датчики умного дома реагирующие на параметры среды
Датчики «умного дома»: основные виды, их характеристики, особенности монтажа
Отправим материал на почту
Функционирование современного «умного дома» основывается на применении целого комплекса разных датчиков. Они тщательно отслеживают всевозможные параметры окружающей среды. Специалисты разделяют такие устройства на две огромные подгруппы: детекторы движения и приборы измерения показателей. Невзирая на разнообразие конструкций последних, все они работают по одному и тому же принципу: периодически передают собранную информацию на основной управляющий модуль. Происходит это с помощью GSM-связи, Wi-Fi либо радиосигнала. В итоге базовый блок анализирует полученные данные, отдает приказ устройствам для выполнения необходимых действий. Чтобы установить в своем жилище какие-либо датчики, важно ознакомиться с их видами, основным предназначением, способом функционирования.
«Умный дом» – что это?
В таком жилье всем инженерным оборудованием и различными приборами управляет единственная автоматизированная система. Необходимые действия программируются заранее и у жильцов, как правило, есть удаленный доступ к центральному блоку. Он организовывается при помощи подходящего мобильного устройства. Благодаря этому пользователи могут на любом расстоянии контролировать важные системы жизнеобеспечения в жилом здании, регулярно получать сообщения об их функционировании на гаджет.
При обустройстве «умного дома» возможно организовать управление следующими системами:
В обычном жилище вышеуказанные системы функционируют независимо, в «умном доме» они связаны между собой в централизованную сеть, находятся под общим контролем. Это значительно повышает уровень комфорта пользователей. Количество датчиков, а также исполнительных устройств напрямую зависит от потребностей жильцов.
Какие приборы необходимы для обустройства «умного дома»
Чтобы самостоятельно обустроить независимую систему жизнеобеспечения в жилом здании, требуется приобрести следующие устройства:
Монтаж системы начинается с размещения детекторов, замены обыкновенных выключателей и розеток на приборы из комплекта. Потом все установленные элементы программируются, соединяются с базовым контроллером.
Видео описание
Датчики утечки газа
Даже малейшее вытекание газа чрезвычайно опасно для любого здания: оно угрожает как его целостности, так и жизни самих владельцев. Предупредить такую катастрофу помогут датчики для умного дома с чувствительным газоанализатором. В их конструкцию обязательно входит детектор выявления метана. Он мгновенно срабатывает, если газовая концентрация внутри помещения составляет всего несколько процентов от взрывоопасного предела.
В случае срабатывания такой прибор подает сигнал на пульт управления, смартфон пользователя. В это же время включается звуковое оповещение. Некоторые современные модели способны самостоятельно закрывать вентиль в газомагистрали, останавливая при этом утечку газа. Так происходит, если в газопровод предварительно установлен электронный клапан, которым можно управлять с помощью реле детектора.
Датчик движения
Через централизованный модуль управления такое устройство соединяется с системой видеонаблюдения. Оно активирует последнюю тотчас же после появления в области обозрения любого движущегося объекта. Одновременно возможны включение сигнализации, передача сигнала тревоги на удаленный гаджет хозяина.
Сверхчувствительные датчики присутствия в умном доме также используются для экономии электрической энергии. Если они фиксируют любое перемещение объекта в какой-либо комнате, то там происходит мгновенное включение освещения. Обычно подобные устройства оснащаются сверхчувствительными инфракрасными сенсорами, которые реагируют на движение людей, а также на их тепловое излучение. Такой принцип действия приборов не допускает ошибочных срабатываний детектора (например, от перемещения предметов под влиянием сквозняком). Дополнительно можно настроить границу сработки, зависящую от размеров движущегося объекта. Тогда датчик отреагирует на человека, но проигнорирует появление небольшой собаки, кошки.
Датчик протечки
Способен определить затопление какой-либо комнаты, вовремя отключить водоснабжение. Его особенно важно использовать, если жильцы целыми днями отсутствуют в доме. Ведь внезапный прорыв водопровода, повреждение крана могут повлечь за собой существенные финансовые расходы на ремонт жилища.
Детекторы утечки воды обычно монтируются на половом покрытии в местах, где существует высокая вероятность затопления. Зачастую такие приборы работают на батарейках, потому они вовсе не мешают жильцам передвигаться по комнате. Когда попавшая внутрь датчика жидкость замыкает контакты, то сам механизм передает сигнал на централизованный пульт управления, вместе с тем включается звуковой оповещатель.
