Что такое умный дом

Когда вы находитесь вне дома небольшие но хваткие сомнения сосредоточиваются в вашей голове. Выключил ли я кофеварку? Включил ли я сигнализацию? Делают ли дети домашнее задание, или они смотрят телевизор?

С «умным домом» вы сможете избежать таких неприятностей. Когда вы дома, дом берет на себя заботу о вас, он сыграет ваши любимые мелодии или мгновенно уменьшит свет во время просмотра фильма.  Магия ли это? Нет, это домашняя автоматика.  Умный дом подключает все приборы и инструменты в вашем доме таким способом, что они могут общаться друг с другом и с вами.

Все что в вашем доме работает с помощью электричества, может быть подключено к домашней сети и реализовывать ваши команды. Не важно, даете ли вы команды голосом или с помощью компьютера, дом реагирует. В большинстве случаев, устанавливается связь с освещением, домашней сигнализацией, домашним кинотеатром и регуляторами тепла и света.

 Умный дом Джестона из XXII века  Идея умного дома, наверное, пришла в голову Джорджу Джестону, с его сказочным домом, а может быть и Билу Гейтсу,  который потратил более ста миллионов долларов на свой умный дом. Однажды привлекши внимание технически подкованного, либо богатого человека, «умный дом» и домашняя автоматизация стала более распространенной. Почти 14 миллиардов долларов, в 2005 году, было потрачено на домашнюю сеть умного дома, и аналитики предполагают, что эти данные вырастут более чем до 85 миллиардов долларов до 2011 года.

 

Почему умные дома становятся более популярными? Легко ли их эксплуатировать? И почему свет выключается как раз у меня за спиной?

Технология умный дом начала полноценное развитие в 1975 году, когда шотландская фирма произвела X10. X10 позволило соединить приборы для коммуникации друг с другом, посредством уже существующих электрических проводов в доме. Вся бытовая техника, приборы и приемники, приспособления контроля системы, такие как дистанционное управление или вспомогательная клавиатура, есть передатчики.  Если вы хотите выключить лампу в другой комнате, передатчик отправит цифровое сообщение, которое включает в себе следующее

  • Передача системе сообщения, что сигнал передается
  • Распознавание номера устройства, которое должно получить команду и кода, который содержит фактические команды, такие как "выключить".

Все спроектировано так, что это происходит менее чем за секунду, но X10 имеет некоторые недостатки. Коммуникация по электрическим проводам не всегда надежна, так как линия получает «шумы» от других источников имеющих в себе электродвигатель. Устройство X10 может интерпретировать электронные помехи в виде команды и реагировать на них, или же  он не может правильно интерпретировать команду от других устройств. В то время как X10 все еще используется, другие устройства возникли для того, чтобы отобрать доллар у X10 в соперничестве за домашнюю сеть.

Вместо того чтобы передавать сигналы по линиям электропередач другие системы используют радио волны для связи, которые так же как и WiFi и мобильная связь используются для связи. Впрочем, сети автоматизации дома не нуждаются во всей пропускной способности канала WiFi сети, потому что автоматизация - команды с короткими сообщениями. Вследствие, команды автоматики короткие, и они практически не занимают канал передачи данных WiFi сети. Существует два самых известных стандарта радио сети в домашней автоматике это ZigBeeи Z-Wave. Обе эти технологии являются ячеистыми сетями (meshnetworks), что означает присутствия более одного пути, с помощью которого сообщение может добраться до места назначения.

Z-Wave технология умного домаЗеленые и красные точки представляют собой устройства, которые могут быть подключены к сети умный дом.  Z-Wave использует маршрутизацию сообщений от источника (SourceRoutingAlgorithm) для того чтобы определить самый быстрый путь для сообщения. В каждый Z-Wave прибор вложенный код, и когда прибор подключается к системе, сетевой контроллер распознает код, определяет его местоположение и добавляет его к сети. Когда поступает команда, контроллер использует алгоритм определения пути для сообщения. Так как такая маршрутизация может забирать большой объём памяти у сети, Z-Wave разработал иерархию между устройствами, некоторые контроллеры инициируют сообщения, а некоторые «ведомые», могут только пропускать через себя и реагировать на сообщения.

Чип XBee технологии ZigBeeZigBee's (Zig – зигзаг, Bee's - пчелы) название иллюстрирует ячеистую концепцию, потому что путь сообщений, от передатчика, имеет зигзагообразную форму, сообщения выискивают лучший путь к приемнику. В то время как Z-Waveиспользуют собственно разработанную технологию для эксплуатации этой системы, платформа ZigBee's основана на стандарте для беспроводной домашней сети, который принятый Институтом для инженеров электротехников и электронщиков. Это означает, что любая компания может построить ZigBee совместимый продукт, после чего не уплачивать лицензионные сборы, что в конечном итоге может дать ZigBee преимущество на рынке. Как и Z-Wave, ZigBee имеют полностью функциональные приборы (или те которые определяю маршрут сообщения) и приборы сниженной функциональности (или те который этого не делают).

