Популярные устройства для умного дома

Технологии умного дома

Иными словами эта технология представляет собой систему домашней автоматизации. Это набор электроприборов, которые способны самостоятельно принимать решения и осуществлять монотонные ежедневные домашние обязанности. В целом умные системы управления являются набором огромного количества технологий, которые можно совмещать исходя из потребностей жильцов дома. Площадь и число пользователей также влияют на выбор концепции Smart Home. Для частного дома актуальны умные автоматические ворота и двери, тогда как для отдельно взятой квартиры модули с микроконтроллерами встраиваются в мультиварки, осветительные и другие бытовые электроприборы.

Основными компонентами умного дома являются:

датчики, анализирующие условия окружающей среды;
хаб, или центральный контроллер, обрабатывающие данные и принимающие решения;
электроприборы, осуществляющие различные бытовые задачи.

Системы управления освещением

Освещение придомовой территории и жилого пространства включает комплекс механизмов и оборудования. Это позволяет выбирать любые режимы работы. Пользователю доступны следующие параметры: световое оповещение о событиях, программирование «световых сценариев» для выделения определенных предметов интерьера, и создание алгоритмов для чтения, приготовления обеда и прочих мероприятий. Переключение источников светового потока с энергосберегающих ламп на естественное освещение осуществляется посредством автоматизации штор, жалюзи или ставней.

Умные лампочки оснащены опцией изменения яркости в зависимости от условий окружающей среды. Также для экономии электроэнергии встроенные детекторы движения включают свет только в присутствии людей. Включать и отключать световые приборы можно и с помощью голосовых команд, принимаемых смартфоном.

Системы отопления вентиляции и кондиционирования

Создание комфортных условий обеспечивают радиаторы отопления и система кондиционирования, которые объединяются в единый комплекс умным домом. Для стабильной работы они работают независимо от прочих элементов Smart Home. Это позволяет в случае сбоев другого типа техники продолжать создавать идеальный микроклимат.

Встроенные микроконтроллеры позволяют системе умный дом:

понижать температуру до комфортной в летний период;
автоматически регулировать уровень влажности посредством увлажнителей, осушителей и ионизаторов;
обеспечивать подачу свежего потока воздуха через кондиционеры, фанкойлы и вентиляторов.

Системы безопасности

Защитить жильцов дома от злоумышленников, выхода из строя сантехники и прочих неблагоприятных ситуаций позволяют современные умные системы безопасности. К примеру, для автоматизации работы водопроводных систем, на них устанавливают современные запорные клапаны, которые перекрывают воду, когда все жильцы дома на работе или в отпуске, а также при обнаружении протечек. Это позволит сэкономить средства на ремонт помещения и на возмещение ущерба соседям этажом ниже. Умные замки автоматически откроют двери владельцу дома. Обнаружив задымленность, умный дом автоматически запустит систему дымоудаления и пожаротушения. Датчики открывания дверей или створок окон при несанкционированном доступе посторонних, вызовут охранные и прочие службы.

Системы наблюдения

Пользователь может контролировать все происходящее в доме с помощью видеодомофонов, камер и датчиков. На устройство может поступать постоянный видеопоток через интернет соединение либо периодические дистанционные уведомления.

Датчики

Функционирование системы умного дома выполняется за счёт команд, получаемых центральным контроллером от пользователя либо от датчиков. Встроенная программа управления передает технике сигналы для включения в определённое время согласно расписанию, или самостоятельно выбирает режим работы, полагаясь на показания датчиков.

К примеру, данные с термометра позволяют настраивать работу отопительной системы и кондиционирования. И также если датчики зафиксируют несанкционированную активность в доме, то умный дом распознает это как сигнал для запуска сигнализации или отправления уведомления охранной службе. В качестве датчиков устанавливаются индикаторы протечек, задымлённости, движения, и термостаты.

Умные розетки

Интеллектуальные розетки представляют собой наиболее простые элементы, которые управляются через wifi, gsm или Bluetooth соединение. Они позволяют контролировать использование бытовыми приборами электроэнергии дистанционно.

Готовые решения и сборка своими руками

Существуют уже готовые решения для системы умный дом в квартире. Это набор элементов от одной компании, собранные в комплект. Разберём наиболее популярные варианты.

Xiaomi smart home suite

В набор от Xiaomi прежде всего входит хаб. Он работает через Wi-Fi или Bluetooth. Существует несколько различных комплектов, но также можно отдельно докупать необходимые элементы. Компания предоставляет практически всё что понадобиться для обычного пользователя: камера, датчик влажности и температуры, умная лампа, датчик движения и универсальная кнопка. Средний стартовый комплект, стоит около 4 тыс. руб.

