Умный дом своими руками 2020

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 18.09.2024

Что такое система Умный дом

Базовый набор аппаратуры позволяет настроить систему освещения: включение или выключение света будет происходить, когда кто-то входит в помещение или выходит из него. В расширенной комплектации смарт-сеть способна управлять сотнями приборов и устройств, относящихся к системам:

общего мониторинга;
внутреннего и внешнего освещения;
отопления и кондиционирования воздуха;
водоснабжения;
фильтрации и канализации;
аварийных источников питания (генераторы, аккумуляторы);
предупреждения аварийных ситуаций (утечки газа, проблем в электросети) и т. п.

В добавок ко всему она способна контролировать работу сигнализации, камер наблюдения, а также множества другого оборудования – бытовой техники, мультимедийной аппаратуры, размещенной по всей квартире или дому.

во-первых, управление системами осуществляется автоматически, а не в ручную;
во-вторых, при отсутствии жильцов все приборы переходят на экономичный режим работы.

Принцип работы и устройство Умного дома

Высокая гибкость – еще одно важное достоинство интеллектуальной системы домашней автоматизации. Благодаря этому владелец получает возможность адаптировать ее к текущим потребностям обитателей дома, а в будущем добавлять дополнительные функции, подключать новые системы и, соответственно, аппаратуру. Возможность расширения зависит от типа выбранной системы:

С закрытым протоколом. Этот тип предполагает использование программного обеспечения, технологий и устройств только от одного определенного производителя. Применение продукции других компаний исключено.
С открытым протоколом. Допускают использование программ, аппаратуры и дополнительных аксессуаров от разных производителей. Как правило, все элементы в такой системе совместимы, хотя выпускаются различными компаниями.

Проводные

Все элементы: датчики, контроллеры, камеры и т. п. соединяются между собой посредством электрических кабелей.

Подобная система характеризуется:

высокой надежностью – отсутствует риск повреждения проводки, поскольку она надежно скрыта;
длительным эксплуатационным периодом — в приборах отсутствуют батарейки, требующие периодической замены;
высокой скоростью отклика – после нажатия кнопки или запуска программы, команды выполняются моментально, без задержек, что избавляет жильцов от ожидания;
отсутствием рисков взлома системы.

Управление оборудованием осуществляется при помощи сенсорной панели, которая выполняет функцию центрального контроллера (принимает поступающие сигналы и запускает новые команды).

Проводные системы рекомендуется устанавливать на этапе ремонта жилья, поскольку требуется прокладка и разводка кабеля. Для монтажа рекомендуется использовать щит (60х150 см). Из-за сложности проекта и схемы расположения приборов ремонтные и монтажные работы целесообразно доверить мастерам. Это позволит избежать ошибок и сохранить дорогостоящую аппаратуру.

Беспроводные

В отличие от предыдущего варианта, в данной системе исполнительный сигнал от управляющего устройства передается не по кабелю, а по выделенному радиоканалу. Это облегчает разработку схемы размещения приборов, позволяет значительно сэкономить на электропроводке и инсталляции. Монтаж не требует предварительной подготовки проекта, да и цена его вполне приемлема.

Беспроводная смарт-система уступает в надежности проводной, поскольку ее нормальное функционирование напрямую зависит от качества связи. На ухудшение сигнала способны влиять:

мобильные телефоны и электроприборы, создающие радиопомехи;
материал, из которого изготовлены стены квартиры или дома:
аккумуляторные батарейки, которые быстро выходят из строя и требуют регулярной замены.

К недостаткам данного варианта можно отнести низкий уровень безопасности системы, поскольку под воздействием радиосигнала внешней связи ее легко вывести из строя.

Ознакомившись с вариантами смарт-систем в зависимости от типа подключения, стоит обратить внимание и на конструкции, классифицирующиеся по принципу работы.

