100 функций Умного дома

100 функций Умного Дома:

Система электропитания и освещения

• Управление энергосбережением (экономия до 40%)
• Управление уровнями освещения во всех комнатах
• Управление освещенностью в зависимости от времени года или суток
• Имитация присутствия хозяев (охранная функция)
• Управление проходными зонами (лестничные проходы)
• Следящий свет
• Управление шторами и жалюзи с электроприводом
• Управление вентиляторами
• Система бесперебойного электропитания (резервный ввод)
• Система аварийного электропитания (дизель-генератор)
• Автоматическое отключение части электросистемы
• Система автоматической стабилизации напряжения
• Дизайн света внутри помещения (сценарии света совмещенные с другими действиями)
• Дизайн света вне помещения (архитектурный дизайн света)
• Управление люминесцентным светом без влияния на его цветовую окраску

 

Система аудио- и видеотехники Мультирум

• Централизованное озвучивание всех комнат с индивидуальным источником и уровнем громкости
• Централизованная разводка видеосигнала в все комнаты (телевидение, спутники, DVD, видеомагнитофон, видеокамеры и т.д.)
• Единый централизованный банк аудио-видеоинфортмации на CD, DVD, HD, HDD
• Автоматическое приглушение музыки при поступлении телефонного, дверного звонка
• Система интеркома (аудиосвязь различных комнат, система оповещения)
• Следящий звук
• Автоматическая система выведения предупреждающих сообщений на экран.
• Система озвучивания специальных помещений (улица, сауна, бассейн и т.п.)

 

Система приема эфирного и спутникового телевидения

• Прием вещательного телевидения
• Прием спутникового телевидения
• Прием/передача цифровых потоков данных (Internet)
• Управление спутниковыми ресиверами из различных помещени
• Управление отображением на телевизоры с видеокамер

 

Система приема эфирного и спутникового телевидения 

• Прием вещательного телевидения
• Прием спутникового телевидения
• Прием/передача цифровых потоков данных (Internet)
• Управление спутниковыми ресиверами из различных помещений
• Управление отображением на телевизоры с видеокамер 

Система домашнего кинотеатра

• Управление всеми устройствами домашнего кинотеатра
• Организация макрокоманд для специальных функций
• Автоматическое управление экраном и шторами затемнения

 

Компьютерные системы

• Управление всеми системами через Internet
• Управление всеми системами с любого компьютера в доме
• Получение картинки с любой камеры видеонаблюдения через Internet
• Чтение полученных электронных сообщений с любой сенсорной панели и другие

 

Система охранно-пожарной сигнализации

• Имитация присутствия хозяев
• Уровневая постановка на охрану (ночь цоколь и 1-й этаж на охране)
• Автоматическое открытие будки собаки при проникновении
• Голосовое оповещение в случае срабатывания датчиков

 

Система видеонаблюдения

• Оборудование камер управляемыми устройствами позиционирования
• Оборудование камер наблюдения датчиками для автоматического реагирования
• Заведение сигнала с камер наблюдения в систему мультирум или в телевизионный канал
• Автоматическое наведение камер на точку проникновения или транспорт

 

Система вентиляции и кондиционирования воздуха

• Управление температурой или влажностью во всех комнатах (климат-контроль)
• Управление вентиляцией в зависимости от температуры и влажности
• Управление климатом в конкретном помещении
• Управление электронной системой озонирования и ионизацией воздуха
• Управление системой очистки воздуха
• Автоматическое поддержание температуры и влажности в специальных помещениях (винный погреб, библиотека, галерея и т.п.)

 

Система отопления

• Управление температурой в конкретном помещении
• Управление отоплением в зависимости от времени года и суток
• Управление «теплыми полами», радиаторами
• Аварийная остановка системы отопления

 

Система метеоконтроля

• Сбор метеоинформации внутри и вне дома (температура, влажность, давление, скорость и направление ветра, атм. давление)
• Отражение необходимой информации на устройствах визуализации
• Прогнозирование погоды 

 

Система холодного и горячего водоснабжения

• Управление системой ирригации и полива
• Управление сенсорным сантехническим оборудованием
• Контроль уровня воды в бассейне
• Отслеживание срока службы водяных фильтров
• Контроль уровня реагентов самоочистки
• Локализация протечек 

Система обслуживания территории

• Автоматическое орошение газона по графику
• Управление интенсивностью орошения в зависимости от уровня осадков
• Полив цветов в доме
• Автоматическое включение стаивания в зависимости от уровня осадков
• Автоматическое стаивание льда, снега в зависимости от температуры и влажности и времени суток

 

И это далеко не все, на что способен Умный дом — предлагайте нам свои задачи, а мы предложим Вам их решение.

К списку статей

Что это такое современный умный дом в квартире (доме)и что он может: технология, оборудование, управление, устройство, описание, отзывы, возможности, функции

Еще недавно «умный дом» казался нам фантастикой: автоматический контроль температуры, обеспечение безопасности помещения во время отсутствия хозяина или же запуск системы домашнего кинотеатра. На сегодняшний день эта система представляется многим вполне доступной и даже естественной. Об особенностях технологии, возможностях и функциях «умного дома» поведает наша статья.

Особенности системы

В середине 1970-х годов в Шотландии была разработана технология X10, которая стала основой системы «умный дом». Профессиональным языком, X10 — это международный коммуникационный протокол, применяемый для связи электронных устройств в системах домашней автоматики. Он определяет методы и способы передачи сигналов управления модулями, к которым подключены приборы.

Устройства, поддерживающие данный протокол, производят несколько компаний, но все они являются совместимыми друг с другом. Системы X10 — абсолютно полноценны в плане автономного управления оборудованием, и при этом очень просты в установке и настройке. Для каждого прибора существуют специальные инструкции и руководства, которые объясняют процедуру установки и особенности программирования. Для связи модулей сети X10 применяется домашняя электросеть или радиочастотные импульсы. Здесь немаловажным является возможность блокирования сигналов за пределами действия сети, чтобы модули одного дома не влияли на сеть другого.

Необходимые устройства

Умный дом, в самом широком смысле этого слова, является единой системой управления электрическими приборами и имеет свои элементы:

• Специальные датчики могут воспринимать различные параметры окружающей среды — температуру, влажность, давление, освещенность, а также присутствие человека, утечки воды или газа.
• Управляющие элементы регулируют работу бытовой техники, систем вентиляции, отопления, освещения, канализации и безопасности.
• Устройства обратной связи позволяют хозяину дома иметь прямой контакт с системой управления с помощью кнопок, выключателей, пультов, мобильных телефонов и карманных компьютеров.

Основой системы является центр управления и обработки информации. Умный дом программируется на выполнение задач-сценариев, которые могут быть как простыми реакциями типа запуска кондиционера вследствие изменения температуры, так и сложными — включение света, телевизора и закрытие рольставен посредством голосовой команды. Для каждой подсистемы умного дома вроде контроля климата, освещения, охраны существуют свои типовые сценарии.

Это могут быть традиционные кнопочные выключатели и пульты, которые связаны с конкретным прибором или устройством, а программируются под различные задачи. Самым современным средством управления является сенсорная панель, имеющая расширенные возможности — вплоть до визуализации плана помещения и изображений с видеокамер. Панели бывают как стационарные, так и мобильные, при этом существует возможность доступа к ним через Wi-Fi, локальную сеть или Интернет.

Функции умного дома

Перед тем как обеспечить свое жилище системами управления нужно определиться с теми функциями, которые вам будут необходимы:

Это наиболее популярная функция, которая позволяет управлять группами осветительных приборов (включение/выключение), выставлять требуемый уровень яркости, программировать время работы устройств.

Для создания автоматически включаемого освещения входа понадобится датчик движения, таймер и прожекторы. Система может контролировать несколько приборов при обнаружении движения и включать свет в определенный промежуток времени — например с 23:00 до 6:00. В доме устанавливается многоканальный настенный выключатель, который посылает нужные сигналы к светильникам и регулирует яркость ламп. Дополнительный ламповый модуль с памятью и статусом позволяет запоминать яркость, а также контролировать включение (свет может вспыхивать не резко, а плавно, что значительно влияет на долговечность лампочек). При желании управление системой можно доверить радиовыключателям в виде брелков.

В качестве климатообразующих элементов дома сегодня используются кондиционеры, «теплые полы», газо- и электронагреватели. Каждый из этих приборов управляется с помощью единой системы, что позволяет избавиться от проблем с разрозненной температурой в помещениях.

Основой климатической системы умного дома служит термостат. Он следит за температурой среды и откликается на ее перепады, посылая управляющие сигналы отопительным устройствам. В целом, такая автоматизация позволяет экономить до 10-15% энергии. Хозяин может произвольно повышать или понижать температуру либо программировать термостаты, задавая определенные показатели.

• Домашний кинотеатр

Обладатели всевозможных медиа-устройств часто сталкиваются с проблемой большого количества пультов — от DVD, CD, плазменной панели, спутникового ресивера, сабвуфера и т. д. Концепция умного дома предполагает объединение всех систем дистанционного управления в одно целое. Для этих целей существуют универсальные программируемые пульты и сенсорные панели, позволяющие контролировать работу 10-15 приборов. Кроме единого управления эти устройства снабжаются функциями создания сценариев вроде включения телевизора, аудиосистемы, света, запуска диска с фильмом и т. п.

Для обозначения такой системы даже существует отдельный термин — «мультирум». При правильной настройке, она грамотно распределяет аудио- и видеосигналы по зонам дома и позволяет пользоваться медиа-функциями в любой части помещения. Главное достоинство мультирума — возможность сосредоточить всю аппаратуру в одном месте, имея к ней постоянный доступ.

Автоматизированная система охранно-пожарной сигнализации достаточно эффективна, благодаря неизменному контролю над домом. В ответ на срабатывание датчиков защитные устройства выполняют ряд действий в определенной последовательности, например, проникновение в здание посторонних влечет за собой вызов милиции, включение сигнализации, открытие собачьей будки, голосовое и SMS-оповещение. Кроме того, для предотвращения подобных ситуаций умный дом может создавать иллюзию наличия хозяев в доме посредством включения светильников, музыки, «лая» собаки.

Немаловажной функцией систем безопасности является видеонаблюдение. Концепция умного дома подразумевает подачу сигнала с камер на любой монитор в доме, а также архивирование и обработку записей.

Технология идентификации личности включает в себя бесконтактные карты, биометрические системы и коммуникаторы. Специальные устройства и датчики считывают информацию с носителя и сравнивают с заранее запрограммированными данными. Контроль системы может осуществляться с помощью мобильного телефона или Интернета.

Дымовые и тепловые датчики немедленно реагируют на появление негативных ситуаций, связанных с работой инженерных систем и предотвращают форс-мажорную ситуацию — очаги пожара, превышение уровня газа в помещении и т. д.

• Придомовая инфраструктура

Современные загородные дома имеют множество второстепенных функций, которые разумно передать электронике. В основном, автоматизации подвергаются действия по обслуживанию придомовой инфраструктуры и территории. К пульту управления подключаются всевозможные датчики, которые отвечают за полив газона в случае снижения влажности почвы; избавление кровли от снега и льда; дистанционное открытие гаражных ворот; контроль микроклимата в зимнем саду или теплице.

Гид по выбору Умного Дома. | Комплекты умного дома | Блог

На сегодняшний день, многим из нас кажется, что умный дом – это сложная система, которая требует проводить ремонтные работы в доме. На самом деле, прогресс не стоит на месте, и сейчас на рынке есть беспроводные системы, готовые превратить ваш обычный дом в «умный» всего за считанные минуты, и при этом, не требующие от вас продвинутых технических знаний и ремонтных работ. Управление происходит со смартфона или планшета.

«Умный дом» — система управления и автоматизации инженерными системами дома. Данная система может управлять отоплением, вентиляцией, включением света, а также выполнять функции сигнализации о несанкционированном проникновении в дом или утечке воды на пол. Все эти функции реализуются при помощи специальных датчиков, подключенных к хабу (устройству управления). Хаб обрабатывает сигналы от датчиков и отправляет команды устройствам исполнителям.

Что умеет умный дом.

В первую очередь хочется отметить видеонаблюдение и контроль. При помощи видеокамеры, которая подключается напрямую к роутеру, вы сможете наблюдать за происходящим в доме, на даче или в офисе, при помощи своего смартфона. Большинство моделей оснащены поворотным механизмом, который позволяет дистанционно поворачивать камеру на 360 градусов по горизонтали, а встроенные микрофон и динамик дают возможность слышать и общаться со своими близкими. Видеокамеры имеют возможность писать видео либо на карту памяти, либо при подключении к ЦУ (хаб) в облако — Гугл или Яндекс диск.

При помощи систем управления можно контролировать и регулировать каждый источник света в помещении. То есть, не выходя из спальни или кабинета, можно выключить свет во всем доме или оставить едва заметную подсветку в коридоре. Даже находясь на большом расстоянии, вы можете с легкостью управлять системой освещения.

Помимо видеонаблюдения и системы освещения, умный дом способен поддерживать климатические параметры: влажность, температура, регулярное проветривание. Система выбирает и включает на необходимую мощность теплые полы, радиаторы и прочие приборы, а к ночи слегка снижает температуру, чтобы владельцам было комфортно. Система автоматически включает в жаркую погоду кондиционер, опускает жалюзи, закрывает окна.

Можно прописывать для систем управления домом своеобразные сценарии. К приезду в коттедж для хозяина наполнится бассейн или прогреется сауна, обеспечивается проветривание и кондиционирование. Благодаря установленным датчикам система будет контролировать освещение, температуру и влажность по всем зонам.

Не менее важен и мониторинг охранных систем, за этим тоже проследит умный дом. Он сразу отправит послание на телефон хозяина, если произошло вторжение на территорию или поступили сведения о пожарной опасности. Сообщение также будет отправлено хозяину в случае задымления или протечки воды. При поступлении сигнала о возвращении хозяев система включает освещение, кондиционеры, бытовые приборы. Дом может сам реагировать на аварийную ситуацию: перекрыть трубопроводы, отключить электроэнергию при угрозе возгорания, заблокировать от ребенка включение опасных электроприборов.

Из чего состоит умный дом.

Сердцем системы является центр управления (хаб) далее ЦУ. Именно ЦУ объединяет все датчики и устройства, а также позволяет создавать различные сценарии. С датчиками и устройствами ЦУ связывается при помощи нескольких беспроводных протоколов связи. Как правила используются следующие стандарты: Wi-Fi, RF, Z-Wave, Bluetooth и т.д.

Wi-Fi устройства могут работать без ЦУ и подключаться напрямую к роутеру. Этими устройствами можно управлять непосредственно с мобильного телефона или планшета.

Беспроводные RF датчики работают на различных элементах питания, и обеспечивают беспроводную передачу данных. Данные датчики можно отнести к категории безопасность.

Также в системе используются так называемые реле, которые обеспечивают основную часть автоматизации: освещение, управление бытовыми приборами, теплый пол, управление воротами, полив и т. д. Эти устройства работают на протоколе Z-Wave 869 МГц.

Основные протоколы передачи данных.

Как вы уже знаете, существуют различные протоколы связи между датчиками и устройствами. Здесь мы хотим рассказать вам о самых основных стандартах связи.

— Wi-Fi 2.4 ГГц

Основным преимуществом устройств, работающих на протоколе Wi-Fi является способность подключаться напрямую к роутеру, без ЦУ (хаб). Для управления этими устройствами достаточно подключить их к вашему роутеру и скачать мобильное приложение. Также именно к этим устройствам можно подключить RF датчики безопасности, которые указаны выше.

— RF 433 МГц

На этом протоколе работают в основном различные беспроводные датчики, от которых поступает оперативная информация о происходящих в доме событиях. Данный протокол обладает одним из максимальных радиусов действия – 100 м. на открытом пространстве. Элементы питания позволяют работать этим устройствам до 2 лет. Датчики на протоколе RF необходимо подключать к исполняющим устройствам, таким как: ЦУ или Wi-Fi.

— Z-Wave 869 МГц

Это международный стандарт беспроводной связи, использующий в разных странах разную частоту. В России официальная частота — 869 МГц. Устройства, работающие на протоколе Z-Wave необходимо подключать только к центру управления (хаб). Дальность действия устройств – 30 м. на открытом пространстве. Преимуществом этого стандарта, является функция ретрансляции, то есть устройства могут передавать данные друг через друга.

Управление системой.

Для управления Умным домом вам понадобится скачать бесплатное мобильное приложение. В этом приложении вам будет доступны два варианта управления.

1-й вариант, «Создать новый дом». В этом случае вам понадобится создать свой дом и подключить к нему различные устройства на выбор по вашим потребностям.

2-й вариант, «По приглашению». Вам необязательно создавать свой дом, чтобы управлять им. Достаточно получить приглашение в него. Приглашение доступно в 2-х вариантах: по ссылке и QR-коду. Приглашения можно настроить по различному времени доступа.

Существует несколько способов управление автоматизированной системой. Самый легкий и продвинутый – при помощи вашего смартфона или планшета, где каждая клавиша (ползунок) будет соответствовать прибору или означать последовательность действий, которые необходимо выполнить. Установив бесплатное мобильное приложение, вы сможете удаленно видеть и полностью контролировать вашу систему. При помощи вашего смартфона, вы также сможете просматривать камеры видеонаблюдения и общаться со своими близкими.

Очень удобно управлять домом через «всемирную паутину». В любое удобное время хозяин может узнать о состоянии дома и присутствии в помещениях людей. Системой также можно управлять голосом.

Голосовое управление.

В Умных домах предусмотрено голосовое управление, как отдельными компонентами системы, так и целыми сценариями. Например, если вы хотите выключить люстру в гостиной, то вам достаточно произнести «волшебную» фразу – «Выключи люстру в гостиной», и свет погаснет именно в гостиной. Если вы, уходя из дома, хотите одной фразой выключить все освещение, вам понадобится запустить целый сценарий по выключению всех осветительных приборов. Для этого достаточно произнести короткую фразу — «Ухожу из дома», и все приборы и освещение будут выключены.

Голосовое управление на Android доступно из приложения Rubetek. Если хотите управлять голосом на устройствах под управлением iOS, то вам понадобится добавить устройства в приложение «Дом».

Децентрализация системы.

Для того, чтобы упростить первое знакомство с умным домом, и убрать ценовой барьер, в системе предусмотрена так называемая Децентрализация. При помощи децентрализации появляется возможность подключать устройства Wi-Fi напрямую к роутеру (без ЦУ) и управлять этими устройствами непосредственно с моб. приложения.

Также к некоторым Wi-Fi устройства с технологией Smart Link можно подключить напрямую (без ЦУ) RF датчики безопасности. После подключения датчиков по технологии Smart Link, исполняющие устройства смогут выполнять простые сценарии и присылать оповещения. Например, если вы подключите датчик открытия к видеокамере, то по срабатыванию датчика, камера сделает скриншот или начнет видеосъемку. Вы также получите оповещение, если на подключенный датчик протечки воды к розетке, попадёт вода.

Преимущества умного дома.

Одним из основных преимуществ системы умного дома, является единое моб. приложение, которое объединяет в себе управление всеми органами системы. В единую систему входит 7 основных направлений: видеонаблюдение, управление и контроль энергосбережения, управление освещением, контроль и защита от протечки, охранно-пожарная система, управление климатом, управление бытовой техникой. Каждое из этих направлений имеет свои преимущества.

Все составляющие системы «умного дома» работают согласованно. К примеру, при открытом окне не включится кондиционер, если во двор проник посторонний – загорится свет, а при обнаружении протечки, система пришлет оповещение на смартфон и перекроет подачу воды.

Управлять всеми устройствами очень легко – достаточно иметь смартфон или планшет. С помощью смартфона или планшета хозяин сможет прочитать все инструкции, необходимые для правильного управления домом, отдавать системе команды и следить за их выполнением.

Нет никакой абонентской платы, вы платите только за оборудование один раз!

Оборудование умного дома работает самостоятельно. Например, система кондиционирования и радиаторы сами будут включаться и выключаться для поддержания заданной температуры. А свет на участке безо всяких напоминаний будет зажигаться вечером, и гаснуть с рассветом.

Есть внушительный выбор сценариев и режимов, которые делают управление домом еще более простым. Запустите сценарий «Ушел из дома», нажав всего одну кнопку — и во всем доме выключится свет, перекроется вода, а вентиляция перейдет на экономичный режим.

Умный дом экономит электроэнергию, газ и другие ресурсы. Продлевает срок службы дорогостоящей аппаратуре и бытовым приборам.

Вовремя предотвращаются аварийные ситуации: пожар, наводнение, задымление и т. д.

Хозяин имеет возможность контролировать и управлять системами дома через интернет. Даже находясь на большом расстоянии, вы всегда сможете удаленно проконтролировать происходящее в доме.

Для работы большинства сценариев, системе не нужен выход в интернет. Система может работать локально, достаточно подключить все устройства к одному роутеру.

Если у вас возникнут трудности с подключением устройств, то вам на помощь придет техподдержка, которая всегда обеспечит консультацию на должном уровне и поможет с подключением.

Заключение.

Система умного дома предоставляет своему владельцу массу преимуществ, от комфорта до безопасности, а сценарии и количество режимов функционирования системы ограничиваются только фантазией и финансовыми возможностями. Нет необходимости сразу покупать комплект на всю квартиру. Система очень гибкая, и дает возможность собирать комплект постепенно шаг за шагом. Сегодня вам понадобилась система видеонаблюдения, а завтра вы можете докупить умную розетку и управлять бытовыми приборами. Система не имеет абонентской платы, поэтому вы платите только один раз.

Система «Умный дом» для квартиры: функции и преимущества

Ежегодно рынок предлагает новые технологии, главная задача которых заключается в том, чтобы сделать жилье комфортным, избавить домочадцев от тягостей ежедневной рутины и обеспечить безопасность. Одной из них стала система «Умный дом» для квартиры. Еще не так давно эта инновация была доступна только материально обеспеченным заказчикам, но сегодня позволить ее себе смогут практически все. Система «Умный дом» отличается беспрецедентной функциональностью и простотой установки. С ее основными характеристиками мы предлагаем ознакомиться в данной статье.

Обратите внимание!

Тем, кто уже хорошо знаком со всеми особенностями использования «Умного дома» в квартире, доме или офисе, рекомендуем сразу же перейти к оформлению заказа на разработку проекта и монтаж системы от компании «Астам Групп». Для этого перейдите по ссылке.

Что такое «Умный дом»? Где можно использовать систему?

«Умный дом» – уникальная интеллектуальная система, которую можно использовать для улучшения условий проживания в квартире или доме. Также она позволит существенно упростить ежедневные задачи в рамках рабочего офиса. С ее помощью можно объединить все коммуникации и оборудование в единую сеть, которой можно будет без проблем управлять удаленно при помощи специальной программы, установленной на мобильное устройство.

«Умный дом» состоит из центрального контроллера, к которому подключаются элементы системы вентиляции, водопровода, освещения, отопления и т.д. Каждый заказчик может самостоятельно определять, какие системы и оборудование будут включены в данную сеть. Главное, чтобы техника была совместима с основным контроллером.

