映画では、まるで自分自身の人生を生きているかのような生活空間がよく描かれます。 手をかざすと電球が点灯し、カーテンが開き、特定の言葉の後に音楽が流れます。 これらの機器はすべてインテリジェントホームシステムであり、自分の手でスマートホームを作る方法、そのために何が必要か、そしてそのようなシステムの図がどのようなものかを考えることを提案します。
スマートホーム - それは何ですか?
スマートホームとは、ビルディングオートメーションを住宅に拡張したホームオートメーションを指します。 ホームオートメーションには、照明、HVAC (暖房、換気、空調)、家電製品、ゲートオープナー、ドアオープナー、GSM およびその他のシステムの集中制御が含まれ、利便性、快適さ、エネルギー効率、セキュリティの向上を実現します。 人口の一部のカテゴリー (高齢者、障害者) では、このイベントが必要になる場合があることに注意してください。
写真 – スマートホーム配布のアイデア
写真 – シンプルなスマートホーム と 最新の実装 SMART テクノロジーは私たちの生活の一部となり、多くの人はもはやこれなしの生活を想像することはできません。 自動インストール、ソフトウェア機器、ワイヤレスインターネット、家電製品が必要です。
ホームオートメーションコンピュータの使用を指しますが、 情報技術運転用 家庭用器具とその機能。 シンプルなリモート照明制御から、さまざまな程度のインテリジェンスと自動化を備えた複雑なコンピューター/マイクロコントローラーベースのネットワークまで多岐にわたります。 ホームオートメーションは基本的に可能な限りシンプルであるべきです。
写真 – スマートドアロック 「」を使用するメリット スマートホーム» PIC または WAVE に基づくアパートの場合:
- さまざまなメカニズムの毎日のセットアップ、電話の受信、メールの送信にかかる時間を経済的に費やすことができます。
- 気体または液体燃料の使用、そしてその後電気の使用により、加熱システムの自動化が進み、ヒーターと炉を手動で補充するのに必要な労力が軽減されました。
- サーモスタットの開発により、加熱とその後の冷却のより自動化された制御が可能になりました。
- これはセキュリティがよく行われる方法です 産業施設、住宅用地。
- 家庭内で制御されるデバイスの数が増えると、それらの相互接続も増加します。 たとえば、電気炉は掃除が必要なときに通知を送信したり、冷蔵庫は修理が必要になったときに通知を送信したりできます。
- 簡単な設置で、人が部屋に入るとスマートが照明をオンにすることができます。 また、時間帯によってはテレビのチューニングも可能です。 必要なチャンネル、気温、照明を設定します。
スマート ホームは、家電製品やオートメーションへのアクセス インターフェイスを提供し、サーバー、iPhone、iPod touch 用ミニ スマート、およびラップトップ コンピューターを介してスマートフォンで制御と監視を行うことができます (特別なソフトウェア: AVR Studio が必要です)。 。
写真 – タブレットによるホームコントロール ビデオ: シュナイダーエレクトリックのスマートホームシステム
スマートホームの要素
ホーム オートメーション要素には、センサー (温度、日光、動作検出など)、コントローラー、電動バルブ、スイッチ、モーターなどのアクチュエーターが含まれます。
写真 – ハウスコントロール図 この暖房、換気、空調、HVAC は温度と湿度を制御できます。たとえば、インターネット制御サーモスタットを使用すると、住宅所有者は建物の暖房および空調システムを遠隔制御でき、システムは窓を自動的に開閉したり、ラジエーターやボイラーをオンにしたりできます。 、床暖房あり。
点灯
これらの照明制御メカニズムは、家庭用照明や家電製品の制御に使用できます。 これには、自然照明システム、ブラインドやカーテンの操作も含まれます。
写真 – スマートホームの図 視聴覚
- リモコンのプレゼンス効果（安全性を高めるために使用される最新の技術です）。 ライトをつけたり、音楽を流したりすることも含まれます。
- プレゼンスシミュレーション
- 温度調節
- 明るさ調整（電灯、街灯）
- セキュリティ（警報器、ブラインド）。
スマートホームの作り方
インテリジェントなシステムは自分の手で作ることができます。 予算のオプション– これは、家の照明の制御を設定したり、コンピューターの電源を入れたりすることです。
写真 – スマートホームコントロールオプション 単独で点灯するランプを作成するには、特別な機器を接続する必要があります。 この問題を解決するには、いくつかのオプションがあります。
- 音響リレー (1 または x10 ワイヤー) を取り付けます。
- 調光器を取り付けてください。
- モーションセンサーを接続します。
最も簡単な方法はセンサーを使用することです。 これはオンラインストアで販売されており、ダクトデバイスを購入することも、パラメータに応じて独自のダクトデバイスを開発することもできます。 唯一の注意点は、このようなデバイスでは白熱灯を設置できないことです。負荷に耐えられずに爆発する可能性があるため、LEDランプを使用する方が良いです。
写真 – スマートホームのコンセプト もう 1 つの「スマートな」静音オプションは調光器です。 ここではランプにタッチする必要があります。タッチの数に応じて、スピーカーの明るさが変わります。 寝室や子供部屋のランプに付けるととても便利です。
温度制御と調整を設定するには、マルチチャンネル システムが必要です。 中央温度および湿度制御回路は以下で構成されます。
- 液体と空気の物理的状態を測定するセンサー (ds1820)。