Централизованная

Основу функционирования такой системы составляют режимы программирования, которые предусматривают отправку команд из единого логического модуля. Ключевым устройством является контроллер, в который загружается программа, отвечающая за управление коммуникационными системами и исполнительными устройствами.

Благодаря наличию большого количества выходов, к контроллеру можно подключать различную аппаратуру в зависимости от выбранного сценария и его сложности. Несмотря на популярность централизованного способа управления умным домом, система имеет ряд существенных недостатков:

Зависимость от человека, то есть программиста. Если связь с ним будет утеряна, придется искать другого специалиста и перепрограммировать систему.
Выбор качественного контроллера. Если логический модуль выйдет из строя, система полностью перестанет функционировать.
Высокая стоимость . Она включает не только затраты на оборудование и соединительные элементы, но также на использование услуг программиста.

Децентрализованная

Примерная схема Умного дома

Именно поэтому найти схему размещения аппаратуры, идеально подходящую для конкретных бытовых условий становится крайне сложной задачей. Намного легче отыскать типовой вариант, которые предлагают производители, грамотно доработать, внеся необходимые коррективы и, в результате, получить проект, который будет максимально соответствовать бюджету и пожеланиям владельца дома.

Что необходимо для создания Умного дома

Прежде чем заняться установкой интеллектуальной системы, необходимо создать грамотный проект и приобрести необходимое оборудование. В зависимости от назначения системы и комплекса задач, которые она призвана решать, а также личных предпочтений хозяина жилища набор устройств может отличаться. Однако специалисты выделяют ряд элементов, которые входят в базовую комплектацию.

сбор и анализ информации, поступающей со всех датчиков и приборов, установленных в доме;
определение текущих задач для каждого устройства согласно заданной программе.

Другими, не менее важными и обязательными элементами являются:

мониторы, на которые будет подаваться видеоинформация;
камеры видеонаблюдения;
программы-приложения для мобильных устройств;
облачные сетевые каналы, упрощающие дистанционное подключение и управление аппаратурой.

Дополнительно можно подключить оборудование, входящее в системы освещения, контроля температурного режима, кондиционирования.

Как сделать Умный дом своими руками

Все оборудование для организации умного дома условно делится на три основные категории:

Все компоненты системы подключаются к смарт-системе посредством проводной и беспроводной связи. Первый вариант считается устаревшим, но до сих пор остается самым надежным способом соединения в отличие от второго, который, напротив, менее стабилен. Связь между приборами в этом случае осуществляется посредством Wi-Fi, Bluetooth и других стандартов.

Датчики, видеокамеры и другие элементы

Основные функции в системе умного дома выполняют датчики. Условно их можно разделить на две группы: отслеживающие движение и реагирующие на изменение состояния окружающей среды. Первые используются в охранных целях и реализации интеллектуальной подсветки. К ним относятся:

Тип устройства	Описание
Датчик движения	Реагирует на изменение ультразвукового или инфракрасного поля
Датчик присутствия	Использует аналогичную технологию, но более чувствителен к изменению параметров
Индикатор присутствия	Используется для управления светильниками и бытовой техникой
Извещатель разбитого стекла	Реагирует на звук при разрушении стекол
Фотоэлектрический датчик	Определяет перемещение человека, подходит для установки в дверных проемах или на въездных воротах
Лазерный датчик перемещения	Реагирует на движение даже небольших объектов и характеризуется охватом большого радиуса.
Камеры, микрофоны	Позволяют дистанционно отслеживать события, происходящие в доме

Если датчики движения способны функционировать самостоятельно, сенсоры, реагирующие на параметры окружающей среды работают в совместно с инженерными сетями. В эту группу входят:

