Первая целевая жилищная программа «Дома-коммуны» 22 Первые дома-коммуны 22 Дома-коммуны переходного типа 25 «Коммуналки» и«Сталинские» дома 27
| Вид материала | Программа |
Содержание4.3. Умный Дом (Smart House) История развития |
- Избирательный участок, 564.55kb.
- Описание территорий и границ судебных участков мировых судей ростовской области, 568.37kb.
- 01. 01. 2008г. Стоимость индивидуального жилого дома, 44.69kb.
- 13. недорогие загородные дома, элитные загородные дома Элитные загородные дома, 31.36kb.
- Информация по строительству индивидуального жилого дома усадебного типа, 86.9kb.
- Государственного Российского Дома народного творчества Московского дома национальностей, 42.44kb.
- Культура дома, 86.63kb.
- 3. физическая культура в новое время, 433.62kb.
- Задачи: Сохранение и укрепление физического и психического здоровья воспитанников Детского, 794.55kb.
- Методика проведения занятий по разделам «интерьер жилого дома» с учащимися V-VII классов, 84.13kb.
4.3. Умный Дом (Smart House)
Суть системы
Умный Дом (от англ. Smart House) — это автоматизированная система, обеспечивающая согласованную работу всех инженерных систем дома, от вентиляции до мультирума. Такая система грамотно распределяет ресурсы и обеспечивает понятный интерфейс контроля и управления.
Электронные системы управления помещениями следует разделить на две категории. К первой относятся системы управления зданием (building management system). Как правило, данные системы имеют централизованное управление и используются в крупных промышленных зданиях или крупных офисных учреждениях. Основная задача данных систем – мониторинг и управление системами жизнеобеспечения (отопление, кондиционирование, безопасность и др.).
В общих чертах, система работает следующим образом. К центральной системе подключено множество датчиков, которые собирают различную информацию, начиная от температуры на улице и внутри помещений и заканчивая скоростью движения воздуха в вентиляционной шахте. После опроса этих датчиков система анализирует ситуацию и в зависимости от установок, заданных ей оператором, принимает то или иное решение.
Так же быстро решаются проблемы в случае аварийных ситуаций: оператор видит место аварии на экране и знает, куда послать ремонтную бригаду. А в случае аварии одного из котлов система автоматически подключит резервный и отключит подачу газа к аварийному, даже, несмотря на возможные неправильные действия оператора. Только перечисленные преимущества позволяют сделать систему выгодным вложением средств. Но это еще не все, система сама себя окупит за счет той экономии энергоресурсов, которую она обеспечивает. К примеру, если зимой на улице стало теплее, то снижение интенсивности обогрева значительно сократит расходы, а если запрограммировать систему на то, чтобы отопление выключалось на ночь, когда в офисе никого нет, и включалось ближе к утру, чтобы воздух успел прогреться, то экономия будет видна практически сразу. Использование подобных систем позволяет уменьшить количество обслуживающего персонала, поскольку для наблюдения за всем комплексом достаточно одного оператора, который, находясь рядом с управляющим компьютером, будет следить за системой.
Как и любая другая, эта система также имеет свои недостатки. Нельзя бесконечно увеличивать количество подключенных устройств, ведь скорость работы системы – весьма критичный фактор. При увеличении числа устройств не только усложняется их подключение, снижается общая производительность системы, поэтому данные системы в основном используют для контроля за большими или техногенными сооружениями. Для домашнего использования больше всего подходят системы второй категории.
Такие системы и называются "умными домами". Они нашли применение в помещениях, где на первое место поставлен комфорт: в обычной городской квартире, в крупных офисных центрах. Но наиболее широко "умные дома" используются при строительстве коттеджей. Причем это не просто дань моде. Представьте на секундочку, что вам нужно поддерживать комфортные условия в четырехэтажном особняке, в каждой его комнате, и при этом экономить энергоресурсы, не затрачивая на это много сил. А если в одной из кладовок забыли лампочку выключить?
