≡× МЕНЮ

• Ремонт
• Ремонт 
• Дизайн интерьера
• Обо всём
• О сантехнике

Установка системы умный дом своими руками. Система умный дом своими руками. Автоматизированный учет потребления ресурсов

Наверняка, уважаемые читатели, вас интересует вопрос – можно ли создать умный дом своими руками. Забежим в самый конец статьи и скажем сразу – можно, а если очень хочется, то и нужно. Ведь цена вопроса значительно снизилась. На рынке полно готовых систем, для которых вы можете докупать умные вещи, датчики. Планируя такой проект, вам надо будет решить на базе какой системы вы будете делать умный дом:

1. Xiaomi Smart Home Suite
2. Amazone Echo
3. Ардуино

Сегодня этой системе далековато до того понятия, что мы подразумеваем под умным домом – все еще мало устройств могут быть интегрированы в нее. Несмотря на это, можно надеяться на то, что в ближайшее время список поддерживаемых устройств будет пополняться.

Сейчас в комплект поставки Smart Home Suite входит сам хаб, контроллер, датчики движения и открытия двери, а также универсальная кнопка. Smart Home Suite может управлять немалым числом устройств от Xiaomi и других производителей.

В качестве центрального устройства-хаба имеем довольно крупную “таблетку”, которая подключается к сети электропитания. Есть поддержка управления со смартфона посредством специального приложения. Хаб может подключаться к сети интернет, что позволяет контролировать состояние устройств на расстоянии. Купив Smart Home Suite, вы сможете управлять телевизорами Mi TV , колонками, смарт-лампами, увлажнителями воздуха и другими приборами.

Smart Home Suite, который избавит от создания умного дома своими руками, обойдется примерно в 4000 рублей, что недорого, учитывая комплект поставки и возможности. И все же это устройство от Xiaomi далеко от понятия «умный дом», которое подразумевает более гибкие возможности. Smart Home Suite – это легкий способ автоматизировать работу электрических устройств в доме.

Где купить дешево?

А этот умный гаджет уже разработан поисковым гигантом, который пока в РФ особой популярности не обрел, но все впереди. – это своего рода Google Assistant (тот самый, что «ОК Google »), который получил свой собственный «дом» в виде компактной Bluetooth -колонки. В целом, это аналог Smart Home Suite от Xiaomi , только дороже и с большим потенциалом. Умеет практически то же самое, но выделяется, конечно же, возможностью голосового поиска.

Теперь вам не придется заставлять свой смартфон и Google Assistant находить самую разную информацию, начиная от дня рождения автора «Отцы и дети», заканчивая вопросом, сколько весит слон – просто, сидя на диване, скажите «ОК Google ».

Google Home может управлять различными устройствами пользователя, чтобы тот, таким образом, сделал своими руками свой собственный умный дом с более сообразительным телевизором и системой видеонаблюдения. Совместимых устройств уже сегодня немало (Android -смартфоны, ТВ-приставки, некоторая бытовая техника), а со временем их будет становиться только больше.

Кроме того, Google Home, чтобы действительно походить на умный дом, поддерживает некоторые интересные сервисы. Так, вы сможете попросить у ассистента, чтобы он заказал вам на дом еды или забронировал билет на ближайший рейс, или предоставил прогноз погоды. Также Google Home адаптируется под желания и интересы владельца, запрашивая при первой настройке информацию о предпочтениях и хобби.

Google Home, несмотря на потенциал, сегодня огромными возможностями похвастаться не может. Однако своего пользователя, да и не одного, она уже нашла. Обойдется умная колонка примерно в 130 долларов.

Еще одна свежая разработка американской компании, которая является полным аналогом Google Home. Только вместо Google Assistant у Amazon Echo в качестве голосового помощника выступает «Alexa ». На российском рынке, как обычно, девайс пока не распространен, но со временем ситуация должна исправляться. Amazon Echo может воспроизводить вашу любимую музыку, его можно интегрировать в систему умного дома, чтобы впоследствии управлять различными приборами. Amazon Echo очень прост в настройке и управлении, для чего используется специальное приложение на смартфоне.

Сейчас смарт-динамик выглядит довольно интересно, но, как и предшественники, ограничен в возможностях. Amazon Echo неплохо разбирает команды пользователя, благодаря сотрудничеству с другими компаниями может работать со многими устройствами и системами умного дома. Правда, стоит Amazon Echo дороже ближайших конкурентов – 12500 рублей.

Умный дом на базе

Переходим к решениям для создания умного дома своими руками. , по сути, набор сетевых протоколов, которые при создании умного дома помогают отказаться от проводного подключения оборудования в пользу беспроводного. Немало различных компаний сегодня работает с системами ZigBee, предоставляя как комплекты оборудования, так и отдельные устройства для умных домов. У достаточно много достоинств, начиная со стоимости.

