統合されたスマートホームシステムの作成。スマートホームを制御する方法

スマートホームシステムはどのように機能し、何で構成されていますか-タイプとレビューの概要

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統合されたスマートホームシステムは、家、アパート、またはオフィスのすべての施設でのデバイス管理の完全な自動化です。これにより、個々のブロックと一般的なすべての両方を管理できます。これはボタンを押すことである可能性がありますタッチパッド現場で、スマートフォンやタブレットを使ったコマンドの遠隔送信も可能です。

さまざまなオーディオ、ライト、ビデオのシナリオがプログラムに事前に記録されており、そのおかげでコントローラー、つまりスマートホームの頭脳が機能します。これにより、住宅所有者の時間を大幅に節約できます。緊急事態の可能性も除外されます。

スマートホームシステムを使用すると、家の所有者、休暇中、またはゲストを迎えるときにさまざまなモードを構成できます。スクリプトの筋書きは、人にとって快適な条件を作り出すことです。これは、お気に入りの音楽を再生したり、部屋の温度を変更したり、指定した時間に映画をオンにしたりすることができます。

スマートホームは独立して電気器具の電源を切り、人がいない場合は電気器具をスリープモードにします。必要に応じて、システムはいつでも機器の自動制御を手動モードに移行することができます。

コンテンツ

最初のシステムは1961年に発表されました。現代の技術と比較すると、それは非常に原始的でした。彼らの存在のすべての時代の人々は、改善することによって彼らの生活を楽にしようとしましたさまざまなデバイス..。これは、機器のリモート制御のアイデアが現れた方法です。

男は常に快適さを求めて努力していました。初期の「スマート」な家のいくつかは、アメリカの裕福な家の家でした。彼らは様々な装備されていました家庭用器具および電子機器。時が経つにつれて、彼らはすべてのデバイスを1か所から組み合わせて管理するためのアイデアを実装し始めました。スマートな建物が現れ始め、割り当てられたタスクに対する複雑なソリューションが表示されました。スマートホームシステムは、構造化されたケーブルを使用して構築されました。

スマートホームの正式な登場年は1978年です。同時に、スマートホームという用語が生まれました。アメリカのシステムは周波数60Hz、電圧110 Vで動作していたため、ロシアでは定着しませんでした。

写真：スマートホームシステムが照明を調整する

スマート自動化の初期の機能の1つは、無段階調光でした。当初、アイデアは調光器（または調光器）の助けを借りて具体化されました。彼らは部屋の光を暗くすることを可能にし、その中の照明を減らしました。このモードは、映画を見たり、消費電力を節約したりするのに便利です。

新技術の開発に伴い、調光器はプログラマブルコントローラに置き換えられ、照明だけでなく、建物内での快適な滞在に必要なその他のシステムの自動制御の役割を果たしました。

スマートホームシステムのインストールは非常に人気があります。コテージやオフィスの敷地内にあるすべてのデバイスの操作を制御します。制御複合体は、電流パラメータを監視するセンサーに基づいて構築されています。センサーからの情報は制御要素に送られ、制御要素は特定のプログラムに従って、アクチュエーターとデバイスにコマンドを与えます。インターネットを使用すると、建物内にあるすべての機器をリモートで監視できるだけでなく、リモコン彼ら。

スマートホームは以下を制御できます。

屋内および屋外の照明、建築照明、広告;
換気、エアコン;
暖房（床暖房システム、ラジエーター）;
すべてのタイプの警報（強盗、火災、緊急事態）;
建物への立ち入りの許可;
ビデオ監視（ローカルおよびリモート）;
ビデオおよびオーディオ信号の配信（マルチルーム）;
暖房付きの階段、階段、小道、雨水管。
代替電源（ディーゼル発電機、蓄電池）;
消費電力（フェーズごとの負荷の分散、最大負荷の超過を制限する）;
さまざまなポンプ（排水、下水道、領土への散水）;
玄関ゲート;
ローラーシャッター、カーテン、ブラインド。

スマートホームシステムとは

システムを実装するには、使用するすべての機器が相互に互換性がある必要があります。この目的のために、電子工業会は、電子機器の単一の標準を開発するために設立されました。このソリューションにより、さまざまな企業がスマートホームで使用されるユニバーサル機器を製造できるようになりました。

主な基準に従ったシステムの分類：

集中型/分散型;
有線/無線;
オープン/クローズドプロトコルで。

既製のスマートホームシステムは、敷地内のさまざまなエンターテインメントおよびエンジニアリングシステムを管理する際の時間を節約するのに役立ちます。

一元化および分散化されたホームコントロール-モジュールの数とその作業

一元管理 1つの論理モジュールを表します。その役割は、たくさんの出力。個々のプログラムは、そのようなコンピューターの特定のオブジェクト用に作成されています。このソフトウェアに基づいて、すべてのエンジニアリングネットワークとエグゼクティブデバイスが制御されます。

一元化されたシステムの利点は、建物全体を1か所から1つのインターフェイスで管理できることです。中央コントローラーを使用すると、さまざまな複雑さのシナリオを作成し、それらを特定のアクション、時間帯、または曜日にリンクできます。このオプションを使用すると、多数の異なる機器を接続できます。 AMX、Crestron、Z-Wave、Ectostroy、Bechoffなどの企業がこれを専門としています。

集中型システムをインストールする場合、すべての機器のパフォーマンスは、コントローラーとそれに組み込まれているプログラムによって異なります。コンピュータに障害が発生すると、それに関連するすべてのモジュールが機能を停止します。ソースを介したこの複合体の最適な接続無停電電源装置.

スマートホームを再プログラムする必要があり、プログラマーがいない場合は、アルゴリズムを新たに作成する必要があります。したがって、重要な選択基準は、信頼性が高く高品質のコントローラーを選択することです。

分散型システム分散と呼ぶこともできます。この場合、システムの各要素（アクチュエータ）は、主電源が失われた場合でも情報が保持されるタイプのメモリを備えた独立したマイクロコントローラです。この要因により、複合体全体の信頼性が向上します。いずれかの要素が機能しない場合、「ドロップされた」リンクを除いて、アパートまたは家のシステム全体がさらに機能し続けます。

分散型システム-信頼性が高く、追加の「スマート」ブロックを接続して特別なシナリオを作成する機能を備えています。機能とデザインが異なる、販売されているデバイスを制御するためのパネルの大規模な品揃えがあります。この分野の主要メーカーは、ABB、Scheider Electric、HDL、Berker、Gira、Vimarです。

複合施設の欠点には、シールドを完成させる多数の機器が含まれます。それは時々故障する可能性があり、それは交換のための材料費を必要とします。

導体と無線技術の使用

有線システムスマートホームは、データバスを介して制御デバイスから実行ユニットにすべての信号を送信するという原則に基づいています。特殊な導体またはツイストペアは、そのようなバスとして機能することができます。

有線システムの利点は、シールド導体を使用しているため、信頼性が高いことです。これにより、ネットワーク干渉と干渉が排除されます。また、このデータ伝送システムは応答速度が速い。干渉やその他の要因による特定のコマンドの送信の遅延はありません。

たとえば、ワイヤレスシステムをセットアップする場合、コマンドの応答が遅れる可能性があります。もう一度ボタンを押して、デバイスをアクティブにしようとします。データバスが重複信号で詰まっているため、コンプレックス全体がフリーズする可能性があります。

有線のスマートホームシステムを整理するために、スマートスイッチであるさまざまな制御要素が提供されています。そのようなメカニズムは多機能であり、スタイリッシュなデザインを持っています。このようなシステムでは、マルチメディアや気候制御の新しい要素を導入する方が簡単です。

有線システムは耐火性があり、修正なしで長寿命です。欠点には、スイッチの場所の移動性の欠如が含まれます。また、コントロールパネルへのケーブルコンセントのポイントを事前に用意しておく必要があります。

情報ネットワークの高品質なインストールは、システムの信頼性の高い操作のために重要です。スマートホームの編成は、新しい住宅またはリフォームの開始時にのみ可能です。従来の配線が敷設されていると、システムを整理することは技術的に不可能になります。

ワイヤレスシステムメインデバイス（コントロールパネル）から実行体への無線信号伝送の原理に基づいています。このソリューションにより、部屋に敷設するワイヤーの数とデバイスの設置時間を減らすことができます。無線機器は、天然素材の完全性を最小限に抑える必要がある木造住宅への設置に非常に役立ちます。このタイプの主なメーカーは、Z-Wave、Berker、HDL、Zamel、Vitrum、Giraです。

このような複合施設の利点は、既成の修理や従来の配線を備えた建物に設置できることです。各ワイヤレスコントロールパネルは他のパネルと通信し、それらにコマンドを送信できます。この機器の相互接続により、さまざまな部屋でさまざまな照明シナリオを作成できます。

モバイルコントロールパネルは、所有者にとって便利な場所に配置できます。ビルトインとオーバーヘッドの2種類で製造されています。無線システムは、特別な予備設計を必要としません。したがって、このようなスマートホームシステムは、自分の手で簡単に実装できます。

すべての「スマート」デバイスは、無線信号の品質に依存しています。ワイヤレスコンプレックスの欠点は、多くの家庭用電気消費者が送信信号に干渉を引き起こすことです。また、デバイスがバッテリーで動作している場合は、定期的に交換する必要があります。

ワイヤレススマートホームは、送信信号が不安定なため、機能が制限されています。したがって、ハッカーによる信号妨害の可能性があるため、このような複合施設のセキュリティは低くなります。

自動化システムのオープン/クローズドプロトコル

プロトコルは、すべてのデバイスを相互接続するためのコードシステムであり、これに基づいてSmartHouseが機能します。 KNXプロトコルは、ヨーロッパで最も人気があると考えられています。このタイプの利点は、デバイスの不揮発性メモリとの相互作用、および各デバイスの独立した動作です。

KNXプロトコルはオープンです。このデータ伝送規格は非常に人気があります。したがって、必要に応じて、このようなシステムの保守に問題はありません。多くのメーカーの製品は、この「言語」で動作します。相互の互換性がテストされています。

オープンプロトコルの利点は、さまざまな設計または適切な機能セットを備えたデバイスの幅広い選択肢です。主要メーカーは、KNX、Wago、Bechoffです。メーカー間の競争により、更新および改善されたモデルのリリースがますます進んでいます。オープンタイプのプロトコルを使用するこのようなデバイスのコストは、クローズドタイプのプロトコルよりも高くなります。

オープンな通信を備えたデバイスの柔軟性がなく、特定の標準に依存しているため、独自のプロトコルで動作する新製品が市場に登場し始めました。これにより、ハードウェアの製造コストが削減され、プログラミングが簡素化されました。多くのメーカーは、他の企業が製造していない独自の製品ラインを持ち始めました。クローズドプロトコルで動作する機器は、ABB、HDL、Vimar、Bticinoによって製造されています。

クローズドプロトコルテクノロジーの利点の中には、リーズナブルな価格での非標準の興味深いソリューション、市場での機動性があります。不利な点には、購入者が1つのメーカーに依存しているという要因が含まれます。

スマートホームシステムの用途は何ですか？あなたは買うべきですか？

インテリジェントコンプレックスは、より人気があり、手頃な価格になっています。市場は、ホームオートメーションを整理するための多機能デバイスの幅広い選択肢を提供しています。資源の節約は、人々が家にいる必要な瞬間にのみ消費に現れます。その他の場合、システムは家を省エネモードにします。これは特に、面積の大きい個人住宅やコテージに当てはまります。

スマートホームはペットの世話もできます。与えられたプログラムに従って、それは食物、水の供給をオンにし、水族館の照明を調整し、または動物が家を出るためにドアを開けます。タブレットで4本足の友達を見ることができます。家の中に動物がいる場合は、壁の後ろにすべての配線を隠して、有線ネットワークを編成することをお勧めします。コントロールパネルを取り付ける必要があります。これにより、システムが損傷から保護されます。

子供の場合、スマートホームシステムを使用すると、アパートや家での行動を制御できます。テレビとコンピューターの包含を制限することができます。または、特定の条件を満たす場合はインターネットアクセスを提供します。

「スマート」ホームの最も重要な利点は、ホームのリモート監視と制御です。システムは泥棒の侵入から保護します。事故を防ぐ良い方法でもあります。緊急時には、水を切ったり、電源を切ったり、火災信号を送信したりできます。すべての通知と警告は、建物の所有者へのメッセージの形で届きます。

スマートハウスシステムは、その汎用性によって価格を決定します。予算オプションの場合、主要な論理モジュールが購入され、時間の経過とともに追加のモジュールが取得され、複合体の機能が拡張されます。

スマートホームシステムに関するビデオ

奇跡のテクニック、予算をスマートホームにする方法は？

「所有者は、コマンドを均等な声で、はっきりと適度に大声で発音しなければなりません。タスクが最初に完了しない場合は、上げられたトーンに切り替えることなく、落ち着いて注文を繰り返す必要があります。」

犬のトレーニングガイドのように聞こえます。これは実際には管理ガイド「」です。

私たちのすべての知的で不合理なヘルパーは、ガイダンス、ガイダンス、およびコマンドを必要とします。一言で言えば、管理。それでもなお、人間の真の心の理解にはほど遠い知性を持つ「スマートホーム」は、学習と自己学習が可能です。

採用のスピードでシンプルなソリューション彼は私たち、彼の作成者を何十万回も上回っています。さらに、それは多発性硬化症に苦しむことはありません。そして、彼は今日できることを明日まで延期しません。

インテリジェントビル管理システムは、外部および内部環境のパラメータを監視し、人間が参加する状況をリアルタイムで認識し、エンジニアリングシステムを監視することができます。そこに定められたアルゴリズムに従った「スマートホーム」は、変化に反応し、所有者に快適な微気候を提供します。

彼は家の住民の現在の願いをすべて満たし、将来を予測しなければなりません。

朝食にホットロールを焼き、コーヒーを淹れます。
-ニュース番組をテレビで放映する。
-ロボット掃除機のバッテリーを充電し、所有者が家にいないときに掃除機に送る。
-夕方にはお風呂を用意します。

高度な「スマートホーム」には多くの機能があり、その可能性はハードウェア、ソフトウェア、そしてもちろん、それに組み込まれていることを意味します。

残念ながら、ホームインテリジェンスは、私たちのすべての欲求とニーズのガイダンスを完全に予測するほど賢くはありません。このために、さまざまなレベルの多くの方法と制御装置が使用されます。

レベル1

アルゴリズムやソフトウェア環境の設定に干渉することなく、個々の機能の制御を制限します。

赤外線、光電、レーザー、温度、天気など。これらはセンサーであり、「スマートホーム」の「神経系」の終わりです。それらのいくつかは環境のパラメータに反応し、機器の動作を制御し、それらの多くは人を観察します。私たちは無意識のうちに常に管理に参加し、建物の特定の場所にいる、またはいないだけです。

スイッチ、スイッチ、レギュレーター、壁にある他のあらゆる種類のボタン。私たちの「家」が動作するアルゴリズムに常に満足しているわけではありません。たとえば、現時点ではレベルが小さすぎます。調光器の明るさを手動で上げます。設定されたプログラムに従って、夜はシャッター、ブラインド、カーテンを下げましたが、満月と星を眺めたいと思います。スイッチボタンを押すと、澄んだ夜空の概要が開きます。

確かに、手動制限制御の要素は、システムの再構成に引き続き参加できます。たとえば、スイッチと調光器を使用して部屋の照明レベルを正確に設定したら、これらのパラメータをメモリに入力して、標準の照明パターンの1つとして使用できます。

レベル2

アルゴリズムをカスタマイズする機能を備えたサブシステムの管理。

サブシステムコントロールパネル..。たとえば、コントロールパネル、集中ローラーシャッター管理。個々のモードのオンとオフを切り替えたり、特定のエンジニアリング機能内で設定を変更したりできます。暖房パネルからエアコンの電源を入れることはできません。

サブシステムコントロールパネル..。たとえば、ホームシアターのリモコンや。彼は多くのことを行うことができますが、彼の機能の範囲内でのみです。

レベル3

「スマートホーム」全体の管理。プログラムに干渉することなくアルゴリズムを設定します。

固定ユニバーサルコントロールパネル..。プッシュボタンはもはや関係がなく、大きくて美しいLCD画面を備えたタッチセンシティブボタンの方が便利です。場所は任意に選択されます。通常、廊下、キッチン、その他の頻繁に訪れる場所です。ユニバーサルパネルから、所有者は例外なくすべてのシステムにアクセスでき、設定を変更して作業アルゴリズムに介入できます。

ポータブルユニバーサルコントロールパネル..。特にフルアナログ画面が小さいことを除いて、静止しています。同じ可能性、無線周波数による通信、赤外線範囲、Wi-Fi。

通常、1つまたは複数のリモコンが必要な場所にあります。たとえば、テレビの近く、リビングルーム。この場合、ユニバーサルリモコンは、テレビ、DVDプレーヤー、チューナー、エアコンの「ナマケモノ」に取って代わります。ソファを離れることなく、誰がインターコムボタンを押したかを確認したり、最後の電子メールメッセージを確認したり、オーガナイザーを使用したりすることができます。

固定パネルと比較したポータブルパネルの唯一の欠点は、どこかに押し込んでから長時間検索できることです。

コンピューターまたはラップトップ..。ワイヤレスを含む標準インターフェースを介してホームLANに接続されたPCはすべて、ユニバーサルコントロールパネルと同じ機能を実行できます。

スマートフォン、タブレット. ポータブルデバイスのいずれかのオペレーティングシステムがインストールされている、も管理へのアクセスを提供します。

音声制御..。「…コマンドを均等な声で、はっきりと適度に大声で発音します。」これまでのところ、自分の家で抽象的なトピックについてチャットすることはできません。多分それは最高です。アーサー・クラーク卿とスタンリー・キューブリックによる宇宙の旅を読んだり見たりしたことのある人なら誰でも、人間と人工知能の間の長い会話がどのようなものになるかを知っています。

しかし、口頭でのコミュニケーションに関しては、私たちの家はチンパンジーの知性を持っており、数百の音声コマンドを覚えて実行することができます。主なことは、自分自身を混乱させないことです。

リモコン..。私たちは家にいません。私たちがバハマにいて、紺碧の海のほとりの白い砂浜に寄り添っているとしましょう。または、長くてつらい一日を過ごした後の3時間、私たちは交通渋滞に立ち、有毒なガソリンの煙を吸い込み、精神的なバランスの残骸を失っています。

現在、ロシアのサッカー代表チームは、リヒテンシュタインの経験豊富で危険なチームと勇敢に戦っています。 iPod、タブレット、またはラップトップを取り出し、ネットワークに接続し、特別な「スマート」プログラムを入力して、メニューに移動しますインタラクティブテレビ、コマンド「書き込み」を行います。家に帰りましょう-わかります。同時に、今日は金曜日です。

個々のコマンドは、音声メッセージだけでなく、設定されたコードを使用してリモートおよびSMSで送信できます。

レベル4

管理者アクセス。

全権アクセス..。管理者だけが持っています。これはデバイスではなく、1人または複数の人です。これは、「スマートホーム」の中央コンピューターから許可を得て、ローカルネットワークまたはインターネットに接続されている任意のPCから実行されます。あなたはただ魔法の言葉、パスワードを知る必要があります。

さまざまな管理者の個々の機能の制限も設定できます。多くの場合、所有者だけでなく、「スマートホーム」にサービスを提供している会社のエンジニアも、完全または限定された第4レベルを持っています。ちなみに、彼らは彼をもっと必要としています。管理者は、ビル管理システムのハードウェアおよびソフトウェア環境に直接干渉する権利があります。

大きな「スマートホーム」

オフィスコンプレックス、空港、ハイパーマーケット、原子力発電所、諜報機関など、大きな建物のエンジニアリングシステムのインテリジェントな管理の原則は、小さな「スマート」なアパートと同じ法律の対象となります。

違いは、システムの規模、多数のサブシステム、およびより高いセキュリティ要件のみです。したがって、2番目から始まるすべてのレベルの管理へのアクセスには、より厳しい制限があります。電子キーと指紋キー、その他の生体認証デバイス、まれに音声アナライザーがアクセスの確認に使用されます。

コンピューターからのスマートホームコントロール

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アパートや家の住人は、電気器具や照明のオン/オフ、ビデオ監視など、家の多くのプロセスを規制するために多くの時間を費やしています。ただし、誰もが持っている通常のデスクトップコンピュータから適切な機器を制御することで、これらのプロセスやその他のプロセスを自動化できることを誰もが知っているわけではありません。

コンピューターからのホームコントロールは論理的なアイデアです。そして、自動化施設の店舗での大量販売が始まる前から登場しました。したがって、すべての住宅所有者は自分の手で「スマートホーム」を設計できるようになりました。このシステムのコンピューターはキーノードとして機能します。部屋に直接設置することも、別のクローゼットに設置することもできます。

ユーザーのコンピューターはすべての「スマート」機能を実行し、外部センサーからの信号は標準のTCP / IPまたはUSBチャネルを通過します。このようなノードを作成することの便利さは、メーカーの半数以上がアダプターを備えた有線接続に基づいて機器を製造しているという事実によっても説明されます（コンピューターまたはラップトップに接続するため）。可能なバリアントアナログまたはデジタル信号で動作します-USB経由で接続された出力および入力用のモジュール。このようなデバイスの機能は不十分であり、自動化自体は0〜5ボルトのレベルの信号に適しています。受信信号を変換するために、このような複合体はシェーパーとコンバーターを使用します。

コンピューターからのホームコントロール

長所と短所

コンピュータユーザーにとって、PCベースのスマートホームは、次の理由から有望なアイデアのように思われます。

インテリジェント制御のためのノードの可用性。家の所有者は家に少なくとも1台のコンピューターを持っており、必要に応じて、この目的のために予算のネットブックさえ購入します。
入力および出力用のモジュールの手頃なコスト（産業用コントローラーで使用されるデバイスと比較して）。
接続するデバイスの数に制限はありません（既製のキットには通常、光と安全性を制御するための少量の機器が含まれており、コントローラーは多くのデバイス用に設計されていません）。自分の手でスマートホームを組み立てたら、必要なオプションを実行するようにスマートホームを構成できます。音声コマンドまたはスマートフォン;
幅広い機能を備えた複雑な複合体を作成する機能。

システムの考えられる不利な点を忘れないでください。その中で、次のものが区別されます。

かなり信頼できるオペレーティングシステムと幅広い機能を備えた信頼できるノード（コンピューターから直接）を選択する必要性。
複合体のコンポーネントのラップトップへの依存。これは、機械的な故障、摩耗、または停電のために使用中に故障します。
自己計画スキームとその実装の必要性。

制御技術

コンピューターから家を制御することは、電源制御なしでは想像しがたいことです。このテクノロジーを実装するには、専門家はマキシム/ダラスの1線を使用することをお勧めします。この技術は、産業および家庭用システムで使用されており、そこで十分に証明されています。

さらに、コンピューターからセキュリティコンプレックスを制御および監視するのに便利です。リモートモードでは、ビデオカメラからのデータとセンサーからの情報を表示して、子供や動物の行動を調べたり、存在したかどうかを確認したりできます。アパートへの不正侵入。コンピューターに加えて、このアイデアを実装するには、USBコネクタを介して機器に接続できるモーションセンサーまたはドア開閉センサーを備えたビデオカメラが必要になります。標準の5mのワイヤ長制限が心配な場合は、アクティブな長いケーブルを購入するか、外部電源を備えた特別なハブを介してワイヤを束ねます（他のオプションも可能です）。

「スマートホーム」システムに所有者を理解し、所有者と話すことさえ教えるために、最もアクセスしやすい方法を使用して、Googleの音声認識機能をニーズに適合させることができます。世界中の何百万もの人々がすでにそのまともなレベルの音声翻訳と検索を高く評価しています。

コンピューターからのスマートホームコントロールテクノロジー

コンピューターを使用してシステムを調整および制御するには、そのすべてのコンポーネントに対して個別のプログラムを作成するか、既製のソリューション（Ardublock）を使用するのが最善です。テクノロジーを自動化するためのこのソフトウェア環境には、いくつかの電子機器が付属しています。アラームと電気の管理に加えて、そのようなプログラムは次のことができるようになります。

電化製品の状態を管理します（「スマート」ソケットを介して機器を接続および切断し、電源投入時間と動作モードをプログラムします）。
家の中の一定の温度を測定して制御します。

今日、「スマートホーム」という用語は、ハイテク機器を日常生活に複雑に導入することを意味し、居住者に高いレベルの快適さを保証します。このタイプのシステムの際立った特徴は、最小限の人間の参加で多くのプロセスを最大限に自動化することです。さらに、「スマートホーム」の基準の1つは、複合施設に関係するすべてのデバイスの集中管理です。「スマートホーム」システムはモジュラー設計であり、機能的に区切られたブロックで構成され、完全または部分的に統合されています。統一システム..。各モジュールは厳密に指定されたタスクの実行に関与しますが、ブロックは互いに相互作用できます。

最新の「スマートホーム」システムの可能なモジュラーコンテンツ：

中央制御コントローラー他のコンポーネントを統合し、それらの相互作用を保証します。このようなコントローラーは、完全なデバイスの形での産業用ソリューションと、通常のコンピューター適切なソフトウェアで。
気候システム..。暖房および換気制御ユニットで構成され、部屋の特定の微気候の維持を保証します。
照明およびスイッチング制御エネルギー消費者。
KTSO（保護の技術的手段の複雑さ）。セキュリティおよび火災警報器、ビデオ監視システム、および警報状況について所有者にリモート通知するためのモジュールが含まれています。
会計、データ収集および保管システム..。モジュールのタスクには、計測デバイスからの情報の収集、さまざまなイベントの記録、および複合体全体の有効性を評価するための分析用のデータの提供が含まれます。
接続のチャネル..。有線または無線設計でTCP / IPプロトコルで動作するネットワークは、データ伝送チャネルとして使用されます。適切なコンバーターを使用して、専用のインターフェイスを備えたデバイスをネットワークに統合します。

上記の各モジュールは、さまざまなハードウェアとソフトウェアを使用して実装できます。最も一般的で頻繁に使用されるソリューションは次のとおりです。

コントロール

「スマートホーム」システムの制御コントローラーとして、工業デザインのシングルボードコンピューターの使用が最も正当化されます。同様のコンピューターサイズが小さく、消費電力が少なく、機械部品（ファン、ハードドライブ）そして取り組むソフトウェアオープンソース。ほとんどの場合、使用可能なインターフェースの数とタイプは変更および補足できます。

このようなデバイスのセルフプログラミングには、特定のスキルと知識が必要であることは論理的です。コントローラは、WEBインターフェイスまたはクライアントアプリケーションを使用してネットワーク経由でアクセスされます。複合体全体を管理し、カスタマイズのためのシンプルでユーザーフレンドリーなインターフェースをユーザーに提供するように設計された既製のソリューションもあります。

「スマートホーム」を制御するには、ユニバーサルリモコンマクロの実行をサポートします-順序付けられた一連のアクション。この場合、無線リモートは、IR受信機の直接の見通し外での制御を可能にするため、IRリモートよりも効率的です。より現代的なコントロールパネルは、専用のソフトウェアがインストールされたスマートフォンです。

気候

温度および湿度センサーの読み取り値を評価することにより、気候制御が実装されます。このデータの分析に基づいて、自動調整暖房、空調、換気、加湿システムのオン/オフ。

点灯

これは、光、プレゼンス、または複合センサーをインストールすることによって実装されます。必要に応じて、制御コントローラーを使用して、スケジュールに従って照明を制御できます。調光器を使用する場合、ディスクリートだけでなく、光源のスムーズな輝度制御も可能です。

安全性と保安

セキュリティコンプレックスは、いくつかのサブシステムで構成できます。

1.セキュリティおよび火災警報器（FSA）。プレゼンスセンサーは、制御された領域の人体に固有の赤外線の出現に反応する検出デバイスとして使用されます。ドアの開放を検知するために、磁気接触センサーが設置されています。火災の安全性は、煙、温度、ガス漏れの検出器によって監視されます。多くの最新のセキュリティおよび火災警報システムには、GSMまたは3Gネットワークを使用して所有者に通知できる無線通信モジュールがあります。多くの場合、火災警報器は、ドライリレーを介して電気機器を接続できるようにします。これにより、警報信号に応じて、ロックをブロックしたり、照明やサイレンなどをオンにしたりできます。 OPSには、水漏れの事実をタイムリーに特定できる湿度センサーが含まれている場合があります。

2.アクセス制御システム。これは、識別デバイス、直接識別子（電子キー、無線タグ、指紋）、ブロックデバイス（ロック、バリア、自動ゲート）で構成され、部屋または領域へのアクセスを制限するように設計されています。

3.ビデオ監視システム。これは、ビデオカメラとビデオ信号処理およびストレージデバイスで構成される複合体です。

会計とデータ処理

ほとんどの場合、この機能は、適切なソフトウェアを使用するコントロールコントローラーを使用して実装されます。

繋がり

輸送チャネルは通常ローカルネットワーク有線または無線技術を使用して作られました。ネットワーク管理には、すべてのネットワークデバイスを制御し、各デバイスへの不正アクセスに対する保護を提供できるルーターが使用されます。高速データ伝送の最新技術により、コンピューター間の情報交換、IPテレビ信号の伝送、電話、およびスマートホームコンポーネントの操作にネットワークを同時に使用できます。

上記に加えて、スマートホームシステムは、複合施設全体と相互作用しないデバイスを使用することがよくあります。これらは、自動掃除（ロボット掃除機）、植物用の自動散水システム、ペットへの給餌などのデバイスになります。このようなデバイスは自律的であるという事実にもかかわらず、システムとの統合は、単純な包含または、操作コントローラで電源を切ってください。

マスターコントローラーとは何ですか？

コントローラは特定のプロセスを制御する手段であり、自動化された機器と連携しています。「スマートホーム」の配置は、インテリジェントシステムによって制御できる悪用可能なコンポーネントの存在を前提としています。それは、エンジニアリングおよび家庭用機器からの着信信号を処理する手段が集中している小さなデバイスによって表されます。着信情報に基づいて、コントローラーが決定を下します。「スマートホーム」は、操作するデバイスの内容が異なる場合があります。特に、セキュリティ警報システム、照明器具、マルチメディア、エンジニアリングユーティリティインフラストラクチャなどがあります。インテリジェント制御の対象となるオブジェクトの数に応じて、コントローラの動作プログラムも決定されます。

このようなコントロールのマルチコンポーネント機能に注意することが重要です。彼らの主な仕事は、前述のユーザー機器の管理に焦点を当てています。ただし、コントローラ自体の機能を維持するために、補助モジュールは言うまでもなく、そのリソースの一部も割り当てられます。また、このようなシステムを開発する際には、通信方法に特別な注意が払われます。たとえば、「スマートホーム」用のGSMコントローラには、サービス対象コンポーネントの状態に関するデータをセルラー通信を介してユーザーに直接送信する特別なモデムが装備されています。セキュリティコンプレックスやエンジニアリングシステムの管理について話している場合、アラームや緊急事態が発生した場合は、特別なサービスに通知するようにコントローラーをプログラムできます。さらに、GSMシステムだけがその1つではなく、そのおかげで家の所有者とのリモート通信が実現されています。

コントローラのコンポーネント

機能コンポーネントの基本セットには、中央制御キャビネット、追加のコントロールパネル、サーバーコンピューター、スイッチ、およびモデムが含まれます。停電が発生した場合でも、無停電電源装置が提供されますが、ほとんどの場合、短期間の停電用に設計されているため、継続的な運用ではこれに依存しないでください。中央キャビネットには、エネルギーメーター、入力回路ブレーカー、操作パネル、分離膜コンタクター、およびプログラマブルコントローラーユニットが含まれています。電力線スイッチ、I / Oモジュール、前述のGSMモデムなども使用される場合があります。この場合、コントローラーが実行するタスクによっては、セットのコンポーネント数が少なくなる場合もあります。

たとえば、小さなコテージをベースにした「スマートホーム」には、コントロールユニットが最初に取り付けられている場合、入出力モジュールがない場合があります。最適なプログラム仕事。また、機能ユニットの数の減少は、複合体の操作を維持するために必要なリソースを最適化したいという願望に起因する可能性があります。そして、これは、操作中のユーザーの人間工学を確実にするためのシステムの簡素化は言うまでもありません。

ここで、追加のキャビネットの構成を検討する価値があります。原則として、メインキャビネットにすでに存在する冗長バックアップシステム、または補助通信手段、およびセキュリティシステムのいずれかが含まれます。つまり、システムに統合することで、メインコントローラの「スマートホーム」が実装する機能の信頼性が向上します。たとえば、このセグメントの機器は、ネットワークローカル通信、増幅器、および同じ無停電電源装置によって表すことができます。

コントローラはどのようなタスクを実行しますか？

コントローラーが実行できるタスクの範囲は非常に広く、自宅に装備するユーザーの要望によってのみ決定されます。もちろん、これは主に電気工学および工学コンポーネントの管理に適用されます。「スマートハウス」のアイデアは、消費者が最大限の利便性を利用したいという願望からかつて人気がありました。最新のコントローラーを使用すると、家庭や街灯、および一般的な電源をリモートで自動的に制御できます。すでに基本構成では、「スマートホーム」システムのコントローラーは、ガス機器、冷蔵庫、ボイラー、換気システムなどの電源の調整にも向けられています。

この場合、独立した制御チャネルを個別にプログラムできます。これは最も重要な施設に適用されます。たとえば、「暖かい床」を制御するために、複雑な4ゾーン制御ラインが複数の部屋に設置されることがよくあります。同じことがセキュリティインフラストラクチャについても言えます。セキュリティインフラストラクチャは、通常、SMSメッセージをユーザーとセキュリティサービスコンソールに送信する機能を備えた「スマートホーム」用のGSMコントローラによって提供されます。さらに、通知は、インターネット接続に基づく無線通信モジュールのチャネルを介して並行して実行することができます。

デバイスの仕組み

インテリジェント制御システムの一般的な概念は、自動制御の作成に基づいています。つまり、コンプレックスは最初、「スマートホーム」のターゲットコンポーネントを独立して管理するように構成されています。ここで、そのようなガバナンスが正確に何を意味するのかを注意することが重要です。これには、ボイラーの温度の設定、「暖かい床」、ランプのオン/オフ、オーディオおよびビデオ機器の動作パラメーターの調整などがあります。この場合、「スマートホーム」のコントローラーは次のことができます。作業、つまり、事前に設定されたプログラムに基づいて、同じ機器からのフィードバックに基づいて決定を下します。最初のケースでは、ユーザーは論理チェーンを示す特定の操作パラメーターを入力します。典型的な例は、夜の特定の時間に街灯が機能するように設定し、日中は完全にシャットダウンすることです。

フィードバック信号を処理する場合、コントローラも最初に設定されたプログラムに従って動作しますが、サービス対象機器の現在の状態に応じて変化する可能性のあるデータに基づいて決定が行われます。たとえば、ボイラーは給水システムに特定の圧力で水を貯蔵する必要があります。給水ラインに設置された圧力計から、1つまたは別の読み取り値で信号が受信され、それに基づいて、システムはボイラーの電子機器に逆のコマンドを送信します。もう1つの質問は、コントローラーによって与えられたコマンドがユーザーにとってどれほど役立つかということです。「スマートホーム」はインテリジェントなシステムですが、所有者が特定の状況で機能モードを誤って計算した場合、期待を下回る可能性もあります。

牡羊座コントローラー

基本的なソリューションとして、同社はPLC100修正コントローラーを提供しており、その機能には、情報交換チャネルの編成に使用することが含まれます。このシステムは、街路照明、床暖房、警報などの2階建ての個人住宅にサービスを提供するように設計されています。複合施設の主な要素は、RS-485インターフェースを介して操作パネルと入出力デバイスに接続された論理コントローラーです。つまり、このバージョンの「Aries」コントローラーの「スマートホーム」は、必要に応じて所有者自身がプログラムできます。入出力システムは、アナログMBA8モジュールとメーカーINSYTEのスイッチングデバイスで表されます。

メインオペレータメニューには6つのコントロールユニットがあり、それぞれが従属セグメントの1つを引き継ぎます。特に、これは電源、床暖房システム、照明器具、家のさまざまな部分の温度制御装置、派遣およびイベントログです。これは、SMSを送信できるスマートホームコントロール用の同じGSMコントローラーであることに注意することが重要です。この場合、街路灯の電源ラインに緊急事態が発生した場合、供給回路が故障した場合などに通知を行います。

ベラコントローラー

現在、膨大な数の異なるコントローラーが市場に出回っていますが、専門家は、このセグメントで豊富な経験を持つメーカーの製品に連絡することを推奨しています。そして、この点で、Veraファミリーのモデルは、同社が長年にわたって市場に出回っているため、非常に大きな自信を持っています。最新のソリューションの1つは、VeraEdgeコンプレックスです。このシステムの際立った特徴は、コンパクトさ、高性能、人間工学です。さらに、他のベララインの背景に対しても開発は際立っています。このデザインのスマートホームコントローラーは魅力的で技術的に進歩しています。作成者は、周波数が600MHzの高性能SoCプラットフォームを使用しました。同時に、動作メモリの量は128MBに増加しました。

VeraEdgeに実装されている主なイノベーションは、Z-WavePlusシステムチップです。これはマイクロサーキットの第5世代ですが、競合他社のほとんどはまだ第3世代のプラットフォームで実行されています。これは実際にはどういう意味ですか？ユーザーは、最大負荷で通信プロトコルを使用でき、同時に200を超えるデバイスにサービスを提供できます。さらに、ユニットには装備されています Wi-Fiモジュール、これにより、有線のローカル通信回線を編成する複雑さが解消されます。これは、他のメーカーのスマートホームコントローラーがまだ自慢できない新しいソリューションでもあります。確かに、それはシステムの欠点がないわけではありませんでした。残念ながら、統合された無停電電源装置がありません。

Arduinoコントローラー

Arduinoシステムは、スマートホームを制御するためのかなり珍しい、しかし非常に論理的なソリューションを提供します。この場合の制御インフラストラクチャの編成へのユーザーの参加が基本であるため、これは当然のことながら日曜大工の複合体と呼ばれます。では、Arduinoキットで何が提供されているのでしょうか？セットの基本は小さなロジックコントローラー自体であり、残りのコンポーネントはセンサー、センサー、およびすべての種類のインジケーターによって表されます。コンポーネントの数を制限できると言われたとき、それは要素を減らすための他の原則について少しでしたが、Arduinoスマートホームコントローラーは最適化の概念をほぼ完璧にしました。まず、すべてのセンサーがワイヤレスで動作するため、複数のネットワークが不要になります。第二に、コントローラーを直接制御するために、操作パネルを備えた従来のブロックではなく、モバイルアプリケーションとしても利用できる便利で最新のWebページが使用されます。センサー自体は、エネルギー消費量データ、湿度と温度のパラメーター、ドアの開閉などを記録するデバイスで表されます。

シーメンスコントローラー

ドイツのコントローラーは、主に産業プロセスの自動化に関連しています。しかし、最近、「スマートホーム」向けのシステムが紹介された非常に興味深いLOGOのラインが登場しました。これらの複合体を開発する際、同社は従来の方向性を堅持し、出力で2コンポーネントモデルを提供しました。プライマリモジュールは、キーボードとディスプレイを含む情報入出力インフラストラクチャを形成します。 2番目のモジュールでは、有線インターフェイスを介してコントローラーを操作できます。つまり、コンピューターを使用してプログラムをダウンロードできます。動作モードを独自に開発するために、メーカーは特別なプログラムであるSoftComfortも提供しています。システムが「スマートホーム」の中央制御装置として使用されている場合、制御アルゴリズムと作業図を独立して作成することは非常に可能です。パフォーマンスと機能性このファミリのモデルは柔軟性があります。実際、LOGOコントローラーの各バージョンは、新しいサブシステムとモジュールを導入することで変更でき、ハードウェアのパフォーマンスが向上します。

スマートホームコントローラーの長所と短所

このタイプのコントローラーの明白な利点には、エンジニアリング、マルチメディア、およびその他の家電製品の管理における問題に対する効果的な解決策が含まれます。確かに、単純なキットのインテリジェンスでさえ、普通の住宅所有者に多くの利点を提供し、日常の活動から彼らを救います。例として、一般的なイーサネットコントローラで十分です。ネットワークインターフェイスを使用して制御される「スマートホーム」は、所有者が操作中のコンポーネントに関するすべての必要なパフォーマンス指標とデータを追跡できる単一のダッシュボードにまとめられます。もちろん、この種のコントローラーには欠点もあります。これらには、接続と試運転を伴う技術的実装の複雑さ、多くの場合困難な保守、そしてもちろんかなりのコストが含まれます。

結論

スマートホーム制御システムの多くの潜在的なユーザーは、その多成分で扱いにくい性質に驚いていますが、彼らは長い間彼らの要素のいくつかに精通しています。たとえば、最新のボイラー、冷蔵庫、音響キット、および照明器具の電子機器は、多くの場合、同じ原理で動作します。さらに、センサーとGSMモジュールにセキュリティシステムをインストールするときに、多くの人が無意識のうちに自分の手で「スマートホーム」用の同じコントローラーを作成します。セキュリティコンプレックスの場合、センターがモーションセンサーや煙探知器などを接続するパネルである場合にのみ、検討中のコントローラーは、原則として自動制御に適した家庭用デバイスの全範囲に対応します。。もう1つのことは、2番目のオプションは、エネルギー供給の点でより要求が厳しく、実装と運用がより困難であることが判明したことです。

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