Vad är ett smart hem: funktionsprincip och uppbyggnad + skapa projekt och tips för montering

De många tekniska systemen, som går under den gemensamma benämningen «Smarta hem», ger användarna en hög nivå av komfort och säkerhet. Men det finns hundratals varianter av sådan utrustning, som löser helt olika uppgifter.

Låt oss tillsammans försöka förstå alla nyanser och förstå vad ett smart hem är, och sedan övergå till praktiska steg för att öka boendekomforten. Eftersom dyra komponenter inte lämnar utrymme för misstag.

Vad är ett sådant system?

Varje elektronikpaket tillverkat för ett smart hem är högteknologisk utrustning. Avsedd för automatiserad och oftast centraliserad styrning, flexibel och exakt kontroll av kommunikationssystem i lägenhet eller hus.

Smarta hemmets grundläggande möjligheter

Smarta hemmets intelligenta kommandoblock kan skapa ett optimalt inomhusklimat i lägenheten eller huset.

För att lösa denna uppgift styrs alla värmeanordningar, luftkonditioneringsapparater, split-system, filter, ozonatorer och andra liknande produkter.

Kärnan i processen är följande: processorutrustade styrcentraler får mätresultat av luftens kemiska sammansättning, temperatur, fuktighet och ger signaler till rätt konstruktionselement.

Om rummen behöver kylas, skickas en kommandon för att slå på luftkonditioneringen, samtidigt som all uppvärmningsutrustning stängs av om sådan var igång. Det vill säga systemens kommandoblock säkerställer också samordning av alla pågående processer.

Läs mer om hur klimatkontrollsystemet fungerar och hur du väljer det här.

Moderna intelligenta system för lokaler är automationspaket som avsevärt kan höja levnadsstandarden och även spara el, upp till imponerande 30-40%. Man bör dock komma ihåg att på grund av utrustningens höga kostnad kommer inköpet att betala sig först efter många års aktiv användning.

I allmänhet kan ett «Smart hem» i avancerad konfiguration samtidigt styra flera hundra enheter som tillhör systemen:

• belysning, både inomhus och utomhus;
• nödströmskällor, som kan vara både batterier och generatorer;
• energiförbrukningskontroll;
• uppvärmning, luftkylning;
• uppvärmning av enskilda byggnadselement (dagvattenavlopp, trappsteg);
• vattenförsörjning;
• avlopp;
• filtrering;
• identifiering av nödsituationer (gasläckage, vattenläckage, problem i elnätet);
• övervakning.

Man kan också styra larm, övervakningskameror och en mängd annan utrustning, inklusive gardiner, fönster, tv-apparater, ljud- och videoutrustning som finns i hela lägenheten eller huset.

Funktionaliteten och andra egenskaper hos alla intelligenta system kan anpassas till alla förhållanden, vilket gör det möjligt att skapa ett flexibelt system för att styra all hemelektronik, värmeelement, luftkonditioneringar, belysning och all annan utrustning

Processerna i sig kan vara både efterfrågade och sällsynta, enstaka. Till exempel kan temperaturreglering, ljusstyrka och många andra räknas till de första.

Till den andra kategorin hör inställning av individuella strömmar av varm eller kall luft. Till exempel sådana som kan värma fötterna på användare som tittar på TV-program under vinterkvällarna.

Det speciella med moderna smarta hemsystem är att de gör det möjligt att ställa in olika lägen i alla rum i lägenheten eller huset. Till exempel kan temperaturen i barnrummet vara högst och i korridoren lägst eftersom den knappt behöver uppvärmning.

Samtidigt kan systemet i badrummet regelbundet bekämpa hög luftfuktighet och i köket luftföroreningar.

Elektroniken kan också ta hänsyn till en mängd användbara småsaker. Till exempel kan den automatiskt se till att temperaturen i sovrummet är högre på kvällen än på morgonen, eftersom sådana egenskaper främjar en god vila och lätt uppvaknande

De mest effektiva anses vara omfattande system som kan styra alla viktiga processer.

Men även enklare utrustningsset som bara utför en funktion har egenskaperna hos ett smart hem. Till exempel en processor som styr på/av av en värmare installerad på sommarstugan.

En dimmer installerad i elnätet som reglerar lampornas ljusstyrka och samtidigt minskar elförbrukningen räknas också som intelligent utrustning.

Hur fungerar och är systemet uppbyggt?

Låt oss försöka förstå hur det populära smarta hem-systemet fungerar idag och vilka typer det finns. Grunden för varje uppsättning intelligent utrustning är en processor, som är en ganska kraftfull och modern dator.

Effektiviteten tillhandahålls av programvara med dussintals, till och med hundratals förinställda lägen, som är bland de mest efterfrågade.

Som ett resultat behöver användarna i många fall bara ange nödvändiga parametrar, till exempel temperatur etc., och aktivera önskat program.

Därefter kommer styrenheten att övervaka genom att jämföra aktuella värden med programmerade. All nödvändig information kommer från interna styrenheter, kontroller och sensorer som ingår i systemet och installeras i varje rum.

Huvudprincipen för alla intelligenta system är att säkerställa bekvämlighet, flexibilitet och enkel hantering av all utrustning i bostaden. Detta görs för att minimera användarens deltagande, öka effektiviteten, ekonomin och driftsäkerheten. Det vill säga att användaren ska få nytta och nöje av systemets aktivitet, samtidigt som de knappt behöver ägna det uppmärksamhet.

Om data som erhålls i realtid inte överensstämmer med de inställda, skickar styrenheten lämpliga kommandon för att göra justeringar. Alla dessa säkerställer en smidig drift av utrustningen.

Det vill säga, för att öka temperaturen i önskat rum stängs luftkonditioneringen först av och först därefter slås värmen på. Detta sparar upp till 40% el och eliminerar farlig kritisk belastning på nätet.

Varianter av smarta hem

Tillverkarna tar hänsyn till olika användarkategoriers behov, vilket resulterar i en marknad fylld med olika typer av intelligent utrustning.

Det finns:

• trådbundet;
• trådlöst.

I det första fallet är kommandoblocket, ställdon, servomotorer, kontroller och andra konstruktionselement sammankopplade med kablar.

Fördelen med denna metod är hög korrekthet i kommandoutförandet. Det innebär att det praktiskt taget inte finns någon risk för överbelastning av överföringsbussen av ett stort antal signaler. Dessutom ger optiska fiberkablar hög responshastighet.

Den största nackdelen anses vara installationskomplexiteten, eftersom man måste dra och dölja ett stort antal kablar.

Detta leder också till betydande extra kostnader för nödvändiga byggmaterial, så den optimala tidpunkten för installation av trådbundna system är när renoveringar utförs i lokalen.

Dessutom är kabeldragning arbetskrävande, så en sådan procedur tar ganska mycket tid.

I varje bostad finns det utrustning för att lösa olika uppgifter – att värma upp rum, belysa dem, säkerställa säkerhet osv. Och det smarta hemmet kan hantera alla dessa funktioner eller styra var och en separat. Vilket sätt som är optimalt måste användaren avgöra i varje enskilt fall. Detta visar att viktiga fördelar med varje intelligent system är flexibilitet och anpassningsförmåga.

Trådlösa varianter av utrustning kännetecknas av att kommunikationen mellan komponenterna sker via radiosignaler, med hjälp av lämpliga kommunikationsmedel.

En viktig fördel med denna typ av utrustning är enkel installation. Under installationen finns det inget behov av att ändra rummens konstruktion eller spendera pengar på byggmaterial, vilket gör installationen till en enkel och snabb process.

Den största nackdelen med trådlösa system är själva kommunikationsmetoden mellan komponenterna. Eftersom radiosignaler avsevärt begränsar deras funktionalitet, och dessutom måste man ganska ofta byta batterier, vilket är obekvämt och innebär en regelbunden utgift.

Ytterligare en klassificering av smarta hemmets system baserat på typ av styrning – det kan vara en centraliserad eller decentraliserad variant.

Även om centralisering av styrning är en av de viktigaste fördelarna med varje sådan utrustningspaket och i de flesta fall tillhör det just denna variant, så har decentraliserade system också sin plats.

Anledningen är att denna metod gör det möjligt att neutralisera konsekvenserna av ett fel i någon enskild komponent i det smarta hemmet.

Användning av delsystem med olika styrenheter ökar också tillförlitligheten hos nyckelfunktioner.

Till exempel, om ägaren av bostaden vill skydda den pålitligt mot obehörigt intrång, så är användningen av två decentraliserade system en mer praktisk lösning än ett centraliserat.