Использование беспроводной сети обеспечивает большую гибкость для размещения приборов, но точно так же как и провода, такая сеть может иметь помехи. Концепция, которая открывает путь для соединения в вашей домашней сети двух видов передачи данных - электрические провода и радио связь, что делает сеть двойной ячеистой сетью называется Insteon.  Если сообщение не доходят посредством одной платформы, будет произведена попытка получить его по другой. Вместо маршрутизации сообщения, устройство INSTEON будет транслировать сообщение, и все приборы будут пытаться ловить и транслировать это сообщение пока команда не выполнится. Устройства в такой системе действуют как равноправные участники, в противоположность передатчику и приемнику.  Это значит то, что чем больше INSTEON приборов включено в сеть, тем сильнее будет сигнал сообщения.

Настройка умного дома.

X10, INSTEON, ZigBee и Z-Wave просто предоставляют технологии для интеллектуальной связи дома. Производители взяли на вооружение эти системы, чтобы создать продукты, которые используют эту технологию.

Далее несколько примеров устройств умного дома, и их функции:

  • Камеры будут отслеживать экстерьер вашего дома, даже если снаружи будет непроглядная темень.
  • Подключите вашу настольную лампу через диммер, (dimmer -  реостат для регулирования силы света лампы) а не в розетку, и вы можете уменьшать и увеличивать интенсивность света нажатием на кнопку.
  • Видеодомофон обеспечивает возможности большие, чем дверной замок – вы имеете картинку, кто находится возле двери.
  • Датчик движения пошлет сигнал тревоги, когда есть движения вокруг вашего дома, и он может даже отличить домашних животных от грабителей.
  • Дверные ручки можно открыть путем сканирования отпечатка пальцев или четырехзначным кодом, исключая неловкие поиски ключа от дома.
  • Аудио система распределяет музыку от вашего проигрывателя в любую комнату, в которой подключены динамики.
  • Модулятор каналов берет любой видеосигнал, например, от камеры охранной системы к выбранному вами на телевизоре телеканалу, и делает его видимым на всех телевизорах в доме.  
  • Пульты дистанционного управления, клавиатуры или кейборды и настольные контроллеры являются средством активизации приложений для смарт-домов.  Устройства также оснащены встроенным веб-серверами, это позволяет получать вам  информацию о них онлайн.

Умный дом

Перед покупкой проверьте какие технологии использует продукт. Продукты, использующие одну и ту же технологию должны работать вместе, не смотря на разных производителей, так как соединение X10 и  Z-Wave нуждается в устройстве сопряжения.

Во время проектировки умного дома, в зависимости от пожелания, вы можете автоматизировать ваш дом в большей или в меньшей степени. Вы можете начать с комплекса домашнего освещения, и добавить охранную систему позже. Если вы хотите начать с большой системы, хорошей идеей будет тщательно разработать такой план, который укажет, как дом будет работать, особенно если не требуется ремонта или перемонтажа.  Кроме того, вам необходимо разместить стратегические узлы так, чтобы они имели хороший диапазон маршрутизации.

Не смотря на то, что сетевое оборудование на первый взгляд производит впечатление просты в программировании и использовании, около 60% строительных компаний, которые устанавливают  устройства домашней автоматики, прибегают к помощи профессионалов.

Стоимость умного дома варьируется  в зависимости от того в какой степени умный дом умный.  Один строитель на основе сметных отчетов говорит, что его клиенты тратят на умный дом в пределах от $ 10.000 и до $ 250.000 (для сложных систем).  Если вы строите умный дом постепенно, начиная с базовой системы освещения, она может стоить лишь несколько сотен долларов. Более продвинутая система обойдется в десятки тысяч долларов, и такой элемент как домашний кинотеатр поднимет эту стоимость примерно на 50 % .

Стоит ли это таких денег?

Преимущества умных домов

Умный дом, очевидно, имеет возможность сделать жизнь проще и удобнее. Кто не хотел бы быть способным контролировать свет, развлечения и температуру не отходя от дивана? Домашняя сеть может также обеспечить душевное спокойствие. Будь вы на работе или на отдыхе, умный дом будет предупреждать вас о том, что происходит в вашем доме, и охранная система может быть настроена на оказание огромного количества помощи в непредвиденных ситуациях. Например, житель не только будет разбужен пожарной сигнализацией, умный дом так же разблокирует двери, вызовет пожарную бригаду  и осветит путь в безопасное место.

