Как сделать умный дом своими руками arduino, knx

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, после определенного слова играет музыка. Все это оборудования является интеллектуальной домашней системой, и мы предлагаем рассмотреть, как сделать умный дом своими руками, что для этого нужно, а также какова схема такой системы.

Умный дом – что это

Умный дом – это домашняя автоматика, которая является жилым расширением автоматизации зданий. Главная автоматизация может включать централизованное управление освещением, ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), бытовую технику, открывать замки ворот, дверей, GSM и других систем, чтобы обеспечить улучшенное удобство, комфорт, энергоэффективность и безопасность. Нужно отметить, что для некоторых категорий населения (пожилых людей, инвалидов) это мероприятие может стать необходимым.

Фото — Умный дом идеи распределения

Содержание дома напрямую зависит от потребностей хозяев. Несмотря на все рекламные компании, безопасность систем значительно преувеличена. Осуществляется сильная нагрузка на электрощиток, это может быть опасно, если в квартире слабая разводка. Кулаков советует для начала поменять полностью проводку.

Фото — Простой умный дом

С новейшим внедрением в нашу жизнь SMART технологий, многие уже не представляют свою жизнь без автоматических установок, программного оборудования, нам необходим беспроводной интернет, бытовые приборы.

Домашняя автоматика относится к использованию компьютерных и информационных технологий для управления бытовой техникой и их функциями. Она может варьироваться от простого дистанционного управления освещением до сложных сетей на базе компьютера/микро-контроллера с разной степенью интеллекта и автоматизации. Домашняя автоматика преимущественно должна быть максимально простой.

Фото — Умный дверной замок

Достоинства использования «умного дома» в квартире на базе PIC или WAVE:

1. Экономичный расход времени на ежедневную настройку разнообразных механизмов, прием звонков, рассылку почты;
2. Использование газообразных или жидких топливных материалов, а позже использование электричества, позволило увеличить автоматизацию в системах отопления, уменьшая рабочую силу, необходимую, для ручной дозаправки обогревателя и печи.
3. Развитие термостатов позволило настроить более автоматизированное управление отопление, а позже охлаждение;
4. Так часто осуществляется охрана промышленных объектов, жилых помещений;
5. По мере увеличения числа управляемых устройств в доме поднимается их взаимосвязь. Например, печь может отправлять уведомления, когда он нуждается в чистке, или холодильник, когда он нуждается в обслуживании.
6. В простых установках, smart может включать свет, когда человек входит в комнату. Также в зависимости от времени суток, телевизор может настраиваться на нужные каналы, выставлять температуру воздуха, освещение.

Умный дом может предоставить интерфейс-доступ к бытовой технике или автоматизации, чтобы обеспечить контроль и мониторинг на Вашем смартфоне, через сервер, мини Smart для iPhone, iPod touch, а также при помощи переносного компьютера (необходим специальный soft: AVR Studio).

Фото — Контроль дома через планшет

Видео: система Schneider Electric умного дома

Элементы умного дома

Элементы домашней автоматизации включают в себя датчики (например, температуры, дневного света или обнаружения движения), контроллеры и приводы, таких как моторизованные клапаны, выключатели, двигатели и другие.

Фото — Схема управления дома

ОВК

Это отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, ОВК может контролировать температуру и влажность, к примеру, термостат интернет-контроля позволяет домовладельцу удаленно управлять системами отопления и кондиционирования воздуха здания, система может автоматически открывать и закрывать окна, включать радиаторы и котлы, теплый пол.

Освещение

Эти механизмы управления освещением могут быть использованы для управления бытового света, техники. Также сюда можно отнести систему естественного освещения, работу жалюзи или штор.

Фото — Схема умного дома

Аудио-визуальная

Эта категория включает в себя аудио-, видеосигналы для безопасности. Сюда входят:

• Эффект присутствия дистанционного управления (Это самая современная технология, которая применяется для увеличения безопасности). Заключается в зажигании света, музыкальном сопровождении.
• Имитация присутствия
• Регулирование температуры
• Регулировка яркости (электросветильники, уличное освещение)
• Безопасность (сигнализация, жалюзи).

Как сделать умный дом

Интеллектуальную систему можно сделать своими руками, самый бюджетный вариант – это настройка контроля освещения в доме или включения компьютера.

Фото — Вариант управления умным домом

Чтобы сделать лампу, которая будет «сама» загораться, к ней понадобится подключить специальное оборудование. Есть несколько вариантов решения это задачи:

1. Установить акустическое реле (1 или x10-wire);
2. Присоединить диммер;
3. Подключить датчик движения.

Проще всего работать с датчиком. Его продажа осуществляется в любом интернет-магазине, можно купить канальный прибор, можно разработать свой собственный по своим параметрам. Единственное замечание, нельзя устанавливать с таким прибором лампу накаливания, она может не выдержать нагрузки и взорваться, лучше работать со светодиодной.

Фото — Концепция умного дома

Еще один «умный» бесшумный вариант – это диммер. Здесь Вам понадобится прикоснуться к лампе, в зависимости от количества прикосновений, говорящий прибор будет менять яркость. Это очень удобно использовать на лампе в спальне, детской.

Чтобы настроить контроль и регулирование температуры, нам понадобится многоканальная система. Центральная схема контроля температуры и влажности состоит из:

• Датчиков (ds1820), которые измеряют физическое состояние жидкости, воздуха.
• Контроллеров (rfm12), которые могут быть простыми физическими компонентами и сложными устройствами специального назначения или встроенных компьютеров.
• Приводов люнекса, которые реагируют на сигналы контроллеров.

Самый современный способ – это купить все составляющие умного дома, провода, термостаты. После установить приборы в каждой комнате, по терморегулятору на радиатор и один на котел. Также понадобится управляемый блок, или «мозг» всей системы. Его рекомендуется смонтировать на входной трубе отопления.

Фото — Система умного дома

Наиболее просто осуществляется монтаж системы видеонаблюдения и сигнализации. Принципиальные положения установки систем безопасности:

1. Нужно подключить датчики на окнах, дверных проемах, там электрика будет самой продуктивной;
2. Сложнее всего подбирается плата, от неё зависит контроллер умного дома, работа посредственных деталей, уровень сигналов;
3. Многие специалисты считают, что монтировать индикаторы нужно на уровне пола. Где-то см 20 от плинтуса, это повышает эффективность;
4. Желательно установить постоянный мониторинг, установить цифровую систему контакта со службой охраны. Часто ответственными хозяевами устанавливается специальная программа к себе на персональный компьютер, которая позволяет контролировать работу системы из любой точки, где есть интернет (так советует поступить Елена Тесля и её книга: «Умный дом: как сделать своими руками», также там есть и другие решения). Можно подключить sms-оповещения.

Умный дом – это очень удобный способ сделать свою жизнь проще, часто целая система покупается полностью (Arduino, KNX, Linux).

Стоимость каждой системы индивидуальна. Самые популярные марки следующие: beckhoff, gira, lpt, redeye, Smart Switch IOT screen, teleco. Мы рекомендуем, перед тем, как построить такое жилье, посоветоваться со специалистами, они помогут вычислить уровень нагрузки, рассчитать потребляемую мощность.

Фото — Управление светом через телефон

Чтобы почерпнуть идеи, можно пролистать В.Н.Гололобов «Умный дом» своими руками, DJVU или PDF, бесплатно посмотреть у нас фото и видео- инструкции, прочитать советы известных мастеров.

Источник

Управление освещением в доме

Предлагаю Вашему вниманию еще одну «входную страничку» на сайте с ссылками на избранные статьи. На этот раз это подборка статей по такой интересной и очень многими востребованной теме, как «Управление освещением в доме».

Бурное развитие светотехники и электроники в последнее время привело к созданию не только большого количества новых типов источников света, но и различных устройств, которые источниками света управляют. И если еще совсем недавно для управления освещением в квартире или доме применялись только обычные выключатели, то теперь один перечень всех возможных всех элементов управления освещением займет не одну строчку.

Я надеюсь, что данная страница поможет посетителям сайта лучше ориентироваться в разнообразнообразии всевозможных технических решений, которые используются для управления и автоматизации домашнего освещения.

Итак, подборка наиболее интересных статей сайта по тематике «Управление освещением в доме».

Каждый, рано или поздно, задумывается о ремонте в доме, квартире. Планируя ремонт, встает вопрос о размещении розеток, выключателей, светильников. В статье описано как и где правильнее всего разместить розетки и выключатели.

В статье приведены схемы управления освещением с использованием проходных и крестовых переключателей, бистабильных реле, светорегуляторов, диммеров, фотореле, таймеров и инфракрасных датчиков движения.

Схемы проходных выключателей позволяют осуществлять включение и выключение освещения с двух и более различных мест их установки. Это в некоторых случаях не просто удобно, а и очень необходимо.

Управление освещением в квартире это функция комфорта. Управление должно быть понятным и незаметным, не отвлекать внимание для выполнения простых действий. О том, как обеспечить максимальный комфорт при использовании переключателей написано в статье.