Тип устройства	Описание
Внешний температурный датчик	Считывает значения о температуре воздуха вне помещения
Внутренний температурный датчик	Получает данные о температуре внутри дома
Газовый регистратор	Реагирует на утечку газа пронзительным сигналом
Противопожарный сенсор	Реагирует на появление дыма и повышение температуры воздуха в помещении
Датчик давления воды	Контролирует уровень давления в трубах, в случае изменения показателей самостоятельно принимает решение о перекрытии потока
Сенсор протечки	Отслеживает состояние труб и в случае появления воды, подает сигнал
Датчик сырости	Демонстрирует повышенные показатели влажности и указывает на проблемы с отопительной системой
Датчик дождя	Используется на участке во время полива, регулирует подачу воды

Система управления и связи

Разновидность	Функциональное назначение
Система связи	Обеспечивает взаимодействие всех элементов и передачу информации
Система управления	Отвечает за работу всех устройств
Осветительная сеть	Контролирует уровень освещения в помещениях
Сеть электропитания	Осуществляет бесперебойную подачу электричества
Система контроля микроклимата	Включает отопление, вентиляцию и кондиционирование. Регулирует температуру, уровень влажности,
Система водоснабжения	Контролирует подачу воды, очистку канализации
Система безопасности	Включает систему видеонаблюдения и контроля доступа в помещение, охранную сигнализацию.
Мультирум	Контролирует автоматическое включение и отключение аудио и видеоустройств.

Порядок монтажа

Если владелец дома уверен в своих способностях, ему понадобится выполнить следующие этапы работы.

Установить серверный шкаф и проложить сеть кабелей, после чего замаскировать монтажными коробками.
В техническом помещении установить выключатели, разместить оборудование для электроснабжения, подключить автоматику.
Установить систему управления, акустические колонки, в соответствии со схемой произвести монтаж приборов.
Выполнить проверку системы в тестовом режиме для выявления просчетов и недоделок.
На завершающем этапе произвести окончательную настройку аппаратуры, и ввести систему в эксплуатацию.

Сложности в процессе установки

Под ним подразумевают систему, обеспечивающую взаимодействие бытовой электроники, освещения и климатического оборудования, которая призвана повысить уровень энергосбережения, безопасности и комфорта жилища.

В классическом понимании — это автономный комплекс управления всеми системами здания без участия человека на основе заданных условий. В более широком смысле умным домом считают любые системы, позволяющие управлять техникой удалённо и настраивать автоматические сценарии, привязанные к тем или иным событиям.

Из-за очень высокой цены, сложности и необходимости внедрения на стадии строительства первый вариант мало распространён, поэтому рассмотрим второй.

Зачем нужен умный дом

Энергосбережение, безопасность и комфорт — три основные задачи умного дома.

Эффективное использование энергоресурсов достигается за счёт работы освещения, климатического оборудования и другой техники только в присутствии человека. За безопасность отвечают различные сенсоры, фиксирующие протечки воды, запахи дыма и газа, а также способные обнаружить вторжение в дом и сообщить об этом владельцу. Комфорт обеспечивается возможностью управления со смартфона и работой автоматических сценариев.

Как устроен умный дом

В состав умного дома входят десятки различных компонентов, но все они делятся на три типа: контроллер, умная техника и сенсоры. Сердцем системы является основной блок, который ещё называют хабом, или шлюзом. К нему по кабелю или беспроводным протоколам связи подключаются датчики, кнопки, камеры и различные домашние гаджеты.

Шлюз соединяется с сервером, на котором хранятся все данные с устройств и выполняются сценарии. Серверы бывают локальными и облачными. Первые требуют установки на отдельный ПК, но работают без интернета. Вторые — избавляют от дополнительного звена в цепи, но зависимы от подключения к Сети. Кроме того, некоторые локальные решения поддерживают хабы нескольких типов, что позволяет объединить в единую инфраструктуру умные устройства разных производителей.

После первичной настройки всё вышеописанное остаётся за кадром и взаимодействие с системой осуществляется через приложения на смартфоне или компьютере, которые связываются с сервером.

