Главная » Альтернативное отопление » Проект "умный дом". Региональный школьный технопарк

Проект "умный дом". Региональный школьный технопарк

Проекты "умных" домов предполагают постройки жилого типа, которые оборудованы с помощью высокотехнологичных устройств и автоматизации.

Общее описание

Под вышеупомянутым выражением стоит понимать систему, обеспечивающую ресурсосбережение и безопасность, а также комфорт для каждого пользователя. В самом простом случае она имеет способность распознавать определенные ситуации, которые происходят в доме, а также соответствующим образом реагировать на них. Таким образом, одна из систем способна управлять поведением других по выработанным алгоритмам. Это проще понять, если удастся представить, что система отопления не функционирует против системы кондиционирования. Отопление дома осуществляется по погоде и с учетом множества других факторов. Среди последних можно выделить силу ветра и время суток. Например, ночью наиболее комфортная температура меньше, чем днем. Данную концепцию можно назвать наиболее прогрессивной при взаимодействии человека с жилым пространством. Проекты "умных" домов исключают необходимость использования сразу нескольких пультов, выключателей и отдельных блоков управления. Это касается просмотра телевизионных передач, управления освещением, а также системами охранной сигнализации и видеонаблюдения.

Технологии

Проекты "умных" домов могут быть созданы на основе нескольких или одного протокола/ платформы. С их помощью связываются в единую сеть подсистемы дома. LanDrive, например, является самой доступной на сегодня платформой для шинных распределенных систем управления, сюда можно отнести уличное и внутреннее освещение, электроприборы, силовые нагрузки, кондиционирование, контроль доступа, а также протечки воды. Помимо прочего, есть возможность управлять видео- и аудиотехникой, рольставнями, насосами, домашними кинотеатрами, жалюзи, шторами и двигателями. Наиболее часто такая система используется в составе именно умного дома, однако в последнее время ее все чаще можно встретить в качестве части системы сбережения и учета энергоресурсов, контроля доступа пожарно-охранных систем.

TELETASK - это протокол/шина, которая предназначается для домашней автоматизации помещений и зданий, где владелец находится достаточно продолжительное время. Сюда можно отнести гостиницы, коттеджи, офисы и квартиры. Протокол управления X10 предназначается для автоматизации контроля за электроприборами. Сигнал подается с помощью проводов или в радиодиапазоне. Среди недостатков можно выделить низкую скорость передачи информации, возможность проблемы ложного срабатывания, а также отсутствие обратной связи. 1-Wire - это технология, позволяющая связать приборы и датчики в единую сеть, управление которых производится с помощью персонального компьютера. Для передачи информации в данной сети применяются один провод. Отличается данная технология простотой монтажа и низкой стоимостью.

Система кондиционирования и отопления

Проекты "умных" домов предполагают наличие систем кондиционирования, отопления и вентиляции. С помощью данной технологии можно обеспечивать постоянную температуру, интенсивность поступления свежего воздуха и заданный уровень влажности. Помимо прочего, технология способна экономить энергию за счет экономного применения использования температуры внутренней среды. Могут иметь место быть механизмы автоматического закрытия и открытия окон для поступления теплого и холодного воздуха в определенное время суток. Управление происходит через сеть кондиционирования.

Система освещения

Рассматривая задачи проекта «Умный дом», можно выделить наиболее высокую степень комфорта проживания человека. Среди прочих технологий можно выделить систему освещения, которая контролирует уровень света. Данная технология используется и для экономии электроэнергии. Добиться такого эффекта возможно за счет использования Среди подсистем можно выделить автоматику для выключения и включения света в определённые промежутки суток, датчики движения, автоматику для закрытия открытия ставней, а также регулировки прозрачности специальных стекол.

Система электропитания

Цель проекта «Умный дом», помимо вышеназванных задач, состоит еще и в бесперебойном питании системы электричества. Это достигается за счет переключения на альтернативные источники. Среди подсистем можно выделить промышленные ИБП, а также дизель-генераторы.

Система безопасности

Сюда можно отнести контроль доступа внутрь здания, видеонаблюдение, слежение за системами методом удаленного контроля, пожарно-охранную сигнализацию. Система обеспечивает защиту от протечек, возникновение которых блокирует водоснабжение при заливе помещения. Проведение монтажных работ предполагает наличие специальных датчиков и кранов, которые способны детектировать проблемные ситуации. Хозяин может использовать систему удаленного информирования по ситуации в доме, на объекте или в квартире. Управление можно производить с помощью телефона.

Подъезд к дому

Готовый проект "умного" дома обязательно должен предполагать встречу хозяина методом использования соответствующих технологий. Таким образом, освещение должно быть задействовано над воротами или входной дверью. Управление есть возможность осуществлять с помощью датчиков движения, а также радиобрелоков. Последний вариант позволяет включить освещение еще до подъезда машины.

Внутренний двор

Когда составляется проект по технологии «Умный дом», то создается план территории двора. Управление может производиться сразу тремя способами, а именно: с помощью датчиков, по графику или посредством выключателей. Есть необходимость добавить возможность управления от сигнализации. «Умный» дом имеет возможность указать на группы освещения и время их использования. Например, до 23:00, в случае обнаружения движения, система может задействовать основное освещение на полную яркость. Тогда как после указанного времени интенсивность может быть снижена на 50%. Если хозяин прибыл после 24:00, то во дворе могут загораться только лишь дорожки.

Вход в дом

Составляя проект "Умный дом" (7 класс сложности), вы можете учесть наличие контроллера, который может быть в одном или нескольких экземплярах. Он необходим для обработки информации, поступающей с экрана домофона. С человеком можно будет переговорить по любому телефону, так как каждый аппарат подключен к микро-МТС. Если дома никого нет, то изображение гостя будет немедленно отправлено на электронную почту, после чего хозяин сможет решить, пустить ли посетителя внутрь или оставить его без внимания. Отключение сигнализации будет происходить методом набора секретного кода по телефону.

Прихожая

Если вами рассматривается проект на тему «Умный дом», то нельзя не обратить внимание на систему освещения в прихожей. Свет в этой части дома ночью включается автоматически. Технология избавляет хозяин от необходимости задействовать разного рода кнопки. В продаже можно найти всевозможные устройства автоматизации, они позволят проанализировать, из какой комнаты и в каком часу человек вышел в прихожую. При этом свет включается на необходимый уровень яркости. Плавное включение не приводит к частому перегоранию ламп, продлевая срок их службы. Подобные системы наиболее часто устанавливаются в проходных зонах или помещениях, которые используются достаточно редко. Функциональный и творческий проект «Умный дом» предусматривает в прихожей наличие полезного приспособления, который отвечает за выключение всего освещения постройки методом нажатии всего лишь одной кнопки. После того как она будет задействована, не придется производить обход всей территории для проверки света. Помимо прочего, нажатие данной кнопки способно вызвать выключение некоторых розеток, к которым наиболее часто подключаются пожароопасные устройства по типу утюгов.

Гостиная

Творческий проект «Умный дом» гарантирует комфортное нахождение в самом главном помещении постройки. Речь идет о гостиной, в которой должно быть много света. Здесь достаточно часто устанавливается домашний кинотеатр. Здесь наиболее часто устанавливают до 10 групп освещения. Рядом с выключателями света целесообразно расположить которые отвечают за определенную световую сцену. Для примера можно рассмотреть заблаговременно записанную последовательность действий, которая называется макросом. Если семейство решило посмотреть кино, то для этого необходимо будет усесться на диван и нажать всего лишь одну кнопку. Шторы при этом закрываются, определенные группы света приглушаются, а остальные и вовсе выводятся из действия. Первые две минуты подсветка работает на 50%, тогда как по истечении этого времени она гаснет полностью. Когда составляется творческий проект "Умный дом" (7 класс), технология которого может предполагать наличие всех вышеописанных систем, то программирование обеспечивается с помощью пульта дистанционного управления. Посредством данного инструмента возможно управлять всей техникой.

Спальня

В спальне целесообразно установить еще одну систему автоматизации, которая будет отвечать за температуру. Во время сна специалисты рекомендуют поддерживать ее уровень в пределах от 14 до 18 градусов. Утром вылезать из-под одеяла при прохладном внутреннем климате совсем не хочется. Система «Умный дом» способна решить данную проблему. После отбоя столбик термометра постепенно достигает необходимой отметки, а ближе к пробуждению поднимается до комфортной во время дневного бодрствования. Летом за это будет отвечать кондиционер, тогда как в зимнее время - электромагнитный клапан. Он корректирует поток теплоносителя в отопительной системе. Когда составляется творческий проект "Умный дом" (7 класс), технология которого может предусматривать наличие всех систем, описанных в статье, то спальня наиболее часто снабжается специальной сенсорной панелью, отвечающей за освещение. Ее можно использовать еще и в качестве будильника. На панели время подъема может быть установлено, например, на 8:30. В 8:15 в спальне может загораться основное освещение с интенсивностью в 30% от обычного уровня яркости. В 8:30 освещение достигает стопроцентной яркости, в то же время могут автоматически открываться шторы.

Ванная комната

Если вы рассматриваете проект на тему: «Умный дом» (7 класс сложности), то необходимо позаботиться и технологичной ванной. С помощью данной системы будет удобно управлять теплыми полами. Достаточно часто потребители задаются вопросом о том, зачем управлять данной системой, если она обладает собственным регулятором температуры. Ответить на этот вопрос можно приведением факта, который указывает на высокое потребление электроэнергии теплыми полами. Большую часть времени система не используется, а если отключить ее на ночь, то экономия окажется значительной. "Умный" дом без посторонней помощи самостоятельно будет выключать и включать систему. Ее можно настроить на суточную автоматическую регулировку. Включить такие полы можно будет даже по телефону, сидя в офисе, или по дороге домой из машины. Особенно удобно, если управление полами будет производиться вместе с будильником. Например, отключение может быть произведено в 23:00, а включение - за час до пробуждения.

Заключение

Если вы решили выбрать для своего жилья проект «Умный дом», проблемная ситуация вам будет не страшна. В случае необходимости технология система позволит отключить водоснабжение и подачу газа, а также электроэнергии, что очень удобно для обеспечения безопасности. Понемногу данные системы частично входят в нашу жизнь. Например, во многих частных домах уже установлены современные системы освещения, работающие за счет датчиков движения.

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Трубчевский политехнический техникум»

Индивидуальный проект

Умный дом

ОУДП.03 Информатика

Трубчевск, 2016 - 2017 уч.год

Глава I. Теоретический аспект исследования...................................................6

1.1. Умный дом как домашняя автоматизация 6

1.2. Умный дом как автоматизация здания 6

1.3. История возникновения 7

1.4. Конструкция системы «Умный дом» 8

1.4.1. Системы безопасности 9

1.4.2. Управление освещением 11

1.4.3. Управление климатом 12

1.4.4. Система управления 15

1.4.5. Система отопления, вентиляции и кондиционирования 16

1.4.6. Система освещения 16

1.4.7. Система электропитания здания 17

1.4.8. Система безопасности и мониторинга 17

1.5. Японский «Умный дом» 18

1.5.1. Развитие «умных» домов в Японии 19

1.6. Перспективы «Умных» домов в России 21

1.7. Стоимостные характеристики «умного» дома………………………….24

Заключение 27

Список используемой литературы 29

Введение

Интернет стал одним из важнейших изобретений за всю историю человечества. Многие люди мечтают подключить к интернету все электронные предметы. Активно идут обсуждения проектов «умных домов», общего информационного пространства и других вариантов объединения разрозненных электронных компонентов в единую систему.

На сегодняшний день в интернете можно найти большое количество статей, в которых говорится о том, как создать систему управления: светом, розетками, чайником, холодильником и т.д. Однако все эти статьи описывают разные варианты подключения, что не приемлемо в единой системе.

Меня заинтересовала эта тема. Я решил больше узнать о системе умный и интеллектуальный дом. Ещё Н. Винер в 1940 году сказал «Не за горами день, когда окружающие нас вещи научатся думать и станут много более полезны обществу», и вот этот день настал.

Современный человек предъявляет очень высокие требования к комфортности среды обитания:

1. Эстетические (дизайн и стиль интерьера, ландшафта, красота и функциональность окружающих предметов);

2. Климатические (тепло, холод, чистый воздух);

3. Общебытовые (вода, газ, электричество, радио, телевидение, интернет, телефонная связь, наличие кухонных машин и систем гигиены саун и ванн);

4. Требования к безопасности и контролю за ней (безопасность жилища, хозяев дома и их близких);

5. Требования к надежности сложных систем (компьютеры, домашние кинотеатры, посудомоечные, стиральные машины, СВЧ - печи и др.)

В результате инженерное оснащение квартир и коттеджей неуклонно усложняется, и растет количество устройств, участвующих в формировании этой среды. Возлагать на хозяина жилья управление всеми системами становится неудобно, невыгодно и небезопасно. Комплексная система управления жилищем «умный дом» берет на себя всю рутинную работу по решению этой запутанной задачи, оставляя человеку только принятие главных, «базовых» решений.

Актуальность темы исследования обусловлена высоким потенциалом развития систем «умного дома» и отсутствием единых стандартов устройств, включенных в эти системы.

В чем актуальность «умного дома»? Достаточно взглянуть на преимущества комплекса:

автоматизация большинства процессов в смарт - хаусе;

контроль над состоянием электроприборов, освещения, системы водоснабжения;

предотвращение несанкционированного проникновения в смарт - хаус;

снижение суммы коммунальных услуг за смарт - хаус за счет экономии электроэнергии.

Автоматизация зданий, или умное здание (англ. smart house ) - система высокотехнологичных устройств в жилом доме современного типа, организованная для наиболее комфортного проживания или работы людей.

Из недостатков системы «умный дом» специалисты отмечают разве что дороговизну. Если сравнить плюсы и минусы, становится ясно, что он дает: экономию, комфорт и безопасность. Технологии строительства комплексов предусматривают, что в системе «умного дома» не перегорит проводка из-за попадания воды с затопленной ванны, не лопнет труба из-за перепада температур.

Цель моего проекта : описать структуру автоматизации системы домашних устройств без участия человека.

Для достижения указанной цели необходимо решение следующих задач:

выявить системы управления;

Объектом исследования моей работы является система «умный дом».

Предметом исследования выступает система высокотехнологичных устройств в жилом доме современного типа.

В работе использованы такие методы исследования как анализ и синтез.

Глава I. Теоретический аспект исследования 1.1. Умный дом как домашняя автоматизация

Умный дом (smart home ) в этом значении – система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определенные задачи без участия человека. Наиболее распространенные примеры таких действий - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды.

Домашняя автоматизация в современных условиях – чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец умного дома самостоятельно определяет, какие устройства и где установить и какие задачи и как они будут исполнять.

1.2. Умный дом как автоматизация здания

Умный дом (smart house , также building automation и intelligent building , рус. АСУЗ ) в этом контексте – жилой дом современного типа, организованный для проживания людей при помощи автоматизации и высокотехнологичных устройств. Под «умным» домом следует понимать систему, которая обеспечивает безопасность и ресурсосбережение (в том числе и комфорт) для всех пользователей. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем обеспечивается синергетический эффект для всего комплекса.

Это проще понять, если представить, например, что система отопления никогда не сможет работать против системы кондиционирования. А отопление осуществляется не только по погоде, но и с учётом целого ряда других факторов. От силы ветра, по предсказанию, от времени суток (ночью комфортная температура меньше).

Можно считать, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека (пользователей) с жилым пространством, когда в автоматизированном режиме в соответствии с внешними и внутренними условиями задаются и отслеживаются режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и охранной сигнализации, моторизированными воротами и прочим.

1.3. История возникновения

В 1987 году, в СССР был представлен проект радиоэлектронного оснащения жилища «СФИНКС», по своей сути напоминающий идею современного умного дома. Главной изюминкой проекта был главный центральный процессор, состоящий из нескольких блоков, а также пульты управления – «малый» пульт со съемным дисплеем и большой с псевдосенсорными клавишами. Как ручной, так и большой пульт содержат микрофоны управления голосом.

Проект был разработан в ВНИИТЭ и публиковался в нескольких журналах «Техническая эстетика».

В 1995 году разработчики технологий Java предрекали одним из основных назначений для этой технологии увеличения интеллекта бытовых приборов 1 – например, холодильник сам будет заказывать продукты из магазина. Промышленного распространения эта идея не получила, но такие компании, как Miele и Siemens, уже выпускают бытовую технику с возможностью включения в «умный дом».

Осенью 2012 года компания Panasonic анонсировала полномасштабное производство систем управления энергией SMARTHEMS , предназначенных для «умных домов». Panasonic обещает ввести совместимость с системой HEMS во всю линейку своих бытовых приборов, таких как: кондиционеры, «умная» кухонная техника и системы горячего водоснабжения EcoCute . Новая система AiSEG позволяет связать все оборудование и домашние устройства в единую сеть организовав отображение информации о работе солнечных батарей, расходе электричества, газа и воды и автоматически контролируя работу бытовых приборов с помощью протокола ECHONET Lite 2 . Технологии и применение домашней автоматизации. 1.4. Конструкция системы «Умный дом»

Система умного дома включает три типа устройств:

Контроллер (хаб) - управляющее устройство, соединяющее все элементы системы друг с другом и связывающее ее с внешним миром

Датчики (сенсоры) - устройства, получающие информацию о внешних условиях

Актуаторы – исполнительные устройства, непосредственно исполняющие команды. Это самая многочисленная группа, в которую входят умные (автоматические) выключатели, умные (автоматические) розетки, умные (автоматические) клапаны для труб, сирены, климат - контроллеры и так далее (см. Рисунок 1).

В большинстве современных умных домов контроллер общается с остальными устройствами системы через радиосигналы. Самые распространенные стандарты - Z-Wave, ZigBee и Wi-Fi, в США популярен также Thread.

Для связи с внешним миром контроллер как правило подключается к интернету.

Рисунок 1. Конструкция системы «Умный дом» 1.4.1. Системы безопасности

Датчики движения, датчики присутствия, датчики вибрации, датчики разбития стекла, датчики открытия окна или двери;

Видеонаблюдение;

Видеодомофоны и видеоглазки;

Электронные замки (умные замки, смартлоки) и модули управления воротами;

Эти устройства позволяют сконструировать подходящую систему безопасности от сравнительно простой до достаточно сложной.

Среди основных алгоритмов:

регистрация нежелательного проникновения;

уведомление владельцев;

включение сирены;

запуск видеосъемки;

запирание входных или межкомнатных дверей (см. Рисунок 2).

Вдобавок, системы безопасности умного дома интегрируются с охранными системами, по тревоге высылающими группы реагирования. В большинстве стран рынок охранных систем существует достаточно давно, в то время как системы умного дома стали широко распространяться лишь в 2010-х годах. Отдельные поставщики охранных услуг позволяют интегрировать свою сигнализацию с умными устройствами, которые устанавливает сам пользователь, либо соглашаются высылать группы реагирования по сигналам тревоги с таких устройств.

Электронные замки, видеодомофоны и видеоглазки позволяют также организовать систему контроля доступа с возможностями дистанционного управления, видеозаписи и так далее.

Рисунок 2. Системы безопасности 1.4.2. Управление освещением

Умные выключатели и диммеры;

Модули управления шторами, жалюзи и рольставнями;

RGB- и RGBW-контроллеры для управления светодиодными светильниками, прежде всего светодиодными лентами;

Датчики движения и присутствия;

Датчики освещенности;

Такие устройства позволяют автоматизировать управление светом и чаще всего используются, чтобы:

автоматически включать свет, когда люди входят в помещение, и выключать, когда выходят;

автоматически поддерживать освещенность на постоянном уровне, регулируя яркость светильников и положение жалюзи или штор (см. Рисунок 3);

автоматически регулировать освещенность в зависимости от сезона и времени суток или по другим заранее заданным правилам.

Рисунок 3. Управление освещением 1.4.3. Управление климатом

Основная задача устройств умного дома в этом случае - Датчики влажности;

Датчики температуры;

Термостаты для поддержания постоянной температуры или ее автоматического регулирования;

Терморегуляторы для управления мощностью батарей отопления;

Климат - контроллеры, передающие команды умного дома на технику предыдущих поколений, которая управляется обычными дистанционными пультами, прежде всего на кондиционеры;

Гигростаты для поддержания постоянной влажности или ее регулирования;

автоматически регулировать работу климатических систем так, чтобы одновременно обеспечить комфортный микроклимат и сократить расходы на его поддержание;

автоматически поддерживать комфортную температуру в помещениях, где находятся люди;

автоматически снижать мощность батарей и кондиционеров в отсутствие людей и ночью;

автоматически поддерживать влажность, комфортную для людей и щадящую для помещения и предметов обстановки;

автоматически вентилировать помещения и очищать воздух, поддерживая комфортное качество воздуха.

Рисунок 4. Теплоизоляция пассивного дома

Фотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева) (см. Рисунок 4).

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию следующих систем в единую систему управления зданием:

Системы управления и связи;

Система отопления, вентиляции и кондиционирования;

Система освещения;

Система электропитания здания;

Система безопасности и мониторинга (см. Рисунок 5).

Рисунок 5. Управление климатом 1.4.4. Система управления

Рисунок 6. Система управления 1.4.5. Система отопления, вентиляции и кондиционирования

Система отопления, вентиляции и кондиционирования (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC) обеспечивает регуляцию температуры, влажности и поступление свежего воздуха. Кроме этого, HVAC экономит энергию за счет рационального использования температуры среды. Некоторые подсистемы:

управляемый через сеть кондиционер;

механизмы автоматического открытия/закрытия окон для поступления холодного или теплого воздуха в подходящее время суток.

1.4.6. Система освещения

Система освещения (Lighting control systems, LCS) контролирует уровень освещенности в помещении, в том числе для экономии электроэнергии за счет рационального использования естественного освещения. Некоторые подсистемы:

автоматика для включения/выключения света в заданное время суток;

датчики движения для включения света только тогда, когда в помещении кто - то находится;

автоматика для открытия/закрытия ставней, жалюзи, для регулировки прозрачности специальных оконных стекол.

1.4.7. Система электропитания здания

Системы электропитания обеспечивают бесперебойное питание, в том числе за счет автоматического переключения на альтернативные источники электропитания. Некоторые подсистемы:

Автоматический ввод резерва;

промышленные ИБП;

дизель - генераторы.

1.4.8. Система безопасности и мониторинга

В систему безопасности и мониторинга входят следующие подсистемы:

система видеонаблюдения;

система контроля доступа в помещения;

Охранно - пожарная сигнализация (в том числе контроль утечек газа);

Телеметрия - удалённое слежение за системами;

Система защиты от протечек – автоматическая блокировка водоснабжения при протечке и заливе помещения. Состоит из контролирующего устройства, специальных кранов и датчиков, детектирующих затопление (Аквасторож, Neptun, Гидролок и другие);

GSM-мониторинг – удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон. В некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчёты по результатам выполнения действий;

IP-мониторинг объекта;

Имитация присутствия.

1.5. Японский «Умный дом»

На выставке в Токио представили прототип «умного дома», воплотившего в себе все последние разработки в сфере социальной инфраструктуры (см. Рисунок 7). Проект, по сути, является жилым домом с рядом встроенных автоматизированных систем, которые позволяют не только упростить быт, но и существенно экономить ресурсы.

Токийский «умный дом» продемонстрировал лучшие решения современных производителей сразу по трём направлениям: «Здравоохранение», «Комфорт» и «Энергетика». Особый интерес вызвали системы оптимизации. Они способны отслеживать перемещения жильцов, учитывать их привычки в быту, сводя к минимуму таким образом расходы на отопление и на электроэнергию. Кроме этого, в «умном» доме установлены сенсоры, назначение которых кондиционировать помещение и автоматически выключать свет, реагируя на присутствие человека.

Особое внимание разработчики «умного» дома уделили автономному энергоснабжению, представив бесперебойное питание для дома. Стоит отметить, что подобные системы уже появились и на российском рынке. Отечественные разработки обеспечивают автономное бесперебойное питание объектов на срок до двух суток, используя внешний генератор с автозапуском. Такие инверторные системы обеспечиваю не только бесперебойную работу, но и 100% автономность.

Забота о здоровье обитателей дома – одна из сильных сторон «умного» дома. Жильцам предлагают носить специальные браслеты, отслеживающие условия сна и показатели жизнедеятельности. Полученные данные анализируются системами «умного дома», и у его обитателей есть возможность подкорректировать микроклимат. Разработчики «умного дома» предусмотрели в том концепте систему автоматизации и уборки помещений. Наводить порядок в доме будет робот-пылесос, управление которым осуществляется через управляемую домашнюю централизованную систему энергоменджмента. В «умном доме» используются и подключенные к Интернету «умные» бытовые приборы.

Рисунок 7. Японский «Умный дом» 1.5.1. Развитие «умных» домов в Японии

В Японии правительство решило серьезно подойти к разработке «умных» домов. Дома здесь будут проектироваться иначе и немного отличаться от своих западных аналогов.

Дело в том, что правительство рассчитывает на создание сооружений, которые будут устойчивы к сейсмической активности. В западной части страны землетрясения являются настоящей проблемой. Поэтому разработка дома, который будет устойчив к колебаниям почвы – это приоритет. Причем важно учесть, чтобы устояла к колебаниям даже местная канализация.

Одной из первых за новый проект взялась компания Panasonic. Некоторые образцы домов уже существуют, однако, пока что они не прошли должной проверки. Считается, что организация вложила в строительство весь свой опыт и применила ряд инноваций. Panasonic стала, конечно, не единственной компанией, которой интересен такой социальный и высокотехнологичный проект.

Ожидается, что в ближайшие годы к программе подключится несколько ведущих компаний в сфере высоких технологий.
Дома от Panasonic пока что не проверены на устойчивость к землетрясениям, зато компании удалось решить одну глобальную проблему. Во всех строениях была установлена особая инновационная система электросбережения, которая позволяет экономить на электроэнергии.

Даже наружное освещение подлежит управлению и контролю. Что касается сейсмоустойчивости, то она гарантируется домам материалами, использованными при строительстве. Panasonic применила специальные техноструктуры, которые могут выдерживать высокие колебания грунта.

На сегодняшний день известен также «умный» дом от Honda Motor. Это не само строение, а именно система управления домом. Как и Panasonic, специалисты Honda Motor решили преимущественно проблему с расходом электроэнергии (см. Рисунок 8,9).

В здании установлены специальные энергосберегающие панели, которые собирают солнечный свет. Также в доме есть местная установка для производства электроэнергии.

Рисунок 8. Система управления «Умным» домом в Японии

Рисунок 9. Система управления «Умным» домом в Японии

1.6. Перспективы «Умных» домов в России

Сначала об «умных домах» - smart - системах для домовладельцев. Наблюдаемые в этом сегменте высокие темпы роста являются простым следствием единичности совершающихся сделок и лишь подтверждают зачаточность рынка. Происходящее очень напоминает «бурю в стакане воды», причем почти в буквальном смысле - поскольку данный рынок обречен быть узко-локализованным. Долгое время он не будет выходить за границы пространств элитного жилья Москвы и Подмосковья. В последующем, конечно, неизбежна экспансия этого рынка в регионы, но, опять же, исключительно за счет элитного потребления. В региональных центрах будут образовываться анклавы «умных» домов - предмет потребления региональных элит.

Массовым рынок «умных домов» в России вряд ли станет. Это связано с консервативностью культуры потребления, с низкой покупательной способностью широких масс населения и, может быть, самое главное – с отсутствием объективной потребности в «умном доме» как системе, предназначенной для городской квартиры.

Консервативность (безразличие) культуры потребления среди слоев населения с высокими доходами будет довольно скоро преодолена, и в этих слоях «умный дом» вероятно, очень скоро станет такой же обязательной визитной карточкой, как дорогой автомобиль или гардероб, т.е. превратится в элемент стиля (см. Рисунок 10,11).

Для элит цена «умного дома» не будет иметь значения, но зато для средних слоев населения она станет непреодолимым фактором, сдерживающим потребление этого класса систем. И даже не потому, что у этой категории населения нет соответствующих средств. Причина в другом – в том, что «умный дом», если рассматривать его с чисто функциональной точки зрения, занимает не совсем понятное место в системе потребностей владельца типичной городской квартиры.

Действительно, значительная часть квартир уже оборудована привычными системами, выполняющими фактически те же функции, что и «умный дом», хотя и с меньшим интеллектуальным изыском. Те же сигнализация или кондиционирование помещений, взятые по отдельности, стоят намного дешевле, чем призванный их интегрировать «умный дом». При этом синергетический эффект, получаемый в результате интеграции всех этих систем в единое интеллектуальное целое, для владельца городской квартиры не так уж значим по сравнению с ценой, которую нужно за это заплатить. Лучше купить второй автомобиль – а будет ли выключаться свет сам, когда вы случайно уснете или нет – не так уж важно. Более важный класс потребностей – в безопасности, комфорте и досуге – опять же выполняют уже привычные, хотя и менее «умные» – сигнализации, кондиционеры и телевизоры с системой Dolby и плоским экраном. Так зачем платить больше за решение, дающее явно избыточный для обычной городской квартиры эффект?

Итак, основной вывод – «умные дома», несмотря на кажущиеся многообещающими сегодняшние высокие темпы роста, останутся замкнутыми в сфере элитного, штучного потребления, сильно локализованного и пространственно, и социально.

Рисунок 10. «Умный» дом в России

Рисунок 11. «Умный» дом в России

1.7. Стоимостные характеристики «умного» дома

Итак, сколько же стоит система «Умный Дом»? Можно выделить несколько ценовых категорий от комфортного минимума до автоматизации «по полной».

До 50 000 рублей

Уведомление хозяина по GSM каналу о некоторых событиях, происходящих в доме (отключение электропитания, срабатывание охранной или пожарной сигнализации, постановка/снятие дома с охраны и т.д.)