Оборудование для создания умного дома своими руками обойдется гораздо дешевле, нежели готовые системы от известных компаний. позволяет проявить свои таланты, разработав самостоятельно схему умного дома, какую только вашей душе угодно. Помимо этого, система отличается низким потреблением электроэнергии, чего не скажешь про многие другие. Энергоэффективная работа компонентов возможна как раз благодаря протоколу связи, который, пусть и медленный, но не требует много энергии.

Оборудование для систем , как уже было отмечено, разрабатывают самые разные компании, поэтому проблем с поиском контроллеров и датчиков нет никаких. Однако стоит учитывать, что компоненты оборудования от разных компаний могут быть несовместимы, посему предпочтение лучше отдавать устройствам от одного производителя. Оборудование для построение своими руками умного дома на базе можно за относительно небольшие деньги приобрести во всемилюбимых китайских интернет-магазинах.

Умный дом своими руками на базе Arduino

Arduino, как и ZigBee, не является полноценной системой «Умный дом». Это средство, которое этот самый умный дом помогает построить. Ардуино – это комплекс программных и аппаратных средств, который предназначен для построения простых автоматизированных систем и даже роботехники непрофессионалами. В число возможных проектов на входят и умные дома. Аппаратные средства – набор плат, датчиков и устройств, то есть «железо». Программные средства – обеспечение связи аппаратных средств и управления ими.

Arduino имеет полностью открытую архитектуру, что позволяет с ней работать всем желающим, поэтому рынок сегодня завален оборудованием для построения умного дома своими руками. При этом покупка отдельных компонентов обойдется в разы дешевле, нежели приобретение готового решения. Опять же, с Arduino вам открыты огромные возможности по созданию умного дома.

Для системы сегодня можно найти массу устройств и датчиков по очень низкой цене, но будьте готовы к тому, что придется побеспокоиться о подключении всех этих устройств в единую сеть, да и с программным кодом познакомиться нужно будет. В общем, любители сделать что-нибудь умное своими руками, повозиться с платами и средами программирования останутся довольны.

Где купить дешево?

Сегодня в Минске можно найти немало предложений от компаний, которые занимаются автоматизацией жилых и офисных помещений «под ключ». Но до широкого внедрения новой технологии в жизнь еще далеко, ведь большинство таких решений имеют высокую цену. Минский программист Александр Богданович самостоятельно спроектировал и установил в своем доме «умную автоматизацию» с помощью белорусского производителя «Ноотехника». Своим опытом он поделился с читателями КВ .

- Александр, расскажите, сколько времени у вас ушло на проектирование и монтаж «умного дома»?

Я не очень люблю название «умный дом». На мой взгляд, это больше маркетинговый ход, который не особо отражает саму суть системы, а суть заключается в умной автоматизации.

Началось все с того, что после долгих скитаний по съемным квартирам, мы с женой решили строить собственный дом. Уже на момент покупки участка я начал задумываться над системами умной автоматизации. Хотелось чего-то необычного, к тому же это была прекрасная возможность применить свои знания, ведь по образованию я инженер-программист.

Я понимал, что еще на этапе постройки надо закладывать возможность для того, чтобы в будущем можно было что-то «прикрутить», автоматизировать там, где это будет разумно.

Примерно за три года до начала стройки я начал все проектировать на бумаге. Много вещей испытывал, грубо говоря, на колене, собирал, писал код. Работает – хорошо. Откладывал это, как проработанный момент, и двигался дальше.

Три года шла стройка, и примерно полтора года назад мы переехали в свой дом, в котором на тот момент были готовы только две комнаты. И вот, когда дошло до практической реализации, некоторые из задумок «отвалились» сами собой за ненадобностью.

- Какие основные элементы включает ваша система?

На сегодня моя система "умной" автоматизации включает в себя четыре основных элемента.

Во-первых – это дистанционное управления светом с помощью решений компании «Ноотехника» Noolite. Это очень важный для меня момент. Для тех, кто живет в квартире, он может быть не понятен, ведь площади совсем другие.

Возможность беспроводного управления светом (системы Noolite управляют освещением по радиоканалу) меня сразу заинтриговала, плюс, подкупил ценник. Я с самого начала хотел, чтобы помимо комфорта моя умная автоматизация была и достаточно бюджетной.

Выключатель, который, по сути, представляет собой пульт-радиопередатчик, работает от батарейки. Его можно поставить где угодно, можно даже приклеить к мебели, главное – чтобы поверхность, на которую он устанавливается, была неметаллическая. Одним светильником может управлять сразу несколько выключателей.

Теперь у нас дома абсолютно нет привычных механических выключателей. Иногда передатчик Noolite просто лежит где-то в комнате, и только через полгода, когда мы решим, что вот в этом месте он действительно нужен, приклеиваем. Одно время у меня такой выключатель даже лежал в машине, чтобы можно было включать свет еще на подъезде к дому.

