Технологии для умных домов

Эссе «Технологии для умных домов»

Современные технологии умного дома

В современном мире очень трудно удивить человека. Научно-технический прогресс достиг огромных успехов, и его темпы постоянно растут. Если бы кто-то сказал человеку из начала XX века что-то о мобильных телефонах или компьютерах, его бы приняли за полного. Главная причина развития и прогресса - это желание человека жить комфортно. Именно поэтому сегодня мы можем говорить о такой технологии, как умный дом. Многие люди уже знают о существовании умных домов. Короче говоря, они полностью контролируются машинами или процессором. Они могут регулировать микроклимат, открывать и закрывать шторы, отключать подачу воды или газа или наоборот и многое другое. В результате мы сталкиваемся с жизненным пространством, полностью приспособленным к нашим потребностям. Естественно, это удовольствие не из дешевых. По словам Sripan, Lin, Petchlorlean и Ketcham (2012), “хотя умные дома имеют много свойств, которые делают жизнь человека удобной, эти интеллектуальные свойства имеют более высокую цену. Стоимость интеллектуального дома высока, потому что некоторые технологии являются относительно новыми.” (Международная конференция по системам и электронной технике) Однако, как показывает практика, автоматизация всегда положительно влияет на экономию средств.

По словам Харпера (Harper, 2003), “слово” умный дом “впервые было официально использовано еще в 1984 году Американской ассоциацией Домостроителей, хотя первые” проводные дома " были фактически построены любителями в начале 1960-х годов.” Первые умные дома естественным образом появились в США еще в 50-х годах прошлого века. В то время умные дома были действительно уникальными квартирами, оснащенными специальной электроникой, которая управляла многими вещами в доме, например, стиральными машинами, телевизорами, микроволновыми печами и т. д. Все эти приборы были объединены в один и управлялись с одной консоли, что давало человеку возможность управлять ими с помощью кнопок “отключить” и “включить”. Со временем стали появляться интеллектуальные здания, уже полностью оснащенные различной автоматикой, Объединенной в единую сеть. В это время развитие шло быстрыми темпами; исследователи и разработчики уделяли особое внимание не только комфорту, но и безопасности, экономии и ресурсам.

Средства, вложенные в разработку новых технологий для интеллектуальных зданий, были огромны, и люди верили, что это принесет существенную пользу в будущем. С 1978 года разработчикам удалось добиться управления электроприборами по обычным проводам с напряжением электричества 110В. Это был настоящий прорыв, позволивший в дальнейшем разработать и внедрить эту схему. Особое развитие началось в 90-е годы, когда появилось значительное количество различных детекторов и датчиков, без которых была невозможна даже Автоматизация технологических процессов.

Современный умный дом содержит множество инноваций, которые обеспечили полную безопасность и комфорт. Наличие всех этих разработок делает мечты реальностью: теперь люди не должны беспокоиться о своих домах, потому что они всегда контролируются оборудованием, которое не выходит из строя, работая годами без каких-либо проблем, даже когда в доме никого нет.

Еще несколько десятилетий назад, говоря “умный дом”, люди часто имели в виду сложную и дорогостоящую систему дистанционного управления освещением, отоплением и другими системами, но сейчас она стала гораздо шире. Существуют “умные " строительные материалы и приложения для iPhone, которые позволяют человеку отключать электроприборы на расстоянии (на случай, если человек забудет выключить утюг из розетки), а также роботы, которые могут делать уборку вместо человека. Вот самые известные технологии и материалы, которые изменили наш дом и то, как мы живем.

Управление Освещением

Проблема большого количества выключателей света в умных домах решается благодаря их высокой гибкости. Любой выключатель может быть перепрограммирован, так что он может быть использован для включения или выключения любого светового устройства или устройств в доме в зависимости от вашего выбора. Кроме того, существуют регистры для отдельных сценариев освещения для каждой группы световых устройств. Возможны легкие сценарии для чтения, уборки, работы на компьютере и т. д.

Иногда людям нужно одновременно включать или выключать несколько источников света, например, чтобы создать комфортную атмосферу для просмотра телевизора. В этом случае умный дом выключает все освещение в комнате, кроме аварийного освещения, и одновременно закрывает шторы. Если вы хотите включить или выключить свет в комнате, то “используйте iPad®, чтобы просто коснуться изображения фактического света в комнате, которым вы хотите управлять, и свет в комнате не только включится/выключится или потускнеет при нажатии, но и загорится на iPad, чтобы подтвердить команду” (Savant Systems, n.d.).