Удаленное управление (посредством СМС) такими процессами как, например, включение обогрева или системы вентиляции дома, включение освещения (имитация присутствия хозяев) и т.д.

Управление розетками с инфракрасного пульта.

50 000 - 250 000 рублей

Управление электроснабжением дома: распределение энергопотребления между фазами, отключение менее приоритетных устройств превышении порога энергопотребления.

Отключение ветвей энергопотребления при отъезде хозяина дома.

Система предупреждения аварий.

Система видеонаблюдения и домофона.

250 000 - 600 000 рублей

Комплексная охранная и пожарная сигнализация с контролем периметра, отключение систем вентиляции в случае пожара.

Система видеонаблюдения через интернет.

Автоматическое управление освещением по датчикам движения, датчику освещённости, сценариям освещения и таймерам.

Автоматика ворот.

Выдача аварийных сообщений о протечках воды и утечках газа, перекрытие стояков в зоне с протечками.

600 000 - 1 200 000 рублей

Управление всеми системами дома от единого контроллера.

Разработка индивидуального пользовательского интерфейса для управления всеми процессами в доме.

Управление домом через сенсорные панели и с КПК.

Индивидуальная система управления обогревом, вентиляцией, теплым полом в каждой комнате.

Контроль относительной влажности и качества воздуха по уровню СО 2 в жилых комнатах. Ручное или автоматическое управление распределением воздуха от вентиляционной машины по помещениям.

Управление всеми розетками и группами освещения - ручное, по датчикам или по общим сценариям здания.

Автоматика насосов канализации и баков водоснабжения.

от 1 200 000 рублей

Обогрев наружных сетей - мониторинг наружной температуры и целостности греющих кабелей, ручное или автоматическое управление обогревом по датчику промерзания.

Обогрев ливнестоков - мониторинг наружной температуры и целостности греющих кабелей, ручное или автоматическое управление обогревом по датчику осадков.

Мультирум - единая теле- и аудиосистема. Автоматическое распределение звука по датчикам присутствия в соответствии с предпочтениями хозяина, единая система управления телевизорами и развлекательными системами дома.

Полная автоматизация всех процессов дома.

Полный контроль и управление через интернет.

Заключение

Работая над этой темой я пришел к выводу, если вы не имеете времени на решение бытовых вопросов, и вы хотите облегчить свою жизнь с помощью новейших технологий «Умный дом» лучший выбор!

В настоящий момент «умных домов» не так уж и много в нашей стране, в большинстве это элитные дома и коттеджи. Но уже разработаны и малобюджетные проекты, которые позволяют установить систему «умный дом» с минимальными денежными вложениями.

Возможности современных технологий действительно завораживают, такая система управления домом кажется одним большим плюсом.

Но было бы неправильно не упомянуть ее минусы:

Высокая цена, так же любая техника, даже самая современная периодически ломается, и если в системе управления домом выйдет из строя что - то одно, то «полететь» может приличная часть всей системы.

Полноценная система «Умный дом» это однозначно не та вещь, которая делается раз и навсегда. Через 5-10 лет технологии принципиально изменятся, и старая система потеряет свою актуальность. В основном, конечно, из-за скорости, с корой мы летим «в будущее».

Цель моей исследовательской работы достигнута , а именно, описана структура автоматизации системы домашних устройств без участия человека.

В данной работе были решены все поставленные задачи :

рассмотреть понятие системы «Умный дом» и принцип её действия;

рассмотреть возможности системы «Умный дом»;

выявить системы управления;

проанализировать системы домашней автоматизации в Японии и в России;

рассмотреть стоимость данных услуг.

Мне очень интересна данная тема и в дальнейшем я хочу рассмотреть технологии реализации данной системы.

Список используемой литературы

http://ru.wikipedia.org

http://www.fieldbus.narod.ru

http://www.ferra.ru

http://termosys.ru

http://econet.ru

http://www.luxsound.ru

http://www.axico.ru

http://www.domidomik.ru

http://electronic-home.com.ua/crestron

1 https://ru.wikipedia.org

2 https://ru.wikipedia.org/wiki

Актуальность проекта

Уже давно никого не удивишь различными рассказами об интеллектуальном доме. Система «умный дом» популярна во всем мире и с каждым годом поклонников этой системы становится все больше. Понятие «умный дом» появилось в 70-х годах прошлого века. В США были разработаны технологии, которые позволяли управлять бытовыми приборами, используя провода бытовой электросети. После этого системы автоматизации были усовершенствованы, а также различные электронные компании создавали новые решения. На сегодняшний день есть большое количество разных технологий при осуществлении автоматизации зданий, благодаря которым можно установить интеллектуальную систему в любое помещение. Что же представляют собой современные системы «умный дом»? Насколько они доступны для простого обывателя? «Умный дом» - это система управления здания, которая объединяет в себе все оборудование, которое решает задачи по обеспечению безопасности, связи, развлечений, а также жизнеобеспечения. Система включает в себя различные датчики, благодаря которым поступает информация, а также из исполнительных устройств, которые приводят систему в действие. Самое главное достоинство интеллектуальных зданий – высокий уровень комфорта, который они обеспечивают жильцам. Например, управление освещением дома и придомовой территории позволяет с легкостью создавать различные световые сцены и комбинации освещения загородного участка или фасада здания в зависимости от пожелания клиента и времени суток, лишь одним нажатием кнопки на панели управления освещением. Система под названием «климат – контроль» позволяет одновременно в разных комнатах создавать условия различных климатических зон, делая атмосферу дома не только разнообразной, но и самое главное – комфортной.

Цель проекта

Ознакомиться с возможностями системы "Умный дом"

Задачи проекта

Собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвященную комплексной системе управления "Умный дом".

Проанализировать потребности в управлении вашим домом с помощью различных датчиков.
Создать список (перечень) ваших проблем.
Найти технологии, подходящие для вашего дома.
Определить, какими средствами для их реализации располагает ваша семья.

Исследование

Я ознакомился с соответствующими сайтами Интернета, из которых подробнее узнал о том, что же входит в понятие "умный дом". Поскольку это очень интересный для меня вопрос, то я попросил родителей помочь мне разобраться в данном вопросе. Оказалось, что это система автоматизации домов, офисов, квартир, включающая в себя следующие компоненты:

управление светом

установка различных датчиков присутствия, движения, освещенности и др.
управление жалюзи и рольставнями
управление вентиляцией и кондиционированием
управление климатом и отоплением
системы multiroom (распределение аудио-, видеосигналов различных источников в разные помещения)
управление охранной и пожарной системами дома (в том числе с оповещением о происходящем по любому каналу связи)
управление другими устройствами, которые можно подключить к общей системе
возможность централизованного управления "Умным домом" через компьютер, Интернет, посредством пульта, мобильного телефона.

Система "Умный дом" проектируется и собирается индивидуально для каждого потребителя. Это делают профессионалы. Самостоятельно такую систему в доме сделать практически невозможно. Некоторые из перечисленных выше систем можно не устанавливать или, наоборот, добавить новые.

Выбор конкретных систем

Для уменьшения стоимости системы "Умный дом" можно устанавливать отдельные элементы. Необязательно объединять все в единое целое. Так, оборудовав в доме такие составляющие системы, как управление освещением, охранная и пожарная сигнализация, датчики от протечки воды и утечки газа, можно получить экономию электроэнергии и обеспечить защиту материальной собственности от действий злоумышленников, техногенных факторов, от влияния человеческого фактора. Управление всем этим может осуществляться с помощью пульта.