- コントローラ (rfm12)。単純な物理コンポーネントまたは複雑なデバイスにすることができます。 特別な目的または組み込みコンピューター。
- コントローラー信号に応答する Lunex ドライブ。
ほとんど 現代的な方法– これは、スマートホームのすべてのコンポーネント、ワイヤー、サーモスタットを購入することです。 次に、各部屋にデバイスを設置します。サーモスタットはラジエーター用とボイラー用に 1 つずつです。 また、制御されたユニット、つまりシステム全体の「頭脳」も必要になります。 にインストールすることをお勧めします インレットパイプ暖房。
写真 – スマートホームシステム ビデオ監視および警報システムを設置する最も簡単な方法。 セキュリティ システムを設置するための基本的な規定:
- 窓にセンサーを接続する必要があります。 出入り口そこでは電気技師が最も生産性が高くなります。
- 最も難しいのは、スマート ホーム コントローラー、平凡な部品の動作、および信号レベルに依存するボードの選択です。
- 多くの専門家は、インジケーターは床レベルに設置されるべきだと考えています。 ベースボードから約 20 cm 離れているため、効率が向上します。
- 継続的な監視を確立することをお勧めします。 デジタルシステムセキュリティサービスに連絡してください。 多くの場合、責任ある所有者が設定します 特別番組これにより、インターネットがあればどこからでもシステムの動作を制御できます (これは、エレナ テスラと彼女の著書「スマート ホーム: 自分で行う方法」で推奨されている方法です。他の解決策もあります)そこには）。 SMS 通知を有効にすることができます。
スマートホームは非常に 便利な方法作業を楽にするために、システム全体 (Arduino、KNX、Linux) を完全に購入することがよくあります。
各システムのコストは個別に異なります。 最も人気のあるブランドは次のとおりです: beckhoff、gira、lpt、redeye、Smart Switch IOT screen、teleco。 このような住宅を建設する前に、負荷レベルの計算と消費電力の計算を支援してくれる専門家に相談することをお勧めします。
写真 – 電話による照明制御 アイデアを得るには、V.N. Gololobov の「スマート ホーム」を自分の手で、DJVU または PDF でスクロールし、写真を見て、 ビデオによる説明、有名なマスターのアドバイスを読んでください。
と 現代の市場は、変革をもたらすさまざまなシステムや複合体で飽和しています。 普通の家「スマート」または「インテリジェント」で。 メーカーの言うことを聞いてください。彼らのデバイスは巣箱の天才でもあります。
一般的にスマート ホームとは何ですか。このインテリジェンスはどのように表現されますか。また、自宅に「スマートさ」を独力で教えるのは難しいですか。 この記事では、スマートホームとは何か、そして最小限のコスト、つまり安価で自分の手でカントリーハウスにスマートハウスを作る方法について説明します。
スマートホームとは何ですか、そして最小限のコストで自分の手でカントリーハウスにスマートハウスを作る方法
私たちは国でスマートハウスを作っているので、それを例として考えて、スマートホームとは何かをお伝えします。 時々、所有者なしで長い間放置されたり、人々が永続的に住んでいて、少しの知性がそれを傷つけることはありません。
私たちが不在の場合、単独で、または最小限の参加で、スマートホームは次のことを行う必要があります。
- 侵入者から身を守り、
- 地元の世話をする（少なくとも花壇、芝生、菜園に水をやる）、
- 気候制御を実行し、
- 不可抗力の重大な状況が発生した場合は、何らかの方法でそれに対処するよう努めると同時に、当社に通知してください。
- どこにいても上記のすべてを管理および構成できる機能を提供します。
ほとんどのシステム スマートホーム» 市場に存在することで、これ以上のことが可能になります。
デバイス自体 既存のシステムスマート ホームは生き物に似ています。
特別な電子センサーは家の目と耳です。 それらからの電気インパルスは、ワイヤー神経を介してシステムの頭脳であるコントローラーに伝達されます。 コントローラーは信号に応じて適切な動作プログラムを選択し、対応するアクチュエーターの運動筋をオンにします。
外見上はすべてがシンプルで明確で、うまく機能します。 しかし、疑問もあります。 まずは価格から始めましょう。
最新のスマートホーム システム
価格 インテリジェントシステム今世紀初頭に比べても一桁減少しており、さらに減少し続けています。 しかし、彼らはまだ「噛んでいます」。 現在、最小構成の「スマート ホーム」システムの見積もりは 12 万から始まります。 こする。 （2018年）。
つい最近まで、私たちはSF作家の作品を読み、一緒に夢を見て、朝の運動中にコーヒーメーカーがエスプレッソを入れてくれたり、冷蔵庫が牛乳の終わりを警告してくれたりするなど想像もできなかったようです。 それにもかかわらず、それは起こりました。スマートガジェットの出現に関するニュースがインターネットを埋め尽くし、私たちに求められているのは、もちろん支払い能力は別として、何が起こっているのかを少し理解することだけです。
正直に言うと、スマートホームについては誰もが聞いたことがあるでしょうし、シャオミやザッカーバーグの成功に倣う人もいますが、誰もがそれが実際に何であるかを理解しているわけではありません。 私たちが話しているのは。 多くの人にとって、スマート ホームの概念は依然として幻想的で超越的なものですが、その存在を完全に無視する人もいます。 私たちの読者はそうではないので、私たちはあなたのために「スマートホーム」現象の本質についての紹介記事を書きました。
「スマートホーム」とはどういう意味ですか?