Управление освещением происходит не по электрической сети, поэтому нет необходимости прокладывать проводку под каждый выключатель. Исполнительный блок, который используется для включения/выключения света, у меня аккуратно вмонтирован в стену, можно также прятать его под подвесной потолок.

Есть также возможность управлять системой освещения Noolite через USB-адаптер, как в принципе и любой нагрузкой. А управляя нагрузкой, можно управлять практически любым электрическим прибором, вплоть до того, что с помощью решений «Ноотехники» можно включать или выключать телевизор.

Еще одним плюсом стало то, что ребята из «Ноотехники» находятся в Минске, это белорусский производитель. Так что за время проектирования своей системы я много с ними общался, и в общем-то остался всем доволен. Летом у «Ноотехники» должны выйти блоки с обратной связью, которые я опять же планирую применить у себя.

Дальше мне надо было знать показания температуры по комнатам. Я начал искать решения. Беспроводное? На тот момент, чтобы его реализовать, нужны были большие деньги. Один такой датчик стоил около 30 долларов, а ведь он нужен в доме не один. В итоге я нашел двунаправленную шину 1-Wire, которую и заказал в Англии . При магистрали до 200 м она работает даже без каких-то дополнительных питаний.

Сразу от компьютера провода выходят через USB-адаптер. Дальше, купил в Китае температурные датчики DS18B20 по доллару за штуку, микросхему DS2408 для управления 8 каналами за 8 долларов.

Еще один важный элемент моей системы – автоматизированный полив газонов. Когда я полил летом из шланга 5-6 соток, я понял, что автополив необходим. Пока он, конечно, в полусобранном состоянии, но уже протестирован – все работает. Управляется он через 8-канальную микросхему и плату ключей, которая открывает соленоидный клапан.

Видеонаблюдение. За год я протестировал несколько систем видеонаблюдения. Выбрал Xeoma: выиграл у них ключ на 8 камер по акции, снова получилось сэкономить.

- Как происходит управление системой?

Система состоит из обычного системного блока, сервера с Ubuntu. Все это работает и общается через USB-адаптер по 1-Wire топологии. Из языков программирования я использовал Python плюс MongoDB и микрофреймворк Flask.

Несколько раз я все переписывал, делал систему проще, удобнее . Сейчас управлять ей можно через Web-интерфейс, который используется в основном для добавления сценариев, и Windows Phone-приложение – непосредственно для управления. Набросал его за пару дней, и теперь у меня на телефон выводится вся нужная информация .

Любой сценарий можно запустить в ручном режиме или автоматически. Вскоре собираюсь подключить к системе интернет, и управлять ей можно будет уже извне.

- Что будет, если в доме отключится электричество?

Если электричество отключается, то отключается все. А чтобы «переподнять» после этого работу умной автоматизации стоит система Monit, которая следит за всеми процессами, как родитель за детьми. Если вдруг что-то «падает», подвисает, она просто перезапускает сервис. Конечно, «упасть» может и сама Monit, такое не исключено. Но почти за два года тестовой работы проблем не было. Когда свет снова включается, сервер сам автоматически «поднимается». За минуту-две все уже снова работает.

- Насколько реально для человека, который не имеет инженерного образования, собрать подобную систему?

Когда мы покупаем коробочку и к ней датчики, ставим приложение, и все работает – это одно. В моем же случае система do it yourself, и в ней все упирается в ПО. 1-Wire протокол предполагает написание специального софта, посредством которого и происходит общение с устройствами системы, а его написать сможет уже не каждый. Скорее всего, есть какие-то фреймворки на базе 1-Wire. Но это будут обобщенные решения, которые надо «допиливать» под себя.

- Каким важным требованиям в вашем доме отвечает «умная автоматизация»?

Критерия у меня два: моя система должна быть достаточно удобной и в то же время бюджетной. Основные элементы - переключатели Noolite , температурные датчики - я могу без проблем купить самостоятельно. Кроме того, гибкости системы я смог добиться потому, что проектировал, паял, устанавливал и писал код я сам. Мне нужна была автоматизация, которая будет удобной не только для меня, но и для моей семьи, гостей. В итоге я могу легко добавлять новые элементы, изменять систему по своему желанию, чего не получишь при покупке готовых дорогих решений.

Беседовала Надежда Абрамчук

Высокие технологии перестают быть чем-то недоступным, принадлежащим только учёным в их лабораториях. Они входят в быт человека всё плотнее, обеспечивают уют и комфорт. Одним из наглядных примеров, ранее встречавшихся только в фантастических романах, является система «умный дом», позволяющая снять с владельца массу забот: автоматизировать управление всеми коммуникациями, снизить расходы на отопление и электроснабжение, увеличить удобство и безопасность жилища. В реальности это компьютерная технология, логичная и понятная всем желающим разобраться в её устройстве, позволяющая создать эту систему своими руками.

