Контроллер для умного дома: выбор, конфигурации, состав

Из чего состоит умный дом

На сегодняшний день существует множество модификаций и конфигураций системы управления умным домом, это зависит от:

• Размер и функциональность дома.
• Каких целей хочет достичь хозяин;
• Материальные возможности;

В любом случае основными составляющими системы являются:

1. Контроллер действует как приводной и регулирующий механизм между модуляторами входа и выхода. То есть основная связующая часть между контролирующим лицом и желаемым процессом;
2. Системы расширения связи, включая все типы маршрутизаторов, коммутаторов, модулей GPS / GPRS;
3. Устройства для переключения электрической цепи с их помощью включают или выключают нужный механизм или устройство. Это реле, блоки питания, различные диммеры;
4. Датчики и сенсоры, а также измерительные приборы разных направлений. Они могут измерять движение, температуру, светонасыщенность, влажность и т.д.;
5. Элементы, для которых существует прямое управление всей системой или ее частями;
6. Механизмы, которые выполняют сигнал от контроллера, т.е преобразуют электрический сигнал в сигнал, соответствующий выбранному устройству. Это электродвигатели вентиляции, рольставни, клапаны водоснабжения, осветительные приборы, нагревательные элементы и т.д.

Лучшие многофункциональные системы «Умный дом»

Установка многофункциональной системы решает все проблемы, связанные с безопасностью конструкции, освещением, теплоснабжением, контролем состояния газопроводов и водопроводов. К центру управления могут быть подключены датчики различного назначения и принципа действия; их количество редко ограничивается десятком.

SimPal МТС «Квартира»

Универсальная беспроводная система «Умный дом» разработана МТС. Предназначен для круглосуточного наблюдения за помещениями городской квартиры. Возможна установка на даче, в загородном коттедже. Базовым элементом является видеокамера с GSM-модулем, оснащенная инфракрасным освещением, датчиками движения и температуры. Этот шлюз действует как охранная сигнализация: ведет видеонаблюдение, реагирует на движение в помещении, работает как звуковая сирена в случае несанкционированного доступа, отправляет видеоизображения на смартфон владельца.

К камере подключено до 16 датчиков, способных отслеживать открытие дверей и окон, наличие утечек воды и метана. Завершить функционал помогут розетки wi-fi, к которым подключена бытовая техника: кондиционер, обогреватель, полив комнатных растений. В камере качественная съемка при минимальном уровне освещения.

Преимущества:

• Чувствительные датчики.
• Дальность беспроводной связи 200м;
• Простая установка, удобная настройка;
• Хорошая комплектация;
• Низкая цена;

Недостатки:

• Не обнаружен.

Проверка выполняется с помощью приложения, работающего на платформе Android. Программы можно скачать на смартфон, планшет с версией операционной системы не ниже 2.3. В приложении есть функция координации работы устройств, самодиагностики.

Xiaomi Mi Smart Sensor Set

Китайская компания предлагает простое решение по организации системы безопасности для виллы, квартиры или дачи. В комплект входит хаб — центр управления, датчики движения и открытия, пульт. К шлюзу можно подключить выключатель света, розетки, очиститель воздуха. Хаб обменивается данными со всеми устройствами по Wi-Fi.

Настройка и управление осуществляется через приложение, разработанное для смартфонов и планшетов. Пользователю достаточно подключить шлюз к сети, установить датчики и оборудование самостоятельно настроит базовые характеристики производительности.

Преимущества:

• Низкая цена.
• Утонченный дизайн;
• Быстро найти все дополнительные устройства;
• Эффектное светодиодное освещение хаба;

Недостатки:

• компоненты других производителей сложно интегрировать.

Что собой представляет контроллер для управления

Сердце этой системы, контроллер не только управляет всеми потребителями и устройствами, включенными в систему умного дома, но также отправляет отчет владельцу о состоянии конкретного устройства в то время. Его можно запрограммировать на выполнение различных действий в желаемый интервал времени или в соответствии с утвержденным графиком переключения. Вся система умного дома может работать в автономном режиме, то есть без вмешательства человека общение с ней происходит разными способами посредством:

• По радиопередатчику.
• Компьютерная сеть;
• Мобильный телефон;

Выбор контроллера следует производить в соответствии с архитектурой системы управления. То есть весь комплекс может быть:

1. Централизованный, управляемый одним контроллером с высокой производительностью и емкостью. У него собственная операционная система на базе небольшого компьютера, помещенного в небольшой пластиковый корпус. В зависимости от конфигурации он может иметь встроенный модуль GSM, необходимый для удаленного доступа, а также сенсорный экран с кнопочным интерфейсом. Есть всевозможные разъемы для подключения к сети;
2. Децентрализованный (региональный), он состоит из нескольких систем управления, то есть включает в себя несколько более простых контроллеров. Каждый из них выполняет меньше функций и отвечает за управление комнатой, комнатой или группой определенных устройств и устройств для определенной цели. Он имеет маломощный электронный логический блок без операционной системы. Он настроен для базовых задач и сценариев, которые могут зависеть от времени или состояния датчика. Например, подключенный к нему датчик освещенности выдает управляющий сигнал для включения освещения с наступлением темноты. Сам процесс зажигания, естественно, происходит через реле.

Принцип работы контроллера

Основной принцип работы всей системы умного дома основан на автоматизации и контроле всех процессов, происходящих в ней. Изначально все управление настроено на самостоятельное включение и отключение определенных механизмов, облегчающих жизнь человеку в доме. Контроллер умного дома может выполнять и контролировать задачи, включенные в его расписание или ранее установленные пользователем. В этом случае требуется соответствие между человеком, который управляет домом, и контролером. Все системы, связанные с работой с контроллером, имеют один или группу датчиков, поэтому пользователю остается только выбрать режим их работы или просто отключить их автоматическую работу. Но насколько полезна вся информация, предоставляемая контролером, уже вопрос. Поскольку некоторые из них могут не быть интересны рядовому обывателю, который не вникает в подробности функционирования системы. Поэтому при настройке и установке всей системы умного дома собственник должен решить, насколько она будет автоматизирована. Так как, например, не всем нужно знать давление воды в сети холодной воды или напряжение в сети.

Как выбрать комплект умного дома

Комплект умного дома — это очень сложное оборудование, которое быстро набирает популярность на просторах отечественного рынка. В 2021 году на рынках появятся умные устройства от ведущих и малоизвестных производителей. Чтобы выбрать действительно качественную модель, нужно учесть множество нюансов.

Надежность бренда

Производством комплектов умного дома занимаются многие компании, предлагая широкий выбор моделей для всех ценовых категорий. Однако не все могут похвастаться качественными комплектующими. Обзоры популярных торговых площадок и специализированных форумов помогут вам выбрать авторитетный бренд.

Большинство пользователей положительно отзываются о продуктах Xiaomi, Redmond, Ajax и Rubetek.

Сфера применения

В этом случае все зависит от личных предпочтений потенциального покупателя. В настоящее время на отечественном рынке можно найти комплекты для организации безопасности и защиты, а также отопления и освещения. Существуют также многофункциональные модели, сочетающие в себе навыки работы с этими системами. Однако их стоимость может быть слишком высокой.

Способы управления

Контролировать и регулировать настройки комплекта умного дома можно несколькими способами:

• Ввод голосовых команд — присутствует исключительно в комплектах премиум-класса.
• Ручная панель — вариант экономный. Как вариант, он устанавливается в дорогих моделях;
• Мобильное приложение — самый распространенный метод контроля;

Тип соединения

Как упоминалось выше, компоненты набора могут быть подключены проводом или подключены по беспроводной сети. Оба варианта достаточно надежны. Однако стоимость будет существенно отличаться. Поэтому при выборе типа подключения нужно учитывать свои финансовые возможности.

