Che cos'è un sistema di casa intelligente e come funziona

Il concetto di casa intelligente è progettato per fornire comfort, sicurezza e conservazione delle risorse per i residenti. "Smart home" analizza le situazioni e reagisce ad esse. L'automazione del processo consente di controllare in modo indipendente i dispositivi senza influenza esterna. L'aria condizionata, il riscaldamento e altri sistemi di ingegneria funzionano bene. Vengono monitorati i fattori interni ed esterni che influenzano l'inizio o la fine delle funzioni.

Dispositivo e principio di funzionamento

Il controllo intelligente si basa sulla gestione automatizzata delle funzioni dei sistemi di supporto vitale. Nei grandi edifici vengono allocate più di una dozzina di comunicazioni ingegneristiche, il cui lavoro è controllato.

I livelli di gestione più comunemente utilizzati sono:

1. Il livello più alto è rappresentato dall'amministrazione e dal dispacciamento. Il controllo e l'interazione di una persona con la tecnica avviene attraverso un'interfaccia di base, implementata sotto forma di strumenti informatici.
2. L'intervallo centrale controlla i flussi di lavoro. L'automazione coordina lo stato con l'aiuto di controller, apparecchiature di commutazione, nodi modulari per l'output e l'input di informazioni.
3. Il livello inferiore include le unità terminali. Ciò include rilevatori, dispositivi di esecuzione, linee di cavi per la trasmissione di informazioni per livelli.

Il sistema "casa intelligente" è suddiviso in controllo automatico di complessi industriali e schemi di coordinamento delle comunicazioni domestiche.

Componenti del sistema

Il controllo viene eseguito da un'area o prevede il controllo remoto di dispositivi elettrici, meccanismi, azionamenti. Gli elettrodomestici elettronici sono collegati alla rete Universal Plug'n'Play.

I componenti del supporto vitale sono collegati in un diagramma:

• gestione e comunicazione;
• ventilazione, riscaldamento, condizionamento dell'aria;
• illuminazione;
• Alimentazione elettrica;
• monitoraggio e sicurezza;
• meccanizzazione (sollevamento barriere, apertura cancelli, riscaldamento infissi con vetrocamera, gradini).

I sistemi di alimentazione includono installazioni per l'accensione e lo spegnimento dell'illuminazione, sensori di tracciamento, controllo remoto delle prese, interruttori a levetta. Ciò include moduli di ingresso con funzioni ridondanti ottimizzate, alimentatori di emergenza.

Tipi di casa intelligente

Si distingue tra modalità di gestione centralizzata e decentralizzata.

Il sistema di casa intelligente centralizzato funziona secondo il principio della programmazione per un elemento nodo o nodo logico. Spesso funge da controller con contatti di uscita. Sotto l'oggetto è riportata una descrizione del programma per il coordinamento delle funzioni dei controllori e dei dispositivi esecutivi. Utilizzando un'unica interfaccia, i piani multitasking vengono applicati con l'input dei tipi di apparecchiature.

L'ordine decentralizzato è alimentato da un modulo esecutivo contenente un microprocessore incorporato. L'affidabilità di questa modalità risiede nel blocco di memoria non volatile. Nel circuito, ogni rivelatore o altro dispositivo opera in modo autonomo. Il vantaggio è che il guasto di un dispositivo non influisce sulla funzionalità degli elementi e delle tecnologie adiacenti.

Cablata

I moduli di controllo sono collegati ad un unico cavo bus, attraverso il quale inviano e ricevono comandi, interagiscono con gli elementi della scheda. Il filo è un cavo coassiale o doppino intrecciato. La comunicazione cablata è più affidabile della tecnologia wireless.

La velocità di trasferimento delle informazioni è elevata e non causa disagio ai residenti. Per la trasmissione cablata, è possibile scegliere tra elementi di controllo con funzionalità, design e circuiti di collegamento diversi. La rete cablata consente di organizzare complessi scenari di interazione tra componenti di controllo, monitoraggio ed esecutivi.

Si presta attenzione alla chiara disposizione dei moduli e alla qualità del cablaggio. Dopo aver terminato la stanza, è impossibile spostare gli elementi, un cavo di scarsa qualità danneggerà i componenti.

senza fili

I comandi vengono trasmessi tramite segnali radio, l'assenza di fili consente di risparmiare spazio, tempo di installazione e risorse materiali. Il vantaggio è che il sistema viene installato in campagna, in una casa o in un appartamento dopo la finitura finale e non richiede un cavo aggiuntivo. Gli interruttori a batteria possono essere installati ovunque.