Функции «Умного дома»

Современные системы «Умный дом» выполняют несколько основных функций:

1. Управление освещением. Вы сможете задавать сценарии работы освещения в квартире в целом и в каждом помещении отдельно. Также пользователь получает уникальную возможность управлять освещением удаленно: при помощи мобильного устройства, вы всегда сможете выключить оставленный свет из любой точки, где есть доступ к Wi-Fi.
2. Управление жалюзи и шторами. Система позволяет настраивать сценарии их открытия и закрытия, а также имитировать присутствие хозяев дома.
3. Управление техникой. Система «Умный дом» для квартиры или дома позволяет подключить любое совместимое с ней оборудование. Это может быть плита, духовка, кондиционер и т.д.
4. Подключение систем безопасности. Одними из элементов могут быть датчики огня и дыма, утечки газа или протечки воды. Также можно включить в сеть датчики движения и видеокамеры.

Полезно знать!

Современные системы «Умный дом» позволяют подключить несколько сотен различных приборов и компонентов. Каждый заказчик может самостоятельно выбрать элементы, которые ему наиболее необходимы.

Преимущества подключения квартиры к системе «Умный дом»

Система «Умный дом» для квартиры – отличное решение, если вы мечтаете автоматизировать и удаленно управлять основными процессами, происходящими у вас дома. Данная технология имеет множество преимуществ. Предлагаем ознакомиться с основными из них.

• Простое управление. Управлять освещением, отоплением, работой электроприборов вы сможете одним нажатием кнопки на мобильном устройстве. Также можно настроить индивидуальные сценарии для каждого пользователя. К примеру, задав специальную программу, к вашему пробуждению кофемашина сварит вам любимый напиток, жалюзи поднимутся, а музыкальный центр включит мелодичную композицию. Кроме того, система самостоятельно будет следить за температурным режимом в каждом помещении и подстраивать работу отопительного оборудования так, чтобы вы получили комфортный микроклимат, не тратя на это собственного времени.
• Экономия. Хотя установка системы «Умный дом» требует дополнительных материальных затрат, все вложенные средства вы сможете полностью вернуть через несколько лет после ее установки. Дело в том, что далеко не каждый хозяин успевает снизить температуру на котле в достаточно теплый день, отключить отопление и свет во время отъезда. Чтобы сэкономить ресурсы, система возьмет все эти заботы на себя. Также вы сможете задавать сценарии работы отопительных приборов. К примеру, можно настроить систему так, что отопление в квартире будет включаться за несколько часов до вашего прихода с работы. Это позволит существенно сократить затраты на коммунальные услуги.
• Безопасность. С «Умным домом» оставлять квартиру без присмотра можно без каких-либо опасений. Датчики движения обязательно предупредят вас о том, что в ваш дом попали злоумышленники, а датчик утечки воды или газа заставит систему перекрыть их подачу. Даже если в квартире начнется пожар, вы, а также пожарная служба, будут об этом оповещены. Ваше жилье всегда будет под наблюдением и останется в безопасности даже без вашего присутствия.

Какую систему мы рекомендуем?

Современный рынок предлагает широкий выбор различных систем «Умный дом» для установки в квартирах. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, а также обладает определенным потенциалом. Компания «Астам Групп» использует систему на основе технологии Z-Wave. Наши специалисты на практике убедились, что она является самой удобной и функциональной, и подходит для установки в частных домах, офисах и квартирах.

Z-Wave представляет собой протокол беспроводной связи, который был запатентован как технология для домашней автоматизации. Чтобы подключить к основному контроллеру требуемое оборудование, в него устанавливают миниатюрные радио модули.

«Умный дом» на основе Z-Wave имеет следующие преимущества:

• возможность круглосуточно мониторить обстановку в квартире, используя мобильное устройство, подключенное к Интернету;
• удаленный доступ к различным системам и оборудованию посредством специальной программы;
• гибкость системы: вы сможете в любой момент удалить или добавить то или иное оборудование или датчик;
• совместимость с продукцией самых известных производителей (при наличии фирменного логотипа Z-Wave).

Обратите внимание!

Установка системы «Умный дом», основанной на протоколе связи Z-Wave, может быть выполнена на любом этапе ремонта или даже после его завершения. Дело в том, что она не требует прокладки новых кабелей.

Как заказать?

Если вы выбрали для своей квартиры систему «Умный дом», вам нужно лишь вызвать на объект мастеров компании «Астам Групп», которые определят способ реализации проекта, грамотно подберут необходимое оборудование и составят техническое задание. Вам будет предоставлена смета и официальный договор с описанием всех услуг и оборудования.

После этого наши специалисты спроектируют систему, закажут все материалы и технические компоненты, выполнят установку, программирование и настройку оборудования. После проверки работоспособности «Умного дома» вы сможете пройти бесплатное обучение его управлением.

Заказывая систему «Умный дом» в компании «Астам Групп», вы получаете следующие преимущества:

• лучшие цены на все оборудование и монтажные работы;
• соблюдение указанных в договоре сроков выполнения проекта;
• бесплатные консультации на всех этапах реализации проекта и сопровождение системы на протяжении гарантийного срока, включая корректировку программ и настроек;
• четкое соблюдение технологии монтажа;
• использование только качественного и сертифицированного оборудования.

Хотите, чтобы ваша жизнь стала проще, комфортнее и безопаснее? Закажите систему «Умный дом» от компании «Астам Групп» прямо сейчас!

Топ-5 популярных функций умного дома

Умные технологии все чаще встречаются в нашей жизни. Опыт применения подобных систем в США, Европе и Австралии больше, чем в России, и мы задались вопросом, что ценят в «умных домах» пользователи, применяющие технологию уже длительное время.

Проведенное Coldwell Banker исследование выявило, что большинство людей называют дом умным, если в нем присутствует управление такими системами, как безопасность, температура, освещение и охрана. Что особенно интересно, три четверти опрошенных отметили, что автоматизация только одной системы дома не делает его «умным». По их мнению, в умном доме должно быть автоматизировано по крайней мере три системы.

 «Устройства работают сами по себе», — этого ждут 60% пользователей умных домов. Командовать каждым действием, например «включить свет в 20 часов», или серией действий, как при уходе из дома, противоречит ожиданиям пользователей технологии. Их цель – чтобы «умный дом» использовал датчики и работал сам по себе, либо менял запрограммированные заранее параметры одной командой или нажатием клавиши.

Что же вызывает особенный интерес пользователей?

Проведенное в сентябре 2018 года исследование центра исследований урбанистики австралийского университета RMIT называет среди наиболее популярных мотивов использования систем «Умный дом» безопасность, продуктивность и удовольствие.
 
Безопасность
Пользователи технологии сообщили, что хотят заботиться и защищать свой дом и его обитателей. Удаленный контроль за происходящим в доме при помощи внутреннего видеонаблюдения позволяет им приглядывать за оставшимися дома детьми и питомцами. Умные технологии используются также для удаленного открытия входной двери посетителям.
 
Продуктивность
Популярной мотивацией для установки умного дома является его способность создавать небольшие удобства, которые снижают физические или эмоциональные усилия на выполнение ежедневных бытовых задач.
Автоматизация управления освещением, отоплением, дверьми и шторами становится нормой. Те, кто привык к использованию подобных систем, сомневаются, что будут чувствовать себя так же комфортно, если убрать из дома умные технологии.
Инженерные решения также повышают продуктивность владельцев умных домов благодаря многозадачности и координации. Участники исследования отмечают, что экономия времени, которую обеспечивает им система, позволяет сосредоточиться на более важных делах и повышает эффективность.
 
Удовольствие
Жизнь в умном доме открывает широкие возможности для экспериментов с различными устройствами и, по словам участников опроса, приносит немало радости и веселья в их жизнь. Умное освещение и голосовое управление становятся главными источниками этого опыта, позволяя выстраивать атмосферу в доме, подчеркивающую настроение.
Часть опрошенных создали в своем доме расслабляющую и приятную атмосферу, которую обычно можно найти лишь в отпуске или в SPA. Домашние кинотеатры, аудио системы, бассейны, развлекательные зоны в доме и на придомовом участке стали частью этого «отпускного» удовольствия.
 
Итак, какие же функции являются самыми популярными в умных домах?

·         Климат-контроль. Среди опрошенных 63% отметили, что возможность автоматизировать управление температурой благодаря интеграции систем отопления, вентиляции, кондиционирования и теплого пола в одну становится решающей при выборе «умного дома».
·         Охрана. Эту важную функцию выделили 63% участников исследования. Своевременное оповещение о возможных угрозах благодаря применению внутреннего и наружного видеонаблюдения, а также датчиков охранной сигнализации позволяет владельцам системы снизить до минимума беспокойство о своем доме. 
·         Освещение. Автоматизация управления освещением – обязательная функция «умного дома» для 58% его владельцев. Возможность использовать сценарии освещения, регулируя несколько групп света, а также выключать весь свет в доме перед уходом одним нажатием клавиши, значительно повышает уровень комфорта.
·         Безопасность. Пожарная сигнализация, контроль протечки воды и газа мгновенно предупреждают владельца дома о возникновении потенциально опасных ситуаций и позволяют предотвратить нанесение ущерба дому. Именно поэтому более половины опрошенных считают подобные функции важнейшими в «умном доме».
·         Аудио и видео системы.  Установка в доме домашнего кинотеатра и мультирума и интеграция управления ими в единую систему умного дома создает уникальные возможности для отдыха и развлечения, которые выбирают владельцы системы.
 
Домашняя автоматизация набирает популярность, ведь умные технологии – не просто новая технологическая игрушка. Они оказывают значительное влияние на жизнь их владельцев, повышая уровень комфорта и безопасность жилья.

от хаба и до лампочки / Блог компании М.Видео-Эльдорадо / Хабр

ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth — на какую технологию делать ставку? Кто из брендов выпускает наиболее практичные решения? Какие выбрать шлюз, датчики и на что смотреть тем, кто хочет все упростить?
Мы попросили Вадима Ерёмина, руководителя департамента «Гаджеты и инновации», рассказать о его опыте построения умного дома. Под катом только то, что было проверено на собственном опыте.

Но сначала несколько слов о протоколах и стандартах, а затем про производителей и конкретные модели.

Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave

На данный момент самые популярные устройства умного дома используют технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и Z-Wave. У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы, и никто не запрещает использовать их вместе, компенсируя недостатки каждой. Но для разных задач и разных типов умных устройств используются разные технологии.

Например, в бытовой технике (телевизор, холодильник и кофеварка) обычно используют Wi-Fi или Bluetooth, которые также есть в любом телефоне. Причина — этой техникой пользуются, даже не имея полноценной системы умного дома. Для автоматизации освещения и климата больше подходят встраиваемые модули ZigBee или Z-Wave, так как они специально разработаны для интеграции с существующим световым и климатическим оборудованием. Но для их полноценной работы нужен специальный хаб.

Wi-Fi

Без Wi-Fi не обойтись в IP-камерах, телевизорах, аудио/медиа-плеерах и другой технике для передачи видеосигнала. Конечно, Wi-Fi может использоваться и в выключателях света, датчиках, термостатах, но отсутствие ретрансляции сигнала и высокое энергопотребление не позволяют делать на нем датчики, работающие годами. Каждый производитель для своего Wi-Fi-устройства, будь то умная лампочка, чайник, холодильник или робот-пылесос, выпускает свое собственное приложение, и нет единого стандарта, чтобы управлять всей техникой из одного приложения. Это не позволяет сделать умный дом только на Wi-Fi по-настоящему удобным.

Bluetooth

Актуальная версия Bluetooth Low Energy 4.2 имеет малое энергопотребление, благодаря этому работают крошечные беспроводные наушники, колонки и различные датчики на батарейках. Проблемы тут те же что и с Wi-Fi: отсутствие общего стандарта управления вынуждают каждого производителя делать свое собственное приложение, что неудобно для пользователя. Очень важная для умного дома технология Mesh (ячеистая сеть) появилась только в версии 5.0, которая еще мало где используется, но, возможно, будущее умных домов именно за Bluetooth LE 5.

