تم تصميم مفهوم المنزل الذكي لتوفير الراحة والأمان والحفاظ على الموارد للسكان. "المنزل الذكي" يحلل المواقف ويتفاعل معها. تجعل أتمتة العملية من الممكن التحكم في الأجهزة بشكل مستقل دون تأثير خارجي. يعمل تكييف الهواء والتدفئة والأنظمة الهندسية الأخرى بشكل جيد. يتم رصد العوامل الداخلية والخارجية التي تؤثر على بداية أو إنهاء الوظائف.
الجهاز ومبدأ العملية
يعتمد التحكم الذكي على الإدارة الآلية لوظائف أنظمة دعم الحياة. في المباني الكبيرة ، يتم تخصيص أكثر من عشرة اتصالات هندسية ، يتم التحكم في عملها.
مستويات الإدارة الأكثر استخدامًا هي:
- يتم تمثيل المستوى الأعلى من خلال الإدارة والإيفاد. يتم التحكم والتفاعل بين الشخص مع التقنية من خلال قاعدة واجهة ، يتم تنفيذها في شكل أدوات كمبيوتر.
- يتحكم الامتداد الأوسط في سير العمل. تعمل الأتمتة على تنسيق الحالة بمساعدة وحدات التحكم ومعدات التبديل والعقد المعيارية لإخراج وإدخال المعلومات.
- يشمل المستوى الأدنى وحدات طرفية. ويشمل ذلك أجهزة الكشف ، وتنفيذ الأجهزة ، وخطوط الكابلات لنقل المعلومات حسب المستويات.
ينقسم نظام "المنزل الذكي" إلى التحكم الآلي في المجمعات الصناعية وخطط تنسيق الاتصالات المنزلية.
مكونات النظام
مكونات دعم الحياة مرتبطة في رسم بياني:
- الإدارة والاتصال؛
- التهوية والتدفئة وتكييف الهواء.
- إضاءة؛
- مزود الطاقة؛
- المراقبة والأمن ؛
- الميكنة (رفع الحواجز ، فتح البوابات ، تسخين النوافذ ذات الزجاج المزدوج ، الخطوات).
تشمل أنظمة الإمداد بالطاقة تركيبات لتشغيل وإيقاف الإضاءة ، وأجهزة استشعار التتبع ، والتحكم عن بعد في المقابس ، ومفاتيح التبديل. يتضمن ذلك وحدات إدخال الوظائف الزائدة عن الحاجة ، وإمدادات الطاقة في حالات الطوارئ.
أنواع المنزل الذكي
يتم التمييز بين أساليب الإدارة المركزية واللامركزية.
يعمل نظام المنزل الذكي المركزي وفقًا لمبدأ البرمجة لعنصر عقدة أو عقدة منطقية. غالبًا ما يعمل كوحدة تحكم مع جهات اتصال الإخراج. يتم إعطاء وصف لبرنامج تنسيق وظائف أجهزة التحكم والأجهزة التنفيذية تحت الكائن. باستخدام واجهة واحدة ، يتم تطبيق خطط تعدد المهام مع إدخال أنواع المعدات.
يتم تشغيل النظام اللامركزي بواسطة وحدة تنفيذية تحتوي على معالج دقيق مضمن. تكمن موثوقية هذا الوضع في كتلة الذاكرة غير المتطايرة. في الدائرة ، يعمل كل كاشف أو جهاز آخر بشكل مستقل. الميزة هي أن فشل جهاز واحد لا يؤثر على وظائف العناصر والتقنيات المجاورة.
سلكي
ترتبط وحدات التحكم بحافلة كبلية واحدة ، والتي من خلالها ترسل وتستقبل الأوامر ، وتتفاعل مع عناصر اللوحة. السلك عبارة عن كبل متحد المحور أو زوج مجدول. الاتصال السلكي أكثر موثوقية من التكنولوجيا اللاسلكية.
سرعة نقل المعلومات عالية ولا تسبب أي إزعاج للسكان. بالنسبة للنقل السلكي ، هناك مجموعة مختارة من عناصر التحكم بوظائف وتصميمات مختلفة ومجموعة متنوعة من دوائر التوصيل. تسمح شبكة الكابلات بتنظيم سيناريوهات معقدة للتفاعل بين عناصر التحكم والمراقبة والمكونات التنفيذية.
يتم الاهتمام بالتخطيط الواضح للوحدات وجودة الأسلاك. بعد الانتهاء من الغرفة ، من المستحيل تحريك العناصر ، فالكابل ذو الجودة الرديئة سيلحق الضرر بالمكونات.
لاسلكي
يتم إرسال الأوامر عبر إشارات الراديو ، وغياب الأسلاك يوفر المساحة ووقت التثبيت والموارد المادية. الميزة الإضافية هي أن النظام يتم تركيبه في البلد ، في منزل أو شقة بعد التشطيب النهائي ولا يتطلب كابل إضافي. يمكن تركيب المفاتيح التي تعمل بالبطارية في أي مكان.
لا يوجد مشروع للمنزل الذكي اللاسلكي. في المباني الخشبية ، يؤخذ في الاعتبار ضعف قدرة الخشب على إرسال إشارات الراديو. هناك ما يكفي من الدوائر المنزلية الذكية اللاسلكية منخفضة التكلفة في السوق والتي تؤدي الوظائف الأساسية وتوفر راحة المستخدم.
ناقص - اعتمادًا على جودة الاتصال والحاجة إلى استبدال العناصر الغذائية بانتظام. في الوضع ، يتم استخدام أجهزة الإرسال التي تستقبل الطاقة من الشبكة الكهربائية ، حيث يتم سحب سلك بصفر.
وحدات تحكم قابلة للبرمجة
المتحكم الفني يتحكم في العمليات. الوحدة القابلة للبرمجة تعني عقدة منطقية يتم تحديد برنامجها الوظيفي من قبل المستخدم. تختلف النماذج الصناعية عن النماذج المحلية في كفاءة العمل والموثوقية.
تستخدم المرحلات القابلة للبرمجة مع عدد أقل من المهام المقصودة ، وهي أرخص وأسهل في التهيئة. تتمثل مزايا استخدام المساعدين القابلة للبرمجة في المنزل مع الذكاء في أنهم ينظمون تفاعل العديد من الأنظمة الفرعية ، على الرغم من تعقيد الإعداد. المنزل الذكي الحديث يعمل بكفاءة من التحكم المركزي.
تعمل أجهزة التحكم القابلة للبرمجة فقط من الحافلة السلكية ، لأن سيؤدي الإغلاق المفاجئ للجهاز إلى عواقب غير متوقعة.
وظائف المنزل الذكي
الأتمتة الذكية هي نظام مرتب من العقد والوحدات النمطية التي تؤدي المهام اليومية دون تدخل بشري. يقوم المستخدم بضبط وضع التشغيل مسبقًا وفقًا للاحتياجات. يسمح لك الوضع المرن باختيار الوظيفة المطلوبة أو تغييرها بمرور الوقت.
تتضمن مجموعة التقنيات تشغيل الإضاءة ، وتعديل التدفئة وتكييف الهواء ، وضمان الأمن. يقوم الأتمتة بإخطار المالك بالتطفل أو الإبلاغ عن فيضان أو ظهور دخان. يحل نظام "المنزل الذكي" السيناريوهات التي يفترض فيها اعتماد الوظائف المختلفة وتنسيق وسائل الترفيه والمسرح المنزلي وتدفئة المسبح في ساعات وأيام محددة.
السلامة والأمن
تشمل الإجراءات الأمنية إصلاح عمليات الاقتحام أو الاقتحام غير المرغوب فيها للمنزل وإخطار أصحابها. يوفر تفعيل إشارة صوتية وبدء التصوير وقفل المدخل والأبواب الوسيطة. تتكامل الأنظمة مع الوحدات الأمنية وتنقل الإنذار لطرد المجموعة.
يتضمن مخطط الأمان التقنيات:
- المراقبة بالفيديو؛
- التحكم في الوصول إلى المنزل والغرف الفردية ؛
- إنذار ضد السرقة والتحكم في تسرب الغاز والحريق ؛
- الإخطار عن بعد بالحوادث في المنزل ، وإدارة الهاتف ؛
- تقليد وجود الإنسان في المنزل.
يشمل نظام الأمان مستشعرات الاهتزاز والزجاج المكسور وكاشفات الدخان وفتحات الفتح. يتم استخدام عيون الفيديو والأقفال الكهربائية وصفارات الإنذار.
التحكم في المناخ المحلي
يعني تنسيق جودة المناخ المحلي تنظيم درجة حرارة الهواء وتهوية الغرفة والحفاظ على الرطوبة عند مستوى 40-60٪. توفر الأجهزة موارد الطاقة بسبب الاستخدام الرشيد لبيئة ساخنة بالفعل.
يستخدم الجهاز الثرموستات وأجهزة الاستشعار:
- رطوبة؛
- درجة الحرارة؛
- مناخ.
تشمل المعدات الذكية أجهزة ترطيب الهواء وأجهزة الأوزون الجوية وأجهزة تنقية الغلاف الجوي إذا كانت المعلمات غير متطابقة. تعمل الأتمتة على تقليل طاقة غلاية التدفئة ، في حين أن المالك غائب ، يفتح الفتحات والرافعات لتوفير تدفق الهواء النقي.
الخدمات عند الطلب
تعتمد مشكلة سلامة وأمن المعلومات على أنواع الأجهزة المستخدمة. يزداد خطر السطو مع زيادة العواقب المحتملة. بالنسبة لأتمتة المنزل ، تكون المخاطر أقل بكثير من المخاطر التي تتعرض لها الأنظمة الصناعية أو الطبية.
تقوم الشركات المصنعة لكل منصة بإنشاء أدواتها الخاصة بناءً على طلب المستخدم ، والتي لا تسمح للبرنامج بالاتصال بشبكة واحدة ووحدات من الشركات المصنعة الأخرى. ومن الأمثلة على ذلك البرامج الاحتكارية برمز مقفل ، حيث لا ترتبط الأدوات المساعدة بنماذج الشركات المصنعة الأخرى بأي شكل من الأشكال.
في المرتبة الثانية ، الحاجة إلى إنشاء أجهزة يمكنها العمل بحرية مع المعايير. يتطلب الاتصال أحيانًا محورًا يوحد الإشارات ذات الاتجاهات المختلفة.
المركز الاعلامي
إنه كمبيوتر بعيد بدون لوحة مفاتيح وماوس مع واجهة لاسلكية مدمجة. يتم استخدام تلفزيون البلازما وجهاز العرض كشاشة. تتمتع موالفات التليفزيون في مراكز الوسائط بقدرات واسعة لمعالجة الصور والإشارات الصوتية. يقومون برقمنة وضغط الإشارات التناظرية.
بعد التحويل ، يتم تحرير رشقات الموجة وتسجيلها على القرص الصلب. يستقبل جهاز امتصاص الراديو المدمج إشارات الراديو الهوائية ، وتضمن لوحات الصوت جودة الاهتزازات الميكانيكية. تتمثل ميزة مركز الوسائط في أنه يتم تطبيقه بشكل منطقي على الإطار الأساسي في نظام التحكم. تتيح لك الوظيفة الموسعة تنسيق إجراءات المعدات الرقمية الأخرى والتكنولوجيا في المنزل الذكي.
إدارة واستخدام مرن للنصوص
وظائف الجهاز للسيناريوهات:
- تقوم البوابة (المحور) بتنسيق وحدات التحكم ، وتتلقى البيانات من أجهزة الكشف ، وأجهزة استشعار الإشارة وتنقل الإشارات إلى المفاتيح ؛
- ينفذ المقبس الأمر لتزويد الكهرباء ، ويتحكم في القياس ؛
- مستشعر الفتح يغلق ويفتح جهة الاتصال ؛
- ينقل المفتاح اللاسلكي الأوامر.
الأجهزة التي تعمل وفقًا للبروتوكول المختار تستهلك قدرًا أقل من الكهرباء ويمكن أن تعمل على مصادر قابلة للإزالة لمدة تصل إلى عامين. يجب توفير وضع الاتصال المستمر للمنافذ وأجهزة الاستشعار وأجهزة إعادة الإرسال لإرسال الإشارات والتحكم في الدائرة المحلية.
التمدد
تسمح النمطية والقابلية للتوسعة بإنشاء مجموعة جديدة من الأجهزة في المستقبل وإضافة مكونات أخرى إلى النظام. تنشأ الحاجة مع الاحتياجات المتزايدة ، لذلك هناك بديل لاستبدال كامل للنظام حيث يتم إضافة عناصر التحكم أو عناصر الأداء.
تتيح القابلية للتوسعة بدء تثبيت التحكم التلقائي بمجموعة صغيرة من الوظائف المطلوبة في فترة زمنية معينة ، وتثبيت نوع جديد من المعدات تدريجيًا.
توصيات للتجميع الذاتي لـ "المنزل الذكي"
سيقلل التجميع الذاتي للنظام من تكلفة تجهيز المنزل بالأتمتة. لا يستطيع كل الناس القيام بهذا النوع من العمل. انه ضروري:
- تكون قادرًا على استخدام الأدوات والعمل مع الأجهزة الكهربائية ؛
- تعرف على أساسيات السلامة ؛
- لديهم معرفة أولية بالبرمجة ، وأن يكونوا قادرين على إنشاء واجهة رسومية للتحكم ؛
- معرفة أساسيات بنية الدوائر الأوتوماتيكية والقدرة على تطبيق الخوارزميات.
أولاً ، يتم تحديد اتجاه الاستخدام ، تم العثور على نسخة فنية. يتم فحص المباني ، ويتم تطوير مشروع لوضع العناصر. يوصى بدوائر استجابة ذكية بسيطة لتركيب DIY.
تصنيف الشركات المصنعة
نظام BroadLink الصيني عبارة عن مجموعة من الوحدات الرقمية للحياة المستدامة في المنزل. يمكن أن تتفاعل العناصر أو تعمل بشكل مستقل ، ولا تتطلب وحدة تحكم رئيسية. يتم توفير مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار وأجهزة التتبع وأجهزة الكشف والمنظمين.
يقدم التركيب البولندي Fibaro معدات أمنية منزلية احترافية من خلال التشغيل الآلي. يتميز النظام بالقدرة على تطوير العديد من السيناريوهات بمستوى اقتصادي من الأداء. يتم تركيب المعدات بواسطة عمال محترفين فقط.
يقدم نظام Orvibo الصيني مجموعة غير مكلفة من معدات السلامة. التحكم في الهواء والتدفئة هو وظيفة من الدرجة الثانية. المجموعة سهلة التركيب ويمكن التحكم فيها عن بُعد عبر هاتف ذكي (10 أرقام). يعمل في الإصدارات اللاسلكية والكابلات.
المعدات الصينية Xiaomi تنتمي إلى فئة الميزانية. النظام مستقل تمامًا ولديه القدرة على توصيل الوحدات والعقد في المستقبل. تشمل العيوب مساحة تغطية صغيرة ، وعددًا صغيرًا من المكونات التنفيذية وأجهزة الاستشعار.
