"Умный дом" и все что в нем

Простор - это не только комфорт, но и проблемы связанные с большими расстояниями и сложностью контроля над ними. Ведь в каждой из комнат есть окна, которые нужно закрывать, уходя по делам, и осветительные приборы, которые нужно выключать перед сном. Если в квартире все, что называется "под рукой" то в большом доме, обычные операции могут вылиться в продолжительные хождения по этажам, порой, сводящие на нет все преимущества подобного жилья. И не у каждого современного человека есть желание обзаводиться прислугой. Хорошо бы было, если бы большой дом сам мог о себе позаботиться: закрывать и открывать окна, когда надо, отключать освещение и электроприборы, следить за безопасностью. Сегодня это, и многое другое, возможно, благодаря использованию систем домашней автоматизации. Подобных систем сейчас существует очень много, на мировом рынке их предлагают под торговой маркой "умный дом" (smarthouse). Но что они собой представляют и какие дают преимущества? Дом разумный Мы уже привыкли к тому, что величайшие открытия и технологические достижения прошлого века, сегодня находят применение в прозаических вещах. И глядя на новогоднюю елочку из оптоволокна или светодиодный фонарик, мало кто из нас задумывается, что в основе их создания лежат технологии, когда-то потрясшие мир небывалым размахом открывшихся возможностей. Также случилось и с умными домами, потомки систем управляющих сложными технологическими процессами были со временем "одомашнены", и сегодня доблестно трудятся на новой ниве, избавляя своих владельцев от множества мелких хлопот. Чем могут управлять в нашем доме эти не знающие усталости, разве что иногда ломающиеся помощники? Практически всем, что работает от электричества, или на что можно установить компактный электродвигатель (например, на жалюзи). Но "умный дом", это не просто набор автоматических переключателей. Как правило, это целый комплекс с объединенными в единую управляющую сеть устройствами, который кроме автоматизации и высокого уровня безопасности обитателей, также, обеспечивает связь, комфорт и всяческие развлечения. Вот перечень наиболее популярных компонентов "умных домов" и того, что они обеспечивают: - система безопасности (аудио и видеоконтроль территории, выбранных помещений с ведением архива, охранно-пожарная сигнализация, контроль несанкционированного доступа, защита информации); - системы автоматизации (контроль температуры и влажности помещений, контроль температуры воды, автоматическое предотвращение аварийных ситуаций, контроль и управление автоматическими воротами, электромеханическими шторами и жалюзи, оптимизация потребления ресурсов); - системы жизнеобеспечения (контроль протечек воды с аварийным перекрытием коммуникаций, контроль утечки газа с аварийным перекрытием коммуникаций, контроль допустимой температуры и влажности, контроль высоковольтного напряжения и максимальной нагрузки, контроль работы дизель-генератора и стабилизатора, контроль состояния вентиляционной установки и котельного оборудования); - система управления освещением (включение и выключение источников света с управляющих устройств, плавная регулировка света с управляющих устройств, включение и выключение света по датчику движения, регулировка уровня освещенности, создание световых сцен для выделения элементов интерьера и для определенных событий, имитация присутствия); - система управления аудио- и видеоустройствами, так называемая, мультирум (передача сигнала от одного источника изображения (видеомагнитофон, DVD, видеокамера, домофон) на телевизоры, экраны компьютеров, сенсорные панели, расположенные в разных комнатах дома, передача сигнала от одного источника звука (радиоприемник, видеомагнитофон, DVD, домофон, телефон, микрофон, CD-проигрыватель) на динамики, установленные в разных комнатах дома, независимый выбор источника звука и изображения для каждой комнаты с управляющих устройств, домашний кинотеатр, переключение телефона в режим громкой связи через встроенные динамики); - система оповещения (оповещение о происходящих событиях (в том числе и тревожных) путем голосового сообщения по проводному телефону, отправки SMS-сообщения на сотовый, сообщений по электронной почте); - система управления (удаленный контроль и мониторинг состояния (беспроводной и через Интернет), управление по сценариям (автоматическое выполнение набора функций при задействовании различных групп устройств), управление по расписанию (возможность управлять домашним хозяйством в зависимости от времени суток), различные варианты управляющих панелей (встраиваемые, настольные и переносные); Относительно последнего пункта: возможность управления по сценарию и по расписанию является одной из ключевых для умного дома. Благодаря ей дом сам, без лишних напоминаний, догадывается открыть вам утром жалюзи и сварить кофе. Сценарии могут быть разными, например, "Прием гостей": создание световой сцены яркого освещения, включение громкой музыки и т.п., "Уехал на работу": постановка на сигнализацию, переход в "экономный" режим использования ресурсов и т.п. Современный уровень интеграции устройств в умном доме таков, что сценарии позволяют управлять даже работой бытовой техники. Некоторые производители, включая популярные у нас корейские бренды, уже выпускают бытовую технику со специальными интерфейсами к управляющим системам умного дома. Дело техники Что касается технических аспектов систем "умный дом". К сожалению, мне не удалось лично изучить каждую из них, но и вряд ли такое возможно в нашей цифровой окраине. Поэтому пришлось ограничиться тем, что пишут о них сами производители и многочисленные продавцы, изучить десятки сайтов фирм-поставщиков, конференций и форумов. Как и следовало ожидать, единого стандарта для умных домов нет. Каждый континент имеет свою "домашнюю" систему, и ее производители всем силами стараются сделать ее господствующей во всем мире. "Война стандартов" здесь идет не менее ожесточенная, чем в других цифровых сферах. Каждый производитель/продавец нахваливает свою систему, попутно обвиняя конкурирующие в одних и тех же недостатках. Системы могут отличаться по множеству параметров: возможностям, сфере применения, способу обмена управляющей информацией (по электропроводке, радиочастотным и ИК-каналам связи), способу управления (централизованное и децентрализованное). Хоть сама технология достаточно новая, уже появились отдельные системы, которые морально устарели. Как и любые устройства, объединенные в сеть, автоматические датчики и переключатели должны "понимать" общий язык, чтобы было возможно ими управлять. Говоря техническим языком, устройства должны поддерживать определенный протокол. И этот протокол, как бы, является "визитной карточкой", способствующей формированию определенного представления о возможностях и свойствах конкретной системы у специалистов и "продвинутых" пользователей. Вот только часть, из самых известных на мировом рынке протоколов: X10 Один из самых старых протоколов для управления автоматическими устройствами дома. Технология Х10 была запатентована еще в 70-х годах прошлого века, фирмой PICO Electronics, в последствии переименованной X10 Inc. Коммуникации между устройствами Х10 происходят через электрическую сеть. Преимуществом таких устройств является их относительно низкая цена, и то, что нет необходимости прокладывать какие-либо дополнительные коммуникации в доме. Но в то же время, система обладает рядом существенных недостатков, прежде всего низкой скоростью передачи информации, ограниченной возможностью обратной передачи информации от устройств к управляющему модулю, сложностью расширения управляющей сети, ограниченным количеством управляющих групп (до 256), слабой надежностью и защищенностью от внешних вторжений. На смену Х10 пришли, так называемые, "шинные" системы. Разработчики постарались избавить их от недостатков Х10. Основное отличие новых систем в том, что они используют специальную сигнальную шину, по которой передаются управляющая информация. Вот, наиболее известные из них. EIB/KNX Протокол EIB (European Installation Bus) был разработан несколькими ведущими европейскими компаниями в 1990 году. На его основе предлагалось создавать энергосберегающие, безопасные и надежные алгоритмы управления инженерным оборудованием зданий и сооружений. Он позволяет объединять до 57 600 устройств в одном проекте. Сеть EIB позволяет отправлять команды, как отдельным устройствам, так и группе устройств или всем устройствам одновременно. Система EIB - децентрализованная, устройства соединяются непосредственно друг с другом, без какой-либо сетевой иерархии по общей шине. Поддерживается передача данных по витой паре, электропроводке, радиочастоте и ИК-каналу. Протокол предусматривает подтверждения получения команд устройствами и приоритеты команд. К плюсам системы EIB, можно отнести и то, что разработкой программного обеспечения для нее, называющегося ETS (EIB Tool Software), с самого начала занимается только одна организация, а также наличие центров обучения и сертификации специалистов. В мае 1999 года, на базе ассоциации EIB, произошло объединение трех систем - BatiBus Club International (BCI); European Installation Bus Association (EIBA); European Home Systems Association (EHSA) в ассоциацию KONNEX, цель которой продвижение (под маркой KNX) единого стандарта. KNX - это сеть с полностью распределенными параметрами, которая может поддерживать до 65 536 устройств. C-Bus Основным преимуществом протокола C-Bus от CLIPSAL является то, что, он построен на основе открытого протокола IP. ПО совместимо со всеми версиями Windows и позволяет управлять системами любого уровня. Система работает по принципу распределенного интеллекта. В каждый управляющий элемент её, встроен микроконтроллер, позволяющий системе работать независимо от других блоков. У каждого блока, своя память, не повреждающаяся при сбоях в подаче электроэнергии. Система поддерживает до 25500 устройств (до 255 сетей в каждой из которых до 100 устройств и до 1000 метров кабеля). Передача данных происходит по витой паре. Плюсы системы: выгодность, надежность и простота монтажа. Кроме перечисленных, существует еще два новых универсальных протокола BACnet и LonWorks. Описание их истории и возможностей - тема отдельной статьи. К тому же, они в основном применяются для автоматизации крупных зданий или транспортных магистралей, и поэтому, не так много фирм, предлагающих автоматизацию частных домов на их основе. Также, существует множество специализированных протоколов. Например, только для управления освещением. Во что обойдется умный дом сегодня? Цены на интеллектуальное оборудование формируются также как и на компьютеры. Новые устройства с поддержкой "модных" функций стоят дороже, устаревшие "идут с молотка". Согласно оценкам российских продавцов, интеллектуальная система, закладываемая на стадии строительства дома, обойдется приблизительно в 20% стоимости самого строительства. Британские специалисты, оценивают стоимость систем автоматизации в $100 тыс., в среднем, умный дом в Великобритании стоит $1,3 млн. Но, конечно же, простая система безопасности или управления освещением будут стоить гораздо дешевле. Поэтому, часть интеллектуальных систем уже сейчас доступна многим. А что в будущем? А в будущем нас ждут уже умные города. Один из таких уже строится в Южной Корее, он называется Нью-Сондо. Город будет представлять собой огромный компьютер. Чипы RFID, беспроводные сети и другие технологии, которые применяются в различных сферах по всему миру, здесь будут объединены в гигантский единый комплекс. Все учреждения и здания города - от правительственных и медицинских центров до жилых домов и офисов, вся инфраструктура - от кинотеатров до автостоянок - будут разделять общую базу данных и смогут связываться между собой. Нью-Сондо для корейцев - натурный полигон для "полностью прозрачной электронной жизни", жители которого должны проверить жизнеспособность тех или иных новаций. Так что, верю, и для нас наступит время, когда разница между домом и компьютером станет незаметна. Электронный адрес автора: nurjan@host.kz Рисунок сайта http://www.centersb.ru/