Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое система умного дома и как это работает

Как выбрать устройства умного дома

Как выбрать устройства умного дома

На сегодняшний день, многим из нас кажется, что умный дом – это сложная система, которая требует проводить ремонтные работы в доме. На самом деле, прогресс не стоит на месте, и сейчас на рынке есть беспроводные системы, готовые превратить ваш обычный дом в «умный» всего за считанные минуты, и при этом, не требующие от вас продвинутых технических знаний и ремонтных работ. Управление происходит со смартфона или планшета.

«Умный дом» — система управления и автоматизации инженерными системами дома. Данная система может управлять отоплением, вентиляцией, включением света, а также выполнять функции сигнализации о несанкционированном проникновении в дом или утечке воды на пол. Все эти функции реализуются при помощи специальных датчиков, подключенных к хабу (устройству управления). Хаб обрабатывает сигналы от датчиков и отправляет команды устройствам исполнителям.

Что умеет умный дом.

В первую очередь хочется отметить видеонаблюдение и контроль. При помощи видеокамеры, которая подключается напрямую к роутеру, вы сможете наблюдать за происходящим в доме, на даче или в офисе, при помощи своего смартфона. Большинство моделей оснащены поворотным механизмом, который позволяет дистанционно поворачивать камеру на 360 градусов по горизонтали, а встроенные микрофон и динамик дают возможность слышать и общаться со своими близкими. Видеокамеры имеют возможность писать видео либо на карту памяти, либо при подключении к ЦУ (хаб) в облако — Гугл или Яндекс диск.

При помощи систем управления можно контролировать и регулировать каждый источник света в помещении. То есть, не выходя из спальни или кабинета, можно выключить свет во всем доме или оставить едва заметную подсветку в коридоре. Даже находясь на большом расстоянии, вы можете с легкостью управлять системой освещения.

Помимо видеонаблюдения и системы освещения, умный дом способен поддерживать климатические параметры: влажность, температура, регулярное проветривание. Система выбирает и включает на необходимую мощность теплые полы, радиаторы и прочие приборы, а к ночи слегка снижает температуру, чтобы владельцам было комфортно. Система автоматически включает в жаркую погоду кондиционер, опускает жалюзи, закрывает окна.

Можно прописывать для систем управления домом своеобразные сценарии. К приезду в коттедж для хозяина наполнится бассейн или прогреется сауна, обеспечивается проветривание и кондиционирование. Благодаря установленным датчикам система будет контролировать освещение, температуру и влажность по всем зонам.

Не менее важен и мониторинг охранных систем, за этим тоже проследит умный дом. Он сразу отправит послание на телефон хозяина, если произошло вторжение на территорию или поступили сведения о пожарной опасности. Сообщение также будет отправлено хозяину в случае задымления или протечки воды. При поступлении сигнала о возвращении хозяев система включает освещение, кондиционеры, бытовые приборы. Дом может сам реагировать на аварийную ситуацию: перекрыть трубопроводы, отключить электроэнергию при угрозе возгорания, заблокировать от ребенка включение опасных электроприборов.

Из чего состоит умный дом.

Сердцем системы является центр управления (хаб) далее ЦУ. Именно ЦУ объединяет все датчики и устройства, а также позволяет создавать различные сценарии. С датчиками и устройствами ЦУ связывается при помощи нескольких беспроводных протоколов связи. Как правила используются следующие стандарты: Wi-Fi, RF, Z-Wave, Bluetooth и т.д.

Wi-Fi устройства могут работать без ЦУ и подключаться напрямую к роутеру. Этими устройствами можно управлять непосредственно с мобильного телефона или планшета.

Беспроводные RF датчики работают на различных элементах питания, и обеспечивают беспроводную передачу данных. Данные датчики можно отнести к категории безопасность.

Также в системе используются так называемые реле, которые обеспечивают основную часть автоматизации: освещение, управление бытовыми приборами, теплый пол, управление воротами, полив и т. д. Эти устройства работают на протоколе Z-Wave 869 МГц.

Основные протоколы передачи данных.

Как вы уже знаете, существуют различные протоколы связи между датчиками и устройствами. Здесь мы хотим рассказать вам о самых основных стандартах связи.