まずは用語を理解しましょう。 これは重要です。なぜなら、意味が似ている表現がオンライン メディアでも混同されることが多く、ロシア語の「スマート ホーム」とアメリカの「スマート ハウス」は完全に同等の概念ではないからです。
「スマートホーム」は一般的にホームオートメーションシステムとして理解されています。 これは、私たちの便宜のために、自分自身で意思決定を行い、家の周りの日常的なタスクを実行する一連のデバイスです。 スマート ホームは、別のアパートの個人世帯内に形成されます。上記のコーヒー メーカー、アパートの微気候システム、スマート電球、 自動ドア- これはすべてスマートホームです。 ロシアでは、この概念には通常、テレビ、プロジェクター、スピーカー システムなどのマルチメディア デバイスの制御システム、いわゆるマルチルームが含まれます。 西洋では、「スマートホーム」と「マルチルーム」という用語の区別は市場の状況によって決まります。
しかし、「スマート ビルディング」という用語は、集合住宅の建物全体の管理組織を指し、セントラル ヒーティング、給水、セキュリティ システムを意味します。 原則として、「スマート」な建物を組織することは、開発者または建築評議会のメンバーの仕事です。 これらの概念は互いに密接に関連していますが、ここではロシアの意味でのスマート ホームについてのみ説明します。
歴史のマイルストーン
スマート ホームの概念がどれほど現代的であるように見えても、この現象の歴史は 20 世紀半ば、つまり SF 作家が初めてスマート ホームについて話し始めた頃から始まります。 これはコンピューター時代の始まりであり、スマート ホームの動作原理はまさにプログラミングに基づいています。 もちろん、当時はインターネットやクラウド サービスは存在していませんでしたが、ソケットに接続された大きくて不格好なモジュールと、どこにでもあるパンチカードがあれば、計画は十分に達成できたでしょう。
映画「2001年宇宙の旅」でのテレビ電話 1968
当初、この問題は熱心な発明家たちの努力に限定されていました。彼らは家中にケーブルを敷設し、制御コンソールを壁に取り付けたか、すでに最初のコンピューターを使い始めていました。 残念ながら、これらのアイデアは大衆からの反応を得られませんでした。 しかし、1966 年に、ジェームズ サザーランドは、スケジュールに従ってデバイスの電源をオンにし、追跡センサーや警報センサーと通信するように Echo IV コンピューターをプログラムしました。 センサー自体の登場は、1961 年に光を自動的に調節する装置である調光器の特許を取得したジョエルとルースのスピア兄弟のおかげです。 しかし、これはビートルズがまだ最初の契約にさえ署名していない時代のことです。
Echo IV コンピューター
大量実装はまだ先のことでしたが、すでに 1978 年に、現代のスマート ホームの誕生とも呼ばれる、ある種の画期的な出来事が起こりました。スコットランドの企業ピコ エレクトロニクスは、すべてのホーム オートメーション デバイスに共通の最初のデータ伝送規格を開発しました。 この規格の本質は、ジューサーであろうと掃除機であろうと、あらゆるメーカーが家庭用電化製品に装備できるタイヤを作成することでした。 これは、すべての専門家にとって馴染みのあるプログラミング言語、またはすべてのアプリケーションを実行できるオペレーティング システムに似ていました。 接続は通常のソケットを介して行われ、さらに通信モジュール、リモコン、さらにはコンピュータ用の制御プログラムもありました。 X10規格の時代は、拍手が鳴るとライトが点灯したり、ドアが自動的に開いたりするなど、私たちに馴染みのあるテクノロジーの出現のおかげです。
単一の規格の出現により、新しい実験と特殊な市場の誕生に弾みがつきました。 すぐにそれは新しい用語になりました。1984 年に米国住宅建設業者協会の代表者が「スマート ホーム」という表現を初めて使用し、その後この表現が一般的に使用されるようになりました。 協会にとって、この用語の創設はマーケティング活動であり、当時のこのアイデアの開発の熱意が裏付けられています。
電子工業会もこのコンセプトの開発に参加し、別の普遍的な標準の作成が始まりました。 CEBus (Consumer Electronic Bus) と呼ばれる彼らのプロトコルは X10 のアップグレードであり、すぐにアメリカ市場でそのプロトタイプに取って代わりました。
スマートホームの概念を初めて大衆が知ったのは 1999 年でした。 そして主な仲介者は…ディズニー社であり、独立した生活を始めたコンピュータ化された家についての映画を公開しました。
映画「スマートホーム」より
2000 年代には、ホーム オートメーション部門に新しい製造会社がどんどん補充されました。 しかし、本当の革命は最初の iPhone やその他のスマートフォンの登場でした。 ハンドヘルド コンピューターのアプリケーションとハードウェア機能は、エンジニアの間で新しい発明を生み出してきました。ABI Research によると、2012 年までに米国だけで 150 万台のホーム オートメーション システムが設置されました。
すべてはどのように機能するのでしょうか?
