Integrerade smarta hemstyrsystem. Smarta hem - vad moderna automationssystem kan göra

Styr ett smart hem från en dator

Invånare i lägenheter och hus spenderar mycket tid på att reglera många processer i sina hem: tända och släcka elektriska apparater och lampor, videoövervakning. Det är dock inte alla som vet att dessa och andra processer kan automatiseras genom att styra relevant utrustning från en vanlig stationär dator som alla har.

Att styra ditt hem från en dator är en logisk idé. Och det dök upp redan innan massförsäljningen började i automationskomplexa butiker. Således kan varje husägare nu bygga ett "smart hem" med sina egna händer - datorn i detta system är nyckelnoden. Den kan installeras direkt i rummet eller i en separat garderob.

Användarens dator kommer att utföra alla "smarta" funktioner, och signalen från externa sensorer passerar genom vanliga TCP/IP- eller USB-kanaler. Bekvämligheten med att skapa en sådan nod förklaras också av det faktum att mer än hälften av tillverkarna producerar utrustning baserad på en trådbunden anslutning, som är utrustad med adaptrar (för att ansluta den till en dator eller bärbar dator). Ett möjligt alternativ för att arbeta med analoga eller digitala signaler är en utgångs- och ingångsmodul ansluten via USB. Förmågan hos en sådan enhet är otillräcklig, och själva automatiseringen är lämplig för signaler med en nivå på 0-5 volt. För att konvertera den mottagna signalen använder ett sådant komplex formare och omvandlare.

Hemstyrning från en dator

Fördelar och nackdelar

För datoranvändare verkar ett PC-baserat smart hem som en lovande idé av följande skäl:

• nodtillgänglighet för intelligent styrning. Husägare har minst en dator hemma, och vid behov köps till och med en budget netbook för dessa ändamål;
• överkomlig kostnad för ingångs- och utgångsmoduler (jämfört med enheter som används med industriella styrenheter);
• den har inga begränsningar för antalet anslutna enheter (färdiga kit innehåller vanligtvis en liten mängd utrustning för att styra ljus och säkerhet, och kontrollern är inte designad för många enheter). Efter att ha monterat ett smart hem själv kan du konfigurera det för att utföra de alternativ du behöver, såväl som ett bekvämt sätt att styra det, vare sig det är röstkommandon eller en smartphone;
• förmågan att skapa ett komplext komplex med ett brett utbud av funktioner.

Glöm inte de möjliga nackdelarna med systemet, bland vilka är följande:

• behovet av att välja en pålitlig nod (datorn själv) med ett tillräckligt tillförlitligt operativsystem och bred funktionalitet;
• beroende av komponenterna i komplexet på en bärbar dator, som går sönder under användning på grund av mekaniskt fel, slitage eller strömavbrott;
• behovet av personlig planering av system och deras genomförande.

Styrteknik

Det är svårt att föreställa sig att styra ditt hem från en dator utan att kontrollera strömförsörjningen. För att implementera denna teknik rekommenderar experter att man använder 1-tråd från Maxim/Dallas. Denna teknik används i industri- och hushållssystem och har visat sig väl där.

Dessutom är det bekvämt att hantera och övervaka säkerhetskomplexet från en dator - på distans kan du se data från videokameror och information från sensorer för att ta reda på hur barn eller djur beter sig, och även se om det har skett obehörigt inträde i lägenheten . Förutom en dator, för att implementera denna idé, behöver du videokameror med rörelse- eller dörröppningssensorer, som kan anslutas till utrustningen via en USB-kontakt. Om du är orolig över standardgränsen på 5 m trådlängd, köp en aktiv lång kabel eller anslut ledningarna genom speciella nav som har extern ström (andra alternativ är möjliga).

För att lära ett smart hemsystem att förstå ägaren och till och med prata med honom kan du använda den mest tillgängliga metoden och anpassa taligenkänningsfunktionalitet från Google efter dina behov. Miljontals människor runt om i världen har redan uppskattat dess anständiga nivå av röstöversättning och sökning.

