Сучасні системи автоматики масово проникають у побут людини, забезпечуючи йому затишок та комфорт проживання. Однак вартість впровадження цих пристроїв доступна не всім людям, а наявні недоліки вміло замовчуються маркетологами.

Спробую висловити свою особисту думку електрика, що представляє зараз розумний будинок: обладнання для квартири для середньостатистичного господаря, яку користь власник може отримати від його впровадження і з якими проблемами доведеться зіткнутися.

Що таке розумний будинок та розумна квартира: основні відмінності двох систем

4 основні завдання, закладені в нову інтелектуальну технологію, можна звести до таких питань:

1. підвищення безпеки проживання;
2. забезпечення комфортних умов та життєвих зручностей;
3. вибір оптимального режиму витрачання матеріальних засобів, що знижують фінансові витрати на оплату води, газу, електричної енергії, теплоносіїв;
4. допомога у навчанні дітей та контролі за їх поведінкою, догляді за літніми родичами.

Ці можливості мають однотипні технічні рішення, але обмежуються набором функцій у квартирі.

Загальні принципи роботи автоматики для новачків

Побутова система автоматики отримала термін “Розумна” в результаті маркетингового ходу виробників. Він так і прижився за цим обладнанням.

Автоматизовані системи управління вже багато десятиліть працюють в енергетиці та на виробництві.

Наприклад, потужні електричні підстанції із високовольтним обладнанням в автономному режимі живлять цілі міста і навіть райони, а робототехніка на промислових підприємствах самостійно плавить метали, випускає готову продукцію.

Наразі всі ці технології за рахунок застосування доступних мікропроцесорних пристроїв успішно перейшли в наш побут.

Індивідуальна система автоматичних пристроїв дозволяє:

• забезпечити єдину систему допуску у житло, зручну всім членів сім’ї;
• здійснювати охорону майна від несанкціонованого проникнення зловмисників чи випадкового займання, затоплення;
• вести ненав’язливе відеоспостереження за відвідувачами;
• керувати роботою систем підтримки оптимального мікроклімату у приміщеннях;
• за запланованим розкладом готувати їжу;
• регулювати освітлення;
• виконувати інші особливі завдання.

В основу проекту інтелектуального будинку закладено алгоритми взаємодії загальних зв’язків усіх контрольованих процесів, але з обов’язковою можливістю забезпечення зміни їхніх налаштувань власником з урахуванням власних інтересів.

Завдяки широкому асортименту принципів, закладених в обладнання, господар може:

• обирати різні режими економії електроенергії, газу, води;
• керувати всіма технологічними процесами безпосередньо в будинку або дистанційно з будь-якого місця планети через зв’язок через інтернет.

Чим відрізняється розумна квартира від розумного будинку

Спочатку обладнання розумного будинку створювалося для автономного обслуговування житлового будинку, що окремо стоїть, на виділеній території.

Тому воно включає як внутрішні приміщення, так і прибудинкову територію із системою охорони та відеоспостереження, зовнішнім освітленням, автоматикою керування в’їзними воротами, іншою технікою.

Тут використовують своє індивідуальне опалення, водопостачання, газ, каналізація. Може бути встановлена окрема електростанція з генератором, що працює від дизельного чи бензинового двигуна, енергії вітру чи сонця.

Можлива система аварійного переходу на власне резервне харчування під час зникнення електропостачання від державної мережі.

Квартира вже збудована всередині багато поверхової будівлі з однаковою для всіх мешканців інфраструктурою життєзабезпечення. Тут є загальна система контролю доступу відвідувачів через домофон, розведення телефонних ліній, інтернет кабелю.

Територіально і функціонально обсяг завдань, розв’язуваних в інтелектуальній квартирі менше, ніж у будинку, що окремо стоїть, хоча вони використовують ті ж принципи побудови.

Склад обладнання та можливі проблеми: як їх вирішувати

Чомусь у частини людей складається помилкова думка про систему автоматики розумного будинку, як набір якихось електронних та цифрових приладів, які достатньо купити і вони самі працюватимуть. Це не так.

Потрібно скласти грамотний план приміщень, врахувати в ньому встановлення силових приводів та ланцюгів електроживлення, виконати монтажні роботи.