スマート ホームの動作はコマンドを実行するという原理に基づいており、中央コントローラーは人間とセンサーの両方からコマンドを受信できます。 最初のケースでは、コーヒーを作る、エアコンをオンにする、または暖房を下げるようにシステムに要求すると、中央プロセッサがコマンドを処理した後、それを目的のデバイスに送信します。 好みに応じて、中央コントローラーとの通信は音声コマンド、リモコン、またはスマートフォンを通じて実行されます。
2 番目のケースでは、人間の存在は必要ありません。 コンピューターは、事前に指定されたアルゴリズムに従って特定の時間にデバイスにコマンドを送信するか、状況の変化に応じてセンサーの読み取り値に基づいてコンピューター自体が決定を下します。 たとえば、温度調節システムでは、温度センサーと湿度センサーがシステムにデータを報告し、システムが暖房、空調、加湿に必要なパラメーターを設定します。 別の例: モーション センサーは、家の中に何もあるはずのないアクティビティを検出します。コンピューターはこれを、アラームを鳴らすかセキュリティ サービスにメッセージを送信する信号として認識します。
Xiaomi スマート ホーム デバイス用のセントラル コントローラー
したがって、スマート ホーム システム全体は 3 つの主要な要素で構成されます。
- 外界からの情報を認識するセンサー。
- 情報を処理して意思決定を行うハブ、または中央コントローラー。
- 実行するデバイス 応用問題そして私たちの生活を楽にしてくれます。
スマート ホーム システムのすべてのコンポーネントは、有線または無線通信を介して相互に接続できます。 最初のオプションはより時代遅れに見えますが、この方法ではシステムに障害が発生する可能性が低くなります。 このため、一部のメーカーは次のようなソリューションを提供しています。 ケーブル通信; AMX、Ctestron、Evika を含む。 無線通信により、設置や遠隔制御の容易さなど、より便利な機能が提供されます。 ワイヤレス通信には、Bluetooth、Wi-Fi、または 特別な規格、これについてはこの記事で後ほど説明します。 無線システム自動化は、Gira、Vitrum、Z-Wave、Jung、Zamel などによって作成されています。 システムの信頼性と利便性を確保するために、一部のメーカー (Insteon など) は、 包括的なソリューション有線デバイスと無線デバイスを同時に利用できます。
スマート ホーム システムは、集中型または非集中型の場合があります。 1 つ目は、すべてのデバイスが単一のモジュールから制御されるため、複雑な自動化スキームの構築が可能になります。 非集中型システムは、デバイスの自律的なチェーン、または「単一の」デバイスで構成されます。 このようなソリューションが提供するのは、 より優れたセキュリティシステム。
スマートホームテクノロジー
実際にスマートホームとは何を考慮すべきでしょうか? ビル・ゲイツのロボットハウスを2億ドルで買うか、質素なアパートに スマートシステム体温調節と照明？ スマート ホームは、市場に提供されているすべてのホーム オートメーション システムの比喩的な名前です。 大量のニーズや好みに応じて、テクノロジーを自由に組み合わせることができます。 しかし、それでもこの多数を整理してみましょう。
照明制御システム
照明制御はおそらくホーム オートメーション システムの中で最も一般的でアクセスしやすい形式であり、このセグメントには「スマート ライト」という独自の名前もあります。 あなたの玄関には、拍手や人が動くと点灯するランプがすでに設置されているかもしれません。 このようなシステムの基礎となるのは、調光器とスマート ランプであり、センサーと連携して照度や生体の存在を測定します。
「スマート ライト」の主な機能の例を次に示します。
- コントロール 自然光ブラインド、カーテン、シャッター、日よけ（ルートロンのカーテンとコーニス）の操作を自動化することによって。
- 家や部屋に人が現れると照明をオン/オフします (フィリップス スマート ランプ)。
- 自動調整明るさは照明、時間帯、部屋にいる人の数によって異なります。
- テレビやプロジェクターの電源が入っているときに部屋を暗くする。
- 安全を確保するために家の所有者の存在を模倣します（BeONランプ）。
- さまざまなイベントに関する光通知 (Xiaomi Philips EyeCare 2 ランプ);
- 「光のシナリオ」 - インテリアアイテムの光の強調とシェーディングのデザインの可能性（Nanoleaf Aurora Smarter Kit ランプ）。
- カスタム動作アルゴリズムを設定する機能 - 起床時に最大の明るさでライトをオンにする、読書中にソフトなライトを設定するなど。
- 音声コマンド、スマートフォン上のプログラム、またはコントロールパネルを介して照明操作をリモートコントロールします。
オーロラランプのインテリアデザインへの応用
照明システムのコンポーネントは無線通信を介して相互作用できますが、このソリューションが常に最も便利であるとは限りません。 バランス型システムは、使い慣れたスイッチや調光器を含む複合体と呼ぶことができます。 追加オプション リモコンワイヤレスで (リニア Z-Wave ディマー スイッチ)。 または、Xiaomi Yeelight ベッドサイド ランプに実装されているように、スマートフォンとデバイス自体のハードウェア ボタンを介してライトを制御する機能。
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Xiaomi Yeelight ベッドサイド ランプ
スマート ライトの例には、次のテクノロジーが含まれます。
- スマートランプ Elgato Avea Bulb、明るさだけでなく、 色合い点灯;
- コントローラーや送信機なしで動作するキックスターター LIFX ランプ。
- Xiaomi CooWoo ランプ、内蔵バッテリーで動作可能。
- Vocca ランプ用のスマート ソケット。音声で制御され、追加のデバイスは必要ありません。
LIFXランプのカラー機能の例
暖房、換気、空調システム
HVAC という頭字語の下に隠された生活の利点は、快適な温度、湿度、空気の純度を維持し、そして重要なことに、エネルギーを節約するように設計されています。 これらのシステムを 1 つの自動化された複合施設に統合することは、スマート ホームの概念を実装する最初のタスクの 1 つでした。 人の健康は HVAC に直接依存するため、これらのシステムでは機能や使いやすさだけでなく、動作の安定性が最も重要です。 
