Авторы:Мальчева Р. В., Кобыляцкий А. И..

ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет»

Введение

За последние 20 – 30 лет системы автоматизированного управления перестали быть модной экзотикой. Вне зависимости от области применения, будь то здание, сборочный цех или поезд метро, целью внедрения таких систем являются снижение эксплуатационных расходов, обеспечение важной информацией, повышение безопасности и комфорта. Но, несмотря на то, что журналистов модных изданий сейчас больше интересуют достижения традиционных IT-компаний, прогресс в области автоматики управления может в ближайшем будущем оказать на наше мироощущение не меньшее воздействие, чем появления сотовых телефонов и Internet.

Одним из направлений использования компьютерных технологий являются системы[1] мониторинга и контроля. Их существует огромное множество, отличающихся назначением и функционированием, например, так называемые системы «умный дом», обеспечивающие управление различными процессами жилого или производственного помещения[2]. Развитие данной инфраструктуры находится на крайнем раннем этапе. Компании могут предоставлять свои услуги с весьма завышенными ценами.

Целью данной работы является разработка web-ориентированной системы мониторинга инфраструктуры «Умный дом», обладающей низкой стоимостью и параметрами, близкими к промышленным системам автоматизации.

Анализ способов организации систем «Умный дом»

Одной из важнейших задач является выбор архитектуры и технологического стека, на котором будет строиться система. При этом важен системный подход, т.е. понимание того, каким образом отдельные технические решения могут быть увязаны друг с другом, а также резервирование возможностей для последующего расширения системы.

Наиболее распространенными являются следующие способы функциональной организации систем [3]:

Проводные. Все датчики и панели управления соединены между собой посредством кабельных соединений. Системы проводного типа на современном рынке представлены большим разнообразием комплектующих. Это не только расширяет функционал комплекса, но и открывает перед конечным пользователем огромный спектр возможностей. Высокая надёжность достигается именно за счёт того, что сигналы от датчиков проходят по 153 кабельным линиям, что служит гарантией непрерывной работы. Главный минус проводных систем — довольно сложный и трудоёмкий монтаж.

Беспроводные. Такие системы выгодно отличаются от проводных за счет использования для обмена данными радиоканала, инфракрасного канала и Wi Fi. Развернуть такой комплекс можно как в готовом помещении, так и на этапе ремонтных и отделочных работ. Внутренний интерьер практически не нарушается. Кроме того, есть возможность расширения сети путем подключения новых элементов.

Централизованная. Такой умный дом работает с помощью специального логического модуля. Наличие в системе своего «мозга» позволяет собрать и анализировать всю информацию, которая собирается со всех датчиков. После последующей обработки модуль выдаёт исполнительные команды различным исполнительным системам. В качестве такого логического модуля выступает специальный контроллер, на борту которого есть выходы ко всем исполнительным элементам системы. Вся система специально программируется специализированным софтом, который в ходе работы можно дополнять различными изменениями. Уязвимое место централизованной схемы управления — невысокая надёжность.

Анализ функций системы

«Умный дом» рассматривается как отдельный случай интернет вещей и включает управление всеми доступными устройствами. Система выполняет следующие функции:

-мониторинг состояния электроприборов, водоснабжения и освещения;

-снижение суммы коммунальных услуг за счёт экономии электроэнергии;

-предотвращение несанкционированного проникновения в помещение;

обеспечение условий комфортного проживания в доме;

-контроль протечек и возникновения очагов пожара, т.е. обеспечение более безопасного проживания.

Выводы

При появлении в доме альтернативных источников энергии, в первую очередь солнечного коллектора, возникла необходимость в измерении и отображении параметров, сопровождающих их работу. Например, для того, чтобы видеть, как меняется температура солнечного теплоносителя, не перегревается ли вода в бойлере и т.д. Именно эти задача и призвана решить web-ориентированная система мониторинга инфраструктуры «Умный дом».

Проведенный анализ систем «Умный дом» показал, что само по себе измерение чего-либо и даже передача этой информации к месту потребления (мониторинг) не увеличивают комфорт или безопасность, поэтому дополнительно к мониторингу возникает задача об удаленном управлении различными исполнительными устройствами.

Список используемых источников:

1. Как защитить «умный дом» от взлома? [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://worldvision.com.ua/ru/kak-zashchitit-umnyy-dom-ot-vzloma/

2. Как защитить свой «Умный дом от атаки? [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://spark.ru/startup/hetmansoftware/blog/69238/kak-zaschitit-svoj-umnij-dom-ot-ataki/

3. Проектирование умного дома [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://mimismart.ru/czenyi/proektirovanie-umnogo-doma/