На сьогоднішній день розробка системи управління розумним будинком є одним з пріоритетних напрямків розвитку автоматизованих систем. У сучасній системі розумного будинку, що має відкриту архітектуру, кожна з систем працює в оптимальному режимі за рахунок взаємообміну даними з іншими системами будівлі, що в підсумку дозволяє максимізувати ефективність роботи всієї системи в цілому.
Існують наступні методи управління розумним будинком:
автоматичне керування розумним будинком на основі датчиків;
управління розумним будинком за допомогою пульта дистанційного керування і панелі управління;
віддаленого управління.
Автоматичне управління розумним будинком на основі датчиків
Система управління будинком на основі датчиків і мікроконтролерів використовується для управління таких систем, як: системи клімат контролю, системи безпеки, системи контролю освітлення, системи контролю доступу і т.д. В системі міститься наступні типи датчики: датчик присутності, датчик диму, датчик руху, датчик температури, датчик освітлення, датчик протікання води і т.д. Архітектура системи автоматичного управління будинком на основі датчиків, представлена на малюнку 1.
Малюнок 1 - Архітектура системи управління будинком на основі датчиків
Датчик руху і присутності
Датчики руху - автоматичні інфрачервоні вимикачі. Датчикам інфрачервоного випромінювання доручено "помітити" людину, а як тільки людина з'являється в зоні їх дії, вони дають команду "є рух" до мікроконтролеру, потім мікроконтролер дає команду «замкнути контакти» на релейний частина - і світло включається.
Типова помилка - встановлювати датчик руху не в прохідних приміщеннях (коридор, сходова клітка, комора), а в кімнатах, де людина перебуває постійно.
Різновид інфрачервоних вимикачів - датчики присутності. Вони також запалюють світло, коли в зону виявлення потрапляє людина. Але їх чутливість в кілька разів вище, ніж у попередніх виробів, тому вони реагують навіть на найменший рух. Зазвичай датчики присутності стельового виконання і охоплюють всю кімнату [1].
Датчик присутності відноситься до групи пасивних ІК датчиків, як датчики руху або датчики руху охоронної системи. Ці пристрої слід розрізняти по їх внутрішньої схемою, детектування і обробці сигналу, що визначає їх застосування [2]:
після виявлення руху датчик руху включає висвітлення в залежності від освітленості і вимикає в залежності від освітленості, якщо рух більше не виявляється;
датчик руху охоронної системи видає сигнал про виявлення руху (імпульс) центральної охоронній системі незалежно від освітленості. Кількість імпульсів, що передаються протягом певного проміжку часу, часто можна задавати довільно;
датчик присутності спроектований для ввімкнення освітлення в залежності від освітленості при виявленні руху і виключення, якщо освітлення більше не потрібно. Це відбувається, якщо освітленість без штучного освітлення достатня, або більше немає присутності людей. Це означає, що «присутність» людей детектується в залежності від встановленого порога освітленості;
датчик присутності монтується тільки під стелею приміщення і контролює поверхню під собою. Він має пасивний ІЧ датчик і реагує на теплові переміщення, викликані людьми, тваринами або предметами [3];
датчик освітлення
Датчик освітлення (датчик освітленості) застосовують в системі управління освітленням будинку для контролю освітленості в приміщенні в залежності від часу. Датчик освітлення призначені для автоматичного включення електричних джерел освітлення (лампи, прожектори, світильники) при настанні умов недостатньої видимості. Іншими словами датчики освітлення дозволяють включити джерело світла при настанні сутінків. За виконання датчики освітленості бувають малогабаритними і стандартними. Малогабаритні датчики освітлення можуть вбудовуватися безпосередньо в світильники, стандартні встановлюються в приміщенні на стінах.
Датчик диму і температури
Системи з датчиком температури дозволяє управляти температурою в конкретному приміщенні. Система самостійно створює комфортні умови для сну - до ночі температура знизиться, а до ранку знизиться. Для того, щоб виставити необхідну температуру в кімнаті, досить задати значення температури на панелі електронного термостата або сенсорної панелі, що управляє. Система сама вирішить, яке теплове пристрій (радіатори опалення, теплі підлоги, тепловентилятори, кондиціонери) і на яку потужність включити, щоб домогтися заданих параметрів. При цьому потужність і кількість включених теплових приладів будуть обрані в залежності від вуличної температури і потрібної швидкості прогріву.
Система безпеки з використанням димових і теплових пожежних датчиків. Використання якісних професійних датчиків запобіжить займання, своєчасно повідомивши користувачеві про місце і тип можливої події, в тому числі на системи візуалізації, монітор, телевізор, сенсорні панелі, мобільні і стаціонарні телефони.
