«умный дом» своими руками. строим интеллектуальную цифровую систему в своей квартире (е. в. тесля, 2008)

Автоматизация системы отопления

Автоматизации подлежит, как электрическое, таки и централизованное (газовое) отопление. Умный дом своими руками реализовать достаточно сложно. Необходимы знания по электрике и физике. Стандартная отопительная система состоит из котла (газового, электрического, реже твердотопливного), трубопроводов — прямого и обратки. Оборудование подключается к датчикам, информация с которых будет считывать контроллер. Для подключения «умного» отопления понадобится:

• контроллер Arduino;
• модуль расширения Arduino;
• термопара, которая выполняет замер дымовых газов;
• блоки реле — 4 штуки (по 2 на активатор и насос);
• дисплей и переходники к нему;
• водяной термометр цифровой.

Собирается схема на основе вышеуказанных компонентов, готовая плата устанавливается в процессор компьютера. Описание, как собрать Arduino, можно наглядно посмотреть на видео. Для последующей сборки создается проект печатной платы в программе Fritzing, на нее в среде программы устанавливают нужные компоненты. Плата проходит тестирование на работоспособность с помощью ПО. Затем посредством среды разработки Arduino записывается программный код на собранный контроллер.

Код подбирается с учетом подключаемых модулей и возможностей умного дома. Одна схема способна реализовать несколько сложных решений по автоматизации отопления умного дома. Существует множество учебников, позволяющих запрограммировать самостоятельно нужные опции в модуле. Контроллер позволяет менять параметры системы на ходу посредством программирования. Система будет считывать показания датчиков и управлять работой котла.

Умный светильник HIPER IoT DL221

Светодиодный светильник не только экономит электричество, но и может сам выключиться согласно установленному таймеру. Удобно, если вы привыкли засыпать с книгой.

Можно регулировать температуру свечения и яркость, а гибкая ножка позволит повернуть светильник под любым углом и в любом направлении.

На подставке HIPER IoT DL221 есть сенсорные кнопки для ручного отключения и включения. Предусмотрен многопользовательский режим, когда несколько членов семьи могут настроить удобную яркость, а потом просто командовать Алисе: «включи лампу для Андрея», или «для папы».

Цена: 2 490 руб.

Умный ИК датчик HIPER IoT IR

Это универсальный пульт управления техникой, от телевизора до кондиционера. Нужно просто поставить его в зоне видимости устройства, которым нужно управлять, и настроить через приложение на смартфоне.

Это один из самых полезных компонентов умного дома, потому что этот датчик можно настроить на работу практически с любым устройством, которое может управляться через дистанционный пульт.

Включить воздухоочиститель, запустить робот-пылесос, включить телевизор и телевизионную приставку – всё это можно сделать нажатием одной кнопки в приложении, или голосовой командой Алисе.

Цена: 1 190 руб.

Подготовительные работы и пошаговая инструкция

Сложнее всего составить проект, учесть все нюансы и мелочи

Подготовительный этап является самым сложным. Он заключается в составлении грамотного проекта, где должны быть учтены все нюансы. После этого нужно закупить оборудование, материалы и инструменты.

Пошаговая инструкция по монтажу системы автоматизации дома:

1. Проведение разметки.
2. Установка приборов управления — двигателей, приводов, подъемников.
3. Монтаж элементов системы — пульта управления, датчиков, ламп, розеток, теплого пола, бытовой аппаратуры и техники.
4. Соединение установленного оборудования в единую сеть.

В заключение осуществляется поэтапная синхронизация узлов, проведение настройки, калибровки и испытание системы на всех режимах.

Без чего же наш умный дом не станет «полной чашей»?

Умный пульт

Это устройство, которое коннектится по Wi-Fi к вашей базовой системе и служит своего рода проводником между ней и различными элементами автоматизации дома — от умных лампочек до датчиков открытия/закрытия дверей.

Для управления всеми умными устройствами в доме достаточно купить и настроить универсальный ПДУ

Схема работы тут одинакова для всех пультов: контроллер по Wi-Fi соединяется с умной колонкой, а с прочими смарт-устройствами — через ИК-порт или также по Wi-Fi.

Для решения от Xiaomi контроллер поставляется в первоначальном комплекте, а для Google Home и Amazone Echo вполне подойдет любой универсальный пульт, например, Logitech Harmony Smart Control или любой аналог.

После того, как вы достали свой ПДУ из коробки и установили на смартфон программу для его настройки, его надо сконнектить с колонкой Google или Amazon, а если речь идет о Xiaomi, оставить как есть.

Умное освещение

В фильмах о будущем запоминаются эпизоды, когда герой входит в помещение, а там загорается свет. На самом деле, для этого достаточно вкрутить в потолочный светильник умную лампочку и установить на смартфон или планшет соответствующее приложение. Эти устройства проще всего страиваются в умную экосистему.

Умные лампы проще всего встроить в экосистему умного дома

Сегодня такие устройства предлагают многие производители, например, IKEA, Xiaomi, Prestogio, TP-Link, Redmond — в общем, практически все. Часто к лампочке прилагается и соответствующий пульт, но если подружить ее с универсальным ПДУ, свет будет работать от него.

Такие лампы умеют не только включаться и выключаться от кнопки, но и работать по определенному графику, например, зажигаться вечером, чтобы хозяин не приходил вечером в темный дом, а собака не выла в темноте, при установке датчика движения — включаться просто при входе человека в квартиру или же, если установлен датчик открытия/закрытия двери — при ее хлопке.

Такая лампа стоит сегодня на отечественном рынке от 1,5 до 5 тыс. рублей.

Умные датчики, замки и звонки

Без этих маленьких и в общем несложных устройств умный дом не заиграет всеми красками. Например, такой датчик влажности и температуры, устанавливаемый чаще всего в спальнях и детских. Чтобы слизистые оболочки и кожа человека хорошо себя чувствовали и справлялись со своими задачами, влажность воздуха должна быть не меньше 30-60%, а температура — не выше 23 градусов по Цельсию. Если параметры в квартире не соответствуют желаемым, то система управления умным домом включит увлажнитель и снизит температуру батарей отопления.

От потопа в квартире спасет датчик залива

Другим необходимым элементом умного дома является установка датчиков залива, задымления и газа

О важности этих мер говорить излишне, так же, как и о необходимости установки датчиков открытия дверей и окон, а также умных замков и звонков. В отличие от обычного, умный замок можно открыть удаленно, например, если к вам пришли гости, а вы все еще ходите по магазину со списком продуктов для вечеринки, или если после нее вы убежали на работу, забыв закрыть дверь

Умный звонок расскажет вам, кто был у вашей двери, пока вас не было дома

Умный звонок через сеть Wi-Fi транслирует изображение с вмонтированной в него камеры на спаренный с ним телефон, независимо от того, где вы находитесь.

Цены здесь самые различные в зависимости от страны-производителя и функционала и варьируются в диапазоне от 5 до 20 тыс. рублей. Датчики, к слову, стоят значительно дешевле.

Если говорить о других умных устройствах, то их сегодня столько, что писать об этом довольно сложно. Вы можете начать собирать свой инфраструктурный паззл, например, с чайника, затем плавно перейдя к другим элементам кухонной техники, если они вам нужны, или к мультимедийным гаджетам, например, подключив умный домашний кинотеатр. Тут выбор только за вами: решайте, что вам ближе, соотносите возможности вашего кошелька с рынком — и вперед, к умному будущему.

• Как настроить универсальный пульт к телевизору со смартфона?
• Google Home vs Amazon Echo

Фото: компании-производители

Подготовка к монтированию «умного дома»

Сама по себе система «умный дом» является достаточно сложной и требующей длительной организации. Процесс монтирования всех программ состоит из множества этапов, в которых принимают участие как непосредственный владелец дома, так и дизайнер помещения, и различные подрядные организации, занимающиеся ремонтными работами. Весь порядок действий организации системы можно разбить на несколько пунктов:

1. Подготовительный момент.
2. Монтаж умного дома.
3. Настройка системы на разнообразных программах.

Самый первым этапом при обустройстве системы является обращение владельца здания в специальные компании, которые занимаются созданием «умного дома». Перед тем, как заказывать объект, необходимо понимать, какие функции вы хотите включить в систему.  Подрядчики расскажут вам о всевозможных производителях системы и раскроют вам преимущества и недостатки каждого из них. Еще одним моментом, который следует обсудить на данном этапе, является установление сроков, в которые должны вложиться рабочие. Это поможет избежать проблемных ситуаций в будущем.
Далее составляется так называемое техническое задание

Здесь важно следить за работой фирмы, которая занимается настройкой системы. Ведь на этом этапе вы как заказчик можете внести необходимые коррективы в планировку

Этот этап является очень важным для дальнейшего функционирования системы. После него начинает готовиться вся необходимая документация по объекту и разрабатывается непосредственно сам проект. В него входят следующие составляющие:

1. Пояснительный лист, в котором описываются все системы и подсистемы.
2. План электропроводки.
3. Месторасположение устройства управления системой.
4. Подробное описание размещения технической составляющей в шкафах автоматики и т.д.

Именно теперь можно полностью просчитать полную стоимость настройки «умного дома». Она будет зависеть от того, какие функции вы включите в программу и какую площадь имеет помещение. Далее всё происходит практически без участия владельца дома. Компания подрядчиков, которая занимается установкой, должна будет заказать всё необходимое оборудование у своего поставщика и начать монтаж.

«Умный» водопровод

Задача умного дома — бесперебойная поставка холодной воды и управление горячей. Автономная система водообеспечения состоит из резервуара, в котором будет накапливаться и храниться вода, и насоса. Бак должен быть рассчитан на суточную норму. Насос закачивает воду из источника, набираться она может в емкость самотеком. Чтобы не было переливов, устанавливают запорные клапаны. Когда количество воды достигнет в баке нужного уровня, залив воды в него прекратится.

Вода из хранилища перекачивается по трубам насосной станцией. Когда открывается кран, давление внутри труб снижается, установка начинает работать. Когда кран закрыт, давление, наоборот, повышается, станция отключается. На водопровод устанавливают фильтры глубокой очистки, на канализацию — многоступенчатые, которые позволяют стоки использовать вновь, например, для полива.

Горячее водоснабжение реализуется с использованием солнечных батарей. Вода нагревается и накапливается в специальном резервуаре. Бак оснащают качественной теплоизоляцией для предотвращения быстрого остывания. В комплект к такому подогреву устанавливают газовое или электрическое оборудование для нагрева воды. Водонагреватель включают, когда нагрев солнечной батареей неэффективен либо исчерпан запас горячей воды. Такая реализация «умного» водопровода позволяет экономить затраты на ее подогрев.

«Умный» полив эффективен на больших участках. Он позволяет снизить затраты и сэкономить время на выполнение орошения. Насосы по команде, отосланной с компьютера, начинают подавать воду по системе трубопроводов. Распрыскивание воды может быть организовано по кругу либо точечно. Все зависит от конструкции установленных форсунок. Они скрываются в зелени растений либо траве и начинают орошать при подаче воды. Система орошения программируется по зонам: одни поливают часто, другие — раз в день либо еженедельно.

В местах разветвления труб устанавливают электромагнитные клапаны, которые препятствуют подачу воды в чужую зону. Клапан открывается только при подаче команды с компьютера. Только тогда в этой зоне будет осуществлен полив. В местах, где требуется необильный полив, устанавливают капельную систему орошения. Здесь главная задача — рассчитать частоту полива так, чтобы растениям было достаточно воды и не было застоя. Накопительный бак устанавливают на возвышенности. Вода поступает по трубам самотеком и попадает в почву через механические дозаторы.

Как самостоятельно собрать «умный дом»

Чтобы собрать систему «умного дома» своими руками, рассмотрим схему, инструкцию с пошаговым описанием процесса сборки и фото-примерами.

Подготовительные мероприятия перед монтажом

Для начала нужно выполнить несколько подготовительных шагов:

1. Выбрать нужный тип системы, исходя из финансовых возможностей и технического оснащения.
2. Разработать проект, включающий детальный чертеж системы.
3. Осмотреть дом и оценить коммуникации на предмет возможности монтажа узлов и различных датчиков.
4. Выбрать удобное место для установки и расположения компонентов комплекса.

Нужно учесть, что некоторые системы требуют наличия компьютера, с помощью которого создается сайт дома, отображается схема системы, устанавливается требуемое ПО.

Схема комплекса

Чтобы определиться с точками установки того или иного компонента, способом их соединения, коммуникации и контроля, нужно разработать схему. Она позволяет понять, какая будет конфигурация, принцип работы устройства, а также выявить наиболее важные узлы системы. Как правило, оборудование состоит из следующих групп:

1. Датчики. Подают сигнал о возникших изменениях либо нарушениях.
2. Исполнительные устройства. Они непосредственно воздействуют на переключение, регулировку, изменение режима работы, коммуникации.
3. Устройства управления. Являются главной частью комплекса, которая контролирует, выполняет нужные программы и управляет функционированием системы.

Пошаговое устройство

Для самостоятельной сборки рекомендуется приобрести набор, который необходим для вашей квартиры или дома. Детальный монтаж приводится в инструкции к устройству, с которой нужно внимательно ознакомиться, чтобы избежать возможных ошибок.

Процесс установки сводится к подключению исполнительных модулей и датчиков к управляющему устройству и состоит из таких шагов:

1. Монтаж датчиков в выбранном месте.
2. Установка сервомоторов, кранов, переключателей, т.е. исполнительных устройств.
3. Подсоединение всех элементов к плате процессора через соответствующие разъемы.