Что умеет умный дом и как это работает

В зависимости от установленных модулей и настроенных сценариев возможности умного дома почти безграничны. Как правило, в базовых системах есть управление освещением и розетками, а также функции домофона и охранной сигнализации. Более продвинутые комплексы могут похвастаться реализацией управления климатом и вентиляцией, пожарной сигнализацией, контроля утечек воды и газа.

С помощью сценариев легко настроить заваривание кофе по утрам, а также использование жалюзи в солнечный день и открывание гаражных ворот по приезде домой. Умный дом будет автоматически поливать домашние растения в зависимости от состояния почвы, а когда вы уйдёте на работу, даст пылесосу команду убраться.

Вся магия происходит на сервере, куда стекаются данные с хабов, к которым в свою очередь подключены компоненты умного дома.

Управлять процессами можно через мобильное приложение, с помощью универсального пульта либо просто голосом, используя интеграцию с Siri, ассистентом Google или другим виртуальным помощником. При этом почти всегда остаются дублирующие механические кнопки для ручного управления приборами.

Как собрать умный дом

1. Выберите контроллер

На рынке доступны десятки различных систем умного дома, которые отличаются друг от друга ценой, экосистемой устройств и возможностями масштабирования. Выбирайте основываясь на этих параметрах.

Наибольшей популярностью пользуются решения с доступным ценником, обширной базой поддерживаемых девайсов и дружным сообществом. В России среди всех прочих выделяются следующие системы.

Xiaomi

У известного китайского бренда есть сразу несколько хабов в виде розеток, отдельных приборов, а также специальных версий с поддержкой определённых платформ, например Apple HomeKit.

Главные плюсы умного дома Xiaomi — самая большая экосистема устройств и лучшее соотношение цены и качества. Среди минусов — привязка к китайскому языку и сервисам.

Rubetek

Относительно доступная отечественная разработка с не очень обширным семейством умных устройств. Последнее отчасти компенсируется возможностью масштабирования за счёт компонентов, работающих по распространённому протоколу Z-Wave.

К преимуществам Rubetek можно отнести хоть и не официальную, но интеграцию с Apple HomeKit прямо из коробки, а также русскоязычную поддержку.

Яндекс

Raspberry Pi

Более сложный, но гибко настраиваемый и доступный вариант, предполагающий разворачивание на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi платформы MajorDoMo или другого программного хаба.

2. Определитесь с набором датчиков

Чтобы сделать свой дом умнее, понадобятся розетки, лампы, различные датчики и другие приборы. Начинать лучше с малого — базовых компонентов, которые продаются вместе с хабом. Такие варианты поставки наиболее выгодны по цене и есть у большинства производителей.

Если понимание требований к умному дому сложилось ещё на этапе внедрения, можно сразу приобрести все необходимые сенсоры и устройства для автоматизации. Однако это вовсе не обязательно, поскольку любые платформы при надобности легко масштабировать в пределах своей экосистемы.

3. Установите и включите компоненты

Все современные системы работают по беспроводным каналам связи, поэтому их легко смонтировать без ущерба для ремонта и дизайна жилища.

Большинство элементов не требуют подключения к электросети и работают от литиевых батареек-таблеток, которых хватает примерно на год. Небольшие модули крепятся на двусторонний скотч, устройства покрупнее остаются в розетке или монтируются на стену шурупами.

Процедура предельно проста и занимает пару минут. Всё, что нужно делать, — это следовать инструкции. В некоторых случаях перед креплением компонентов требуется отсканировать QR-код на обратной стороне с помощью фирменного приложения.

4. Настройте систему

Как правило, все настройки осуществляются через мобильное приложение, которое загружается по QR-коду. Для добавления хаба и других компонентов следуйте подсказкам. Обычно нужно зажать кнопку на устройстве и выбрать его в приложении из списка.

После подключения выберите Wi-Fi-сеть и укажите расположение текущего устройства в доме.