通常、HVAC は、他のスマート ホーム コンポーネントから独立して自律的に動作する単一の複雑なシステムに結合されます。 これは、HVAC システムの要素に障害や機能不全が発生した場合でも、動作を継続するために必要です。
スマート HVAC システムは次の機能を実行します。
- ラジエーター、電気ヒーター、およびヒーターの自動制御を使用して、家の中の快適な温度を一定に維持します。 床暖房(ロキソンシステム);
- 暖房の強さを自動的にオフにするか弱めることで暖房費を節約します（Nest Learning サーモスタット）。
- 夜間は室温を快適なレベルまで下げます。
- 湿度レベルに応じて加湿器、除湿器、空気イオナイザーの動作を自動調整します (Xiaomi Smartmi Air Humidifier)。
- エアコン、ファンコイル、ファン、供給システムの自動運転 新鮮な空気(キーン・スマート・ベンズ);
- 給水システムの操作の自動化 - たとえば、家に人がいないときに給水バルブを閉じる（インステオンバルブ）。
スマートフォンから Nest サーモスタットを制御
構造的には、HVAC システムの自律性は、デバイスを別個のメイン モジュールに接続することによって確保されます。 暖房システムの場合、これは通常、Elgato Eve Thermo スマート サーモスタットなど、壁に取り付けられたコントロール パネルを備えたスマート サーモスタットです。 この装置は、事前に設定されたプリセットに従って室内ラジエーターの温度を自動的に調整します。 さらに、コントローラーは Apple Home Kit アプリケーションを通じて、またはデバイス パネルのボタンを使用して制御できます。
スマートサーモスタット Elgato Eve Thermo
セキュリティシステム
スマートホームとは程遠い一般的なアパートの多くには、自動セキュリティ システムが装備されています。 ただし、スマート セキュリティ システムは、複雑なホーム オートメーション システムを補完し、その一部として統合することができます。 セキュリティ システムには、カメラ、アラーム、およびモーション検知器、存在検知器、ドア開閉検知器などの多数の異なるセンサーが装備されています。
エンジニアリングと個人のセキュリティを区別する必要があります。 まず、スマート ホームは以下を提供します。
サーマルイメージャーを探す
パーソナル セキュリティ システムは次の機能を実行します。
- ビデオインターホン、カメラ、赤外線デバイス (Elgato Eve Motion モーションセンサー) による外部監視。
- データのリモート送信または保存 (Oco 2 クラウド カメラ)。
- 自動アラームまたはコールセキュリティサービス（シュナイダーエレクトリックのライトおよびサウンドシステム）。
- 敷地のフェンス、窓、ドアの完全性を監視します (ホーム監視キット)。
- 家へのアクセス権の制御 (スマートロック Kwikset Kevo)。
子供、高齢者、障害者、動物の見守りシステム
このカテゴリーは、管理と監督が必要な家族を保護することを目的としています。 このセクションは 3 つの部分に分けることができますが、ここでは簡単な概要と分類に限定します。 場合によっては、自宅をスマートホームにするつもりがなくても、そのようなテクノロジーが愛する人を助け、別居中の不必要なストレスを軽減することがあります。
- 録画カメラとリアルタイム監視、ベビーモニター、赤外線カメラ (Samsung ベビーモニター) を介したビデオ監視と音声通信。
- リモート通知。
- 敷地内へのアクセスの自動移動と閉鎖 (S-max Sella リフトチェア);
- GPS トラッカー、身体活動センサー、および医療指標を自動的に測定するデバイス (Redmond SkyTracker) を使用した、位置および健康指標の監視。
ミシコスマートカラー
ロシアでは、このカテゴリーのシステムとデバイスの人気が高まるばかりですが、世界市場は立ち止まっていません。 このカテゴリの新技術の好例としては、子供の呼吸を監視する Ramili Baby ビデオ モニターや、家族の神経障害を認識できる開発中の Tecnalia システムなどがあります。
ベビーモニター ラミリベイビー RV1200
スマート アプライアンスの管理
カテゴリー スマート家電そしてガジェット - 最も多くて興味深いものです。 これには、驚くべきスマート圧力鍋、冷蔵庫、マルチメディア センター、ロボット掃除機などが含まれます。 最新のスマート デバイスのリストは無限にありますが、簡単に分類してみます。
- 家庭用キッチン家電: 冷蔵庫、マルチクッカー、電気ストーブ、排気システム、コーヒーメーカー、ジューサーなど (SOEKS エコテスター);
- 他の 家電製品: 洗濯機、掃除機、体重計、乾燥機、アイロンなど（パンダロボット掃除機）。
- 家具およびインテリア用品: コーニス、カーテン、自動ドア、ワードローブ、ランプシェード、アームチェア、スリーピングベッドなど。 (バルガベッド);
- マルチメディア機器: テレビ、プロジェクター、ビデオプレーヤー、音楽機器、 音響システム、カラオケ（トリビウムマルチルームシステム）。
- ゲームとエンターテイメント: 子供向けの教育ゲーム、ロボットなど。 （Ozobotロボット）。
Zenbo ロボットコンパニオン
こんなに多くのスマートなものとその機能には驚かされます。 一方、ホームオートメーション市場にも問題がないわけではないので、それについてもお話しましょう。
市場の細分化とプロトコル
現代の主な問題 スマートシステムホーム - 市場のすべてのデバイスに適合する普遍的な標準の欠如。 スマート ホームをセットアップする場合、システムにさまざまなメーカーの製品を装備することができます。たとえば、次のとおりです。 セキュリティシステム Xiaomi と Apple の CCTV カメラ。 しかし、多くの企業は自社のデバイスと他の製品との互換性を気にしていません。 で 最良のシナリオ、あなたのスマートフォンには、それぞれ独自のスマートホームコンポーネント用のアプリケーションのセット全体が含まれています。 同意します、それはあまり便利ではありません。 一部の機器には、クローズドソースコードを持つ独自のソフトウェアが搭載されている場合もあります。 企業の利益は明白ですが、システム内で動作しないデバイスではユーザーの利益は明らかに無視されます。
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この問題は長い間存在しており、すべてのシステムの動作を普遍化するために設計された最初のプロトコルの作成についてはすでに歴史のセクションで説明しました。 現在、ホームオートメーションシステムの開発に携わる企業は統合される傾向にあります。 その結果、ユニバーサル標準をサポートするスマート デバイスがますます増えています。 現在、最も有望で先進的なユニバーサル プロトコルは、Z-Wave と ZigBee です。 それらについてもう少し詳しく説明することを提案します。
Z-Wave と ZigBee
どちらのプロトコルもホーム オートメーション システム用に特別に開発されました。 彼らの目標は、システムに普遍性を提供するだけでなく、それを安全にすることです。 Z-Wave と ZigBee は両方ともメッシュ ネットワーク カテゴリに属します。 これは、メッセージ内のメッセージが宛先に到達するための複数のパスを持っていることを意味します。 この分散により、障害の可能性が減り、セキュリティが保証されます。ノードが損傷した場合、メッセージは最も近い利用可能なデバイスにリダイレクトされます。 メッシュ ネットワークでは、各デバイスが他の複数のデバイスに接続されます。
Z-Wave は最大 1 GHz の低無線周波数範囲で動作します。これは、Wi-Fi や Bluetooth が動作する 2.4 GHz の周波数よりも潜在的な干渉が大幅に少ないため便利です。 さらなる利点は、短いコマンドを送信する際の遅延が少ないことです。
Xiaomi のような巨大企業も含め、オープン プロトコルをサポートし始めている企業が増えています。
メッシュ構造の利点に加えて、ZigBee はネットワークの状態とプログラム要件に応じてルーティング アルゴリズムを選択する機能を提供します。 このプロトコルはセキュリティの強化と低消費電力を提供するため、長期間持続します。 自律運転ネットワークデバイス。
両方のプロトコルを中心に、スマート ホーム用システムのメーカーを含む独自の提携がすでに形成されています。 企業のリストは非常に多岐にわたり、Z-Wave と ZigBee の公式 Web サイトで見つけることができます。
スマートホーム - 将来か現在?
Facebook の創設者であるマーク ザッカーバーグがあなたを自宅に招待したと想像してください。 広々とした廊下に入ると、スマートアシスタントのジャービスが適度に明るい照明を点灯し、靴を脱いで上着を掛けることができます。 リビングルームでは、アシスタントがリラックスできる柔らかな光を設定します。 マークはジャーヴィスに素敵なBGMをかけるように頼みます。するとマイルス・デイヴィスのサックスがスピーカーから聞こえてきます。 夕食後、あなたが映画を見ようと決めると、周りの照明が最小限に抑えられると、ジャービスがテレビをつけてくれます。 あなたが鑑賞を楽しんでいる間、スマートアシスタントはじっと座っていません。彼はマークの娘たちの安全を監視しており、子供たちが泣くと、モーガン・フリーマンの声でジャーヴィスがすぐに父親にそのことを知らせます。 ベルが鳴る - ゲストが到着しました。 ジャーヴィスはすぐに新参者たちを調べて、誰が玄関にいる家の所有者に知らせます。 楽しい夜を過ごした後は就寝します。 朝、ジャービスはゲスト全員の朝食を用意し、マークのために清潔なTシャツを用意していました。彼はポンプからそれをザッカーバーグの手に直接送り込みました。
このスマート ホームの構成例は、数多くあるうちの 1 つにすぎません。 ビル・ゲイツの家はさらに驚くべきかもしれません。音声制御付きのガラス製エレベーターが装備されています。 快適な水温に自動調整されるスイミングプール。 庭や家の中のあらゆる植物の制御システムなど。もちろん、そのようなスマートホームを手に入れるには、成功した会社を率いる必要があります。 しかし、一般的には スマートテクノロジーそして自動化システムはもはや選ばれた少数の特権ではありません。市場は成長しており、すべてがそこに現れています さらに多くのソリューション消費者にとって。 スマート ホームをセットアップするには、トピックに没頭し、組織化に直接関与したいという意欲だけが必要です。 もちろん完全に提案もたくさんあります 既製のソリューション- たとえば、BTicino、Crestron、Legrand などの企業から提供されていますが、小規模から始めることもできます。 たとえば、スマート電球から考えてみましょう。なぜそうではないのでしょうか?
IoT、モノのインターネット、つまりネットワークを介してあらゆるものとあらゆるものがグローバルに相互作用する驚くべき時代は、実際にはまだ始まったばかりであり、スマート ホーム - 良い例え将来私たちを待っているものは、今日利用可能です。
さまざまな用途に対応するインテリジェント制御システム エンジニアリングコミュニケーション一般的に「スマートホーム」と呼ばれる快適性を高めるデバイスには、多くの利点があります。 家族の中に次のような人がいる場合、その設置はさらに必要です。 障害従来の技術回路要素 (スイッチなど) を使用するのが難しいと感じている高齢者。
まず、「スマートホーム」という用語は、「自動化」の対象となるすべてのものに当てはまります。 たった 1 つの部屋に設置された単純な照明コントローラーであっても、家の中にそのようなシステムの要素が存在することをすでに示しています。 したがって、まず第一に、私たちが追求する具体的な目標を決める必要があります。
私たちに必要なのは、1 つの電子「脳センター」を使用して家電製品を制御することであり、ゲートを開いたままにしておきます。 郊外エリア、自動オン/オフを提供します 街路照明（等々）？ 多くのオプションがありますが、このアプローチはコストの最適化に役立ちます。 そして、それらは重要なものになる可能性があります。
次に、自分の能力を評価する必要があります。 何かを知っているだけでは十分ではなく、さまざまな操作ができる必要があります 技術的操作外部の助けを借りずに、自分の手で。
第三に、スマートホーム回路を組み立てるには何を使用する必要がありますか? 販売可能 既製キット、しかし、そのコスト（特に輸入品）はかなり高いです。 さらに、コンポーネントは修理の対象ですか (修理の場合、費用はいくらかかりますか)、また、異なるメーカーの要素が確実に連携して動作することは可能ですか?
場合によっては、必要なものをすべて小売店で購入し、PC から制御される共通の回路に設置する方が適切な場合があります。 今ではほとんどすべての家庭にコンピューターがありますが、少し時間がかかりますが、同時に安くなります。
原則として、35,000〜40,000ルーブルを満たすことができます。 マスターのサービスの料金を支払う場合は、表示された金額に約 1.5 を掛ける必要があります。
別の制御オプションは、さまざまなオプションをプログラムする機能を備えた別個のリモコンからのものです。
最も重要な。 多くは電力供給システムの劣化に依存します。 大規模な改善を計画する前に、「ライン」の負荷がどの程度増加するかを計算する必要があります。 その機能は、快適性を向上させたいという私たちのすべての要求や要望を満足させるのに十分ですか? また、ケーブル (ワイヤー) を再敷設する必要がある場合、そのような作業にかかる総費用はいくらになるでしょうか? 原則として、ホームオートメーションの程度に関して住宅所有者の「食欲」を制限するのはこの要因です。
したがって、何かを制御するために使用できる回路のいくつかの変形のみを検討します。
点灯
このような装置の助けを借りて、部屋の照明の程度が調整されるため、さまざまな常夜灯や燭台などは必要ありません。 ちなみにカーテン（ブラインド）の制御も可能です。
回路に人感センサーを組み込むと、部屋に入るとライトが点灯します。 これらのインストールと構成には多くの機能があるため、詳しく読んでください。
エンジニアリングシステム
まずは暖房と強制換気。 適切なセンサー (湿度、温度) を設置し、正しく配置することで、所有者は、たとえば床暖房を遠隔からオンにしたり、窓サッシの位置を調整したりできます。 可能性は、自動化の程度と、ボイラー (プログラム可能でない場合) に至るまで、回路に含まれる家電製品の数によってのみ異なります。
保護システム
広告主がどのように主張しても、どの制度もホームセキュリティを 100% 保証することはできません。 彼らの目標は販売することであり、私たちの仕事は最初にすべてを考えることです。 不正侵入のリスクを最小限に抑えるにはどうすればよいでしょうか? この観点から最も「危険な」領域を特定する必要があります。 おそらく、そのうちの 2 つだけを「保護」するだけで十分であるか、すべての窓とドアにそのような「障壁」を置き、それらを共通のスキームに組み合わせるだけで十分かもしれません。 適切なセンサーの選択は、動き、存在、その他多数のセンサーから選択することができます。
システムのすべての機能をリストするのは時間の無駄です。 関連する製品の範囲は重要であり、各モデルの動作には独自の特徴があります。 の一つ 簡単なオプションに示されている 一般的なスキーム:
これは、機能が強化された拡張パッケージです。
さて、あなたの家に正確に何を選択するかはあなたの裁量にあります、親愛なる読者。
現在、ミンスクでは、住宅や住宅の自動化を扱う企業から多くのオファーを見つけることができます。 オフィスの敷地「全面施工」。 しかし、広く普及する前に 新技術これらのソリューションのほとんどは価格が高いため、実装はまだ遠いです。 ミンスクのプログラマー、アレクサンダー・ボグダノビッチさんは、ベラルーシのメーカー、ヌーテクニカ社の協力を得て、「スマートオートメーション」を独自に設計し、自宅に設置した。 彼は自分の経験を KV 読者に共有しました。
- アレクサンダー、「スマート ホーム」の設計と設置にどれくらいの時間がかかったのか教えてください。
私は「スマートホーム」という名前があまり好きではありません。 私の意見ではそれ以上です マーケティング戦略これはシステムの本質そのものを特に反映しているわけではありませんが、本質は次のとおりです。 スマートオートメーション.
それはすべて、長い間放浪した後、 賃貸アパート, 妻と私は自分たちで家を建てることにしました。 土地を購入した時点で、すでにスマートオートメーションシステムについて考え始めていました。 私は何か珍しいものが欲しかったのですが、それに加えて、私は訓練を受けたソフトウェア エンジニアなので、自分の知識を応用する素晴らしい機会でもありました。
建設段階であっても、将来的に何かを「ねじ込み」、合理的な範囲で自動化できるように、可能性を設定する必要があることを理解しました。
建設が始まる約 3 年前に、すべてを紙の上で設計し始めました。 大まかに言えば、膝の上でさまざまなことをテストし、組み立てて、コードを書きました。 うまくいきます。 私はそれを、うまくいった瞬間として脇に置いて、先に進みました。
建設は3年かかり、1年半ほど前に私たちは自分の家に引っ越しましたが、その時点ではまだ2部屋しか準備ができていませんでした。 そのため、実際の実装となると、いくつかのアイデアは不要なものとして自然に「脱落」してしまいました。
- あなたのシステムにはどのような主な要素が含まれていますか?
