"Разумны дом": кіраўнік кантролер. "Разумны дом": складнікі элементы, прызначэнне, прынцып працы

Канцэпцыя ўладкавання «разумнай хаты» даўно перайшла з разраду фантастычных ў статус рэалізуюцца. У той ці іншай меры гэтая ідэя ўвасабляецца ў многіх прыватных катэджах і кватэрах, палягчаючы эксплуатацыю тэхнікай з боку карыстальнікаў. Зрэшты, на дадзеным этапе аб масавым распаўсюдзе гэтай ідэалогіі можна гаварыць з вялікімі агаворкамі, паколькі паўнавартаснае комплекснае прылада шматфункцыянальных сістэм кіравання каштуе нятанна і многімі уяўляецца вельмі складаным. Уласна, сэрцам такіх сістэм з'яўляецца кантролер «разумная хата», прысутнасць якога і адрознівае прынцыпы дадзенай ідэі ад звыклай электроннай аўтаматыкі.

Што ўяўляе сабой кіраўнік кантролер?

Любы кантролер з'яўляецца сродкам кіравання пэўнымі працэсамі і знаходзіцца ў звязку з аўтаматызаваным абсталяваннем. Ўладкаванне «разумнай хаты» мяркуе наяўнасць эксплуатаваных кампанентаў, якія могуць кантралявацца інтэлектуальнай сістэмай. Як раз яе і ўяўляе невялікі прыбор, у якім засяроджваюцца сродкі апрацоўкі ўваходных сігналаў ад інжынернага і бытавога абсталявання. На аснове паступае інфармацыі і будзе прымаць рашэнні кантролер. «Разумны дом» можа мець розны напаўненне эксплуатаванымі прыладамі. У прыватнасці, гэта могуць быць сігналізацыйнага сістэмы бяспекі, асвятляльнае абсталяванне, мультымедыя, інжынірынгавая камунальная інфраструктура і т. Д. У залежнасці ад колькасці аб'ектаў, якія падпарадкоўваюцца інтэлектуальнаму кіраванні, вызначаецца і праграма працы кантролера.

Важна адзначыць шматкампанентных функцыяналу такіх сродкаў кантролю. Галоўная іх задача арыентуецца на кіраванне вышэйназванай карыстацкай тэхнікай. Аднак, для падтрымання функцыі самога кантролера таксама адводзіцца частка яго рэсурсаў, не кажучы аб дапаможных модулях. Акрамя таго, асобная ўвага пры распрацоўцы такіх сістэм надаецца спосабам камунікацыі. Напрыклад, GSM-кантралёры для «разумнай хаты» абсталёўваюцца адмысловымі мадэмамі, якія перадаюць дадзеныя аб стане абслугоўваюцца кампанентаў непасрэдна карыстальніку праз сотавую сувязь. Калі ж гаворка ідзе аб кіраванні ахоўных комплексаў або інжынерных сістэм, то ў выпадку трывогі або аварыі кантролер можа праграмавацца на інфармаванне спецыяльных службаў. Прычым сістэма GSM з'яўляецца зусім не адзінай з тых, дзякуючы якім рэалізуецца аддаленая сувязь з уладальнікам дома.

Складовыя часткі кантролера

Базавы набор функцыянальных кампанентаў ўключае цэнтральны кіраўнік шафа, дадатковую панэль кантролю, серверны кампутар, камутатары і мадэмы. На выпадак спынення падачы электраэнергіі таксама прадугледжваецца крыніца бесперабойнага харчавання, але часцей за ўсё ён разлічваецца на кароткачасовае адключэнне, таму ў пастаянным рэжыме эксплуатацыі спадзявацца на яго не варта. Цэнтральны шафа, у сваю чаргу, утрымлівае лічыльнік энергіі, ўводны аўтаматычны выключальнік, аператарскую панэль, сілавыя контакторы і праграмуемы блок кантролера. Часам ужываюцца таксама выключальнікі ліній харчавання, модулі ўводу-вываду, электрамагнітныя рэле, згаданы GSM-мадэм і т. Д. Пры гэтым набор можа мець і зрэзалі колькасць кампанентаў - у залежнасці ад таго, якія задачы выконвае кантролер.

«Разумны дом» на базе невялікага катэджа, да прыкладу, можа не мець модуляў ўводу-вываду, калі ў блок кіравання першапачаткова закладзена аптымальная праграма работы. Таксама скарачэнне колькасці функцыянальных адзінак можа быць абумоўлена імкненнем да аптымізацыі рэсурсаў, патрэбных для падтрымання працы комплексу. І гэта не кажучы аб спрашчэнні сістэмы з мэтай забеспячэння карыстацкай эрганомікі ў працэсе эксплуатацыі.

