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.

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

Приклад побудови розумного дому за допомогою технології Х10

Основні функції "розумного дому"1:

1. Охорони
   1. Охорона від проникнення
   2. Імітація присутності
   3. Периметральний контроль
   4. Відеоспостереження
   5. Тривожна кнопка
   6. Постановка та зняття з охорони
2. Безпеки
   1. Захист від протікання води
   2. Запобігання витоку газу, організація провітрювання
   3. Пожежобезпека
3. Комфорту
   1. Упровління температурою по кімнатах
   2. Регулювання рівня яскравості світла
   3. Управління освітленням по сценаріям та таймерам
   4. Управління з дистанційного пульта
4. Сервісу
   1. 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

Приклад побудови розумного дому за допомогою технології Х10

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. Якщо ж говорити про конкретні цифри, то порядок витрат може бути такий: наприклад, на побудову більш-менш повної системи автоматизації на основі технології Instаbus міської квартири площею від 100 м2, тільки в частині устаткування йде мова, як правило, про суми порядку 80–120 євро за м2 і вище. Причому, вартість досить швидко рухається в напрямку «і вище» при збільшенні кількості сервісних опцій і «щільності» точок керування. При цьому, чим більше площа об’єкту, тим менше вартість проекту на одиницю площі й навпаки.

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%;

Економія виходить за рахунок:

• Зниження витрат на придбання устаткування у зв’язку з багатофункціональним використанням технічних засобів.
• Зниження вартості володіння системою у зв’язку з більш повним завантаженням устаткування й оптимізацією функцій персоналу.
• Зниження витрат на монтаж всієї системи.
• Підвищення надійності всієї системи життєзабезпечення будинку, що дає можливість планувати ремонти, модернізації будинку й т.п. заходи з мінімальним бюджетом.
• Зниження споживання електроенергії й тепла, за рахунок оптимального режиму роботи приладів.

По оцінках експертів економія при проектуванні всіх систем «розумного будинку» одночасно, становить 30–35%, у порівнянні з варіантом, коли всі підсистеми «розумного будинку» розробляються окремо, а потім поєднуються. Економія підприємства на постійних витратах може досягати 30%, а середній період окупності капіталовкладень в інфраструктуру будинку становить 2–3 роки.

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.

Посилання

1. http://melask.com.ua
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Умный_дом
3. http://www.inteldim.lviv.ua
4. http://uk.wikipedia.org/wiki/Розумний_дім
5. http://www.jeybud.com.ua
6. http://sofit.com.ua