— Wi-Fi 2.4 ГГц

Основным преимуществом устройств, работающих на протоколе Wi-Fi является способность подключаться напрямую к роутеру, без ЦУ (хаб). Для управления этими устройствами достаточно подключить их к вашему роутеру и скачать мобильное приложение. Также именно к этим устройствам можно подключить RF датчики безопасности, которые указаны выше.

— RF 433 МГц

На этом протоколе работают в основном различные беспроводные датчики, от которых поступает оперативная информация о происходящих в доме событиях. Данный протокол обладает одним из максимальных радиусов действия – 100 м. на открытом пространстве. Элементы питания позволяют работать этим устройствам до 2 лет. Датчики на протоколе RF необходимо подключать к исполняющим устройствам, таким как: ЦУ или Wi-Fi.

— Z-Wave 869 МГц

Это международный стандарт беспроводной связи, использующий в разных странах разную частоту. В России официальная частота — 869 МГц. Устройства, работающие на протоколе Z-Wave необходимо подключать только к центру управления (хаб). Дальность действия устройств – 30 м. на открытом пространстве. Преимуществом этого стандарта, является функция ретрансляции, то есть устройства могут передавать данные друг через друга.

Управление системой.

Для управления Умным домом вам понадобится скачать бесплатное мобильное приложение. В этом приложении вам будет доступны два варианта управления.

1-й вариант, «Создать новый дом». В этом случае вам понадобится создать свой дом и подключить к нему различные устройства на выбор по вашим потребностям.

2-й вариант, «По приглашению». Вам необязательно создавать свой дом, чтобы управлять им. Достаточно получить приглашение в него. Приглашение доступно в 2-х вариантах: по ссылке и QR-коду. Приглашения можно настроить по различному времени доступа.

Существует несколько способов управление автоматизированной системой. Самый легкий и продвинутый – при помощи вашего смартфона или планшета, где каждая клавиша (ползунок) будет соответствовать прибору или означать последовательность действий, которые необходимо выполнить. Установив бесплатное мобильное приложение, вы сможете удаленно видеть и полностью контролировать вашу систему. При помощи вашего смартфона, вы также сможете просматривать камеры видеонаблюдения и общаться со своими близкими.

Читайте так же:
Реле защиты от перенапряжения — устройство и принцип работы

Очень удобно управлять домом через «всемирную паутину». В любое удобное время хозяин может узнать о состоянии дома и присутствии в помещениях людей. Системой также можно управлять голосом.

Голосовое управление.

В Умных домах предусмотрено голосовое управление, как отдельными компонентами системы, так и целыми сценариями. Например, если вы хотите выключить люстру в гостиной, то вам достаточно произнести «волшебную» фразу – «Выключи люстру в гостиной», и свет погаснет именно в гостиной. Если вы, уходя из дома, хотите одной фразой выключить все освещение, вам понадобится запустить целый сценарий по выключению всех осветительных приборов. Для этого достаточно произнести короткую фразу — «Ухожу из дома», и все приборы и освещение будут выключены.

Голосовое управление на Android доступно из приложения Rubetek. Если хотите управлять голосом на устройствах под управлением iOS, то вам понадобится добавить устройства в приложение «Дом».

Децентрализация системы.

Для того, чтобы упростить первое знакомство с умным домом, и убрать ценовой барьер, в системе предусмотрена так называемая Децентрализация. При помощи децентрализации появляется возможность подключать устройства Wi-Fi напрямую к роутеру (без ЦУ) и управлять этими устройствами непосредственно с моб. приложения.

Также к некоторым Wi-Fi устройства с технологией Smart Link можно подключить напрямую (без ЦУ) RF датчики безопасности. После подключения датчиков по технологии Smart Link, исполняющие устройства смогут выполнять простые сценарии и присылать оповещения. Например, если вы подключите датчик открытия к видеокамере, то по срабатыванию датчика, камера сделает скриншот или начнет видеосъемку. Вы также получите оповещение, если на подключенный датчик протечки воды к розетке, попадёт вода.

Преимущества умного дома.

Одним из основных преимуществ системы умного дома, является единое моб. приложение, которое объединяет в себе управление всеми органами системы. В единую систему входит 7 основных направлений: видеонаблюдение, управление и контроль энергосбережения, управление освещением, контроль и защита от протечки, охранно-пожарная система, управление климатом, управление бытовой техникой. Каждое из этих направлений имеет свои преимущества.