Для реализации сценариев освещения управление освещением в умном доме автоматизировано. Для этого существует несколько типов датчиков: датчик движения, датчик освещенности, датчик индикации положения двери и др. Например, когда человек входит в комнату-загорается свет. Напротив, когда комната пуста, свет выключается. Он не требует дополнительных усилий для того, чтобы включить свет, поэтому является очень удобным инструментом, особенно если кто-то занят обеими руками.

В ответ на движение в комнате умный дом одновременно оценивает количество естественного света. Как только яркость дневного света уменьшится, умный дом увеличит интенсивность света пропорционально дневному свету. Если в комнате достаточно солнечного света, свет будет автоматически выключен.

Тот же принцип работает в ответ на день недели, время суток или конкретное событие, например открытие/закрытие жалюзи, дверей и т. д. Если кто-то встанет ночью, чтобы проверить, как спит малыш, умная домашняя лампа автоматически отрегулирует необходимую интенсивность света, которой будет достаточно, чтобы увидеть предметы в комнате, и свет не будет причинять неприятности глазам.

В современном умном доме все источники света, включая уличные фонари и RGB-фоновый свет, могут управляться дистанционно с помощью пульта дистанционного управления или одной панели управления. Умный дом способен защитить себя во время отсутствия хозяина. Он может имитировать присутствие человека в доме, периодически включая и выключая свет в разных комнатах, создавая шум и другие эффекты присутствия людей.

На мой взгляд, эта технология очень удобна. Сидя в кресле и смотря телевизор, можно легко включить или выключить свет в гараже, прихожей или в любой другой части дома, нажав несколько кнопок на панели управления. Более того, можно управлять светом в умном доме из любой точки земного шара.

Управление приборами

Бытовая техника призвана обеспечить людям комфортное существование. Однако за последнее десятилетие практически в каждом доме накопилось столько бытовой техники, что сегодня возникает новая проблема: как контролировать их работу. Умный дом сам управляет работой всей бытовой техники.

Чтобы убедиться, что такие электроприборы в доме, как телевизор, утюг, холодильник, посудомоечная машина, стиральная машина, электронагреватель и т. д. подчинены одной или двум кнопкам на панели управления, все розетки соединены в единую сеть и управляются умным домом. Это избавит владельца от привычного беспокойства: "выключил ли я утюг, выходя из дома?”, “оставил ли я включенной духовку?" или " хорошо ли работает стиральная машина во время моего отсутствия?”

Теперь с помощью одного нажатия кнопки на панели управления можно включить или отключить устройство, которое он или она хочет. Важно, что это можно сделать, даже если человек находится вдали от дома с помощью мобильного телефона. Если он / она сомневается, выключили ли вы утюг сегодня перед уходом, просто отключите розетку, в которую был включен утюг, с помощью мобильного телефона. При необходимости умный дом может прекратить энергоснабжение всех устройств, за исключением тех групп потребителей электроэнергии, которые имеют решающее значение для функционирования системы. Дистанционное управление позволяет людям программировать работу приборов так, чтобы они включались или выключались в соответствии с определенным сценарием или заранее заданным расписанием. Так, если в доме есть наружная лампа, которая подключена, можно запрограммировать ее работу в зависимости от времени суток.

Я почти уверен, что дистанционное управление чрезвычайно полезно. Если родители, например, не хотят, чтобы их ребенок смотрел телевизор после 21:00, они могут настроить систему так, чтобы отключить питание телевизора в 21:00. Находясь на работе, можно проверить, все ли приборы выключены после того, как ребенок пойдет в школу. В результате люди не только чувствуют себя в безопасности, но и экономят энергию.

Климат-Контроль

Создание необходимого микроклимата в помещении достигается слаженной работой целого ряда приборов. Это могут быть электрические и газовые котлы, радиаторы отопления, “теплые” полы, кондиционеры, увлажнители воздуха или системы вентиляции. В умном доме климат-контроль осуществляется с помощью мобильного телефона, персонального компьютера или одной панели управления. Для создания персонального микроклимата в каждой комнате достаточно нескольких кликов. Автоматический климат-контроль и управление. Микроклимат в помещении полностью зависит от источника тепла. Это могут быть радиаторы, фанкойлы, конвертеры, теплые полы или кондиционеры.

