תפיסת הבית החכם נועדה לספק נוחות, בטיחות ושימור משאבים לתושבים. "בית חכם" מנתח מצבים ומגיב אליהם. אוטומציה של התהליך מאפשרת לשלוט באופן עצמאי במכשירים ללא השפעה חיצונית. מערכות מיזוג אוויר, חימום ומערכות הנדסיות אחרות עובדות היטב. עוקבים אחר גורמים פנימיים וחיצוניים המשפיעים על תחילת או סיום הפונקציות.
מכשיר ועקרון פעולה
שליטה חכמה מבוססת על ניהול אוטומטי של הפונקציות של מערכות תומכות חיים. במבנים גדולים מוקצים יותר מעשרה תקשורת הנדסית שעבודתם מבוקרת.
רמות הניהול הנפוצות ביותר הן:
- הרמה העליונה מיוצגת על ידי ניהול ומשלוח. שליטה ואינטראקציה של אדם בטכניקה מתקיימים באמצעות בסיס ממשק, המיושם בצורה של כלי מחשב.
- טווח האמצע שולט בתהליכי העבודה. אוטומציה מרכזת את המדינה בעזרת בקרים, ציוד מיתוג, צמתים מודולריים להפקת קלט מידע.
- הרובד התחתון כולל יחידות מסוף. זה כולל גלאים, מכשירי ביצוע, קווי כבלים להעברת מידע ברמות.
מערכת "הבית החכם" מחולקת לשליטה אוטומטית במתחמים תעשייתיים ולתוכניות תיאום תקשורת ביתיות.
רכיבי מערכת
רכיבים תומכי חיים מקושרים בתרשים:
- ניהול ותקשורת;
- אוורור, חימום, מיזוג אוויר;
- תְאוּרָה;
- ספק כוח;
- ניטור ואבטחה;
- מיכון (הרמת מחסומים, פתיחת שערים, חימום חלונות עם זיגוג כפול, מדרגות).
מערכות אספקת החשמל כוללות התקנות להפעלת וכיבוי תאורה, חיישני מעקב, שליטה מרחוק עם שקעים, מתגי החלפה. זה כולל מודולי כניסת פונקציות מיותרים, ספקי כוח חירום.
סוגי בית חכם
מבדילים בין מצבי ניהול מרוכזים ומבוזרים.
מערכת הבית החכם הריכוזי עובדת על פי עקרון התכנות לאלמנט צומת או צומת לוגי. לעתים קרובות הוא משמש כבקר עם אנשי קשר פלט. תיאור התוכנית לתיאום הפונקציות של בקרים והתקני ביצוע ניתן תחת האובייקט. באמצעות ממשק יחיד, תוכניות ריבוי משימות מיושמות עם קלט סוגי ציוד.
הצו המבוזר מופעל על ידי מודול ביצוע המכיל מיקרו מעבד משובץ. האמינות של מצב זה טמונה בבלוק הזיכרון שאינו נדיף. במעגל, כל גלאי או מכשיר אחר פועלים באופן אוטונומי. היתרון הוא שכשל במכשיר אחד אינו משפיע על הפונקציונליות של אלמנטים וטכנולוגיות סמוכים.
קווית
מודולי הבקרה מחוברים לאוטובוס כבלים יחיד, דרכו הם שולחים ומקבלים פקודות, מתקשרים עם מרכיבי הלוח. החוט הוא כבל קואקסיאלי או זוג מעוות. תקשורת קווית אמינה יותר מטכנולוגיה אלחוטית.
מהירות העברת המידע גבוהה ואינה מעוררת אי נוחות לתושבים. להעברה קווית יש מבחר של אלמנטים שליטה עם פונקציונליות שונה, עיצוב ומגוון מעגלים מחברים. רשת הכבלים מאפשרת לארגן תרחישים מורכבים של אינטראקציה בין רכיבי בקרה, ניטור וביצוע.
תשומת לב מוקדשת לפריסה ברורה של המודולים ולאיכות החיווט. לאחר סיום החדר, אי אפשר להזיז את האלמנטים, כבל באיכות ירודה יפגע ברכיבים.
אַלחוּט
פקודות מועברות באמצעות אותות רדיו, היעדר חוטים חוסך מקום, זמן התקנה ומשאבים חומריים. הפלוס הוא שהמערכת מותקנת בארץ, בבית או בדירה לאחר הגמר ואינה מצריכה כבל נוסף. ניתן להתקין מתגים המופעלים באמצעות סוללה בכל מקום.
אין פרויקט לבית החכם האלחוטי. בבנייני עץ לוקחים בחשבון את היכולת החלשה של העץ להעביר אותות רדיו. קיימים בשוק מספיק מעגלי בית חכם אלחוטי בעלות נמוכה המבצעים פונקציות בסיסיות ומספקים נוחות למשתמש.
מינוס - תלוי באיכות החיבור ובצורך בהחלפה קבועה של חומרים מזינים. במצב משתמשים במשדרים המקבלים אנרגיה מרשת החשמל, מושך עבורם חוט עם אפס.
בקרים ניתנים לתכנות
הבקר הטכני שולט בתהליכים. מודול לתכנות פירושו צומת לוגי שתוכנו הפונקציונלי מוגדר על ידי המשתמש. מודלים תעשייתיים שונים מאלה המקומיים בעבודה ובאמינות יעילה.
ממסרים ניתנים לתכנות משמשים עם פחות משימות המיועדות, הם זולים יותר וקלים יותר לתצורה. היתרונות של שימוש בעוזרים מתוכנתים בבית עם אינטליגנציה הם שהם מארגנים את האינטראקציה של כמה תת מערכות, למרות מורכבות ההתקנה. הבית החכם המודרני עובד ביעילות מהשליטה המרכזית.
בקרים מתוכנתים עובדים רק מהאוטובוס הקווי, כי כיבוי פתאומי של המכשיר יוביל לתוצאות בלתי צפויות.
פונקציות בית חכם
אוטומציה חכמה היא מערכת מסודרת של צמתים ומודולים המבצעים משימות יומיומיות ללא מעורבות אנושית. המשתמש מגדיר מראש את מצב ההפעלה בהתאם לצרכים. מצב גמיש מאפשר לך לבחור את הפונקציונליות הנדרשת או לשנות אותה לאורך זמן.
מכלול הטכניקות כולל הדלקת תאורה, התאמת חימום ומיזוג אוויר והבטחת אבטחה. אוטומציה תודיע לבעלים על חדירה, דיווח על שיטפון או על מראה עשן. מערכת "הבית החכם" פותרת תרחישים שבהם ההנחה היא שתלות פונקציות שונות ותיאום בידור, קולנוע ביתי, חימום לבריכה בשעות ובימים מוגדרים.
בטיחות וביטחון
אמצעי האבטחה כוללים תיקון פריצות או פריצות לא רצויות לבית והודעה לבעלים. הוא מספק הפעלה של אות קול, התחלת הצילום ונעילת הכניסה ודלתות הביניים. המערכות משתלבות ביחידות האבטחה ומשדרות את האזעקה להוצאת הקבוצה.
תוכנית האבטחה כוללת טכנולוגיות:
- מעקב וידאו;
- שליטה בגישה לבית ולחדרים בודדים;
- אזעקת פריצה, בקרת נזילות אש וגז;
- התראה מרחוק על אירועים בבית, שליטה טלפונית;
- מחקה את נוכחותו של אדם בבית.
מערכת האבטחה כוללת חיישני רטט, שברי זכוכית, גלאי עשן, פתחי פתיחה. נעשה שימוש בעיני וידיאו, מנעולים חשמליים, סירנות.
שליטה במיקרו אקלים
תיאום איכות המיקרו אקלים פירושו ויסות טמפרטורת האוויר, אוורור החדר, שמירה על לחות ברמה של 40 - 60%. המכשירים חוסכים משאבי אנרגיה עקב שימוש רציונלי בסביבה שכבר מחוממת.
המכשיר משתמש בתרמוסטטים וחיישנים:
- לחות;
- טֶמפֶּרָטוּרָה;
- אַקלִים.
ציוד חכם כולל מכשירי אדים, ייזוני אוויר, מטהרי אווירה אם הפרמטרים אינם מתאימים. אוטומציה מפחיתה את עוצמתו של דוד החימום בזמן שהבעלים נעדר, פותחת את פתחי האוורור והמעברים כדי לספק זרימת אוויר צח.
שירותים על פי בקשה
בעיית הבטיחות והאבטחה של המידע תלויה בסוג המכשירים בהם משתמשים. הסיכון לפריצה עולה עם השלכות פוטנציאליות הולכות וגוברות. עבור אוטומציה ביתית, הסיכונים נמוכים משמעותית מאשר עבור מערכות תעשייתיות או רפואיות.
היצרנים של כל פלטפורמה יוצרים שירותים משלהם לבקשת המשתמש, שאינם מאפשרים לתוכנה ליצור קשר עם רשת אחת ומודולים של יצרנים אחרים. דוגמה לכך היא תוכנה קניינית עם קוד נעול, כאשר כלי עזר אינם מקשרים עם דגמים של יצרנים אחרים בשום צורה שהיא.
במקום השני נמצא הצורך ליצור מכשירים שיכולים לעבוד באופן חופשי עם סטנדרטים. לפעמים תקשורת דורשת רכז שמתקנן אותות בעלי כיוונים שונים.
מרכז מדיה
זהו מחשב מרוחק ללא מקלדת ועכבר עם ממשק אלחוטי מובנה. טלוויזיית פלזמה ומקרן משמשים כמוניטור. למקלטי הטלוויזיה של מרכזי המדיה יכולות רחבות לעיבוד תמונות ואותות קול. הם ממחזרים ומדחסים אותות אנלוגיים.
לאחר ההמרה, פרצי הגל ערוכים ומתועדים על הדיסק הקשיח. בולם הרדיו המובנה מקבל אותות רדיו אוויר, לוחות צליל מבטיחים את איכות התנודות המכניות. היתרון של מרכז המדיה הוא שהוא מוחל באופן רציונלי על מסגרת הבסיס במערכת הבקרה. פונקציונליות מורחבת מאפשרת לך לתאם את הפעולות של ציוד וטכנולוגיה דיגיטלית אחרת בבית החכם.
ניהול ושימוש בתסריטים גמישים
פונקציות מכשיר לתרחישים:
- השער (רכזת) מתאם מודולי בקרה, מקבל נתונים מגלאים, חיישני אות ומעביר אותות למתגים;
- השקע מבצע את הפקודה לאספקת חשמל, שולט במדידה;
- חיישן הפתיחה נסגר ופותח את המגע;
- המפתח האלחוטי מעביר פקודות.
התקנים העובדים על פי הפרוטוקול הנבחר צורכים פחות חשמל ויכולים לפעול על מקורות נשלפים עד שנתיים. יש לספק מצב מקוון רציף לשקעים, חיישנים, משחזרים להעברת אותות והשליטה מתבצעת במעגל מקומי.
פְּרִישׁוּת
המודולריות וההרחבה מאפשרות ליצור מערך מכשירים חדש בעתיד ותוספת של רכיבים אחרים למערכת. הצורך מתעורר בצרכים מוגברים, ולכן קיימת אלטרנטיבה להחלפה מוחלטת של המערכת בכך שנוספים בקרות או רכיבי ביצוע.
הרחבה מאפשרת להתחיל בהתקנת שליטה אוטומטית עם קבוצה קטנה של פונקציות הדרושות בפרק זמן מסוים, ובהדרגה להתקין סוג חדש של ציוד.
המלצות להרכבה עצמית של "הבית החכם"
הרכבה עצמית של המערכת תפחית את עלות אבזור הבית באוטומציה. לא כל האנשים יכולים לעשות סוג זה של עבודה. זה הכרחי:
- להיות מסוגל להשתמש בכלים ולעבוד עם מכשירי חשמל;
- דע את יסודות הבטיחות;
- להיות בעל ידע ראשוני בתכנות, להיות מסוגל ליצור ממשק גרפי לשליטה;
- להכיר את יסודות מבנה המעגלים האוטומטיים ולהיות מסוגל ליישם אלגוריתמים.
ראשית, כיוון השימוש נקבע, נמצא גרסה טכנית. השטח נבדק, ומתפתח פרויקט להצבת אלמנטים. מומלץ להתקין מעגלי תגובה חכמים פשוטים להתקנת DIY.
דירוג היצרנים
מערכת BroadLink הסינית היא מערכת של מודולים דיגיטליים לחיים בר קיימא בבית. אלמנטים יכולים לתקשר או לעבוד באופן אוטונומי, אינם דורשים בקר ראשי. מגוון חיישנים, מכשירי מעקב, גלאים ורגולטורים מסופקים.
המיצב הפולני Fibaro מציג ציוד אבטחה ביתי מקצועי באמצעות אוטומציה. המערכת מובחנת ביכולת לפתח תרחישים רבים עם רמת תפקוד כלכלית. הציוד מותקן על ידי עובדים מקצועיים בלבד.
מערכת אורביבו הסינית מציגה סט זול של ציוד בטיחות. אוויר, בקרת חימום היא פונקציה מסדר שני. הערכה קלה להתקנה, נשלטת מרחוק באמצעות טלפון חכם (10 מספרים). עובד בגרסאות אלחוטיות וכבלים.
ציוד סיני Xiaomi שייך לקטגוריית התקציב. המערכת אוטונומית לחלוטין, בעלת יכולת לחבר מודולים וצמתים בעתיד. החסרונות כוללים אזור כיסוי קטן, מספר קטן של רכיבי מנהלים וחיישנים.
