Розумний дім
Розумний дім (англ. smart home МФА: sma: t haus , також англ. intelligent building) – житловий будинок сучасного типу, організований для проживання людей за допомогою автоматизації та високотехнологічних пристроїв. Для визначення високо-технологічних особливостей приміщення також вживають терміни: intelligent building, smart-house, digital home. Під «розумним» будинком слід розуміти систему, яка забезпечує комфорт (у тому числі безпеку ), і ресурсозбереження для всіх користувачів. У найпростішому випадку вона повинна вміти розпізнавати конкретні ситуації, що відбуваються в будинку, і відповідним чином на них реагувати: одна з систем може управляти поведінкою інших за заздалегідь виробленим алгоритмам. Особливістю smart-home є керування з пульта, на котрому людина може натиснути одну-єдину клавішу з метою створення певної обстановки. При цьому, сама система мульті-рум аналізує навколишню ситуацію та параметри усередині приміщення, та, керуючись власними висновками, виконує задані користувачем команди із відповідними налаштуваннями.
Зміст
Історія
У 1995 році розробники технологій Java передрікали одним з основних призначень для цієї технології збільшення інтелекту побутових приладів - наприклад, холодильник сам буде замовляти продукти з магазину. Промислового поширення ця ідея не отримала, але такі компанії, як Miele і Siemens , вже випускають побутову техніку з можливістю включення в «розумний дім».
Восени 2012 року компанія Panasonic анонсувала повномасштабне виробництво систем управління енергією SMARTHEMS, призначених для «розумних будинків». Panasonic обіцяє ввести сумісність з системою HEMS у всю лінійку своїх побутових приладів , таких як: кондиціонери , «розумна» кухонна техніка і системи гарячого водопостачання EcoCute. Нова система AiSEG дозволяє зв'язати все обладнання і домашні пристрої в єдину мережу, організувавши відображення інформації про: роботу сонячних батарей, витрати електрики, газу і води, і автоматично контролювати роботу побутових приладів за допомогою протоколу ECHONET Lite.
Ідеї більш розвинені до понять сучасних систем автоматизації будинку були продемонстровані на ярмарках у Чикаго (1934) та Нью-Йорку. У “великому яблуці” трохи пізніше (1964-65), представили плани електрофікованих та автоматизованих приміщень. У решті-решт перший серйозний аналог розумного дому з’явився у 1966 році. Це була експериментальна система домашньої автоматизації – “домашній комп’ютер Эхо IV”. Його винахідник - Джим Сазерленд, інженер компанії en:Westinghouse Electric. Його технологія була приватним, некомерційним проектом. Перші "дротові будинки" були зведені американськими винахідниками-любителями у 1960-х, але вони були суттєво обмежені можливостями тогочасних технологій.
Уперше термін "розумний будинок" був вигаданий Американською Асоціацією Housebuilders у 1984 році. Із винаходом мікроконтролерів, вартість на електро-прилади швидко падала. Ця ж установа зазначила, що таке помешкання відмінне від звичайного своєю здатністю забезпечувати продуктивне та ефективне використання робочого та житлового середовища.
Функції
Основні функції "розумного дому"1:
- Охорони
- Охорона від проникнення
- Імітація присутності
- Периметральний контроль
- Відеоспостереження
- Тривожна кнопка
- Постановка та зняття з охорони
- Безпеки
- Захист від протікання води
- Запобігання витоку газу, організація провітрювання
- Пожежобезпека
- Комфорту
- Упровління температурою по кімнатах
- Регулювання рівня яскравості світла
- Управління освітленням по сценаріям та таймерам
- Управління з дистанційного пульта
- Сервісу
- Зміна параметрів системи з компю'ютера, смартфону, планшету
Основні системи "розумного дому"
Система опалення, вентиляції та кондиціонування
Система опалення, вентиляції та кондиціонування (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC) забезпечує регуляцію температури, вологості і надходження свіжого повітря. Крім цього, HVAC економить енергію за рахунок раціонального використання температури середовища. Підсистеми:
- керований через мережу кондиціонер
- механізми автоматичного відкриття / закриття вікон для вступу холодного або теплого повітря в відповідний час доби
- очистка повітря
- зволоження осушення повітря
- нагрівання і охолодження повітря
Система освітлення
Система освітлення (Lighting control systems, LCS) контролює рівень освітленості в приміщенні, для економії електроенергії за рахунок раціонального використання природного освітлення. Підсистеми:
- автоматика для включення / вимикання світла в заданий час доби
- датчики руху для включення світла тільки тоді, коли в приміщенні хтось перебуває
- автоматика для відкриття / закриття віконниць, жалюзі, для регулювання прозорості спеціальних шибок.
Система безпеки
У систему безпеки та моніторингу входять наступні підсистеми:
- система відеоспостереження
- система контролю доступу в приміщення
- Охоронно-пожежна сигналізація (у тому числі контроль витоків газу)
- Телеметрія - віддалене спостереження за системами
- Система захисту від протікання - автоматичне блокування водопостачання при витіку і затоплення приміщення. Складається з контролюючого пристрою, спеціальних кранів і датчиків, виявляючи затоплення (Аквасторож, Neptun, Гідролок та інші)
- GSM-моніторинг - віддалене інформування про інциденти в будинку ( квартирі , офісі , об'єкті) і керування системами будинку через телефон.
