Домашняя автоматизация (англ. home automation), или умный дом (англ. smart house) — система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека.
С помощью системы «умного дома» можно включать свет в любой из комнат, находясь вне дома, запускать кондиционер или тёплый пол к приходу, а также быть в курсе любых нештатных ситуаций вроде протечки в ванной комнате или задымления помещения.
Несмотря на различное исполнения, системы «умного дома» различных производителей имеют схожие черты и функционируют по единым правилам.
Каким бывает умный дом
Кто хочет автоматизировать свое жилище на высоком уровне, существуют дорогие профессиональные системы, которые должен устанавливать специализированный специалист. Однако у них есть ряд особенностей: большинство элементов имеет проводное подключение. Чтобы их запитать и соединить в цепь, сначала нужно делать разводку электрики.
«Умные модули» умеют «дружить» только друг с другом, то есть комплект должен быть одного производителя и одной серии.
Для интеграции в единую сеть зачастую требуется специализированное программное обеспечение, которое поставляется на платной основе, что удобно не всем. Потому всё большей популярностью пользуются устройства, имеющие несколько иную конфигурацию: элементы подключаются по беспроводной связи. Лишь немногим нужно питание 220 В (то есть обычная розетка). Это позволяет установить приборы с минимальным вмешательством в готовый ремонт.
Программное обеспечение делается с максимально степенью универсальности и загружается в общедоступные хранилища или веб маркетплесы (AppStore, GooglePlay) и распространяется бесплатно. Юзерфренли интерфейс делает настройку системы «умного дома» очень простой и доступной каждому пользователю.
Что входит в систему Smart Home
Так же, как и многие другие системные технические устройства, «умный дом» состоит из многих групп элементов, каждая из которых выполняет свою функцию:
Контроллер (другое название – хаб, шлюз).
Устройство, выполняющее функцию «центра дома». В нём содержатся электронные компоненты, позволяющее запрограммировать контроллер на приём сигналов, их обработку и управление различными элементами «умного дома» по проводам или «по воздуху». В отличие от многих других приборов в системе «умного дома», шлюз всегда подключается к сети через 220 В. Многие производители даже размещают в корпусе вилку питания, на которой и держится устройство в розетке.
Датчики (сенсоры).
Назначение этих элементов – сбор информации о состоянии помещения, где они установлены. Благодаря датчикам собираются сведения о температуре и влажности воздуха, присутствии людей в комнатах, открывании и закрывании дверей или окон, протечках воды, состоянии освещённости и многом другом. Многие датчики в силу своего малого энергопотребления легко сделать независимыми от внешнего источника тока – в этом случае они оснащаются аккумулятором или литиевой одноразовой батарейкой, которой хватает на год или два.
Актуаторы (или просто исполнители) – специальные агрегаты, которые настроены на получение сигнала от контроллера. После приёма они выполняют различные действия – включают свет, управляют питанием бытовой техники, поднимают и опускают шторы, перекрывают воду и делают многое другое.
Полностью автоматическое выполнение сценария «умного дома» обычно выглядит так: датчик посылает сигнал на контроллер – контроллер интерпретирует полученные данные с актуальной программой и даёт команду исполнителям – актуаторы выполняют приказ с контроллера, осуществляя какое-либо действие.
Устройства управления. С их помощью узнают о состоянии системы, а также может отдать команду на срабатывание устройств. В современных системах Smart home всё чаще роль органа управления полностью отдаётся смартфону с установленным соответствующим ПО.
Это намного удобнее, чем стационарный кнопочный пульт или блок дистанционного управления. Смартфоны сегодня есть у каждого, с их помощью можно получать информацию от датчиков и управлять актуаторами из любого места.
Разновидности устройств «умного дома»
В системах «умного дома» есть свои наборы устройств, которые придают задумке нужную степень функциональности.
Регистрирующая аппаратура, это датчики, благодаря которым система собирает сведения о том, что происходит в квартире. Чем больше различных датчиков, ем полнее картина и больше возможностей повлиять на различные параметры и устройства в комнатах.
