O que é um sistema doméstico inteligente e como funciona

O conceito de casa inteligente foi projetado para proporcionar conforto, segurança e conservação de recursos para os residentes. "Casa inteligente" analisa situações e reage a elas. A automação do processo torna possível controlar dispositivos de forma independente sem influência externa. Ar condicionado, aquecimento e outros sistemas de engenharia funcionam bem. Fatores internos e externos que influenciam o início ou término das funções são monitorados.

Dispositivo e princípio de operação

O controle inteligente é baseado no gerenciamento automatizado das funções dos sistemas de suporte de vida. Em grandes edifícios, mais de uma dúzia de comunicações de engenharia são alocadas, cujo trabalho é controlado.

Os níveis de gerenciamento mais comumente usados ​​são:

1. O nível superior é representado por administração e despacho. O controle e a interação de uma pessoa com a técnica ocorrem por meio de uma base de interface, implementada na forma de ferramentas computacionais.
2. O intervalo intermediário controla os fluxos de trabalho. A automação coordena o estado com a ajuda de controladores, equipamentos de comutação, nós modulares para saída e entrada de informações.
3. A camada inferior inclui unidades terminais. Isso inclui detectores, dispositivos de execução, linhas de cabo para transmitir informações por níveis.

O sistema de “casa inteligente” é dividido em controle automático de complexos industriais e esquemas de coordenação de comunicações em casa.

Componentes do sistema

O controle é realizado a partir de uma área ou permite o controle remoto de dispositivos elétricos, mecanismos, acionamentos. Os eletrodomésticos são conectados à rede Universal Plug'n'Play.

Os componentes de suporte de vida estão ligados em um diagrama:

• gestão e comunicação;
• ventilação, aquecimento, ar condicionado;
• iluminação;
• fonte de energia;
• monitoramento e segurança;
• mecanização (levantamento de barreiras, abertura de portões, aquecimento de vidros duplos, degraus).

Os sistemas de fornecimento de energia incluem instalações para ligar e desligar a iluminação, sensores de rastreamento, controle remoto de tomadas, interruptores de alternância. Isso inclui módulos de entrada de função redundantes otimizados e fontes de alimentação de emergência.

Tipos de casa inteligente

É feita uma distinção entre os modos de gerenciamento centralizado e descentralizado.

O sistema de casa inteligente centralizado funciona de acordo com o princípio de programação para um elemento de nó ou nó lógico. Ele geralmente atua como um controlador com contatos de saída. Uma descrição do programa para coordenar as funções dos controladores e dispositivos executivos é fornecida sob o objeto. Usando uma única interface, os planos de multitarefa são aplicados com a entrada de tipos de equipamentos.

O pedido descentralizado é alimentado por um módulo executivo contendo um microprocessador embutido. A confiabilidade desse modo reside no bloco de memória não volátil. No circuito, cada detector ou outro dispositivo opera de forma autônoma. A vantagem é que a falha de um dispositivo não afeta a funcionalidade de elementos e tecnologias adjacentes.

Com fio

Os módulos de controle são conectados a um único barramento de cabos, por meio do qual enviam e recebem comandos, interagem com os elementos da placa. O fio é um cabo coaxial ou par trançado. A comunicação com fio é mais confiável do que a tecnologia sem fio.

A velocidade de transferência das informações é alta e não causa desconforto aos moradores. Para transmissão com fio, há uma escolha de elementos de controle com diferentes funcionalidades, design e uma variedade de circuitos de conexão. A rede de cabos permite organizar cenários complexos de interação entre componentes de controle, monitoramento e executivos.

É dada atenção a um layout claro dos módulos e à qualidade da fiação. Depois de terminar a divisão, é impossível mover os elementos, um cabo de má qualidade danificará os componentes.

Sem fio

Os comandos são transmitidos por sinais de rádio, a ausência de fios economiza espaço, tempo de instalação e recursos materiais. A vantagem é que o sistema é instalado no campo, em uma casa ou apartamento após o acabamento final e não requer cabo adicional. Os interruptores operados por bateria podem ser instalados em qualquer lugar.

Não há projeto para a casa inteligente sem fio. Em edifícios de madeira, a fraca capacidade da madeira de transmitir sinais de rádio é levada em consideração. Existem suficientes circuitos domésticos inteligentes sem fio de baixo custo no mercado que executam funções básicas e fornecem conforto ao usuário.

Menos - dependendo da qualidade da conexão e da necessidade de reposição regular de nutrientes. No modo, são utilizados transmissores que recebem energia da rede elétrica, para eles é puxado um fio com zero.

Controladores programáveis

O controlador técnico controla os processos. Módulo programável significa um nó lógico cujo programa funcional é definido pelo usuário. Os modelos industriais diferem dos domésticos em trabalho eficiente e confiabilidade.

Os relés programáveis ​​são usados ​​com menos tarefas pretendidas, são mais baratos e mais fáceis de configurar. As vantagens de usar assistentes programáveis ​​na casa com inteligência é que eles organizam a interação de vários subsistemas, apesar da complexidade de instalação. A casa inteligente moderna funciona de forma eficiente a partir do controle central.

Os controladores programáveis ​​funcionam apenas no barramento com fio, porque um desligamento repentino do dispositivo levará a consequências inesperadas.

Funções de casa inteligente

A automação inteligente é um sistema ordenado de nós e módulos que executam tarefas diárias sem envolvimento humano. O usuário pré-configura o modo de operação de acordo com as necessidades. O modo flexível permite que você escolha a funcionalidade necessária ou altere-a com o tempo.

O conjunto de técnicas inclui acender a iluminação, ajustar o aquecimento e o ar condicionado e garantir a segurança. A automação notificará o proprietário sobre uma intrusão, relatará uma inundação ou o aparecimento de fumaça. O sistema "smart house" resolve cenários em que se presume a dependência de várias funções e a coordenação de entretenimento, home theater, aquecimento da piscina em horários e dias especificados.

Segurança e proteção

As medidas de segurança incluem consertar invasões ou invasões indesejadas na casa e notificar os proprietários. Prevê o acionamento de um sinal sonoro, o início dos disparos e o travamento das portas de entrada e intermediárias. Os sistemas integram-se às unidades de segurança e transmitem o alarme para expulsar o grupo.

O esquema de segurança inclui tecnologias:

• video vigilância;
• controlar o acesso à casa e quartos individuais;
• alarme anti-roubo, controle de incêndio e vazamento de gás;
• notificação remota de incidentes em casa, controle telefônico;
• imitando a presença de uma pessoa na casa.

O sistema de segurança inclui sensores de vibração, vidros quebrados, detectores de fumaça, aberturas de abertura. Olhos de vídeo, fechaduras elétricas, sirenes são usados.

Controle de microclima

Coordenar a qualidade do microclima significa regular a temperatura do ar, ventilar o ambiente, manter a umidade em um nível de 40 a 60%. Os aparelhos economizam recursos energéticos devido ao uso racional de um ambiente já aquecido.

O dispositivo usa termostatos e sensores:

• umidade;
• temperatura;
• clima.

Equipamentos inteligentes incluem umidificadores, ozonizadores de ar, purificadores de atmosfera, se os parâmetros não forem compatíveis. A automação reduz a potência da caldeira de aquecimento, enquanto o proprietário está ausente, abre as aberturas e as travessas para fornecer fluxo de ar fresco.

Serviços a pedido

O problema da segurança e proteção das informações depende dos tipos de dispositivos usados. O risco de roubo aumenta com o aumento das consequências potenciais. Para automação residencial, os riscos são significativamente menores do que para sistemas industriais ou médicos.

Os fabricantes de cada plataforma criam seus próprios utilitários a pedido do usuário, o que não permite que o software entre em contato com uma única rede e módulos de outros fabricantes. Um exemplo é o software proprietário com um código bloqueado, em que os utilitários não se vinculam a modelos de outros fabricantes de forma alguma.

Em segundo lugar está a necessidade de criar dispositivos que possam trabalhar livremente com padrões. Às vezes, a comunicação requer um hub que padroniza os sinais de diferentes orientações.

Centro de mídia

É um computador remoto sem teclado e mouse com interface sem fio integrada. Uma TV de plasma e um projetor são usados ​​como monitor. Os sintonizadores de TV de centros de mídia têm ampla capacidade para processar imagens e sinais de som. Eles digitalizam e comprimem sinais analógicos.

Após a conversão, os bursts de onda são editados e gravados no disco rígido. O absorvedor de rádio embutido recebe os sinais de rádio do ar, as placas de som garantem a qualidade das vibrações mecânicas. A vantagem do centro de mídia é que ele é racionalmente aplicado à base do sistema de controle. A funcionalidade expandida permite que você coordene as ações de outros equipamentos e tecnologias digitais na casa inteligente.

Gerenciamento flexível e uso de scripts

Os planos de trabalho podem ser independentes ou definidos manualmente pelo usuário. Os dispositivos têm aplicação prática na operação do sistema.

Funções do dispositivo para cenários:

• o gateway (hub) coordena módulos de controle, recebe dados de detectores, sensores de sinal e transmite sinais para interruptores;
• a tomada executa o comando de fornecimento de energia elétrica, controla a medição;
• o sensor de abertura fecha e abre o contato;
• a tecla sem fio transmite comandos.

Dispositivos que funcionam de acordo com o protocolo escolhido consomem menos eletricidade e podem operar em fontes removíveis por até 2 anos. O modo online contínuo deve ser fornecido para tomadas, sensores, repetidores para transmissão de sinais e o controle ocorre em um circuito local.

Extensibilidade

Modularidade e extensibilidade permitem a criação de um novo conjunto de dispositivos no futuro e a adição de outros componentes ao sistema. A necessidade surge com o aumento das necessidades, portanto, há uma alternativa para uma substituição completa do sistema em que controles ou elementos de desempenho são adicionados.

A expansibilidade permite iniciar a instalação do controle automático com um pequeno conjunto de funções que são necessárias em um determinado período de tempo e, gradativamente, instalar um novo tipo de equipamento.

Recomendações para automontagem da "casa inteligente"

A automontagem do sistema reduzirá o custo de equipar a casa com automação. Nem todas as pessoas podem fazer esse tipo de trabalho. é necessário:

• saber usar ferramentas e trabalhar com aparelhos elétricos;
• conhecer os princípios básicos de segurança;
• ter conhecimento inicial de programação, ser capaz de fazer uma interface gráfica para controle;
• conhecer os fundamentos da estrutura de circuitos automáticos e saber aplicar algoritmos.

Primeiro, a direção de uso é determinada, uma versão técnica é encontrada. As instalações são vistoriadas e está em desenvolvimento um projeto de colocação de elementos. Circuitos de resposta inteligente simples são recomendados para instalação DIY.

Avaliação de fabricantes

O sistema Ajax dos fabricantes ucranianos está no topo das classificações. Funciona em comunicação de rádio segura e criptografada, é autônomo graças a uma fonte de alimentação separada, há uma bateria de backup. É possível conectar dispositivos adicionais.

O sistema Chinese BroadLink é um conjunto de módulos digitais para uma vida sustentável em casa. Os elementos podem interagir ou trabalhar de forma autônoma, não requer um controlador principal. Uma variedade de sensores, dispositivos de rastreamento, detectores e reguladores são fornecidos.

A instalação polonesa Fibaro apresenta equipamentos de segurança residencial profissional por meio de automação. O sistema se diferencia pela capacidade de desenvolver diversos cenários com um nível de operação econômico. O equipamento é instalado apenas por profissionais.

O sistema chinês Orvibo apresenta um conjunto barato de equipamentos de segurança. Ar, controle de aquecimento é uma função de segunda ordem. O kit é fácil de instalar, controlado remotamente através de um smartphone (10 números). Funciona em versões sem fio e a cabo.

O equipamento chinês Xiaomi pertence à categoria de orçamento. O sistema é totalmente autônomo, tem a capacidade de conectar módulos e nós no futuro. As desvantagens incluem uma pequena área de cobertura, um pequeno número de componentes executivos e sensores.