5. Добавьте сценарии автоматизации

Просто включать и отключать розетки или лампы неинтересно. Чтобы система действительно оправдывала звание умной, необходимо настроить сценарии действий, которые будут запускаться при заданных условиях.

Инженер-механик, хорошо разбираюсь в технике и технологиях. Более 10 лет пользуюсь Mac и iPhone, знаю всё об экосистеме и продуктах Apple. Не только пишу, но и умею и люблю работать руками. 3 года трудился автослесарем, машину чиню только сам. Спроектировал и с нуля построил дом своими руками, накопив по ходу немало опыта. Обожаю олдскульные видеоигры и комиксы, играю на гитаре.

Какие устройства можно купить, чтобы сделать собственный “умный дом” без переплаты за установку готовой системы? Рассказываем подробно.

С чего начать?

Умный дом — это очень широкое понятие, и реализовать свою задумку можно с помощью разных технических решений.

Системы умного дома бывают проводными и беспроводными. Если вы планируете постройку частного дома, можно рассмотреть создание по-настоящему кастомизированной проводной системы. Она снижает вероятность ошибок, связанных с разрядившимися аккумуляторами и перебоями связи у интернет-провайдера.

Такой умный дом может быть очень гибким, а инфраструктура — совсем незаметной, спрятанной за плинтусами и электрическими щитками. Однако подобный умный дом нужно проектировать заранее — на этапе организации проводки в жилище. Кроме того, стоимость таких встроенных решений значительно выше, чем набора техники (на Авито установку такого умного дома предлагают от 2000 до 5000 рублей за кв.м.). Встроенные решения скорее относятся к строительным работам, чем к покупке гаджетов, поэтому в большинстве случаев обычные пользователи отдают предпочтение покупке техники, которую можно установить в уже отделанной квартире или доме.

Доступные решения – какие они

На сегодняшний день можно выбирать между следующими предложениями:

специализированным оборудованием китайского производства и мобильными API приложениями, уровень надежности которых можно улучшить за счет также производимого в Китае недорогого оборудования российского производства и различных настольных систем;
российскими комплектующими, которые позволяют собрать практически сколь угодно сложное решение Умный дом с требуемым уровнем надежности и защитой, сделанной своими руками с самостоятельно программируемыми функциями на базе ПК, расширяемую по модульному принципу;

Умная квартира или небольшой дом: как сделать свой быт более комфортным?

Доступные технологии и их особенности

Wi-Fi и Bluetooth – два стандарта ближней радиосвязи, которые отличаются небольшим радиусом действия и используются в системах домашней автоматизации. Bluetooth может применяться только если между управляющим модулем и устройством не более 10 м, а на практике – не более 3-5 м. Дальность беспроводной передачи Wi-Fi зависит от передатчика и конкретных условий установки, радиосигнал плохо пропускают бетонные перекрытия.

управление включением и выключением бытовых приборов и устройств;
сенсорные системы;
оборудование для управления освещением;
устройства для мониторинга и охраны – сигнализации и видеокамеры;
API-приложения для смартфонов, доступные бесплатно на Google Play;
сетевые облачные приложения, упрощающие подключение и управление домашними приборами.

Sonoff WiFi Wireless Smart Switch for Smart Home

Sonoff выпускает Wi-Fi реле для дистанционного управления бытовыми приборами со смартфона. Устройство устанавливается на линию с одним или несколькими электроприборами, позволяет включать и выключать подачу электроэнергии со смартфона с помощью мобильного приложения.

Преимущество этого устройства в том, что оно всегда доступно Online, может подключаться через телефонную сеть (PTSN) и позволяет задавать индивидуальную программу работы с помощью 8 встроенных таймеров. Через реле можно управлять работой любого бытового прибора мощностью до 2.2 кВт с помощью мобильного приложения eWeLink, доступного на Google Play IOS и Android.