Что такое «умный дом»

Это высокотехнологичная система автоматизации, управляющая всеми системами, инженерными коммуникациями или устройствами жилого помещения. Проще говоря, это процессор, осуществляющий надзор и согласование работы всех подключённых к нему устройств.

Большинство проблем, возникающих перед жителями, происходит из-за недостатка внимания, проявленного к тому или иному коммуникационному узлу или подсистеме. Отопление, водоснабжение, электрические сети дома - все эти группы оборудования периодически выходят из строя вследствие не обнаруженных вовремя мелких неисправностей, понемногу выросших до размеров серьёзной проблемы. Комплекс же осуществляет постоянный контроль за функционированием коммуникаций, вовремя предупреждает о возникающих угрозах или возможных неисправностях.

Структура комплекса рассчитана на максимальное удобство для пользователя, например, есть возможность управлять всей системой с помощью смартфона

Благодаря этой технологии становится возможным запрограммировать время включения или отключения того или иного узла, переход с одного режима работы на другой. Например, организовать ежедневное включение/отключение уличного освещения, увеличение или снижение температуры в отопительной системе в зависимости от погодных условий. Появляется возможность управлять электронными устройствами всего дома при помощи одного пульта, позволяющего включить ДВД-диск в гостиной, но смотреть его по телевизору, установленному на кухне, если так удобнее владельцу.

Возможности такой системы велики и зависят только от видов и вариантов реализации.

Виды

Существует множество разновидностей комплекса, каждая со своими плюсами и минусами, которые удобней всего рассмотреть в таблице.

Разновидности системы	Особенности	Достоинства	Сложности
Проводные	работают напрямую, передавая сигналы с датчиков контроля на блок управления или на исполнительные устройства по проводам, проложенным в доме	быстрота отклика проводных устройств; нет риска перегрузки передающей шины разными командами, то есть «зависаний» и сбоев в работе.	сложная установка, требует времени и трудозатрат; необходимость монтажа во время строительства, для готовых домов неприемлемы
Беспроводные	связь исполнительных механизмов и подсистем управления осуществляется по теле- и радиокоммуникациям	нет необходимости в прокладке проводов, что существенно ускоряет процесс установки, исключает вмешательство в конструкцию или нарушение итоговой отделки дома	необходимость частой замены батареек в элементах управления; связь с базой по радио несколько ограничивает функциональные возможности.
Централизованные комплексы	позволяют осуществлять полный контроль за состоянием и режимом работы всех коммуникаций дома с единого управляющего блока -процессора с большим количеством разъёмов для подключения техники и устройств	способен согласовать и объединить все задействованные элементы помещения	высокая степень зависимости работы от способностей и качества программы, установленной в процессор
Децентрализованные комплексы	представляют собой набор независимых друг от друга микропроцессоров	возможность минимизировать последствия отказа отдельного узла	большое количество отдельных управляющих элементов, что иногда создаёт путаницу и усложняет процесс наладки или настройки
Оборудование с открытым протоколом	управляющие команды, используемые в системе, используются многими производителями	позволяет присоединять устройства от различных производителей, которые смогут быть опознаны процессором и работать под его управлением	возможна необходимость частичной адаптации элементов друг под друга
Комплекты с закрытым протоколом	управление производится на собственном языке, разработанном производителем, и допускает использование только соответствующих устройств или приборов	имеет высокую степень соответствия всех узлов и элементов	не допускает подключения посторонних устройств - они не будут опознаны системой и не смогут работать в связке с ней

Разработка новых, усовершенствованных видов этой технологии происходит непрерывно. Постоянно появляются обновлённые или созданные заново варианты программного или конструктивного решения, способные выполнять более сложные и ответственные задачи.

Преимущества и недостатки

«Умный дом» - сложная и многофункциональная система, несомненно обладающая рядом достоинств:

• Возможность установить в помещении и настроить по собственным параметрам любой её вид, от безопасности до водоснабжения или отопления.
• С первых дней функционирования этот комплекс позволяет экономить до 30% расходов на содержание дома.
• Высокий уровень комфорта.
• Возможность использовать эту систему не только как управляющего, но и как источник развлечения.

В рамках этой технологии можно настраивать не только работу аудио- и видеотехники, но и, например, температуру воды в бассейне

Однако с ней связаны и не самые приятные моменты:

• Высокая стоимость. Это основная проблема, ограничивающая распространение технологии. Расходы на приобретение и монтаж слишком высоки, а выход из строя некоторых узлов системы иногда не подлежит восстановлению по причине неподъёмных цен.
• Сложность прокладки проводов для системы. Эта процедура является весьма трудоёмкой, доступна только на этапе строительства (внутренней отделки). Если заменить систему на беспроводной вариант, её стоимость мгновенно увеличивается в несколько раз.
• Необходимость иметь отдельное помещение или пространство для установки оборудования. Для небольшого жилища этот момент становится не менее проблематичным, чем остальные. Понадобится резервный источник питания, стабилизаторы напряжения, защищающие узлы с блоком управления от перепадов напряжения. Все это необходимо где-то установить, обслуживать или ремонтировать.

