Què és una casa intel·ligent: principi de funcionament i dispositiu + consells de creació i muntatge de projectes

Requisits d'instal·lació i seguretat

En aquest paràgraf, considerarem com escalfar aigua amb les nostres pròpies mans.

Pas 1: Projecte

Primer, seleccioneu l'esquema adequat i mostreu-lo en paper. Tingueu en compte les àrees de les habitacions, la posició dels radiadors, les canonades, les seves dimensions, etc. Aquest esbós us ajudarà a calcular correctament la quantitat de consumibles. Els programes especials simplificaran molt tots els càlculs.

Pas 2: accessoris

Considerem breument què poden ser una caldera, bateries i canonades.Els tipus d'unitats de calefacció, en funció del combustible utilitzat, són de gas, elèctrics, de combustible sòlid i combinats. El favorit d'aquestes opcions es pot anomenar amb raó dispositius de gas. Les calderes d'aigua vénen amb una bomba (per a un esquema de calefacció forçada per a una casa privada) o sense ella (circulació natural), i tots dos tipus es poden instal·lar amb les vostres pròpies mans. La unitat de doble circuit s'ha demostrat bé, proporcionant no només calor a la casa, sinó també aigua calenta.

Les bateries d'acer agradaran amb el preu, però al mateix temps estan subjectes a la corrosió, i si teniu previst drenar el refrigerant, la vida útil es reduirà significativament. El ferro colat, per contra, es pot dir que és un material etern. S'escalfa durant molt de temps, però també manté la calor durant molt de temps. Però el gran pes, l'aspecte no massa atractiu i el cost elevat han reduït significativament la popularitat d'aquest material. Les bateries de ferro colat s'han substituït per unes d'alumini. El seu aspecte és molt atractiu, s'escalfen ràpidament i són resistents a la corrosió. No obstant això, l'alumini no tolera els canvis bruscos de pressió. Les resistències bimetàl·liques són famoses per la seva excel·lent dissipació de calor, però, les propietats anticorrosives segueixen sent les mateixes que les de l'alumini.

La canonada d'acer ha perdut la seva antiga glòria a causa de la curta vida útil. Va ser substituït pel polipropilè modern. Fàcil instal·lació, capacitat de crear un disseny "d'una sola peça", cost raonable i fiabilitat: tots aquests són avantatges innegables. Les canonades de coure també tenen bones característiques, però no tothom es pot permetre el seu cost.

Pas 3: caldera

L'escalfament d'aigua a una casa privada es construeix de manera que el portador s'escalfa amb una caldera. Aquest esquema és el més òptim en absència d'un subministrament centralitzat.Per tant, a l'hora de triar un lloc on instal·lar la caldera, cal tenir en compte la ubicació de l'entrada de la canonada de gas o la presència de cablejat elèctric. Si estem parlant d'una unitat de combustible sòlid, cal fer una instal·lació addicional de la xemeneia. Si preferiu la circulació natural del refrigerant, col·loqueu la unitat de calefacció de manera que la línia de retorn sigui el més baixa possible. En aquest cas, el soterrani és ideal.

Pas 4: Muntatge dels dissipadors de calor

Les bateries es col·loquen sota les finestres o prop de les portes. El disseny de muntatge depèn del material de les resistències i del nombre de seccions. Com més pesats són, més fiable necessiten la fixació. S'ha de deixar un espai d'almenys 10 cm entre les bateries i l'ampit de la finestra, i més de 6 cm al terra, instal·lant vàlvules de tancament a cada element, es pot regular la quantitat de refrigerant a les bateries, i la vàlvula d'aire ajudarà a evitar embussos no desitjats.

Pas 5: cablejat

La caldera serà el punt de partida per a la instal·lació de la canonada. En aquest cas, heu d'adherir-vos a l'esquema escollit i dibuixat en paper. Si les canonades són visibles, estem parlant de cablejat obert. D'una banda, la part estètica en pateix, i de l'altra, qualsevol fuita quedarà a la vista, i per substituir l'element danyat no cal desmuntar la caixa. La canonada també es pot amagar, tapixar a la paret, fer de plaques de guix, etc. En aquesta etapa, es connecten bateries, equips addicionals (bomba, filtres, unitat de seguretat, dipòsit d'expansió, etc.).

