеллектуального уровня» его жилища. Запускать энергоемкие бытовые приборы (стиральную и посудомоечную машины преж­де всего) в интервалах действия наиболее выгодных тарифов по многота­рифным счетчикам. Четко дозировать активность системы обогрева в зависимости от наружной температуры, будь то центральное отопление с регулируемыми вентилями на батареях или газовый котел в собственном подвале. Запускать систему полива на газоне перед крыльцом лишь в тех случаях, когда определенное время держится сухая жаркая погода. Прелесть умного дома — в том, что он снимает с плеч своего владельца груз никчемной рутины, избавляя его от необходимости отслеживать все эти обстоятельства лично.

В результате, если верить оценкам компаний-инсталляторов комплексных систем умного дома, экономия на оплате коммунальных услуг в зависимости от проекта может достигать 25 и даже 40%. Особенно заметной она окажется, если внедрять такую систему еще на этапе строительства коттеджа или таунхауса. В этом случае вся совокупность управляемых венти­лей и датчиков вместе со средствами их коммуникации с главным пультом будет предусмотрена изначально, т. е. в итоговую смету «интеллектуализации» бытовых расходов не войдут затраты на модификацию уже имеющихся магистралей электро-, газо- и водоснабжения.

Не совсем рядовой, но вполне эф­фективный способ беречь энергию с пользой и для кошелька, и для ума — интеллектуальный контроль энергопотребления в детской. Собранные для игровых нужд персональные компьютеры довольно энергоемки, особен­но на фоне галогенных и светодиодных ламп освещения и не слишком прожорливой телевизионной ЖК-панели. Незачем возиться с фильтрами родительского контроля на домашнем маршрутизаторе, чтобы не позволить ребенку подключаться к любимой MMORPG прежде, чем будут сделаны уроки. Достаточно выставить на датчике энергопотребления в детской разумное пороговое значение — и при попытке включить ПК комната будет обесточиваться целиком, пока родители не удостоверятся, что к школе все готово, и не снимут ограничение посредством главной консоли.

Конечно, контролировать энергопотребление можно и более простым способом, например установив пороговое значение энергопотребления для каждого времени суток (актуально для многотарифных счетчиков). Тогда даже случайная попытка запустить, скажем, стиральную машину в неурочный час — по незнанию или по забывчивости — не приведет к перерасходу энергии: главная консоль заведомо блокирует подачу тока в соответствующие розетки.

А в отношении кондиционирования и вентиляции с «интеллектом» и расторопностью систем умного дома вряд ли сравнится самый добросо­вестный мажордом. В наших широтах погода в межсезонье так переменчива, что учитывать приходится самые тонкие моменты. В хорошо прогревшемся после зимних топок кирпичном доме первые апрельские +15°С, да еще и при ярком весеннем солнце, способны создать в комнатах на южной стороне здания невыносимую духоту, тогда как на северной будет ощущаться бодрящая прохлада. Интеллектуальное управление температурой (и влажностью, если система кондиционирования такое позволяет) в различных «климатических зонах» дома способно сэкономить и деньги, и душевный покой его обитателей. < /p>

Ну и, разумеется, никогда в умном доме не смогут одновременно работать отопительная система и кондиционирование. В многоквартирных домах, увы, такое случается в последнее время сплошь и рядом — в ситуациях, подобных той апрельской, которая была только что описана. Котельные дожигают остатки зимней топливной квоты, к батареям в первых числах апреля прикоснуться порой невозможно — приходится счастливым владельцам кондиционеров запускать их на полную мощность. А потом добро­совестно платить и за отопление, и за электроэнергию.

Без опасности

Тема защиты от нежелательного проникновения в жилище уже достаточно подробно рассматривалась в одной из прежних наших статей в рубрике «Цифровой дом» на страницах PC Magazine/RE, посвященной системам видеонаблюдения. Напомним, что даже при наличии высокоавтономнои сети IP-камер, а также зарезервированного и продублированного широкополосного Интернет-канала пренебрегать специализированными средствами безопасности не стоит.

Причина проста: даже самая защищенная от внешних воздействий система видеонаблюдения лишь пока­жет, как в ваш дом вламываются. В крайнем случае — зафиксирует лица нежелательных элементов (если им не хватит ума пойти на дело в мас­ках) да позволит рассерженно гаркнуть на них через интерком. Сигнализация же с выводом на тревожный пульт ближайшего полицейского участка подарит уверенность в том, что вторжение не пройдет не только незамеченным, но и, что самое главное, безнаказанным.

Так что основным назначением системы безопасности умного дома никак нельзя считать наблюдение за потенциальными нарушителями его периметра. Другое дело — опасности и неприятности, не связанные напря­мую с человеческим фактором. Вот в этом отношении автоматизированные «органы чувств» интеллектуального жилища придутся как нельзя кстати.