Все составляющие системы «умного дома» работают согласованно. К примеру, при открытом окне не включится кондиционер, если во двор проник посторонний – загорится свет, а при обнаружении протечки, система пришлет оповещение на смартфон и перекроет подачу воды.

Управлять всеми устройствами очень легко – достаточно иметь смартфон или планшет. С помощью смартфона или планшета хозяин сможет прочитать все инструкции, необходимые для правильного управления домом, отдавать системе команды и следить за их выполнением.

Нет никакой абонентской платы, вы платите только за оборудование один раз!

Оборудование умного дома работает самостоятельно. Например, система кондиционирования и радиаторы сами будут включаться и выключаться для поддержания заданной температуры. А свет на участке безо всяких напоминаний будет зажигаться вечером, и гаснуть с рассветом.

Есть внушительный выбор сценариев и режимов, которые делают управление домом еще более простым. Запустите сценарий «Ушел из дома», нажав всего одну кнопку — и во всем доме выключится свет, перекроется вода, а вентиляция перейдет на экономичный режим.

Умный дом экономит электроэнергию, газ и другие ресурсы. Продлевает срок службы дорогостоящей аппаратуре и бытовым приборам.

Вовремя предотвращаются аварийные ситуации: пожар, наводнение, задымление и т. д.

Хозяин имеет возможность контролировать и управлять системами дома через интернет. Даже находясь на большом расстоянии, вы всегда сможете удаленно проконтролировать происходящее в доме.

Для работы большинства сценариев, системе не нужен выход в интернет. Система может работать локально, достаточно подключить все устройства к одному роутеру.

Если у вас возникнут трудности с подключением устройств, то вам на помощь придет техподдержка, которая всегда обеспечит консультацию на должном уровне и поможет с подключением.

Заключение.

Система умного дома предоставляет своему владельцу массу преимуществ, от комфорта до безопасности, а сценарии и количество режимов функционирования системы ограничиваются только фантазией и финансовыми возможностями. Нет необходимости сразу покупать комплект на всю квартиру. Система очень гибкая, и дает возможность собирать комплект постепенно шаг за шагом. Сегодня вам понадобилась система видеонаблюдения, а завтра вы можете докупить умную розетку и управлять бытовыми приборами. Система не имеет абонентской платы, поэтому вы платите только один раз.

Умный дом: из чего состоит и как его сделать в квартире?

Ещё совсем недавно система с общим названием «Умный дом» была настоящей экзотикой и была по карману немногим владельцам жилья. Сегодня ситуация меняется – в основном, за счёт развития технологий, позволяющих значительно удешевить регистрирующие и операционные устройства, которые связываются между собой для выполнения определённого алгоритма действий.

blank

alt

С помощью системы «умного дома» можно включать свет в любой из комнат, находясь вне дома, запускать кондиционер или тёплый пол к своему приходу, узнавать, что сейчас делает кот, а также быть в курсе любых нештатных ситуаций вроде протечки стиральной машины или задымления помещения.

Несмотря на различное исполнения, системы «умного дома» различных производителей имеют схожие черты и функционируют по единым правилам.

Каким бывает умный дом

blank

Для тех, кто хочет автоматизировать свой дом по высшему разряду, по-прежнему существуют дорогие профессиональные системы, которые должен устанавливать специалист. Однако у них есть ряд особенностей:

  1. Большинство элементов имеет проводное подключение. Чтобы их запитать и соединить в цепь, сначала нужно делать разводку электрики.
  2. «Умные модули» умеют «дружить» только друг с другом, то есть комплект должен быть одного производителя и одной серии.
  3. Для интеграции в единую сеть зачастую требуется специализированное программное обеспечение, которое поставляется на платной основе.

Разумеется, это удобно далеко не всем. Потому всё большей популярностью пользуются устройства, имеющие несколько иную конфигурацию:

  1. 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.
  2. Программное обеспечение делается с максимально степенью универсальности и загружается в общедоступные хранилища или магазины (AppStore, GooglePlay) и распространяется на бесплатной основе.
  3. Дружелюбный и простой интерфейс делает настройку системы «умного дома» очень простой и доступной каждому пользователю.
Читайте так же:
Сборка электрощита своими руками: основные этапы электромонтажных работ

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:

blank

Контроллер (другое название – хаб, шлюз). Устройство. Выполняющее функцию «мозгового центра».

В нём содержатся электронные компоненты, позволяющее запрограммировать контроллер на приём сигналов, их обработку и управление различными элементами «умного дома» по проводам или «по воздуху».

alt

blank

Датчики (иногда называются сенсорами). 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.

alt

blank

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:

alt

blank

Устройства управления. С их помощью хозяин узнаёт 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»

На сегодняшний день в системах «умного дома» есть свои наборы устройств, которые придают задумке нужную степень функциональности.

Регистрирующая аппаратура

blank

Это те самые 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 человека есть потребность в конкретной функции, он может купить только датчики одного вида, не переплачивая за комплект.

blank

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.

blank

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.

blank

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.

blank

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.

blank

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.

blank

Датчик протечки воды. Досадное происшествие – пробой шланга стиральной машины или сифона в смесителе – 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.

blank

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.

blank

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.

blank

Реле. Распространённая группа устройств, которые служат для замыкания цепи и подачи электропитания на определённые приборы, бытовую технику и прочие механизмы.

Реле обычно подсоединены к сети 220 В. При поступлении сигнала со шлюза ток идёт по катушке электромагнита, контакты соединяются, и электрический ток поступает к нужному устройству.

blank

Розетки. Отличаются от обычных рядовых розеток тем, что подают питание по сигналу с специального контроллера умного дома.

Эти устройства невероятно удобно использовать для техники, оснащённой стандартными вилками для питания.

blank

Выключатели. С помощью эти 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.

blank

Электромеханические движители. К этому классу относятся устройства, отвечающие за различные действия, связанные с перемещением в пространстве.

Читайте так же:
Клещи для измерения постоянного или переменного тока

К таким, например, причисляют привод рулонных штор или жалюзи, запорную арматуру водопроводной воды и многие другие устройства.

blank

Лампочки и светильники. Осветительные приборы, оснащённые каналами передачи информации, умеют включаться в соответствии с назначенным расписанием.

Это расписание запрограммировано в контроллер или в зависимости от показаний датчиков освещения или движения.

Что такое система умный дом и пример её реализации

Принято считать, что концепция «Умного дома» (от английского smart house) берет свое начало в середине прошлого века, но из-за высокой стоимости реализации подобные проекты не получили широкого распространения. Ситуация в корне изменилась с развитием электроники и в настоящее время такие системы хоть все еще не внедряются повсеместно, но уже и не воспринимаются как диковинка. Предлагаем рассмотреть, что представляет собой «Умный дом», его круг задач, а также возможность самостоятельной реализации такого проекта.

Что такое система «Умный дом»?

Под данным термином подразумевается программно-аппаратный комплекс, позволяющий автоматизировать и упростить управление различными системами, а также другим оборудованием дома или квартиры.

В качестве примера приведем функции, которые могут быть возложены на «Smart house» (далее SH):

Управление системой освещения, например:

  • включать свет по сигналу датчика движения;
  • имитация присутствия хозяев (периодически зажигается свет в разных комнатах);
  • изменение различных вариантов подсветки интерьера;
  • дистанционное управление светом при помощи планшета или смартфона и т.д.

Вариант функционального набора охранной системы:

  • получение SMS сообщений в случае включения, отключения и срабатывания системы;
  • отправка MMS сообщений с видеокамер при поступлении сигналов от датчиков движения;
  • возможность просмотра видеозаписи через Интернет и т.д.
  • поддержка температуры на заданном уровне, с возможностью его установки дистанционно (например, при помощи смартфона);
  • установка режима максимальной экономии при отсутствии хозяев и т.д.

Это далеко не полный функциональный набор, он может быть расширен в зависимости от пожеланий и финансовых возможностей. Благодаря развитию беспроводных технологий масштабируемость системы не требует капитального ремонта.

Какие минусы имеет «Умный Дом»:

  • Любая электроника не застрахована от сбоев или зависаний. Нужно быть готовым к тому, что в любой момент понадобится перенастройка отдельных электронных систем и компонентов вручную;
  • Дороговизна. На рынке России и СНГ производители продают системы по минимальной цене от 2000 долларов до 5000, в зависимости от «начинки» и пожеланий заказчика.

Как сделать дом «Умным»?