Teknik för smart hemstyrning från en dator

För att koordinera och styra systemet med hjälp av en dator är det bäst att skriva ett separat program för alla dess komponenter eller använda färdiga lösningar (Ardublock). Denna mjukvarumiljö för automatisering av utrustning levereras komplett med några elektroniksatser. Förutom att hantera larm och el kommer ett sådant program att kunna:

• hantera statusen för elektriska apparater (ansluta och koppla ur utrustning via ett smart uttag, programmera på-tid och driftläge);
• mäta och kontrollera den konstanta temperaturen i huset.

Det är nödvändigt att placera ett akustiskt system runt huset, bestående av mycket känsliga mikrofoner och högtalare för att styra smarta hemsystem

Vanligtvis får användaren ett system med standardkommandon, som han kan lägga till med sina egna händer via en dator. Alla programmerade funktioner för den utrustning som är ansluten till scenariot kommer att utföras med röstkommando.

Arduinos roll i programmering

Personlig design av ett smart hemsystem inkluderar val av utrustning som kommer att uppfylla alla förväntade krav. I synnerhet kommer en styrenhet att behövas som gör att du kan samla all hushantering på en enhet, från vilken hanteringen kommer att utföras.

Bland hobbyister är Arduino-kontroller mycket populära, som är ett tomt kretskort, vars kringutrustning och skydd mot skador beror på användaren. Du kan ansluta vad som helst - programmet är lätt att skriva. Generellt sett har Arduino många fördelar:

• tillägg eller kopiering är möjligt;
• en stor mängd tillgänglig information om möjlig användning av styrenheten, kretsalternativ för olika resultat;
• fast stiftarrangemang (detta gör det möjligt för tillverkningsföretag att enkelt släppa nya enheter för att lägga till funktioner - sköldar);
• Arduino behöver ingen programmerare eller omfattande programmeringskunskaper.

Utseendet på huvudstyrenheten för hemsystem - arduino-kontroller

Denna styrenhet kan anslutas till en dator och används ofta inom robotteknik och vid skapandet av autonoma enheter.

Röststyrningsfunktioner

I början av dess utveckling hade röststyrningen vissa gränser, och det var svårt att föreställa sig dess nuvarande gränssnitt. Det här verkade vara något ur en science fiction-film. Men nu har situationen förändrats, och möjligheten till ett alternativt styralternativ utöver redan befintliga metoder (fjärrkontroller och digitala enheter) gör det mycket attraktivt för användaren.

En slags garanti för bättre interaktion mellan människor och automatisering kommer att vara inspelningen av flera versioner av en beställning ("Tänd ljuset i sovrummet", "Tänd ljuset" och så vidare), då kommer systemet att förstå exakt vad som krävs av det.

Sådan kontroll, även skapad av dig själv, inkluderar oftast följande vanliga åtgärder:

• slå på och stänga av hushållsapparater;
• klimatkontroll och gardiner;
• bevattningsprogram i området framför huset;
• lyssna på nyheter, väderprognoser och annan information som kontrollen kommer att konfigureras för att ta emot och återge.

Vissa program låter dig införa en distinktion för varje steg i scenariot: kontroll kan utföras i ett rum, och kommandot kommer att fungera i ett annat.

Du kan programmera vilket ord som helst med dina egna händer som ett kommando. Vissa utvecklare erbjuder standardalternativ där kommandon för att hantera ett smart hem skrivs i vanlig text. Detta är mycket bekvämt för den genomsnittliga användaren.

Beskrivning av ett av de möjliga alternativen

Röststyrning över det smarta hemsystemet kommer inte att aktiveras förrän ägaren aktiverar det med ett specifikt kommando eller åtgärd (röstigenkänning finns också). Beroende på det område där driften är avsedd, för bättre funktionalitet kan huset utrustas med flera styrenheter underordnade en enhet. Att använda "smart" utrustning är lätt att programmet innehåller flera språk, som det lätt känner igen.