Non esiste un progetto per la smart home wireless. Negli edifici in legno si tiene conto della debole capacità del legno di trasmettere segnali radio. Sul mercato sono disponibili sufficienti circuiti wireless per la casa intelligente a basso costo che svolgono funzioni di base e offrono comfort all'utente.

Meno: a seconda della qualità della connessione e della necessità di una sostituzione regolare dei nutrienti. Nella modalità vengono utilizzati trasmettitori che ricevono energia dalla rete elettrica, per loro viene tirato un filo con zero.

Controllori programmabili

Il controllore tecnico controlla i processi. Per modulo programmabile si intende un nodo logico il cui programma funzionale è definito dall'utente. I modelli industriali differiscono da quelli domestici per lavoro efficiente e affidabilità.

I relè programmabili vengono utilizzati con meno compiti previsti, sono più economici e più facili da configurare. I vantaggi dell'utilizzo intelligente di assistenti programmabili in casa sono che organizzano l'interazione di diversi sottosistemi, nonostante la complessità della configurazione. La moderna casa intelligente funziona in modo efficiente dal controllo centrale.

I controllori programmabili funzionano solo dal bus cablato, perché un arresto improvviso del dispositivo porterà a conseguenze impreviste.

Funzioni della casa intelligente Smart

L'automazione intelligente è un sistema ordinato di nodi e moduli che eseguono attività quotidiane senza il coinvolgimento umano. L'utente preconfigura la modalità di funzionamento a seconda delle esigenze. La modalità flessibile consente di scegliere la funzionalità richiesta o di modificarla nel tempo.

L'insieme delle tecniche include l'accensione dell'illuminazione, la regolazione del riscaldamento e dell'aria condizionata e la garanzia della sicurezza. L'automazione avviserà il proprietario di un'intrusione, segnalerà allagamenti o comparsa di fumo. Il sistema "casa intelligente" risolve scenari in cui si presume la dipendenza di varie funzioni e il coordinamento di intrattenimento, home theater, riscaldamento della piscina in orari e giorni specifici.

Sicurezza e protezione

Le misure di sicurezza includono la correzione di effrazioni o intrusioni indesiderate in casa e la notifica ai proprietari. Prevede l'attivazione di un segnale acustico, l'inizio dello sparo e il blocco delle porte di ingresso e intermedie. I sistemi si integrano con le unità di sicurezza e trasmettono l'allarme per l'espulsione del gruppo.

Lo schema di sicurezza include tecnologie:

• video sorveglianza;
• controllare l'accesso alla casa e alle singole stanze;
• antifurto, antincendio e controllo fughe gas;
• notifica a distanza di incidenti in casa, controllo telefonico;
• imitando la presenza di una persona in casa.

Il sistema di sicurezza comprende sensori di vibrazione, vetri rotti, rilevatori di fumo, aperture di apertura. Vengono utilizzati occhi video, serrature elettriche, sirene.

Controllo del microclima

Coordinare la qualità del microclima significa regolare la temperatura dell'aria, ventilare l'ambiente, mantenere l'umidità ad un livello del 40 - 60%. I dispositivi risparmiano risorse energetiche grazie all'uso razionale di un ambiente già riscaldato.

Il dispositivo utilizza termostati e sensori:

• umidità;
• temperatura;
• clima.

Le apparecchiature intelligenti includono umidificatori, ozonizzatori d'aria, depuratori d'atmosfera se i parametri non sono abbinati. L'automazione riduce la potenza della caldaia di riscaldamento, mentre il proprietario è assente, apre le prese d'aria e le traverse per fornire un flusso d'aria fresca.

Servizi su richiesta

Il problema della sicurezza e della protezione delle informazioni dipende dai tipi di dispositivi utilizzati. Il rischio di furto con scasso aumenta con l'aumento delle potenziali conseguenze. Per la domotica, i rischi sono notevolmente inferiori rispetto ai sistemi industriali o medici.

I produttori di ciascuna piattaforma creano le proprie utilità su richiesta dell'utente, che non consentono al software di contattare un'unica rete e moduli di altri produttori. Un esempio è il software proprietario con un codice bloccato, in cui le utility non si collegano in alcun modo a modelli di altri produttori.

In secondo luogo c'è la necessità di creare dispositivi che possano funzionare liberamente con gli standard. A volte la comunicazione richiede un hub che standardizzi i segnali di diversi orientamenti.