ZigBee

ZigBee изначально разрабатывался для применения в сетях из датчиков, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа, датчики температуры. Топология сети может быть разная, в том числе ячеистая (mesh). Это означает, что любой датчик видит все другие датчики и может передавать сигнал через них, т.е. использовать ретрансляцию, что сильно увеличивает надежность передачи. В 2007 году появился стандарт команд для управления умным домом, так называемый профиль «Домашней автоматизации». С ZigBee выпускают почти все устройства для создания домашней автоматизации: реле, диммеры, лампы, термостаты, замки, датчики. Но бытовых приборов типа холодильников и телевизоров с ZigBee вы не найдете. По сравнению с другими протоколами для умного дома у ZigBee-устройств самые привлекательные цены, однако отсутствие 100% совместимости между устройствами и хабами разных производителей не позволяет собрать умный дом только на ZigBee.

Z-Wave

Беспроводной протокол, разрабатываемый с 2001 года специально для домашней автоматизации. Главным его преимуществом является полная совместимость между устройствами разных производителей. Так датчик движения от Fibaro может управлять диммером Qubino, а вся автоматизация при этом базироваться на контроллере RaZberry от Z-Wave.Me. На данный момент продается более 3000 разных Z-Wave устройств, которые покрывают все нужды умного дома. Это самый популярный протокол для объектов площадью от 10 до 500 м². В Z-Wave, так же как и в ZigBee, используется топология mesh с поддержкой ретрансляции сигнала и автоматическим нахождением лучшего маршрута. Главный минус — цена. В среднем, стоимость устройства составляет 60-80 евро, что примерно вдвое выше, чем у аналогов с ZigBee.

Популярные производители

С каждым годом технологии умного дома завоевывают все больше фанатов. Ассортимент стремительно растет, и выбрать действительно есть из чего, даже не обязательно заказывать заграницей. Когда начинаешь планировать сборку умного дома обычно возникает вопрос, а какие производители есть на рынке? Чье решение выбрать? Чем один отличается от другого?

Xiaomi

Одним из самых популярных производителей умных устройств является Xiaomi. В их ассортименте присутствуют почти все бытовые приборы подключаемые к умному дому, а также специализированные IP-камеры, розетки и лампочки, различные датчики (температуры, влажности, CO2) и многие другие устройства.

Xiaomi не применяет какую-то одну беспроводную технологию для своих устройств, а выбирает оптимальную для каждого типа. Например, для управления освещением, розетками и шторами используется ZigBee, и для их подключения обязательно нужен хаб от Xiaomi с поддержкой этого протокола. Телевизоры, пылесосы и IP камеры подключаются по Wi-Fi через роутер, ведь не всем нужен полноценный умный дом, а Wi-Fi есть почти у всех.

Датчики температуры, влажности, качества воздуха и замки работают по Bluetooth. Такие устройства можно подключить напрямую к телефону и только просматривать показания, а можно подключить к хабу Xiaomi с поддержкой Bluetooth, тогда появляется возможность использовать датчик в сценариях управления климатом.

Казалось бы, умный дом от Xiaomi отличное решение, ведь компания предлагает множество хороших устройств для создания умного дома и удобную настройку автоматизации. Но хаб Xiaomi не позволяет настраивать сложную автоматизацию и использовать скрипты. Только ZigBee-устройствами можно управлять с телефона без интернета (через хаб), а вот Wi-Fi лампы и розетки работают только через интернет. Снять эти ограничения позволяют ZigBe-хабы других производителей.

Apple

Apple не производит устройства для умного дома, но она создала протокол HomeKit, который используют другие производители для создания совместимых устройств. HomeKit-устройства работают по протоколам Bluetooth и Wi-Fi. С поддержкой HomeKit выпускаются замки, термостаты, модули управления освещением, RGBW-лампы, камеры и множество датчиков. Помимо устройств существуют еще и шлюзы, которые преобразуют команды от устройств ZigBee и Z-Wave в команды HomeKit. Такие шлюзы есть у Xiaomi, Ikea, Philips и многих других. Благодаря этому расширяется ассортимент устройств для умного дома от Apple. Пока что возможности автоматизации у Apple очень скромные и не позволяют создать абсолютно произвольный сценарий. Однако большим преимуществом является интеграция HomeKit с голосовым ассистентом Siri. Также HomeKit, по понятным, причинам не подходит пользователям Android.

Fibaro

Fibaro — производитель самых популярных Z-Wave-устройств и центров домашней автоматизации. Все устройства Fibaro имеют множество настроек и дополнительных функций. В линейке оборудования присутствуют датчики открытия, движения, протечки, дыма, микро-модули реле, диммеры, rgbw и др. Контроллер домашней автоматизации Home Center 2 имеет приятный и понятный пользовательский интерфейс и позволяет настроить сценарии любой сложности. Т.к. протокол Z-Wave предусматривает совместимость между устройствами разных производителей, то Fibaro может работать с любыми другими Z-Wave-устройствами.

Выбор устройств: личный опыт

Вадим Ерёмин, руководитель департамента «Гаджеты и инновации» в М.Видео-Эльдорадо

Перед выбором устройств нужно определиться с задачами, которые будет решать умный дом. Мне потребовалось в основном обезопасить и частично автоматизировать загородный дом. Вот на каких устройствах я остановился:

Наиболее простой гаджет, с которого я начал — умная лампочка. Поскольку потолочные светильники подключаются к электросети напрямую, достаточно вкрутить лампу в патрон.

Смарт-лампы позволяют регулировать яркость света, цвет и цветовую температуру. Благодаря светодиодам они невероятно энергоэффективны, а срок службы может превышать 10 лет.

Разумеется, лампы можно сделать ещё умнее. Например, вставив в цепь датчик движения.

Умный свет Rubetek RL-3103 1990р.

Примеры устройств:

Датчики температуры и влажности. Выезжая на дачу, проверяю температуру в доме и при необходимости могу задать нужные параметры. Дистанционное управление особенно удобно для поддержания минимального тепла, чтобы трубы зимой не промёрзли.

Включив этот датчик в схему умного дома, также можно автоматизировать запуск увлажнителя воздуха, кондиционера, обогревателя, мойки воздуха и прочей климатической техники.

Примеры устройств:

Датчик открытия дверей и окон. Конечно, безопасность превыше всего. Контактный сенсор, закрепил на оконные рамы и дверь. Хотя его главная задача — сообщать о несанкционированном проникновении, датчик пригодится, к примеру, чтобы дать команду на отключение кондиционера, когда открывают окно.

У нас на даче несколько датчиков на каждом этаже. Если кто-то попытается проникнуть в дом, я получу уведомление на смартфон. С него также удобно подключаться к камере слежения и активировать сигнализацию, чтобы спугнуть воров и подать знак соседям.

Smart home Perenio Датчик открытия дверей/окон (PECWS01) 1690р.

Примеры устройств:

Датчик дыма. Установил в гостиной с камином. Использую в паре с температурным датчиком. Он обеспечивает противопожарную безопасность, регистрируя задымление. В автономном режиме может выступать в роли пожарной сирены и кроме того, дать команду на отключение электроприборов при возгорании.
Smart home Perenio Датчик дыма (PECSS01) 2990р.

Примеры устройств:

Датчик протечки воды. Ему место в ванной, под мойкой на кухне, у стиральной машины или отопительной батареи — словом, везде, где может случиться протечка. Потоп — дело серьёзное, и эти датчики лучше всего устанавливать с электромагнитными кранами. В случае неприятности датчик скомандует крану перекрыть воду.

Примеры устройств:

Датчик движения. Регистрирует движение людей и животных по тепловым волнам. Не реагирует на собак и кошек. Устройство можно прикрутить на один саморез или приклеить к стене на двухстороннюю клейкую ленту. Одной батарейки хватает примерно на 2-3 года в зависимости от частоты срабатывания. Датчик настолько компактен, что почти незаметен в коридоре и санузле.
Smart home Hommyn Сенсор движения (MS-20-Z) 2390р.

Примеры устройств:

Задачи «умного дома» часто сводятся в к включению или отключению электроприборов — без умных розеток тут не обойтись. Они играют роль переходника от обычной комнатной розетки к прибору и не требуют монтажа.
Умная розетка TP-Link HS100

Функционал таких розеток довольно широкий. Так, Hommyn PL-20-W, Rubetek RE-3301 и TP-Link HS100 могут включать электроприборы по таймеру, например, во время действия самого выгодного тарифа. И, конечно же, собирают статистику по энергопотреблению.

А ещё можно использовать умное реле Rubetek RE-3312 — к нему можно подключить что угодно, от духовки до тёплого пола.

Есть еще приборы, встраиваемые в систему и без умных розеток. У нас на кухне несколько устройств из экосистемы Redmond на платформе Ready For Sky, в частности, смарт-чайник и мультиварка. Сварить кашу, не вылезая из кровати, или вскипятить чайник, не отрываясь от газонокосилки — проще простого.

А теперь самое важное

Производителей много, датчиков, розеток и лампочек — еще больше. Они все используют разные технологии, и, чтобы объединить их в одну систему, понадобится дополнительное устройство — шлюз. Он играет роль центра сети, собирает данные со всех датчиков, отправляет их в облако для доступа через смартфон, перенаправляет команды между устройствами.

Но есть и проблема. Единого стандарта для объединения разных устройств в одну систему не существует. Поэтому придётся либо остановиться на каком-то одном производителе с его экосистемой, либо строить умный дом с помощью IoT-роутера, который поддерживает сразу несколько протоколов: Wi Fi, Z-wave, Zigbee, Bluetooth — например, Rubetek CC1.

Голосовое управление устройствами. Достаточно сказать «включить свет» и свет включится, даже если вы находитесь на другом конце Земли

Чтобы не морочить себе голову протоколами и шлюзами, проще всего купить готовый комплект решений для умного дома. Например, комплект Perenio PEKIT01 включает в себя шлюз, датчик дыма, датчик открытия двери, датчик движения и датчик протечек. В набор Rubetek RK-3515 входит то же самое, кроме датчика движения. Hommyn Антипротечка Pro KS-32-WZ — это датчики протечек, электроприводные краны, реле и шлюз.

В планах у меня еще протестировать несколько умных устройств, возможно, самые перспективные появятся в нашем ассортименте.

Замок

Начал подбор простого варианта, чтобы легко устанавливать без апгрейда самой двери. Модель Danalock V3 ставится вместо барашка, т.е. с обратной стороны двери обычная личинка, при такой установке никто не догадается, что у вас умный замок. Замок поддерживает управление по Z-Wave и Bluetooth. Это позволяет давать временный доступ к замку вашим родственникам или друзьям. Кроме Danalock V3 я бы установил датчик открытия двери Fibaro Door Sensor 2, теперь при закрытии двери замок автоматически закрывается через пять секунд.

Электрокарнизы

Для управления мотором штор или жалюзи есть микромодули от Fibaro, Zipato и Qubino. Я рассматриваю обычный мотор с фазным управлением и выбрал бы модуль Qubino Shutter, потому что у него больше всего функций. Модуль измеряет энергопотребление и может автоматически определить крайние положения у жалюзи. Бонус — синхронизирую с будильников в смартфоне, чтобы сразу проснуться и петь).

что это такое, как работает оборудование для квартиры и что входит в систему умного дома – Москва и Московская область

На смену обычным устройствам, которые мы ежедневно используем, приходит умная техника. Сейчас в продаже можно встретить не только привычные многим розетки, лампочки, чайники, но и «умные» гаджеты. Все вместе они собираются в одну систему, которая получила название «умный дом» (от английского – smart home).

Это комплекс, предназначенный для управления различными системами здания. Он требует минимального участия человека, либо полностью исключает его. Все электроприборы, бытовая техника и инженерные коммуникации в умном доме объединяются, позволяя полностью автоматизировать быт.

С помощью системы вы можете:

• управлять домом, в том числе и на расстоянии;
• настраивать сценарии, которые будут выполняться до тех пор, пока вы их не измените.

Зачем нужен «умный» дом

«Умный» дом решает три основных задачи:

• безопасность;
• комфорт;
• энергосбережение.

Современные технологии делают нашу жизнь безопасной. В первую очередь система «умный дом» следит за тем, чтобы в ваше отсутствие в жилище не проникли посторонние. При попытке взлома вы тут же получите специальное сообщение, а если система дополнена камерой, она зафиксирует грабителя на видео и отправит информацию в облачное хранилище. Также специальные сенсоры могут определять протечку воды, задымление, превышение содержания углекислого газа в воздухе и предупреждать вас о возникших проблемах.

С «умной» системой в доме станет еще комфортнее. Только представьте: вы возвращаетесь с работы, а свет в прихожей уже горит, и не нужно нащупывать в темноте выключатель. Или вы, сидя в гостиной, вспоминаете, что не выключили на кухне свет и с помощью мобильного приложения решаете задачу в один клик, не вставая с дивана. В комнате жарко? Просто скажите кондиционеру, чтобы он работал на другом уровне мощности. А смарт-колонка поможет найти музыку, которая соответствует настроению, и расскажет, что происходит в мире.

За энергосбережение отвечают специальные гаджеты. Например, «умные» розетки подсчитают, сколько энергии потребляют различные электроприборы. Кондиционер с умными датчиками будет регулировать микроклимат в комнатах, экономя электричество, когда никого нет дома. А умные лампы отключатся по заданному вами сценарию.

Устройство и функционал

«Умный» дом – это система, которую можно масштабировать. Нет необходимости сразу оборудовать все жилье различными датчиками, розетками и бытовыми приборами, поддерживающими Wi-Fi. Это можно делать постепенно. Без учета того, как вы собираетесь создавать систему, она будет состоять из нескольких основных элементов. К ним относятся:

• контроллер (основной блок, хаб или шлюз) – это устройство, которое связывает все элементы умного дома в единое целое. Все остальные гаджеты подключаются к нему с помощью кабелей или через беспроводные соединения, а сам хаб связывается с сервером;
• датчики – устройства, которые собирают информацию и передают ее на контроллер;
• актуаторы – устройства, которые непосредственно выполняют команды, поступающие с контроллера, например: реле, которое точно в заданное время включает свет;
• «умная» бытовая техника и электроприборы – от чайника до телевизора.

Для управления системой обычно используют приложение, которое устанавливается на смартфон или планшет. С его помощью вы настраиваете умный дом и задаете сценарии, по которым он будет работать.

Альтернативный вариант – специальный пульт управления. Возможности системы зависят от того, какое оборудование входит в ее состав. Например, системы безопасности могут реагировать на движение, задымление, повышение влажности и температуры. Элементы, направленные на повышение комфорта быта, могут в один клик управлять освещением, кондиционированием, воспроизведением музыки, и даже приготовлением и разогревом еды.

«Умный» дом может поднимать или опускать жалюзи, в зависимости от яркости солнечного света, поливать домашние растения как по расписанию, так и в зависимости от состояния почвы, отдавать роботу-пылесосу команду о начале уборки и т.д.

Как это работает

Вы задаете сценарии работы. Например, в 19:00, когда вы обычно возвращаетесь домой, в прихожей должен зажечься свет. Если в квартире к тому времени будет жарко, включится система кондиционирования. В 19:00 контроллер отправит на «умную» лампу, установленную в прихожей, команду, по которой она включится. Термодатчик сообщит контроллеру температуру в квартире. Достаточно прохладно? Кондиционер не нужен, лучше поберечь электроэнергию. По возвращении домой вы можете внести изменения в сценарии, если это необходимо.

В большинстве случаев все датчики и связанные с ними устройства работают по простому принципу: если (условие), то (нужно выполнить действие). Например, если (настало 19:00), то (нужно включить свет в прихожей). Все это позволяет не только повысить уровень комфорта, безопасности и уменьшить расход электричества, но и сэкономить время. Теперь нет необходимости покидать уютное кресло, чтобы включить музыку, зажечь свет, воспользоваться кондиционером. Все делается через мобильное приложение на смартфоне или при помощи простых голосовых команд.

Выбираем «умный» дом

На рынке представлено множество элементов систем, но не каждый из них совместим друг с другом. Обязательно учитывайте этот момент при выборе. В первую очередь следует определиться с фирмой-производителем контроллера – к нему можно подключать датчики только этой же компании. Также необходимо запланировать, какие датчики понадобятся вам в будущем.

Выбор будет зависеть от того, что именно вы хотите получить от своего «умного» дома. Самый простой вариант – покупка базового комплекта, состоящего из совместимых друг с другом контроллера и датчиков. Если со временем вы поймете, что вам не хватает каких-либо функций, можно приобрести недостающее оборудование дополнительно и интегрировать его в уже существующую систему.

После покупки вам останется лишь распаковать и установить компоненты «умного» дома, а затем включить их, настроив в соответствии с инструкцией. Все, можно задавать сценарии использования и радоваться комфорту, который обеспечит «умный» дом.

Что такое домашняя автоматизация и как она работает?

«Домашняя автоматизация» относится к автоматическому и электронному управлению функциями, деятельностью и бытовыми приборами в доме. Проще говоря, это означает, что вы можете легко управлять коммунальными услугами и функциями своего дома через Интернет, чтобы сделать жизнь более удобной и безопасной, и даже меньше тратить на счета за дом. Прочтите, чтобы найти ответы на некоторые из наиболее распространенных вопросов о технологиях домашней автоматизации и получить несколько идей для решений домашней автоматизации, которые можно использовать в вашем доме.

Как работает домашняя автоматизация?

Домашняя автоматизация — это сеть аппаратных средств, средств связи и электронных интерфейсов, которые работают для интеграции повседневных устройств друг с другом через Интернет. Каждое устройство имеет датчики и подключается через Wi-Fi, поэтому вы можете управлять ими со смартфона или планшета, находясь дома или за много миль. Это позволяет вам включить свет, заблокировать входную дверь или даже выключить тепло, где бы вы ни находились.

Существует три основных элемента системы домашней автоматизации: датчики, контроллеры и исполнительные механизмы.

Датчики
• могут отслеживать изменения дневного света, температуры или обнаружения движения. Затем системы домашней автоматизации могут отрегулировать эти настройки (и многое другое) в соответствии с вашими предпочтениями.
Контроллеры
• относятся к устройствам — персональным компьютерам, планшетам или смартфонам — которые используются для отправки и получения сообщений о состоянии автоматических функций в вашем доме.
• Приводы могут быть выключателями света, двигателями или моторизованными клапанами, которые управляют фактическим механизмом или функцией системы домашней автоматизации.Они запрограммированы на активацию удаленной командой от контроллера.

Какие функции доступны в системах домашней автоматизации?

Системы домашней автоматизации предлагают множество услуг и функций. Некоторые из наиболее распространенных функций, доступных на этих платформах, включают:

• Мониторинг возгорания и угарного газа
• Дистанционное управление освещением
• Термостат управления
• Управление прибором
• Системы безопасности и камеры домашней автоматизации
• Видеонаблюдение в реальном времени
• Системы охранной сигнализации
• Текстовые и электронные оповещения в реальном времени
• Интеграция цифрового персонального помощника
• Вход без ключа
• Голосовое управление

Каковы преимущества домашней автоматизации?

Назначение системы домашней автоматизации — оптимизировать работу вашего дома.Рассмотрим некоторые из этих преимуществ:

• Удаленный доступ: Управляйте своим домом с мобильных устройств, включая ноутбук, планшет или смартфон.
• Комфорт: используйте домашнюю автоматизацию, чтобы сделать ваш дом более комфортным и пригодным для жизни. Предварительно запрограммируйте свой термостат с предпочтительными настройками, чтобы в вашем доме всегда была комфортная температура, настройте интеллектуальные колонки для воспроизведения музыки, когда вы вернетесь домой с работы, или отрегулируйте свет, чтобы смягчить или увеличить яркость в зависимости от времени суток.
• Удобство: запрограммируйте устройства на автоматическое включение в определенное время или получите удаленный доступ к их настройкам из любого места с подключением к Интернету. Когда вам не нужно запирать за собой дверь или выключать свет, вы можете переключить свое внимание на более важные вещи.
• Повышенная безопасность: интеллектуальные пожарные извещатели, мониторы угарного газа, датчики давления и другие функции домашней автоматизации могут помочь защитить ваш дом от стихийных бедствий.
• Энергоэффективность: Домашняя автоматизация позволяет более внимательно относиться к энергопотреблению. Например, вы можете сэкономить на счетах за электроэнергию, сократив время, в течение которого свет остается включенным, или снизив температуру, когда вы выходите из комнаты.

Свяжитесь с Xfinity Home, чтобы сегодня установить полностью интегрированную систему домашней автоматизации в вашем доме. После завершения профессиональной установки системы домашней автоматизации вы сможете наслаждаться преимуществами жизни в более безопасном и умном доме.

,

Системы умного дома на основе Интернета вещей

1. Введение

Классический умный дом, Интернет вещей, облачные вычисления и обработка событий на основе правил являются строительными блоками предлагаемого нами передового интегрированного комплекса умного дома. Каждый компонент вносит свои основные атрибуты и технологии в предлагаемую композицию. Интернет вещей обеспечивает подключение к Интернету и удаленное управление мобильными устройствами, оснащенными различными датчиками. Датчики могут быть прикреплены к бытовой технике, такой как кондиционер, освещение и другие устройства окружающей среды.Таким образом, он внедряет компьютерный интеллект в домашние устройства, чтобы обеспечить способы измерения домашних условий и контроля функциональности бытовой техники. Облачные вычисления предоставляют масштабируемые вычислительные мощности, пространство для хранения и приложения для разработки, обслуживания, запуска домашних сервисов и доступа к домашним устройствам в любом месте в любое время. Система обработки событий на основе правил обеспечивает контроль и оркестровку всей продвинутой композиции умного дома.

Комбинирование технологий для создания лучшего в своем классе продукта уже различными способами уже упоминается в недавней литературе.Christos Stergioua et al. [1] объединяют облачные вычисления и IoT, чтобы показать, как технология облачных вычислений улучшает функциональность IoT. Маджид Аль-Кувари [2] сосредоточился на встроенном IoT для использования проанализированных данных для удаленного выполнения команд бытовой техники в умном доме. Триша Датта и др. [3] предлагают сохраняющую конфиденциальность библиотеку для встраивания формирования трафика в бытовые приборы. Цзянь Мао и др. [4] улучшают алгоритмы машинного обучения, чтобы они играли роль в обеспечении безопасности в экосистеме умного дома. Фейсал Саид и др.[5] предлагают использовать датчики для обнаружения и обнаружения пожара в реальном времени с высокой точностью.

В этой главе мы объясняем интеграцию классического умного дома, Интернета вещей и облачных вычислений. Начнем с анализа основ умного дома, Интернета вещей, облачных вычислений и систем обработки событий. Мы обсуждаем их взаимодополняемость и синергию, подробно рассказывая о том, что в настоящее время ведет к их интеграции. Мы также обсуждаем то, что уже доступно с точки зрения платформ и проектов, реализующих парадигму умного дома, облака и Интернета вещей.С точки зрения возможности подключения добавленные устройства IoT и облако подключаются к Интернету и в этом контексте также к домашней локальной сети. Эти соединения дополняют общую настройку до полной унифицированной и взаимосвязанной композиции с расширенной вычислительной мощностью, мощными инструментами сторонних производителей, комплексными приложениями и обширным пространством для хранения.