Du behöver inte skrika för att styra hemsystem. Mycket känsliga mikrofoner fångar upp tysta röster. Beroende på typen av mikrofon och rummets form måste de installera 1 mikrofon per yta på 20-30 m2

Bland andra förmodade bekvämligheter finns det ett omedelbart svar på beställningar, det finns en interaktiv anslutning som skapar intrycket av att huset är riktigt smart och självständigt pratar med ägaren (även om det i själva verket är ett högkvalitativt inspelat livetal). Automation kan rapportera att husägare har glömt att stänga porten, eller informera om ett brott mot webbplatsens säkerhet.

En av de många fördelarna är osynligheten. Alla högtalare och mikrofoner är placerade utom synhåll för ägaren (på skåpet, under hyllan, gömda i möbler). Detta är mycket estetiskt tilltalande eftersom det inte finns några kablar.

Utrustningen installeras i undertak eller skiljeväggar vid förinstallationsstadiet i hus med en fin finish, visuell dekoration används för hushållsapparater

Ett starkt säkerhetssystem meddelar om obehörigt tillträde till lokalen via ett meddelande på en smartphone eller muntligt, och reagerar adekvat i händelse av en nödsituation.

Detta system kan styras med en smartphone. Det "smarta hemmet" är anslutet till sitt operativsystem, och genom det kan ägaren ge nödvändiga instruktioner till styrenheten.

Art-In-företaget erbjuder intelligenta lösningar för ditt hem eller din lägenhet, så att du kan styra all utrustning från en enhet. Du kan sätta upp scenarier, svara på telefon- eller intercomsamtal, styra belysning och säkerhetssystem. Och allt detta kan göras på distans från en iPad, iPhone eller annan enhet, till exempel när du är på jobbet.

Vad erbjuder vi

Den smarta hemstyrenheten är nödvändig för att det grafiska gränssnittet ska fungera korrekt. Det kommer att bli ett enda center som fungerar via Wi-Fi eller Ethernet. Du kan välja lämpligt designalternativ:

• tryckknappsfjärrkontroll med skärm och programvara från tillverkaren av smart hemutrustning;
• pekpaneler för "smarta hem", som kan vara stationära, väggmonterade eller bärbara. Vanligtvis är dessa sensorenheter placerade i korridoren eller korridoren. På så sätt kan du ställa in nödvändiga systemparametrar direkt efter att du kommit hem;
• Wi-Fi-gadget på operativsystemet Android eller iOS, där applikationen från Art-In är installerad. Tillåter fjärrstyrning av huset från iPad, iPhone, etc.

Mer om styrenheter

Touchpaneler för smarta hem. Universella kontrollpaneler för smarta hem är moderna prylar med ett intuitivt Russified-gränssnitt. På den här enheten kan du välja ett rum och styra all utrustning som finns i den. Slå på din hemmabio, svara på porttelefonen, stäng gardinerna eller starta ett scenario med bara några knapptryckningar på skärmen. Touch-styrenhetens display visar också diverse användbar information. Det kan till exempel vara temperatur och luftfuktighet inomhus och utomhus, väderprognoser, data från smarta hemvideokameror och trafikinformation. Vissa pekpaneler gör det också möjligt att självständigt skapa, ta bort och justera scenarier och programmera en väckarklocka. Det smarta hemstyrsystemet från Art-In innehåller flera alternativ för pekpaneler: stationär, väggmonterad och bärbar. Välj det alternativ som är mest bekvämt för dig.

Tryckknappfjärrkontrollermed skärm. Dessa smarta fjärrkontroller för hemmet påminner en del om traditionella switchar, men har mycket mer funktionalitet. Den största fördelen med sådana block är programmerbarheten för varje nyckel. Detta innebär att våra specialister fixar de nödvändiga funktionerna och scenarierna på dem i en ordning som passar dig. Inställningarna för knapparna på den smarta styrenheten kan ändras vid behov. LCD-skärmen visar användbar information om vädret, status för det smarta hemsystemet och aktuella uppgifter. Att visualisera dina kommandon gör det mycket lättare att arbeta med intelligenta system.