Solucions a punt i muntatge de bricolatge

Com fer una "casa intel·ligent" tu mateix? De moment, hi ha una àmplia selecció d'opcions per crear un sistema: diverses grans empreses publiquen nous productes i ofereixen les seves solucions i dispositius. Considereu diverses opcions per implementar aquest concepte.

Google Home

Google porta molts anys desenvolupant la idea d'una llar intel·ligent i té una família de productes sobre la base de la qual es construeix el sistema de control.

Columna Google Home

El conjunt de funcions que realitza la columna és molt ampli: amb la seva ajuda pots fer un pla del dia, escoltar les notícies, utilitzar un cercador o jugar a jocs. Gestiona música, ràdio, alarmes, temporitzadors i recordatoris, permet enviar missatges a tots els dispositius de la xarxa. Però haureu de russificar-lo vosaltres mateixos, les instruccions es poden trobar a Internet. Google Home també admet IFTTT, que us permet enllaçar diversos dispositius al sistema.

Dispositiu Home Hub

Centre de control, que és una columna per comunicar-se amb l'assistent de veu de l'Assistent, complementada amb una pantalla. El dispositiu no està equipat amb una càmera per millorar la sensació de comoditat i seguretat de l'usuari. Hi ha un mode nocturn: el dispositiu pot transmetre ordres que redueixen la brillantor de la llum, la temperatura de la casa i tanquen els panys. És possible controlar les funcions de forma remota mitjançant l'aplicació Google Home.

Casa intel·ligent basada en ZigBee

L'autoajust del sistema Smart Home també es pot fer mitjançant ZigBee. Aquest és un estàndard de comunicació sense fil mitjançant el qual interactuen tots els dispositius d'una casa o un apartament. ZigBee produeix molts dispositius: endolls intel·ligents, bombetes, atenuadors, sensors de moviment, diversos sensors de control.El líder entre els fabricants de dispositius compatibles amb l'estàndard ZigBee és l'empresa xinesa Xiaomi.

El funcionament del sistema ZigBee es realitza mitjançant els següents tipus de dispositius:

• Coordinadors que gestionen les activitats del sistema i garanteixen la seguretat dels processos.
• Encaminadors que funcionen constantment i són els responsables del funcionament dels dispositius en mode de repòs. També són responsables de la recuperació en cas de fallades. Es connecten al coordinador, encaminadors, així com dispositius perifèrics i equips per a la transferència d'informació.
• Dispositius finals responsables de l'enviament i la recepció de dades. Es connecten al coordinador i als encaminadors, i també estan connectats a sensors i mecanismes encarregats d'executar ordres.

Sensors populars per a Arduino

Arduino és una placa de microcontrolador programable amb la qual podeu crear fàcilment eines d'automatització o robòtica. Penseu en els sensors més populars connectats a ell.

sensor d'obstacles

Consisteix en un fotodíode i un LED que emet i rep senyals en l'espectre infrarojo.

Sensor de distància

El sensor HC SR04 consta d'un receptor i emissor d'ones ultrasòniques.

Sensors de pressió atmosfèrica

Els sensors comuns BMP180, BMP280, BME280 es poden utilitzar en baròmetres electrònics.

Sensor de moviment

El més comú és el mòdul HC SR501, que té la capacitat d'ajustar la velocitat de resposta i el temps de retard de resposta.

Sensor de llum.

Popular per la seva senzillesa i fiabilitat.

Sensor de fuites

El mòdul està format per un sensor i un comparador.La placa comparadora té una resistència que controla la sensibilitat del sensor.

Sensor d'humitat

Consta d'elèctrodes i comparador. Es pot utilitzar per determinar la humitat del sòl en sistemes de reg automàtic.

31 de març - Paquet de Wiren Board

Finalment, el paquet va arribar amb totes les peces intel·ligents de ferro que faré servir. Aquí teniu la llista:

Què és un controlador domèstic intel·ligent?

Un controlador domèstic intel·ligent és un dispositiu que gestiona tots els consumidors, electrodomèstics i també envia un informe al propietari sobre l'estat d'aquests consumidors. Es guia per sensors de temperatura, aire, llum per controlar sistemes d'il·luminació, calefacció, aire condicionat. Es pot programar per realitzar diverses accions al llarg del temps, d'acord amb un calendari temporal. A més del mode fora de línia, es pot contactar amb el controlador mitjançant una interfície especial (xarxa d'ordinadors, operador mòbil o xarxa de ràdio) i controlar els dispositius manualment.

Electrodomèstics controlats pel controlador del sistema domèstic intel·ligent

Cal seleccionar el controlador en funció de com es vulgui construir l'arquitectura del sistema de control. Per exemple, hi ha dos tipus de sistemes de govern: centralitzat i descentralitzat. El sistema de control centralitzat es basa en un únic controlador central d'alt rendiment que gestiona tots els consumidors (dispositius) i serveis públics de la casa.

En el cas del control descentralitzat, el sistema intel·ligent de la llar intel·ligent consta de diversos controladors més senzills, cadascun dels quals té les funcions de controlar una àrea específica: una habitació i tots els electrodomèstics que hi ha, grups d'il·luminació separats a tota la casa, un determinat propòsit de la llar. electrodomèstics, etc. (controladors regionals).

El controlador central d'un sistema domèstic intel·ligent modern és un ordinador tancat en una petita caixa de plàstic amb el seu propi sistema operatiu (sistema operatiu), memòria RAM i molts components electrònics per canviar (controlar) senyals: relés electrònics, tecles de terristor, etc.

Una de les configuracions del controlador central domèstic del sistema domèstic intel·ligent (mòdul de transmissió sense fil integrat, ports USB, COM, Ethernet)

A més, segons la configuració, pot haver-hi un mòdul GSM integrat per al control remot a través d'un telèfon mòbil, un transmissor Wi-Fi per controlar el sistema des de qualsevol punt de la casa i una interfície gràfica tàctil o botó (pantalla LCD). A més, connectors per a la connexió a un ordinador i/o equip de xarxa: Ethernet, USB.

Aquest controlador és capaç de controlar equips intel·ligents com neveres, forns de microones, serveis públics, etc.(si aquesta funció es proporciona a la pròpia tècnica), fins i tot informant al propietari de dades com la temperatura a la nevera, trucades de línia telefònica d'entrada-sortida i molt més.

Un controlador regional, un modulador d'entrada-sortida discret, és una unitat de control electrònic lògic de baixa potència que implementa la tecnologia de la llar intel·ligent (en comparació, la freqüència del microprocessador CK és d'uns 500 MHz, l'RK és d'uns 50 MHz), com a regla, no té un sistema operatiu i és personalitzable sistemàticament. Es pot configurar per a qualsevol escenari elemental per temps o per senyals de determinats sensors.

Controlador programable del sistema domèstic intel·ligent amb una interfície (connector per a la connexió a la xarxa) Ethernet

Gestiona tasques i esdeveniments elementals. Per exemple, un sensor de llum connectat a ell dóna un senyal (quan es fa fosc); el controlador envia un senyal al relé o grup executiu per al control de la il·luminació. També notifica al propietari de cada acció. En altres paraules, un modulador d'E/S discreta és una mena de relé electrònic programable intel·ligent.

Aquest dispositiu també consta de components electrònics per a la commutació de xarxa i una part intel·ligent: un microprocessador amb memòria. Pot tenir (segons el fabricant i la configuració) USB, una interfície Ethernet i altres ports per al control, programació i informes al propietari.

Estratègia del sistema de calefacció intel·ligent

No cal tornar a parlar de com d'ambigu és el tema de la calefacció d'habitatges.Està directament relacionat amb el cost del consum d'energia i aquests costos carreguen significativament el pressupost familiar.

Per tant, l'estratègia de calefacció "intel·ligent" és un tema realment important i que val la pena no només per considerar-la, sinó també per intentar implementar-la.

N'hi ha prou amb configurar el paràmetre de temperatura en un termòstat independent i la calefacció "intel·ligent" farà tot el treball necessari per oferir al propietari de l'apartament (casa privada) unes condicions còmodes.

Si apliqueu l'estratègia de la llar intel·ligent al sistema de calefacció en la seva totalitat, hi ha totes les possibilitats de reduir significativament els costos. El control precís del consum i la distribució racional del recurs tèrmic contribuirà a l'estalvi.

L'estratègia de la llar intel·ligent en relació al sistema de calefacció s'ha calculat i provat a la pràctica. El resultat promet un caràcter massiu d'aquest enfocament.

Esquema de calefacció de la llar intel·ligent i sistemes de control, foto i vídeo

Un edifici intel·ligent en si mateix implica un edifici d'oficines o comerços eficient en els recursos, que consumeix de manera pràctica i correcta totes les fonts de millora de la vida utilitzades. Casa intel·ligent: subministrament de calor, energia elèctrica i molt més, així com un impacte moderat sobre l'entorn extern.

És a dir, un edifici d'aquest tipus es distingeix per la producció, emmagatzematge i gestió ideal de l'energia en un projecte domèstic. Avui dia, les cases eficients en els recursos poden ser no només cases de camp, cases fora de la ciutat o cases d'estiu equipades, sinó també apartaments tradicionals.

Tipus de sistema domèstic intel·ligent

En condicions de forts canvis de temperatura al llarg de l'any, el tema del subministrament de calor als locals residencials és força important.La majoria de residents es queixen que durant el fred, les bateries de calefacció proporcionen molt poca calor i, quan arriba la calor, s'escalfen al màxim. Al final, el que passa és que la gent paga de més el que no necessita. Si el vostre sistema de calefacció està en ordre, però no esteu familiaritzat amb aquest fenomen poc agradable per oïda, aleshores no estarà fora de lloc que apreneu com es pot equipar el sistema de calefacció d'una casa intel·ligent.

Especificacions del subministrament de calor intel·ligent

El concepte mateix d'una llar intel·ligent en relació al subministrament de calor implica una vida còmoda d'una persona en una habitació constantment càlida amb uns costos baixos. Això vol dir que el sistema de calefacció també s'ha de dissenyar de manera que no calgui tornar a pagar per alguna cosa que no utilitzeu. No obstant això, per a qualsevol acord, especialment el subministrament de calor rendible i eficient amb els recursos, només cal invertir materialment, però encara cal no oblidar que aquesta decisió es justificarà plenament aviat!

Per tant, l'ús de l'automatització per al funcionament d'un sistema de calefacció domèstic intel·ligent és el principi bàsic per crear unes condicions de vida còmodes i també per estalviar combustible, sempre que l'automatització en si, juntament amb els components de control, sigui seleccionada i utilitzada correctament. El mateix pot existir en el cas de l'activitat productiva conjunta d'una caldera de calefacció amb un centre de control: amb l'ajuda d'una interfície de comunicació i eines de seguretat de la caldera, es realitza el subministrament de calor.

Circuit de calefacció per a una llar intel·ligent

El propi sistema canvia la temperatura del subministrament de calor, mirant els indicadors dels sensors especialitzats de l'habitació.

En particular, aquesta opció és adequada per a una casa de camp.La solució òptima aquí és l'ajust de la temperatura del portador de calor de calefacció.

Una direcció prometedora en l'organització

D'altra banda, hi ha moltes altres maneres d'organitzar el subministrament de calor en una casa intel·ligent. Per exemple, el sistema pot dependre del temps fora de la finestra. Aquest enfocament suposa la presència no només d'un sensor dissenyat per mesurar la temperatura específicament a l'habitació, sinó també d'un sensor centrat en indicadors de temperatura externs. Per mantenir amb precisió el funcionament d'aquest tipus de calefacció, el millor és utilitzar dos comptadors externs.

Esquema de gestió del control

Es considera que el principi de funcionament del controlador respectiu és la corba de la temperatura del portador de calor en funció del clima. És a dir, quan surt fred a l'exterior, l'aigua del sistema s'escalfa, i quan fa calor des de l'exterior, es congela. La marca de +20 a l'escala Celsius es pot prendre com a punt base per al transportador de calor, de manera que la temperatura del sistema, en sentit figurat, és igual a la temperatura exterior, i l'excés de producció de calor i la calefacció de l'espai acaben. .

Apropar-se al nivell de comoditat calefacció en una casa intel·ligent, és possible ajustar la calefacció perquè la temperatura de l'apartament tingui característiques locals. És a dir, en llocs individuals es pot corregir en relació amb el fixat per un sensor extern. Si hi ha moltes persones en una de les habitacions que, per motius reals, escalfen l'habitació, el sistema pot calcular l'augment de temperatura en aquesta zona, comparar-lo amb el que s'estableix al controlador meteorològic i després dividir la calor al voltant del apartament segons l'ajust dels indicadors en aquesta habitació.

De la mateixa manera, la disposició del sistema de calefacció proporcionada en un edifici intel·ligent definitivament es pot anomenar una direcció prometedora per crear comoditat a la vostra llar i també reduir els costos monetaris de pagar el subministrament de calor.

No sabia la resposta a la teva pròpia pregunta? Pregunteu al nostre expert: Pregunteu

El principi de funcionament d'una casa intel·ligent

L'element clau del sistema és el controlador. Recull i analitza els senyals de tots els sensors situats a l'apartament. La seva feina no s'atura mai.

El controlador us permet controlar tots els aparells connectats en temps real, així com programar un llançament retardat. N'hi ha prou amb establir els paràmetres necessaris al sistema una vegada i els donarà suport constantment.

Però amb tots els avantatges, aquest equip també té una sèrie d'inconvenients. Com qualsevol tècnica, pot fallar i congelar-se. Per tant, és possible que hàgiu de reiniciar-lo i reconfigurar-lo. De vegades això requereix la implicació de professionals.

Segons el tipus de transmissió del senyal dels sensors, els sistemes es divideixen en cablejat i sense fil. En el primer cas, tots els components estan connectats entre si per cables. Els sistemes cablejats es caracteritzen per la fiabilitat, l'alta velocitat de resposta i la llarga vida útil. En els complexos sense fil, el senyal es transmet a través d'un canal de ràdio dedicat. Això us permet simplificar i accelerar la instal·lació de l'estructura.

Segons el mètode de control, les cases intel·ligents es divideixen en:

1. Centralitzat. Tota la informació es recull en un mòdul lògic. El seu paper el fa sovint el controlador, que té un gran nombre d'entrades.Hi ha escrit un programa, amb l'ajuda del qual es controlen els dispositius. Aquest disseny permet crear escenaris complexos per al funcionament dels equips.

2. Descentralitzat. Cada dispositiu està equipat amb un microprocessador independent. Si un element falla, la resta continua funcionant amb normalitat. Els sistemes descentralitzats són fiables i duradors.

3. Combinat. Consten d'una unitat central i diversos mòduls de control descentralitzats. Aquest disseny es pot personalitzar fàcilment i, per tant, avui és el preferit per la majoria de fabricants.

Les cases intel·ligents també es poden classificar segons el tipus de protocol: obert i tancat. Un protocol és un llenguatge mitjançant el qual tots els dispositius es comuniquen entre ells. La majoria de fabricants treballen amb un protocol obert. Aquelles empreses que volen reduir el cost dels seus productes i implementar qualsevol solució no estàndard fan servir un protocol tancat.

Tipus de sistemes

Pots fer una casa intel·ligent segons diferents esquemes, segons el tipus d'equip i protocol de comunicació. Els sistemes de programari i maquinari per a cases intel·ligents es divideixen condicionalment en diversos tipus.

Amb cable

Sense fils

Solucions centralitzades

descentralitzat

Xarxa amb protocols oberts

Equips de protocol tancat

Elements i sensors principals:

• bloc principal (pot no estar en un esquema descentralitzat);
• sensors de fuites d'aigua;
• sensors de fum;
• sensors de temperatura;
• sensors de moviment i llum;
• càmeres de vigilància;
• ventilació de la llar intel·ligent;
• sistema d'obertura/tancament de persianes a distància;
• gestió dels mitjans de comunicació;
• dispositius de control de calefacció, electricitat i subministrament d'aigua;
• pot haver-hi transmissors d'informació dels comptadors d'aigua i electricitat (aquests projectes s'estan implementant, per exemple, per Moscou com a part de la introducció d'innovacions en el sector de l'habitatge i els serveis comunitaris);
• passarel·la de programari o maquinari per a connexió externa i control i transmissió d'alertes al propietari;
• endolls i interruptors intel·ligents;
• alarma.

En una sèrie d'esquemes, sensors i altres elements serveixen com a passarel·les per transmetre un senyal sense fil als dispositius de xarxa veïns.