Centro multimediale

È un computer remoto senza tastiera e mouse con interfaccia wireless integrata. Un televisore al plasma e un proiettore sono utilizzati come monitor. I sintonizzatori TV dei centri multimediali hanno ampie capacità per l'elaborazione di immagini e segnali audio. Digitalizzano e comprimono i segnali analogici.

Dopo la conversione, i wave burst vengono modificati e registrati sull'hard disk. L'assorbitore radio integrato riceve i segnali radio aerei, le piastre sonore garantiscono la qualità delle vibrazioni meccaniche. Il vantaggio del media center è che viene applicato razionalmente al telaio di base nel sistema di controllo. La funzionalità estesa consente di coordinare le azioni di altre apparecchiature e tecnologie digitali nella casa intelligente.

Gestione flessibile e utilizzo di script

I piani di lavoro possono essere autonomi o impostati manualmente dall'utente. I dispositivi hanno un'applicazione pratica nel funzionamento del sistema.

Funzioni del dispositivo per scenari:

• il gateway (hub) coordina i moduli di controllo, riceve i dati dai rilevatori, segnala i sensori e trasmette i segnali agli interruttori;
• la presa esegue il comando di erogazione dell'energia elettrica, comanda la contabilizzazione;
• il sensore di apertura chiude e apre il contatto;
• la chiave wireless trasmette i comandi.

I dispositivi che funzionano secondo il protocollo scelto consumano meno elettricità e possono funzionare su fonti rimovibili fino a 2 anni. La modalità in linea continua deve essere fornita per prese, sensori, ripetitori per la trasmissione di segnali e il controllo avviene su un circuito locale.

Estensibilità

La modularità e l'estensibilità consentono in futuro la creazione di un nuovo set di dispositivi e l'aggiunta di altri componenti al sistema. L'esigenza nasce con l'aumento delle esigenze, quindi esiste un'alternativa alla sostituzione completa del sistema in quanto vengono aggiunti controlli o elementi di prestazione.

L'espandibilità consente di avviare l'installazione del controllo automatico con un piccolo insieme di funzioni necessarie in un determinato periodo di tempo e installare gradualmente un nuovo tipo di apparecchiatura.

Raccomandazioni per l'autoassemblaggio della "casa intelligente"

L'autoassemblaggio del sistema ridurrà il costo di dotare la casa di automazione. Non tutte le persone possono fare questo tipo di lavoro. è necessario:

• essere in grado di utilizzare strumenti e lavorare con elettrodomestici;
• conoscere le basi della sicurezza;
• avere una conoscenza iniziale della programmazione, essere in grado di realizzare un'interfaccia grafica per il controllo;
• conoscere le basi della struttura dei circuiti automatici ed essere in grado di applicare algoritmi.

Innanzitutto, viene determinata la direzione d'uso, viene trovata una versione tecnica. Vengono esaminate le premesse e si sta sviluppando un progetto per il posizionamento degli elementi. Per l'installazione fai-da-te sono consigliati semplici circuiti di risposta intelligente.

Valutazione dei produttori

Il sistema Ajax dei produttori ucraini è in cima alle classifiche. Funziona su comunicazione radio sicura e criptata, è autonomo grazie ad una fonte di alimentazione separata, è presente una batteria tampone. È possibile collegare dispositivi aggiuntivi.

Il sistema cinese BroadLink è un insieme di moduli digitali per la vita sostenibile in casa. Gli elementi possono interagire o funzionare in modo autonomo, non richiede un controller principale. Viene fornita una varietà di sensori, dispositivi di localizzazione, rilevatori e regolatori.

L'installazione polacca Fibaro presenta apparecchiature di sicurezza domestica professionale attraverso l'automazione. Il sistema si distingue per la capacità di sviluppare molti scenari con un livello di funzionamento economico. L'apparecchiatura è installata solo da lavoratori professionisti.

Il sistema cinese Orvibo introduce un set economico di dispositivi di sicurezza. Aria, il controllo del riscaldamento è una funzione di secondo ordine. Il kit è di facile installazione, comandabile da remoto tramite smartphone (10 numeri). Funziona nelle versioni wireless e via cavo.

L'attrezzatura cinese Xiaomi appartiene alla categoria economica. Il sistema è completamente autonomo, ha la capacità di connettere moduli e nodi in futuro. Gli svantaggi includono una piccola area di copertura, un piccolo numero di componenti esecutivi e sensori.