Många anser att centraliserad styrning av all hemutrustning är en viktig fördel och egenskap hos ett smart hem. Men ett sådant påstående stämmer inte alltid, eftersom separata decentraliserade system kan öka säkerheten, tillförlitligheten och effektiviteten i användningen av intelligent styrning. Till exempel kan det vara fördelaktigt att ha separata system för säkerhet (som visas på bilden) och för att upptäcka nödsituationer.

Den största nackdelen med att använda flera smarta hemsystem samtidigt är komplexiteten i inställning och justering.

Detta beror på att antalet komponenter ökar – varje decentraliserat system har en separat processor, vilket ofta skapar förvirring vid interaktion eller användarstyrning. Dessutom leder denna egenskap till att utrustningspaketet blir dyrare.

Därför rekommenderas decentraliserade system endast i enskilda fall, då fördelarna tydligt överväger nackdelarna.

En viktig egenskap är indelningen efter protokolltyper, vilka är:

• öppna;
• slutna.

Till den första kategorin hör system som styrs med ett språk som används av olika tillverkare.

Fördelarna med denna typ av utrustning är funktionalitet, tillgänglighet och mångsidighet, vilket ger ett imponerande urval av komponenter som kan ingå. Men ofta måste de anpassas för gemensam användning i förväg, vilket dock inte utesluter fel.

Slutna system är de som styrs med ett språk som skapats och används av endast en tillverkare, vilket gör att endast komponenter som utvecklats och tillverkats av densamma kan ingå i paketet.

Detta minskar funktionalitet och mångsidighet, men ger istället en hög grad av kompatibilitet mellan enheter och apparater.

Schema för intelligent styrsystem

Varje utrustningspaket för ett smart hem liknar en byggsats, där man kan skapa vad som helst.

Därför är det osannolikt att en användare som vill bygga en variant hemma hittar ett lämpligt schema för sina specifika förhållanden. Till exempel ett standardalternativ för en 3-rumslägenhet eller ett hus med viss yta och antal våningar.

Alla lokaler har sina egna egenskaper, och deras ägare har sina egna preferenser och budget. Därför används olika styrenheter och ställdon.

Det nödvändiga schemat måste sammanställas själv eller med hjälp av specialister. Undantag kan vara de enklaste varianterna av smart hem eller decentraliserade system, som inte heller är särskilt komplexa.

Ett exempel är schemat för installation av en dimmer i elnätet och en rörelsedetektor som arbetar tillsammans med den, eftersom det är standard och därför identiskt i alla fall.

De som vill bygga ett intelligent system själva bör veta att de måste ha vissa färdigheter och kunskaper inom olika områden. Till exempel visar bilden ett grafiskt gränssnitt som gör det möjligt att styra, övervaka och få nödvändig information. Och det skapas för varje fall separat genom programmering.

Men även i detta och liknande fall rekommenderas det att vända sig till experter. Anledningen är att alla system drivs med el och grova misstag kan leda till bränder, elolyckor och skador på dyra konstruktionsdelar.

Rekommendationer för egen montering

Eftersom intelligenta system är dyra och installationen medför extra kostnader, och avsevärda sådana (upp till 50% av utrustningspaketets pris), kan egen installation spara mycket pengar.

Och sådant arbete är också roligt, så att bygga ett smart hem med egna händer, från projektstart, kan ses som en hobby.

Ett av de viktigaste råden för den som vill bygga ett intelligent system själv är att arbetet ska föregås av en projektplan. Eftersom den hjälper till att identifiera många detaljer och nyanser, och därmed undvika misstag.

Men man bör förstå att inte varje användare som vill kan genomföra en egen installation av ett sådant system – det kräver en rad kunskaper och färdigheter.

Vilka inkluderar:

1. Förmåga att arbeta med elektriska apparater. Inom detta område krävs breda kunskaper, till exempel grundläggande färdigheter som att på ett tillförlitligt sätt koppla samman konstruktionselement och kablar. Det krävs också förmåga att montera elskåp, förståelse för styrprinciper för moderna elapparater och liknande. Kunskap om säkerhetsföreskrifter är också obligatorisk.
2. Programmeringsfärdigheter, dessutom för olika operativsystem. De behövs eftersom man vid varje installation av ett intelligent system måste skapa ett grafiskt gränssnitt som sedan används för styrning.
3. Kunskaper om principerna för moderna automationssystem. Det vill säga, man måste åtminstone ha förståelse för olika typer av styrenheter, deras in-/utgångar, vilka sensorer och annan utrustning som kan användas med dem, etc.
4. Förståelse för systemets funktionsalgoritmer i sin helhet och för alla dess enskilda delar.

Om alla nämnda kunskaper och färdigheter finns, då är det dags att gå över till förberedande procedurer. Först är det viktigt att fastställa vilka uppgifter utrustningspaketet ska lösa.

En viktig punkt vid självmontering av ett smart hem är behovet av högkvalitativ installation. Om man ignorerar detta kan resultatet bli felaktig funktion av hela utrustningspaketet, minskad brandsäkerhet och så vidare.

Därefter bör man ta reda på om det är tekniskt möjligt – om elnätet klarar det, om komponenternas specifikationer är tillräckliga. Dessutom bör man undersöka bostaden för att hitta lämpliga installationsplatser. Man måste också förstå om man har tillräckligt med pengar för inköpet.

Och efter det kan man börja skapa ett arbetsprojekt för det framtida systemet.

Om man fortfarande kan utföra undersökningen av lokalen för att identifiera optimala platser för installation av enskilda delar av smarta hem-paketet utan att ha färdigheter och erfarenhet inom sådana frågor, så bör man bara ta sig an projektutvecklingen med sakkunskap.

Om man saknar erfarenhet och är osäker på sina förmågor är det bättre att vända sig till specialister för konsultation före eller efter proceduren för att utföra en kontroll. Detta minskar risken för fel och efterföljande ekonomiska förluster och andra obehagligheter.

Även om man har gott om praktiska färdigheter och kunskaper, rekommenderas det att börja bekanta sig med intelligenta system med de enklaste alternativen.

Det vill säga, man bör köpa ett paket som innehåller en styrenhet, en uppsättning sensorer och annan utrustning som gör det möjligt att lösa en viktig uppgift.

Till exempel, övervaka vattenläckage, utföra videoövervakning eller reglera ljusstyrkan. Och sedan noggrant förstå alla detaljer.

Det beskrivna tillvägagångssättet gör det möjligt att få praktisk erfarenhet, hitta kvalificerade specialister som kan ge effektiv hjälp och dessutom undvika betydande ekonomiska förluster, även om intresset för det smarta systemet försvinner eller något går inte som planerat.

Om man har bestämt sig för att montera systemet själv, bör man börja med de enklaste alternativen. Detta gör det möjligt att få erfarenhet och förstå om man vill fortsätta med sådant arbete, samtidigt som kostnaderna blir minimala.

För det första egna försöket att montera ett intelligent system är det önskvärt att köpa utrustning som styrs av styrenheter som Beckhoff, Siemens, OVEN och andra liknande. Eftersom de är fritt programmerbara, lätta att använda och lämpliga för olika uppgifter.

Om man tillsammans med någon av de nämnda styrenheterna använder ett särskilt programvarupaket avsett för att styra systemet från en dator med Windows, surfplatta, smartphone med iOS, Android, så blir det möjligt att enkelt ändra scenarier.

Och även att snabbt omvandla gränssnittet, ta bort onödiga och lägga till nya konstruktionselement.

Dessutom kan varje användare, även med grundläggande programmeringskunskaper, själv utföra allt som nämnts. Ett exempel på ett styrsystem är Easy Home, som kan fungera med alla efterfrågade operativsystem som nämnts ovan.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den första videon ger möjlighet att förstå funktionerna i ett smart hem, hur och med vad sådana enkla system utrustas och hur man kan göra det själv.

Nästa videomaterial handlar också om installation av intelligenta system med egna händer.

Modern intelligent automation kan inte bara öka komforten utan också höja levnadsstandarden för alla i huset. Men för att göra det måste man förstå hur ett smart hem fungerar.

Annars väntar ägaren inte bara besvikelse utan också betydande ekonomiska förluster. Eftersom funktionella kit kostar mycket pengar.

Har du frågor om artikelns ämne? Eller kan du komplettera vårt material med värdefull information om principerna för systemet “Smart hem”? Vänligen lämna dina kommentarer och dela med dig av dina erfarenheter i blocket nedan.