Продукция Sonoff доступна также в России. Цена в Китае составляет около 6 долларов (без пульта дистанционного управления), в России – 2000 рублей (с пультом). Реле предлагается в двух вариантах на 10 А и 16 А, во втором случае кроме всевозможных бытовых приборов к мобильному приложению может быть подключен котел.

Аналогично работают другие модели электрофурнитуры, позволяющие подключать сразу несколько приборов, например, Sonoff Sensor-AM2301. Причем управление реализуется с разными значениями таймеров.

Производителем выпускаются три модели Wi-Fi реле Sonoff:

Sonoff World On – Wi-Fi реле с подключением к мобильному приложению (для бытовых приборов и камер);
Sonoff World On TF – Wi-Fi реле с датчиками, например, для системы климат контроля (для котлов и кондиционеров);
Sonoff World On RF – Wi-Fi реле с дистанционным управлением, например, для ворот и дверей с магнитными замками.

Sonoff выпускает также сенсорные выключатели-диммеры для приборов освещения с плавной регулировкой, которые одновременно можно подключить к Wi-Fi и мобильному приложению.

Роутер Broadlink для домашней автоматизации

Чтобы устройства были доступны в Интернет их нужно подключить одним из доступных способов. Одним из удачных и недорогих вариантов можно считать роутер для домашней автоматизации Broadlink, поддерживающий 4 типа беспроводной связи WI-FI, IR, RF и 4G.

С его помощью можно подключить все домашние устройства через сим-карту к мобильному интернет. Лучше выбирать услуги оператора с новой инфраструктурой средств связи, в частности, один из пакетов МТС с помегабайтной тарификацией.

Оборудование XIAOMI Умный дом

Сенсорные выключатели Lilovo

Сенсорные выключатели Lilovo работают только с пультами дистанционного управления. Их ключевой особенностью является возможность плавной регулировки освещения, элегантный дизайн и разные цветовые решения. Выключатели этой фирмы могут использоваться для включения и выключения бытовых устройств без подключения к интернет.

Wi-Fi реле российских производителей

В Китае можно приобрести продукцию российских производителей, осуществляющих сборку электрофурнитуры на китайской базе. Российские Wi-Fi реле Smart Home DC доступны по меньшей стоимости, чем Sonoff, и считаются более надежными и безошибочно улавливающими сигнал. Потребительский недостаток реле Smart Home в отсутствии пластикового корпуса, но это самый простой, надежный и недорогой способ интеграции бытовых устройств.

API-приложения для смартфонов на Google Play

На Google Play можно скачать еще целый ряд мобильных приложений для подключения приборов домашней автоматизации, отличающихся разным уровнем универсальности и стабильности.

Облачные системы для управления устройствами

Стационарные пакетные предложения в защищенной облачной среде или для ПК рассчитаны на автоматизацию загородных домов, общественных зданий и учреждений. Такое приложение гарантирует высокий уровень безопасности и надежности.

Sharp Cloud Smarthome System – развитая облачная система для автоматизации домов, на ней может быть построена сколь угодно сложная система автоматизации как дома, так и целого квартала;
Cloud Based IoT Platform GO+ – российская бесплатная платформа с малым количеством пользователей.

Российские комплектующие для Умного дома: безопасность и надежность для больших домов

Видеоинструкции по сборке и эксплуатации Умного дома

Заключение

Описанное нами оборудование позволит создать различные решения по автоматизации жилых помещений и приусадебных хозяйств, начиная от недорогих бюджетных решений для квартир, заканчивая полной автоматизацией больших загородных домов. Стоит отметить, что сейчас не развиваются веб-платформы по управлению устройствами домашней автоматизации из-за проблемы концепции.

Покупателям предлагают установить локальные системы на базе ПК или создать частные облака, управляемые готовыми приложениями. Пользователь может выбрать для себя и собрать сам наиболее подходящий вариант автоматизации квартиры или дома.

Читайте также: