Грабли на пути к «умному дому»



Хочу поделиться своим опытом построения «умного дома». В данной статье хочу описать типичные ошибки и заблуждения, которые совершаются при проектировании подобных систем.
Сразу скажу, что статья ориентирована на новичков, тех, кто только стал на зыбкий путь алкоавтоматизации собственного жилища. Для большинства из членов сообщества все описанное ниже покажется очевидным – не судите строго.

Начнем с того, что многие, как и я в свое время, сводят идею «умного дома» к созданию некоторого мега-устройства, которое будет всем управлять. Потом оказывается, что собрать такое устройство и запустить автоматику «на столе» это одно, а внедрить в полной мере в масштабах «объекта автоматизации» — совсем другое.
Приведу пример: допустим, мы решили, что для полного счастья нам нужно 30 датчиков и 20 исполнительных устройств. Сделать контроллер с 50 входами/выходами не проблема. Проблемы начнутся, когда это устройство мы повесим на стену в одной из комнат, и необходимо будет подключить к нему эти 50 устройств разбросанных по всем комнатам. На практике из контроллера будет выходить нехилый такой жмут проводов и расползаться паутиной по всем комнатам. Провода пройдется прятать в короба либо штробить стены… Оно Вам надо?
Мораль – не проектируйте сферический контроллер в вакууме, не забывает о процессе внедрения.
На практике могу посоветовать несколько решений:

— в каждой комнате сделать небольшой концентратор, к которому подключать все датчики/исполнительные устройства в этой комнате. Концентраторы увязать с центральным контроллером в единую сеть через последовательный интерфейс (например RS485). Таким образом достаточно 3 проводов, которые последовательно проходят через все комнаты.
— использовать беспроводные интерфейсы. Wireless – это удобно :) Преимущества очевидны, хотя такое решение тоже имеет свои минусы.
— использовать уже существующую разводку для передачи данных. Например, сеть 220В – она уже разведена по всему жилищу. Дабы не плодить велосипеды – рекомендую обратить внимание на стандарт X10.
Также следует сразу подумать о том, как запитать все эти датчики/исполнительные устройства (многие из них потребуют питания 5В). Здесь тоже есть варианты:

— если мы решили тянуть по сему дому последовательный интерфейс, то логично сразу протянуть дополнительно провод питания.
— беспроводные интерфейсы особенно вкусны с автономным питанием. Да, нужно периодически менять батарейки – зато какая свобода от проводов.
— как вариант – для каждого устройства делать индивидуальный блок питания. X10 неплохо вписывается в данную концепцию.

Также хочу дать совет исходя из личного опыта – не стоит гнаться за красивыми, но неудобными в повседневной жизни решениями. Например, входную дверь можно открывать по Bluetooth с мобильного телефона. Можно, но для этого нужно достать мобильный телефон из кармана, разблокировать экран, запустить некое приложение, нажать на кнопку «открыть дверь». За это время можно несколько раз открыть дверь по старинке, ключами. А вод RFID карточка в данном случае рулит. Аналогичная фигня с голосовым управлением – выглядит круто, но неюзабельно в повседневной жизни.
Хотя несколько подобных вещей все-таки рекомендую реализовать для демонстрации гостям с целью вызвать у них WOW-эффект. Иначе зачем все это было городить ели похвастаться нечем :)

И вообще, на забывайте, что термин «умный дом» придумали маркетологи. На самом деле мы имеем дело с автоматизаций некоторых процессов, аналогично автоматизации процессов на предприятии. И именно там можно подсмотреть отличные решения.

Пока на этом все. Удачи!
  • +1
  • 09 октября 2011, 14:45
  • e_mc2

Комментарии (40)

RSS свернуть / развернуть
Кратко, сумбурно, ни о чем. Вообще, когда речь заходит об «умном» (правильно — в кавычках!) дом, особенно в рамках городской квартиры, очень правильной и к месту является фраза «За это время можно несколько раз открыть дверь по старинке, ключами.» В квартире 99% можно сделать именно так, потому что из угла в угол не больше 10 метров. Есть очень узкие ниши, когда этот самый «умный» дом нужен в квартире:
-защита от протечек
-дистанционное отключение стояков
-дистанционное отключение питающей сети
-баня (включить заранее разогрев)
-доступ к рабочему месту (компьютеру).

На этом все. Когда говорим о загородном доме, здесь нужно (именно необходимо!) значительно болше вещей:
-контроль за подачей воды
-контроль за температурой воды
-контроль за отоплением
-сигнализация
-ворота
и т.д. и т.п.
0
В принципе согласен, но я думаю, что сигнализация в квартире тоже будет не лишней.
0
Мне кажется, нужно определиться с понятием умного дома.
То, что у многих в голове — типа нажал на кнопку на пульте — выключился свет по всей квартире или закипел чайник — можно скорее назвать автоматизированным домом.(для его управления, кстати, можно использовать одну из бесплатных SCADA).
А вот когда дом уже сам знает, что нужно делать без вас, то есть будит когда надо, заранее греет чайник, понимает, что раз вы легли в постель, то нужно отрубить свет, разговаривает с вами, то вот уже такой дом можно называть умным.
0
  • avatar
  • buldo
  • 09 октября 2011, 18:53
хм, чайник…
0
Вы правы. Вот я как раз не уверен, что мне нужен именно «умный» дом. Я не хочу, чтобы за меня принимали решения :) А по поводу «разговаривает с вами» — как по мне это красиво выглядит в фантастических фильмах, не уверен что это удобно в реальной жизни.
0
Ну я был бы рад, если бы мне читали прогноз погоды и новости пока я умываюсь и завтракаю, и при чём это чтение следовало бы за мной из комнаты в комнату:)
А на счёт реализации голосового управления — недавно на хабре проскакивало про легкоинтегрируемую систему распознавания речи, которая понимает русский
0
Каждому свое… Я скорее всего побаловался бы с чтением новостей и отключил бы данную фичу через пару дней. А по поводу распознавания голоса – пока это все хорошо выглядит только в презентационных роликах. Хотя, за эту технологию взялись такие монстры как Google – возможно в ближайшем будущем нас ждет действительно прорыв.
0
Если смотреть, как распознается голос гуглом(или самсунгом) на моем телефоне, то всё уже сейчас отлично. Остается только экспертную систему прикрутить для понимания что именно требуется от компьютера и всё.
0
Apple это уже сделала. См. iPhone 4S. В продажу скоро поступит. Судя по роликам — всё очень неплохо. А зная Эппл, думаю и в реале будет также. Пока, правда, на английском, но это понятно.
0
жаль эпл технологией не поделится с остальным миром, а сделаешь похожее — засудит
0
Ну я сомневаюсь что у Эппл патент на голосовое управление чем-либо, так что не надо сгущать краски :)
0
следование из комнаты в комнату реализовано в крутых системах озвучки — на дом ставится аудиосистема, разводятся колонки + модуль расширения подвязанный к датчикам движения и система просто врубает/вырубает динамики в тех комнатах где есть движение или дверной проём которой пересекли.
узнавать кто точно вошел — это уже сферическое в вакууме и требует либо постоянного ношения браслета, либо слишком затратных систем видеораспознавания.
0
Слишком затратные — понятие растяжимое. Максимум 4е камеры на комнату…
0
4 камеры хотябы по 100€ Х 4 комнаты + камеры покруче для ванной, чтобы не потели
+ плата захвата на эти 16 камер + комп способный это потянуть + софт + вывод на систему автоматизации.

+ ты находишься под постоянным наблюдением
+ все в доме думают, что ты следишь…

Да, растяжимое.
0
:)
+ ты находишься под постоянным наблюдением
+ все в доме думают, что ты следишь…
Живу один, такая мысль даже в голову не приходила:)
0
а знаешь, как часто мне приходится сталкиваться с заявками, в пересказе звучащими примерно так: «Там у твоего клиента женщина появилась, он теперь хочет отдельный пароль и хочет, чтобы сирена больше не квакала при постановке/снятии — женщина просыпается».
0
Пичаль…
0
Почему все поголовно «умную квартиру» называют «умным домом»?
0
издержки перевода. калька с «home», который переводится обычно как дом но имеет на самом деле другое значение. house — дом (здание), home — дом (жилище). более адекватного перевода для термина нет.
0
«Умное жилище» )))
0
Потому что «дом» — слово многозначное, и совсем не обязательно означает здание. Квартиру тоже домом можно назвать.
0
НО в технических статьях надо использовать технические определения. В таком случае дом есть сооружение в целом, а квартира — его часть.
«Вот мы и пришли, вот мой дом!» — так говорят подходя к своему дому, а не стоя у дверей своей квартиры.
— «Где ты живешь?»
— «Я живу на улице такой-то в таком-то доме.» —
В официальных документах номер дома это минимум подъезд, но новым домам дают один номер, а квартиры нумеруют сквозь все подъезды.
Если бы e_mc2 писал об автоматизации своего подъезда, то это уже можно было бы назвать «умным домом», а так «умная квартира».
Знаю один подъезд в своем городе в десятиэтажке, на каждой лестничной клетке которого свет управляется датчиков движения — если застыть на 30 секунд или стоять в «мертвой зоне», то приходится размахивать руками, что очень забавляет.
0
Здесь «дом» используется именно в том варианте смысла, который «home» по английски. Потому как подобные системы используются в масштабах от комнаты до личного особняка.
Как говорили какие-то крекеры, «чтобы не писать в будущем No_CD_DVD_NewSuperHighCapacityOpticalMegaDisk мы назваем свои кряки NoCD независимо от носителя».
В техническом же определении не надо говорить «дом», надо говорить «здание».
0
Потому что все поголовно считают свою квартиру — своим домом.
Часто вы говорите «я пошел в квартиру»?:)
0
а кто что скажет про эту технологию micasaverde.com/, www.ebay-forum.ru/phpBB2/topic76907.html? идеология мне нравится, но цены неадекватные
0
  • avatar
  • woddy
  • 09 октября 2011, 19:46
Коллега, одумайтесь! Покупать готовое устройство – это не спортивно :)
А если серьезно – решение как решение. Поддерживает сразу несколько стандартов (z-wave, INSTEON, X10) – это гуд. Но я не вижу никаких особых преимуществ по сравнению с другими коммерческими проектами. Цены действительно неадекватные, особенно за периферию.
0
Статья ни о чем.

Умный дом в рамках разумного (не «сферический в вакууме») реализуется элементарно и дешево на базе готовых модулей автоматизации, например, обычной охранной системы.
Я профессионально занимаюсь охранными системами и частенько сталкиваюсь с клиентами, кто хочет установить себе те или иные элементы умного дома. В 90% случаев всё решается за 2-3 минуты — клиенту просто обрисовывается та часть системы, которую он не заметил в своих мечтах, озвучивается ценник и он просто отказывается.

Несколько примеров:
запрос: хочу, чтобы свет в доме отрубался когда я ухожу.
ответ: установили контактор (несколько, делал проф. электрик) через который запитали всё освещение, я завел управление на программируемый выход сигналки установленной в доме и запрограммировал его менять состояние при постановке на охрану. Цена вопроса — 10 минут моего времени + 2 часа электрику.

запрос: хочу, чтобы отопление полов включалось по времени, а если сегодня выходной или меня нет дома больше 2х часов, выключалось.
решение: аналогично — привязать к сигналке, она уже считает время с последнего движения в доме, он знает выходной ли сегодня и её можно легко научить всем праздникам и исключениям — ей всё равно ставить на охрану гараж или включать пол.

запрос: хочу, чтобы нельзя было уйти из дома не выключив электрообогреватели или другие приборы.
ответ: вот смотрите, у вас тут на стене у входа окошко, за ним мигает электросчетчик — если мигает чаще чем раз в секунду, то что-то забыли. Клиент доволен как слон, цена решения — ноль.
ответ 2: ставлю модулёк самодельный к счетчику (описывал где-то в соседнем топике), завожу на сигналку — сигналка видит потребление «выше порога» как открытую зону и не дает ставить на охрану, думая, что где-то открыта дверь или ходят люди. Она же может принудительно обрубить линию питания если нажать кнопку «игнорировать предупреждение», которая доступна не всем пользователям, например только взрослым.
мой модулёк легко заменяется магазинным за 100€.

запрос: хочу, чтобы когда я приходил домой, включалась моё любимое радио и свет горел везде, а когда жена приходит, пусть дом её узнает и не включает ничего и свет пусть только в коридоре.
ответ: на ввод пароля этого пользователя (или его карту/пульт/брелок) система подает сигнал на контактор управляющий светом и замыкает контакт включения на его стереосистеме, которая, кстати, сама как комп и умеет включаться по замыканию 8 входов с 8 разными предустановками громкости и частоты или трека.

запрос: хочу, чтобы дом узнавал тёщу и уборщицу, чтобы для них голосом говорил сообшения — уборщице что сделать сегодня, тёще что надиктуем перед уходом.
ответ: модуль за 50€ евро + шнурок на аудиосистему дома (можно за 90€ в одном модуле всё) + программировка — на ввод пароля уборщицы читать надиктованное сообщение из первого слота, на ввод пароля тёщи читать из второго слота.
в добавок для них же — на открытие входной двери включать «уважаемая,… не забудьте поставить дом на сигнализацию».

+ GSM канал отсылающий СМС о тревогах или других событиях (например, тёща пришла — смс с предупреждением), может принимать команды со звонка или с СМС и точно так же включить свет или баню/полы/полив.
+ в сигналке уже всё встроено — резервное питание, контроль состояния, беспроводные каналы с защитой, брелки и идентификация пользователей по брелкам и тп.
+ на сигналку элементарно навешиваются любые исполнительные устройства (клапан на воду / газ) и всякие концевики и датчики с NC/NO контактом — датчик протечки воды или утечки газа
+ в сигналке уже встроены часто температурные датчики с выводом на экран или в систему для принятия решения.
+ интерфейс для связи с компом, правда убогий.

цена вопроса от 50€ + по потребностям.
0
  • avatar
  • ZPS
  • 09 октября 2011, 20:58
может развернешь до статьи? чтоб с ссылками на конкретные модули, ценами, схемами,… подход «ставлю на машину сигналку не от угона, а чтоб движок прогревать» я уже встречал много раз. об умном доме в таком плане как-то не догадался.
0
давно об этом подумываю, но пока не набирается конкретики, только если в общих чертах об охранных системах. основная проблема — я не владею полностью информацией, т.е. не могу сказать какой модуль, где купить и сколько стоит. Знаю, что он есть, что у него вход просит 0/12вольт и делает он это и это, а его тип, принцип работы и тп — это то, чем занимаются другие люди. Я стараюсь не вылезать за рамки охранной системы.
0
Наверное мне необходимо было сразу указать, что статья написана для тех, кто хочет самостоятельно реализовать концепцию умного дома. Пусть даже это будет очередным изобретением велосипеда. Лично мне интересно именно это – пройти самостоятельно все этапы от проектирования до реализации.
Если нужен только результат, то вы абсолютно правы – намного проще и дешевле собрать систему из готовых модулей автоматизации. Вы абсолютно правы, что современная система сигнализации по сути может выполнять на только функции оповещения о проникновении но и выступать в качестве ядра для автоматизации. Просто мне более важен не конечный результат, а сам процесс создания подобной системы. Надеюсь, я такой не один :)
0
Мне тоже интересно самому и чтобы побольше творчества. Поэтому я и предлагаю собирать на базе охранной системы. Это компромисс между полностью творческим путем и монтажом системы автоматизации.
Просто подводных камней и трудозатрат настолько много, что оно себя не оправдывает с практической точки зрения.
0
Ну, на вкус и цвет… Меня в данном вопросе больше интересует схемотехника и программирование. Построение системы с нуля — это однозначно не самый легкий путь. Ваш выбор более очевиден и скорее всего, (по трудозатратам так точно) даст лучший результат.
0
«дешево» — понятие растяжимое. Кому-то, например дешевле будет спаять плату и написать прошивку, чем «легко заменить магазинным за 100€».
0
Также следует сразу подумать о том, как запитать все эти датчики/исполнительные устройства (многие из них потребуют питания 5В). Здесь тоже есть варианты:

— если мы решили тянуть по сему дому последовательный интерфейс, то логично сразу протянуть дополнительно провод питания.

Оч часто грабли получаются именно в этом месте — крайне внимательно нужно подойти к вопросу падения напряжения на проводах. Слаботочку часто недооценивают, отмахиваяст типа «там ток мизер и напруга маленькая — 0,5 кв.мм пойдёт» — смотря какое расстояние получается. Бывало так, что и не доходило. В одном проекте я отгрёб крупно. Заложил КПСВВ 2х2х0,75 на питание и интерфейс контроллеров СКУД. Монтажники нашли (или закупанты привезли — я так и не понял) только КСПВ 4х0.5 — позвонили, уточнили — «можно ли кидать?». Я посчитал — можно! А в итоге оказалось, что на кабеле надпись КСПВ 4х0.5 означает диаметр жил, а не их сечение (сечение было 0,19 кв.мм — почти в 4 раза меньше исходной!). Всех бы поубивал в тот момент — кабельную канализацию зашили, новые кабели фиг продёрнешь.

Выход нашёл в том, что запитал СКУД от табличек «ВЫХОД», что висела над каждой дверью. Только тссс! Никому не говорите ;)
0
знакомая проблема.
дебил проектировщик СКУД+охранку нарисовал охранным кабелем и cat5e без запаса по жилам.
В итоге, через 100-200 метров cat5 напряжение на клавиатуре и считывателе падало на 1,5вольта и клавиатура просто ресетилась при постановке и снятии с охраны, когда на этой же линии включались реле статуса — дополнительные 20мА с реле оказывались критическими. Но решилось проще — на питание замка рядом шла отдельная линия и питание клавиатуры взяли с неё, переделав схему — реле управления замком повесили не возле мозгов, как требовал проектировщик, а прямо на двери, взяв управление с PGM клавиатуры. Порно вышло жуткое, залет по деньгам серёзный (+ ящики+ реле+ 2 часа времени на каждую дверь), но хотя бы работает.
Проектировщик потом долго отбивался какими-то справочниками и таблицами от толпы обычных монтажников, тупо с практики знающих, что «да не будет оно так работать».
0
Насчет X10, а есть какие-нибудь микросхемы-интерфейсы для поддержки физического уровня X10?
Т.е. что-нибудь типа X10<->SPI и т.п.
А то все, что находится на тему X10 — только готовые устройства, микросхемы мне не попадались.
0
  • avatar
  • iv_s
  • 10 октября 2011, 02:11
Вас не пугают ограничения Х10?
0
0
зачем там спец.микросхемы? протокол простейший.
ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00236B.pdf
при желании реализуется на какой-нить attiny.
0
Не читал, но знаю :)

Вот как выглядит интерфейс к «умному дому»:
Умный дом. Система управления зданием ТРОН

А начинается всё с ремонта. Если это умная квартира, то с капитального ремонта квартиры, где нужно предусмотреть всю разводку для будущих девайсов. Для «Умного коттеджа» всё закладывается ещё на этапе строительства. Поверьте, потом вы свои умные штуки уже никуда не всунете. Так что «умный контроллер» — это лишь небольшая часть большого проекта. Тут народу не плохо было бы поработать в промышленности, чтобы узнать, а как это выглядит на самом деле. На самом деле есть такое понятие как технологическая сеть (т.е. промышленная). Она бывает разветвлённая, где Профибас, а где Ethernet, но в итоге всё подключается к Ethernet. Все эти штуки стандартизованы. Большие компании разработали специальные протоколы для работы их устройств в этих сетях, существуют специальные приборы и просто программки для анализа сигналов в этих сетях (ibaPDA, PLC Analyzer — самые известные из них (обе есть ломанные, я пользовался, когда на заводе работал)).

Всё, что применяется в «умных домах» уже давно работает в промышленности. Чтобы не изобретать велосипеды, просто погуглите на досуге как это делается там. Правда промышленные решения достаточно дороги, некоторые плохо ломаемы или это не имеет смысла.
0
  • avatar
  • uni
  • 16 октября 2011, 07:03
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.