Умный дом своими руками строим интеллектуальную цифровую систему в своей квартире
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 05.10.2024
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.
Одно из главных преимуществ собственноручного Smart home — это создание комплектации, отвечающей потребностям конкретного дома, без переплаты за бесполезные опции. Такую интеллектуальную систему легко модернизировать. Кроме того, самостоятельная установка снижает стоимость всей конструкции примерно в 3 раза по сравнению с готовыми решениями. Но требует времени, определенных знаний и четкого планирования.
Что нужно знать для создания умного дома своими руками?
Для реализации проекта умный дом абсолютным преимуществом будет наличие технического образования, а именно:
- Базовых понятий в электрике.
- Знания принципов построения автоматики.
- Практических навыков системного программирования в операционных системах.
- Четкое понимание алгоритмов работы используемого оборудования.
Первые шаги
Строительство умного дома начинается с создания схемы проекта, в которой необходимо отразить все детали обустройства интеллектуальной системы. Исходя из полученного проекта, можно составить смету и рассчитать итоговую стоимость проекта.
Второй этап: подбор и покупка необходимого оборудования. Это различные датчики, контроллеры, кабели, провода, камеры видеонаблюдения. Здесь важно определиться с ядром автоматизации — что это будет: роутер или какое-то другое сетевое устройство.
Третий этап: прокладка кабелей, установка оборудования и объединение всех имеющихся элементов в общую логичную систему с последующим пробным запуском компонентов и всей системы в целом.
Четвертый этап — программирование и настройка системы.
Подводные камни
- Следует понимать, что умный дом — дорогое удовольствие. Даже если большую часть работ: монтаж, программирование, настройку выполнять самостоятельно, в любом случае придется потратиться на дорогостоящее оборудование и комплектующие.
- Установку системы умного дома рекомендует осуществлять на этапе проведения ремонтных работ, на этапе проектирования и разработки инженерных систем. Это позволит установить систему без повреждения отделки помещений.
- В результате банальной технической ошибки, допущенной на этапе проектирования, можно получить систему, которая просто не будет работать, либо давать сбой.
Подводим итоги
Несмотря на то, что процесс создания системы умного дома довольно трудоемкий и сложный, в мотивационных условиях его успешная реализация становится возможной. Для этого необходимо обладать определенной суммой денежных средств, которая зависит от площади жилого помещения и модификации системы, а также располагать определенными навыками и свободным временем.
Вместо заключения предлагаем вам посмотреть видео
Всем привет! Когда в прошлом году я начал делать ремонт в своей квартире, то задумался над таким вопросом, как умный дом.
Что же такое умный дом? По сути, это просто означает, что вы используете устройства, подключенные к интернету, для удаленного мониторинга и управления различными системами и приборами в вашем доме.
Если вы не знаете, как создать или даже начать обустройство умного дома, вы пришли в нужное место.
Мы поговорим о продуктах, с которых стоит начать свой умный дом, вы узнаете, что не так страшен черт как его молюют в дополнении к тому, что большинство этих продуктов весьма доступны.
Мы пройдемся по всем этапам создания умного дома. Узнаем, что технологии могут предложить нам в 2021 году.
В первой части мы посмотрим на все девайсы, которые я собираюсь использовать в своей умной квартире.
Во второй части мы будем заниматься непосредственно их установкой и настройкой.
И наконец, в третьей части будет самое интересное, мы пропишем различные сценарии и выясним насколько же упрощает жизнь - умный дом.
Но я думаю и на этом мы не остановимся, а продолжим делать умный дом, затестив всякие девайсы, например, умную видеокамеру наблюдения.
Поехали!
Итак, я выбрал систему умного дома от знаменитого бренда Легран . Почему?
Ассортимент . От умных розеток до различных микромодулей для управлением освещением, которые превращают мир фундаментальной электрики в систему умного дома. Я не хочу вешать модули на домашние розетки или вкручивать в светильники умные лампочки. Вместо этого я хочу сделать сами розетки и светильники - умными.
У Легран есть целая серия устройств под названием Netatmo. Они все отличаются высокой технологичностью. Всеми можно управлять как с приложения, так и с помощью голоса. Ассортимент распространяется на категории безопасности, климат контроля, атмосферы, розеток, света и так далее.
Во-вторых. Все устройства Легран объединяет красивый дизайн в современном стиле от минимализма до классики. И так как я делал ремонт в своей квартире с нуля, для меня это было важно, чтобы система не наносила эстетический вред фурнитуре.
И что еще очень важно, система умного дома Легран совместима с популярными голосовыми помощниками – Алиса, Apple Siri, Google Ассистент и Amazon Alexa. Какой из этих помощников выбрать - это отдельная тема для разговора, но сейчас важно лишь то, что у нас есть выбор.
Шлюз
Этот хаб может управлять до 100 устройствами. Вся система работает по протоколу Zigbee. Это означает, что каждое проводное устройство увеличивает зону действия всей сети.
При отсутствии WiFi вся система продолжает работать как обычная электрика, что также является большим плюсом системы, то есть устройства прекрасно коннектятся друг с другом напрямую, минуя шлюз или роутер и вы не будете зависеть от интернета.
Шлюз будет устанавливаться в обычную монтажную коробку, как розетка, и сверху он декорируется белой накладкой, благодаря чему вся конструкция выглядит стильно и цельно. Мне очень нравится.
Каким бывает умный дом
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:
Разумеется, это удобно далеко не всем. Потому всё большей популярностью пользуются устройства, имеющие несколько иную конфигурацию:
Что входит в систему Smart Home
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.
Многие датчики в силу своего малого энергопотребления легко сделать независимыми от внешнего источника тока – в этом случае они оснащаются аккумулятором или литиевой одноразовой батарейкой, которой хватает на год или два.
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.
Датчик посылает сигнал на контроллер – контроллер интерпретирует полученные данные с актуальной программой и даёт команду исполнителям – актуаторы выполняют приказ с контроллера, осуществляя какое-либо действие.
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.
Регистрирующая аппаратура
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.
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.
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.
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.
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.
Датчик открывания дверей. Устройство состоит из двух половинок: она вешается на полотно (саму дверь), другая на дверной косяк (или оконный проём).
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.
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.
Что касается датчика утечки газа, то его ставят обычно в частные дома, оснащённые отопительным газовым котлом.
Актуаторы
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.
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.
Выключатели. С помощью эти устройств задействуют сценарии освещения и другие действия для системы умного дома.
Электромеханические движители. К этому классу относятся устройства, отвечающие за различные действия, связанные с перемещением в пространстве.
К таким, например, причисляют привод рулонных штор или жалюзи, запорную арматуру водопроводной воды и многие другие устройства.
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.
Читайте также: