Назад в библиотеку

Основные принципы и технологии построения системы «Умный дом»

Авторы: Кравченко В.С.,Лебеденко Д.М.
Источник:XIX Международная молодежная научная конференция "СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ-2018"



Актуальность работы

В связи с интенсивным развитием технологий интернета, многократно увеличилось количество «умных» устройств и технологий автоматизации окружающего пространства вокруг человека. Одним из направлений в современной автоматизации жизненного пространства человека является технология «Умный дом».

Помимо удобства в использовании данная технология позволяет также контролировать использование ресурсов, что актуально в свете современных тенденций к сохранению и экономии природных ресурсов и охраны экологии. Так, например, система может определить протечку воды в ванной комнате в отсутствие хозяев и перекрыть ее.

«Умным домом» называют современное здание, все коммуникации которого объединены с помощью высокотехнологичных устройств, предназначенных для повышения удобства использования и повышения экономических показателей при эксплуатации оборудования человеком. Все элементы, которые содержит «Умный дом» можно разделить на несколько групп:

Домашняя автоматизация в современных условиях — чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это подразумевает, что каждый владелец умного дома самостоятельно определяет, какие устройства и где установить и какие задачи и как они будут исполнять. Благодаря Интернету легко настроить практически любой электрический прибор в доме, чтобы контролировать его через веб-браузер или с помощью мобильной связи.

Рисунок 1 – Наиболее распространённые компоненты системы «Умный дом»

Наиболее распространенные примеры автоматических действий в "Умном доме":

Каждый умный дом отличается от того, что он делает и как это происходит. Мера «хорошего» умного дома - это степень, в которой он улучшает ваш дом и как ненавязчиво это достигает этого.

Нет смысла использовать технологии для технологий - если для управления системами вашего умного дома требуется больше времени, затрат и усилий, чем требуется для выполнения действий вручную. Вы также должны иметь возможность легко и быстро переопределять автоматические настройки без необходимости бороться со сложными элементами управления или переходить на другой конец дома, чтобы сделать это.

Для обеспечения связи «умного дома» существует несколько способов.

Рисунок 2 – Связь между компонентами системы «Умный дом»

Каждая система домашней автоматизации состоит из датчиков, устройств обработки, анализа и хранения информации и исполнительных механизмов. Чаще всего применяются следующие виды датчиков:

Каждый умный дом отличается от того, что он делает и как это происходит. Мера «хорошего» умного дома - это степень, в которой он улучшает ваш дом и как ненавязчиво это достигает этого.

Рисунок 3 – Основные элементы системы «Умный дом»

Экономия при использовании «Умного дома».

Домашняя автоматизация позволяет потребителям увеличить эффективность использования домашней техники. Интеллектуальная система может узнать поведение человека и убедиться, что дом охлаждается кондиционером к тому времени, когда он прибудет. Это значительно уменьшит финансовый расход и повысит комфорт. Помимо вышеуказанных плюсов, статистика показывает, что система «Умный дом» позволяет сокращать расходы на энергоресурсы на 8-12%, управление освещением и электроснабжением сокращает потребление энергии на 3-5%. Снижается размер платежей за воду на 41%. Расход тепла и размер платежей снижаются в среднем на 30-40% зимой и до 60% в межсезонье. Продуманный алгоритм управления приводят к значительной экономии средств: до 30% от обычных расходов

Для достижения наибольшей эффективности, устройства домашней автоматизации должны взаимодействовать независимо от того, кто их изготовил. Вот почему такие стандарты, как давно установленный X-10, настолько важны. В Европе ЕС поддерживает проект под названием i2HOME, предназначенный для стандартизации автоматизированных устройств, чтобы их можно было более широко распространять среди пожилых людей и людей с ограниченными возможностями.

Острой проблемой является безопасность. В 2016 году компанией «NTT Data Corp.» было обнаружено, что 80% потребителей обеспокоены безопасностью своих интеллектуальных домашних данных. Если хакеры могут взломать домашнюю систему автоматизации, они могут потенциально отключить сигналы тревоги, разблокировать двери, оставив дом без «интеллекта» и защиты.

Некоторые интеллектуальные домашние системы могут быть созданы с нуля, например, с использованием Raspberry Pi, Arduino или другого микроконтроллера. Другие могут быть приобретены в виде готового решения «Умного дома», который содержит части, необходимые для запуска проекта домашней автоматизации.

Вывод

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что современный «Умный дом» позволяет сделать жизнь человека более комфортной, безопасной, мобильной. Правильный, современный подход и грамотная реализация технологии автоматизации позволяют значительно снизить расходы на жилищно-коммунальные расходы. «Умные дома» помогут контролировать физическое состояние лиц пожилого возраста или людей с ограниченными возможностями.

Перечень ссылок:

  • Умный дом как домашняя автоматизация [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://energy-prirody.ru/umniy_dom.html .
  • Основы построения системы «Умный дом».[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.intuit.ru/studies/courses/644/500/lecture/11367 ..