В идеале реализация подобных решений должна вестись на этапе строительства, но такой вариант ввиду разных причин не популярен среди застройщиков. В результате остается два способа автоматизации:

  1. Обратиться в профильную компанию, где на основе ТЗ заказчика будет составлен проект с его последующей реализацией. Минимальная стоимость такого решения варьируется, как уже было сказано выше, в пределах $2000-$5000, максимальная зависит от функционального набора и используемого оборудования.
  2. Самостоятельно разработать и внедрить систему «Умный дом».

В первом случае заказчик получает готовое решение, под ключ. Во втором, стоимость реализации можно существенно сократить, если не на порядок, то в несколько раз, особенно если использовать для этой цели платформу Ардуино (о ней мы расскажем немного ниже). Необходимо предупредить, для реализации проекта потребуются навыки программирования, но разработчики постарались максимально упростить эту задачу.

Кратко о платформе

Основа платформы это плата с микроконтроллером (далее МК) и электронным обвесом к нему. К контролеру выпускается множество различных датчиков и плат расширения с теми или иными функциями.

Базовая плата Ardunio UNO

Обозначение:

  1. Порт для перепрошивки (стандартный USB).
  2. Кнопка аппаратного сброса.
  3. Сигнал опорного напряжения.
  4. GND.
  5. Контакты для цифровых сигналов.
  6. Сигнал ТХ.
  7. Сигнал РХ.
  8. Порт для подключения внешнего программатора.
  9. Контакты для аналоговых сигналов.
  10. Подключение внешнего питания.
  11. GND.
  12. +5 В.
  13. +3,3 В.
  14. Сигнал сброса.
  15. Разъем для источника питания.
  16. Микроконтроллер.

Особенность платформы заключается в том, что процесс программирования МК максимально упрощен. Прошивка при помощи встроенной программы-загрузчика через имеющийся на плате порт USB. На случай случайного «затирания» этой программы предусмотрена возможность перепрошивки стандартными программаторами.

Для программирования используется бесплатная оболочка (Arduino IDE), совместимая с наиболее распространенными операционными системами (Windows, Linux, Mac OS). В эту оболочку входит текстовый редактор для написания программ, компилятор и библиотеки. В качестве базового языка программирования используется упрощенный вариант С++. Более полную информацию о программировании МК можно получить на сайте разработчика и тематических форумах. В этих же источниках можно узнать все о визуализации управления системой.

Оболочка для программирования Ардунио

Оболочка для программирования Ардуино

Ориентировочная стоимость оригинального базового модуля $30 — $50 (в зависимости от модификации), китайских аналогов — $10-$16.

Примеры плат расширения и датчиков

Приведем краткое описание шилдов, которые могут понадобиться при разработке собственного проекта SH.

Модуль для подключения к локальной сети или интернет по стандартному протоколу TCP/IP. В качестве основного элемента используется контроллер ENC28J60. Данное устройство позволяет организовать визуализированное управление системой с веб-сайта.

Подключение сетевого модуля к Ардунио

Подключение сетевого модуля к Ардуино

Модуль GPRS/GSM SIM900 позволяет осуществлять управление системой при помощи обмена данными через сеть любого мобильного оператора. Для подключения к сети используется стандартная SIM карта. Имеется возможность отправки SMS и ММС сообщений, в библиотеке модуля реализована поддержка других функций.

Подключение GPRS/GSM модуля

Подключение GPRS/GSM модуля

Реле электромеханического действия на 10 А 250 В, может использоваться для управления освещением или другой соответствующей нагрузкой. При подключении питания включается светодиод красного цвета, если реле срабатывает, то дополнительно загорается зеленый индикатор. Сигнал можно подавать от любого цифрового выхода МК.

Подключение реле модуля SRD-5VDC-SL-C

Подключение реле модуля SRD-5VDC-SL-C

К сожалению, при максимальной нагрузке или близкой к ней у электромеханических реле, через несколько недель работы могут начать залипать контакты, поэтому для управления работой электрокотлов системы отопления они не подходят. Но не стоит расстраиваться, для платформы Ардуино можно найти модули на все случаи жизни, в данной ситуации решить проблему можно при помощи твердотельного реле, например SSR-25DA.