Таким образом, автоматика просто незаменима, когда среда проживания превышает 3-4 комнаты, хотя может быть использована и в обычной квартире. "Умный дом" позволяет чувствовать себя комфортно всегда и везде. Комфорт достигается за счет того, что человеку нет необходимости выполнять действия, на которые способна автоматика. Так, например, при возвращении хозяина дом сам включит освещение, наберет воду в ванну и разогреет ужин. Но это не означает, что человек становится заложником автоматики – он может сам управлять автоматикой при необходимости. Управление может осуществляться с пультов, установленных на стенах помещения. Пульты могут быть как простыми (обычные переключатели), так и более сложными, с подключенными сенсорными экранами. Можно воспользоваться универсальными дистанционными пультами, которые позволяют управлять как обычными бытовыми приборами (телевизорами, магнитофонами), так и освещением, вентиляцией или отоплением. Возможно управление и с помощью смартфона, КПК или компьютера.
Система также способна контролировать расход ресурсов. Так, когда датчик будет фиксировать достаточную освещенность, система выключит ненужное освещение, а в противном случае автоматически включит свет даже днем. Датчик движения включит освещение, когда вы войдете в кладовку, а таймер выключит его, если в течение некоторого времени датчик не зафиксировал движения.
"Умный дом" может представлять собой как децентрализованную систему, так и систему с центральным компьютерным управлением. Первое означает, что у системы нет какой-то центральной точки, в которую стекается информация от устройств. В таком случае каждое устройство подключено к общей шине данных, посредством которой устройства общаются между собой. По сути, в "умном доме" выключатели тоже являются элементами системы. Если в обычном доме выключатель лишь замыкает контакты, то в "умном доме" нажатие на клавишу приводит к посылке сигнала люстре, и она, в свою очередь, решает, что ей нужно сделать: включить, выключить освещение или просто изменить яркость свечения. Во втором случае множество датчиков передают всю информацию о состоянии работы системы на главный модуль управления, который имеет возможность менять заданные параметры в зависимости от внешних условий. При этом каждая аварийная ситуация обрабатывается мгновенно, без участия человека. "Умный дом" чувствует и анализирует все, что происходит внутри и снаружи здания, реагирует соответствующим образом. Основным недостатком данной системы является ее дороговизна, и поэтому "умный дом" могут позволить себе сегодня далеко не все.
^
История развития
Идея создания "умных" зданий впервые появилась в США. Самые первые "умные дома" – у состоятельных американцев – начали оборудовать электроникой в 1950-х годах. (А сегодня почти все мы уже привыкли к таким вещам, как микроволновые печи, стиральные машины, кондиционеры, вентиляторы, встроенные в стенку телевизоры с дистанционным управлением.)
Как комплексное решение задачи сначала появились Intelligence Buildings (интеллектуальные здания), основой которых были структурированные кабельные сети. Система позволяла коммутировать и использовать один и тот же кабель для нужд АТС, компьютерной сети, системы безопасности и т.д. Потом начали появляться системы мультиплексирования каналов связи, позволяющие передавать по одному кабелю различную информацию одновременно. Бурно развивающаяся информатика позволила форсировать эти работы, когда всем стало ясно, что любой проект кабельной системы здания устаревает к моменту завершения строительства.
Поскольку развитие данного направления представлялась более чем сверхприбыльным, на него были пущены немалые средства, и в результате появилась идея "умного дома".
Впервые эта задача была решена в 1978 году компаниями Х10 USA и Leviton, которые разработали технологию для управления бытовыми приборами по проводам бытовой электросети. Но технология эта была рассчитана на напряжение 110 В и частоту сети 60 Гц, поэтому не получила распространения в России. Впрочем, Х10 сегодня уже считается устаревшим, поскольку создавался для управления электроосветительными устройствами и поддерживал всего шесть команд управления питанием. Для создания "интеллектуального дома" этого явно недостаточно. Аудио- и видеотехника требуют как минимум команд смены каналов, изменения громкости, перемотки и управления воспроизведением; а ведь требуется управлять еще системой HVAC (отопление, вентиляция. кондиционирование воздуха). В поисках путей решения всех этих задач многие производители объединились в Ассоциацию электронной промышленности (EIA), которая занимается развитием стандарта шины бытовой электроники CEBus (Consumer Electronic Bus), утвержденного в 1992 году. На данный момент стандарт является открытым, и любая компания может производить оборудование, использующее коммуникационный протокол CEBus (управляющий сигнал передается по проводам бытовой электросети (ПО В), витой паре или коаксиальному кабелю в радиочастотном или инфракрасном диапазоне). Для управления различными устройствами можно выбрать наиболее удобную среду передачи: осветительными приборами – по электропроводке, видеооборудованием – по коаксиальному кабелю, кондиционерами и цифровыми устройствами – по витой паре. ИК-лучи и радиосигналы вообще универсальны. Исполнительные устройства или узлы домашней сети взаимодействуют между собой через роутеры и мосты (data bridges), соединяющие различные носители сигналов и данных. Основным преимуществом CEBus по сравнению с Х10 является скорость обмена данными, достигающая 10 кбит/с, независимо от типа носителя. Она обеспечивает необходимую быстроту реакции системы и непродолжительное время активного состояния узлов.
Поистине интеллектуальную систему создала компания Echelon, предложив протокол LonWorks. Интеллектуализация каждого узла сети управления обеспечивается микропроцессором Neuron 3120, 3150 Chip или более мощным микроконтроллером Motorola 68H360, микросхемами, сконструированными в Echelon и выпускаемыми корпорациями Motorola и Toshiba. LonWorks, известный также как LonTalk, представляет собой семиуровневый коммуникационный протокол, поддерживаемый многими процессорами. Эта система позволяет хранить базу данных настроек и мониторинга различных сенсоров на компьютере и при наступлении определенных событий соответствующим образом реагировать на них. Доступ к сети может осуществляться как с помощью Ethernet, так и модемных линий. После этого было создано программное обеспечение Intellect, поддерживающее базы данных LonWorks.
Современные системы продвинулись еще дальше в своих возможностях: в отличие от Х-10 американская система PowerLine или европейская Instabus предлагают комплексные решения и более мощные возможности для автоматизации. Недостатком этих технологий является необходимость их закладки при проектировании и строительстве коттеджа или элитной квартиры, так как такие системы в готовое жилье встроить невозможно. Но если комплекс был спроектирован сразу с учетом особенностей этих технологий, то его переконфигурация не займет много времени. Так как все устройства подключаются через единую шину данных, то иногда бывает достаточно предусмотреть доступ к шине данных. Сейчас на рынке систем для "умных домов" есть несколько технологий. О том, что они собой представляют, мы расскажем ниже.
Будущее
Для того чтобы спрогнозировать направление развития технологии, проанализируем доступные нам факты. Концепция "умного дома" интересна и перспективна. На данный момент большое количество компаний, в том числе в России, предлагают услуги по созданию таких чудо-домов. Сама технология реализуется дешево (беспроводная или с использованием существующих силовых кабелей), а вот настройка такой системы, особенно если она управляется программно с компьютера, – вещь достаточно сложная для обывателя, как и любые новые технологии, к которым люди долго привыкают, и обойдется не так уж и дешево ее владельцам. Кроме того, наличие ряда таких решений необходимо учитывать при разработке дизайна помещений. Идеальное место применения таких технологий – частные дома и коттеджи, а также крупные офисы. В принципе, учитывая, что владельцы загородных домов тратят большие деньги на их содержание, стоимость такого решения будет относительно небольшой.
Очевидно, что самые передовые технологии будут появляться в домах самых обеспеченных людей. Звание самого дорогого "умного" особняка в мире сохраняется за жилищем главы Microsoft Билла Гейтса – оно стоит $53 млн. В нем вся электроника и бытовая техника – от климатических систем до телевизоров – управляется чрезвычайно сложными компьютерными системами. "Умный дом" включает свет и музыку, когда гости и близкие Билла Гейтса входят в дом и перемещаются по многочисленным комнатам. При этом световое и музыкальное сопровождение по мере передвижения посетителя по "умным" апартаментам меняется согласно пожеланиям хозяина, которые сохранены в настройках. Гейтсу не нужно задавать температурный режим в помещениях или настраивать освещение – установленная "интеллектуальная" система по состоянию хозяина распознает, какая температура и освещение необходимы ему в данный момент для полного комфорта.
В данном случае наиболее оптимальным решением для квартиры большинства пользователей представляется видение "умного дома" компанией Intel. Такое решение позволит сравнительно экономично и просто осуществить доступ ко всем устройствам, связанным с развлечениями и простейшими операциями с бытовой техникой.
Для обеспечения удобства в квартире могут использоваться разнообразные технологии, начиная от самодельных устройств и заканчивая высокоинтеллектуальными компьютерными АСУ. Читателю остается выбрать: что подойдет именно ему.