Все мы стремимся к комфорту и безопасности в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система "Умный дом" создается, чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Со временем все больше семей будут заказывать установку такой системы в своем доме.

Автоматизированное управление светом

Квартира или дом не может обойтись без системы электроснабжения. Грамотный проект, расчет нагрузок и подбор кабеля - основа этой системы. В каждом помещении имеется несколько групп освещения, приходится ставить огромную "гребенку" выключателей или использовать систему управления освещением, которая позволяет управлять сценариями от нескольких элегантных переключателей, не отличающихся по внешнему виду от обычных двух/трех клавишных. Если Вы уходите из дома достаточно нажать клавишу "все ушли", свет будет везде выключен. Система управления светом может быть элементом проекта умного дома или является самостоятельной.

Системы связи и информации

Эта сфера деятельности – инновационные технологии. Поэтому предлагаются передовые решения, которые не устареют через год: - современные марки кабеля с повышенной проводимостью; - WiFi-дублирование; - точки вывода около оборудования, которому нужен или может понадобиться выход в интернет (телевизор, Blu-ray проигрыватель, медиасервер, АV ресивер, игровая приставка, сетевое хранилище данных, точка доступа, блоки управления и мониторинга различных систем).

Комплексная система безопасности

Охрана личного пространства от незаконных посягательств, защита от пожара, затопления, протечки газа - важнейшие аспекты в создании психологического комфорта. Интуитивно понятное, русифицированное меню панели управления с планами помещений и этажей. SMS-уведомления на мобильный телефон не только при срабатывании сигнала тревоги, но и при каждой постановке на охрану или снятии. Комплексная система безопасности может быть самостоятельной системой защиты от несанкционированного вторжения и от огня, а также быть элементом проекта умного дома.

Система интегрированного управления

Система предоставляет пользователю максимальный комфорт в управлении жилым пространством вокруг него. Автоматизирует рутинные функции контролирования инженерных систем и систем безопасности. Упрощает управление всеми домашними системами путём вызова сложных последовательностей действий, простым нажатием одной кнопки, предусматривает выполнение настоящих пользовательских сценариев. Проще говоря, проект умного дома систематизирует работу невидимых помощников. Система предлагает пользователю максимальный комфорт в управлении пространством вокруг него.

Внутренний двор

Когда составляется проект «Умный дом», то создается план освещения внутренней территории двора. Управление может производиться сразу тремя способами, а именно: с помощью датчиков, по графику или посредством выключателей. Есть необходимость добавить возможность управления от сигнализации. «Умный» дом имеет возможность указать на группы освещения и время их использования. Например, до 23:00, в случае обнаружения движения, система может задействовать основное освещение на полную яркость. Тогда как после указанного времени интенсивность может быть снижена на 50%. Если хозяин прибыл после 24:00, то во дворе могут загораться только лишь дорожки.

Вход в дом

Составляя проект "Умный дом", можно учесть наличие контроллера. Он необходим для обработки информации, поступающей с экрана домофона. С человеком можно будет переговорить по любому телефону, так как каждый аппарат подключен к микро-МТС. Если дома никого нет, то изображение гостя будет немедленно отправлено на электронную почту, после чего хозяин сможет решить, пустить ли посетителя внутрь или оставить его без внимания. Отключение сигнализации будет происходить методом набора секретного кода по телефону.

Прихожая

Нельзя не обратить внимание на систему освещения в прихожей. Свет в этой части дома ночью включается автоматически. Технология избавляет хозяин от необходимости задействовать разного рода кнопки. В продаже можно найти всевозможные устройства автоматизации, они позволят проанализировать, из какой комнаты и в каком часу человек вышел в прихожую. При этом свет включается на необходимый уровень яркости. Плавное включение не приводит к частому перегоранию ламп, продлевая срок их службы. Подобные системы наиболее часто устанавливаются в проходных зонах или помещениях, которые используются достаточно редко. Проект «Умный дом» предусматривает в прихожей наличие полезного приспособления, который отвечает за выключение всего освещения постройки методом нажатии всего лишь одной кнопки. После того как она будет задействована, не придется производить обход всей территории для проверки света. Помимо прочего, нажатие данной кнопки способно вызвать выключение некоторых розеток, к которым наиболее часто подключаются пожароопасные устройства по типу утюгов.

Гостиная

Проект «Умный дом» гарантирует комфортное нахождение в самом главном помещении дома. Речь идет о гостиной, в которой должно быть много света. Здесь достаточно часто устанавливается домашний кинотеатр. Здесь наиболее часто устанавливают до 10 видов освещения. Рядом с выключателями света целесообразно расположить кнопки управления, которые отвечают за определенную световую сцену. Если семейство решило посмотреть кино, то для этого необходимо будет усесться на диван и нажать всего лишь одну кнопку. Шторы при этом закрываются, определенные группы света приглушаются, а остальные и вовсе выводятся из действия. Первые две минуты подсветка работает на 50%, тогда как по истечении этого времени она гаснет полностью. Управление обеспечивается с помощью пульта дистанционного управления.

Спальня

Это помещение должно быть одним из самых уютных. Однако и здесь имеет место быть автоматизация. Иногда хозяин ложится в кровать для того, чтобы почитать книгу, но через некоторое время понимает, что есть необходимость выключить свет, а также приглушить его в других помещениях. С системой «Умный дом» можно будет забыть об этом, так как в спальне наиболее часто располагается кнопка, которая выводит из действия все остальное освещение в доме. Для этого можно использовать радиовыключатель. С помощью данного выключателя можно управлять шторами и освещением самого помещения. В спальне целесообразно установить еще одну систему автоматизации, которая будет отвечать за температуру. Во время сна рекомендуют поддерживать ее уровень в пределах от 14 до 18 градусов. Утром вылезать из-под одеяла при прохладном внутреннем климате совсем не хочется. Система «Умный дом» способна решить данную проблему. После отбоя столбик термометра постепенно достигает необходимой отметки, а ближе к пробуждению поднимается до комфортной во время дневного бодрствования. Летом за это будет отвечать кондиционер, тогда как в зимнее время - электромагнитный клапан. Он корректирует поток теплоносителя в отопительной системе. Спальня наиболее часто снабжается специальной сенсорной панелью, отвечающей за освещение. Ее можно использовать еще и в качестве будильника. На панели время подъема может быть установлено, например, на 8:30. В 8:15 в спальне может загораться основное освещение с интенсивностью в 30% от обычного уровня яркости. В 8:30 освещение достигает стопроцентной яркости, в то же время могут автоматически открываться шторы.

Ванная комната

Необходимо позаботиться и технологичной ванной. С помощью данной системы будет удобно управлять теплыми полами. "Умный" дом без посторонней помощи самостоятельно будет выключать и включать систему. Ее можно настроить на суточную автоматическую регулировку. Включить такие полы можно будет даже по телефону, сидя в офисе, или по дороге домой из машины. Особенно удобно, если управление полами будет производиться вместе с будильником. Например, отключение может быть произведено в 23:00, а включение - за час до пробуждения.

Вывод

Исследовав все способы и варианты я пришел к выводу, что системы «Умный дом» это очень перспективное направление в развитии технического оснащения наших современных домов. Из-за большой загруженности человеку иногда не хватает времени и сил на выполнение тех или иных действий и здесь на помощь могут прийти достижения современных инженеров и облегчить жизнь, а также сэкономить бюджет.

ПРОЕКТ ПО ТЕМЕ

«УМНЫЙ ДОМ»

по предмету «Технология»

Выполнил ученик

7 «Д»класса

Прокофьев Александр

1. Проблемная ситуацияПроекты "умных" домов предполагают
постройки жилого типа, которые
оборудованы с помощью
высокотехнологичных устройств и
автоматизации. И мы решили узнать
подробнее об этих устройствах и системах
и каких видов они бывают.

