УДК 004

Системы "умный дом" для жилого строительства и технологии по их управлению

Моисеев Кирилл Андреевич – студент Национального исследовательского Московского государственного строительного университета.

Аннотация: «Умный дом» – это современный инструмент повышения уровня комфорта и жизни человека, а так как большинство процессов происходит автоматически, то это делает его актуальным для изучения и совершенствования. Целью настоящей работы является изучение систем умного дома, применимых для многоэтажных зданий.

Ключевые слова: умный дом, многоэтажное строительство, комфорт, новые технологии.

«Умный дом» – это полностью автоматизированное управление устройствами и оборудованием, которое обеспечивает комфортную среду для человека. Развитие инновационных технологий в строительстве жилых зданий идёт в нужном направлении, появляются новые системы «умного дома», которые благодаря развитию технологий более надежны и менее финансово затратные.

В настоящее время выделяют следующие системы умного дома:

  • Систему микроклимата, к которым относятся отопительные, вентиляционные и увлажняющие системы;
  • Систему по организации безопасности, в которую включают охранную, пожарную системы, систему доступа, контролирующие утечки газа датчики, систему видеонаблюдения;
  • Систему электропитания, в состав которой включены резервные системы, системы организации контроля за перегрузкой электросети, осветительные системы;
  • Систему связи, в состав которых входят телефонные аппараты, локальная сеть, SMS оповещение;
  • Систему удаленного управления.

К существенной выгоде людей, которые обладают системой «умный дом» можно отнести экономию затрат на эксплуатацию более чем на 70%, по сравнению с расходами жилья, где такого оборудование не установлено. На основании того, что все структурные элементы взаимосвязаны и направлены на реализацию одной цели, регулируются единым программным обеспечением, которое в силу своей специфики способно самостоятельно изменяться в зависимости от внешних факторов, возникает реальная перспектива создания системы, сокращающей потребление ресурсов жильцами. Наиболее динамичное и позитивное развитие прослеживается на примере технологии предупреждения аварий. 

«Умный дом» способен самостоятельно взаимодействовать со специальными службами и в случае возникновения ситуаций, которые могут быть потенциально опасны, он может уведомить их без мануального управления. Дом – это комплексная система, которая состоит из различных систем, которые могут представлять потенциальную опасность. Описываемая система способна проводить непрерывный параллельный мониторинг всех систем и анализировать показатели оборудования, выявляя отклонения от установленных нормативов. Большинство аварийных ситуаций происходят неумышленно, «умный дом» осуществляет надзор за жителями дома, уменьшая риск возникновения пожара, утечки воды, кроме того, система предупреждает аварийные ситуации, которые не могут быть постоянно подконтрольны человеку, например, утечка газа, уровень влажности, изменение химического состава воздуха. Благодаря технологии возможно своевременное уведомление хозяев дома, специальных служб, что уменьшает время реагирования и риски наступления более тяжелых последствий.

Эффективность интеллектуальных домов

В условиях современной экономики наблюдается повышенный спрос на устройства, созданные с целью рационального использования энергетических ресурсов. Существуют предприятия, которые производят системы в рамках массового производства, но, кроме того, существенную долю рынка составляют системы, производимые по индивидуальным запросам. Вне зависимости от способа создания и разработки, основными критериями являются приемлемая цена и энергоэффективность. Кроме того, учитывается временный интервал, в течение которого такие системы могут быть использованы.

Создание умных систем – процесс, требующих серьезных финансовых затрат. Учитывая, что системы устанавливаются на продолжительный срок, то такое вложение окупается посредством снижения коммунальных платежей, уведомлений о поломках на ранних стадиях, что существенно сокращает затраты по сравнению с обычным домом, который регулируется только антропогенным фактором.

Защищённость, уют, экономичность и эстетичность являются главными критериями, лежащими в основе обустройства жилых помещений. С созданием и улучшением автоматизированных систем для управления ими «умные дома» становятся всё лучше.

«Умные дома» позволяют семье сэкономить деньги семьи, учитывая рост цен на коммунальные платежи, перспектива увеличения спроса на автоматизированные системы очевидна. Например, использование системы «smart home» уменьшает расходы на коммунальные платежи среднестатистической семьи на 8-12%, уровень снижения потребления электрической энергии составляет 3-5%.

Денежная экономия реальна, благодаря использованию различных технических решений. Например, осветительная система, которая отслеживает перемещение людей и выбирает уровень освещения в соответствии с естественным освещением, снижая энергопотребление. Вентилирующие приборы, благодаря возможности оценить химический состав, способны поддерживать высокое качество воздуха в жилом помещении.

Такие показатели достигаются за счет непрерывного мониторинга системой «smart home» ежедневных показателей, анализ и принятие стратегически верных решений ведут к экономии. Важным аспектом является то, что снижение трат никак не влияет на уровень жизни обитателей дома.

Технологии по управлению системами «умного дома»

Выделяют следующие технологические решения по управлению всеми системами «умного дома» [1-6]:

  1. LanDriver, которая представляет собой универсальную платформу, в которой используется автоматизированная система контроля зданием. Как правило, данная технология универсальная, и подходит как для внешнего, так и внутреннего управления. В ее состав входит центральный контроллер и модули, соединенные шиной по стандарту RS-485. Само оборудование, за которым требуется контроль, подключается к модулям.
  2. EIB/KNX представляет собой распределенную систему, в которой управление осуществляется в пределах устройств. Согласно данной технологии происходит обмен информацией по EIB согласно собственному протоколу. Построенная на EIB система отличается автономностью, то есть ее работа не определяется работоспособностью центрального контроллера.
  3. AMX – технология, согласно которой происходит сборка программно-аппаратных средств, предназначенных для удаленного контроля и управления, а также медиа-систем, видео-наблюдений и различных датчиков. В данной технологии закрыты протоколы передачи данных. В первоначальном варианте использовалась собственная передача данных, однако в обновленном варианте использовались протоколы стандартного типа: Ethernet, Wi-Fi.
  4. Z-wave представляет собой беспроводную технологию передачи данных, которая разработана под осуществление домашней автоматизации. Технология Z-wave предполагает использование маломощных и миниатюрных радиомодулей, которые встроены в бытовую технику. В ее основе лежит сотовая технология, в которой каждый узел выполняет функции как приемника, так и передатчика, то есть в случае возникновения препятствия сигнал будет проходить через соседние узлы сети, которые локализованы в радиусе действия. К преимуществам данной технологии относится низкий уровень энергопотребления, которое в совокупности с небольшими габаритами позволяет встраивать Z-wave в различные бытовые приборы.

Как итог, система «умный дом» позволяет экономить не только на материалах, но и на человеческих ресурсах, а также повышает удобство при осуществлении контроля за объектом, что положительно сказывается на ее привлекательность для потенциальных обладателей данной системы.

Список литературы

  1. Robert K. Elsenpeter, Toby J. Welt. Smart home building yourself/Per. s Engl. – M.: KUDITS-OBRAZ, 2005. – 384s.
  2. Arkhipov G. V. "Systems for "intelligent" buildings " - "Stroymarket", No. 45 .:Gosenergoizdat 1999, 218 p.
  3. Mike Riley, "Programming Your Home Automate with Arduino, Android, and Your Computer" - " The Pragmatic Bookshelf Dallas, Texas Raleigh, North Carolina ".: LLC, 2012 216с.
  4. NetPing: the constructor for the administrator and the leisure for the programmer [Electronic resource] URL: http://habrahabr.ru/post/118817/ (accessed: 17.04.2017).
  5. Smart home with your own hands [Electronic resource] URL: http://ab-log.ru/ (accessed: 14.12.2020).
  6. Smart home for Arduino [Electronic resource] URL: http://abolshakov.ru/index/0-163 (date accessed: 14..12.2020).
  7. Temperature control controller [Electronic resource] URL: https://xively.com/?from_cosm=true (date accessed: 14.12.2020).

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail