Современное комфортабельное жилище –городская квартира или загородный коттедж, оборудованное по последнему слову техники, включает в себя большое количество различных бытовых электронных приборов. Это системы освещения, вентиляции и кондиционирования, аудиовидеотехника, системы охраны, сигнализации и видеонаблюдения, противопожарные системы и пр. Как правило, эти системы рассчитаны на дистанционное управление. Возникает ситуация, когда хозяева такого жилья начинают испытывать трудности в управлении всеми этими сложными и разветвленными многофункциональными системами, если они не централизованы.
Системы «умный дом» избавляют пользователя от необходимости изучения и запоминания множества функций управления домашним хозяйством, делая это управление простым, интуитивно понятным, во многих случаях автоматическим и не требующим вмешательства.
Рассмотрим несколько примеров использования таких систем.
Освещение.
Помимо включения и выключения, а также регулировки яркости света, система позволяет создавать и запоминать определенные световые сцены, световой дизайн в различных зонах жилища. Например, системе можно задать сценарий полного освещения определенной зоны (назовем его «вечеринка»), приглушенный свет в кабинете – «отдых», световые акценты в рабочих зонах, несколько режимов света в спальне, автоматическое плавное включение света в помещениях без окон – санузлах, подсобных помещениях при входе в них, и выключение его, когда в помещении никого нет. Включив сценарий «ночь», вы можете быть уверены, что по всему дому, кроме выбранных вами мест, свет погаснет. И в то же время, если вам понадобится, например, выйти из спальни, спуститься по лестнице и пройти на кухню, то по всему пути следования автоматически будет включаться, и выключаться, сопровождая вас, нужное освещение. Контролируя время суток и освещенность на улице, система может, автоматически задернув шторы, включить по заданной программе домашний свет при недостаточном уровне внешнего освещения. Если хозяев нет дома, например, уехали в отпуск, система может имитировать их присутствие, управляя освещением, жалюзи и занавесками, аудиотехникой и пр. Возможности управления и программирования системы чрезвычайно широки и их применение ограничено только желаниями и фантазией пользователя. Помимо чрезвычайного удобства, использование такой системы дает ощутимую экономию электроэнергии и увеличивает срок жизни осветительных приборов.
Вентиляция и кондиционирование.
В отличие от традиционных систем вентиляции и кондиционирования, система «умный дом» позволяет при регулировании климата в жилье учитывать гораздо большее число параметров, адаптироваться к конкретным условиям, управлять множеством электроприборов разных производителей, объединяя их в единую систему. Это приводит к более точному поддержанию заданного климата и минимизирует неизбежные колебания требуемого режима из-за инерционности приборов. Таким образом, достигается не только более высокий уровень комфорта в жилье, но и значительная экономия электроэнергии и топлива.
Аудиовидеотехника.
Одна из проблем, от которой избавляет вас система «умный дом» – это необходимость манипулирования большим количеством всевозможных дистанционных пультов управления музыкальной и видеоаппаратурой. После того, как система возьмет управление на себя, вы сможете управлять всеми необходимыми функциями с одного универсального пульта, или даже с беспроводной графической панели управления. Отпадет необходимость запоминания нужных кнопок, поиска нужного пульта и т. п. Этот же универсальный пульт (или панель) заодно способен управлять и всеми остальными, перечисленными здесь системами вашего дома.
Вторая задача, решаемая системой «умный дом», обеспечение передачи звука и изображения от любого источника в любое помещение. Вся домашняя аудио и видеотехника объединяется в единую систему, и вы можете управлять ею с любого пульта управления из любого помещения. Любой из ваших телевизоров сможет получить «картинку» от спутникового ресивера, видеомагнитофона, или DVD-плеера, а также любой камеры видеонаблюдения вне зависимости от того, в какой комнате они (и сам телевизор) находятся, а перемещаясь по квартире можно «пустить за собой» звуковое сопровождение телепрограммы. Точно также можно, например, слушать музыку с тюнера или проигрывателя CD из гостиной, находясь на кухне, в коридоре или ванной комнате.
Еще одна интересная возможность – включение заранее составленных сценариев. Например, когда к вам в гости пришли друзья и вы включили режим «вечеринка», автоматически включается соответствующее освещение и музыкальная программа с СД-ченчжера, в комнате станет прохладнее, усилится вентиляция и т.д. Решив посмотреть фильм в домашнем кинотеатре, вы нажмете только одну кнопку «кино», после чего система закроет шторы или жалюзи, опустит экран, включит проектор, DVD-проигрыватель и другую необходимую аппаратуру. А после того, как вы выберете нужный фильм и устроитесь поудобнее, отрегулирует свет и температуру в зале, и вам останется только получать удовольствие.
Системы охраны, сигнализации и видеонаблюдения, противопожарные системы и дистанционное управление домом.
В доме, оборудованном системой «умный дом», нет необходимости в установке отдельных систем охраны, сигнализации, противопожарных систем. Информация от всех противопожарных датчиков, контактов дверей и окон, датчиков движения, скрытых видеокамер и т.п. собирается и централизовано анализируется в главном контроллере системы. В зависимости от выбранного вручную, или по таймеру (календарю) режима, система переходит в режимы охраны и сигнализации, имитации присутствия, сбора данных видеонаблюдения и т.п. Можно также поручить системе вызывать в случае тревоги соответствующие службы и/или оповещать хозяев по телефону или через другие имеющиеся коммуникации. Находясь в любой точке земного шара, при наличии средств связи, вы можете быть в курсе всех событий, происходящем в вашем доме, и даже управлять им.
В зависимости от комплектации вашей системы «умный дом» и доступных средств коммуникации, система предоставляет возможность дистанционного контроля и управления всеми включенными в нее устройствами. В простейшем случае это может быть управление несколькими функциями по телефону – голосом или сигналами тонального набора. В более развитых системах, имеется возможность полного управления и визуального «присутствия» в доме, например посредством глобальной сети Интернет.
Практические замечания по реализации проекта «умный дом»
Принципиальную схему системы необходимо закладывать на стадии проектирования строительства или капитального ремонта здания или помещения, параллельно с разработкой схем инженерных сетей. Кроме того, до начала строительства, система должна быть окончательно увязана с дизайн-проектом помещений, в плане точного размещения ее компонентов – настенных панелей, сенсоров и т. п. Таким образом, к моменту начала строительных работ, проект системы должен быть полностью согласован и утвержден в общем пакете проектно сметной документации.
Необходимо внести некоторые изменения в общепринятые схемы системы электроосвещения жилища. Эти изменения касаются разводки отдельных групп светильников и выключателей.
В стандартных схемах электроосвещения, группы светильников объединены и питаются от общих линий, с распределением нагрузки по фазам и защитой от общих автоматических выключателей. Чтобы иметь возможность полного управления светом, все группы светильников должны иметь независимую разводку. Каждая линия, питающая отдельную группу, должна быть продлена до вводного распределительного щита (ВРЩ), где и происходит их распределение по фазам и объединение на защитных автоматических выключателях.
При монтаже системы «умный дом», рядом с ВРЩ будет установлен один или несколько шкафов управления, в которые будут перекоммутированы линии питания отдельных групп освещения, поэтому все линии приходящие в ВРЩ должны иметь запас длины 1–2 метра.
В зависимости от бюджета проекта, из схемы питания групп удаляются все выключатели, или остается их часть, например в схемах освещения подсобных помещений.
Все эти изменения касаются только линий электроосвещения и не касаются разводки штепсельной сети.
Кроме некоторых изменений схемы разводки отдельных групп светильников и выключателей, потребуется провести по всему зданию сигнальную сеть управления системы «умный дом». Существуют и беспроводные устройства управления, в основном применяемые в уже готовых помещениях. Такие схемы более сложны в управлении и менее надежны, но могут применяться в качестве дополнительных устройств в ситуациях, когда прокладка сигнального кабеля экономически нецелесообразна. Для прокладки сети применяется кабель типа «витая пара», например, часто применяется кабель для локальных компьютерных сетей – 5 категории. Полярность проводов не имеет значения, топология сети может быть произвольной – типа «звезда», типа «цепочка» и смешанное подключение, в любой конфигурации.
Сигнальная сеть управления должна охватить шкаф управления и все точки подключения к станциям управления – настенным кнопочным пультам, станциям ввода от датчиков и контактов, станциям инфракрасных излучателей, станциям низковольтных реле, термостатам, жидкокристаллическим панелям, к местам возможного размещения аудиовидеооборудования.
Дополнительно прокладываются сигнальные линии к местам расположения всех видов датчиков – движения, температуры, освещенности, пожарной сигнализации, инфракрасных приемников и излучателей, контактов дверей и окон, дополнительных кнопок управления, камерам видеонаблюдения, установкам контроля климата, моторизированным шторам, жалюзи и рольставням, гаражным воротам и т.п.
Общий подход состоит в том, чтобы подвести максимальное количество кабеля управления во все намеченные и предполагаемые места расположения всевозможного оборудования здания, на стадии его строительства. Такой подход оправдан невысокой стоимостью кабеля по отношению к стоимости работ по его прокладке после окончательной отделки помещений.
Монтаж сетей производится по возможности непараллельно линиям электрических сетей или на расстоянии 0,2 м и более от них. В помещениях, где возможно будет устанавливаться аудиовидеоаппаратура, например домашний кинотеатр, желательно заложить кабелепроводы или пластиковые гофрированные рукава большого сечения, для последующей протяжки акустических, межблочных, видеосигнальных и управляющих кабелей.
При выборе фирмы производителя оборудования, необходимо учитывать тот факт, что основной задачей системы на этапе сдачи здания или помещения в эксплуатацию является управление силовым электрооборудованием – освещением, вентиляцией, отоплением и кондиционированием, с возможностью, по заказу конечного владельца дома, дальнейшего наращивания системы до любых уровней автоматизации жилища.