Čo je inteligentný dom: princíp fungovania a usporiadanie + tvorba projektu a rady na montáž

Početné inžinierske systémy, zjednotené pod spoločným názvom «Inteligentný dom», poskytujú používateľom vysokú úroveň komfortu a bezpečnosti. Ale existujú stovky variantov takéhoto zariadenia, ktoré riešia radikálne odlišné úlohy.

Poďme spoločne skúsiť prísť na všetky jemnosti a pochopiť, čo je inteligentný dom, a potom prejsť k praktickým krokom, ktoré umožňujú zvýšiť komfort bývania. Pretože drahé súčiastky nenechávajú priestor na chyby.

Čo predstavuje taký systém?

Akýkoľvek súbor elektroniky vyrobenej pre inteligentný dom je vysoko technologickým zariadením. Určený na automatizovanú a, väčšinou, centralizovanú kontrolu, pružné, presné riadenie činnosti komunikačných systémov bytu, domu.

Hlavné možnosti inteligentného domu

Inteligentné príkazové bloky inteligentného domu sú schopné vytvárať optimálnu mikroklímu v byte, dome.

Pričom na riešenie tejto úlohy sa vykonáva riadenie všetkých vykurovacích zariadení, klimatizácií, split-systémov, filtrov, ozonizátorov a ďalších podobných výrobkov.

Podstata procesu je nasledovná: riadiace centrá vybavené procesormi získavajú výsledky meraní chemického zloženia vzduchu, jeho teploty, vlhkosti a dávajú signály potrebným prvkom konštrukcie.

Takže, ak je potrebné miestnosť ochladiť, vydá sa príkaz na zapnutie klimatizácie a zároveň sa vypne všetko vykurovacie zariadenie, ak také fungovalo. To znamená, že príkazové bloky systémov tiež zabezpečujú súčinnosť všetkých vykonávaných procesov.

Viac o tom, ako funguje systém klimatickej kontroly a o vlastnostiach jeho výberu, si prečítajte ďalej.

Moderné inteligentné systémy pre miestnosti sú súbory automatizácie, ktoré umožňujú výrazne zvýšiť životnú úroveň, ako aj zabezpečiť úsporu elektrickej energie, a to o pôsobivých 30-40%. Ale treba pamätať na to, že vzhľadom na nemalú cenu zariadenia sa nákup vráti až po mnohých rokoch aktívnej prevádzky.

A vo všeobecnosti «Inteligentný dom» v pokročilej výbave je schopný súčasne riadiť niekoľko stoviek prístrojov, ktoré patria do systémov:

• osvetlenia, a to ako vnútorného, tak aj vonkajšieho;
• núdzových zdrojov napájania, ktorými môžu byť akumulátory, ako aj generátory;
• kontroly spotreby energie;
• kúrenia, chladenia vzduchu;
• ohrevu jednotlivých prvkov budovy (dažďovej kanalizácie, schodíkov);
• zásobovania vodou;
• kanalizácie;
• filtrácie;
• určovania havarijných situácií (únikov plynu, vody, problémov v elektrickej sieti);
• monitoringu.

A taktiež je možné realizovať riadenie signalizácie, bezpečnostnými kamerami a množstvom ďalšieho zariadenia, medzi ktoré patria aj rolety, okná, televízory, audio-, videotechnika umiestnená v celom byte, dome.

Funkcionalitu a ďalšie vlastnosti akéhokoľvek inteligentného systému je možné prispôsobiť akýmkoľvek podmienkam, čo umožní vytvoriť flexibilný systém riadenia celej domácej elektroniky, vykurovacích zariadení, klimatizácií, osvetlenia a všetkého ostatného zariadenia.

Samotné procesy bývajú tak žiadané, ako aj zriedkavé, jednorazové, napríklad k prvým možno zaradiť riadenie teploty, jasu osvetlenia a mnohé ďalšie.

Do druhej kategórie patrí nastavenie individuálnych prúdov teplého alebo studeného vzduchu. Napríklad takých, ktoré sú schopné ohrievať nohy používateľom pozerajúcim v zimných večeroch televízne programy.

Zvláštnosťou moderných systémov inteligentného domu je, že s ich pomocou je možné nastavovať navzájom odlišné režimy vo všetkých miestnostiach bytu, domu. Napríklad teplota v detskej izbe môže byť najvyššia a na chodbe najnižšia, pretože chodba kúrenie prakticky nepotrebuje.

Súčasne v kúpeľni môže systém pravidelne bojovať so zvýšenou vlhkosťou, v kuchyni zasa so znečistením vzduchu.

Elektronika je schopná brať do úvahy aj množstvo užitočných drobností. Napríklad je schopná automaticky zabezpečiť večer v spálni vyššiu teplotu ako ráno, pretože takéto vlastnosti prispievajú k plnohodnotnému odpočinku, ľahkému prebudeniu.

Za maximálne efektívne sa považujú komplexné systémy, schopné riadiť všetky dôležité procesy.

Ale znakmi inteligentného domu disponujú aj najjednoduchšie súpravy zariadení, ktoré vykonávajú iba jednu funkciu. Napríklad k takým patrí procesor riadiaci zapínanie/vypínanie ohrievača inštalovaného na chalupe.

Inštalovaný v elektrickej sieti dimmer, ktorý reguluje jas svietidiel a zároveň znižuje spotrebu elektrickej energie, tiež patrí k inteligentnému zariadeniu.

Ako funguje a je usporiadaný systém?

Pokúsme sa zorientovať v tom, ako funguje dnes žiadaný systém inteligentného domu a aký môže byť. Základom každej súpravy inteligentného zariadenia je procesor, ktorý predstavuje pomerne výkonný a moderný počítač.

Efektivitu mu zabezpečuje softvér s desiatkami, ba až stovkami prednastavených režimov, ktoré patria k najžiadanejším.

V dôsledku toho v mnohých prípadoch používateľom ostane len zadať potrebné parametre, napríklad teplotu atď., a aktivovať požadovaný program.

Ďalej bude riadiaca jednotka vykonávať kontrolu porovnávaním aktuálnych hodnôt s naprogramovanými. Všetky potrebné informácie pochádzajú z vnútorných riadiacich prvkov zariadení, ktoré sú súčasťou systému, kontrolórov a senzorov, ktoré sú inštalované v každej miestnosti.

Základným princípom práce každého inteligentného systému je zabezpečenie pohodlia, flexibility a jednoduchosti riadenia všetkého zariadenia umiestneného v domácnosti. Robí sa to s cieľom minimalizovať potrebu účasti používateľa, zvýšiť efektivitu, hospodárnosť a bezpečnosť prevádzky. To znamená, že používateľ by mal mať prospech a potešenie z činnosti systému, pričom mu takmer nevenuje pozornosť.

Ak údaje získané v reálnom čase nezodpovedajú nastaveným, riadiaca jednotka vydá príslušné príkazy, ktoré umožnia vykonať úpravy. Pričom všetky zabezpečujú zariadeniu koordinovanú prácu.

To znamená, že aby sa zvýšila teplota v požadovanej miestnosti, najprv sa vypne klimatizácia a až potom sa zapne vykurovacie zariadenie. To umožňuje ušetriť až 40 % elektrickej energie a zároveň sa vylučuje nebezpečné kritické zaťaženie siete.

Varianty inteligentného domu

Výrobcovia zohľadňujú potreby rôznych kategórií používateľov, v dôsledku čoho je trh nasýtený rôznymi druhmi inteligentného zariadenia.

Rozlišujeme:

• drôtovým;
• bezdrôtovým.

V prvom prípade sú riadiaca jednotka, výkonné senzory, servomotory, kontrolóri a ďalšie konštrukčné prvky spojené drôtmi.

Výhodou tohto spôsobu je vysoká správnosť vykonávania príkazov. To znamená, že prakticky neexistuje pravdepodobnosť preťaženia prenosovej zbernice veľkým množstvom signálov. Okrem toho optické vlákna zabezpečujú vysokú rýchlosť odozvy.

Najdôležitejšou nevýhodou je zložitosť montáže, pretože je potrebné viesť a skryť pred očami veľké množstvo drôtov.

To tiež vedie k značným dodatočným nákladom na potrebné stavebné materiály, preto je optimálnym okamihom inštalácie drôtových systémov vykonávanie rekonštrukcie v miestnostiach.

A tiež vedenie drôtov je náročné na prácu, preto sa na takýto postup vynakladá pomerne veľa času.

V každom bývaní je zariadenie umožňujúce riešiť rôzne úlohy – vykurovať miestnosti, osvetľovať ich, zabezpečovať bezpečnosť atď. A inteligentný dom dokáže zvládnuť všetky uvedené funkcie alebo riadiť každú z nich samostatne. Navyše, ktorý spôsob bude optimálny, bude musieť používateľ rozhodnúť v každom jednotlivom prípade. To tiež svedčí o tom, že dôležitými výhodami každého inteligentného systému je flexibilita a adaptabilita.

Bezdrôtové druhy zariadení sa líšia tým, že komunikácia medzi prvkami konštrukcie prebieha pomocou rádiových signálov, na čo sa využívajú príslušné komunikácie.

Dôležitou výhodou tohto variantu zariadenia je jednoduchosť montáže. Pri ktorej nie je potrebné meniť konštrukciu miestností ani míňať peniaze na stavebné materiály, čo robí inštaláciu ľahkým a rýchlym postupom.

Hlavnou nevýhodou bezdrôtových systémov je samotný spôsob komunikácie medzi komponentmi. Keďže rádiové signály výrazne obmedzujú ich funkčnosť, navyše pomerne často bude potrebné vymeniť batérie, čo je nepohodlné a predstavuje pravidelný výdavok.

Ďalšia klasifikácia systémov Inteligentný dom podľa typu riadenia – môže to byť centralizovaný alebo decentralizovaný variant.

Hoci centralizácia riadenia je jednou z najdôležitejších výhod každej súpravy takéhoto zariadenia a vo väčšine prípadov patrí práve k tomuto druhu, decentralizované systémy majú tiež právo na existenciu.

Dôvodom je, že tento spôsob umožňuje eliminovať dôsledky zlyhania ktoréhokoľvek jednotlivého komponentu inteligentného domu.

Taktiež používanie podsystémov s rôznymi riadiacimi jednotkami umožňuje zvýšiť spoľahlivosť kľúčových funkcií.

Napríklad, ak majiteľ nehnuteľnosti chce ju spoľahlivo chrániť pred neoprávneným vniknutím, potom použitie dvoch decentralizovaných systémov je praktickejšie riešenie ako jedného centralizovaného.

Mnohí si myslia, že centralizované riadenie všetkého domáceho zariadenia je dôležitou výhodou a vlastnosťou inteligentného domu. Ale takéto tvrdenie nie je vždy spravodlivé, pretože jednotlivé decentralizované systémy dokážu zvýšiť bezpečnosť, spoľahlivosť a efektívnosť používania inteligentného riadenia. Napríklad, výhodné je robiť samostatné systémy bezpečnosti (ako je uvedené na fotografii), zisťovania havarijných situácií.

Hlavnou nevýhodou používania viacerých systémov inteligentného domu súčasne je zložitosť v konfigurácii a nastavovaní.

Deje sa to preto, že sa zvyšuje počet komponentov – každý decentralizovaný systém má samostatný procesor, čo často spôsobuje zmätok pri ich vzájomnom pôsobení alebo pri ovládaní používateľom. Táto vlastnosť tiež vedie k zdraženiu súpravy zariadení.

V dôsledku toho sa decentralizované systémy odporúča používať len v ojedinelých prípadoch, keď výhody jednoznačne prevažujú nad negatívnymi stránkami.

Dôležitou vlastnosťou je rozdelenie podľa druhov protokolov, ktoré môžu byť:

• otvorené;
• uzavreté.

Do prvej kategórie patria systémy, ktoré sa ovládajú pomocou jazyka používaného rôznymi výrobcami.

Výhodami tohto druhu zariadenia sú funkcionalita, dostupnosť, univerzálnosť, čo zabezpečuje pôsobivý výber komponentov, ktoré je možné začleniť do zostavy. Často ich však bude potrebné vopred prispôsobiť na spoločné používanie, čo však nevylučuje poruchy.

Za uzavreté systémy sa považujú tie, ktoré sa ovládajú jazykom vytvoreným a používaným len jedným výrobcom, čo umožňuje do súpravy začleniť len komponenty navrhnuté a vyrobené tým istým výrobcom.

To znižuje funkcionalitu a univerzálnosť, ale zaručuje vysoký stupeň kompatibility zariadení a prístrojov.

Schéma inteligentného systému riadenia

Každá súprava zariadení pre inteligentný dom je podobná stavebnici, z ktorej možno vytvoriť čokoľvek.

Preto používateľ, ktorý si chce doma zostaviť nejakú jej variantu, len ťažko nájde vhodnú schému pre svoje domáce podmienky. Napríklad štandardný variant pre 3-izbový byt alebo pre dom určitej plochy a počtu poschodí.

Každé priestory majú svoje špecifiká a ich majitelia majú vlastné preferencie a rozpočet. V dôsledku toho sa používajú rôzne riadiace orgány a výkonné prvky.

Potrebnú schému bude potrebné zostaviť samostatne alebo s pomocou odborníkov. Výnimkou môžu byť najjednoduchšie varianty inteligentného domu alebo decentralizované systémy, ktoré sa tiež nevyznačujú zložitosťou.

Príkladom môže byť schéma inštalácie stmievača do elektrickej siete a s ním spolupracujúceho pohybového senzora, pretože je štandardná, a teda rovnaká vo všetkých prípadoch.

Tým, ktorí si želajú zostaviť inteligentný systém samostatne, by mali vedieť, že je potrebné mať určité zručnosti a znalosti, a to v rôznych oblastiach. Napríklad na fotografii je zobrazené grafické rozhranie, ktoré umožňuje vykonávať riadenie, kontrolu a získavať potrebné informácie. A toto rozhranie sa vytvára pre každý prípad samostatne pomocou programovania.

Ale aj v tomto a podobných prípadoch sa odporúča obrátiť sa na odborníkov. Dôvodom je, že všetky systémy pracujú na elektrickú energiu a nejaké hrubé chyby môžu viesť k požiarom, zásahu elektrickým prúdom a poškodeniu drahých konštrukčných prvkov.

Odporúčania na vlastnú montáž

Keďže inteligentné systémy sú drahé a ich montáž prinesie dodatočné výdavky, a to nemalé (až 50% z ceny súpravy zariadení), ich samostatná inštalácia pomôže výrazne ušetriť.

A navyše takáto práca prináša potešenie, preto montáž inteligentného domu vlastnými rukami, počnúc tvorbou projektu, možno považovať za koníček.

Jednou z najdôležitejších rád pre tých, ktorí si želajú zostaviť inteligentný systém samostatne, je, aby začatiu prác predchádzalo vypracovanie projektu. Pretože ten pomôže odhaliť množstvo špecifík a jemností, a teda aj vyhnúť sa chybám.

Ale treba si uvedomiť, že nie každý záujemca je schopný vykonať svojpomocnú montáž takejto systému – na to je potrebné mať celý súbor znalostí a zručností.

Ktoré zahŕňajú:

1. Schopnosť pracovať s elektrickými prístrojmi. A v tejto oblasti je potrebné mať široké znalosti, napríklad také základné, ako sú zručnosti spoľahlivého spájania konštrukčných prvkov, káblov medzi sebou. Bude potrebná aj zručnosť v montáži elektrických rozvádzačov, pochopenie princípov riadenia moderných elektrických prístrojov a podobne. Znalosť pravidiel bezpečnosti práce je tiež povinná.
2. Zručnosti v programovaní, a to pre rôzne operačné systémy. Sú potrebné, pretože pri každej montáži inteligentného systému bude potrebné vytvoriť grafické rozhranie, pomocou ktorého sa následne vykonáva riadenie.
3. Znalosti princípov výstavby moderných automatizačných systémov. To znamená, že je potrebné sa aspoň orientovať v typoch regulátorov, ich vstupoch/výstupoch, rozumieť tomu, aké snímače a iné zariadenia je s nimi povolené používať atď.
4. Pochopenie algoritmov fungovania systému ako celku a všetkých jeho jednotlivých častí.

Ak sú všetky uvedené znalosti a zručnosti k dispozícii, potom je potrebné prejsť k prípravným postupom. Na začiatok je dôležité určiť úlohy, ktoré by mala súprava zariadení riešiť.

Dôležitým momentom pri samostatnej montáži inteligentného domu je potreba vysokej kvality inštalácie. Ak sa to ignoruje, výsledkom môže byť nesprávna činnosť celej sady zariadení, zníženie požiarnej bezpečnosti a podobne.

Potom je potrebné zistiť, či je to technicky uskutočniteľné – či elektrická sieť vydrží, či sú charakteristiky komponentov dostatočné. Okrem toho je potrebné preskúmať obydlie s cieľom určiť miesta na inštaláciu. A tiež je potrebné vedieť, či bude dosť peňazí na nákup.

A potom je možné pristúpiť k vytvoreniu pracovného projektu budúceho systému.

Ak je možné preskúmanie priestorov s cieľom určiť optimálne miesta na inštaláciu jednotlivých častí súpravy pre inteligentný dom vykonať sám bez zručností a skúseností v takýchto otázkach, potom sa do vypracovania projektu treba pustiť len s odbornými znalosťami.

V prípade nedostatku skúseností a neistoty vo vlastných schopnostiach je lepšie obrátiť sa na odborníkov o konzultáciu pred samotným postupom alebo po ňom s cieľom vykonať kontrolu. To umožní znížiť pravdepodobnosť chýb a následných finančných strát, ako aj iných nepríjemností.

Aj keď je praktických zručností a vedomostí dostatok, odporúča sa začať oboznamovanie s inteligentnými systémami od tých najjednoduchších možností.

To znamená, že by ste si mali zakúpiť súpravu, ktorá obsahuje ovládač, sadu senzorov a ďalšie zariadenie umožňujúce riešiť jednu dôležitú úlohu.

Napríklad kontrolovať výskyt úniku vody, vykonávať video dohľad alebo regulovať jas svetla. A potom sa dôkladne oboznámiť so všetkými špecifikami.

Opísaný prístup umožní získať praktické skúsenosti, nájsť kvalifikovaných odborníkov schopných poskytnúť účinnú pomoc a navyše sa vyhnúť značným finančným stratám, aj keď záujem o inteligentný systém zmizne alebo niečo nepôjde podľa plánu.

Ak ste sa rozhodli zostaviť systém sami, musíte začať s najjednoduchšími možnosťami. To umožní získať skúsenosti, pochopiť, či je záujem pokračovať v takejto práci, pričom náklady budú minimálne.

Pre prvý samostatný pokus o zostavenie inteligentného systému je vhodné zakúpiť zariadenie, ktoré ovládajú ovládače Beckhoff, Siemens, OVEN a iné podobné. Pretože sú voľne programovateľné, jednoduché na používanie a vhodné na riešenie rôznych úloh.

Ak sa spolu s niektorým z uvedených ovládačov použije špeciálna sada softvéru určeného na ovládanie systému z počítača so systémom Windows, tabletu, smartfónu s iOS, Android, potom bude možné jednoducho meniť scenáre.

Tiež rýchlo upravovať rozhranie, odstraňovať nepotrebné a pridávať nové konštrukčné prvky.

Navyše všetky uvedené úlohy dokáže samostatne vykonávať každý používateľ, dokonca aj so základnými zručnosťami v programovaní. Príkladom riadiaceho softvéru je Easy Home, ktorý dokáže pracovať so všetkými vyhľadávanými operačnými systémami uvedenými vyššie.

Závery a užitočné video k téme

Prvé video poskytne možnosť oboznámiť sa s možnosťami inteligentného domu, čím a ako sa takéto najjednoduchšie systémy vybavujú a akým spôsobom to možno urobiť svojpomocne.

Ďalšie video je tiež zamerané na montáž inteligentných systémov svojpomocne.

Moderná inteligentná automatika dokáže nielen zvýšiť komfort, ale aj zlepšiť kvalitu života všetkých obyvateľov domu. Na to je však potrebné pochopiť princíp fungovania inteligentného domu.

V opačnom prípade majiteľa čaká nielen sklamanie, ale aj značné finančné straty. Pretože funkčné súpravy stoja nemalé peniaze.

Máte ešte otázky k téme článku? Alebo môžete doplniť náš materiál cennými informáciami o princípoch fungovania systému “Inteligentný dom”? Prosím, zanechajte svoje komentáre, podeľte sa o skúsenosti v bloku nižšie.