Умный дом может выбрать наиболее экономичный источник тепла для любого времени суток. Умный дом называют умным потому, что он, например, не позволит включать радиаторы, когда работает кондиционер. Наличие специальных датчиков температуры позволяет ему реагировать на изменение погодных условий снаружи. В теплую погоду умный дом отключает “лишнее " отопление, тем самым экономя потребление электроэнергии. Когда на улице идет дождь или снег, умный дом сообщит владельцу об открытой балконной двери или окне и при необходимости самостоятельно включит систему таяния снега.

Сценарии климат-контроля

Можно легко использовать панель управления или мобильный телефон, чтобы установить конкретный сценарий отопления дома. Температуру в доме можно регулировать в зависимости от дня недели или времени суток. "С вашего Apple iPad планировщик ОВКВ Savant позволяет пользователям быстро создавать свои собственные климатические графики, основанные на времени суток, месяце года и годовом исчислении, включая смену сезона, температуру и влажность” (Savant Systems, n.d.). например, с понедельника по пятницу, в дневное время, когда дом не занят, комнаты будут снабжаться экономичным отоплением. А в те дни, когда человек находится дома днем, температура будет соответствовать нужной норме.

Кондиционирование

Умный дом может добиться более эффективного использования таких распространенных устройств в доме, как кондиционер. Таким образом, если температура в помещении низкая, то кондиционеры можно использовать в качестве обогревателей. С другой стороны, благодаря специальным датчикам, умный дом сам по себе достаточно умен, чтобы выключить кондиционер, когда окна открыты.

С помощью мобильного телефона можно управлять кондиционером дома, находясь в офисе или в автомобиле. Например, в жаркий полдень можно включить кондиционер, и он охладит квартиру до прихода человека.

Вентиляция

Умный дом имеет специальную систему вентиляции, которая не только приносит свежий воздух, но и следит за тем, чтобы он был чистым. Вентиляция контролируется либо по расписанию, либо в зависимости от конкретного события. В первом случае вентиляция включается / выключается в нужное время суток. Например, перед сном воздух в спальне автоматически проветривается. Во втором случае вентиляция может работать на конкретное событие: специальные датчики будут следить за “качеством” воздуха и количеством CO2 в нем. Я думаю, что это очень полезно, особенно если в доме много людей, потому что датчик реагирует на увеличение концентрации углекислого газа и вентиляционная система начнет работать активнее. И наоборот-если дом не переполнен, система будет работать в режиме энергосбережения.

Мультирум

Мультирум-это система, которая берет видео и аудио из любого источника в доме-телевизора, стерео, DVD, ТВ-тюнера, Blu-ray или компьютера и распределяет их по всему дому. Из любой комнаты можно смотреть видео, слушать любимые песни, независимо от того, где находится источник. И все это можно контролировать с помощью удобной сенсорной панели. Нет необходимости загромождать дом всевозможными проводами или динамиками, так как все оборудование компактно собрано в одном месте. Это может быть, например, домашний кинотеатр или другое удобное для человека помещение. Вот как это реализовано в системе Savant multiroom: "любой iPhone или iPod touch становится активным медиаплеером в аудиосистеме всего дома вашего умного дома. Просто подключите свой iPhone или iPod touch гостя к док-станции Savant Media, и медиаконтент, загруженный на каждое устройство, может быть распространен в любую комнату” (Savant Systems, n.d.).

Умный дом-это настоящая музыкальная шкатулка. Люди могут создать уникальную музыкальную аранжировку в каждой комнате, наполняя свой дом оригинальностью и умиротворяющей атмосферой. И все это благодаря мультируму. Утром люди будут просыпаться под любимую мелодию, которая будет сопровождать их в ванную и гардероб, а кухня станет местом, где они будут смотреть новости по телевизору. Это зависит от людей, чтобы решить, что играть, контролировать громкость и в какое время.

Домашний кинотеатр можно встретить практически во всех современных домах. А в умном доме театральная система превращается в профессиональное кино. Все, что нужно человеку, - это удобно устроиться в любимом кресле. Мультирум позаботится о том, чтобы домашний кинотеатр был по-настоящему запоминающимся. Мультирум выводит видео на любой экран в доме. Например, человек решает посмотреть фильм в гостиной, но в конце концов он устал и решил пойти в спальню. Этот человек может отправить видео на экран, который находится в спальне, и, лежа в удобной кровати, может продолжать смотреть фильм.