С целью повышения эффективности работы подобных устройств, на водопроводные трубы устанавливаются электронные запорные клапаны. В таком случае поступление воды прерывается автоматически тотчас же после срабатывания прибора.
Пожарная сигнализация
Основную часть любой противопожарной системы составляют датчики, которые мгновенно реагируют на существенное повышение температуры, появление дыма внутри помещений. Они снабжаются различными видами механизмов:
Также в продаже можно увидеть приборы, функционирующее в нескольких режимах одновременно: они содержат два и больше (разных по предназначению) детекторов. Все датчики умного дома соединяются при помощи современной беспроводной связи либо проводами с центральным модулем, который осуществляет управление системой пожарной безопасности. В случае обнаружения малейшего возгорания он обесточивает все здание, запускает процедуру пожаротушения, обязательно передает сигнал тревоги владельцу.
Датчики открытия окон или дверей
Извещают хозяев о проникновении посторонних людей в дом. Когда открывается дверь либо окно, внутри прибора происходит размыкание контактов. Последнее провоцирует моментальное срабатывание устройства, которое тотчас же (зависимо от настроек) отправляет владельцу соответствующее извещение, оповещает дежурных охранной фирмы, запускает сирену.
Датчики освещенности и температуры
Функционирование «умного дома» трудно представить без детектора температуры. Он обеспечивает комфортный микроклимат в жилом задании. Оптимальный температурный режим поддерживается с помощью тепловых индикаторов, которые передают собранную информацию на управляющий модуль. Исходя из текущих настроек, последний отдает приказ на включение кондиционера, обогревательных устройств.
Датчик освещенности применяются с целью экономии электрической энергии. Если, уходя из дома, жильцы не выключили свет, то этот прибор (при определенных условиях) автоматически отключит светильники. С приходом темного периода суток детекторы могут включать освещение на приусадебном участке. Отдельные умные устройства способны постепенно уменьшать силу тока, который подается на лампочки, регулировать яркость свечения.
Дополнительные функции
В организации «умного дома» иногда применяются специфические, менее востребованные среди пользователей приборы:
Выбор датчиков для современного «умного дома» во многом зависит от потребностей жильцов. Прежде чем планировать обустройство этой системы в своем жилище, важно определиться с видами таких приборов, а также их оптимальным количеством.
Видео описание
Умный дом своими руками. Монтаж системы.
Заключение
Обустройство «умного дома» никак не обходится без установки различных детекторов. Каждый из них предназначен для выполнения определенных задач, является важной частью централизованной системы управления. Если при отсутствии владельцев внутри жилища происходит аварийная ситуация (утечка газа, возгорание, потоп), в здание пробираются посторонние люди либо возникают прочие возможные проблемы, то центральный пульт автоматически отдает наказы на выполнение тех или иных защитных действий, а хозяин тотчас же получает соответствующее сообщение на свое мобильное устройство. Это позволяет предупредить многие опасные ситуации, сохранить жилье, а иногда и спасти человеческие жизни.
Как поставить «умный дом» и не облажаться
Система «умный дом» может быть самой бестолковой покупкой в вашей жизни.
Поначалу так получилось у меня: каждый вечер умный дом выключал свет ровно в тот момент, когда мне нужно было дойти до кровати или переодеть ребенка. Приходилось искать в темноте телефон и просить яндексовскую Алису передать приложению «Альфред», чтобы оно включило свет в комнате.
Я потратил на эксперимент около 15 тысяч рублей, перебрал разные компоненты — начиная от дешевых китайских и заканчивая дорогими отечественными. Сейчас я подобрал оптимальный вариант под свои нужды, его стоимость чуть больше 13 тысяч рублей.
Вот что сейчас умеет мой умный дом:
В этой статье я расскажу, как не облажаться с покупкой и установкой системы «умный дом»: в каких ситуациях она может пригодиться, как можно сэкономить, как настроить ее самостоятельно и во сколько обойдутся услуги профессиональных компаний.
Предыстория
В семье нас четверо: я, моя жена Ольга, сын Илья и дочка Марина. Сыну недавно исполнилось семь лет, а дочке два года.
Мы живем в Подмосковье, в городе Одинцово. Переехали в свое жилье два года назад: купили в ипотеку. Квартира в старой девятиэтажке, но ремонт свежий: сделали предыдущие владельцы, до того как выставить ее на продажу.
Мне нравится показывать сыну, как можно сделать маленькое чудо с помощью нескольких микросхем и датчиков. Захотелось применить хобби к обустройству дома и сделать жизнь комфортнее.
Цель умного дома
Умный дом — это система устройств, которые помогают вам жить комфортнее и безопаснее. Датчик реагирует на какое-либо изменение в доме и посылает сигнал в цифровой блок, который и запускает программу.
Можно настроить умный дом так, чтобы он автоматически открывал шторы утром, включал свет по голосовой команде, присылал на смартфон оповещение, если в ванной вдруг протечет вода.
Подбирать конкретные комплекты устройств нужно исходя из вашей цели. Изначально у меня ее не было — я просто накупил на 5 тысяч рублей разных гаджетов для умного дома на «Алиэкспрессе» и экспериментировал с ними. В результате часть этих покупок пылится на антресолях.
Умный дом: стартовый набор для начинающих
Содержание
Содержание
В экосистеме умного дома существуют десятки датчиков и актуаторов, отвечающих за безопасность, автоматизацию бытовой техники, освещения и поддержания климата. У нового пользователя возникает соблазн увешать квартиру датчиками, как новогоднюю елку игрушками. Цель статьи — выделить «основной состав» и рассмотреть аспекты его применения.
Какие бывают датчики
Датчики предназначены для преобразования физической величины в электрический сигнал. В результате мы можем измерить эту величину количественно (температура, влажность) или зафиксировать ее изменение (распознать движение). Ниже перечислены датчики, доступные в свободной продаже у большинства крупных игроков рынка:
Какие бывают актуаторы
Под актуаторами понимают исполнительные устройства, генерирующие сигналы для воздействия на другие элементы умного дома. Это прямое воздействие либо сигналом (кнопка), либо посредством привода (электронный клапан). Исполнительным устройством может быть также и бытовой прибор, управляемый со смартфона, например, умный кондиционер. При этом можно управлять и обычным кондиционером, но уже с помощью умного пульта, который станет посредником между прибором и смартфоном. Задача в данном случае одна, а варианты решения разные. Отдельный класс устройств составляют интеллектуальные световые приборы. Про умный свет подробно рассказано в недавней статье.
Перечень умных исполнительных устройств:
Рассмотрим подробнее, какие устройства являются самыми необходимыми для построения базовой системы домашней автоматизации. Есть несколько вариантов готовых стартовых наборов от производителя.
Каждый из них не полностью закрывает минимальные потребности, будучи более ориентированным либо на безопасность, либо на удобство. Соберем комплект, удовлетворяющий обеим задачам.
Датчики движения
Старожилы умного дома, известные еще со времен первых пультовых охранных систем. Чаще всего встречаются пассивные инфракрасные датчики (PIR-сенсоры). Они содержат чувствительный пироэлектрический элемент, регистрирующий изменение инфракрасного излучения при движении объекта в зоне контроля. Радиус такой зоны составляет 4-8 метров, что позволяет охватить комнату одним датчиком. Стандартное расположение — верхний угол стены, противоположной входу в помещение.
Датчики движения настолько распространены, что являются, в том числе, частью других устройств, например, лампочек. Наиболее активно такие датчики используются именно в сценариях освещения: автоматическое включение и отключение света, исходя из активности в помещении. В плане интеграции с остальной системой умного дома нет проблем, поскольку представлено множество девайсов с различными интерфейсами. Эти датчики, имеющие большое количество сценариев применения, железно входят в основу умного дома.
Датчики открытия окон/дверей
Датчики открытия дверей и окон состоят из двух частей — геркона и магнита. Они устанавливаются на дверной коробке/оконной раме и створке, а при их разъединении происходит срабатывание датчика.
Простая и долговечная конструкция давно зарекомендовала данные сенсоры как неотъемлемую часть охранных систем. Также они широко используются в сценариях умного света. Умный дом сложно представить без этих устройств.
Датчики протечки воды
В большинстве своем работают за счет разницы электропроводности воздуха и воды. Когда вода попадает на один из контактов, расположенных на дне устройства, возникает сигнал. Датчики устанавливаются в непосредственной близости от вероятных источников протечки: под шлангом стиральной машины, рядом со стояками, раковиной, радиатором отопления. Также в случае, если есть небольшой уклон, удачной для монтажа будет самая низкая по уровню точка.
Чтобы система не только сигнализировала о происшествии, но и предотвращала его последствия, применяют устройства, перекрывающие подачу воды. Обычно это специальный электронный клапан, но есть и оригинальные воплощения китайской инженерной мысли в виде электропривода для рукоятки шарового крана.
С точки зрения интеграции в умный дом данная система не всегда удобна, поскольку идет как самостоятельный комплект. Проприетарный контроллер не подружится с общим шлюзом и останутся только варианты с работой через умную розетку или поддержкой голосового помощника. Поэтому в основной состав проходят только датчики, а актуаторы — в запасной.
Датчики задымления
По принципу действия аналогичны стандартным пожарным извещателям, которые в обязательном порядке устанавливаются в новых домах. При попадании частиц дыма в поле фотоприемника датчика, изменяется интенсивность излучения и происходит срабатывание. При этом активируется сирена, а если извещатель адресный, то он передает сигнал на пульт пожарной охраны. При наличии такого оборудования смысла в дополнительном датчике дыма нет. В обратном случае датчик обязателен.
Датчики утечки газа
Реагируют на повышение концентрации бытового газа в воздухе. Имеет смысл использовать при наличии газовой плиты и (или) колонки. Устанавливать такие датчики необходимо поблизости от газовых приборов.
Датчики температуры и влажности
Контроль параметров окружающей среды — еще одна важная функция умного дома. Хороший климат в доме полезен для здоровья семьи, питомцев и комнатных растений. Измерения температуры и влажности все чаще доступны в рамках одного устройства. Без этих датчиков невозможно представить умный дом. К ним добавляют атмосферное давление, но на этот показатель повлиять нельзя, поэтому он носит справочный характер. А двумя основными параметрами управлять можно и нужно.
Для этого мы пользуемся кондиционерами и увлажнителями воздуха. Это уже более дорогие аппараты по сравнению с датчиками, их можно рассмотреть для приобретения в долгосрочной перспективе. Они также бывают умными и помогают полностью автоматизировать процесс регулировки погоды в доме. В случае выхода температуры или влажности за пределы заданных порогов, включится соответствующий прибор. Он будет работать до достижения необходимых показателей.
Кстати, не забудьте про уход за климатической техникой. Про кондиционеры мы писали тут.
Определяемся с актуаторами
В качестве базовых исполнительных устройств предлагаем рассмотреть умные розетки, выключатели, кнопки и лампы.
Некоторые умные розетки позволяют не только управлять состоянием светильников и бытовых приборов, но и вести учет потребляемой мощности. Выключатели и кнопки также пригодятся для реализации сценариев освещения и включения/выключения техники.
Еще одна удобная вещь — умный инфракрасный пульт. Им можно заменить все остальные пульты для телевизора, кондиционера и т. п. Представьте, что вам теперь вообще не придется их искать!
Во всех наборах умного дома присутствует обязательный элемент — блок управления, он же шлюз или центр управления. Это «мозг» системы, который отвечает за управление всеми устройствами умного дома и выполнение сценариев автоматизации. Он принимает данные от датчиков и передает их на сервер производителя для обработки. Благодаря этому вы можете отслеживать эти данные в удобном формате — в приложении на мобильном устройстве, откуда можно в пару кликов передать команды для исполнительных устройств.
Шлюзы поддерживают различные протоколы беспроводной передачи данных, необходимых для обмена данными со всеми компонентами системы: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, RF. Если устройств много, их объединяют в группы, для чего используются хабы.
Особняком стоят несколько облачных систем умного дома, не требующие управляющего блока. Это платформы Apple HomeKit, Google Home и Умный дом Яндекса. В таком случае команда из приложения улетает прямиком в облако, где обрабатывается при помощи библиотеки функций от производителя конкретного устройства. На примере Яндекса схематически это выглядит так:
Приложения для смартфонов
Каждый производитель имеет собственное приложение для управления умным домом. Все они умеют отображать список устройств, показания датчиков и передавать команды. Пример настройки Mi Home здесь, а Rubetek — здесь. С точки зрения поддержки сторонних вендоров хорошо себя зарекомендовал Mi Home.
Основная функция приложений — создать сценарии автоматизации для достижения заданных условий. Именно в них состоит главная «фишка» умного дома — автоматическое выполнение действий без участия человека. Есть и другая «фишка», о которой речь пойдет далее.
Будьте услышанным
Голосовое управление тесно интегрируется в умный дом. Все три рассмотренных выше разработчика облачных платформ развивают собственных голосовых помощников: Siri, Alexa и Алиса. На русском языке полноценно понимает только Алиса. Управление голосом выводит систему умного дома на совершенно иной уровень, но ему свойственны и некоторые недостатки.
По сравнению с приложениями производителей умных устройств голосовые помощники обладают более скромными возможностями по поддержке устройств и их функций. Список устройств, которые можно подружить с Mi Home, гораздо шире. Кроме того, Алиса пока не воспринимает все команды для устройств, доступных в приложении. Тем не менее, перечень будет расширяться, а удобство управления голосом нивелирует эти несовершенства.
Для того, чтобы Алиса увидела ваши девайсы, достаточно установить на смартфоне приложение Яндекс и перейти в меню «Устройства — Умный дом».
Далее необходимо выбрать производителя и на соответствующей вкладке объединить аккаунты, например, с Mi Home. После этого устройства будут отображены с доступными голосовыми командами.
Можно управлять отдельными устройствами и объединять их в группы. Для более комфортного общения с Алисой используйте умную колонку.
На видео демонстрируются несколько сценариев умного дома Xiaomi + Алиса.
Команда умного дома
Подведем итог в подборке минимального комплекта умных устройств:
Если пока нет четкого понимания, какие сценарии будут использоваться, то можно взять все устройства в одном экземпляре. Одно из преимуществ системы — масштабируемость. Большинство датчиков работает от батареек и крепятся на 3М-скотч, поэтому добавить такие элементы не составит труда. Не забывайте предварительно почитать про совместимость оборудования и приложения или голосового помощника. Если вы планируете монтаж на этапе ремонта, то рассмотрите варианты с умными реле и заранее определите выводы питания под устройства умного дома.
Добавление в систему датчиков и актуаторов у всех производителей максимально упрощено и состоит из нескольких шагов:
Умный дом — отдельная инженерная система, заслуживающая вдумчивого проектного подхода. В этом случае умные устройства станут вашими надежными помощниками по дому.
Элементы системы «Умный Дом»: для чего нужны датчики
Собрать «умный дом» «из коробки» по силам любому человеку. Один из важнейших элементов этой системы — датчики. Из материала вы узнаете, для чего они нужны и, где их ставить.
Умный дом, что это такое? Для чего он нужен?
«Умный дом» — это загородный дом, в котором всеми устройствами и инженерным оборудованием, по заранее созданным сценариям, управляет единая автоматизированная система, с возможностью удалённого доступа с помощью мобильного устройства.
Пользователь, в любой момент времени, и из любой точки мира, может контролировать все системы жизнеобеспечения в доме и получать уведомления об их работе на мобильный телефон.
Каким оборудованием может управлять система «Умного дома»?
«Умный дом» может управлять:
А что нужно купить, чтобы смонтировать систему «Умного дома»?
Для чего нужен датчик утечки газа? Как он работает в «умном доме»?
Датчик устанавливается на газовом оборудовании. Он реагирует на повышенную концентрацию газа в помещении. При утечке газа, включается сигнал тревоги и световая индикация на корпусе устройства, а на мобильное устройство пользователя отправляется уведомление об аварии.
Как работает датчик задымления? Зачем он нужен «умному дому»?
Датчик работает так — при повышении допустимой концентрации дыма включается сирена. В системе «Умного дома», на мобильное устройство пользователя придёт оповещение.
Например, включится аварийное освещение, светосигнализация, запустится система дымоудаления, перекроются вентили газового оборудования. Чтобы быстро покинуть дом в ночное время, будет подсвечена лестница. Также пойдёт сигнал вызова в пожарную часть.
Как датчик протечки воды в «умном доме» защищает ваше имущество от порчи, а соседей от затопления?
Эти датчики ставятся в местах вероятных протечек воды — на пол в ванной комнате, под мойкой, стиральной машиной, под трубами и батареями отопления.
Он отправляет на мобильное устройство владельцев недвижимости уведомление об аварии и, одновременно, даёт команду исполняющему устройству — запорной арматуре, например, шаровому крану с электроприводом, перекрыть подачу воды в доме или в квартире.
Для чего нужны датчики движения и «умное освещение»?
Рассмотрим стандартные бытовые сценарии:
А теперь рассмотрим, как работает освещение в «умном доме»:
По теме «умного дома» советуем изучить «Умный Дом» на KNX’се в Германии.