Платформи і протоколи
Існує кілька платформ і протоколів, за допомогою яких зв'язуються підсистеми "розумного дому"2:
LanDrive2 - це універсальна платформа для побудови класичних шинних розподілених систем управління в системах «розумний дім», в автоматизації будівель, створена російською компанією INSYTE на базі протоколу Modbus / RTU.
TELETASK (шина / протокол AUTOBUS) - система домашньої автоматизації для будівель і приміщень, де людина перебуває тривалий час (квартира, котедж, офіс, готель тощо)
EIB / KNX (European Installation Bus - «Європейська інсталяційна шина»).
Smart-bus - бюджетні розподілені системи «розумний дім». Відкритий протокол на основі RS-485 інтерфейсу розроблений і запатентований міжнародною корпорацією Smart Home Group.
Helvar - для систем керування освітленням використовує протокол DALI і DSI.
X10 - використовує силову проводку, для сигналізації та управління, при цьому сигнали передаються короткими спалахами високої частоти, що представляють цифрову інформацію. Також можлива передача сигналів по радіоканалу. X10 був розроблений в 1975 Шотландської підприємством Pico Glenrothes, для дистанційного контролю домашніх пристроїв і устаткування. X10 була першою технологією домашньої автоматики і до цих пір залишається дуже популярною.
Z-Wave - це бездротова радіо технологія, розроблена спеціально для дистанційного керування. ONE-NET - відкритий протокол бездротової мережі передачі даних, розроблений для цілей автоматизації будівель та управління розподіленими об'єктами.
1-Wire - двонаправлена шина зв'язку для пристроїв з низькошвидкісною передачею даних, в якій дані передаються по ланцюгу живлення (тобто всього використовуються два дроти - один для заземлення , а другий для живлення і даних; в деяких випадках використовують і окремий провід живлення). Розроблено корпорацією Dallas Semiconductor.
Вартість та економія
В цілому розподіл витрат на систему автоматизації залежно від її функцій виглядає приблизно в такий спосіб6:
- 20% — освітлення;
- 15% — клімат;
- 2% — контроль протікання;
- 1% — контроль загоряння;
- 8% — відеоспостереження;
- 5% — рольставні;
- 5% — керування по мережі GSM;
- 7% — розробка проекту;
- 17% — монтаж;
- 20% — пусконалагоджувальні роботи, програмування.
Ці процентні співвідношення можуть змінюватися залежно від важливості тієї або іншої системи для замовника, а також технологій, що використовуються для реалізації проекту.
Орієнтовна вартість реалізації проекту "Розумний будинок" для однокімнатної квартири складе від 2,6 тис. євро; для трикімнатної - від 4,2 тис. євро до 15 тис. євро; для двоповерхового котеджу - від 8,9 тис. євро і до безкінечності. Плюс вартість робіт, яка, за даними деяких компаній, складає 20-40% вартості устаткування.
Згідно даним закордоної статистики, технології розумного дому дають змогу знизити:
- експлуатаційні витрати — до 30%;
- платежі за воду — до 41%;
- платежі за електроенергію — до 30%;
- платежі за тепло — до 50%;
І якщо зараз вигода від застосування інтелектуальних систем керування будинком, якщо до того ж урахувати вартість устаткування, не настільки очевидна, то згодом вона буде особливо помітна. При експлуатації будинку протягом 40 років основні статті витрат (89%) становлять енергоресурси, водопостачання, ремонт устаткування й оплата праці інженерів. Впровадження інтелектуальних систем, за словами експертів, дозволяє скоротити витрати на ремонт устаткування наполовину — за рахунок можливості прогнозувати ступінь спрацювання устаткування й рішення цієї проблеми на профілактичному рівні.
Компанії розробники
На українському ринку для систем "розумний будинок", в основному, використовують устаткування іноземного виробництва. Практично всі великі світові розробники IT-устаткування, побутової техніки і електронастановних виробів пропонують споживачам широкий спектр продукції, призначеної для створення системи "розумний будинок". В основному це такі відомі компанії: ABB, MERTEN, GIRA, JUNG, SIEMENS (все - Німеччина), AMX Corporations, Apex Whole House Control&Security, CRESTRON, CRYDOM, DALLAS SEMICONDUCTOR, LUTRON, HONEYWEL (все - США), Philips (Голландія) і багато інших. Також для управління аудіо і відеоапаратурою зокрема використовуються сенсорні панелі AMX і Crestron.5
За приблизними підрахунками в Україні працює близько 100 компаній, що надають послуги із створення проектів "Розумний будинок". В основному вони зосереджені в крупних містах або обласних центрах України, де вже існує платоспроможний попит на їх послуги.
Найбільша кількість компаній зосереджена в Києві і містах-мільйонниках. Серед компаній, що надають послуги із створення проекту "Розумний будинок" наступні: ЗАТ "ЕЛАКС" (Харків), "Евросистемс" (Київ), компанія VIP Technology (Київ), ТОВ ПКП "Промлес" (Дніпропетровськ), компанія "Пронет" (Київ), компанія "Хай-тек Хаус" (працює через дилерську мережу в Харкові і Львові), ЧП "Ковчег" (Київ), ТОВ "Трансат" (Київ), компанія "Авісат", київський офіс компанії Honeywell і багато ін.
Компанії, що надають послуги з проекту "Розумний будинок", забезпечують весь спектр послуг із створення і технічного супроводу систем домашньої автоматизації.