В оставшейся части этой главы мы подробно рассмотрим каждый из четырех компонентов. В Разделе 1 мы описываем классический умный дом, в Разделе 2 мы представляем Интернет вещей [IoT], в Разделе 3 мы описываем облачные вычисления, а в Разделе 4 мы представляем модуль обработки событий.В Разделе 5 мы описываем состав продвинутого умного дома, включающего эти четыре компонента. В разделе 6 мы приводим некоторую практическую информацию и соответствующие рекомендации по выбору для создания практической продвинутой реализации умного дома. В разделе 7 мы описываем наш эксперимент, представляя три примера, представляющих суть нашего интегрированного предложения. Наконец, мы выявляем нерешенные проблемы и будущие направления развития передовых компонентов и приложений для умного дома.

2.Обзор классического умного дома

Умный дом — это жилое расширение автоматизации зданий и включает в себя управление и автоматизацию всех встроенных технологий. Он определяет жилище, в котором есть бытовая техника, освещение, отопление, кондиционирование воздуха, телевизоры, компьютеры, развлекательные системы, крупная бытовая техника, такая как стиральные / сушильные машины и холодильники / морозильники, системы безопасности и камеры, способные связываться друг с другом и управляемые удаленно с помощью расписание, телефон, мобильный телефон или Интернет.Эти системы состоят из переключателей и датчиков, подключенных к центральному концентратору, управляемому жильцом дома с помощью настенного терминала или мобильного устройства, подключенного к облачным интернет-сервисам.

Умный дом обеспечивает безопасность, энергоэффективность, низкие эксплуатационные расходы и удобство. Установка умных продуктов обеспечивает удобство и экономию времени, денег и энергии. Такие системы адаптируются и регулируются, чтобы соответствовать постоянно меняющимся потребностям жителей дома. В большинстве случаев его инфраструктура достаточно гибкая, чтобы интегрироваться с широким спектром устройств от разных поставщиков и стандартов.

Базовая архитектура позволяет измерять домашние условия, обрабатывать инструментальные данные, использовать датчики с микроконтроллером для измерения домашних условий и исполнительные механизмы для мониторинга домашних встроенных устройств.

Популярность и проникновение концепции умного дома растет быстрыми темпами, поскольку она стала частью тенденций модернизации и снижения затрат. Это достигается за счет встраивания возможности ведения централизованного журнала событий, выполнения процессов машинного обучения для определения основных элементов затрат, сохранения рекомендаций и других полезных отчетов.

2.1 Услуги умного дома

2.1.1 Измерение домашних условий

Типичный умный дом оснащен набором датчиков для измерения домашних условий, таких как: температура, влажность, освещенность и близость. Каждый датчик предназначен для захвата одного или нескольких измерений. Один датчик может измерять температуру и влажность, другие датчики рассчитывают коэффициент освещенности для данной области и расстояние от нее до каждого объекта, на который она воздействует. Все датчики позволяют хранить данные и визуализировать их, чтобы пользователь мог просматривать их в любом месте и в любое время.Для этого он включает в себя обработчик сигналов, интерфейс связи и хост в облачной инфраструктуре.

2.1.2 Управление бытовой техникой

Создает облачную службу для управления бытовой техникой, которая будет размещена в облачной инфраструктуре. Служба управления позволяет пользователю управлять выходами интеллектуальных исполнительных механизмов, связанных с бытовой техникой, например, лампами и вентиляторами. Интеллектуальные исполнительные механизмы — это устройства, такие как клапаны и переключатели, которые выполняют такие действия, как включение или выключение устройств или настройка операционной системы.Приводы обеспечивают множество функций, таких как двухпозиционное обслуживание клапана, позиционирование до процента открытия, регулирование для управления изменениями условий потока, аварийное отключение (ESD). Чтобы активировать привод, на него выдается команда цифровой записи.

2.1.3 Управление доступом к дому

Технологии домашнего доступа обычно используются для дверей общего доступа. Обычная система использует базу данных с идентификационными атрибутами авторизованных людей. Когда человек приближается к системе контроля доступа, идентификационные атрибуты человека немедленно собираются и сравниваются с базой данных.Если он совпадает с данными базы данных, доступ разрешен, в противном случае доступ запрещен. Для широко распределенного института мы можем использовать облачные сервисы для централизованного сбора и обработки данных о людях. Некоторые используют магнитные или бесконтактные идентификационные карты, другие используют системы распознавания лиц, отпечатков пальцев и RFID.

В примере реализации использовались RFID-карта и RFID-считыватель. У каждого уполномоченного лица есть RFID-карта. Человек сканировал карту через RFID-считыватель, расположенный возле двери.Отсканированное удостоверение личности было отправлено через Интернет в облачную систему. Система отправила идентификатор в контролирующую службу, которая сравнивает отсканированный идентификатор с авторизованными идентификаторами в базе данных.

2.2 Основные компоненты

Для обеспечения всех описанных выше действий и управления данными система состоит из следующих компонентов, как показано на Рисунке 1.

1. Датчики для сбора внутренних и внешних домашних данных и измерения дома условия. Эти датчики подключаются к самому дому и к подключенным к дому устройствам.Эти датчики не являются датчиками Интернета вещей, которые прикреплены к бытовой технике. Данные датчиков собираются и постоянно передаются через локальную сеть на сервер умного дома.

2. Процессоры для выполнения локальных и интегрированных действий. Он также может быть подключен к облаку для приложений, требующих расширенных ресурсов. Затем данные датчиков обрабатываются процессами локального сервера.

3. Набор программных компонентов, обернутых в виде API, позволяющих внешним приложениям выполнять его при условии, что он следует предварительно определенному формату параметров.Такой API может обрабатывать данные датчиков или управлять необходимыми действиями.

4. Исполнительные механизмы для подготовки и выполнения команд на сервере или других устройствах управления. Он переводит требуемое действие в синтаксис команды; устройство может выполнять. В процессе обработки полученных данных от датчиков задача проверяет выполнение какого-либо правила. В таком случае система может запустить команду на соответствующий процессор устройства.

5. База данных для хранения обработанных данных, собранных с датчиков [и облачных сервисов].Он также будет использоваться для анализа данных, представления и визуализации данных. Обработанные данные сохраняются в прикрепленной базе данных для дальнейшего использования.

Рис. 1.

Парадигма умного дома с дополнительным подключением к облаку.

3. Обзор Интернета вещей [IoT]

Парадигма Интернета вещей (IoT) относится к устройствам, подключенным к Интернету. Устройства — это такие объекты, как датчики и исполнительные механизмы, оснащенные телекоммуникационным интерфейсом, блоком обработки, ограниченным хранилищем и программными приложениями.Он позволяет интегрировать объекты в Интернет, устанавливая взаимодействие между людьми и устройствами между устройствами. Ключевая технология IoT включает радиочастотную идентификацию (RFID), сенсорные технологии и интеллектуальные технологии. RFID — это основа и сетевое ядро ​​построения Интернета вещей. Его возможности обработки и связи вместе с уникальными алгоритмами позволяют интегрировать различные элементы для работы как единое целое, но в то же время позволяют легко добавлять и удалять компоненты с минимальным воздействием, что делает IoT надежным, но гибким для поглощения изменений в окружающей среде. и предпочтения пользователя.Чтобы свести к минимуму использование полосы пропускания, он использует JSON, облегченную версию XML для межкомпонентных и внешних сообщений.

4. Облачные вычисления и их вклад в Интернет вещей и умный дом

Облачные вычисления — это общий пул вычислительных ресурсов, готовый предоставлять различные вычислительные услуги на разных уровнях, от базовой инфраструктуры до самых сложных сервисов приложений, которые легко выделяются и выпускаются с минимальными усилиями или взаимодействием с поставщиком услуг [6, 7]. На практике он управляет вычислительными ресурсами, ресурсами хранения и связи, которые используются несколькими пользователями в виртуализированной и изолированной среде.На рисунке 2 изображена общая парадигма облаков.

Рисунок 2.

Парадигма облачных вычислений.

Интернет вещей и умный дом могут воспользоваться широкими ресурсами и функциями облака, чтобы компенсировать его ограничения в хранении, обработке, обмене данными, поддержке по запросу, резервном копировании и восстановлении. Например, облако может поддерживать управление услугами IoT и их выполнение, а также выполнять дополнительные приложения, используя производимые им данные. Умный дом может быть сжатым и сосредоточенным только на основных и критических функциях и, таким образом, минимизировать локальные домашние ресурсы и полагаться на возможности и ресурсы облака.Умный дом и Интернет вещей будут сосредоточены на сборе данных, базовой обработке и передаче в облако для дальнейшей обработки. Чтобы справиться с проблемами безопасности, облако может быть частным для данных с высокой степенью защиты и общедоступным для остальных.

Интернет вещей, умный дом и облачные вычисления — это не просто слияние технологий. Скорее, баланс между локальными и централизованными вычислениями наряду с оптимизацией потребления ресурсов. Вычислительная задача может быть выполнена на устройствах Интернета вещей и умного дома или передана в облако.То, где производить вычисления, зависит от компромиссов накладных расходов, доступности данных, зависимости данных, объема передаваемых данных, зависимости связи и соображений безопасности. С одной стороны, модель тройных вычислений, включающая облако, IoT и умный дом, должна минимизировать общую стоимость системы, обычно с большим вниманием к сокращению потребления ресурсов дома. С другой стороны, модель услуг Интернета вещей и интеллектуальных домашних вычислений должна улучшить пользователей Интернета вещей для удовлетворения их требований при использовании облачных приложений и решения сложных проблем, возникающих из-за новой модели Интернета вещей, умного дома и облачных услуг.

Некоторые примеры медицинских услуг, предоставляемых облаком и интеграцией IoT: правильное управление информацией, совместное использование электронных медицинских записей позволяет предоставлять высококачественные медицинские услуги, управлять данными медицинских датчиков, делает мобильные устройства пригодными для доставки медицинских данных, обеспечения безопасности, конфиденциальности и надежности, за счет повышения безопасности медицинских данных, доступности и избыточности услуг, а также услуг по уходу за больными в реальном времени, а также облачного исполнения медицинских услуг на основе мультимедиа.

5.Централизованная обработка событий, система на основе правил

«Умный дом» и Интернет вещей оснащены датчиками, которые генерируют огромные потоки данных в виде сообщений или событий. Обработка этих данных превышает возможности человека [8, 9, 10]. Следовательно, были разработаны системы обработки событий, которые используются для более быстрого реагирования на засекреченные события. В этом разделе мы сосредоточимся на системах управления правилами, которые могут обнаруживать и оценивать события, чтобы реагировать на изменения значений или прерывания. Пользователь может определить правила, запускаемые по событию, и контролировать надлежащее предоставление услуг.Правило состоит из условий события, шаблона событий и информации, связанной с корреляцией, которые можно комбинировать для моделирования сложных ситуаций. Он был реализован в типичном умном доме и доказал свою пригодность для сервис-ориентированной системы.

Система может обрабатывать большое количество событий, выполнять функции для мониторинга, навигации и оптимизации процессов в реальном времени. Он обнаруживает и анализирует аномалии или исключения и создает реактивные / упреждающие реакции, такие как предупреждения и действия по предотвращению повреждений.Ситуации моделируются с помощью удобного интерфейса моделирования для правил, запускаемых событиями. При необходимости он разбивает их на простые и понятные элементы. Предлагаемая модель может быть легко интегрирована в распределенную и сервисно-ориентированную платформу обработки событий.

