Умный дом

Под автоматизацией жилого комплекса подразумевается автоматизация работы оборудования, которым оснащен весь ЖК, в том числе: жилые корпуса, отдельные квартиры в них, открытые парковки и гаражи, а также ТЭП. На прилагаемой схеме показана структура управления инженерными системами ЖК из объединенной диспетчерской службы (ОДС).

Такая организация позволяет централизованно контролировать работу всех систем ЖК: для мест общего пользования (МОП) многоквартирного дома поддерживать заданные климатические параметры и уровень освещения; для прилегающей территории обеспечивать своевременное включение и отключение освещения и видеонаблюдение; контролировать доступ на территорию комплекса и управлять им. Благодаря наличию грамотно спроектированной и хорошо отлаженной системы автоматизации управляющая компания может эффективно предупреждать пожары, затопления и прочие аварийные ситуации, способные нанести вред имуществу собственника, и, соответственно, экономить бюджет на ремонт и возмещение ущерба.

Для собственников квартир и индивидуальных домов централизация управления и автоматизация работы бытовой техники, мультимедиа, климатических систем также представляет большой интерес — всю технику возможно объединить в единую сеть и управлять ею как в автоматическом режиме, так и корректировать работу, используя смартфон или голосовое управление. Уже сейчас имеется возможность оборудовать современную квартиру так, как в недалеком прошлом представлялось в фантастических фильмах.

Важно отметить, что в профессиональной среде понятие «умный дом» сейчас не используется, так как, с одной стороны, является устаревшим и ориентированным сугубо на массового потребителя, а с другой — не отражает сущности технологии. В большинстве случаев корректно использовать понятие системы домашней автоматизации, которая помогает экономить ресурсы управляющим компаниям и собственникам объектов. Системы автоматизации можно классифицировать по ряду основных признаков.

Все управляющие устройства (датчики движения, температуры, датчики протечки, выключатели, клавишные сенсоры, устройства управления климатом, панели управления и т.п.) связываются единой проводной информационной шиной, по которой идут сигналы-телеграммы управления исполнительным устройствами (кондиционеры, вентиляторы, конвекторы и т.п.). В качестве проводной информационной шины используются специальные кабели, а в отдельных случаях — обычная витая пара.

• Высокая надежность специализированной проводной шины.
• Высокая скорость отклика благодаря помехозащищенности правильно спроектированной проводной линии.
• Разнообразие управляющих элементов и более широкий функционал по сравнению с элементами беспроводной системы.
• Простая интеграция (по сравнению с беспроводными системами) с климатическим и мултирум оборудованием.
• Большой срок службы из-за отсутствия устройств с питанием от батареек, которые требуют регулярной замены.
• Выключатели являются слаботочными устройствами, а следовательно электро- и пожаробезопасными.

• В большинстве случаев требуется этап проектирования, на котором закладывается расположение выключателей, управляющих панелей и разрабатывается кабельная разводка.
• В случае неправильного монтажа или механического повреждения шины система не сможет корректно функционировать, и потребуется поиск и восстановление соединения.
• Достаточно большая кабельная система, сходящаяся в щите управления. Это, в том числе, влияет на выбор размера щита, в котором требуется предусмотреть место для удобной кабельной разводки.

Взаимодействие управляющих и исполнительных устройств осуществляется по радиоканалу.

• Монтаж устройств возможен в помещениях с уже готовой отделкой и классической топологией электропроводки, возможно использование накладных и встраиваемых устройств.
• Минимальное количество проводных линий.
• Не требуется предварительное проектирование, т.к. нет необходимости монтажа оборудования и кабельной проводки на стадии строительства, оборудование устанавливается по месту уже после отделки и прокладки всех коммуникаций.
• Сравнительно невысокая стоимость всей системы ввиду большого выбора оборудования, а также отсутствия затрат на проектирование и монтаж кабельной проводки.