Несмотря на существующие сложности, установка этой системы становится все более востребованной и распространённой.

Подготовительные работы перед монтажом своими руками

Прежде чем приступить к непосредственной установке системы, необходимо произвести некоторые подготовительные работы:

1. Выбрать определённый тип, доступный по техническим и финансовым позициям.
2. Создать подробный проект, рабочий чертёж всей системы.
3. Обследовать дом и оценить состояние коммуникаций, их готовность к установке элементов управления и датчиков контроля.
4. Определить наиболее удобное место для монтажа, установки и расположения основных узлов и элементов комплекса.

Некоторые разновидности системы нуждаются в наличии компьютера, на котором устанавливаются необходимые программы, создаётся сайт дома, отображающий схему системы и основные элементы управления. Настройка и регулировка такого комплекса производится с пк, планшета или смартфона.

Подобное расположение иконок, отвечающих каждая за свой «участок», делает управление системой значительно проще

Выполнение подготовки требует чёткого понимания принципов работы, конфигурации, особенностей или устройства выбранного комплекса. Если познаний не хватает, придётся ознакомиться с устройством системы и получить необходимую информацию или отказаться от затеи организовать настолько сложный комплекс, задействуя только свои руки и голову, и обратиться за помощью к специалистам.

Схема «умного дома»

Перед началом работ по установке необходимо составить схему, позволяющую определить все точки монтажа, способы соединения, коммуникации и контроля за элементами.

Схема комплекса включает в себя множество элементов, например, камеры, видеосервер, датчики исполнители

Схематическое изображение позволяет наглядно представить себе конфигурацию, принцип действия системы, определить наиболее ответственные её узлы и участки. Она состоит из трёх основных групп элементов:

• Датчики. Они являются «органами чувств» системы, сигнализирующими об изменениях или обнаруженных нарушениях.
• Исполнительные элементы, механизмы. Эти устройства осуществляют непосредственное воздействие на коммуникации, изменяют режим работы, переключение или регулировку.
• Приборы управления, контроллеры, серверы. Это центральная часть системы, производящая контроль, выполняющая установленные программы и управляющая её функционированием.

Это поможет наглядно представить себе конфигурацию, обнаружить допущенные ошибки, составить спецификацию на состав системы.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Для сборки системы своими руками лучше всего приобрести готовый набор, соответствующий потребностям и возможностям дома или квартиры. Порядок монтажных работ подробно изложен в руководстве пользователя, с которым необходимо внимательно ознакомиться перед началом работ и постоянно сверяться во время практических действий.

Процесс установки комплекса состоит в подключении к центральному процессору исполнительных элементов и датчиков. Порядок действий следующий:

1. Установка датчиков контроля.
2. Монтаж исполнительных элементов - сервомоторов, переключателей, кранов и т.д.
3. Подключение устройств к соответствующим разъёмам платы процессора.

После завершения монтажа производится пробный запуск, настройка системы.

Для некоторых подсистем разрабатываются отдельные небольшие схемы

Рекомендуется начинать с простейших функций и постепенно переходить к более сложным операциям. Сразу программировать многоступенчатые режимы работы не следует, сначала надо отрегулировать, настроить систему при помощи элементарных действий.

Особенности установки в коттедже и квартире

Состав и конфигурация комплекса в значительной степени привязана к типу или размерам помещения.

• Для частного дома, коттеджа или дачи актуальны подсистемы отопления, водо- и электроснабжения, которые нередко используются в автономном режиме.
• Для квартиры, подключённой к централизованным сетям, управление этими элементами сводится к своевременному включению или отключению. Нередко эти элементы вообще не включаются в состав системы.

Количество исполнительных механизмов, задействованных в комплексе, возрастает с увеличением автономности жилища. Чем меньше зависимость от сетевых или прочих ресурсов, поставляемых со стороны, тем больше наполненность комплекса управления, выше его ответственность и значимость для жизнеобеспечения жилища.

Элементы управления: голосовые и ручные

Существует две группы этих элементов:

• Беспроводные. Используют для связи теле- или радиотехнологии.
• Проводные. Присоединяются посредством специального кабеля (иногда - с помощью обычной витой пары), имеют быстрый отклик на команды, высокую степень надёжности.

Управление функциями системы может производиться с разных устройств:

• Пульт управления.
• Панели управления.
• Блок управления, щит - все эти три вида подразумевают использование кнопок или сенсорного экрана.
• Планшет, смартфон, пк - здесь можно задействовать и голосовой способ.

Пульты относятся к беспроводным устройствам и в основном применяются на комплексах с закрытым кодом. Панели управления имеют стационарный тип установки, обычно оборудуются сенсорным экраном.

По желанию заказчика может устанавливаться стационарная система корректировки работы комплекса

Способ коммуникации с исполнительными элементами одинаков для всех видов устройств, поскольку в конечном счёте команды приходят на процессор, который передаёт их определённому механизму.

Монтаж системы «умного дома» доступен подготовленным людям, представляющим себе принципы и особенности устройства комплекса. Неуверенность в своих силах, непонимание каких-либо моментов являются основаниями для обращения к специалистам. Ошибки, допущенные при монтаже этого сложного комплекса на даче или в квартире, могут вызвать серьёзные последствия, поэтому надо реально оценивать свои возможности, чтобы созданная система могла принести лишь дополнительный комфорт.

Умный дом своими руками комплектуется по модулям, каждый из которых подключается к автоматике. Управление пространством дома из любой комнаты и через интернет осуществляется просто и безопасно. Бюджетный вариант автоматики справится с основными задачами по созданию комфорта. Существуют готовые решения по автоматизации оборудования. Одним из них является модульная система на Arduino. Она позволяет подобрать оборудование по собственному усмотрению и установить нужное ПО.

С чего начать?

Основным звеном, которое будет управлять всей системой, является компьютер. Он будет являться сервером нашей системы умного дома. В процессор необходимо подключить специальную плату, на которую будет установлено программное обеспечение. Оптимально решение — приобрести плату Arduino, а на компьютер установить одноименную среду разработки.

Готовые продукты данного производителя по назначению можно разделить на 2 категории — платы Arduino и шилды. Плата представляет собой специальный модуль, главным элементом которого является контроллер. На контроллер записываются необходимые программы для управления умным домом. Шилд — дополнительная плата, которая расширяет возможности. В ней содержится та или иная периферия, которая управляет контроллером. Шилд нужно одевать на контроллер сверху.

Важно: Для каждого модуля плата расширения приобретается отдельно.

Существует стартовый набор Arduino, в котором содержится наиболее часто применяемые компоненты. В комплекте имеется руководство, позволяющее реализовать своими руками 15 автоматизированных проектов. Программный продукт совмещается с Windows, Linux и Mac OS X. Для программирования микроконтроллера используется специальный язык Arduino.

Автоматизация системы отопления

Автоматизации подлежит, как электрическое, таки и централизованное (газовое) отопление. Умный дом своими руками реализовать достаточно сложно. Необходимы знания по электрике и физике. Стандартная отопительная система состоит из котла (газового, электрического, реже твердотопливного), трубопроводов — прямого и обратки. Оборудование подключается к датчикам, информация с которых будет считывать контроллер. Для подключения «умного» отопления понадобится:

• — контроллер Arduino;
• — модуль расширения Arduino;
• — термопара, которая выполняет замер дымовых газов;
• — блоки реле — 4 штуки (по 2 на активатор и насос);
• — дисплей и переходники к нему;
• — водяной термометр цифровой.

Собирается схема на основе вышеуказанных компонентов, готовая плата устанавливается в процессор компьютера. Описание, как собрать Arduino, можно наглядно посмотреть на видео. Для последующей сборки создается проект печатной платы в программе Fritzing, на нее в среде программы устанавливают нужные компоненты. Плата проходит тестирование на работоспособность с помощью ПО. Затем посредством среды разработки Arduino записывается программный код на собранный контроллер.

Важно: В процессе сборки необходимо соблюдать пропорции платы. Технические параметры модулей подбираются строго по схеме.

Код подбирается с учетом подключаемых модулей и возможностей умного дома. Одна схема способна реализовать несколько сложных решений по автоматизации отопления умного дома. Существует множество учебников, позволяющих запрограммировать самостоятельно нужные опции в модуле. Контроллер позволяет менять параметры системы на ходу посредством программирования. Система будет считывать показания датчиков и управлять работой котла.

«Умный» водопровод

Задача умного дома — бесперебойная поставка холодной воды и управление горячей. Автономная система водообеспечения состоит из резервуара, в котором будет накапливаться и храниться вода, и насоса. Бак должен быть рассчитан на суточную норму. Насос закачивает воду из источника, набираться она может в емкость самотеком. Чтобы не было переливов, устанавливают запорные клапаны. Когда количество воды достигнет в баке нужного уровня, залив воды в него прекратится.

Вода из хранилища перекачивается по трубам насосной станцией. Когда открывается кран, давление внутри труб снижается, установка начинает работать. Когда кран закрыт, давление, наоборот, повышается, станция отключается. На водопровод устанавливают фильтры глубокой очистки, на канализацию — многоступенчатые, которые позволяют стоки использовать вновь, например, для полива.

Горячее водоснабжение реализуется с использованием солнечных батарей. Вода нагревается и накапливается в специальном резервуаре. Бак оснащают качественной теплоизоляцией для предотвращения быстрого остывания. В комплект к такому подогреву устанавливают газовое или электрическое оборудование для нагрева воды. Водонагреватель включают, когда нагрев солнечной батареей неэффективен либо исчерпан запас горячей воды. Такая реализация «умного» водопровода позволяет экономить затраты на ее подогрев.

«Умный» полив эффективен на больших участках. Он позволяет снизить затраты и сэкономить время на выполнение орошения. Насосы по команде, отосланной с компьютера, начинают подавать воду по системе трубопроводов. Распрыскивание воды может быть организовано по кругу либо точечно. Все зависит от конструкции установленных форсунок. Они скрываются в зелени растений либо траве и начинают орошать при подаче воды. Система орошения программируется по зонам: одни поливают часто, другие — раз в день либо еженедельно.

В местах разветвления труб устанавливают электромагнитные клапаны, которые препятствуют подачу воды в чужую зону. Клапан открывается только при подаче команды с компьютера. Только тогда в этой зоне будет осуществлен полив. В местах, где требуется необильный полив, устанавливают капельную систему орошения. Здесь главная задача — рассчитать частоту полива так, чтобы растениям было достаточно воды и не было застоя. Накопительный бак устанавливают на возвышенности. Вода поступает по трубам самотеком и попадает в почву через механические дозаторы.

Автоматизированный учет потребления ресурсов

Система «умного» учета реализуется с помощью специальных приборов учета газа, света и воды. Традиционные устройства технически не способны передавать информацию самостоятельно для дальнейших расчетов. На выходах приборов устанавливают клеммы с импульсным выходом. С импульсных выходов счетчиков информация передается в контроллер. Контроллер передает данные в концентратор, где происходит расшифровка импульсов, а затем ПО.

Дальнейший расчет выполняется специальными программами, например, создается таблица расчетов в Excel. Большинство ПО умеет не только рассчитывать стоимость затрат по услугам, но и планировать их на заданный период. Система может подключаться к банку и производить платежи без участия хозяев. Также она сопоставляет соответствие расхода лимитам и корректирует работу оборудования.

Управления мультимедийными устройствами и безопасностью

Система умного дома может управлять работой аудио- и видеопроигрывателей, телевизоров и прочей техники не только из одной комнаты, но и с улицы. Сигнал передается либо по кабельной системе, предварительно установленной в стене, либо по беспроводным сетям. К системе можно подключать дополнительно любое мультимедийное оборудование по Wi-Fi либо Bluetooth. Каждый член семьи в своей комнате будет слушать свой контент и смотреть любое видео без привязки к другим жильцам. Дистанционно либо при помощи панели настраивается одновременно работа нескольких каналов.

Система настраивается так, что при переходе из одной комнаты в другую звук с видео «следует» за человеком. Таким же способом можно настроить работу видеонаблюдения. При переходе из одной комнаты в другую можно следить за происходящим в доме и на улице. Такой симбиоз двух систем необходим, когда в доме есть маленькие дети.

«Умная» акустика может оповещать жильцов о чрезвычайных событиях, например, при утечке воды либо отключении света, показывает по видео, где находятся дети. Мультимедийный комплекс легко подключается к интернету для просмотра домочадцами контента онлайн. Подключение «умного» мультимедийного модуля не является обязательным.

Система безопасности собирается согласно схеме. В процессе сборки учитывают, что несанкционированно ее можно отключить только после разборки корпуса самой платы. Для оповещения используются пожарные извещатели. Для отключения системы рекомендуется устанавливать магнитные выключатели. Они устойчивы к загрязнениям, менее поддаются повреждениям и деформации.

Система «умный дом» представляет собой интегрированное устройство управления всеми сетями инженерии. Благодаря современным технологиям, при помощи которых создаются инженерные системы, можно объединить их при помощи единого центра управления. Если вы не знаете, как сделать «умный дом» своими руками и настроить его работу максимально эффективным образом, можно ознакомиться с подробным описанием особенностей функционирования системы с помощью выложенных в интернете инструкций и видео.