Цяпер каштуе разгледзець склад дадатковага шафы. Як правіла, у яго ўключаюць або дублюючыя рэзервовыя сістэмы, якія ўжо прысутнічаюць у складзе асноўнага шафы, ці ж дапаможныя сродкі камунікацыі, а таксама сістэмы бяспекі. Гэта значыць яго інтэграцыя ў сістэму павышае надзейнасць функцый, якія рэалізуе асноўны кантролер «разумная хата». Абсталяванне ў гэтым сегменце, да прыкладу, можа быць прадстаўлена сродкамі сеткавай лакальнай камунікацыі, ўзмацняльнікамі і тым жа блокам бесперабойнага энергазабеспячэння.

Якія задачы выконвае кантролер?

Спектр задач, якія можа выконваць кантролер, вельмі шырокі і вызначаецца толькі жаданнем карыстальніка, даводзіў да ладу свой дом. Вядома, гэта ў першую чаргу ставіцца да кіравання тратэхнікай і кампанентамі інжынірынгу. Сама ідэя «разумных дамоў» некалі была папулярная ў сувязі з імкненнем спажыўца з максімальнай выгодай карыстацца сістэмамі асвятлення. Сучасныя кантралёры дазваляюць кіраваць дыстанцыйна і ў аўтаматычным рэжыме хатнім і вулічным асвятленнем, а таксама электрасілкаваннем ў цэлым. Ужо ў базавых камплектацыях кантролеры для сістэмы «разумная хата» арыентуюцца і на рэгуляцыю электрасілкавання для газавага абсталявання, халадзільнікаў, бойлераў, вентыляцыйных сістэм і т. Д.

Пры гэтым незалежныя каналы кіравання могуць праграмавацца ў асобным парадку. Гэта тычыцца найбольш адказных аб'ектаў. Напрыклад, для кантролю «цёплай падлогі» часцяком прадугледжваюць лінію складанага четырехзонный кіравання ў некалькіх памяшканнях. Гэта ж можна сказаць аб ахоўнай інфраструктуры, якую звычайна абслугоўваюць GSM-кантралёры для «разумнай хаты» з магчымасцю адпраўкі SMS-паведамленняў карыстачу і на пульты службаў бяспекі. Прычым абвестка можа паралельна вырабляцца і па каналах бесправадных модуляў камунікацыі на базе інтэрнэт-злучэння.

Прынцып працы прылады

Агульная канцэпцыя сістэм інтэлектуальнага кіравання грунтуецца на стварэнні аўтаматызаванага кантролю. Гэта значыць комплекс першапачаткова наладжваецца на самастойнае кіраванне мэтавымі кампанентамі «разумнай хаты». Тут важна адзначыць, што менавіта маецца на ўвазе пад такой кіраваннем. Гэта можа быць налада тэмпературы катла, «цёплай падлогі», уключэнне ці выключэнне свяцілень, рэгуляванне параметраў працы аўдыё- і відэатэхнікі і т. Д. Пры гэтым кантралёры кіравання "разумным домам» могуць працаваць, то ёсць прымаць рашэнні і на аснове загадзя закладзенай праграмы , і на базе зваротнай сувязі ад таго ж абсталявання. У першым выпадку карыстальнік ўводзіць пэўныя параметры функцыянавання з указаннем лагічных ланцужкоў. Класічны прыклад - ўстаноўка вулічнага асвятлення на працу ў вызначаныя гадзіны ўначы і поўнае адключэнне днём.

У выпадку апрацоўкі сігналаў зваротнай сувязі кантролер дзейнічае таксама па першапачаткова закладзенай праграме, але рашэнні прымаюцца на аснове дадзеных, якія могуць мяняцца ў залежнасці ад бягучага стану што абслугоўваецца тэхнікі. Напрыклад, бойлер павінен назапашваць ваду пры пэўным ціску ў сістэме водазабеспячэння. Ад манометра, усталяванага на лініі падачы вады, паступае сігнал з тым ці іншымі сведчаннямі і на іх аснове сістэма дае ўжо зваротную каманду электроніцы бойлера. Іншае пытанне, наколькі карысная для карыстача будзе каманда, якую аддаў кантролер. «Разумны дом» з'яўляецца інтэлектуальнай сістэмай, але і яна можа не апраўдаць чаканняў, калі ўладальнік няслушна пралічыў рэжым функцыянавання ў тых ці іншых сітуацыях.

