Кто есть кто на рынке «умных домов»?

Технологии умного дома

Иными словами эта технология представляет собой систему домашней автоматизации. Это набор электроприборов, которые способны самостоятельно принимать решения и осуществлять монотонные ежедневные домашние обязанности. В целом умные системы управления являются набором огромного количества технологий, которые можно совмещать исходя из потребностей жильцов дома. Площадь и число пользователей также влияют на выбор концепции Smart Home. Для частного дома актуальны умные автоматические ворота и двери, тогда как для отдельно взятой квартиры модули с микроконтроллерами встраиваются в мультиварки, осветительные и другие бытовые электроприборы.

Основными компонентами умного дома являются:

• датчики, анализирующие условия окружающей среды;
• хаб, или центральный контроллер, обрабатывающие данные и принимающие решения;
• электроприборы, осуществляющие различные бытовые задачи.

Системы управления освещением

Освещение придомовой территории и жилого пространства включает комплекс механизмов и оборудования. Это позволяет выбирать любые режимы работы. Пользователю доступны следующие параметры: световое оповещение о событиях, программирование «световых сценариев» для выделения определенных предметов интерьера, и создание алгоритмов для чтения, приготовления обеда и прочих мероприятий. Переключение источников светового потока с энергосберегающих ламп на естественное освещение осуществляется посредством автоматизации штор, жалюзи или ставней.

Умные лампочки оснащены опцией изменения яркости в зависимости от условий окружающей среды. Также для экономии электроэнергии встроенные детекторы движения включают свет только в присутствии людей. Включать и отключать световые приборы можно и с помощью голосовых команд, принимаемых смартфоном.

Системы отопления вентиляции и кондиционирования

Создание комфортных условий обеспечивают радиаторы отопления и система кондиционирования, которые объединяются в единый комплекс умным домом. Для стабильной работы они работают независимо от прочих элементов Smart Home. Это позволяет в случае сбоев другого типа техники продолжать создавать идеальный микроклимат.

Встроенные микроконтроллеры позволяют системе умный дом:

• понижать температуру до комфортной в летний период;
• автоматически регулировать уровень влажности посредством увлажнителей, осушителей и ионизаторов;
• обеспечивать подачу свежего потока воздуха через кондиционеры, фанкойлы и вентиляторов.

Системы безопасности

Защитить жильцов дома от злоумышленников, выхода из строя сантехники и прочих неблагоприятных ситуаций позволяют современные умные системы безопасности. К примеру, для автоматизации работы водопроводных систем, на них устанавливают современные запорные клапаны, которые перекрывают воду, когда все жильцы дома на работе или в отпуске, а также при обнаружении протечек. Это позволит сэкономить средства на ремонт помещения и на возмещение ущерба соседям этажом ниже. Умные замки автоматически откроют двери владельцу дома. Обнаружив задымленность, умный дом автоматически запустит систему дымоудаления и пожаротушения. Датчики открывания дверей или створок окон при несанкционированном доступе посторонних, вызовут охранные и прочие службы.

Системы наблюдения

Пользователь может контролировать все происходящее в доме с помощью видеодомофонов, камер и датчиков. На устройство может поступать постоянный видеопоток через интернет соединение  либо периодические дистанционные уведомления.

Датчики

Функционирование системы умного дома выполняется за счёт команд, получаемых центральным контроллером от пользователя либо от датчиков. Встроенная программа управления передает технике сигналы для включения в определённое время согласно расписанию, или самостоятельно выбирает режим работы, полагаясь на показания датчиков.

К примеру, данные с термометра позволяют настраивать работу отопительной системы и кондиционирования. И также если датчики зафиксируют несанкционированную активность в доме, то умный дом распознает это как сигнал для запуска сигнализации или отправления уведомления охранной службе. В качестве датчиков устанавливаются индикаторы протечек,  задымлённости, движения, и термостаты.

Умные розетки

Интеллектуальные розетки представляют собой наиболее простые элементы, которые управляются через wifi, gsm или Bluetooth соединение. Они позволяют контролировать использование бытовыми приборами электроэнергии дистанционно.

В чем польза системы «Умный дом»?

Преимущества данной технологии:

1. Высокий уровень комфорта. Все элементы разработаны с учетом новейших тенденций. Сенсорные панели и пульты представлены в современном удобном дизайне.
2. Экономия бюджета. В отсутствие хозяина освещение, отопление и другие инженерные комплексы начинают работать в умеренном режиме.
3. Безопасность. Программа помогает вовремя обнаруживать задымление или проникновение посторонних лиц. В случае утечки воды или газа программа перекрывает клапан подачи этих ресурсов. Информация о каждом чрезвычайном инциденте сразу предоставляется и клиенту, и соответствующим аварийным службам.
4. Экономия времени. По нажатию 1 кнопки система включит нужную программу, закроет жалюзи, сделает свет приглушенным, опустит экран и включит проектор на воспроизведение.
5. Контроль над внутренними параметрами помещения. Сложные проблемы решаются нажатием 1 кнопки.
6. Увеличение стоимости недвижимости за счет технологий.

Технология считается дорогостоящей, но преимущества использования компенсируют расходы на ее приобретение.

Что имеем.

Со стороны умного устройства.

1. Само устройство. В данном случае – переключатель.
2. Устройство должно поддерживать режим работы DIY.
3. Мини HTTP сервер для обработки запросов.
4. Поддержка устройством RESTful API.

Со стороны 1С.

1. Платформа, не ниже 8.3.6. Для экспериментов использовалась учебная платформа, версия 8.3.8.1933.

В принципе всё. Учебная выбрана не случайно, специально минимально подходящая для обмена данными с HTTP сервисом. Думаю, что несмотря на все её ограничения, вполне подойдет для создания программы по управлению умными устройствами.

Общего характера.

Константы.

Здесь, полагаю, пояснения в необходимости данных констант не нужны. А кому интересно, можете прочитать в предыдущих статьях про REST API.

Общие модули.

Здесь расположены основные процедуры и функции подготовки к отправке REST запроса на HTTP сервер устройства и обработки ответа. Здесь тоже ничего нового нет, по ним описания тоже находятся в моих предыдущих статьях по RestAPI.

В двух словах про функцию «pingНаСервере», она используется для пинга доступности устройства и как фиктивный адрес + ТаймАут > 1000 мс (1 секунды)  для виртуальной паузы.

Справочники.

Здесь чуть подробнее.

info

Получает информацию об устройстве, без дополнительных ключей. Тело запроса в формате JSON:

{«deviceid» : «» ,  «data» : {}}

switch

Включает или выключает устройство, без дополнительных ключей, — ‘on’ — включен или ‘off’ — выключен. Тело запроса в формате JSON:

{«deviceid» : «» ,  «data» : {“ switch”: “ ”}}

Data предопределенные значения ключей тела запроса

Здесь хранятся предопределенные данные ключей тела запросов к устройству, для управления им. Эти данные также предопределены производителем и имеют значения, как на картинке.

Можно конечно, вписать свои, но работать не будет.

Умные устройства

Здесь хранятся сами умные устройства. Имеют дополнительные реквизиты «IP адрес» и «Порт». Табличную часть «Команды устройства», которые можно послать в адрес устройства для исполнения.

Выглядит так:

Флаги использовать “ON” и “OFF” используются как основные команды для включения / выключения. В нашем случае лампочки. Использовать можно как как угодно, главное, чтобы нагрузка не превышала 10А.

Демонстрация работы.

В принципе на этом всё. Настало время продемонстрировать работу переключателя. На фотографиях не видно не будет, поэтому прилагаю видео.

Расширенное видео, демонстрация управления из 1С и голосом, в том числе групповое.

Послесловие.

Имеется ещё два устройства, это ещё один переключатель (который компактнее) и диммер (для управления яркостью света). Данные умные устройства также поддерживают режим DIY и описание их работы планирую опубликовать в перспективе.

Личное мнение про 1С и Умный дом.

Думаю, что исследователи мнений в Америке правы, и это направление будет стремительно развиваться, в том числе и в нашей стране. Жаль, что подобных исследований про Россию не нашёл.

В принципе, на базе подобных устройств и программы по управлению на базе 1С, можно собрать свой умный дом, который не будет зависеть от приложений, облачных и иных систем.

Что касается финансовой стороны, то тоже считаю, что обойдется не дорого. Купить мини компьютер, учебная версия бесплатна, запрограммировать расписание/регламентные задания и управление умным домом готово. А если прикрутить WEB службы к 1С, оптимизировать программу под WEB версию, прикрутить «белый» IP, и пожалуйста, можно управлять и мониторить из любой точки мира. Как в фирменных приложениях, только никакие данные «на лево» не уходят.

Что контролировать? Телевизоры, микроволновки, ТВ-приставки, да много ещё чего можно, и экономить на потреблении электроэнергии, ведь в «фоне» тоже потребляется. Можно управлять светом – уехали в отпуск, запрограммировал эмуляцию нахождения дома.

Небольшое отступление.

Если знаете какие-либо подобные устройства, имеющие режим DIY, и которые можно «отвязать» от производителя, сообщите пожалуйста, любопытно по экспериментировать.

ПЛЮСУЕМ, оставляйте комментарии, задавайте вопросы, не стесняемся, это есть очень большой мотиватор.

Всё.

3 Amazon

Подобно чуть отставшему ближайшему соседу, «Умный дом» Amazon строится вокруг интеллектуальной колонки и прекрасно сочетается с разработками очень многих фирм. Однако данный герой обзора гораздо больше заботится о пользователе, предлагая на своем сайте не только ряд голосовых помощников, но и совместимые умные разработки самых разных производителей. Это помогает покупателю избежать долгого хождения по сайтам и самостоятельных поисков, а также часто позволяет сэкономить на доставке и получить все и сразу. При этом музыкальные центры управления Amazon очень разнообразны и представлены как крохотными приборами с кнопочками или цифровым экраном, так и крупными мощными колонками.

Забота о пользователе, вариативность, высокое качество, совместимость со многими лучшими умными разработками и умеренные цены сделали фирму выбором большинства, что не осталось незамеченным со стороны аналитиков Forbes, назвавших ее самой перспективной. При этом Amazon стремительно расширяется, сотрудничая с рекордным количеством топовых брендов.

Philips Hue Стартовый комплект

Далее в нашем ТОПе идет Стартовый комплект Philips Hue. Он включает в себя три умные лампы с цоколем E27, блок управления Hue Bridge и пульт дистанционного управления. Производителем предлагаются варианты как с белыми, так и с цветными лампами. Благодаря этому, вы сможете устанавливать один из 50 тысяч оттенков белого света, чтобы создать наиболее комфортные для глаз условия освещения, а также экспериментировать с другими цветами, если выбрать версию с соответствующими лампами, которые предоставят пользователю 16 миллионов вариантов освещения. Управление комплектом ламп может осуществляться как при помощи пульта, идущего в комплекте, так и в приложении Philips Hue, которое есть как для устройств на операционной системе Android, так и на iOS. Приложение позволяет приглушать свет или делать его ярче, а также переключаться между предустановленными световыми режимами. Кроме того, управлять лампами Philips Hue можно и при помощи голосовых помощников Алиса, Siri или Google Assistant. Что касается ресурса работы таких ламп, то он составляет 25 тысяч часов, что примерно равно 3 годам непрерывной работы. Так что можно быть уверенными, что такие лампы прослужат вам долго. Тем более, что производитель дает 2 года гарантии. В общем, если вы хотите регулировать освещение в своем доме как вам только заблагорассудится, то рекомендую к приобретению стартовый пакет Philips Hue.

• Блок управления.
• 3 лампы Е27.
• Пульт.
• Регулировка оттенков.
• Ресурс работы 25000 ч.

Технологии «Умного дома»

Задача этой разработки состоит в создании максимально комфортных условий проживания. Большое количество новшеств создает трудности по контролю за ними. С этой целью разрабатываются программы, объединяющие все технологические изобретения бытового применения в одно целое.

Контроль климата

Важнейшей системой является регулирование климата внутри помещения. При этом кондиционеры, увлажнители и ионизаторы работают в комплексе. Такое решение позволяет создать в каждой комнате свой микроклимат. Управление приборами осуществляется при помощи термостатов или клапанов.

Регулировка света

Регулирование освещения производится через специальные силовые блоки, служащие выключателями. Режимы их работы настраиваются по-разному. Пользователь может регулировать освещенность нажатием кнопки на пульте.

Есть возможность выбирать степень яркости и программировать ее в зависимости от ситуации или времени суток (например, при включении телевизора свет автоматически приглушается). Можно установить систему на постепенное затухание света в ночное время.

Следующий вариант предполагает установку датчика движения. При появлении человека в комнате освещение автоматически включается. Отсутствие движения в течение запрограммированного времени служит сигналом о выключении ламп.

Для праздников или романтических встреч можно выбрать индивидуальный режим освещения. Настройки оповещают владельца помещения, если он забыл выключить свет.

Система не только создает комфорт в доме, но и позволяет экономно расходовать электроэнергию. Грамотно выстроенная система позволяет сокращать коммунальные расходы на 30%.

Охрана и безопасность

Данная технология позволяет контролировать функционирование системы безопасности на расстоянии. Хозяин квартиры, уехав в командировку, может увидеть и перенастроить любой параметр в доме. Контроль доступа позволяет пропускать в помещение лиц, имеющих специальную магнитную карту.

Автоматически срабатывает сигнализация, информация о проникновении на частную собственность поступает на пост охраны. Происходящее фиксируется на видео.

С помощью представленной технологии создается эффект присутствия. Система изучает привычки человека и на основании этих данных включает и выключает свет в квартире, задергивает шторы, включает музыку. Такой способ защиты позволяет отпугивать злоумышленников.

«Умный дом» и домашний кинотеатр

Технология предусматривает правильную расстановку колонок, при которой возникает эффект присутствия. Программируется управление экраном, комфортное освещение и климатические условия.

Контроль над функциями кинотеатра производится с помощью планшета или смартфона. Правильное размещение и настройка оборудования, акустические эффекты и выбор освещения позволяют почувствовать себя в кинотеатре.

Мультирум

Данный комплекс включает в себя прием и передачу звуковой информации и видеосигналов по отдельным помещениям. Отпадает необходимость устанавливать аппаратуру в каждой комнате, т. к. она располагается в одном месте.

Ресиверы, усилители, провода и прочее оборудование не будет находиться на видном месте. Установленные инженерные коммуникации монтируются в стену. Управлять мультимедийными параметрами можно с помощью сенсорной панели или пульта.

Актуальные системы

Как мы уже отмечали, современный рынок смарт-оборудования и гаджетов изобилует предложениями по автоматизации систем «умный дом». Согласно потребительским рейтингам, наиболее популярными и востребованными системами сегодня являются Google Home, Apple Home Kit, Amazone Echo и Smart Home Suite от китайского гиганта Xiaomi.

Каждая из них отличается ценовой политикой и общим подходом к решению концепции Интернета вещей. Так, например, система для «умного дома» Google Home совместима практически со всеми девайсами, работающими на платформе Android. Поэтому «умные» часы, приставки и смартфоны от разных производителей в рамках системы самостоятельно справляются со всем спектром поставленных задач.

Приложение Google Home в последние годы комфортно уживается практически с любыми приборами и комплектующими от Xiaomi, Broadlink или TP-Link, произведенными для систем «умный дом». Управление происходит с помощью всего одного приложения с поддержкой Google Ассистента, поэтому вы сможете настроить вашу систему «умный дом» на работу с платформой Android, но при этом разрешить управлять домом вашим домочадцам с помощью операционной системы iOS.

В роли «мозга» системы выступает специальная «умная» колонка, которая управляет всеми подключенными устройствами и датчиками. При этом новые версии приложения Google Home обладают удобным интерфейсом, который контролирует работу всех устройств самостоятельно, а не через голосового помощника, как это было ранее. Основная концепция для умного дома от Amazon в общих чертах схожа с Google Home. В качестве интеллектуального центра принятия решений – «умная» колонка с похожим голосовым интерфейсом Alexa. Также как в предыдущей системе, Amazon крайне ограничен в выборе «умных» гаджетов. Тем не менее, Amazon и Google Home этот минус компенсируют посредством активного сотрудничества с другими компаниями, которые работают пополнением комплектации для системы «умный дом». Поэтому подавляющее большинство новых «умных» приборов, устройств и гаджетов отлично сотрудничают с виртуальным голосовым ассистентом от Amazon.

Xiaomi Smart Home Suite представляет собой совсем иную экосистему. Все без исключения устройства от компании Xiaomi, включая роутер, умные чайники, смарт-лампы и другие смарт-гаджеты, прекрасно встраиваются в рамках базовой конфигурации «умного дома».

Кстати, голосовой помощник для «умного дома» у Xiaomi пока что так и не вышел в свет. Тем не менее, компания готова предложить полностью укомплектованную базовую систему, оснащенную всеми датчиками и контроллерами, необходимыми для полноценной работы. При этом ее стоимость значительно ниже готовых смарт-систем, выпущенных другими производителями оборудования. Отметим, что ценник тут никак не влияет на качество смарт-устройств и гаджетов от этого китайского гиганта. Как правило, продукция, выпущенная Xiaomi, демонстрирует хорошее качество сборки и достаточно высокие эксплуатационные характеристики.

В систему Xiaomi Smart Home при желании пользователя в любой момент можно интегрировать дополнительное устройство или гаджет. За управление всем подключенным оборудованием, независимо от производителя, будет отвечать одноименное приложение, которое бесплатно скачивается на платформу Android и iOS.

Выбор системы «умный дом» от компании Apple оправдан в том случае, если домовладелец ли хозяин типовой квартиры является активным пользователем устройств, работающих на платформе iOS. В отличие от своих коллег по цеху, Apple Home Kit работает исключительно по своему API со своими «родными» гаджетами. Вся экосистема такого «умного дома» предполагает интеграцию своих продуктов под руководством единого управления.

Список предлагаемых устройств пока не велик, но уже сейчас можно составить базовый комплект для управления домом с помощью голосового помощника Siri.

Автоматизация процессов в Apple Home Kit должна обязательно реализовываться с помощью прописанных в приложении сценариев. Сценарий, привязанный к конкретной комнате, в HomeKit активируется собственными исполнительными устройствами.

Xiaomi Mi Smart Home kit

Комплект умного дома Xiaomi Mi Smart Home kit включает в себя главный блок управления, датчик дверей и окон, датчик движения, умную розетку и беспроводную кнопку. Основная функция главного блока управления заключается в синхронизации работы всех устройств умного дома, помимо этого он имеет встроенную подсветку, функцию интернет-радио, а также может быть задействован в качестве будильника. Датчик движения пригодится как для обнаружения незваных гостей, так и для включения света при обнаружении движения. А датчик открытия окна или двери имеет функцию сигнализации. Умная розетка пригодится для включения различных электроприборов по таймеру, а беспроводная кнопка позволит задать те или иные действия в зависимости от ваших потребностей. Кроме того, ее можно приклеить на стену и использовать как звонок. Всеми элементами умного дома можно управлять при помощи приложения Mi Home, задавая нужные вам сценарии работы для тех или иных устройств. Примечательно еще и то, что все устройства из этого умного дома уже сопряжены между собой. Поэтому, после извлечения из коробки их остается только включить. Из особенностей элементов умного дома стоит также отметить протокол ZigBee, который более энергоэффективен, нежели Bluetooth или Wi-Fi, поэтому менять батарейки в датчиках часто не придется. По заверениям производителя их будет хватать на 1,5-2 года работы. В общем, это отличный комплект устройств для различных сценариев использования.

• Блок управления.
• Датчик двери и окон.
• Датчик движения.
• Умная розетка.
• Беспроводная кнопка.
• Wi-Fi: 2.4 Гц.

Xiaomi Smart Home Suite

Контроллер выполнен в виде небольшого ночника с регулируемой яркостью и цветом. Он вставляется в розетку и отвечает за сопряжение остальных элементов. Здесь же есть и динамик, способный выполнять роль сигнализации. Датчики открытия и движения имеют очень компактное исполнение и крепятся входящим в комплект двухсторонним скотчем, что, к сожалению, не очень надежно.

«Умная» розетка позволяет контролировать включение и выключение дистанционно или программировать эти моменты по таймеру, ну а кнопка — это просто триггер для вызова того или иного события. Управление системой осуществляется через приложение Mi Home. До полноценного «умного» дома комплект, конечно, не дотягивает, но, к счастью, в ассортименте производителя есть огромное количество совместимых устройств, начиная от датчиков влажности, температуры или утечки газа и заканчивая всевозможными лампочками, очистителями воздуха, нагревателями воды, камерами наблюдения и различной бытовой техникой (чайник, стиральная машина, робот-пылесос). Из минусов стоит отметить отсутствие адекватной русификации приложения и китайские вилки, требующие для подключения к российской сети использования переходников.

Виды связи и подключения

Вариантов всего два:

• подключение и связи между элементами по проводам;
• беспроводное подключение и обмен сигналами.

Первый вариант работает надежнее, обмен сигналами и реакции происходят быстрее, комплектующие стоят дешевле. Все компоненты соединяются проводами. Вариант беспроигрышный для новостроек. Перед началом монтажных работ необходимо разработать проект. Лучше доверить проектирование профессионалам. В зависимости от функционала и размеров квартиры (дома), проводов может быть очень много. Количество материала для монтажа так же определятся проектом. Скрытая проводка выполняется по пробитым в стенах каналам (т.н. штраба). По окончании монтажа и коммутации, штрабы заделываются, проводки не видно (скрытая). Метод применим для квартиры и для загородного дома, если это новостройка или планируется ремонт.

Беспроводной вариант не требует монтажа проводов между компонентами и монтируется быстро. Однако компоненты ее стоят дороже и их элементы питания требуют своевременной и частой замены.

Какие бывают элементы и способы управления системой умный дом.?

Управление системой интеллектуального (умного) дома может производиться тремя способами: беспроводным локальным, удаленным беспроводным, проводным локальным, удаленным проводным. Устройства управления идут в комплекте с системой – это графические панели управления с сенсорным или кнопочным вводом, пульты с приемниками, настроенными на определенную частоту. Не идущие в комплекте устройства, как мобильные компактные компьютеры (смартфоны, планшеты) настраиваются при помощи специального программного обеспечения для управления удаленным способом, через всемирные информационные сети.

Системой умный дом можно управлять пультом, панелью управления и мобильными устройствами

Беспроводной локальный способ управления с ограниченным радиусом производится с применением устройств управления через локальный (местный) радиосигнал, Wi-Fi или Bluetooth беспроводные радиосети. В принципе, таким способом можно управлять системой с любой точки дома и даже находясь на приусадебном участке неподалеку. Однако, в больших домах, возможно, понадобятся дополнительные радиоточки, усилители беспроводного сигнала. Управление осуществляется пультами, сенсорными панелями, мобильными устройствами (смартфонами, планшетами, ноутбуками), которые имеют встроенный или подключенный извне передатчик той или иной сети Wi-Fi, Bluetooth или фирменного радиочастотного сигнала.

На экране планшета — программное обеспечение для контроля показателей и приборов, подключенных к системе умный дом

Беспроводной удаленный способ управления доступен, если произведен монтаж системы умный дом к глобальным сетям или модулям расширения связи, обеспечивающим к ним доступ. К таковым сетям можно отнести GSM/GPRS (управление по средствам мобильной связи), мобильный интернет, специальный выделенный радиосигнал. Наличие выхода в GSM/GPRS сеть дает возможность системе отсылать СМС, ММС и звуковые сообщения на номер телефона владельца дома. Также теоретически возможно управление через голосовое меню. Средства для управления системами умного дома через глобальные сети – это, как правило, смартфоны, а также планшеты и ноутбуки со встроенными модулями-передатчиками для мобильного интернета.

Проводной локальный способ управления, в зависимости от применяемых протоколов передачи данных системы умный дом, может иметь среды передачи данных по витой паре (кабелю компьютерной сети), электрической проводке (протокол системы X10) или каким-либо другим кабелем. В каждом региональном и центральном контроллере система управления умный дом предусматривает выход для проводной связи с управляющими устройствами, а также обмена информацией с другими интеллектуальными устройствами, которые находятся у него в «подчинении». Если устройств несколько, то интерфейс расширяют при помощи коммутатора (см. выше «модули расширения связи»), создавая несколько ответвлений. Для проводного локального способа управления применяются идущие в комплекте и отдельно панели управления и выключатели (кнопочные и сенсорные), а также можно управлять через подключенный к кабелю компьютер или ноутбук.

Сенсорная панель управления системой умный дом, совмещенная с домофоном

Проводной удаленный способ управления системами умного дома – это сеть, по размерам больше локальной, то есть, управление домом происходит извне по проложенному кабелю, подключенному к внутренней сети управления. Как правило, такой способ управления применяется в управлении автоматизированными процессами корпусов зданий. В общем, для домашнего пользования этого (управления системами через региональные проводниковые сети) знать не нужно.