現在、私のスマート オートメーション システムには 4 つの主要な要素が含まれています。
まず、Nootekhnika の Noolite ソリューションを使用した光の遠隔制御です。 これは私にとって非常に重要な瞬間です。 マンションにお住まいの方はエリアが全く違うのでよく分からないかもしれません。
機会 無線制御ライト (Noolite システムは無線で照明を制御) にすぐに興味をそそられ、さらにその価格にも惹かれました。 私は当初から、スマート オートメーションが快適であることに加えて、かなり手頃な価格であることを望んでいました。
このスイッチは本質的にはリモコン無線送信機であり、電池で動作します。 どこにでも設置でき、家具に接着することもできます。主なことは、設置面が非金属であることです。 1 つのランプを複数のスイッチで同時に制御できます。
現在、我が家には従来の機械式スイッチはまったくありません。 場合によっては、Noolite 送信機が部屋のどこかに置かれていて、わずか 6 か月後にここが本当に必要な場所であると判断したときに、それを貼り付けることがあります。 かつて私も車にそのようなスイッチを付けて、家の入り口の電気を点けることができました。
に従って照明制御が行われていない 電気ネットワークなので、各スイッチの下に配線を通す必要はありません。 ライトのオン/オフに使用するコントロールユニットは壁にきちんと取り付けられており、吊り天井の下に隠すこともできます。
原則として他の負荷と同様に、USB アダプターを介して Noolite 照明システムを制御することも可能です。 また、負荷を制御することにより、Nootekhnika ソリューションを使用してテレビのオン/オフを制御できる点に至るまで、ほぼすべての電気機器を制御できます。
もう1つの利点は、Nootekhnikaのメーカーがミンスクにあり、ベラルーシのメーカーであることです。 そのため、システムの設計中、私は彼らとたくさんコミュニケーションを取りましたが、全体的にはすべてに満足していました。 夏には、Nootekhnikaは次のブロックをリリースする必要があります フィードバック、私は再び自分自身を使用する予定です。
次に、部屋ごとの温度測定値を知る必要がありました。 私は解決策を探し始めました。 無線？ 当時、それを実現するには多額の資金が必要でした。 このようなセンサーの価格は 1 つあたり約 30 ドルですが、家には複数のセンサーが必要です。 その結果、双方向の 1-Wire バスを見つけ、イギリスで注文しました。 最大 200 m のラインで、追加の電源がなくても動作します。
ワイヤーはUSBアダプターを介してコンピューターから直接接続されます。 次に中国で購入しました 温度センサー DS18B20 は各 1 ドル、8 チャネルを制御する DS2408 チップは 8 ドル。
私のシステムのもう 1 つの重要な要素は、自動芝生散水です。 夏に5〜6エーカーにホースで水をやったとき、自動水やりが必要であることに気づきました。 もちろん、これまでのところ、半組み立ての状態ですが、すでにテストされており、すべてが機能します。 これは、8 チャンネルのチップとソレノイド バルブを開くキーボードを通じて制御されます。
監視カメラ。 1 年にわたって、私はいくつかのビデオ監視システムをテストしました。 私は Xeoma を選びました。プロモーションで 8 台のカメラ用のキーを獲得し、再びお金を節約することができました。
- システムはどのように管理されていますか?
システムは通常のもので構成されています システムユニット、Ubuntuを搭載したサーバー。 これらはすべて機能し、1-Wire トポロジーを使用して USB アダプター経由で通信します。 プログラミング言語としては、Python と MongoDB、Flask マイクロフレームワークを使用しました。
すべてを何度も書き直して、システムをよりシンプルで便利なものにしました。 主にスクリプトの追加に使用される Web インターフェイスと、管理のために直接 Windows Phone アプリケーションを使用して管理できるようになりました。 数日でスケッチを描き、今では必要な情報がすべて携帯電話に表示されています。
任意のスクリプトを実行できます マニュアルモードまたは自動的に。 近々インターネットに接続して、外部から制御できるようにする予定です。
- 家の電気が止まったらどうなりますか?
停電すると全てが消えてしまいます。 この後、スマート オートメーションの作業を「再起動」するために、子供を見守る親のようにすべてのプロセスを監視する Monit システムがあります。 何かが突然クラッシュしたりフリーズしたりしても、サービスを再起動するだけです。 もちろん、Monit 自体が「崩壊」する可能性も排除されません。 しかし、ほぼ 2 年間のテスト作業では問題はありませんでした。 ライトが再び点灯すると、サーバーは自動的に「起動」します。 1 ～ 2 分ですべてが再び動作するようになります。
- 工学教育を受けていない人がそのようなシステムを組み立てることはどの程度現実的ですか?
ボックスとセンサーを購入し、アプリケーションをインストールするだけですべてが機能する、それは一つのことです。 私の場合、システムは自分で行うものであり、その中のすべてはソフトウェアに依存します。 1-Wire プロトコルには、システム デバイスとの通信を行う特別なソフトウェアの作成が含まれますが、誰もがそれを作成できるわけではありません。 おそらく、1-Wire に基づいたフレームワークがいくつかあると思われます。 ただし、これらは一般化されたソリューションであり、ニーズに合わせて「完成」させる必要があります。
- 「スマート オートメーション」はあなたの家庭でどのような重要な要件を満たしますか?
私の基準は 2 つあります。1 つは、システムが非常に便利であると同時に、予算に優しいものであることです。 主な要素である Noolite スイッチ、温度センサーは、自分で簡単に購入できます。 さらに、自分で設計、はんだ付け、取り付け、コードを書いたため、システムの柔軟性を実現することができました。 私だけでなく、家族やゲストにとっても便利な自動化が必要でした。 その結果、既製の高価なソリューションを購入する場合には得られない、新しい要素を簡単に追加したり、システムを自由に変更したりすることができます。
ナデジダ・アブラムチュクによるインタビュー