Самый серьезный источник опас­ности для отдельно стоящего коттеджа или таунхауса, пожалуй, бытовой газ. Подаваемый по магистрали или доставляемый в баллонах, он — особенно в отсутствие хозяев — может стать причиной не банального возго­рания, а опустошающего объемного взрыва, после которого в лучшем случае придется долго и муторно объясняться со страховой компанией.

Если в доме на момент утечки газа присутствуют люди, с большой вероятностью беды удастся избежать: такой запах не почувствовать невозможно. Сам по себе метан не пахнет, но на газораспределительной станции к нему подмешивают особый одорант (чаще всего этилмеркаптан C2H9SH), игнорировать запах которого спосо­бен разве что человек с полностью атрофированным обонянием.

Хорошая новость: этот одорант великолепно улавливается и контрольными датчиками в самых ничтожных концентрациях. Так что специализированный датчик с автоматизированным вентилем в магистрали поможет в случае утечки оперативно перекрыть доступ газа и послать тревожный сиг­нал домовладельцу и соответствующим тревожным службам. Собственно, можно обойтись и менее изощренным датчиком метана. Он срабатывает, когда концентрация газа в воздухе достигает 2%, а взрывоопасной метановоздушная смесь становится лишь при 4% концентрации.

Любителям каминов и печей не следует забывать и о таком веществе, как угарный газ (оксид углерода СО). Он относится к наиболее опасным продуктам горения; в частности, потому, что не раздражает слизистые оболочки и дыхательные пути, т. е. надышаться им в смертельной концентрации («уго­реть») проще простого, особенно во сне.

Оксид углерода выделяется не только в дровяных печах, но и при неполном сгорании метана, так что умный дом с собственным отопительным котлом обязательно должен снабжаться соответствующими датчиками.

При обнаружении повышенной концентрации угарного газа необходимо не только выводить тревожное сообщение на главную консоль управления и включать сигнал тревоги, но и, по возможности, организовывать экстренное проветривание — с автоматическим открытием окон и/или запуском внутренней вентиляции в помещениях на полную мощность.

Состояние настолько важных датчиков, безусловно, необходимо в непрерывном режиме контролировать. Надо в каждый момент времени быть уверенным, что датчик угарного газа не активизировал сигнал тревоги не потому, что сам вышел из строя, а потому, что никакой опасности дей­ствительно нет. Единая информационная сеть умного дома подходит для такого контроля наилучшим образом. Состояние всех датчиков, каналов доступа в Интернет (основного и резервного), систем электро- и во­доснабжения, сигнализации и прочей контрольно-измерительной машинерии в реальном времени может быть выведено на главную консоль умного дома. В том числе и с возможностью дистанционного доступа, т. е. параноидальный (в хорошем смысле) хозяин такого дома в любой момент сможет лишний раз проконтролировать, все ли в порядке. Особенно про­сто такой контроль осуществлять, если главная консоль — не специализиро­ванное аппаратное решение, а прило­жение для Android/iOS.

Коммуникации превыше всего

Итак, самое основное отличие умного дома от «просто» напичканного современными высокими технологиями жилища — его внутренняя и внешняя коммуникабельность. Связность всех его подсистем; наличие доступа к ним — посредством главной консоли — из любой его точки или даже откуда угодно на свете, где есть выход в Интернет. Удобство и простота обращения с умным домом настолько велики, что в глазах уже оценившего их казчика они заведомо оказываются достойны той суммы, в которую обошлись.

Даже если главная консоль не предусматривает дистанционного взаимо­действия с системами умного дома или хозяин забыл взять ее с собой, это не значит, что жилище его оставлено на произвол судьбы. Не составит труда (при наличии соответствующего оборудования и компетенций у компании-инсталлятора) организовать оповещение о важнейших событиях, фиксируемых системами умного дома, по SMS и/или электронной почте. Даже трансляция с ключевых IP-камер может быть выведена в Интернет — придется, конечно, позаботиться о надежной защите этого канала коммуникаций, чтобы самому не стать не­вольно героем общедоступного бесплатного реалити-шоу.

Одна из важнейших составляющих связности интеллектуального жилища — организация надежного и быстрого обмена данными между его компонентами. Традиционно для этой цели используются проводные коммуникации — выделенные кабели Ethernet или электропроводка, которая превращается в информационную среду благодаря powerline-адаптерам. Последний вариант особо предпочтителен в ходе превращения уже готового дома в умный, чтобы не штробить стены и не тянуть в коробах новые кабели. Пригодится обмен данными по электропроводке и в том случае, если определенные компоненты интеллектуального жилища располагаются в подвале, отдельно стоящем гараже, флигеле или ином уголке дома, куда с трудом пробиваются радиоволны.

Беспроводные коммуникации, кажется, претендуют на роль идеального средства организации информационной среды умного дома. Однако, помимо чисто физических препятствий к распространению радиоволн, не стоит забывать еще и об ограниченности доступного для WiFi радиоспектра. Одно дело, когда к беспроводному маршрутизатору подключаются три-четыре домашних компьютера разной степени мобильности, столько же смартфонов и 1Р-камер.

Совсем другое — когда все сонми­ще наводнивших дом интеллектуальных датчиков и дистанционно управляемых вентилей также наводняет эфир своими сигналами. Для небольшого коттеджа или таунхауса, подключенного к системе центрального отопления, количество датчиков вряд ли окажется чрезмерным. А более крупный дом с собственным газовым котлом и парой каминов имеет смысл организовывать уже по зональному принципу. В пределах одной зоны (комнаты или служебного помещения, например) датчики и IP-камеры соединяются с локальным микросервером по кабелю Ethernet, получая заодно и питание по протоколу РоЕ. Сами же микросерверы взаимодействуют с центральным узлом контроля (он же главная консоль управления) по WiFi.

Тема организации медиапотоков внутри умного дома уже затрагивалась в этом году на страницах PC Magazine/RE. Необходимо подчеркнуть, что, если уж полагаться и в этом отношении на беспроводные коммуникации, Интернет-центр обязан работать не только в самом распространенном поддиапазоне 2,4 ГГц стандарта 8о2.ип, но и в более широкополосном (и менее дальнобойном, увы) 5"ГГц. К счастью, уже начинают становиться доступными маршрутизаторы еще более скоростного стандарта WiFi, 8о2.иас. Соответствующих оконечных устройств на рынке, правда, пока практически нет, но если задаться задачей построения умного дома прямо сейчас, то к моменту его готовности аскоммуникации непременно будут лучшим из возможных беспроводных решений.

Current Audio
Цифровой мажордом: автоматизация умного дома

Серия встраиваемых в потолок акустических систем для мультирум-инсталляций. Модель CS654FL из этой серии идеально подходит для воспроизведения качественного стереозвука как в частных домах, так и в квартирах. Двухполосное пассивное решение (1-дюйм ВЧ-динамики и 6,5-дюйм НЧ-динамики) с частотным диапазоном 35-21 000 Гц, мощностью 5-150 Вт и подключением по коаксиальному кабелю.

Говоря о медиапотоках внутри умного дома, не следует забывать, что источниками сигнала для них служат не одна только цифровая локальная медиабиблиотека, развлекательные Интернет-сервисы и телевещание (в том числе спутниковое). Важная составляющая таких потоков — аудио- и видеоданные с интеркома при входе, которые при необходимости владелец дома должен иметь возможность выводить на любую видео­панель в зоне своей досягаемости. Таким образом, звонок домофона окажется слышен сразу по всему дому, и ответить на него сможет тоже каждый авторизованный пользователь главной консоли (которая, напомним, в программном варианте реализации может быть установлена и на смартфон, и на планшет).

Разумеется, и картинку с установленных по дому IP-камер желательно было бы демонстрировать на любом доступном мониторе, предусмотрев при необходимости ряд настраивае­мых ограничений. Например, на телевизор в детской или гостевой спальне транслировать происходящее в хозяй­ской незачем.

То же относится к фиксированной телефонной связи: нет смысла отде­лять этот канал коммуникаций от общего информационного поля умного дома. Гораздо эффективнее не множить DECT-трубки и базы, а управлять доступом к фиксированной телефонной линии с домашнего сервера, предоставляя обитателям дома такие услуги, как организация звонка с любого доступного терминала (включая их собственные смартфоны и программные «софтофоны» для ПК).

Подчеркнем, что высокий уровень технологий для по-настоящему умного дома не самоцель. Главная его задача — раскрепостить своего владельца; освободить его от рутинных, но в то же время необходимых операций. Автоматизированная система интеллектуального жилища не спит, не нуждается в избыточном внимании и уходе, обеспечивает совместную работу различных подсистем жизнеобеспечения с учетом взаимного их влияния (снова вспомним пример с пересечением зон ответственности служб кондиционирования и отопления). Если же от хозяина требуется какое-то ответственное решение, умный дом через свою главную консоль предоставит ему всю необходимую информацию в оптимальном для оценки виде, а по­лученный приказ реализует точно и без задержек.

 

26.11.2012

Источник: Алексей Панишев, PC Magazine, №11 (257) ноябрь 2012 г.


К списку новостей


Задать вопрос

Новости компании

28.11.2016

Приглашаем на вебинар по партнерской программе компании Vinteo

1 декабря в 10.00 по московскому времени состоится вебинар производителя систем видеоконференцсвязи компании Vinteo.

28.11.2016

Вебинар «Решаем вопросы аудио оснащения переговорных комнат»

Продакт-менеджер по звуковому оборудованию AUVIX Мария Кузьо рассказала об особенностях звукового оборудования для различных сфер применения.

Все новости компании


Запросить условия сотрудничества

Заполните и отправьте форму запроса и наш специалист обязательно свяжется с Вами для уточнения деталей.