Процесс оценки запускается событиями, доставляющими самое последнее состояние и информацию из соответствующей среды. Результатом является граф решений, представляющий правило. Он может разбивать сложные ситуации на простые условия и комбинировать их друг с другом, составляя сложные условия.Выходные данные — это событие ответа, возникающее при срабатывании правила. Запущенные события могут использоваться в качестве входных данных для других правил для дальнейшей оценки. Шаблоны событий обнаруживаются, когда происходит несколько событий и соответствует заранее определенному шаблону. Благодаря графической модели и модульному подходу к построению правил правила можно легко адаптировать к изменениям предметной области. Новые условия событий или шаблоны событий могут быть добавлены или удалены из модели правил. Правила выполняются службами событий, которые снабжают механизм правил событиями и обрабатывают результат оценки.Чтобы обеспечить доступность подходящих ресурсов обработки, система может работать в распределенном режиме на нескольких машинах, а также облегчать интеграцию с внешними системами. Определение отношений и зависимостей между событиями, которые имеют отношение к обработке правил, выполняются с использованием наборов последовательностей, созданных механизмом правил. Механизм правил создает последовательности событий, относящиеся к определенному условию правила, чтобы позволить связать события по их контекстным данным. Правила автоматически выполняют действия в ответ, когда выполняются указанные условия.Действия генерируют ответные события, которые запускают ответные действия. Шаблоны событий могут соответствовать временным последовательностям событий, что позволяет описывать домашние ситуации, когда наступление событий имеет значение. Например, когда дверь слишком долго остается открытой.

В этой модели известны следующие проблемы: структура для обрабатываемых событий и данных, конфигурация служб и адаптеров для этапов обработки, включая их входные и выходные параметры, интерфейсы с внешними системами для считывания данных и реагирования путем выполнения транзакций, структура для обработанных событий и данных, преобразования данных, анализа и сохранения данных.Это позволяет смоделировать, какие события должны обрабатываться службой правил и как события ответа должны пересылаться в другие службы событий. Процесс прост: данные собираются и принимаются от адаптеров, которые пересылают события сервисам событий, которые их используют. Первоначально события обогащаются, чтобы подготовить данные события для обработки правил. Например, события ответа отправляются в службу для отправки уведомлений агенту вызова или в службы, которые передают уведомления о задержке события и обновления событий обратно в систему управления событиями.

5.1 Языки обработки событий

Обработка событий связана с захватом заранее определенных событий и управлением ими в реальном времени. Он начинается с управления рецепторами событий прямо с момента возникновения события, даже с идентификации, сбора данных, ассоциации процесса и активации ответного действия. Чтобы обеспечить быструю и гибкую обработку событий, используется язык обработки событий, который позволяет быстро настраивать ресурсы, необходимые для обработки ожидаемой последовательности действий для каждого типа события.Он состоит из двух модулей: ESP и CEP. ESP эффективно обрабатывает событие, анализирует его и выбирает подходящее событие. CEP обрабатывает агрегированные события. Языки событий описывают сложные типы событий, применяемые к журналу событий.

5.2 Повторное обнаружение рабочего процесса на основе событий

В некоторых случаях правила относятся к несоответствиям в последовательности событий рабочего процесса. В таких случаях необходимо точно понимать рабочий процесс и связанные с ним события. Чтобы преодолеть это, мы предлагаем процесс обратного проектирования для автоматического повторного обнаружения рабочих процессов из журнала событий, собранных с течением времени, при условии, что эти события упорядочены, и каждое событие относится к одной задаче, выполняемой для одного случая.Процесс повторного обнаружения может использоваться для проверки последовательности рабочего процесса путем измерения расхождений между предписывающими моделями и фактическим выполнением процесса. Процесс повторного обнаружения состоит из следующих трех шагов: (1) построение таблицы зависимостей / частот. (2) Индикация графиков зависимости / частоты. (3) Генерация WF-сетей из D / F-графов.

6. Усовершенствованный умный дом

В этом разделе мы сосредоточимся на интеграции умного дома, Интернета вещей и облачных вычислений для определения новой парадигмы вычислений.В разделе литературы [11, 12, 13, 14] мы можем найти обзоры и исследования по умному дому, IoT и облачным вычислениям по отдельности, подчеркивая их уникальные свойства, особенности, технологии и недостатки. Однако наш подход противоположен. Мы смотрим на синергию между этими тремя концепциями и ищем способы интегрировать их в новую всеобъемлющую парадигму, используя ее общие лежащие в основе концепции, а также ее уникальные атрибуты, чтобы обеспечить выполнение новых процессов, которые нельзя было бы обработать иначе.

На рис. 3 показаны основные компоненты расширенного умного дома и их взаимосвязь. В левом блоке, среда умного дома, мы видим типичные устройства, подключенные к локальной сети [LAN]. Это обеспечивает связь между устройствами и за их пределами. К локальной сети подключен сервер и его база данных. Сервер управляет устройствами, регистрирует свои действия, предоставляет отчеты, отвечает на запросы и выполняет соответствующие команды. Для более комплексных или общих задач сервер умного дома передает данные в облако и удаленно активирует в нем задачи с помощью API, процессов интерфейса прикладного программирования.Кроме того, бытовая техника IoT подключена к Интернету и локальной сети, что расширяет возможности умного дома за счет Интернета вещей. Подключение к Интернету позволяет конечному пользователю, резиденту, общаться с умным домом, чтобы получать текущую информацию и удаленно активировать задачи.

Рисунок 3.

Расширенный умный дом — интеграция умного дома, Интернета вещей и облачных вычислений.

Чтобы продемонстрировать преимущества передового умного дома, мы используем RSA, надежный алгоритм асимметричной криптографии, который генерирует открытый и закрытый ключи и шифрует / дешифрует сообщения.Используя открытый ключ, каждый может зашифровать сообщение, но только те, у кого есть закрытый ключ, могут расшифровать отправленное сообщение. Генерация ключей и шифрование / дешифрование сообщений требует обширных вычислений, которые требуют значительного объема памяти и вычислительной мощности. Поэтому его обычно обрабатывают на мощных компьютерах, построенных так, чтобы справляться с необходимыми ресурсами. Однако из-за ограниченных ресурсов запуск RSA на устройстве IoT практически невозможен, и поэтому он открывает брешь в безопасности в Интернете, которую злоумышленники могут легко использовать.Чтобы справиться с этим, мы объединяем мощность локальных процессоров умного дома для вычисления некоторых вычислений RSA и пересылки более сложных вычислительных задач для обработки в облаке. Затем результаты будут переданы обратно в датчик IoT для компиляции и сборки, чтобы сгенерировать код шифрования / дешифрования RSA и таким образом закрыть упомянутый пробел в безопасности IoT. Этот пример демонстрирует поток данных между передовыми компонентами умного дома. Где каждый компонент выполняет свой собственный стек операций для генерации своего уникального вывода.Однако в случае сложных и длинных задач он разделит задачу на подзадачи, которые будут выполняться более мощными компонентами. Ссылаясь на пример RSA, устройство IoT инициирует потребность в генерации ключа шифрования и, таким образом, отправляет сообщение запроса в приложение RSA, работающее на умном домашнем компьютере. Затем умный домашний компьютер просит приложение «генерации простых чисел», работающее в облаке, предоставить p и q простых чисел. После принятия p и q код шифрования генерируется.На более позднем этапе устройство IoT отправляет запрос на умный домашний компьютер на шифрование сообщения, используя недавно созданный ключ шифрования RSA. Затем зашифрованное сообщение передается обратно на устройство IoT для дальнейшего выполнения. Аналогичный сценарий может быть в противоположном направлении, когда устройство IoT получает сообщение, оно может запросить умный дом для его расшифровки.

Подводя итог, сценарии RSA отражают использование мощи облачных вычислений, вычислительных возможностей «умного дома» и, наконец, ограниченную мощность устройства IoT.Это доказывает, что без этого автоматического взаимодействия RSA не сможет выполняться на уровне IoT.

Более практичным примером является случай, когда несколько отдельно стоящих приборов, таких как духовка, мультиварка и сковорода на газовой плите, активны для выполнения запроса жильца. Жителю срочно звонят и он немедленно уезжает из дома, не выключив работающую бытовую технику. Если соответствующие IoT настроены на автоматическое отключение на основании заранее определенного правила, об этом позаботятся на уровне IoT.В противном случае умный дом понимает, что житель покинул дом [дверь дома была открыта, а затем заперта, гараж был открыт, машина жильца уехала, главные ворота были открыты, а затем закрыты, никого не было дома] и будет отключите все активные устройства, классифицированные как опасные в случае отсутствия. Он отправит соответствующее сообщение в список рассылки, определенный для такого случая.

7. Практические аспекты и соображения реализации для Интернета вещей и умного дома

Умный дом состоит из трех компонентов: аппаратного, программного обеспечения и протоколов связи.Он имеет широкий спектр приложений для цифрового потребителя. Некоторые области домашней автоматизации привели к возможности подключения к Интернету вещей, например: управление освещением, озеленение, безопасность и защита, качество воздуха, мониторинг качества воды, голосовые помощники, переключатели, замки, счетчики энергии и воды.

Расширенные компоненты умного дома включают: датчики Интернета вещей, шлюзы, протоколы, микропрограммное обеспечение, облачные вычисления, базы данных, промежуточное ПО и шлюзы. Облако Интернета вещей можно разделить на платформу как услугу (PaaS) и инфраструктуру как услугу (IaaS).На рисунке 4 показаны основные компоненты предлагаемого усовершенствованного умного дома, а также соединение и поток данных между его компонентами.

Рисунок 4.

Продвинутая композиция умного дома.

Приложение «умный дом» обновляет домашнюю базу данных в облаке, чтобы позволить удаленным людям получить к ней доступ и получить последнюю информацию о состоянии дома. Типичная платформа IoT содержит: безопасность и аутентификацию устройства, брокеры сообщений и очереди сообщений, администрирование устройств, протоколы, сбор данных, визуализацию, возможности анализа, интеграцию с другими веб-службами, масштабируемость, API-интерфейсы для потока информации в реальном времени и библиотеки с открытым исходным кодом.Датчики IoT для домашней автоматизации известны своими возможностями измерения, такими как: температура, люкс, уровень воды, состав воздуха, видеокамеры наблюдения, голос / звук, давление, влажность, акселерометры, инфракрасный, вибрационный и ультразвуковой. Некоторые из наиболее часто используемых датчиков умного дома — это датчики температуры, большинство из них — цифровые датчики, но некоторые из них аналоговые и могут быть чрезвычайно точными. Датчики Lux измеряют яркость. Ультразвуковые датчики уровня воды.

Поплавковые датчики уровня предлагают разработчикам Интернета вещей возможность более точного измерения.Датчики состава воздуха используются разработчиками для измерения определенных компонентов в воздухе: мониторинг CO, измерение уровня газообразного водорода, измерение оксида азота, уровни опасных газов. У большинства из них есть время нагрева, а это означает, что требуется определенное время, прежде чем будут представлены точные значения. Он основан на обнаружении компонентов газа на поверхности только после того, как поверхность достаточно нагрета, значения начинают отображаться. Видеокамеры для наблюдения и аналитики. Ассортимент камер с высокоскоростной связью.Рекомендуется использовать процессор Raspberry Pi, поскольку его модуль камеры очень эффективен благодаря гибкому разъему, подключенному непосредственно к плате.

Звуковые извещатели широко используются для целей мониторинга, обнаружения звуков и соответствующих действий. Некоторые могут даже обнаруживать сверхнизкие уровни шума и точно настраивать различные уровни шума.

Датчики влажности определяют уровень влажности в воздухе для умных домов. Его точность и точность зависят от конструкции и размещения датчика. Некоторые датчики, такие как DHT22, созданные для быстрого прототипирования, всегда будут работать хуже по сравнению с высококачественными датчиками, такими как HIH6100.Для открытых пространств ожидается, что распределение вокруг датчика будет равномерным, что потребует меньшего количества корректирующих действий для правильной калибровки.