Як скласти проект розумної квартири: науковий підхід

Щоб забезпечити комфортні умови для себе, вам потрібно визначитися із завданнями та скласти проект, який врахує все обладнання, наприклад:

• безпека доступу відвідувачів через двері, унеможливити несанкціоновані проникнення крізь вікна;
• точки організації відеоспостереження;
• конфігурацію системи підтримки мікроклімату;
• варіанти освітлення;
• автоматику захисту від протікання води та інші необхідні функції.

Під ці завдання монтується індивідуальне устаткування. Наприклад, під розумні штори необхідно:

• спочатку повісити карниз;
• передбачити, змонтувати та налагодити під нього привід;
• підвести електричний кабель.

Тільки після цього можна встановити блок керування, налаштовувати його роботу за місцевою програмою та дистанційно.

Аналогічно для оперативного перекриття води при аварійному прориві труби спрацьовування звичайного датчика протікання недостатньо. Навіть якщо він автоматично відправить вам смс, швидко усунути проблему руками не завжди вийде.

Тому на введенні системи водопостачання має бути додатково змонтований електричний привід, здатний перекрити подачу води дистанційною командою.

Проект розумної квартири найпростіше скласти на папері. Для цього можна скористатися відомостями із технічного паспорта.

Також зручно взяти аркуш паперу, рулетку, вимірювати всі розміри та створити за ними робочий ескіз.

Як виконати електромонтажні роботи у житлових приміщеннях: практичні поради

Під час створення обладнання інтелектуальної квартири дуже важливо правильно змонтувати електричну проводку. Від її надійності повністю залежатиме безпека людей.

У квартирному щитку потрібно підключати безліч проводів і кабелів. Мінімальна їх кількість, показана на фото нижче, здатна вирішити лише найнеобхідніші завдання.

Насправді доведеться мати справу з цілими зв’язками з них, які доведеться прокладати певним чином. Як приклад наводжу варіант розміщення електропроводки по стінах.

Хоча ще можна зробити маршрути для неї по підлозі, стелі та комбіновано. Поперечний переріз жил проводу та кабелю повинен витримувати підключене навантаження по струму та потужності.

Ці та деякі інші специфічні питання електропостачання квартири я виклав окремою статтею про електромонтажні роботи .

Всередині електричного щитка необхідно правильно підібрати захист:

• автоматичні вимикачі , що рятують проводку від коротких замикань та перевантажень;
• диференціальні автомати або ПЗВ, що відключають струми витоків через пошкоджену ізоляцію;
• реле контролю напруги, що захищає від перенапруги та низького рівня сигналу;
• УЗІП , що обмежує імпульси перенапруг.

Наразі популярність набирають пристрої захисту від дугового замикання. Однак, якщо розглядати їх модулі, то замість УЗІС чи УЗМ-50 я рекомендую продукцію від AFDD. Моя думка читайте у статті за наведеним посиланням.

Тільки виготовивши початковий проект розумної квартири, встановивши по ньому силове обладнання та виконавши електромонтажні роботи у повному обсязі, можна займатися питаннями автоматизації та віддаленого керування.

Як працює обладнання розумної квартири: огляд пристроїв

Маршрутизатор: що це таке

Система розумного будинку функціонує за рахунок загального для всіх пристроїв зв’язку, що забезпечує обмін інформацією між підключеними абонентами.

Його прийнято називати роутером, хоча Router — це термін англійської мови, який почали писати так само: «роутер». Він перекладається як маршрутизатор.

Його можна представити пристроєм, що створює маршрути для обміну інформацією бездротовими каналами зв’язку між різними пристроями.

Маршрутизатор необхідний системі розумного будинку тому, що в ній використовується багато обладнання, яке керується по внутрішній мережі Wi-Fi. Її створює, організовує та контролює Router.

Він підключається до мережі інтернет по телефонному кабелю або оптоволокну та організує два види інформаційної мережі у квартирі:

1. дротовий Ethernet, яку, наприклад, підключають до комп’ютерів;
2. бездротовий вай фай для підтримки керування мобільних пристроїв та розумних приладів по радіоканалу.

Важливо врахувати, що основний робочий режим маршрутизатора через телефонний кабель або оптоволокно в аварійних ситуаціях із засобами зв’язку або пошкодження електропостачання може бути порушений.

Для підтримки працездатності систем безпеки квартири необхідно передбачати у роутера можливість передавати інформацію власнику віддалено через бездротовий інтернет за рахунок додаткового живлення від вбудованих батарей та організації зв’язку через підключену сім-карту.

Маршрутизатор вбудовується в центр розумного будинку для координації робіт усіх його пристроїв у керованій екосистемі.

Датчики системи

Так називають прилади, що реагують зміну будь-якого фізичного параметра зазвичай із перетворенням енергії на електричну величину. З використанням елементів електроніки їх називають електронними датчиками.

Такі пристрої підлягають стандартизації та належать до засобів вимірювань. Вони широко використовуються в системі розумного будинку для контролю певних параметрів безпеки та забезпечення багатьох технологічних процесів.

Датчик руху , наприклад, встановлюється на вході в приміщення, зазвичай над дверима, і реагує на переміщення людини, свійських тварин, будь-яких об’єктів.

Датчик диму монтується вгорі (в області стелі) з метою фіксації моменту початку загоряння для попередження господаря та паралельного оповіщення, екстреного виклику спеціалістів МНС.

Його своєчасне спрацювання має врятувати не лише майно, а й життя мешканців.

Датчик якості повітря постійно сканує чистоту повітряного простору, визначаючи кількість домішок у ньому, температуру, відсоток вологості.

При відхиленні цих параметрів від норми вживаються відповідні заходи до екосистеми відновлення сприятливої для здоров’я атмосфери.

Датчик протікання води встановлюється в проблемних місцях, де можливий прорив водопроводу або системи водяного опалення з виникненням аварійної ситуації.

Вода, що потрапила на його контакти, замикає електричний ланцюг, датчик спрацьовує і відправляє сигнал у центр розумного будинку. Від нього дистанційно відбувається оповіщення господаря та подання команди на аварійний привід відключення введення водопостачання.

Датчик відкриття дверей складається з двох окремих частин, пов’язаних лише власним магнітним полем:

1. перша половинка кріпиться на стулки дверного полотна, що відкривається;
2. друга частина – на нерухомій стійці або одвірку.

Геркон, розміщений на стаціонарній частині, перемикає свої контакти під час відкриття дверей, а від нього передається сигнал до центру управління Wi-Fi.

Цей тип датчик також ставиться на вікно контролю доступу через нього.

Браслет фітнес трекер надягають на руку спортсмена, який виконує фізичні вправи. Він контролює життєво важливі параметри людини: артеріальний тиск, якість пульсу, що оцінюють стан організму.

За цими показниками даються рекомендації щодо дотримання тренувального режиму, створення навантажень.

Також браслет фітнес трекер можна надіти на руку людині з ослабленим здоров’ям, що дозволить віддалено контролювати її стан.

Розумна розетка з одного боку має звичайну вилку, а з протилежної контактні гнізда для підключення побутового приладу.

Її внутрішній механізм здатний контролювати працюючий прилад та керувати ним за командами від інтелектуального центру.

Розумний вимикач світла дозволяє з місця або дистанційно за допомогою пульта брелка керувати освітленням.

Зі смартфону через інтернет та місцеву вай фай мережу можна імітувати присутність людини у квартирі світловими маніпуляціями, відключати та включати світильники.

Wi-Fi камера призначена для ведення відео спостереження за призначеним простором житлового приміщення у квартирі. Зараз існує велика різноманітність подібних конструкцій.

Серед них популярністю користуються пристрої, що ведуть приховане відеоспостереження. Їх вбудовують у звичайні побутові прилади, наприклад, електронний годинник.

Такі «шпигунські штучки» дозволяють підвищити безпеку в місцях, привабливих для зловмисників, які при проникненні на закриту для них територію насамперед виводитимуть із ладу штатні засоби охорони.

Всі датчики системи розумної квартири можуть обмінюватися інформацією свого стану по місцевій мережі вай фай з інтелектуальним центром, а від нього походить зв’язок та керування з власником через інтернет.

По мережі інтернет господар квартири постійно контролює стан свого житла та збереження майна всередині нього.

На які технічні сторони охорони необхідно приділити увагу насамперед

Дбаючи про власну безпеку та збереження особистого майна не можна забувати про те, що зловмисники теж не сплять. Вони постійно вдосконалюють свої знання та практичні навички.

Їхні вандальні дії необхідно передбачити і припинити. Для цього варто добре уявляти, що вони здатні на будь-які капості, а перед зломом житла вживуть заходів до здійснення своїх чорних задумів.

Уявимо найгіршу ситуацію, коли злочинці, знаючи про постановку квартири на спостереження у департаменті охорони, намагатимуться:

1. вивести з ладу оперативний пульт служби, який надходять усі повідомлення від кінцевих пристроїв або зашкодять GSM, оптику, Ethernet щодо нього. Тим самим усі абоненти, які уклали договір із агентством, виявляться безконтрольними;
2. організувати серію хибних викликів машин охорони до далеких абонентів та в дорозі влаштувати їх пошкодження, наприклад, прокол шин розкиданими колючками;
3. влаштувати аварію на лінії електропостачання та надовго залишити будівлю без електрики;
4. запустити сильний електромагнітний імпульс на введенні житла та випалити їм усю електронну начинку розумного будинку.

Які заходи слід вжити власнику квартири, щоб допомогти у подальшому слідству розкрити такий злочин та повернути своє майно:

• від наслідків аварійного відключення електроживлення може врятувати наявність резервних батарейок, які можуть забезпечити передачу інформації між усіма абонентами;
• наслідки впливу електромагнітного імпульсу зменшить правильно підібраний обмежувач напруги, УЗІП;
• невелика серія прихованих «шпигунських штучок» дозволить зафіксувати грабіжників під час їхньої чорної акції та відшукати їх слідчим.

Наведений приклад не є універсальним рецептом на всі випадки життя. Він просто показує, що власнику квартири розумного будинку не варто повністю покладатися на запевнення виробників та охоронних служб, а важливо вживати додаткових заходів страховки.

При цьому доведеться їх періодично перевіряти. Наприклад:

• батарейки, встановлені як резервне живлення, згодом можуть розрядитися;
• на цій карті модему роутера бездротового інтернету колись закінчаться гроші. З цього моменту зв’язок буде втрачено.

Поширені запитання

Які основні переваги системи “розумний дім” для квартири?

Система “розумний дім” дозволяє не лише керувати освітленням, температурою чи сигналізацією дистанційно, але й автоматизує багато процесів. Наприклад, з її допомогою можна організувати ремонт електропроводки таким чином, щоб уникати перевантажень і перегрівів. Завдяки встановленим датчикам система сама виявляє аномалії та сигналізує про проблеми користувачу, що забезпечує вищий рівень безпеки.

Чи можу я самостійно налаштувати “розумний дім”, чи краще звернутись до спеціаліста?

Базове налаштування можливо виконати самостійно, особливо коли йдеться про прості сценарії — наприклад, керування лампами або побутовими приладами. Однак у випадку складних схем, таких як автоматизована установка люстри із підключенням до центрального контролера, доцільніше звернутись до професіоналів. Спеціаліст зможе врахувати характеристики вашої квартири, електромережі та правильно підібрати обладнання.

Наскільки безпечними є інтернет-з’єднання в системі “розумний дім”?

Більшість систем використовують зашифровані канали передачі даних та двофакторну авторизацію. Але слід пам’ятати, що надійність залежить і від вас — оновлення прошивки, унікальні паролі та стабільне підключення до роутера важливі не менше. Також доцільно організувати розділену мережу для пристроїв безпеки, щоб, наприклад, установка розеток для живлення обладнання не впливала на збої в роботі Wi-Fi мережі

Чи можна поєднувати обладнання різних брендів у системі “розумний дім”?

Так, але є нюанси. Найпростіше поєднувати пристрої, що підтримують загальні протоколи, наприклад, Zigbee або Z-Wave. У протилежному випадку доведеться користуватись спеціальними шлюзами або адаптерами, які можуть викликати затримки в обробці сигналу. Тому краще спочатку планувати архітектуру системи і зважати на сумісність елементів ще до встановлення.