Типы связи систем

Регулятор заряда аккумулятора

Коммуникация для управления этой довольно сложной системой является важным компонентом. Существует несколько основных типов общения:

• Проводной удаленный метод. Это довольно дорогостоящий метод, так как предполагает прокладку большого количества кабельной продукции. И чем дальше расположен блок управления, тем проблематичнее его связь с контроллером. Чаще всего этот способ общения используется не отдельными людьми, а организациями и государственными структурами для управления простыми процессами в зданиях и прилегающей территории. Его редко используют в домашних условиях.
• Местная беспроводная связь. Этот тип связи имеет ограниченный диапазон и осуществляется с помощью радиосигнала, Wi-Fi или, в крайнем случае, Bluetooth. Управление осуществляется из любой точки комнаты или даже на прилегающей территории. Однако если дом многоэтажный и все же выполнен из материала, выполняющего экранирующую функцию (облицованный железом или даже из бетонных плит с арматурными стержнями), устанавливаются специальные устройства, усиливающие беспроводной сигнал или дополнительные радиоточки;
• Проводная комната. Это один из устаревших и устаревших методов, но он все еще имеет хорошую надежность. Связь осуществляется по кабелю, витой паре или по электропроводке. Любой центральный или региональный контроллер умного дома имеет такое подключение. Расширение связи и функций происходит с помощью переключателя, который создает несколько ответвлений. Управление осуществляется нажатием кнопок на панели управления, оно может быть сенсорным или механическим. Но иногда удается установить соединение через компьютер, но терять контроль над мобильностью не очень удобно.
• Удаленная беспроводная связь. Это возможно, если контроллер умного дома подключен к глобальным сетям или системам расширения связи, обеспечивающим к ним постоянный доступ. Это сети типа GSM / GPRS, любой мобильный интернет. То есть, даже если нет Интернета, вы можете отправить или получить SMS на телефон о состоянии той или иной системы, управляемой контроллером. Основные средства связи — телефон (смартфон), планшет или ноутбук.

То есть в комплекте чаще всего идут устройства, благодаря которым происходит прямое управление. Это графические панели управления с кнопочным или сенсорным действием, они также могут быть пультами дистанционного управления, настроенными на радиочастоту передатчика. Очевидно, что устройства управления, такие как мобильные телефоны, компьютеры или планшеты, приобретаются отдельно. Связь через них и управление происходит с помощью специально разработанного программного обеспечения управления, обеспечивающего удаленный доступ через Интернет.

Основные варианты конфигураций

В постоянном стремлении к совершенству и автоматизации человек изобретает для этого все новые и новые механизмы. Кроме того, это желание направлено на уменьшение габаритов устройств без потери их функциональных характеристик.

К контроллеру, управляющему механизмами, и ко всей системе умного дома предъявляются основные требования:

1. автоматизм;
2. самоконтроль;
3. четкий контроль, без ошибок.

Варианты конфигурации любой такой системы зависят от многих факторов, которые уже упоминались выше, вот варианты систем, которые могут быть подключены к контроллеру:

1. Регулировка и регулировка освещения как в самом помещении, так и на придомовой территории, а также в местах архитектурных сооружений;
2. Климатические системы (кондиционирование, вентиляция, отопление);
3. Закрытие и запирание дверей, ворот и окон;
4. Аудио и телевизионные системы, домашний кинотеатр;
5. Контроль навесов, жалюзи и солнцезащитных штор;
6. Система водоснабжения;
7. Кормление домашних животных и аквариумных рыбок.

То есть все упирается в желание заказчика и его материальные возможности.

Новые функции и возможности новинок

У контроллеров Умного дома есть дополнительные функции, если вы попытаетесь изменить конфигурацию программного обеспечения, набор компонентных модулей устройства или вариативность протоколов соединений.

1. Модули процессора имеют множество портов.
2. Поддерживаются более двух протоколов.
3. Возможность сохранять информацию, входящие данные, которые выгружаются в облако.
4. Увеличена длина каналов связи, а также скорость, четкость сбора и передачи данных.
5. Вариативность процессоров и интерфейсных модулей.
6. Обеспечивают автонастройку в связи с изменением условий эксплуатации.
7. Он поддерживает горячую замену некоторых модулей ввода-вывода.
8. Умные устройства разного уровня (проводные, Bluetooth, RF, WiFi). Датчики и IP-камеры будут подключаться через мобильное приложение.
9. Разработчики умных гаджетов обещают передать функциональность обычному роутеру.
10. Конфигурация следующих моделей будет тщательно проанализирована и оптимизирована для упрощения пользовательского интерфейса без ущерба для производительности.

Распространённые марки контроллеров

Качество выполнения команд и функциональность любой системы умного дома напрямую зависит от контроллера и его производителя.

Овен

Этот контроллер умного дома PLC 100 является базовым решением. Особенностью которого является использование протокола Modbus. Именно он организует обмен информацией между каналами связи. Контроллер «Овен» предназначен для использования и создания систем автоматики жилых домов и коттеджей не более двух этажей, уличного освещения, теплых полов и устройств сигнализации. Логический контроллер подключается к панели оператора и устройству ввода-вывода через интерфейс RS-485. Программирование проводит сам хозяин, если, конечно, у него есть такое желание. Меню состоит из шести информационных блоков управления, каждый из которых отвечает за определенный сегмент. Есть функция отправки SMS с помощью элемента GSM-контроллера. Оповещение происходит при возникновении нештатной ситуации с питанием или неисправности цепей питания отдельных ключевых элементов системы «умный дом».

VeraEdge

Модель семейства Vera отличается большим запасом доверия пользователей, благодаря многолетнему использованию ее оборудования в этом секторе. Основными достоинствами этой модели являются:

• Надежность.
• Высокая производительность;
• Компактность;
• Эргономика;

Разработчики применили здесь новую платформу с высокопроизводительными показателями под названием SoC, ее частота составляет 600 МГц, а объем оперативной памяти увеличен до 128 МБ. Основное нововведение реализовано на чипе Z-Wave Plus, который является пятым поколением этих микросхем. Пользователь может одновременно контролировать и управлять механизмами, количество которых увеличилось до 200 устройств. Оснащен контроллером VeraEdge с коммуникационным модулем Wi-Fi. Одним из недостатков, которые все еще присутствуют в любой системе, можно считать отсутствие встроенного ИБП, который можно приобрести и установить дополнительно.

Arduino

Контроллер Arduino предлагает довольно необычное, но достаточно логичное решение для управления умным домом. Некоторые мастера легко осуществят подключение и установку своими руками, это возможно благодаря простоте работы с ним. Логический контроллер очень маленький. А также в комплекте датчики, сенсоры и всевозможные индикаторы. Разработчикам практически удалось довести оптимизацию устройства до совершенства. Все датчики имеют беспроводное соединение и отличаются минимальным количеством ошибок в работе, а также используются блоки управления, которые имеют необычный внешний вид, с удобной и уникальной веб-страницей. Он также доступен в виде мобильного приложения.

Siemens

Эти немецкие системы качества используются не только для автоматизации предприятий в повседневной жизни, но и на производстве, в промышленности. Контроллер этой компании выражен линией LOGO, которая участвует в создании «умного дома». Это традиционная модель из двух частей. Один из них выполнен в виде клавиатуры с дисплеем и представляет собой систему ввода-вывода, а второй позволяет манипулировать и подключаться к контроллеру через удобный и надежный проводной интерфейс. Также компания предлагает самостоятельную разработку некоторых режимов работы, для которых прилагается специальная программа Soft Comfort. Когда LOGO используется в качестве центрального контроллера, его можно использовать для создания целых алгоритмов работы схемы. Постоянно новые внедрения и модификации улучшают характеристики этого аппарата.

Рекомендации собрать систему умного дома на совместимом друг с другом оборудовании

Если вы используете технически несовместимые устройства, которые работают по разным протоколам, не будет согласованности в передаче данных и активации датчиков.

1. Возникает сложность связи.
2. Несогласованность в потоке входящей информации, сигналов, кодов приема.
3. Различные варианты управления: кнопочное, сенсорное, программное.

лучше всего, когда графические панели управляются устройством, которое продается вместе с системой «Умный дом». В дополнение к кнопкам и параметрам датчика для экспозиции используется пульт дистанционного управления, который работает с определенной частотой датчика. (охранная сигнализация, отопление и прочее). Программное обеспечение предоставляет пользовательский интерфейс при подключении к Интернету. Домовладелец удаленно отслеживает состояние каждого датчика, а контроллер передает отчеты на смартфон в соответствии с настроенным расписанием.

Обзор интерфейсов популярных контроллеров

Независимо от того, где установлен контроллер умного дома, интерфейс устройства должен быть простым и понятным для настройки параметров и быстрого подключения к общей системе. Чем больше плагинов и операционных модулей подключено к системе, тем разнообразнее будет выбор пользователя. Гибкие настройки позволяют точно настраивать индивидуальные запросы и параметры, чтобы каждый член семьи мог с комфортом пользоваться смарт-устройствами. Каждая система имеет свои характеристики и совместимость с учетом того, что можно выбрать оптимальную конфигурацию системы «Умный дом», сохраняя функциональность при минимальном потреблении энергии.

Лучшие контроллеры: топ 5 проверенных моделей за данный год

Качество, эффективность и точность передачи сигналов и команд на механические реле и датчики от интеллектуальных интеллектуальных устройств зависят от производителя. Предлагаем рейтинг и обзор топ-5 брендов устройств для мониторинга.

VeraEdge

Модель имеет интуитивно понятный интерфейс для настройки параметров включения и выключения механических датчиков, настройки индивидуальных сценариев использования смарт-устройств. Связь осуществляется с использованием протокола Z-Wave. Контроллер Wi-Fi «Умный дом» позволяет удаленно узнать, что происходит дома: какие датчики сработали, какая температура в комнатах, были ли посетители и другие бытовые проблемы.

Fibaro Home Center 2

Смарт-устройство использует протокол Z-Wave для настройки связи с датчиком. Универсальный контроллер умного дома, использующий плагины, поддерживает устройства и программы, которых изначально не было в программной конфигурации. Интеллектуальный централизованный блок управления совмещает работу с «Google Ассистентом»; имеет понятный и удобный интерфейс для настройки параметров и определения настроек программного обеспечения. Среди характеристик и технических параметров можно отметить, что для подключения потребуется проводной кабель. Перенастройка значений возможна только тогда, когда датчики поднесены к контроллеру. С приложением удобно работать на компьютере или ноутбуке, а при использовании смартфона покупатели замечают неудобный интерфейс.

Овен

Базовое решение модификации PL100 работает по протоколу Modbus. Это устройство поддерживает от двух до трех или четырех каналов связи. Для двухэтажного дома предусмотрено компактное устройство. В качестве дополнительных модулей автоматическая система поддерживает полы с подогревом, уличное освещение и охранную сигнализацию. Контроллер умного дома с веб-интерфейсом RS-485 имеет меню из шести блоков управления. Модуль GSM отправляет отчеты на смартфон владельца, отдельные экстренные SMS-сообщения о состоянии системы: аварийные ситуации, выход из строя одного из датчиков.

Siemens

Устройства немецких производителей собираются в систему взаимодействия в частных домах, коттеджах, производственных помещениях. Двухкомпонентный модуль LOGO представляет собой дисплейную клавиатуру с функциями ввода / вывода, надежный и удобный проводной интерфейс для управления контроллером. Для работы в разных режимах сотрудниками компании было разработано программное обеспечение Soft Comfort. Конфигурация системы, благодаря дополнительным модулям, формируется по единому варианту использования. Благодаря постоянным обновлениям повышается эффективность использования и эксплуатационные качества: удобство использования, настройки, понятная схема монтажа и подключения.

ARDUINO

Электронный блок управления используется для подключения механических датчиков в системе Умный дом. Устройство с его компактными размерами и интуитивно понятным интерфейсом является популярным интеллектуальным устройством на рынке. Работоспособность системы обеспечивают датчики, сенсорные элементы и сигнальные индикаторы. Благодаря грамотным настройкам беспроводная связь обеспечивает четкость передаваемого сигнала, отсутствие ошибок входных и выходных показаний. Дистанционное управление осуществляется с помощью мобильного приложения, установленного на смартфоне или домашнем компьютере.