Vi har alla hört talas om Smart Home-system. För en utomstående observatör börjar belysning och värme, persienner och elektriska hushållsapparater leva sitt eget liv - de håller självständigt önskad temperatur, tänder och släcker lamporna beroende på tid på dygnet, förbereder kaffe till frukost och värmer upp pizza för middag ... Men huvudidén med ett "smart hem" "handlar inte om att automatisera alla dessa processer som sådana, utan om att organisera en bekväm livsmiljö för en specifik konsument, och bara han ska hantera hela detta system. Låt oss titta på enheter som är designade för att styra smarta hemsystem.

Själva konceptet med ett "smart hem" formulerades redan på sjuttiotalet av 1900-talet som "en byggnad som säkerställer ett effektivt och produktivt utnyttjande av arbets- (vardags)utrymme..." Och om bekvämlighet och effektivitet sätts i främsta rummet , då kan styrsystem betraktas mer brett - inte begränsat till enbart kombinerade mjukvaru- och hårdvarulösningar.

Manuell kontroll

Först och främst detta specialiserade fjärrkontroller- liknande de välkända kontrollpanelerna för hushållsapparater. Bara, till skillnad från de senare, styr de ofta ställdon inte genom infraröd strålning, utan via radiofrekvens (för att inte gå från rum till rum, utan för att styra ett hus eller lägenhet var som helst). Fjärrkontrollen kan också göras i form av en vanlig väggbrytare, vilket gör att du kan fixa den på vilken bekväm plats som helst (även med dubbelhäftande tejp på huvudet av sängen i sovrummet) utan att lägga en kabel.

I det enklaste fallet är detta en fjärrkontroll med ett par knappar (på-av) och uttagsadapter. Adaptern sätts in i uttaget och till exempel en golvlampa kopplas in i adaptern. I det här fallet blir det möjligt att tända och släcka golvlampan på distans. Adaptern kan antingen enkelt vara on-off eller med en inbyggd dimmer - i det här fallet är det även möjligt att styra ljusstyrkan på ljuset.
Förutom radioadaptrar, kan även användas radioväxlar. De är konstruerade för att styra huvudbelysning (tak), motoriserade persienner, garageportar, etc.

Det kan tyckas att ett sådant förenklat system (glödlampa-fjärrkontroll) inte är relaterat till smarta hemsystem, men det är inte helt sant. Genom att använda programmerbara fjärrkontroller med inbyggda kontroller kan du inte bara styra inkluderingen av olika enheter eller ljusstyrka, utan också att utföra scenarier eller tillämpa ljusscheman (se "Använda scenarier eller ljusscheman"). Särskilt "avancerade" fjärrkontroller, förutom en programmerbar kontrollenhet, kan innehålla en timer och en LCD-display, som tar oss till nästa steg, och de beskrivs i avsnittet för manuell kontroll endast i den meningen att all kontroll bokstavligen finns i användarens händer.

Använda scenarier eller ljusscheman

Möjligheten att använda skript är det som främst skiljer ett smart hemsystem från en enkel uppsättning fjärrkontroller för individuella lampor, luftkonditioneringsapparater, motordrivna enheter, etc.

Till exempel: vi bestämde oss för att se en film.

För att göra detta måste vi stänga av rummet

• huvudljus,
• dra för gardinerna
• sänk skärmen
• och sätt på projektorn.

Om vi ​​efter filmens slut vill prata med vänner måste vi stänga av

• projektor,
• öppna gardinerna,
• höja skärmen
• slå på huvudbelysningen,

och om du bara lyssnar på musik, så kanske släck huvudljuset och tända golvlampan, och inte med full ljusstyrka.

Som du kan se måste vi i det första fallet klicka 4 knappar, i den andra - igen 4 , i tredje - 2 .

Du kan programmera dessa händelser i form av scenarier och använda läget "bio" i det första fallet, "huvud" i det andra, "endast musik" i det tredje, och alla nödvändiga åtgärder kommer att utföras automatiskt. Dessutom kan algoritmerna kompliceras av externa sensorer - till exempel att låta gardinerna vara ifred om du vill se en film på natten och det inte finns något behov av att dra gardinerna för fönstren, precis som det inte är nödvändigt att sätta på svagt ljus när du lyssnar till musik om det är ljust ute.

Automatisering

Det första steget mot automatisering är använda timers. De låter dig slå på och stänga av elektriska apparater enligt ett schema.
De kan vara antingen mekaniska (det mest budgetalternativ) eller elektroniska. Mekaniska sådana låter dig vanligtvis skapa dagliga scheman, medan elektroniska låter dig skapa dagliga eller veckovisa scheman. De förstnämnda är inte lika exakta och har färre möjligheter, men är opretentiösa och kan fungera under svårare förhållanden. De andra är mycket mer exakta och bekväma, men vanligtvis dyrare och deras batterier kan inte fungera under svåra frostförhållanden, vilket kan leda till att programmet återställs.

Rörelsesensorer. Låter dig slå på elektriska apparater om någon rörelse upptäcks i sensorns synfält (från 90 till 360 grader).

De används oftast i säkerhetssystem, inklusive inspelning från CCTV-kameror. Men de kan också vara användbara i vardagsbruk - för att belysa korridorer eller kontorsutrymmen endast när det verkligen är nödvändigt. För att öka effektiviteten kombineras rörelsesensorer vanligtvis med timers (att slå på elektriska apparater under en förutbestämd tid) och ljussensorer (till exempel för att inte tända lamporna om rörelse upptäcks under dagen).

Kompletta lösningar

Och ändå är huvuddraget i smarta hemlösningar integration av alla livsuppehållande system i ett enda system. I allmänhet kombinerar styrsystemet följande delsystem:

• ljussystem;
• uppvärmning, luftkonditionering och ventilationssystem;
• brand- och säkerhetslarm;
• centraliserad hantering av all audio-videoutrustning;
• videoövervakningssystem;
• mekanisering (motoriserade persienner, gardiner, garageportar);
• fjärrövervakning av system, inklusive IP-övervakning m.m.

Med en sådan global integration verkar det ganska svårt att hantera individuella ställdon för vissa delsystem i allmänna termer. När allt kommer omkring, hur mycket lättare skulle det till exempel vara att använda funktionen "stäng alla persienner" innan man går hemifrån istället för att gå runt i alla rum och stänga varje fönster individuellt. Med andra ord kan du naturligtvis inte klara dig utan en central styrenhet.

Den smarta hemstyrenheten i sådana förhållanden representerar oftast kontrollpanel, vanligtvis inbyggd i väggen. En sådan panels utseende och funktionella rikedom beror på antalet kontrollerade delsystem och den önskade bekvämligheten. Detta kan vara en enkel uppsättning knappar för att styra huvudfunktionerna och indikatorlampor (LED) som visar det aktuella tillståndet.
Förbättrade modeller kan innehålla alfanumeriska indikatorer för enkel läsning av information och inställning av nödvändiga lägen. Mer komplexa modeller har LCD-skärmar, svartvita eller färg, eventuellt med pekskärmar.

Ett annat alternativ för kontrollenheter är externa moduler, tillverkade i form av handdatorer (handdatorer) eller surfplattor (med pekskärm), samt användning av vanliga handdatorer och surfplattor. Sådana enheter kommunicerar med den centrala styrenheten antingen genom infraröd kommunikation eller via radiofrekvens. Skillnaden från den tidigare versionen är inte bara i rörlighet och ytterligare bekvämlighet. Det här alternativet innebär att du använder valfri persondator eller bärbar dator som en kontrollenhet, ansluten till styrenheten både lokalt (twisted pair, Wi-Fi) och på distans (med modem - antingen direkt eller via Internet).

I det senare fallet får de möjlighet till IP-övervakning och kontroll från var som helst i världen. Enkelt uttryckt kan du kontrollera om strykjärnet är avstängt i huset och, om inte, stänga av det när du är i en annan stad eller ett annat land.