Преимущества использования беспроводных технологий для системы «умный дом»

К основным преимуществам использования системы «умный дом » можно отнести следующие:

• небольшое время установки и отладки схемы - при создании системы не нужно прокладывать провода, за счет этого снижается стоимость расходных материалов и работы
• минимальные повреждения отделки квартиры - использование беспроводных технологий позволяет практически полностью исключить монтажно-строительные работы
• «умный дом» работает при установке датчиков в любых точках - данная особенность позволяет получать наиболее точные показатели состояния каждого объекта
• гибкость конфигурации сети - благодаря отсутствию проводов нет привязки объектов интерьера и рабочих групп к определенному месту
• простота увеличения системы - монтаж новых сенсорных датчиков не влечет за собой глобальных изменений в интерьере
• мобильность системы - систему «умный дом» можно легко демонтировать и перенести на другой объект, например, в случае переезда
• высокая скорость работы и защита данных - современные беспроводные технологии имеют более защищенные протоколы, а скорость их работы очень высокая

Это лишь основные достоинства системы «умный дом», к которым можно также отнести удобство использования, высокий имиджевый уровень, возможность следить за происходящим даже в момент отсутствия (при помощи видео, снятого камерами).

По какой схеме работает система «умный дом»

Структура «умного дома» достаточно проста, но при этом она позволяет охватить максимальное количество необходимых объектов (используются датчики и камеры для съемки видео). Чтобы эффективно обустроить «умный дом», схема должна выглядеть таким образом:

• климатический контроль (отопительная и вентиляционная система, система кондиционирования)
• безопасность (система наблюдения при помощи видео, снятого на камеры, техническая и пожарная безопасность, охранная сигнализация)
• электроприводы (управление воротами, жалюзи, прочим автоматическим оборудованием)
• система развлечений (видео, аудио)
• погода и полив растений

Наиболее востребованным у потребителей является блок управления светом и электрическими нагрузками. Данная функция позволяет не только отключать освещение во всех помещениях одновременно, но и приводить уровень освещенности к необходимому значению (минимум, средний, максимум).

Контроль над климатической обстановкой в жилье позволяет получить необходимую температуру, единожды настроив систему. В дальнейшем «умный дом» самостоятельно будет регулировать работу подсистем инженерии для создания благоприятного микроклимата.

Охранная сигнализация предполагает защиту от проникновения на придомовую территорию, а также непосредственно в сам дом через окна и двери. Чтобы данная система функционировала более отлаженно, по всему периметру устанавливают камеры, которые круглосуточно осуществляют запись видео. Система развлечений предполагает просмотр видео в оборудованных комнатах, а также прослушивание любимых аудио во всех помещениях жилья.

Для чего стоит установить метеостанцию

Для контроля над погодой и поливом растений, необходимо установить метеостанцию локального характера, которая будет информировать жильцов о таких показателях:

• температурные изменения
• уровень влажности
• сила и направление ветра
• осадки

Если уровень выпавших осадков ниже нормативного значения, «умный дом» сможет включить систему полива.

Как правильно создать «умный дом» своими руками

Что можно получить, если знать, как сделать «умный дом» своими руками:

• сбалансированное функционирование всех интегрированных устройств
• детальное протоколирование всего происходящего
• мониторинг работы каждого устройства отдельно, а также системы в целом
• сокращение времени реагирования системы на изменения, а также подробный анализ происходящего
• предотвращение аварийных ситуаций, а также работы по ликвидации последствий
• надежная обратная связь «умного дома» с жильцами
• простота управления

Для установки системы «умный дом» можно приобрести ее уже в готовом виде или ознакомиться с инструкциями, расположенными в интернете (видео, текстовые), в которых расписано, как сделать «умный дом» своими руками.

Как выполняется работа по установке

Что необходимо сделать для создания системы «умный дом» своими руками:

• оборудовать сервер
• настроить веб-сервер
• организовать компьютерное видеонаблюдение для повышения уровня безопасности
• подключить охранные аналоговые веб-камеры и систему сигнализации
• настроить интернет-соединение
• смонтировать сеть при помощи подключенных датчиков и прочих исполнительных устройств
• подключить температурные датчики и систему освещения
• создать управление отопительной системой
• подключить все инженерные сети к единой системе «умный дом»

Прежде чем приступить к созданию «умного дома», необходимо выбрать центральный блок управления (желательно компьютер). Данное устройство поможет обеспечить универсальность и простоту использования системы. При помощи компьютера можно выполнять большое количество разноплановых задач в пределах одной системы, а также мелких подсистем. Благодаря развитости современного оборудования, а также оснащения его наиболее распространенными протоколами, интеграция подсистем в единую систему «умный дом» становится очень простой.

После того как вы определились с устройством управления, необходимо подключить к нему камеры, обеспечивающие запись видео для повышения безопасности жильцов. После таких процедур подключиться к видеонаблюдению можно при помощи удаленного рабочего стола, даже не находясь дома. Помимо камер, необходимо подключить сигнализацию и специальные датчики.

Также к серверу можно подключить 1-wire датчики, при помощи которых можно автоматизировать включение и отключение придомового освещения в зависимости от климатических особенностей; полученную информацию можно использовать для контроля температурного режима внутри квартиры или дома.