Google home

Главной особенностью устройства от компании Google, это хаб с голосовым управлением. При помощи виртуального помощника «Алиса» данное устройство работает на базе андроид системы, позволяя подключать и настраивать практически любые устройства работающие на андроиде. Google home выглядит как небольшая ваза и оснащён собственной колонкой и подключается через wi-fi. Стоимость данного устройства находится в районе 10 тыс. руб.

Ваши желания учтут и настроят всё так, как захотите

Технических препятствий немного. Техника, работающая с HomeKit, подключается в «умный» дом re:Store напрямую (так же поддерживается ряд устройств Samsung Smart Things).

Прочее подключается через Z-Wave, который обладает достаточной дальностью и скоростью передачи данных при минимальном энергопотреблении. Сегодня это наиболее распространенный протокол для создания «умных» пространств.

re:Store гарантирует, что все значимое оборудование в квартире будет объединено в общий контур управления, доступный прямо на экране смартфона, планшета или компьютера. Включая оповещение, тепло- и водоснабжение, климатические установки.

Если потребуется интеграция устройства, не умеющего работать с Z-Wave, подключат через специальный мост, хаб или контрольно-управляющее устройство иного типа. Заработает все, кроме дешёвой безымянной мелочи с AliExpress или eBay.

Оборудование для управления умным домом

В составе Smart Home может быть много инженерных систем. Вне зависимости от их количества в конструкции автокомплекса автоматизации домашних процессов входят 3 вида приборов:

Контроллеры – специальные администрирующие девайсы, которые объединяют все системные элементы в один комплекс, через которые люди управляют автоматизацией.
Датчики – считыватели данных из окружающей среды, которые могут также осуществлять замеры установленных параметров. Сигналы с датчиков перенаправляются на контроллеры, которые их обрабатывают и запускают действие конкретного сценария.
Актуаторы – это исполнительного типа девайсы, которые исполняют команды, поступающие с контроллеров. Основной список актуаторов: механического типа привод, выключатель, пожарная сирена, клапан блокировки на труде, и т.д.

Оборудование бывает, как проводное, так и беспроводное, вы можете выбрать любой вариант.

А теперь, подробнее об изготовителях умных гаджетов для дома.
Главные производители оборудования:

AMX, Crestron (США)
ABB, Gira (Германия)
Legrand, Schneider Electric (Франция)

Netatmo дверной звонок

Ещё одним ярким примером уместности смарт технологий в любых областях жизнедеятельности является разработка французской компании Netatmo. Это умный дверной звонок, который интегрирован в домашнюю систему безопасности и отлично взаимодействующий со смартфоном домовладельца.

Netatmo Smart Video Doorbell — высокотехнологичный гаджет со встроенными микрофоном, громкоговорителем, видеокамерой и картой microSD. Эти устройства умного дома дублируют звуковое оповещение о посетителе сигналом на смартфон, ведут видеозапись и позволяют владельцу жилья, общаться с гостем удалённо (находясь вне дома).

Крутость концепта в тщательной проработке деталей, изысканном дизайне и эффективном программном обеспечении. Легкость инсталляции, понятийное юзабилити и хорошая ценовая политика выдвигают французскую новацию в топ популярности и востребованности.

Умные лампы

Smart лампы — модный тренд мира home инноваций. Эти осветительные приборы курируют яркость, цвет, температуру и оттенок свечения. Энергосберегающие релизы минимизируют счета за электроэнергию, экономят финансы.

Эти устройства для дома переросли типовые рамки освещения: разработка компании Lifx «умный светодиодный артефакт с WiFi» давно стала эталоном, разорвала все шаблоны, возвела привычную лампочку в разряд высокотехнологичного чуда:

двадцать семь лет гарантированной работы;
совместимость с помощниками Alexa, Google Assistant и платформой Apple HomeKit;
отслеживание движения, автоматическое включение / отключение;
шестнадцать миллионов разнообразных оттенков уюта;
регулировка яркости, насыщенности, температуры света;
набор эффектов;
будильник с имитацией рассвета;
встроенный датчик задымления;
дистанционное управление посредством мобильного приложения.

Nommy — беспроводной роутер для путешественников

Smart идеология повсеместна: новации вторгаются даже на «обжитые» IT-пространства. Настоящий фурор на Kickstarter и Indiegogo произвёл smart access point, умный роутер Nommy (от жаргонизма nomad «кочевник»).

Портативное устройство позиционируется разработчиками как power bank, спутник путешественников, — опираясь на embedded-SIM (чип смартфона) позволяет автоматически подключаться к лояльным мобильным операторам в любой точке планеты, осуществлять качественную и бюджетную связь. Интеллектуальная hard & soft начинка позволяет умному гаджету самостоятельно подключаться к Всемирной сети в 150 странах (110 из них 4G), взаимодействовать с бесплатными точками WiFi (есть встроенная база логинов и паролей доступа библиотек, кафе, развлекательных и информационных центров).

На сегодняшний день Nommy (заточенный под смартфон совместимость) существует только в виде прототипа, но суммы собранные на площадках краудфандинга впечатляют и обнадеживают.

Уличная проводка

Электрика частного дома не заканчивается на нем, есть еще и участок, пара слов о том, что можно заложить.

От уличного электрического щитка со счетчиком, идет ввод кабеля в дом, вся уличная проводка управляется с домашнего щита.

1) ЛандшафтЯ вывел две линии: перед домом и за домом — это для питания всего ландшафтного освещения.

2) СептикСовременные автономные биологические станции питаются электричеством, нужно закладывать.

3) Калитка, воротаКабель на звонок, домофон, возможность открыть калитку из дома, и ворота.

4) БеседкаМожно было бы запитать и от ландшафта, но я сразу заложил трассу в предполагаемое место размещения беседки.

5) ХозблокВ поселке иногда отключается электричество, поэтому была заложена возможность подключения генератора, который находится в хозблоке, он будет построен в самой дальней точке участка.

6) Террасы Отдельные линии освещения, розетки, тут индивидуально.

7) Подсветка фасадаРазделил на 4 линии, по каждой стороне дома.

8) КамерыПо две витой пары на каждый угол дома. Питание по PoE, поэтому нужна только витая пара.

9) Греющий кабель на водостокиЯ не знаю, будет ли у меня система снеготаяния, но я запроектировал питание для нее. Купил и подключил датчик водостока OJ Electronics ETOR-55. После отделки, будет крайне затруднительно установить все это.

10) Подогрев крыльцаВывод питания под греющий кабель, вывод под датчик грунта.

11) Датчики движенияСразу надо предусмотреть, в каким местах будут датчики движения, у меня это над входной группой.

Что я собираюсь автоматизировать

ОсвещениеАбсолютно все источники света: основные, функциональные, декоративные. Тут все на релейных модулях WB-MR6C и диммерах (которых пока нет в продаже). Подключение кнопок непосредственно к модулям, позволит управлять светом, даже при выключенном контроллере. Очень легко добавлять проходные выключатели, такого понятия как бы и не будет. Еще один интересный момент: допустим у меня однокнопочный выключатель, который включает люстру, но потом у меня появляется торшер, которым я тоже хочу управлять, я смогу заменить однокнопочный на 2-3-4 кнопочный выключатель, так как в коробке, будут запасные жилы и для этого даже не придется отключать электричество:)

За нормальные деньги всё делают на топовом уровне

К счастью, в понимании специалистов re:Store «массовый» не означает «дешёвый». Основу умных пространств re:Store составляют популярные устройства именитых брендов: беспроводные системы Fibaro, EVE, Danfoss, Philio и проводные решения ABB, Gira, Chreston.

Эти элементы чаще можно встретить на Рублевке в автоматизированных домашних системах высшего класса для «сильных мира сего».

re:Store предлагает проверенные решения дешево в массовом порядке. Лучший путь к успеху.

Ещё один важный момент: инженеры re:Store готовы интегрировать в своё решение «под ключ» любую «умную» технику вне зависимости от бренда.

EyeSight Onecue: управление домашней электроникой при помощи жестов

Многих пользователей современных smart home утомляет засилье пультов ДУ. Управляющие модули smart tv, acoustic center, security, climate control, light sustem и многих других устройств и служб постоянно ломаются / пропадают, лишают владельцев покоя и сна.

Именно для разрешения этой сутолоки и тяготы компания eyeSight создала Onecue позволяющее управлять электроникой и умными вещами для дома посредством жестов. Onecue — оборудован адаптерами WiFi и Bluetooth, которые контролируют и координируют работу техники воспринимающей инфракрасные сигналы и беспроводные соединения. Гаджет адекватно интерпретирует жесты передаваемые при помощи ладони или отдельных пальцев. Первоначальная отладка взаимодействия производится посредством смартфона (есть хорошие приложения для Android и iOS платформ).