Кантролер «Авен»

У якасці базавага рашэння кампанія прапануе кантролер мадыфікацыі ПЛК100, да асаблівасцяў якога можна аднесці ўжыванне пратаколу Modbus для арганізацыі каналаў абмену інфармацыяй. Сістэма разлічана на абслугоўванне прыватных жылых дамоў з двума паверхамі, вулічным асвятленнем, падлогавым абаграваннем, сігналізацыяй і т. Д. Асноўным элементам комплексу выступае лагічны кантролер, звязаны з аператарскай панэллю і прыладамі ўводу-высновы па інтэрфейс RS-485. Гэта значыць «разумная хата» на кантролеры «Авен» гэтай версіі можа праграмавацца самім уладальнікам пры ягоным жаданьні. Сістэмы ўводу-высновы прадстаўлены аналагавым модулем МВА8 і камутуюцца прыладамі ад вытворцы INSYTE.

Галоўнае меню аператара мае 6 блокаў кіравання, кожны з якіх бярэ на сябе адзін з падначаленых сегментаў. У прыватнасці, гэта энергазабеспячэнне, сістэма падлогавыя абагрэву, асвятляльнае абсталяванне, сродкі кантролю тэмпературы ў розных частках дома, дыспетчарызацыі і падзейны часопіс. Важна адзначыць, што гэта той жа GSM-кантролер для кіравання "разумным домам», з дапамогай якога можа вырабляцца адпраўка SMS. Абвестка ў дадзеным выпадку будзе выконвацца пры аварыі ў лініі энергазабеспячэння вулічнага асвятлення, пры непаладках у сілкавальнай контуры і т. Д.

кантролер Vera

Сёння на рынку даступна велізарная колькасць розных кантролераў, але спецыялісты рэкамендуюць звяртацца да прадукцыі вытворцаў, якія маюць вялікі досвед працы ў дадзеным сегменце. І ў гэтых адносінах мадэлі сямейства Vera маюць велізарны запас даверу, паколькі кампанія існуе на рынку шмат гадоў. Адным з найноўшых рашэнняў з'яўляецца комплекс VeraEdge. Да адметных рысах гэтай сістэмы адносіцца кампактнасць, высокая прадукцыйнасць і эрганоміка. Прычым распрацоўка вылучаецца нават на фоне астатніх прадстаўнікоў лінейкі Vera. Кантролер «разумнай хаты» ў гэтым выкананні прывабны і тэхналагічнай начыннем. Стваральнікі ўжылі высокапрадукцыйную платформу SoC, частата якой складае 600 Мгц. Пры гэтым аб'ём аперацыйнай памяці быў павышаны да 128 Мб.

Галоўнае ж новаўвядзенне, рэалізаванае ў VeraEdge, уяўляе чып сістэмы Z-Wave Plus. Гэта ўжо пятае пакаленне мікрасхемы, у той час як большасць канкурэнтных аналагаў ўсё яшчэ працуе на платформах трэцяй генерацыі. Што гэта азначае на практыцы эксплуатацыі? Карыстальнік можа з максімальнай нагрузкай выкарыстоўваць пратаколы камунікацыі, адначасова абслугоўваючы больш за 200 прылад. Акрамя гэтага, блок забяспечаны модулем Wi-Fi, што пазбаўляе ад складанасцяў з арганізацыяй правадных ліній лакальнай сувязі. Гэта таксама новае рашэнне, якім пакуль не могуць пахваліцца кантралёры кіравання "разумным домам» ад іншых вытворцаў. Праўда, не абышлося і без недахопаў сістэмы. На жаль, яна пазбаўленая інтэграванага крыніцы бесперабойнага энергазабеспячэння.

