Статья опубликована в рамках: XXV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 21 октября 2014 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Архитектура, Строительство
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
- Условия публикаций
- Все статьи конференции
дипломов
КОНЦЕПЦИЯ УМНОГО ДОМА
Татаринова Мария Витальевна
Попелло Егор Сергеевич
студенты 3 курса Оренбургского государственного университета, РФ, г. Оренбург
Е-mail:
Глуховская Марина Юрьевна
научный руководитель, доцент Оренбургского государственного университета, РФ, г. Оренбург
Взрыв технологий, импульс, который задало им человечество, уже никогда не остановить. Технологии будут все глубже проникать в нашу жизнь, упрощая ее, создавая новые возможности для удобства или реализации самых сокровенных и самых безумных желаний людей. Технологии — наше будущее.
В наши дни они проникают в жизни людей не только в качестве «игрушек», но и в качестве жизненно необходимых вещей. Примером послужат современные протезы, которые соединяются с нервными окончаниями людей, потерявших руку или ногу. Эти высокотехнологичные протезы позволяют людям с искусственной рукой вновь обрести осязание. Они позволяют людям чувствовать. Такого не было никогда раньше, но это реальность. И далеко не ее предел [1].
Сама идея создания домов, понимающих желания своих хозяев и успешно их реализующих зародилась в США в 50-х годах прошлого века. Тогда состоятельные американцы начали оборудовать свои дома электроникой. Именно тогда и зародилась концепция умного дома. Однако этого было недостаточно. Уровень технологий в те годы был существенно ниже существующего ныне уровня. Реализация данной концепции считалась весьма дорогостоящей вещью и практически не окупалось. Однако время не стоит на месте, и сегодня такое понятие, как Умный Дом, прочно вошло в нашу жизнь [2].
Что же стоит за завесой этой самой системы умного дома? Функциональность, стиль, комфорт, безопасность, и это далеко не полный список того, чем нас может порадовать умный дом. Современные инженерные технологии могут мгновенно подстраиваться под потребителя, предоставляя массу возможностей. В этом и заключается суть системы умный дом [4].
Представьте ситуацию: в восемь утра зазвонил будильник. На улице уже рассвело и вам пора вставать на работу. Не хочется? Но шторы уже распахнулись, и в вашу комнату проник солнечный свет, заиграла музыка. На кухне уже готов кофе, и, его сварила отнюдь не ваша жена. Вы встаете и идете на кухню, а музыка следует за вами по пятам. Согласитесь, просыпаться так намного проще.
А вот еще один пример: вы с детьми собрались смотреть мультики. Уселись на диване и запустили нужный файл на компьютере или планшете. Дальше происходит следующее: шторы автоматически закрываются, свет плавно гаснет, включается телевизор и начинает показывать мультик, который вы только что запустили со своего планшета. Разве это не вершина удобства?
Конечно, реализация концепции системы умного дома в полном объеме достаточно дорогостоящее удовольствие, так как умный дом подразумевает множество различного оборудования, которое можно условно разделить на шесть классов.
1. Освещение и электропитание.
Наверное, вы часто в фильмах о будущем видели, как человек приходит домой, и тут же включается свет. Человек разувается, идет в комнату, свет следует за ним по пятам, включаясь там, куда он заходит и выключаясь там, где человека уже нет. Мы привыкли делать это сами, но ведь эту непыльную работу можно доверить машине. Центр управления — маленькая коробочка, установленная в доме, будет контролировать все системы.
К примеру, ложась спать, родители могут выключить свет в комнатах уже уснувших детей, не поднимаясь с кровати. Достаточно лишь нескольких касаний рабочей поверхности вашего планшета или смартфона. Датчик движения, установленный в коридоре, осветит ваш ночной поход в уборную.
Система контроля освещения играет одну из важнейших ролей в доме. Автоматическое управление проносит в дом уют, комфорт, а также существенную экономию бюджета. Система учитывает множество факторов, такие как: время суток, местоположение человека, уровень естественного освещения. Присутствует возможность дизайнерского освещения, создания неповторимой атмосферы с помощью игры света и теней. Система позволяет программировать режимы. Например, выбрав режим «вечер» на вашем планшете, верхний свет в комнате установится на 20 %, торшеры на 30 %, бра на 50 %. Шторы или жалюзи автоматически закроются. Систему можно запрограммировать так, чтобы она отслеживала и регулировала интенсивность освещения в зависимости от естественного освещения или от времени суток. Хотите сказать, что это XXI век? Да, но это лишь его малая часть [3].
Контроль электроэнергии позволяет в разы сократить статью семейного бюджета, отвечающую за расход энергии. Вы можете обесточить все системы вашего дома в Москве, находясь в Рио-де-Жанейро. А можете сделать то же самое, но с какой-то определенной розеткой, чтобы не обесточить важные элементы, такие как холодильник. Также вы можете оперативно получать информацию о расходе электроэнергии на определенный день, неделю, месяц.
К этому классу также относится и естественное освещение. Это шторы или жалюзи, управлять которыми можно дистанционно с помощью пульта, планшета или кнопки, расположенной рядом с окном. Они также поддаются программированию. Например, во время полуденного зноя, жалюзи автоматически перейдут в полузакрытое состояние, обеспечив прохладу в доме. Варианты использования этих возможностей очень разнообразны. Плюс ко всему, это престиж и максимальное удобство.
2. Безопасность и контроль доступа.
Не менее важный класс оборудования, обеспечивающий безопасность вашего жилища. Он включает системы видеонаблюдения, сигнализацию, датчики закрытия окон и дверей, автоматические дверные замки.
Теперь легко запереть дверь лишь нажатием кнопки. Также легко проверить, все ли окна и двери в доме закрыты, и при необходимости их запереть, не вставая с дивана. В случае если на вашей лужайке будет замечено движение или сработают датчики проникновения, на экраны устройств в доме мгновенно поступит видео тревожного участка. Возможны варианты мгновенного вызова правоохранительных органов или световой и звуковой сигнализации [1].
Система умный дом может оградить ваше жилище даже от попыток проникновения, когда вы, например, находитесь в отъезде. Система с разными промежутками времени будет включать свет в доме, имитируя ваше присутствие. Таким образом, злоумышленники решат, что хозяева дома и воздержатся от своих умыслов.
3. Управление климатом.
К системе умный дом можно подключить кондиционер, чтобы контролировать температуру воздуха в соответствии со своими желаниями. Можно настроить систему так, чтобы она включала подогрев бассейна к тому моменту, когда вы возвращаетесь с работы. У системы управления климатом очень много возможностей и она серьезно облегчает нашу жизнь.
Например, датчики влажности, установленные на вашем газоне (вернее внутри него), посылают информацию на центральный контроллер. Он, руководствуясь полученными данными, решает, пришло время полить газон или нет. Если же время пришло, он автоматически включает автоматический полив.
Вы можете настраивать температуру воздуха во всем доме, или в его отдельных частях. Регулировать влажность воздуха. Включать вытяжку и вентиляторы. Получать оперативную информацию о температуре воздуха в помещении и за окном, о влажности воздуха, о силе ветра и температуре воды в вашем бассейне.
4. Аудио-видео системы.
Этот класс систем позволяет настраивать и регулировать подачу видео и звука на устройствах в доме. Притом, что вся эта система может быть расположена у вас в шкафу, не нарушая дизайнерские решения вашего жилища и не ударяя вас по кошельку, ведь вам не придется покупать масштабные системы для каждой комнаты. Достаточно лишь колонок, которые висят под потолком.
Суть системы заключается в установке контроллера, отвечающего за подачу аудио- и видеосигнала по вашему дому. Он может быть установлен в одной части дома и спрятан от глаз других людей. Акустические системы настенного или потолочного размещения подключаются к соответствующим каналам усилителя. Также можно озвучить площадку вне стен вашего дома. Например, веранду. Но для этого потребуются специальные всепогодные колонки.
Находясь в одной комнате, вы можете контролировать подачу звука и видео на устройства вашего дома, расположенных в других комнатах. Установив источник памяти, подключенный к контроллеру, вы сможете оперировать тысячами композиций сотен любимых групп в десятках разных жанров без особых затрат памяти рабочего устройства (планшета, находящегося в ваших руках).
Программирование системы обычно осуществляется в соответствии с пожеланиями заказчика. Например, во время поступления звонка на телефон, музыка или фильм автоматически встанут на паузу и продолжатся после окончания разговора.
Многозональное распределение звука — это возможность слушать любимые композиции на кухне, в ванной, сауне, на улице. Везде, где пожелает ваша душа. И не нужно бегать к источнику, чтобы переключать музыку. Достаточно касания рабочей поверхности вашего смартфона.
Умные мультимедиа системы прекрасно интегрируются с другими классами систем умного дома, такими как освещение, охрана, климат и т. д.
5. Связь.
Одна из ключевых составляющих в инфраструктуре вашего жилища. В большинстве случаев, контроллеры (центры управления умного дома) оснащены системами раздачи wifi, что обеспечивает доступ в интернет из самого дома, а также управления системами вашего дома удаленно, с помощью сети интернет. С этой системой вы никогда не будете обеспокоены, выключен ли утюг. Достаточно отключить розетку с вашего смартфона и проблема будет решена.
Вы также можете отслеживать местонахождение устройств управления, подключенных к системе умный дом. Вы можете просто посмотреть на карте, где находится ваш ребенок в данный момент.
В случае прихода гостей, изображение с видеодомофона будет передано на экраны той комнаты, где вы находитесь. Голосовыми командами вы сможете впустить к себе гостей.
6. Прочие инженерные системы.
Концепция системы умный дом подразумевает под собой тотальный контроль всех систем, установленных в доме, и управление ими с одного или нескольких устройств.
С системой умный дом вам не нужно будет беспокоиться о многих вещах. Датчик утечки, установленный в подвале, сообщит о протечке на главную консоль. Находясь в отъезде, вы сможете дистанционно перекрыть воду в доме. Также остановить подачу газа.
С устройства управления умным домом можно регулировать температуру в сауне. Работу теплого пола и системы отопления в целом.
Графический интерфейс управления умным домом — его главная часть, и, возможно, может являться темой для отдельной статьи. Ни какая система не будет корректно работать без настоящего центра управления системой. В случае с умным домом это маленькая коробочка, похожая на роутер (по своей сути им и являющаяся, но имеющая существенные отличия от стандартного роутера). Планшет, с которого вы управляете домом — это передатчик информации.
Все же главная задача умного дома — не экономия ресурсов, а упрощение управления и повышения уровня комфорта хозяев. Система управления умным домом проста и не требует специальных навыков владения компьютерной техникой или изучения компьютерных программ. Все интуитивно понятно. Компании, предоставляющие и устанавливающие оборудование систем умный дом, также предоставляют гарантийное обслуживание на неопределенный срок, что позволяет избежать казусов с поломкой оборудования.
Технологии созданы, чтобы упрощать жизнь людям.
Умный дом способен контролировать все до мелочей. И это прекрасно! Ведь в мелочах кроется истинное счастье [3].
Таблица 1.
Мировые лидеры технологий домашних систем автоматизации
Логотип компании |
Описание компании |
|
AMX — оборудование для систем домашней автоматизации |
|
Belkin WeMo — оборудование для систем домашней автоматизации |
|
Clipsal — протокол связи C-Bus стандарта IEEE802.3 |
|
CommandFusion — оборудование для систем домашней автоматизации |
|
Crestron — оборудование для систем домашней автоматизации |
|
Homo Sapiens — производитель программного обеспечения для домашней автоматизации с голосовым управлением на базе ПК |
|
KNX — стандарт связи для домашней автоматизации |
|
Lutron — компания-лидер в сфере интеллектуальных средств управления освещением |
|
Mi Casa Verde — компания, производящая контроллеры для домашней автоматизации |
|
Universal Powerline Bus (UPB) — протокол для коммуникации устройств, используемых в домашней автоматизации |
|
Zipato — компания, производящая контроллеры для домашней автоматизации |
|
Z-Wave — самая популярная на сегодняшний день беспроводная технология домашней автоматизации |
Список литературы:
1.Автоматизированная система управления освещением дома — [Электронный Ресурс] — Режим доступа. — URL: http://nazarov-gallery.ru/smart_home/lighting/ (дата обращения 16.10.2014).
2.Концепция системы «Умный Дом» — [Электронный Ресурс] — Режим доступа. — URL:http://www.ascentis.ru/smart/smtheory/39-smtheorycon (дата обращения 14.10.2014).
3.Мультирум системы распределение звука и видео — [Электронный Ресурс] — Режим доступа. — URL: http://nazarov-gallery.ru/smart_home/multiroom/ (дата обращения 14.10.2014).
4.Система умный Дом: дом XXI века — [Электронный Ресурс] — Режим доступа. — URL:http://nazarov-gallery.ru/smart_home/ (дата обращения 15.10.2014).
дипломов
Оставить комментарий