Дистанционный контроль над розетками

Умная розетка, с технической точки зрения, бывает двух типов:

Насадка-переходник между домашней сетью и подключаемым прибором. Вставляется в обычную розетку, а уже в неё – штепсель электробытового прибора. Плюсы такого решения, это мобильность: при необходимости смарт-насадку можно переключить к другой домашней розетке.
Встраиваемый вариант. Монтируется непосредственно на стену и подключается к питающей электропроводке. Преимущество стационарной смарт-розетки состоит в её незаметности в интерьере, в отличие от устройств-насадок.

Главная функция умных розеток – это размыкание и замыкание электросети в удалённом или автоматическом режиме. Допустим, уйдя из дома, вы не можете вспомнить, отключили ли вы утюг или электроплиту. Чтобы обезопасить своё жилище от возможного пожара, достаточно подать через смартфон или планшет команду на базовый модуль об отключении конкретной умной розетки.

После получения команды от пользователя, базовый модуль «умного дома» посредством беспроводной связи отключает смарт-розетку, обесточивая бытовой прибор. Кроме возможности удалённого отключения, устройства дистанционного контроля над розетками могут оснащаться таким дополнительным функционалом:

Отслеживание параметров сети в месте подключения электроприбора. Данные о напряжении и силе тока, температуре проводки, позволяют вовремя диагностировать вероятность короткого замыкания или перегрева электросети. При такой опасности сигнал отправляется на мобильное устройство пользователя, либо электронный мозг «умного дома» самостоятельно обесточивает розетку.
Включение и отключение прибора в соответствии с заданными временными параметрами. Для этого используется возможность программирования определённого сложного сценария через базовый модуль либо использование встроенного в смарт-розетку таймера.
Функция электросчётчика. Некоторые модели умных розеток способны подсчитывать количество потребляемой электроэнергии и передавать информацию на центральный модуль, а оттуда – на смартфон домовладельца.
Модели смарт-розеток, оснащаемые СИМ-картой способны самостоятельно, при помощи интернета, устанавливать связь с владельцем, передавая ему необходимую информацию.

Среди наиболее популярных моделей смарт-розеток на сегодня можно выделить следующие 5 :

Модель	Способ передачи данных	Число каналов	Максимальная мощность	Дальность приёма сигнала
Trust APA3-1500R	Радиосигнал	3	1,5 кВт	30м
Trust AGDR-3500	Радиосигнал	6	3,5 кВт	70м
Телеметрика Т-40	GSM	4	3,5 кВт	—
ELANG PowerControl	GSM	1	2,6 кВт	—
IQSocket Mobile	GSM	1	3,5 кВт	—

Производители и технические параметры

Beckhoff предлагает полную линейку продуктов для автоматизации — от датчиков до исполнительных механизмов, подключаемых к прибору распределенного ввода/вывода данных. Бекхоф также выпускает программное обеспечение TwinCAT и промышленные ПК для оборудования интеллектуальных систем обеспечения комфорта.
ABB — один из самых крупных и наиболее представленных на ранке производителей. ABB производит низковольтную электронику и номенклатура товаров этого бренда содержит тысячи наименований
Advantechв основном специализируется на видеонаблюдении.
Для интеллектуальных зданий у этого бренда есть вычислительные платформы, контроллеры с мощными процессорами и функциями энергосбережения, настольные и портативные устройства для управления.
AMX занимается интегрированным управлением. Для оборудования «умного дома» она проектирует, производит и устанавливает системы управления видео- и аудиотехникой, освещением, кондиционированием, отоплением и пр. Все компоненты без сбоев взаимодействуют с климатическими, охранно-пожарными и информационными системами других производителей.
Наибольшее распространение получили сенсорные настольные и врезные панели AMX и беспроводные пульты. Есть графический интерфейс и русская локализация.
Crestron — безопасное, эргономичное и удобное оборудование для управления умным домом. Предоставляются решения для управления освещением, сенсорные и кнопочные панели, пульты и настенные коробки, мощные и компактные контроллеры и мультирумы.
BTicino — это передовые технологии в области автоматизации, модульная конструкция, несколько уровней функциональности, возможность дооборудовать и модернизировать умный дом на свое усмотрение. Передача сигнала посредством витой пары. Разные варианты дизайна и множество серий элементов управления.

Все это дополняется открытым протоколом OpenWebNet, благодаря которому система интегрируется с компонентами от других производителей.

С названными брендами конкурируют Clipsal (Австралия), Extron (США), Gira, Merten, JUNG и Hager.

Особого внимания заслуживает производитель ELKO (Чехия), предлагающий высококачественные, но при этом доступные по цене реле, регуляторы, и приемники.

В ассортименте ELKO есть как отдельные модульные устройства, так и комплексные системы автоматизации.