кантролер Arduino

Сістэма Arduino прапануе даволі незвычайнае, але цалкам лагічнае рашэнне для кіравання "разумным домам». Яе справядліва называюць комплексам, які рэалізуецца сваімі рукамі, паколькі ўдзел карыстальніка ў арганізацыі кантралюе інфраструктуры ў дадзеным выпадку з'яўляецца асноватворным. Такім чынам, што ж прапануецца ў камплекце Arduino? Аснову набору складае непасрэдна лагічны кантролер невялікага памеру, а астатнія кампаненты прадстаўленыя датчыкамі, сэнсарамі і разнастайнымі індыкатарамі. Калі гаварылася, што колькасць кампанентаў можа быць абмежавана, то гаворка ішла крыху пра іншых прынцыпах скарачэння элементаў, але кантролер «разумнай хаты» Arduino давёў канцэпцыю аптымізацыі практычна да дасканаласці. Па-першае, усе яго датчыкі функцыянуюць па бесправадным прынцыпе, што пазбаўляе ад пракладкі шматлікіх сетак. Па-другое, для непасрэднага кіравання кантролерам выкарыстоўваюцца не традыцыйныя блокі з аператарскімі панэлямі, а зручная і сучасная вэб-старонка, якая даступная і ў якасці мабільнага прыкладання. Што тычыцца саміх датчыкаў, то яны прадстаўлены прыладамі, якія фіксуюць дадзеныя спажывання энергіі, параметры вільготнасці і тэмпературы, адкрыццё дзвярэй і т. Д.

кантралёры Siemens

Нямецкія кіраўнікі кантралёры ў асноўным асацыююцца з аўтаматызацыяй працэсаў у прамысловасці. Аднак, нядаўна з'явілася вельмі цікавая лінейка LOGO, у якой прадстаўлены сістэмы для «разумнай хаты». Кампанія пры распрацоўцы дадзеных комплексаў прытрымлівалася традыцыйнага напрамкі, прапанаваўшы на выхадзе двухкампанентную мадэль. Першасны модуль фармуе інфраструктуру ўводу-высновы інфармацыі, мае ў складзе клавіятуру і дысплей. Другі модуль дазваляе працаваць з кантролерам праз правадной інтэрфейс, то ёсць загружаць праграмы з дапамогай кампутара. Для самастойнай распрацоўкі рабочых рэжымаў вытворца прапануе і спецыяльную праграму - Soft Comfort. Калі сістэма выкарыстоўваецца як цэнтральны кантролер «разумнай хаты», то для яе цалкам можна самастойна ствараць алгарытмы кіравання і рабочыя схемы. У плане прадукцыйнасці і функцыянальных магчымасцяў мадэлі гэтага сямейства адрозніваюцца гнуткасцю. Справа ў тым, што кожную версію кантролера LOGO можна мадыфікаваць пры дапамозе ўвядзення новых падсістэм і модуляў, якія і падвысяць эксплуатацыйныя якасці апаратуры.

Плюсы і мінусы кантролераў для «разумнай хаты»

Да бясспрэчным вартасцяў кантролераў гэтага тыпу можна адзначыць эфектыўнае рашэнне задач па кіраванні інжынірынгам, мультымедыя і іншай бытавой тэхнікай. Сапраўды, інтэлектуальныя здольнасці нават простых камплектаў даюць масу пераваг шараговым домаўладальніка, пазбаўляючы іх ад руцінных дзеянняў. У якасці прыкладу дастаткова прывесці тыпавой Ethernet-кантролер. «Разумны дом» пад яго кіраваннем з дапамогай сеткавых інтэрфейсаў зводзіцца ў адзіную інфармацыйную панэль, праз якую гаспадар можа адсочваць усе неабходныя працоўныя паказчыкі і дадзеныя аб эксплуатаваных кампанентах. Вядома, ёсць і недахопы ў такога роду кантролераў. Да іх адносіцца складанасць тэхнічнай рэалізацыі з падключэннем і ўвядзеннем у карыстанне, часцяком няпростае абслугоўванне і, вядома, істотная кошт.

заключэнне

Хоць многіх патэнцыйных карыстальнікаў кіраўнікоў сістэм «разумнай хаты» насцярожвае іх шматкампанентны і грувасткасць, з асобнымі іх элементамі яны даўно знаёмыя. Напрыклад, электроніка ў сучасных катлах, халадзільніках, акустычных наборах і асвятляльных прыборах нярэдка дзейнічае на тых жа прынцыпах. Больш за тое, многія неўсвядомлена робяць той жа кантролер для «разумнай хаты» сваімі рукамі, калі ставяць сістэму бяспекі на датчыках і модулі GSM. Толькі калі ў выпадку з ахоўнымі комплексамі цэнтрам выступае панэль, якая злучае, напрыклад, сэнсары руху і дэтэктары дыму, то якія разглядаюцца кантралёры абслугоўваюць ўвесь спектр бытавых прылад, якія ў прынцыпе паддаюцца аўтаматычнага кіраванні. Іншая справа, што другі варыянт аказваецца больш патрабавальным у частцы энергазабеспячэння, складаней ў рэалізацыі і эксплуатацыі.