Подключение SSR реле к Ardunio

Подключение SSR реле к Ardunio

Читайте так же:
Противопожарное УЗО: рекомендации по выбору, правила и схемы монтажа

Обозначения:

  1. GND на базовой плате.
  2. К цифровому выходу, например, D
  3. Питание от сети 220 В.
  4. Подключение нагрузки.

Обратим внимание, что данный модуль реализован на симисторе, а для его стабильной работы требуется отвод тепла, поэтому рекомендуем вместе с модулем приобрести и штатный радиатор.

Датчики

Теперь рассмотрим несколько типов датчиков, которые также могут быть полезны для проекта, начнем с ИК устройства HC-SR501, фиксирующего движения.

Внешний вид датчика движений HC-SR501 и его распиновка

Внешний вид датчика движений HC-SR501 и его распиновка

Обозначения:

  1. Питание от источника в диапазоне 5-12 В (можно подключить к +5 В на плате контроллера).
  2. Сигнал, исходящий от датчика (подключается к любому цифровому входу МК)
  3. GND соединяется с соответствующим контактом базовой платы.
  4. Время задержки (удержание логической единицы на выходе) – от 5 до 300 сек.
  5. Чувствительность датчика (можно установить от 3 до 7 метров).
  6. Переключатель в режим «Н» (при серии срабатываний устанавливается логическая единица).
  7. Установка режима «L» (при активации посылается одиночный импульс).

Не менее полезным будет цифровой температурный датчик DS18B20 (изготавливается в герметичном и обычном исполнении). Их особенность заключается в том, что устройства не требуют калибровки и каждое из них имеет собственный уникальный идентификатор. То есть, датчик передает данные температуры и свой уникальный номер. Благодаря этому на один шлейф можно установить несколько датчиков и программно обрабатывать поступающую информацию. Ограничение длины сигнальных проводов – 50 метров.

Пример подключения нескольких цифровых температурных датчиков

Пример подключения нескольких цифровых температурных датчиков

Завершая тему датчиков, приведем модуль для измерения влажности, он может быть использован в качестве сигнализатора протечки воды или для организации полива комнатных или тепличных растений.

Датчик FC-37

Датчик FC-37

Обозначения:

  1. Цифровой выход, подключается к любому соответствующему разъему на базовой плате МК. Сигнализирует о влажности, соответствующей порогу срабатывания.
  2. Аналоговый выход, информирует о текущей влажности.
  3. GND
  4. Питание +5 В.
  5. Управление порогом чувствительности.

Мы привели только три типовых датчика совместимых с платформой, на самом деле их значительно больше. Ознакомиться с разнообразием данной продукции можно на сайтах производителей.

Закончив с обзором оборудования, перейдем к проектированию системы управления и автоматизации, начать необходимо с постановки задачи.

Определение начальных условий

В первую очередь необходимо определиться с постановкой задачи, то есть, с функциональностью системы. Допустим, у нас имеется однокомнатная квартира, которую можно условно разделить на следующие зоны:

  • Тамбур.
  • Прихожая.
  • Туалет, совмещенный с ванной комнатой.
  • Кухня.
  • Жилая комната.

Задача: автоматизировать управление освещением, бойлером и системой вентиляции.

Поставим задачи для каждой из зон.

Тамбур

В данном случае можно автоматически включать свет при приближении к входной двери. То есть, потребуется датчик движения. При этом необходимо учитывать уровень освещенности, соответственно, автоматика должна срабатывать только в темное время суток. Для этого понадобиться датчик GY302 или аналогичный (в обзоре мы не приводили его, но найти описание не составит проблем). Включение и выключение лампочки (через заданное в программе время) можно доверить твердотельному маломощному реле, например G3MB-202P, рассчитанному на ток нагрузки 2 А.

Прихожая

Управление освещением в данной зоне можно организовать по тому же принципу, что и в тамбуре. Можно добавить включение света при открытии входной двери. В качестве датчика подойдет типовой дверной геркон.

Туалет и ванная комната

Включение бойлера можно связать с наличием в квартире хозяев. Если никого нет, автоматика принудительно отключает нагреватель воды при помощи модуля SSR-25DA. Отслеживать температуру нагрева нет смысла, поскольку данные устройства самостоятельно отключаются при достижении заданного порога. Свет и вытяжка должны включаться автоматически при входе человека в эту зону, и отключаться через определенное время, если не обнаруживается движение.

Автоматизация кухни

Управление освещением данной зоны можно оставить ручным, но дублировать его автоматикой, отключающей свет, если движение не обнаруживается длительное время. При работе электро или газовой плиты должна включаться вытяжка и отключаться через некоторое время после приготовления пищи. Управлять работой вытяжки можно при помощи термодатчика, фиксирующего повышение температуры при включении плиты.

Жилая комната

В данном помещении управлять освещением лучше вручную, но можно реализовать возможность автоматического отключения света при достаточном уровне освещенности.

Приведенный пример довольно условный, поскольку алгоритм работы Умного дома каждый разрабатывает в зависимости от личных предпочтений.

Особенности терморегуляции

В заключение дадим несколько рекомендаций по управлению отоплением. Следует учитывать большую инерционность данной системы. Велика вероятность того, что управление посредством простого включения и отключения отопления, в соответствии с заданным температурным диапазоном, могут создать довольно дискомфортные условия. В данном случае следует использовать алгоритм PID-регуляции, в сети доступна библиотека с его реализацией для Ардуино.

Не вдаваясь в подробности можно описать работу данного алгоритма следующим образом:

Умный дом: основы технологии и ее преимущества

Умный дом – это комплексная система автоматизации управления различными устройствами, расположенными в частном доме или квартире. Первые появления подобной системы зафиксированы в середине двадцатого века, и только сейчас она получает распространение, все больше потребителей выбирает этот способ контроля за техническим оснащением жилого помещения. Из каких элементов состоит технология умного дома, и каковы ее сильные и слабые стороны, поговорим в сегодняшней статье.

Что такое умный дом

Умный дом представляет собой совокупность трех основных направлений:

  1. повышение уровня безопасности жизни;
  2. улучшение комфорта жизни;
  3. эффективность и экономия ресурсопотребления.

Чтобы стало понятно, что же из себя представляет данная технология, рассмотрим наиболее яркие примеры установки в жилом помещении системы умный дом.

  • Понятие «комфортной» жизни слишком субъективно, и у каждого члена семьи оно может быть свое. Но в этом и плюс технологии – подстроить выполнение заложенных сценариев можно для каждого, для будних дней и выходных. Примером комфортного пробуждения станет будильник с любимой мелодией, открывающиеся шторы и ожидающий на кухне горячий кофе.
  • Уход за детьми, пожилыми людьми и животными станет проще. Система мониторинга передаст в режиме онлайн видеоинформацию, а также информацию о здоровье и самочувствии, о пропуске приема лекарств, о недостатке сна. Для этого используются специальные браслеты. Компьютер и телевизор отключатся вовремя, не дав ребенку перенапрячься. А животные не останутся голодными с автоматическими мисками.
  • Безопасность жизни в умном доме обеспечивается круглосуточным видеонаблюдением, ограничением числа людей, которым разрешен допуск в дом. Настройки помогут ограничить не только проход конкретного человека, но и задать временной промежуток, когда этому человеку дозволено быть в доме. В период длительного отсутствия хозяев дома система способна имитировать присутствие человека (включение света, закрытие штор)
  • Создание комфортного микроклимата осуществляется путем соединения работ четырех систем: охлаждения, отопления, увлажнения и осушения воздуха.
  • Благодаря использованию различных датчиков (освещения, движения, звука), экономия электроэнергии с технологией умного дома достигает от 20 до 40% ежемесячно.
Читайте так же:
Галогенные лампы G4: характеристики, плюсы и минусы + рейтинг производителей лампочек

Плюсы технологии

Думаю, что преимущества умного дома уже стали понятны и очевидны читателю, но для большей наглядности я вынесу их в отдельный абзац.

  • Значительная экономия электроэнергии. Несмотря на впечатление о том, что вся система состоит из технического оснащения, именно ее использование дает возможность экономить на расходах, применяя различные способы снижения электротрафика.
  • Технология является надежной системой безопасности, которая сообщит не только о проникновении в дом чужих людей, но и о возникновении пожара, потопа, а также о выходе за пределы дома человека в неустановленное для этого время.
  • В доме, который обслуживается по технологии умного дома, всегда комфортно, летом дом поддерживает прохладу, зимой тепло, воздух не пересушен от центрального отопления. Обычные бытовые действия больше не будут занимать столько времени, работу на себя возьмет система, освободив вам время для личных дел.
  • Простое обслуживание, как и интеллектуальное управление умным домом, доступно каждому взрослому члену семьи, для этого не нужно обладать специальными знаниями или опытом.

