Примеры способов применения интеллектуальных технологий при создании систем «умный дом»

Общие сведения о системе «умный дом»

«Умный дом» — это система оборудования и программных продуктов, которые позволяют осуществить автоматизацию некоторых домашних процессов. В зависимости от того, какое именно оборудование установлено, система «умный дом» способна осуществить гарантию безопасности и предоставить комфортные бытовые условия жильцам дома, контролировать расходование ресурсов, в реальном времени получать сообщения о ситуации в доме и очень много других услуг. Существуют усложнённые версии системы «умный дом», которые настраиваются на осуществление немедленной реакции при возникновении внештатных ситуаций по вполне конкретному сценарию.

В последнее время, вслед за Соединёнными Штатами и европейскими государствами, системы автоматизации домашних процессов широко распространились и в Российской Федерации. Технологии, которые позволяют осуществлять такие проекты, становятся доступными для большого числа пользователей. Поэтому обычные граждане начали активно изучать информацию о структуре «умного дома», требуемом наборе оборудования и предоставляемых им возможностях.

Интеллектуальные технологии «умного дома»

«Умный дом» является автоматизированной системой управления зданием (АСУЗ), которая позволяет автоматизировать все обслуживающие системы, имеющиеся в доме. Имеются ввиду системы вентиляции и кондиционирования, энергоснабжения и освещения, пожарной и охранной сигнализаций, отопления, видеонаблюдения и многие другие. Технологии «умного дома» включают в свой состав три уровня автоматизации, выполняющих заданные им функции:

• Система верхнего уровня служит для управления всем комплексом умного здания. Для этого уровня имеется специальное программное обеспечение с понятным и удобным пользовательским интерфейсом, который отображается на специальном сенсорном экране, или на мониторе компьютера, или на смартфоне.
• Система среднего уровня предоставляет связь среди отдельных компонентов системы и включает в свой состав различного типа коммутаторы, контроллеры, выключатели и пульты управления, включая дистанционные.
• Система нижнего уровня является совокупностью всех исполнительных устройств и различных датчиков, фиксирующих колебания измеряемых параметров, и взаимодействующих с аппаратурой среднего уровня автоматизации.

Достоинством системы, осуществляющей комплексную автоматизацию функционирования различных инженерных компонентов здания, является то обстоятельство, что она может реализовываться постепенно. Построение системы может быть начато с автоматизации какого-либо одного инженерного объекта, к которому в дальнейшем могут быть добавлены другие компоненты.

В потенциальных возможностях «умного дома» заложены следующие компоненты, подлежащие автоматизации:

1. Возможность управления исполнительными устройствами интегрированных инженерных систем посредством настенных и дистанционных пультов, и панели управления. К примеру, можно управлять функционированием электроприборов с помощью пульта дистанционного управления.
2. Климат-контроль является автоматической системой регулировки температуры и влажности микроклимата всего здания, а также в каждом помещении.
3. Возможность управления освещением, включающее автоматическую коррекцию функционирования осветительного оборудования, управление жалюзи и ставнями на окнах. Эта возможность способна оптимизировать в максимальной степени расходование электроэнергии.
4. Возможность управления энергоснабжением для обеспечения его беспрерывности и максимальной экономичности. Может быть так же предусмотрена возможность автоматического переключения на альтернативные энергетические источники при возникновении такой необходимости.
5. Возможность обеспечения безопасности может представлять собой индивидуальное задание настроек системы видеонаблюдения, осуществление контроля и назначения доступа, а также это пожарная и тревожная охранная сигнализация. «Умный дом» может быть запрограммирован на имитацию наличия жильцов в доме, что может предотвратить внешние вторжения.
6. Возможность управления инфраструктурой развлечений, объединяющей все устройства мультимедиа, а также обеспечение громкой связи в доме и удалённое пользование домофоном.

Состав системы «умный дом»

Как уже отмечалось выше, система «умный дом» может состоять из одной и больше инженерных систем. Но вне зависимости от их числа в структурной организации автоматизированного комплекса, предназначенного для автоматизации домашних процессов, в его составе всегда имеются следующие типы устройств:

• Контроллеры, являющиеся устройствами с административными функциями и объединяющими все компоненты системы в один общий комплект. С его помощью жильцы могут управлять системой.
• Датчики — это разнообразные информационные считыватели из окружающего пространства, способные выполнять измерения необходимых параметров. Сигналы с датчиков поступают в контроллеры, осуществляющие их обработку и запускающие выполнение заданного сценария.
• Актуаторы — это исполнительные устройства, непосредственно исполняющие команды, которые поступают с контроллеров. Актуаторами, например, могут считаться механические приводы, выключатели, пожарные сирены и так далее.

Передача сигналов от датчиков и сенсоров на контроллеры в системе «умный дом», выполняется, как правило, при помощи радиоканалов и протоколов Wi-Fi и Bluetooth. Обмен информацией системы с пультом охраны или хозяевами здания выполняется при помощи мобильной связи или интернета. В составе АСУЗ могут находиться десятки самых разных датчиков, различного предназначения.