Кондиционеры настенного типа
FTXS-K

Публикации

Умный дом: от простого – к сложному, от технологии – к комфорту

А. Гончаренко, инженер систем автоматизации компании «Диаком Групп»

Понятие «Умный дом» подразумевает в себе технологичность, стиль, простоту управления и комфорт. В этих заметках предлагаю поговорить о том, из каких элементов строятся современные системы Умного дома, и как эти технологии ведут нас к комфорту.

Самыми распространенными стандартами домашней автоматизации являются EIB (европейский стандарт) и LON (американский стандарт). Оба протокола построены по принципу . распределенного, или децентрализованного, интеллекта. В этих шинах нет центрального устройства, которое «думает» за всех. У каждого прибора системы есть своя программа, по которой он работает и общается с другими приборами.

Процесс воплощения в жизнь данной концепции напоминает организацию оркестра. Задача режиссера (проектанта) – правильно подобрать музыкантов (оборудование), дать каждому свои ноты (программу), рекомендации (настройки), рассадить в оркестровой яме и начать репетицию. И когда режисер добьётся слаженного и гармоничного звучания всего оркестра в целом – можно давать концерты. Каждый будет играть сам по себе, свою небольшую несложную партию. Но вместе – это будет великая музыка. И даже если один из музыкантов выйдет по нужде – оркестр будет продолжать играть и без него.

Централизованную же систему (где присутствует центральный контроллер) можно сравнить с магнитофоном, к которому подключено множество пультов управления и колонок. Магнитофон сломался – музыка закончилась... Давайте же посмотрим, каких «музыкантов» мы можем посадить в нашу оркестровую яму.

Все устройства, применяемые в умном доме, делятся на три типа: сенсоры, акторы и логические контроллеры.

Сенсор (от слова sense англ. – ощущать) – это устройство, которое дает в информационную шину данные об изменении каких-либо внешних условий.

Сенсоры – это такие же органы чувств в системе умного дома, как глаза и уши – органы чувств в организме человека.

Сенсором является, например, датчик движения. Он может посылать в шину данные об обнаружении движения, яркости освещения и т.д. Внутренняя программа датчиков движения позволяет очень тонко настраивать алгоритмы его работы и взаимодействия с шиной данных.

Клавишная панель с термостатом способна посылать в шину данные о нажатии клавиш, значения текущей температуры, команды на включение подогрева/охлаждения помещения и многое другое. Работой такой, казалось бы небольшой, панели управляет сложнейшая программа с огромным количеством настраиваемых параметров.

Также есть более простые сенсоры, например устройства, передающие в шину значение температуры от датчика, или устройства, определяющие замыкание типа «сухой контакт».

Для примера возьмём 4-канальный бинарный вход. Это устройство умеет различать, замкнуты или разомкнуты пары контактов, соответствующие его каналам. В зависимости от настроек внутренней программы, при замыкании, размыкании или удержании замыкания на канале устройство отправляет соответственную информацию в шину данных.

Наиболее часто бинарные входы применяются в паре с обычными выключателями. Так, при нажатии на клавишу выключателя, бинарный вход видит замыкание контактов и отправляет в шину команду на включение света.

Акторы (от слова act англ. – действовать) в свою очередь принимают из информационной сети данные, адресованные им, и в зависимости от того, какие данные получены, выполняют определенное действие. Если проводить аналогию, то акторы – это руки умного дома.

Самый распространенный тип актора – релейный коммутатор. Он в зависимости от внутренней программы и данных, принятых из шины, замыкает пары контактов 220 В. Таких пар (каналов) на коммутаторе может быть от 2 до 32. Они способны пропустить ток от 1 до 20 А каждый в зависимости от модели. Чаще всего релейные коммутаторы используются для включения света, но это поистине универсальные устройства, с их помощью можно включить любую нагрузку – от торшера в комнате до электроклапана на трубе водоснабжения (и тем самым перекрыть воду).

В качестве еще одного примера актора, используемого для управления освещением, можно назвать диммер. В зависимости от принятых из информационной шины данных и от настроек внутренней программы, он позволяет изменять яркость лампы накаливания, которая к нему подключена.

Акторы и сенсоры являются необходимыми и обязательными составляющими умного дома. Оно и понятно, ведь какое-то устройство должно дать в сеть информацию о необходимости действия, другое это действие должно выполнить. А базовые наборы логических параметризируемых функций дают некоторую гибкость и настраиваемость системы.

А что делать, когда базовой логики, зашитой в акторах и сенсорах, не хватает? Тут не обойтись без логического контроллера. Это отдельное устройство, которое становится «связным» между актором и сенсором для вычисления сложных логических операций.

Например, для того чтобы принять оптимальное решение об интенсивности обогрева помещения нам надо собрать кучу информации. Надо сравнить температуры в комнате и за окном, взять во внимание температуру теплоносителя в системе отопления, режим работы котла, присутствие людей в квартире, время суток и т.д. Логический контроллер собирает все эти данные, анализирует и дает команды акторам, которые и переключают фанкойл в помещении на нужную скорость и задают степень открытия клапанного радиатора. Количество алгоритмов, которые можно прописать на контроллере, ограничены только его внутренней памятью.

Также есть еще один тип устройств – это шлюзы. Применяются они для двустороннего обмена данными шины умного дома с инородными шинами передачи данных. Простейший пример – устройство для программирования и конфигурирования устройств умного дома – просто переправляет данные из шины, понятной для компьютера (это может быть USB, Ethernet, RS-232) в шину умного дома.

Еще пример – шлюз для систем кондиционирования: связывает информационную шину кондиционеров (например D3net), с общей шиной умного дома.

Вот из этих, казалось бы, совсем простых элементов и строятся большие, функциональные и надежные системы со значительным уровнем собственного интеллекта.