2.Цель проекта

Разработать творческий проект системы
«Умный дом». Рассмотреть применение
элементов этой системы для нашего
будущего дома.

3.Задачи

Ознакомиться с понятием «умный дом»
Ознакомиться с технологиями освещения жилого дома
Узнать о размещении картин и коллекций в интерьере
Научиться применять современные технологии и средства
поддержания гигиены жилого помещения
Ознакомиться с электрическими бытовыми приборами для уборки
помещения с климатическими приборами
Собрать необходимую информацию по сайтам Интернета,
посвященным комплексной системе управления «Умный дом»
Проанализировать потребности в управлении нашим домом с
помощью различных датчиков
Создать список (перечень) наших проблем
Найти технологии, подходящие для нашего дома.
Определить, какими средствами для их реализации располагает наши
семьи.

4.Критерии и требования к нашему будущему дому

Внешний вид
Метраж
Потребление электроэнергии
Уют и комфорт
Система «Умный дом»
Экономичность
Размеры
Энергоэффективность

5.Исследования

Мы ознакомились с соответствующими сайтами Интернета, из которых
подробнее узнали о том, что же входит в понятие «Умный дом». Поскольку
это очень сложный, но интересный для нас вопрос, мы обратились за
разъяснениями к родителям. Оказалось, что это система автоматизации домов,
офисов, квартир, включая в себя следующие компоненты:

Автоматизация центрального блока управления
Автоматизация канализации
Автоматизация водоснабжения
Система multiroom
Управление жалюзи и рольставнями
Система «Умный дом» проектируется и собирается индивидуально
для каждого потребителя. Это делают профессионалы.
Самостоятельно такую систему в доме сделать практически
невозможно. Некоторые из перечисленных выше систем можно не
устанавливать или наоборот, добавить новые.

6. Варианты будущего дома, интерьер и ландшафт

7. Выбор систем

Выбранные нами системы и
ценообразование
Элементы системы
Цена
Установка систем «Умный дом» под ключ
От 294 314 тыс.руб
Автоматизация систем безопасности
От 27 900 руб
Автоматизация электроснабжения
От 60 000 руб
Автоматизация систем освещения
От 778 000 руб
Автоматизация климатических систем
От 140 000 руб
Автоматизация центрального блока
управления
От 5000 руб/шт.
Автоматизация канализации
От 60 000 руб за проект
Автоматизация водоснабжения
От 30-40 тыс руб за проект

8. Влияние систем умного дома на человека и экологию

Влияние на экологию:
Умный дом приятно позиционировать системой обеспечения комфорта и
безопасности. Как одно из ее главных достоинств, обычно подчеркивается
энергоэффективность, которая помогает пользователю минимизировать
расходы на содержание жилья. Однако это далеко не все. Умный дом это не
только умный, но еще и зеленый дом. Если сравнивать с традиционными
жилищами, умный дом дает намного меньшую нагрузку на окружающую
среду.
Влияние на здоровье человека:
Умный дом помогает поддерживать температуру, следить за качеством воздуха,
следит за состоянием жильцов. Ещё в ее возможности входит контроль пульса
и частоты дыхания человека. Этим доказывается, что система умный дом
благоприятно влияет на здоровье человека, тоесть она не опасна.

Наш будущий дом

9. Самооценка и оценка

Мы узнали что такое система «Умный дом».
Разработали проект, рассмотрели
применение этой системы для нашего
будущего дома. Ознакомились с
компонентами умного дома. Наш проект
получился классным.
Оценка наших родителей.

Главное управление образования и науки Алтайского края

КГБПОУ «Алтайская академия Гостеприимство»

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

на тему: «Умный дом»

Выполнил студент _______ «__» ______ 20_____ И.С.Козачек

Руководитель работы ________ «__» ____ 20____ С.В.Пасечнюк

Барнаул 2016

Удалённое управление электроприборами, приводами механизмов и всеми системами автоматизации. Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю – сеть с возможностью выхода в сети общего пользования;

Механизация здания (открытие/закрытие ворот, , электроподогрев ступеней и т. п.).

1.4.5 Система отопления, вентиляции и кондиционирования

управляемый через сеть кондиционер ;

1.4.6 Система освещения

Система освещения ( , LCS) контролирует уровень освещенности в помещении, в том числе для экономии электроэнергии за счет рационального использования естественного освещения. Некоторые подсистемы:

автоматика для включения/выключения света в заданное время суток;

датчики движения для включения света только тогда, когда в помещении кто-то находится;

автоматика для открытия/закрытия ставней, жалюзи, для регулировки прозрачности специальных оконных стекол.

1.4.7 Система электропитания здания

промышленные ;

1.4.8 Система безопасности и мониторинга

В систему безопасности и мониторинга входят следующие подсистемы:

система ;

В помещения;

(в том числе контроль утечек газа);

– удалённое слежение за системами;

Система защиты от протечек – автоматическая блокировка при протечке и заливе помещения. Состоит из контролирующего устройства, специальных кранов и датчиков, детектирующих затопление (Аквасторож, Neptun, Гидролок и другие);

GSM-мониторинг – удалённое информирование об инцидентах в доме ( , , объекте) и управление системами дома через . В некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчёты по результатам выполнения действий;

IP-мониторинг объекта ;

Имитация присутствия.

1.5 Японский «Умный дом»

На выставке в Токио представили прототип «умного дома», воплотившего в себе все последние разработки в сфере социальной инфраструктуры. Проект, по сути, является жилым домом с рядом встроенных автоматизированных систем, которые позволяют не только упростить быт, но и существенно экономить ресурсы.

Особое внимание разработчики «умного» дома уделили автономному энергоснабжению, представив . Стоит отметить, что подобные системы уже появились и на российском рынке. Отечественные разработки обеспечивают автономное бесперебойное питание объектов на срок до двух суток, используя внешний генератор с автозапуском. Такие инверторные системы обеспечиваю не только бесперебойную работу, но и 100% автономность.

1.5.1Развитие «умных» домов в Японии

В Японии правительство решило серьезно подойти к разработке “умных” домов. Дома здесь будут проектироваться иначе и немного отличаться от своих западных аналогов.

Даже подлежит управлению и контролю. Что касается сейсмоустойчивости, то она гарантируется домам материалами, использованными при строительстве. Panasonic применила специальные техноструктуры, которые могут выдерживать высокие колебания грунта.

В здании установлены специальные энергосберегающие панели, которые собирают солнечный свет. Также в доме есть местная установка для производства электроэнергии

Ри

Рисунок - 2 Система управления «Умным» домом в Японии

Рисунок - 3 Система управления «Умным» домом в Японии

1.6 Перспективы «Умных» домов в России:

Сначала об «умных домах» - smart-системах для домовладельцев. Наблюдаемые в этом сегменте высокие темпы роста являются простым следствием единичности совершающихся сделок и лишь подтверждают зачаточность рынка. Происходящее очень напоминает «бурю в стакане воды», причем почти в буквальном смысле - поскольку данный рынок обречен быть узко-локализованным. Долгое время он не будет выходить за границы пространств элитного жилья Москвы и Подмосковья. В последующем, конечно, неизбежна экспансия этого рынка в регионы, но, опять же, исключительно за счет элитного потребления. В региональных центрах будут образовываться анклавы «умных» домов - предмет потребления региональных элит.