По завершении сборки производят запуск и настройку системы.

Если придерживаться советов специалистов, то начинать следует с простых функций, не задавая программу со множеством режимов. Если в работе не будет никаких сбоев, можно тестировать более сложные функции.

Нюансы монтажа

В процессе установки «умного дома» необходимо учитывать ряд особенностей:

1. Устройства видеонаблюдения лучше располагать возле окон и дверей.
2. Индицирующие компоненты следует монтировать от пола в 20-30 см, что повышает эффективность функционала.
3. Немаловажным моментом является правильный подбор платы, что напрямую определяет функционирование всех модулей. В этом случае лучше обратиться к специалисту.
4. В качестве дополнения рекомендуется устанавливать круглосуточный мониторинг и системы, обеспечивающие связь с охранной службой для своевременного реагирования.
5. Монтаж элементов системы в квартире или доме следует начинать с помещений технического назначения.
6. Процессор располагают в центре относительно всех модулей.
7. Если издаваемые звуки слишком слабые, для усиления применяют дополнительные устройства.
8. Тестовый запуск после монтажа комплекса проводят в обязательном порядке.

Обустройство жилища «умным домом» доступно каждому, но своими руками собрать систему даже по описанию и схеме с фото пошаговых действий под силу лишь подготовленному человеку, который представляет принцип работы и особенности комплекса. Если нет понимания, как работает система, то лучше обратиться за помощью к специалистам. В случае неправильного монтажа, вместо желаемого комфорта возможны лишь серьезные последствия.

Умный дом своими руками

Быстрые ссылки на Aliexpress

• Xiaomi Gateway
• Sonoff Relay
• Broadlink

1

2

1

Пожалуй, каждый человек, который живет в частном доме задумывался об автоматизации некоторых вещей. К примеру открытие ворот при приезду домой, включение света с помощью смартфона или даже лучше, когда вы еще за 100 метров от дома, а дом уже в курсе что вы подъезжаете, открывает вам ворота и включает свет автоматически и включает чайник.

А что если к вышеперечисленному добавить автоматизацию отопления, регулировка тепла и влажности в помещениях, автоматизированная сигнализация, видео наблюдение, голосовые команды, удаленный доступ ко всем приборам. Это все и есть умный дом.

Какие есть варианты умного дома?

Начнем пожалуй с самого дорого. В каждой стране есть хоть одна, а то и несколько компаний, у которых есть готовое решение автоматизации дома.

Обычно такие компании предоставляют свое ПО и свое оборудование. К вам приезжают специализированные работники, все красиво монтируют и у вас все работает. Но к сожалению на данный момент, такую услугу может позволить себе далеко не каждый. К примеру в моей стране цены примерно следующие:

• 1500 Евро – Умное освещение включает в себя возможность управлять освещением с любого места, создавать сцены света, включить и выключить все.
• 2500 Евро – Умное освещение, климат-контроль, централизованное управление, которое позволяет управлять и контролировать всеми системами с мобильного телефона, планшета, iPad.
• 3500 Евро – Умное освещение, климат-контроль, централизованное управление, видео наблюдение. Включает в себя панель управления с многочисленными возможностями.

Как вы могли заметить, за сумму 3500 евро, мне могут сделать далеко не все, из того, что я перечислил сверху.

Дешевый вариант автоматизации дома

Обычно это устройства одной фирмы, которые формируют одно целое. К примеру: выключатели, розетки, лампочки и т.д подключаются к 1 устройству (мозгу) с помощью wi-fi и с помощью приложения на смартфоне вы подключаетесь к этому самому мозгу и дальше управляете своими устройствами.

Вот фирмы, которые предлагают свои товары для умного дома:

• Xiaomi – Mihome
• Apple – Homekit
• nooLite – Умный дом
• Sonoff
• Broadlink

Есть и другие, но суть понятна. Все что вам нужно, купить нужные вам устройства, вставить в розетку, скачать приложение и все, умный дом готов. Причем позволить себе такие устройства сможет почти каждый.

Умный дом своими руками

Пожалуй, это будет самым правильным вариантом. Дело в том, что аппетит приходит во время еды. Вот предположим из того, что я хочу сделать, в магазине не купишь. Ну или купишь, но только за баснословные деньги.

Дело в том, что я хочу регулировать работу котла удаленно, хочу видеть сколько осталось гранул в бункере, хочу сделать уникальную подсветку лестницы и т.д. И тут приходит на помощь такой софт как Majordomo

Majordomo

Majordomo – Это бесплатный софт, который делают люди для людей. Есть множество гайдов и главный форум на их сайте, где вы сможете найти и разобраться как настроить ваш будущий умный дом.