С другой стороны, если у жильцов есть потребность в конкретной функции, он может купить только датчики одного вида, не переплачивая за комплект.
Датчик движения. Обычно это инфракрасный сенсор, однако встречаются и другие виды. Датчик движения определяет, кто находится в комнате. Эта информация и для владельца, который дистанционно может отследить, не появлялся ли кто-то, и для автосрабатывания сценариев, в освещении и создании микроклимата в помещении.
Датчик температуры. Данное устройство даёт системе умного дома информацию о критических точках, которые задаёт пользователь. При понижении температуры автоматически включится система тёплого пола, при повышении температуры включится кондиционирование.
Датчик влажности воздуха. Для тех людей, которые с трудностью переносят сухой воздух, это устройство – настоящая находка. Например, фирма Xiaomi выпускает увлажнители, которые могут работать по команде через Wi-Fi. А послать этот сигнал может контроллер, узнавший то от датчика влажности.
Датчик уровня освещённости. Данное устройство одно из простейших, но при этом очень полезных в системе умного дома. Встроенный фотоэлемент регистрирует количество света, попадающего в комнату, и реализует сценарии искусственной подсветки: заполняющей, точечной, общей.
Датчик открывания дверей. Устройство состоит из двух половинок: она вешается на полотно (саму дверь), другая на дверной косяк (или оконный проём). Данная схема находит своё место в «умном доме» из соображений безопасности. С её помощью можно настроить сирену и оповещение на смартфон при выходе из дома.
Датчик протечки воды. Чрезвычайное происшествие – пробой шланга стиральной машины или сифона в смесителе, которое может превратиться в затратное дело, если вы зальёте соседскую квартиру с дорогим ремонтом. Датчик протечки не только включает сирену и отсылает оповещение на смартфон, но и может перекрыть воду.
Видеокамера. Оно из самых информативных устройств. В доме, где есть маленькие дети или домашние питомцы, оно стоит на страже спокойствия и порядка. Отснятый материал пишется на карту памяти или в облачное хранилище через буфер. В случае спорных ситуаций хозяин всегда может просмотреть видеофиксацию.
Датчик дыма и утечки газа. Эти приборы способны предотвратить большую беду. Собственно пожарные датчики и так имеются в квартире, однако он не имеют, в отличие от «умных» собратьев, оповещать владельца push-сообщением или иным тревожным сигналом на смартфон. Что касается датчика утечки газа, то его ставят обычно в частные дома, оснащённые отопительным газовым котлом.
Актуаторы. Устройства-исполнители – это элементы, которые делают работу за человека, преимущественно дистанционно. При наличии «умного дома» можно, не вставая с дивана, включать и выключать свет, отопление, сплит-систему, подогревать бойлер к приходу домой.
Реле. Данный тип устройств служат для замыкания цепи и подачи электропитания на определённые приборы, бытовую технику и прочие механизмы. Реле обычно подсоединены к стандартной сети 220 В. При поступлении сигнала со шлюза ток идёт по катушке электромагнита, контакты соединяются, и электрический ток поступает к выбранному устройству.
Розетки. Отличаются от обычных рядовых розеток тем, что подают питание по сигналу с специального контроллера умного дома. Эти устройства очень удобно использовать для устройств, оснащённой стандартными разъемами для питания.
Выключатели. С помощью этих устройств задействуют сценарии освещения и другие действия для системы умного дома. Как и прочие «умные» элементы, выключатели поддерживают связь по протоколам Wi-Fi, Zigbee и прочим другим каналам.
Электромеханические приводы. К этому классу относятся устройства, отвечающие за различные действия, связанные с перемещением в пространстве. К таким, например, относятся привод электрошторы или жалюзи, запорную арматуру водопроводной воды и многие другие устройства.
Лампочки и светильники. Осветительные приборы, оснащённые каналами передачи информации, умеют включаться в соответствии с назначенным расписанием. Такое расписание прошито в контроллер или в зависимости от показаний датчиков освещения или движения.