Рисунок - 4 «Умный» дом в России

1.7 Умный холодильник Samsung Family Hub

Компания Samsung начала продажи «умного» холодильника Family Hub с возможностью подклюГлавной особенностью новинки является наличие большого сенсорного дисплея с диагональю 21,5 дюйма и разрешением 1920 × 1080 пикселей (формат Full HD). Этот экран, имеющий портретную ориентацию, встроен в верхнюю правую дверцу. Подключения к Интернету посредством беспроводной связи Wi-Fi Через сенсорную панель обитатели жилища смогут оставлять друг другу напоминания и делать заметки. Дисплей позволяет просматривать фотографии и видеоматериалы. А интегрированные динамики дадут возможность наслаждаться любимыми музыкальными композициями.. Внутрь холодильника встроены три камеры: они делают снимки при каждом закрытии дверцы. Просмотреть эти изображения можно из любого уголка мира, где есть доступ в Интернет. Таким образом, хозяева смогут в любой момент, скажем, при помощи смартфона осведомиться о текущем содержимом холодильника и при необходимости по пути домой докупить продукты питания. Создатели модели учли все, что только можно. Например, порой мы забываем, что у нас в холодильнике есть, а чего нет. В итоге, в доме оказываются лишние продукты. Или наоборот, чего-то не хватает. В Family Hub Refrigerator встроены три компактные камеры. Как только дверца закрывается, они передают изображения «внутренностей» холодильника на смартфон. Таким образом, владелец имеет доступ к своему холодильнику в любой момент времени.

Кроме того, при помощи специального приложения, Family Hub Refrigerator способен сам составлять списки покупок. Достаточно лишь настроить программу под свои нужды.

В этом же приложении вы можете использовать стикеры со сроком годности. Они прикрепляются к изображению каждого продукта.

Рисунок - 5 Умный холодильник Samsung Family Hub

1.8 Умная кровать it Bed

Принцип «умного дома» представляет собой объединение в единую систему всей электроники, начиная от функционально продвинутых лампочек, заканчивая микроволновыми печами и холодильниками с доступом в Интернет и другими непривычными для подобного рода техники опциями. Однако в данный список ещё не попадала «умная кровать», хотя именно на столь заслуженный после трудового дня отдых и сон человек тратит 1/3 своей жизни.

Эта кровать оснащена множеством небольших спрятанных датчиков, которые отслеживают дыхание и сердечный ритм ребёнка во время сна. Также кровать способна оценить качество сна в целом по шкале от 1 до 100, принимая во внимание множество факторов. Кровать работает в паре с приложением, которое показывает насколько ребенок хорошо спал и сообщает родителям, если он покинул кровать. Данные, которые можно получить от смарт-кровати можно синхронизировать с другими приложениями, которые так же следят за здоровьем своего обладателя. Это возможно благодаря Sleep IQ API, что в конечном итоге даст возможность получать разнообразные советы для качественного улучшения сна. Например, можно предположить, что в утреннее время в у вас есть планы провести встречу, то в таком случае вы получите уведомление от системы о том, что вам было бы неплохо сегодня лечь раньше, дабы была возможность выспаться. Производитель также заверил, что все обладатели кроватей SleepIQ получат Sleep IQ API на протяжении 2016 года.

Смарт-кровать “It” так же не будет работать постоянно на первоначальном программном обеспечении, поскольку производитель гарантирует то, что процесс обновления с улучшенными функциями будет идти постоянно.

Рисунок 6 Умная кровать it Bad

Рисунок - 7 Умная кровать it Bad

1.9 Двурукий робот-повар Moley

Робот-шеф-повар, управляемый со смартфона, способен готовить по рецептам из Интернета. Звучит как научная фантастика, но это уже реальность. Такой робот поступит в массовую продажу уже в 2017 году.

Два роботизированных манипулятора подвешены над кухонной плитой, духовкой, рабочей поверхностью и раковиной. По ловкости роботизированные руки не уступают человеческим. Робот работает так же быстро, как профессиональный шеф-повар, покорно подчиняясь командам с iPhone.

Машина, которую разработала компания Moley Robotics, уже приглянулась агентству NASA. Робот умеет обращаться практически со всей кухонной утварью и техникой, искусно копируя движения человека. Например, приготовление супа-пюре из морепродуктов у него занимает меньше 30 минут.

24 соединения и 20 моторов позволили роботу с точностью повторить движения Тима Андерсона, победителя британского кулинарного шоу MasterChef 2011. Движения повара были записаны заранее на камеру и загружены в память машины.

Moley Robotics видит будущее, в котором знаменитые шеф-повара продают свои рецепты владельцам кухонных роботов. Однако профессиональные повара говорят, что робот ограничен в движениях и не может, например, готовить суши.

Возможно, с измельчением и нарезкой продуктов робот справляется превосходно, но я не уверен, что ему хватит ловкости, чтобы приготовить суши. Может быть, он сможет сделать хорошие роллы, но приготовить нигири-суши будет очень и очень непросто, - заявил изданию IBTimes суши-мастер из ресторана Kouzu в Лондоне.

Приложение для смартфона позволяет управлять роботом дистанционно. По словам Moley Robotics, в потребительской версии системы будет встроенный холодильник и кладовка. В будущем манипуляторы будут складывать всю грязную посуду не в мойку, а в посудомоечную машину, которой планируется укомплектовать систему.

Создатели робота говорят, что он может научиться взаимодействовать с любыми приборами на кухне. По их словам, ему достаточно показать, как это работает.

Будущие версии робота будут учиться с помощью камер захвата движения, а их владельцы смогут обмениваться учебными материалами. Повара смогут зарабатывать деньги, продавая свои фирменные рецепты приготовления пищи через специальный онлайн-магазин.

Moley также заботится о безопасности тех, кто будет находиться рядом с роботом, имеющим дело с потенциально опасными кухонными принадлежностями. Следующим шагом станет установка защитного стекла и противопожарной системы, что повысит безопасность использования робота в одном помещении с детьми или когда никого нет дома. Эксперты не исключают, что в будущем робот Moley может стать универсальным помощником во всех домашних делах.

Инженеры Moley говорят, что будущая версия может иметь синтетические руки, которые робот сможет самостоятельно помыть после работы с сырым мясом.

Когда манипуляторы не используются, они складываются, освобождая место над рабочей поверхностью. Сам же робот вписывается в кухню обычных размеров.

Компания планирует начать массовые продажи робота в 2017 году по цене 10 000 фунтов стерлингов. Стоит отметить, что в эту цену входят не только манипуляторы, но также кухонная плита, мойка, рабочая поверхность и шкафы. Недавнее исследование газеты The Times показало, что практически половина британцев тратит на кухонную мебель от 5 000 до 20 000 фунтов стерлингов. Так что это не такая уж и высокая цена за роботизированную .

Рисунок - 8 Двурукий робот-повар Moley

Рисунок - 9 Двурукий робот-повар Moley

Заключение

Если вы не имеете времени на решение бытовых вопросов, и вы хотите облегчить свою жизнь с помощью новейших технологий Умный дом лучший выбор!

В настоящий момент "умных домов" не так уж и много в нашей стране, в большинстве это элитные дома и коттеджи. Но уже разработаны и малобюджетные проекты, которые позволяют установить систему "умный дом" с минимальными денежными вложениями.

Но было бы неправильно не упомянуть ее минусы:

Высокая цена, так же любая техника, даже самая современная периодически ломается, и если в системе управления домом выйдет из строя что-то одно, то «полететь» может приличная часть всей системы.

В данной работе были решены все задачи:

изучена литература по данной тематике; www.ferra.ru

http://

http://www.luxsound.ru

http://www.axico.ru

http://www.domidomik.ru

http://electronic-home.com.ua/crestron