Управління розумним будинком за допомогою пульта дистанційного керування і панелі управління
Пульт дистанційного керування і панель управління - найбільш поширене керуючий пристрій. Вибір пульта дистанційного керування широкий: від пульта з однією кнопкою до універсального пульта, здатного управляти практично всіма побутовими приладами. Пульт управляє модулями: сигнали приймає трансивер і перетворює їх в команди, що передаються в електричну мережу. Трансівер може бути виконаний як окремий пристрій, а може бути поєднаний з іншим пристроєм. Підключивши трансивер в звичайну електричну розетку, ми можемо з дистанційного пульта «включити / вимкнути» електричний прилад, змінити яскравість освітлення, «включити / вимкнути» весь світ. Зручність незаперечно - з будь-якої точки будинку можна управляти і освітленням, і будь-якими електроприладами.
Основні пристрої системи:
Пульт дистанційного керування використовується для передачі основних команд, таких як включення і виключення світла або зміна його яскравості. Існують різні методи передачі сигналів пульта дистанційного керування: ІК, радіо і Bluetooth.
В даний час найпоширенішим пультом дистанційного керування є універсальний пульт. Універсальний пульт дистанційного керування - це різновид ПДУ , Призначена для управління декількома побутовими пристроями.
Трансівер призначений тільки для передачі сигналів від пульта інших пристроїв по електропроводці. З його допомогою всі команди, які ми подаємо з пульта, передаються відповідним пристроїв, що знаходяться в будь-якому місці будинку. Бувають також трансивери, які можуть самі керувати електричними приладами. В цьому випадку трансивер не тільки передає сигнали від пульта, але і виконує ті команди, які йому посилаємо.
Система віддаленого управління
Система віддаленого управління будинком - управління будинком з комп'ютера або мобільного телефону.
Для управління будинком за допомогою комп'ютера необхідна наявність сервера системи розумний будинок. З одного боку сервер вбудовується в локальну мережу (це і кручена пара і точки доступу WiFi) будинку, з іншого підключається до інформаційної системи управління. Далі сервер перетворюється в простого посередника: він перенаправляє команди, які прийшли по локальній мережі від нас до керуючих пристроїв будинку. І навпаки він збирає інформацію від систем будинку і посилає її нам по локальній мережі. Не потрібно звикати до нового інтерфейсу - сервер системи розумний будинок це веб-сервер, тому для спілкування з ним ми використовуємо звичайний веб-браузер. Це утилітарність дає ще одну важливу перевагу: якщо локальна мережа підключена до Інтернету то, нам необов'язково знаходиться вдома - можемо бути де завгодно - спілкування з розумним будинком буде виглядати абсолютно також. Посередником між нами і будинком може виступати як стаціонарний комп'ютер, що знаходиться у нас вдома або, скажімо, в Інтернет-кафе, так і портативний комп'ютер або телефон - комунікатор. Якщо немає під рукою ні одного з перерахованого вище пристрої, ми можемо зробити це безпосередньо за допомогою мобільного телефону - сервер підтримує WAP технологію [4].
Інтернет сервер розумного будинку також несе на собі функцію зворотного зв'язку будинку з нами. Формуючи за допомогою веб-камери зображення різних частин будинку, сервер може ретранслювати її нам в реальному часі за допомогою Інтернет. Або, наприклад, він може поінформувати про позаштатну ситуацію, що сталася під час нашої відсутності.
Віддалений контроль зазвичай доступний з мобільного телефону або через Інтернет. Практичність цієї опції сумнівів не викликає. Завчасно включивши освітлення, ми зможемо створити потрібну для комфорту освітлення і температуру в приміщенні до свого приїзду. Або, надіславши запит зі свого телефону, ви дізнаєтеся про поточний стан системи і при необхідності відрегулюєте її роботу. Для захисту від несанкціонованого доступу, як правило, використовують введення пароля.
висновок
В результаті аналізу методів управління розумним будинком можна робити такі висновки:
при управлінні будинком за допомогою пульта дистанційного керування може виникати несанкціонований доступ до пристроїв по електромережі, так як можливе попадання керуючих сигналів з однієї квартири через електричну мережу в іншу квартиру;
можлива зовнішня атака на домашню мережу за допомогою "чужого" радіопульта, так як система не передбачає ніякої системи паролів і передбачає сумісність будь-якого передавача керуючих сигналів з будь-яким приймачем.
література:
Архипов, В. Системи для «розумного» будинку / В. Архипов .- М.: "СтройМаркет", 1999.- № 45.- 182с.
Євсєєв, Ю.А. Сімістори і їх застосування в побутовій електроапаратурі / Ю.А Євсєєв, С. С. Крилов .- М .: Вища школа, 1990. - 120 с.
Биков, В. С. Введення в технологію Х-10 / В. С. Биков .- М .: Лабораторія домашніх технологій i-Home, 2006.- 25 с.
Управління розумним будинком через інтернет [Електронний ресурс] [2006] .- Режим доступу: http://smarthouse.rostov.ru .
Акустичні системи, системи освітлення, конференц-системи та системи оповіщення [Електронний ресурс] [2008] .- Режим доступу: http://www.iberi.ru/?trid=693 .
Основні терміни (генеруються автоматично): дистанційне керування, розумний будинок, датчик руху, датчик освітлення, датчик присутності, основа датчиків, локальна мережа, управління будинком, система, автоматичне керування.
Ru/?