Благодаря мультикомнатности, умный дом позволяет легко установить домофон между комнатами, так что можно позвонить туда, куда он хочет, только нажав одну кнопку панели. Кроме того, можно установить специальный режим радионяни, который дает возможность слышать все, что происходит в доме.

Умный Контроллер

Умный дом постоянно контролирует потребление газа, электричества, воды, тепла и т.д. Все эти данные фиксируются специальными датчиками и передаются в систему управления, где создается полная картина потребления ресурсов за выбранный период. Результат можно увидеть на любом экране, имеющемся в доме. Также можно увидеть потребление энергии отдельными устройствами или группой приборов по отдельности. Система отображает не только” сухие " цифры, но и статистику потребления в виде графиков, таблиц, диаграмм и т.д. Таким образом, можно эффективно использовать все ресурсы “умного” дома и экономить деньги его обитателей.

Если владелец хочет знать, какая из подсистем дома использовалась и сколько ресурсов было израсходовано в пятницу, какова была температура в доме или уровень влажности и т. д., то человек должен выбрать дату на панели, выбрать нужное устройство или подсистему и посмотреть статистику. Человек может анализировать работу любого оборудования в домашних условиях и при необходимости корректировать настройки и количество потребляемых ресурсов. В базе данных хранится информация о работе всех без исключения членов умного дома. Все очень просто и удобно!

Куда уходят деньги?

Этот вопрос не беспокоит владельцев умных домов, потому что благодаря такому скрупулезному мониторингу потребления всех ресурсов (воды, газа и электричества) они знают точный ответ. Они легко могут дать задание системе регулировать потребление различными устройствами, если они "съедают" слишком много энергии.

Оплачивайте счета не выходя из дома

Умные дома могут самостоятельно, без помощи своих владельцев, формировать счета за газ, электричество или воду и оперативно оплачивать такие услуги, как газ, электричество, вода или интернет. Что касается меня, то эта технология похожа на третью руку, потому что она может полностью контролировать счета за дом и оплачивать их. Более того, он пытается сделать это с наименьшими затратами. Однако важно периодически просматривать статистику потребления на панели управления, чтобы убедиться, что все работает гладко, не тратя лишних ресурсов.

Безопасность

Безопасность занимает особое место в структуре интеллектуальной системы домашней безопасности. Его работа ведется в двух основных направлениях. Первый обеспечивает безопасную работу всех систем дома, а второй выполняет охранные функции.

В результате система безопасности защитит дом от проникновения нежелательных лиц, проконтролирует правильную работу систем газо-и водоснабжения, а также будет держать двери и окна под контролем. В случае чрезвычайной ситуации умный дом информирует владельца, где бы он ни находился. По словам Роблеса и Кима (Robles and Kim, 2010), “если человек испытывает трудности с эффективным перемещением, он часто вынужден зависеть от других людей в уходе. Умная домашняя система безопасности позволяет домовладельцу удаленно просматривать посетителей на камеру и разговаривать с ними через микрофон и динамики.”

Защита от протечек воды и бытового газа. Выход из строя элементов системы водоснабжения не так разрушителен, как, например, пожар, но он может привести к бытовой катастрофе. Чтобы предотвратить печальные последствия утечки воды, умный дом использует специальные датчики.

Датчики воды устанавливаются в тех местах, где вероятность возникновения протечек наиболее высока, чаще всего под ванной или стиральной машиной. Если пол мокрый, датчики подадут сигнал на клапаны, которые предотвратят подачу воды в систему, тем самым предотвратив затопление помещения. В этот же момент умный дом отправит владельцу сообщение, предупреждающее об аварии.

По словам Эль-Басиони, Эль-Кадера и Фахрелдина (2013), “детекторы дыма и газовые детекторы будут использоваться для измерения требуемого типа концентрации газа и предупреждать о том, что после такого же поведения датчиков движения окон, кроме того, они помогут домашней вентиляции в качестве быстрой контрмеры через запуск электрического воздушного колпака.” Таким образом, интеллектуальная система домашней безопасности не только контролирует работу всех систем, но и реагирует на чрезвычайные ситуации, уведомляя при этом владельцев.

Система Безопасности Дома

Часто бывает так, что человеку нужно надолго оставить дом без присмотра. Например, если он или она уехали в командировку или в отпуск, умный дом был бы полезен.

Имитация присутствия. Умный дом позволяет людям имитировать свое присутствие дома. Существует много способов подражания; они различаются по интенсивности и частоте. Согласно сценариям, разработанным владельцем, свет может периодически выключаться или включаться, а умный дом может включать мягкую музыку или какой-то голос. В некоторых сценариях могут быть представлены даже звуки бегущей воды, свист чайника и другие свидетельства присутствия человека в доме.

Особенности безопасности

Дом оснащен группой датчиков. Согласно Laberg, Aspelund и Thygesen (2005), " датчики контролируют и измеряют активность в окружающей среде. Примерами могут служить датчики движения и тепла, датчики влажности, постельные коврики, термометры и детекторы дыма.”

Сигнал о проникновении неизвестного лица в здание позволит моментально передать охраняемый объект Службе безопасности и владельцу дома. Такие устройства хороши, если дом долго пустует.

Контроль за окнами и дверями

Одним из важных элементов интеллектуальных систем домашней безопасности являются магнитные контактные датчики закрывания / открывания окон и дверей. Если человек находится вдали от дома или ложится спать, система сообщит ему об открытой двери или неплотно закрытых окнах.

Если обитатель дома решит не закрывать окно, то датчик окна отключится, а датчики движения, установленные в комнате, будут переведены в режим пониженной чувствительности, чтобы избежать ложных срабатываний из-за колебаний штор. Каждый датчик можно настроить на необходимый уровень чувствительности так, чтобы он не реагировал, например, на малейшее колебание или домашних животных.

Хорошо организованная система интеллектуальной домашней безопасности-это не роскошь. Это способ предотвратить крайне неприятные ситуации в жизни. Это возможность жить спокойно, не вздрагивая от подозрительного шума и не боясь выходить из дома, отправляясь в отпуск или в длительную командировку.

Управление Умным Домом

Благодаря современному тачпадному управлению, умный дом - это интересный и увлекательный процесс, доставляющий массу удовольствия. Это так удобно и комфортно, когда дом полон систем и функций, которые могут удовлетворить все пожелания и требования жильца. И человек может управлять всем этим царством с помощью простых в использовании сенсорных панелей. Это сложная разработка с современным дизайном и практически безграничными возможностями. Панель содержит в себе буквально всю техническую структуру дома, и достаточно одного прикосновения, чтобы заставить работать любую систему или оборудование. С помощью панели можно легко управлять освещением в любом помещении дома и на придомовой территории, а также всеми бытовыми приборами, вентиляцией, климатом, в общем, всеми инженерными системами дома.

Панель имеет приятный, простой и интуитивно понятный интерфейс со схематическим изображением дома, на котором отмечены все устройства и доступные функции, а также их сценарии. Все это делает управление умным домом простым и удобным. Сенсорная панель является надежным помощником в управлении умным домом, а также коллекцией развлечений. Он заменяет музыкальный плеер, компьютер и игровую приставку.

На мой взгляд, умный дом не был бы таким “умным", если бы он не имел возможности управляться на расстоянии. Даже если людей нет дома, они все равно могут видеть, что происходит в их доме. Как же так? Очень просто: через мобильный телефон (смартфон). Важно установить приложение с точно таким же интерфейсом, как и сенсорная панель. Это позволяет иметь доступ ко всем функциям управления умным домом. Кроме того, управлять своим умным домом можно и с помощью обычного мобильного телефона через SMS. Я уверен, что нет никакой другой технологии, которая была бы проще в управлении.

Умный дом-это больше, чем просто еще один гаджет сегодняшнего прогресса. Это первая необходимость для современного человека. Люди проводят много времени в квартирах, поэтому им нужно быть максимально комфортными. Кроме того, они должны также включать в себя сохранение психического здоровья, так как в нынешнюю цифровую эпоху каждый человек испытывает давление потока информации, что может привести к дискомфорту, стрессу и даже болезни. Обработка этого потока и отбор только самой необходимой и интересной информации-задача информационных систем умного дома. Сегодня умные дома не могут этого сделать, но я искренне верю, что ученые обладают огромным потенциалом для решения этой проблемы.

С другой стороны, умный дом сохраняет физическое здоровье. Этому способствуют разнообразные системы климат-контроля, которые плавно, но безоговорочно создают оптимальную среду обитания в помещении. Те моменты человеческой жизни, которые сохраняются изо дня в день, превращаются в дополнительные годы жизни человека.