  • Вот еще немного интересных трюков умного дома:
  • Частичное освещение для похода ночью в уборную
  • Мгновенно изменить обстановку с помощью освещения для кого-то особенного
  • Запрограммируйте ваш телевизор, чтобы ваши дети могли смотреть его только в определенное время
  • Доступ к вашим любимым DVD фильмам с любого телевизора в доме
  • Ваш термостат начал обогревать спальню до того как вы встали с постели, поэтому так хорошо и уютно когда вы встаете
  • Включите кофеварку не вставая с постели

Умные дома так же обеспечивают хорошую энергоэффективность. Потому что системы, такие как Z-Waveи ZigBee, можно установить в режим с пониженным уровнем функциональности, они могут впасть в спящий режим, и проснутся когда команда будет дана.  Счета за электроэнергию пойдут вниз когда свет будет автоматически выключатся в ту минуту как человек покинет комнату, и комната будет нагреваться или охлаждаться, основываясь на том, кто в ней находится в данный момент. Один владелец умного дома хвастался, что его счет за отопление был в треть меньше чем счет за аналогичный дом без системы умный дом.  Некоторые устройства могут отслеживать, сколько энергии потребляет каждый прибор  и командовать ему - использовать меньше.

Технология интеллектуального дома обещает огромные выгоды для пожилого человека, живущего в одиночестве.  Умные дома могут отслеживать жильца, когда пришло время принимать медикаменты, позвонить в больницу, если жилец упал, и отслеживать сколько человек съел.  Если пожилой человек немного забывчив, умный дом будет выполнять такие задачи, как закрытие воды перед переполнением ванны, или выключать печь, если повар побрел прочь. Один строитель считает, что эта система может стоить 10тис долларов, что является менее дорогим, чем полностью оплатить дом престарелых. Это так же позволяет взрослым детям, которые могут жить в другом городе, заботится о своих детях. Простая  в управлении автоматическая система будет предоставлять аналогичные выгоды для лиц с ограниченными возможностями, или для лиц с ограниченным диапазоном движений.

Умные дома выглядят отлично на бумаге, но для всех ли они? Далее будут рассмотрены некоторые недостатки этой технологии.

Умный дом, вероятно, звучит как кошмар для людей, которые чувствуют себя не комфортно рядом с компьютером. Те, кто в повседневной жизни вертится вокруг, с пультом управления и пытается переключить телевизионный канал может с этого момента перестать читать.

Вы можете боятся ого, что если вы попытаетесь включить телевизор в вашем умном доме, свет начнет мигать, и это случается время от времени. При перебоях с подачей электроэнергии, однако, активируется резервная батарея на ряду с безопасным режимом, что означает, что вы можете выполнять такие задачи как открытие двери руками. Одной из проблем установки системы умный дом есть балансирование сложности системы в обмен на удобство системы. При планировании системы важно учитывать несколько факторов:

  • Насколько велика будет система?
  • Какие компоненты входят в состав системы? Являются ли они основными, такими как регулятор силы света, или более внушительные, такие как сигнализация или видео камера?
  • Насколько будет система интуитивна для неискушенного пользователя?
  • Сколько людей будут использовать систему?
  • Кто должен знать, как обращаться с системой? Кто должен знать, как содержать систему в  исправности, и куда обращаться в случае неудачи? Как часто люди, которые в доме единственные могут оперировать системой будут его покидать?
  • Насколько легко вносить изменения в интерфейсе? Например, если дом запрограммирован разбудить вас в 7 часов, как вы дадите ему возможность знать то, что вы отсутствуете всю ночь по делам, или спите в выходной день?

Смарт дом обладает так же некоторыми проблемами с точки зрения  безопасности. Хакеры, которым доступна сеть будут иметь возможность выключать систему сигнализации и освещения, оставляя дом уязвимым для взлома. Кража может быть так же более компьютерной. Если музыка сохранена на жестком диске, так что она может играть по всему дому, убедитесь в том, что секретная информация, такая как пароль или коды, сохранены в другом месте.

Некоторые смарт-устройства дома также поднимают этические вопросы о личной жизни, или вызывают чувство Оруэлла "Большого Брата".  Это здорово иметь возможность следить за четырех летним в его комнате пока вы готовите обед на кухне, но как этот ребенок будет себя чувствовать, когда его постоянно мониторят в период полового созревания? Информация о том, что умный дом собирает данные, может стать оружием против тинэйджера, который поздно тайком возвращается с вечеринки. Будет хорошей идеей, при создании умного дома, обсудить этот вопрос со всей семьей.

Конечно, существует вопрос, есть ли индивидуальные потребности во всей этой технологии. Является ли наше общество действительно таким ленивым, что мы не можем повернуться и щелкнуть выключатель? Это интересный аргумент, но умные дома уже в пути. Хорошим аргументом есть то, что все время, сэкономленное с помощью домашней автоматизации, мы можем использовать для других целей.