Если расстояние большое, количество мест более двух, то для управления освещением проходные переключатели использовать неудобно. Для этих целей рекомендуется использовать импульсное реле.

Под понятие сенсорный выключатель попадают все устройства, для управления которыми не требуется применение какого-либо прямого физического воздействия. В статье рассмотрены различные типы сенсорных выключателей.

Статья о том, как правильно выбрать датчик движения. Описан принцип работы датчиков движения и параметры, которые обязательно необходимо учитывать при их выборе.

В статье даны пошаговые рекомендации по подключению датчика движения LX-01. Датчик автоматически включает свет в комнате при появлении там человека и автоматически выключает освещение при выходе людей из этой комнаты.

В этой статье рассказано о приборах, использующих датчики, реагирующие на инфракрасное излучение. Также описаны автоматические включатели освещения с акустическими датчиками.

Достаточно часто возникают ситуации, когда с наступлением темноты требуется включение освещения. Такое включение осуществляется, как правило, с помощью сумеречного выключателя (фотореле). С помощью этой статьи вы сможете сами собрать сумереный выключатель всего из трех деталей.

Регуляторы мощности находят широкое применение. В цепях с лампами накаливания такое регулирование чаще всего применяется как средство продления жизни лампы. В статье рассказано о том, как сделать устройство плавного включения ламп с помощью микросхемы КР1182ПМ1.

Диммеры — светорегуляторы для управления светом. В статье описаны различные виды диммеров, их достоинства и недостатки, приведены рекомендации по их правильному выбору и использованию.

Несмотря на разнообразие и наличие в продаже светорегуляторов промышленного изготовления, иногда все же, приходится вспомнить забытое старое, и собрать светорегулятор по достаточно простой любительской схеме.

В том случае, когда диммеры являются частью автоматизированной системой управления освещением, появляется возможность создавать различные световые сцены. О том, что такое «световые сцены» и для чего они нужны читайте в этой статье.

Как сделать так, что бы освещение включалось строго по расписанию? Например вы выходите на работу в 7.40 и возвращаетесь в 17.20 и хотите что бы над входной дверью у вас в это время горел свет. Всего этого можно добиться с помощью простого электронного таймера.

В статье описано устройство и принцип действия цифрового астрономического таймера, который управляет источниками света в зависимости от естественной освещенности, путем расчета времени восхода и заката солнца.

X10 — широко используемый стандарт в области домашней автоматизации. В статье рассмотрено несколько вариантов управления освещением и электророзетками на примере типовой двушки времен Хрущева.

Популярные бренды электроустановочных изделий:

Источник

Умный свет для дома — что это такое и как работает

Содержание

Содержание

Умный свет встречает буквально с порога умного дома. Когда вы открываете входную дверь, свет приветственно зажигается. Полезная функция, при этом далеко не единственная, появившаяся на стыке технологий освещения, радиопередачи и мобильных устройств. Разбираемся, что такое умный свет, из чего он состоит и как им управлять дома.

Как устроен умный свет

Концепция умного дома подразумевает управление устройствами голосом или через единое приложение на смартфоне и создание сценариев автоматизации. Все это справедливо и для умного света. Сам по себе умный свет — это:

• лампы — устанавливаются в цоколь, например, E27;
• локальные светильники — включаются в розетку;
• встраиваемые светильники — питаются напрямую от электрической сети, при этом подключение к ней скрыто в потолке или стене. Простейший пример — потолочный светильник;
• светодиодные ленты — работают через адаптеры питания, которые в свою очередь подключаются к розетке.

Обратите внимание на типы подключения к электросети, это важно для понимания множества вариантов работы. Каждый из приборов может быть обычным или умным. Чтобы прибор «поумнел», его снабжают модулем беспроводной передачи данных. Большинство работают по Wi-Fi, Bluetooth или ZigBee.

Возможности умного света

Дистанционно вы можете настраивать такие параметры осветительных приборов, как:

• состояние (включен/выключен);
• яркость;
• цвет;
• цветовая температура.

Есть два основных метода управления умным светом: подключение обычного прибора через умный девайс (например, обычная лампа + умная розетка) или использование непосредственно умных ламп, диммеров, лент и т. д. Варианты для удобства сведены в табличку.

Умную розетку можно удаленно выключить и включить, таким образом, манипулируя состоянием стандартного светильника. С помощью умного цоколя или выключателя тоже самое можно провернуть с лампочкой.

Если выключатель диммируемый, то можно менять и яркость. Это очень удобная опция, но будьте аккуратны и убедитесь в совместимости диммера и лампы!

Еще одна фишка выключателей — это работа от батарейки, что позволяет масштабировать свою систему без вмешательства в электросеть.

Умное реле подключается напрямую к проводке, так что через него можно контролировать состояние как розетки, так и встраиваемого светильника. Такие вещи лучше монтировать на стадии ремонта.

Умные лампы и светильники — это самостоятельные устройства, которыми можно полноценно управлять напрямую со смартфона.

В этом случае вы сможете дополнительно варьировать цвет и цветовую температуру. Учтите, что физические выключатели таких световых приборов должны всегда быть в положении «Включен».

Архитектура умного света

Для того, чтобы работали сценарии автоматизации, необходима связь между всеми элементами системы. При этом в сценариях часто используются датчики умного дома (движения, освещенности, открытия дверей). И общаются они по разным протоколам: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee.

А почему бы не подключить все по Wi-Fi? Основная причина использования других протоколов — энергопотребление. ZigBee обладает большей энергоэффективностью, поэтому датчики работают годами от батарейки. Wi-Fi устройства же требуют постоянного подключения к электросети. Вторая причина кроется в топологии сети. Классическим беспроводным протоколам характерен тип «Звезда», что влечет за собой требования к размещению коммутатора. ZigBee изначально построен по ячеистой топологии (Mesh) для разворачивания сетей с большим количеством узлов. Сейчас доступны коммутаторы с поддержкой Wi-Fi- и Bluetooth-Mesh.

Подружить все умные устройства призван блок управления, например, Xiaomi Gateway 3. Он работает со всеми протоколами, собирает по ним данные от устройств и передает их на роутер. Если количество гаджетов измеряется десятками, то применяются промежуточные Bluetooth- и ZigBee-шлюзы. Итак, реперные точки архитектуры: датчики/устройства — шлюзы — блок управления — роутер — приложение.

Приложения для управления

Мы дошли до верхнего уровня управления — приложения в смартфоне. Его задача — предоставить пользователю удобный интерфейс для добавления устройств, контроля их параметров и создания сценариев, которые будут работать автоматически.

Напомним, что добавить гаджет можно либо напрямую, либо через шлюз. В первом случае это Wi-Fi или Bluetooth-устройство. Во втором — ZigBee или Bluetooth.

Не все гаджеты поддерживаются шлюзом и приложением. Обязательно проверяйте поддержку устройств перед приобретением в спецификациях производителя. В идеале должно быть указано, с каким конкретно софтом работает интересующий умный девайс.

Наиболее часто встречаются приложения для умного дома Mi Home от Xiaomi и HomeKit от Apple. Также стоит отметить отечественного производителя Rubetek, а также приложение Hue Sync от Philips, которое отличается тем, что оно разработано конкретно для технологии умного света.

С точки зрения «всеядности» с большим отрывом лидирует Mi Home. Помимо широкого ассортимента собственных продуктов Xiaomi (представленных суббрендами Aqara, Mijia, Yeelight) реализована поддержка умных ламп сторонних производителей, таких как Philips и IKEA. Часть этих гаджетов можно присоединить к экосистеме HomeKit, опять же посредством шлюза Xiaomi.

Самое интересное в приложение — сценарии автоматизации. Есть несколько встроенных и можно творить свои. Создаются они по принципу IFTTT — перечню условных команд «если, то».

Алиса, зажигай!

Не забываем про Алису и ее коллег по цеху голосовых помощников.

На русском умеет понимать только Алиса, поэтому про удобство использования других говорить сложно. С технической точки зрения ничего сложного — «Яндекс» поддерживает пять производителей, среди которых упомянутые Rubetek, Philips и Xiaomi. При подключении к аккаунту последнего станут доступными все имеющиеся устройства. Далее можно работать уже с известными Алисе командами, также объединяя их в сценарии.

Приведем несколько примеров крутых сценариев:

• Имитация рассвета. Постепенное нарастание яркости и цветовой температуры. Включается по расписанию или по данным от умного будильника. Да, такое тоже возможно;
• Имитация заката. Плавное уменьшение яркости и цветовой температуры и снижение яркости. Автоматическое выключение света при получении сигнала о засыпании от умного будильника;
• Полный отбой. По расписанию или по команде Алисе «Выключи все»;
• Вечеринка. По команде приглушается свет и меняются цвета светодиодной ленты.

Умный свет — это одна из ключевых технологий умного дома. Современные осветительные приборы предоставляют джентльменский набор параметров для управления и способов управления ими. Это позволяет использовать готовые и создавать новые сценарии работы освещения вашей жилой площади. Система умного света становится все более доступной, масштабируемой и зависящей только от полета фантазии.

Источник