• Беспроводные системы чувствительны к качеству радиосвязи, на которое могут негативно влиять наводки от другого беспроводного оборудования. Также наличие преград на пути сигнала (например, стен и межкомнатных перегородок) может заметно его ослабить.
• Зависимость работоспособности оборудования от заряда элементов питания.
• Из-за скромного функционала беспроводных приборов сложно создать надежную полнофункциональную систему.
• Возможность внешнего воздействия на работу системы, что может привести к выходу оборудования из строя.
• Частота работы беспроводных систем составляет 433 МГц и 868 МГц. Популярность частоты 433 МГц среди беспроводной техники, может привести к возникновению помех. Частота 868 МГц менее популярна, но есть сложности с регистрацией этой частоты в России.

Отличительная особенность централизованных систем автоматизации — это наличие контроллера, который осуществляет контроль каждого устройства системы и управляет всеми исполнительными устройствами. Так как контроллер один, и как правило, допускает свободное программирование, то такие системы удобны для реализации сложных сценариев (например, с привлечением датчиков из разных зон ответственности для создания сложных условий). Централизованные системы могут быть реализованы на базе проводных и беспроводных устройств.

• Единый интерфейс управления.
• Возможность создавать сложные сценарии, привязанные ко времени суток, состоянию жильца, температуре, лунному циклу и пр.
• Реализация сложных сценариев с вовлечением устройств из разных зон ответственности.
• Широкий перечень интегрируемого оборудования.

• Центральный контроллер — высокотехнологичное устройство и его стоимость, как и стоимость его программирования, достаточно высока.
• Централизация таит в себе недостаток: при поломке контроллера (хотя контроллеры, как правило, очень надежны) нарушается функционирование системы в целом.

Основной принцип, как следует из названия, – это децентрализация обработки данных. В такой архитектуре все исполнительные устройства имеют свой логический блок (контроллер), в который и «прошивается» исполняемая программа. Каждое такое устройство может быть связано с одним или несколькими источниками (датчиками, выключателями, панелями и т.п.), на основании состояния которых выполняется тот или иной сценарий, характерный только для этого исполнительного устройства.

• Независимость исполнительных устройств друг от друга: разные линии питания, разные контроллеры с энергонезависимым запоминающим устройством, разные устройства-истоники. Все перечисленное обеспечивает общую устойчивость системы: при выходе из строй одной из подсистем остальные продолжают работать штатно.
• Распределенные системы достаточно популярны, следовательно сложностей с их созданием и обслуживанием не возникает. Также на ранке представлен значительный выбор панелей управления к таким системам как по функциональным возможностям, так и внешнему оформлению.

• В связи с тем, что каждое исполнительное устройство имеет свой программируемый логический блок и свой набор датчиков, общая стоимость реализации такой системы бывает значительной как из-за высокой стоимости оборудования, так из-за необходимости индивидуального программирования.
• Недостаточная гибкость распределенной системы автоматизации, так как ее устройства, как правило, «заточены» производителями для определенного круга узких задач.

Это наиболее популярный вид. Он объединяет два типа систем, состоящих из одного или нескольких блоков центрального управления и децентрализованных подсистем.

• Максимально нивелирует недостатки централизованных (например, зависимость работоспособности всей системы от состояния основного контроллера) и распределенных систем (отсутствие общего интерфейса). Отладка каждой из подсистем существенно упрощается, а надежность повышается, поскольку основной контроллер отслеживает работоспособность каждого участка системы.

• После программирования каждой подсистемы необходимо совмещение всех подсистем в одну сеть, так как управление каждой из них возлагается на отдельный контроллер. Осуществить это может только хорошо подготовленный программист.

На рынке представлено огромное количество устройств, работающих на открытых коммуникационных протоколах (например, Modbus), на которых также функционирует и большинство промышленных контроллеров.

• Широкий выбор исполнительных устройств от различных производителей.
• Высокая конкуренция в этом сегменте подстегивает производителей к разработке все новых и более совершенных устройств.

• Относительно высокая стоимость устройств.
• Функционал конкретного устройства может быть существенного ограничен возможностями используемого протокола.

Существует большое количество закрытых проприетарных коммуникационных протоколов, которые разрабатываются производителями комплексных систем автоматизации.

• Часто более интересный функционал устройств из-за единого разработчика протокола и оборудования, поддерживающего этот протокол.

• Выбор устройств ограничен одним производителем и его партнерами из-за проприетарности выбранного протокола.

Продолжение материала в статье Умный дом: ОВиК.