Минусы технологии

Неправильно будет не рассказать и о недостатках умного дома. Чтобы принять окончательное решение, необходимо изучить вопрос со всех сторон.

  1. Основной минус установки системы умный дом – стоимость оборудования. Недостаток весьма субъективен, поскольку система может состоять для каждого дома из своего количества инженерных решений. Но полностью укомплектованный и автоматизированный дом обойдется хозяину в миллионы рублей.
  2. Возможность сбоев системы не исключена, поскольку технология зависит от техники и ее обслуживания. Для снижения рисков выбирайте проверенных производителей, дающих полноценную гарантию на приборы.
  3. Еще один теоретический недостаток – утечка информации, заложенной в систему, и ее попадание в чужие руки (в том числе информация личного характера, здоровья и прочих сведений, которые могут быть использованы во вред). Используйте современные системы защиты, и помните, что в той или иной степени этому риску подвержен каждый пользователь сети Интернет.

Несмотря на недостатки, систему умного дома выбирают все большее количество потребителей. Это удобство и комфорт, который обеспечивается не за счет личного свободного времени – является новейшей технологией будущего.

Подписаться на рассылку

Сколько плитки нужно для ванной 5м 2 ?

Вам могут пригодиться эти товары

Комментарии ( 0 )

Добавить комментарий

Похожие статьи

Сборка и монтаж электрического щита своими руками

08 февраля 2021

Электрощиты выполняют ряд крайне важных задач, связанных с получением электроэнергии конечным потребителем. Без использования такого оборудования не обходится ни один жилой дом. Но в определенных ситуациях вам может понадобиться самостоятельно установить щиток. Для этого вам нужно определиться с видом щитка, запомнить некоторые правила техники безопасности, а также пройти несколько базовых стадий монтажа.

Фонари уличного освещения на дачном участке

05 августа 2020

С наступлением темноты становится сложно передвигаться по дачному участку. Для освещения территории в ночное время суток устанавливают уличные фонари. Хорошая видимость также нужна, чтобы обезопасить себя и свое имущество. Не забывайте, что грабители и хулиганы предпочитают орудовать, когда темно. Фонари уличного освещения на дачном участке – это гармоничное дополнение ландшафтного дизайна. Красивый ухоженный сад, зона отдыха вблизи фонтана или миксбордер из декоративно-лиственных кустарников и цветов в ночном освещении будут смотреться необычно. И, конечно же, теплый, романтичный вечер на природе, подальше от городской суеты, при свете уличных фонарей, доставит массу эмоций хозяевам дачи и гостям. Сегодня расскажу, как выбрать фонари уличного освещения на дачный участок. Какие критерии важно учитывать, выбирая садовые фонари. Также дам советы по размещению светильников на участке.

Средства индивидуальной защиты: как обезопасить строительные работы

Когда мы занимается стройкой или ремонтом, мы до мелочей продумываем стиль, дизайн, строительные и отделочные материалы, ход работ и прочие важные моменты. Но практически никто не задумывается о безопасности и своем здоровье. А ведь буквально на каждом шагу нас подстерегает опасность. Например, строительная пыль, с ней шутки плохи. Попав в глаза, вызывает сильнейшее раздражение, а из дыхательных путей не выводится совсем. Или вот другой пример. В процессе сварочных работ искры от раскаленного металла летят в разные стороны. Попав на одежду, особенно синтетическую, они начинают быстро плавить ткань. Это может привести к возгоранию или сильнейшему ожогу. Во время проведения электромонтажных работ, вы рискуете получить удар током. Окрашивая краской стены – отравиться или заработать аллергию. Кирпич на стройке обязательно упадет кому-нибудь на голову и подарит сотрясение мозга. Этот список можно перечислять бесконечно. Запомните, техника безопасности очень важна! Соблюдение правил и использование индивидуальных способов защиты поможет сохранить человеку здоровье и жизнь.

Интернет магазин ОБИobi.ru

Подписаться на рассылку

Присоединяйтесь к нам

Интернет магазин ОБИobi.ru

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию