Какие бывают "умные дома". Обзор.

Виды умных домов

Конечно же, "умным домом" сейчас называть систему домашней автоматизации неправильно. В большинстве случаев это именно система домашней автоматизации - система, которая помогает сэкономить временные ресурсы на управления всеми остальными инженерными и развлекательными системами. И чем больше систем, тем нужнее будет использовать систему автоматизации в вашей квартире или загородном доме. Однако, есть наработки, которые могут сделать умный дом действительно умным, но об этом я расскажу в другой статье.

Перечень систем по основным признакам:

• Проводные
• Беспроводные
• Централизованные
• Децентрализованные
• С открытым протоколом
• С закрытым протоколом

 

Проводные системы автоматизации

Суть проводной системы "умный дом" заключается в том, что все управляющие устройства - датчики, выключатели, устройства управления климатом, разнообразные управляющие панели связываются единой проводной информационной шиной, по которой идут сигналы- телеграммы к исполнительным устройствам, расположенным в щите (в основном). В качестве проводной информационной шины используются специальные кабели, а в отдельных случаях обычная витая пара. У проводной системы есть свои достоинства и особенности, рассмотрим их.

Достоинства

• Надежность. Сигнал, идущий по специальным проводам - это надежно. 
• Скорость отклика. Умный дом - это комфорт, поэтому если после нажатия на клавишу запуска сценария у вас происходит значительная задержка, то это вызывает дискомфорт и желание нажать на кнопку еще и еще, тем самым информационная шина "забивается командами" и виснет. Если сигнал идет по проводам, то скорость отклика высокая, так как эта система (правильно спроектированная)  является помехозащищенной и надежной.
• Дизайн управляющих элементов. У таких систем в большинстве предлагается большой выбор управляющих элементов (умных выключателей), по сравнению с беспроводной системой. Они снабжены большим количеством функций и возможностей. 
• Разнообразие интегрируемых систем. В проводных системах легче произвести интеграцию с климатом, аудио и видеомультирумом, чем в беспроводных.
• Долгий срок службы. Система не имеет устройств на батарейках, которые требовали бы регулярной замены.
• Пожаробезопасность. Все выключатели являются слаботочными и электро и пожаробезопасными

 

Особенности

• Места расположения выключателей (управляющих панелей необходимо выбирать заранее), выводить туда кабель
• Качественный монтаж. Необходимо пользоваться услугами квалифицированных электромонтажников, да и строителей вообще. В случае, если информационный провод будет перебит, то система работать не сможет и придется искать и восстанавливать соединение.
• В большинстве случаев требуется проект - на него необходимо выделить время и ресурсы
• В случае с деревянными домами, необходимо разработать и согласовать проект заранее, чтобы пропилы под проводку и под управляющие панели были сделаны на производстве заранее
• Особая топология прокладки кабелей. Для реализации проекта необходимо прокладывать кабели от всех управляемых приборов к щиту. В итоге в районе щита образуется довольно внушительный пучок проводов который может изумить, однако после того как щит смонтирован - провода становятся не видны и щитовая приобретает законченный и опрятный вид, естественно, в случае квалифицированного монтажа. 
• Устанавливается такая система может только в начале ремонта, пока не сделана основная электропроводка по классической схеме. В готовом ремонте, увы сделать проводной умный дом не получится.
• Требуется щит достаточно больших размеров (ширина около 60 см и высота от 80см до 150 см, в зависимости от размера автоматизируемого объекта)

 

Беспроводные системы автоматизации

В этих системах, в отличие от проводных, сигнал от управляющих устройств к исполнительным идет по радиоканалу, а не по проводам. Это позволяет сократить количество проводов, а также время на инсталляцию системы. Эти системы можно монтировать на объекты с готовым ремонтом с классической проводкой. Каждый беспроводной "выключатель" является еще и радиопередатчиком, который связывается со всеми остальными "выключателями". Это позволяет создавать различные световые сценарии (ночной режим, выключить все и т.д.), перепрограммировать функционал клавиш.

Достоинства 

• Можно устанавливать в квартиры и дома с уже готовым ремонтом с классической проводкой. Если использовать полностью беспроводной выключатель, который работает на батарейках и посылает сигнал исполнительному устройству ( например радиореле, расположенному около светильника или световой группы), то такой выключатель можно расположить везде, где только угодно. Они могут быть как накладного так и встроенного монтажа.
• Уменьшение количества проводов, по сравнению с проводной системой. Этим вызвана популярность подобных систем в деревянных домах.
• Не требуется проект. В большинстве случаев проектирование системы автоматизации не требуется.
• Стоимость. На рынке есть много систем с невысокой стоимостью

 

Особенности

• Радиоканал. Система, работающая по радиоканалу зависит от качества радиосвязи. Помехи от СВЧ печей, строительной техники, DECT телефонов могут оказать негативное влияние на прохождение сигнала. Опять же, материал стен, растянутая по стене электрогирлянда могут оказать критическое значение на силу сигнала. 
• Батарейки. Если система работает на батарейках, то их необходимо менять, причем регулярно. Если этого не сделать, то в самый ответственный момент что-то где-то не сработает.
• Необходимость нулевого провода. Есть системы, в которых используются радиопередатчики, питающиеся от сети переменного тока. Для них необходим нулевой провод. В классической проводке к выключателю подходит одна жила(фаза) и она же уходит к группе света. Поэтому лучше сразу заложить дополнительный нулевой провод в коробку под выключатель.
• Ограниченность функционала. Очень сложно создать на радиоканале стабильную полнофункциональную систему, которая управляла бы всем, а не только светом и теплыми полами. 
• Безопасность. Если в случае с проводной системой мы можем обрубить все внешние связи - WiFi, интернет, но система продолжит работать, то в случае отсутствия проводной информационной шины мы не сможем сделать этого отключения. Это значит, теоретически, хакеры смогут подпортить комфортное проживание. Глушение сигнала, перевод датчиков в режим повышенного энергопотребления и т.д. может быстро вывести систему из строя.
• Частота работы работы систем 433 Мгц и 868Мгц. 433 Мгц используют такие производители как Jung, Gira. На этой же частоте работают беспроводные телефоны, которые могут создавать помехи в работе радиосистемы. Некоторые производители используют более перспективную частоту 868 МГц  - Z-Wave, Vitrum, Zamel (Extra Free), iNels и некоторые другие. Однако есть сложности в регистрации этой частоты в России - это мешает её широкому применению и продвижению. 

 

Производители беспроводных систем:

• Z-Wave
• Vitrum
• Zamel
• Delumo
• Gira
• Jung
• HDL
• Berker
• Ectostroy
• iNels
• И другие

 

Централизованные системы автоматизации

Суть централизованного умного дома заключается в том, что программирование идет  одного центрального логического модуля. Обычно это свободно программируемый контроллер с большим количеством выходов. В контроллер заливается заранее специально созданная под объект программа, на основе которой идет управление исполнительными устройствами и инженерными системами. Это позволяет использовать широкий выбор оборудования и сложных сценариев. Централизованные системы могут быть как проводными (Ctestron, AMX, Evika), так и беспроводными (Z-wave)

Достоинства

• Возможность управления всеми инженерным системами в едином интерфейсе
• Возможность создавать сложные сценарии, привязанные к времени суток, состоянию жильца, температуре, лунному циклу. 
• Возможность практически подключения любого оборудования

 

Особенности

• Человеческий фактор. Программист, который написал программу является главной фигурой.  В случае, если с программистом контакт утерян, то в случае необходимости перепрограммировать центральный контроллер придется заново писать всю программу. Программирование таких систем стоит довольно ощутимо.
• Надежность. Если контроллер выходит из строя, то перестает функционировать вся система полностью. Обычно контроллеры делают очень надежными, но принято считать эту централизацию главным недостатком, хотя выход из строя блока питания распределенной системы также выводит из строя всю систему, хотя после замены блока питания работоспособность полностью восстанавливается, программа не "слетает"
• Стоимость. Большие возможности влекут за собой и относительно значительную стоимость.

 

Производители централизованных систем:

CRESTRON

• AMX
• Bechoff
• EVIKA
• Z-WAVE
• Ectostroy

 

 Децентрализованные системы автоматизации

 В распределенных системах "Умного дома" каждое исполнительное устройство несет в себе микропроцессор с энергонезависимой памятью. Этим объясняется надежность таких систем. При выходе из строя одного устройства вся система работает исправно, кроме приборов подключенных к этому устройству. Примером децентрализованной системы являются "умный дома" построенные на основе протокола KNX (самого популярного в Европе).

Достоинства

• Надежность. Все устройства не зависят друг от друга и обладают энергонезависимой памятью
• Популярность. Стандарт KNX, например, очень популярен и у вас не возникнет сложности с обслуживанием
• Возможность использовать дополнительный блок логики, который будет отвечать за специфические сценарии
• Большой выбор управляющих панелей как по дизайну так и по функционалу.

 

Особенности

• Довольно большое число устройств в щите.  Количество устройств в щите достаточно большое, поэтому при выборе сомнительного производителя ( а такие есть, так как все возлагают на рынок умных домов большие надежды) вы рискуете столкнуться с выходом из строя того или иного устройства, которое потребуется заменить. 

 

Производители децентрализованных систем:

• ABB
• Gira
• Berker
• Bticino
• Vimar
• Jung 
• HDL
• И т.д.

 

Системы автоматизации с открытым протоколом.

Протокол - это язык на котором общаются все устройства в "умном доме". Если взять протокол KNX, то он является открытым. Многие производители изготавливают устройства, работающие на этом языке. Ассоциация KNX проверяет их на совместимость и тестирует. Логотип KNX EIB на устройстве гарантирует повышенное качество.

Достоинства

• Большой выбор производителей. Это значит, что есть большой выбор устройств по дизайну, цене, характеристикам
• Обновление и конкуренция. Производители конкурируют в одном сегменте, что заставляет их развиваться и придумывать новые устройства

 

Особенности:

• Стоимость чуть выше чем у систем с закрытым протоколом за счет повышенного контроля качества и продвижения единого стандарта
• Не высокая гибкость при создании новых устройств. Необходимость следования стандартам накладывает свой отпечаток

 

Системы автоматизации с закрытым протоколом

Для того, чтобы упростить процесс программирования, уменьшить затраты на производство оборудования некоторые производители выпускают оборудование, работающее на собственном закрытом протоколе. Кроме них никто такое оборудование не выпускает.

 

Достоинства

• Наличие интересных решений по более низкой цене
• Стоимость в целом ниже, чем у систем с открытым протоколом (хотя и не всегда)
• Более быстрая реакция на требования рынка

 

Особенности:

• Зависимость от одного производителя
• Зачастую усеченные функции

 

Примеры производителей систем с закрытым протоколом

• ABB free@home
• Vimar By-Me
• Bticino MY HOME
• HDL BUS PRO
• И т.д.