Чего хотят пользователи

Над установкой Умного дома в основном задумываются люди, которые в ближайшее время будут делать ремонт, преимущественно в сегменте рынка нового жилья. На наш опрос откликнулись 120 пользователей из 700 всех пользователей нашей БД.

Отношение людей к «Умному дому»

51 человек хочет установить у себя «Умный дом», то есть они, что то знают о данном направлении и имеют уже собственное мнение на этот счет.
48 человек положительно относятся к этой идеи, но для них это сложно, а что сложно вызывает страх и неопределённость.
16 человек не интересуют подобные вещи.

Какой функционал необходим

Из графика выше можно сделать вывод, что людей интересует 3 вещи:

Управление климатом — это экономия и комфорт.
Безопасность — это уверенность, что у вас дома все в порядке, двери закрыты, вас или вы никого не топите.
Кнопка «Я ушел» и режимы, при активации которых в квартире везде выключается свет и определенные розетки, задается определённая температура помещений и другие параметры вашей квартиры.

Так, с базовыми функциями мы разобрались, конечно кто то скажет, что «Умный дом» это не просто управление климатом и светом, и будут правы, но без этих вещей тоже никуда, начнем с малого. Теперь вопрос цены, сколько же пользователь готов заплатить за такой функционал?

В статье далее я постараюсь объяснить откуда я взял такую цифру 1800 у.е…

Данные из графика:

10 человек готовы заплатить 1800 у.е. за «Умный дом».
30 человек возможно готовы заплатить 1800 у.е. за «Умный дом», но у данных пользователей есть сомнения и страхи.
63 человека не хотят платить 1800 у.е. за «Умный дом» .

Так почему же все хотят «Умный дом», но 60% отказались от 1800 у.е. решения «под ключ», вероятнее всего причина в следующем:

Дорого, хотя это стоимость нового iPhone 12, который через 2 года поменяешь. Хоть мы и проводили опрос среди людей, которые приобрели жилье в комфорт сегменте жилья, 800-1100 у.е./м2, я думаю, что для них нет особых проблем купить новый iPhone.
Люди не понимают ценность продукта.

Пять основных стандартов RF, Z-wave, Zigbee, WiFi и Bluetooth

Первый стандарт RF. Это не самый распространенный стандарт и при этом один из самых дешёвых. Например, вот китайские сенсорные выключатели RF стандарта.

Как видите очень дёшево. Плюсы и минусы на лицо. Дёшево, но мало, вдобавок ко всему этот стандарт не славится слишком большой скоростью. Он работает на частоте 433 мегагерц и если вам необходимо передать большое количество данных (например у вас стоит метеостанция), то для него существует отдельный подстандарт. Расширенный стандарт, который работает на частоте 868 МГц и как положено друг с другом эти стандарты не всегда совместимы.

А вот очень похожие на разговаривающие на частотах Z-wave.

Стандарт Z-wave. Один из самых распространённых на текущий момент. Один из его плюсов в том, что каждое устройство соединяется друг с другом и может принимать на себя роль коммутатора, не только принимая сигнал, но и предавая его дальше. В доме строится сеть. Если от контроллера слишком большое расстояние до конечного устройства и где-то посередине между ними есть устройство, то сигнал просто передается по цепочке. Не думаю что в России слишком большие дома и это такая распространенная проблема. Один из главных минусов это то, что для разных регионов используются разные частоты. Отдельно частота для России, отдельно для Европы, отдельно для Америки, отдельно для Индокитая. Естественно друг с другом они несовместимы. Еще одним значительным минусом является стоимость передатчиков. Устройства на этом протоколе дешевизной не отличаются.

Стандарт ZigBee. Достаточно узкоспециализированный. Используется в основном для автоматизации умных домов. Точно также как Z-wave строит сеть из устройств. Передатчик стоит дешевле чем Z-wave, но чуть дороже чем RF.

Не забудем про очень распространенный стандарты WiFi и Bluetooth. Но нужно быть внимательным покупая такие устройства. Дело в том что они не встраиваются в экосистему умного дома и работает просто как отдельное устройство. Управляется со смартфона по этим же протоколам (WiFi, Bluetooth). Как показывает поиск в интернете практически всегда можно найти решения, которые позволяют такие устройства прикрутить к своему дому, но мы говорим просто про стандарты, а сами стандарты открытые и позволяют точно так же стоить на них сеть.

Помимо этого есть инфракрасный сигнал. Он нужен, для того чтобы управлять не совсем умной бытовой техникой (например телевизором или кондиционером). Это уже подстандарты для мелких задач внутри сети, а не для построения самой сети.