Чтобы работать с majordomo, вам не обязательно уметь программировать. Он реализован так, чтобы любой человек мог написать любой сценарий для своих нужд. К примеру: вы можете купить устройства освещения от xiaomi, выключатели от noolite, сделать самодельные датчики. Все это подключить к majordomo и уже с помощью него, управлять всеми устройствами с одного места.

В ближайшее время, я собираюсь сделать несколько интересных штук, которые должны облегчить и автоматизировать процессы в доме. Если интересно, жмите справа на кнопку, подписывайтесь на новости.

А пока можете почитать о том, Что такое ардуино? Это вам пригодиться, если собираетесь делать свои устройства для умного дома!

Простые удобства

Если же вы понимаете, что создавать такую систему у вас нет желания, необходимости или возможностей, то обратите внимание на отдельные элементы. Так, например, управляемый замок синхронизируется напрямую с вашим смартфоном. Подобрав нужное приложение, вы сможете не только открывать дверь одним нажатием пальца, но и высылать друзьям специальные приглашения

Они спокойно откроют дверь в указанный период с помощью сообщения, не отвлекая вас от готовки

Подобрав нужное приложение, вы сможете не только открывать дверь одним нажатием пальца, но и высылать друзьям специальные приглашения. Они спокойно откроют дверь в указанный период с помощью сообщения, не отвлекая вас от готовки.

Существуют и специальные «умные» лампы, также способные получать сообщения от вашего смартфона. Они не только долговечны, но и просты в управлении, однако, стоимость довольно высока.

Как обеспечить контроль отопления в системе «Умный дом»?

Если пытаться реализовать систему отопления «умный дом» своими руками, положительных эффектов вполне можно добиться даже не объединяя системы отопления под общим контролем компьютера.

На обогревающие элементы и узлы отопления можно установить контроллеры, связанные с температурными датчиками внутри помещения. После этого обогревательным приборам можно будет задать режим работы (порядок включения и выключения по времени или при достижении температурой определённой величины).

Минусы этого решения следующие:

• каждый такой прибор придётся настраивать отдельно;
• он не будет согласовывать свою работу с другими системами дома;
• каждая отдельная система не будет реагировать на изменение температуры извне, поскольку таких данных у неё просто нет.

Более эффективным решением является создание системы обогрева помещения под управлением единого контрольного блока, которому можно будет задавать общий режим работы (с учётом особенностей функционирования для каждой группы обогревательных приборов отдельно).

Как для простой, так и для объединённой системы отопления, удачным решением будет определить температурные зоны, задавая отдельные параметры отопления для каждой из них. Умный дом, отопление которого настроено подобным образом, будет обогревать сильнее жилые помещения, с меньшей активностью давать тепло гаражу, и следить за тем, чтобы не поднималась температура в винном погребе.

Погодозависимое управление отоплением

Важное звено системы «умный дом» — погодозаваисимый регулятор

Погодозависимый регулятор отопления – один из ключевых элементов для создания комфорта с помощью «умного дома». Внешний температурный датчик позволяет соотнести температуру снаружи помещения и внутреннюю, а затем по заданной кривой такого соотношения определить режим работы без вмешательства человека.

Погодозависимый регулятор отопления будет контролировать обогрев помещения, реагируя на изменения погоды снаружи: равномерно повышать температуру при похолодании, или же, прекратит обогрев, если на улице жарко.

Поскольку погодный регулятор отопления реагирует на внешнюю температуру, он может по заданной программе поддерживать тепло и не допускать перерасхода. Умное отопление загородного дома понизит температуру, когда обогревать помещения не нужно (если хозяева уехали).

Комплексное управление отоплением в системе «Умный дом»

Комплексный подход подразумевает управление отоплением в сочетании с контролем работы вентиляционной системы и системы водоснабжения. Это позволяет реализовать полноценное поддержание определённого климата в доме, с учётом влажности воздуха и показателями температуры в разных помещениях.

Вы можете задать различные сценарии работы всем подконтрольным «Умному дому» системам, и реализовать функцию оповещения, если какая-либо из подсистем выйдет из строя.

Кроме того, можно использовать мобильную связь, чтобы давать команду системе. Умное отопление загородного дома начнёт подготовку жилых помещений к приёму гостей по такому сигналу заранее.

Комплексное управление отоплением, вентиляцией, водоснабжением и электричеством в системе «Умный дом» в результате даёт экономию на энергоносителях и повышает энергоэффективность (кризис энергоресурсов диктует решения и в бытовом строительстве).