Протоколы связи умного дома: Bluetooth, Wi-Fi или GSM. Bluetooth smart или беспроводные протоколы с низким энергопотреблением с возможностями ячеистой сети и алгоритмами шифрования данных. Zigbee — это ячеистый сетевой протокол с низким энергопотреблением на основе радиочастот для Интернета вещей. Протокол X10, который использует проводку Powerline для сигнализации и управления. Телефонная, беспроводная и проводная связь.Z-wave специализируется на защищенной домашней автоматизации. UPB, использует существующие линии электропередач. Thread, бесплатный протокол для автоматизации умного дома. ANT, протокол сверхнизкого энергопотребления для создания маломощных датчиков с возможностью распределения по сетке. Предпочтительными протоколами являются Bluetooth с низким энергопотреблением, Z-wave, Zigbee и thread. Соображения по поводу включения шлюза могут включать: возможность подключения к облаку, поддерживаемые протоколы, сложность настройки и поддержку прототипирования. Домашний контроль состоит из следующего: конечный автомат, шина событий, журнал обслуживания и таймер.

Модульность: включает концепцию пакета, динамику времени выполнения, программными компонентами можно управлять во время выполнения, ориентацию на сервисы, управлять зависимостями между пакетами, уровень жизненного цикла: контролирует жизненный цикл пакетов, уровни обслуживания: определяет динамическую модель взаимодействия между различные модули, актуальные сервисы: это прикладной уровень. Уровень безопасности: необязательный, использует архитектуру безопасности Java 2 и управляет разрешениями из разных модулей.

OpenHAB — это платформа, объединяющая домашнюю автоматизацию и шлюз IoT для умных домов.Его особенности: движок правил, механизм регистрации и абстракция пользовательского интерфейса. Правила автоматизации, ориентированные на время, настроение или обстановку, простая конфигурация, общее поддерживаемое оборудование:

Архитектура Domoticz: очень немногие люди знают об архитектуре Domoticz, что делает чрезвычайно трудным создание приложений на ней без ненужного риска при создании сам продукт. Например, вся конструкция общей архитектуры кажется немного странной, когда вы смотрите на концепцию датчика для управления исполнительным механизмом.Создание расширенных приложений с Domoticz может быть выполнено с использованием языков на основе объектно-ориентированного программирования.

Развертывание блокчейна в домашних сетях можно легко выполнить с помощью Raspberry Pi. Защищенный уровень блокчейна между устройствами и шлюзами может быть реализован без значительного обновления существующей кодовой базы. Блокчейн — это технология, которая будет играть роль в будущем, чтобы успокоить их революционными и новыми бизнес-моделями, такими как динамическая аренда для Airbnb.

8. Примеры умного дома и Интернета вещей

В литературе и практических отчетах мы можем найти множество реализаций различных интеграций среди трех основных строительных блоков, умного дома, Интернета вещей и облачных вычислений.Например, см. [12–14]. В этом разделе мы описываем три реализации, которые ясно демонстрируют необходимость и преимущества соединения или интеграции всех трех компонентов, как показано на рисунке 5. Каждый компонент пронумерован от 1 до 6. В левой части мы описываем для каждой реализации последовательность сообщений / команд между компонентами слева направо и снизу вверх. Возьмем, к примеру, третью реализацию, задача управления, постоянно выполняемая на домашнем сервере (2), обнаруживает тот факт, что все жители покинули дом, и автоматически запускает исполнительные механизмы для выключения всех устройств IoT (3), а затем отправляет сообщения соответствующим пользователям. / жителей, информируя их о ситуации и предпринятых действиях (6).

Рис. 5.

Расширенная диаграмма внедрения умного дома.

Использование пункта (i) в объяснении реализаций соответствует цифрам в кружке на рисунке 5.

8.1 Обнаружение утечек воды и ее предотвращение

Первым шагом является развертывание датчиков воды под каждым разумным потенциальным источником утечки и автоматическим ведущим устройством. датчик водяного клапана для всего дома, что означает, что теперь дом рассматривается как IoT.

В случае, если датчик воды обнаруживает утечку воды (3), он отправляет событие на концентратор (2), которое запускает приложение «выключить клапан».Затем приложение управления домом отправляет команду «выключить» всем устройствам IoT (3), определенным как чувствительные к остановке воды, а затем отправляет команду «выключить» на главный водяной клапан (1). Сообщение об обновлении отправляется через систему обмена сообщениями тем, кто появляется в списке уведомлений (6). Эта установка помогает защититься от сценариев, в которых источником воды является водопровод. Базовая конфигурация предполагает интеграцию через сообщения и команды между умным домом и системой управления IoT.Он демонстрирует зависимость и вытекающие из этого преимущества объединения умного дома и Интернета вещей.

8.2 Детекторы дыма

В большинстве домов уже есть типичный набор детекторов дыма (1), но нет моста для отправки данных от датчика в концентратор умного дома. Подключение этих датчиков к приложению умного дома (2) позволяет создать комплексную систему обнаружения дыма. Он дополнительно расширен для уведомления датчика лифта, чтобы заблокировать его использование из-за состояния пожара (1), и, таким образом, он еще больше расширен до любого датчика IoT (3), который может быть активирован из-за обнаруженного дыма.

В [5] они разработали беспроводную сенсорную сеть для раннего обнаружения пожаров в домах. Они смоделировали пожар в умном доме с помощью симулятора динамики пожара и языковой программы. Результаты моделирования показали, что система обнаруживает пожар раньше.

8.3 Управление инцидентами для управления бытовой техникой

Рассмотрим сценарий, когда вы выходите из дома, когда некоторые из приборов все еще включены. Если ваше отсутствие будет продолжительным, некоторые приборы могут перегреться и вот-вот взорвутся.Чтобы избежать таких ситуаций, мы подключаем все датчики устройств IoT к домашнему приложению (2), чтобы, когда все они покидали дом, оно автоматически настраивало датчики всех устройств соответствующим образом (3), чтобы избежать повреждений. Обратите внимание, что индикация пустого дома генерируется приложением «Умный дом», а индикация включения устройства генерируется IoT. Следовательно, этот сценарий возможен из-за интеграции между умным домом и системами IoT.

9. Выводы и резюме

В этой главе мы описали интеграцию трех слабосвязанных компонентов, умного дома, Интернета вещей и облачных вычислений.Чтобы организовать и своевременно управлять огромным потоком данных эффективным и сбалансированным образом, используя сильные стороны каждого компонента, мы предлагаем централизованное приложение для обработки событий в реальном времени.

Мы описываем преимущества и выгоды каждого отдельного компонента и его возможных дополнений, которые могут быть достигнуты путем его интеграции с другими компонентами, обеспечивая новые преимущества, полученные от всей составной системы. Поскольку эти компоненты все еще находятся на стадии разработки, их интеграция может измениться и обеспечить надежную парадигму, которая порождает новое поколение инфраструктуры и приложений.

По мере того, как мы отслеживаем прогресс каждого компонента и его соответствующее влияние на интегрированный комплекс, мы будем постоянно рассматривать возможность добавления дополнительных компонентов, что приведет к появлению новых моделей обслуживания и приложений.

.

TRÅDFRI Gateway, белый — IKEA

Что определяет умный продукт? Возможность подключить его к Интернету? Что это беспроводной? Для нас это продукт, который упрощает повседневную жизнь. Подробнее

Большинство людей, которые хотят сделать свой дом умнее, начинают с освещения. Добавив шлюз TRÅDFRI, вы можете сделать его еще умнее. Вместе с подключенными лампами вы можете устанавливать различные сцены и таймеры — поэтому вы всегда просыпаетесь с мягким, нежным светом по утрам и можете вызвать «выключение света», когда пришло время сна.«Вы можете подключить к шлюзу TRÅDFRI множество различных типов продуктов. Все для того, чтобы сделать вашу жизнь дома более удобной, — говорит Ребекка Тёреман, которая работает с подключенными к Интернету продуктами в IKEA.

Интеллектуальное освещение — это один из способов использования технологий для улучшения жизни дома. Представьте себе уютный семейный ужин в будний день при мягком и теплом свете. Когда еда закончена, стол убран для выполнения домашних заданий, для чего нужен чистый яркий свет. Цель Ребекки и команды Smart Lighting — сделать этот переход простым и плавным.Буквально это можно сделать одним нажатием кнопки. «Освещение — очень важная часть жизни дома», — говорит Ребекка. «Вы делаете так много дел каждый день дома, и свет должен поддерживать вас в этих делах». Ассортимент состоит из продуктов, которые можно комбинировать для создания индивидуального решения домашнего освещения. Он включает в себя светодиодные лампы, панели и дверцы шкафов, которыми можно управлять с помощью пульта дистанционного управления. Вы можете приглушить их и даже изменить тон света с теплого на холодный. Один пульт может управлять до 10 интеллектуальными осветительными приборами.

Технология интеллектуального освещения не нова, но пока она не была настолько доступной. «Это было очень дорого и сложно, — говорит Ребекка. «Если мы сможем разработать интеллектуальное освещение, которое будет простым для понимания и доступным по цене, оно станет доступным для многих». Что касается стоимости, Ребекка и ее команда поставили личную цель. «Сколько бы мы хотели заплатить за такую ​​лампочку?» — спрашивает Ребекка. «Мы возвращались к этой идее на протяжении всего процесса». Работа с большими объемами помогла снизить затраты, а благодаря сотрудничеству с опытными поставщиками технологий мы смогли найти разумные способы экономии.Затем эти сбережения передаются покупателю.

Предлагая «комплекты», в которых есть все необходимое для начала работы, мы упрощаем установку интеллектуального освещения в вашем доме, и если вы в конечном итоге захотите расширить свое решение, это просто. «Вы можете начать с функции, которая подходит вам и жизни вашей семьи, и вы можете развить это», — говорит Ребекка. Вы можете рассчитывать на появление еще большего количества интеллектуальных осветительных приборов от IKEA в будущем. «Будут обновления и новые вещи, которые клиенты могут сделать, чтобы улучшить и развить систему», — говорит Ребекка, которая видит будущее без суеты, в котором ничто не может прервать ленивый день.«Если вы сидите на диване и хотите включить свет, но выключатель света находится на стене, что ж, очевидно, что с беспроводным пультом дистанционного управления вам действительно не нужно вставать!»

С помощью шлюза TRÅDFRI подключенными продуктами IKEA можно управлять через интеллектуальное приложение IKEA Home или голосового помощника, такого как Amazon Alexa, Apple Siri или Google Assistant. Скажите «время обеда», чтобы приглушить свет и включить любимую музыку в фоновом режиме. Или залите комнату светом, чтобы ни одно пятно или крошки не могли спрятаться, когда пора убирать.«Мы используем стандартную технологию и адаптируем ее к потребностям людей как специалистов по меблировке дома, а не технических специалистов. Мы хотим, чтобы наши подключенные продукты были простыми в использовании — вам не нужно быть инженером, чтобы заставить их работать », — говорит Ребекка.

Из игрушек в основном для людей, интересующихся новыми гаджетами, подключенные к Интернету продукты превратились в полезные инструменты для решения обычных повседневных неудобств. Это вдохновило Ребекку и ее коллег на поиск новых способов сделать дом более комфортным.Один из примеров — жалюзи, которые автоматически открываются, пока вы еще находитесь в постели. «Мы постоянно добавляем новые продукты, которые работают со шлюзом TRÅDFRI и интеллектуальным приложением IKEA Home. Вы можете обновить свой дом новыми функциями и сделать его настолько умным, насколько захотите, в нужном вам темпе ».

Читать меньше.