Кто придумал умный дом

Первые «Умные дома» (англ. — smart house) появились в США в 70-е годы ХХ века. В 1975 году шотландская фирма Pico Electronics разработала первый стандарт управления домашними устройствами: X10. В нем для передачи сигналов использовались обычная электрическая сеть напряжением в 110В. Система позволяла включать и выключать приборы и менять яркость света, получать данные о текущем состоянии приборов. Для управления X10 были разработаны специальные пульты и компьютерный интерфейс.

Особую популярность новая система получила в США. Прежде всего это произошло благодаря простоте интеграции и низкой цене. В 90-е годы появилось много различных датчиков и сенсоров различных производителей. Такие интеллектуальные устройства способствовали быстрому развитию процесса автоматизации зданий.

В 1984 году американская Ассоциация жилищно-строительных компаний (National Association of Home Builders) приняла термин «Умный дом» (Smart House), который стал ключевым для технологий управления зданием. В 1999 году даже студия Disney выпустила в прокат фильм "Smart House", который познакомил более широкую публику с идеей «Умного дома». С этого времени технологиии стремительно развивались, возможности иннтеллектуальной системы управления домами постоянно росли.

Переворот в технологиях домашней автоматизации произошел с появлением смартфонов. Управление «Умным домом» вышло на новый уровень. На смену дороготоящим пультам управления, которые работают по закрытым протоколам, пришли более универсальные разработки: смартфоны и планшеты, которые позволяют осуществлять управление при подключении к сети интернет или домашнему Wi-Fi.

Сегодня функционал систем "Умный дом" разнообразен. Он может быть реализован с использованием различных систем автоматики.

Британская консалтинговая и научно-исследовательская компания "TechNavio" отмечает, что на данный момент около 90% от всего количества "Умных домов" в мире расположены в Западной Европе и Северной Америке. В конце 2015 года количество Умных домов в Европе оценивалось в 5,3 млн. К 2020 году планируется, что их количество вырастет до 44,9 млн (20% от всех домохозяйств). В Северной Америке по итогам 2015 года число "Умных домов" составило 12,7 млн. Это на 56% больше, чем годом ранее. К 2020 году 46,2 млн домов (35%) Северной Америки будут «Умными». По прогнозам аналитиков, к середине следующего десятилетия каждое десятое домохозяйство станет "Умным домом".

Мы живем в эпоху цифровых технологий, и в развитых странах система "Умный дом" не модная начинка Вашего жилища, а норма оснащения современных технологичных домов.

Умное здание — система, которая обеспечивает безопасность, ресурсосбережение и комфорт для всех пользователей. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем обеспечивается синергетический эффект для всего комплекса.

Система подразумевает слаженную работу системы отопления и кондиционирования, а также контроль факторов, влияющих на необходимость включения или отключения указанных систем. Иными словами, в автоматизированном режиме в соответствии с внешними и внутренними условиями задаются и отслеживаются режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и охранной сигнализации, моторизированными воротами и т. и д.

Содержание

История [ править | править код ]

В 1987 году в СССР был представлен проект радиоэлектронного оснащения жилища «СФИНКС», по своей сути напоминающий идею современного умного дома. Главной изюминкой проекта был главный центральный процессор, состоящий из нескольких блоков, а также пульты управления — «малый» пульт со съемным дисплеем и большой с псевдосенсорными клавишами. Как ручной, так и большой пульт содержат микрофоны управления голосом.

Проект был разработан в ВНИИТЭ и публиковался в нескольких журналах «Техническая эстетика».

В 1995 году разработчики технологий Java предрекали одним из основных назначений для этой технологии увеличения интеллекта бытовых приборов [1] — например, холодильник сам будет заказывать продукты из магазина. Промышленного распространения эта идея не получила, но такие компании, как Miele и Siemens, уже выпускают бытовую технику с возможностью включения в «умный дом».

Осенью 2012 года компания Panasonic анонсировала полномасштабное производство систем управления энергией SMARTHEMS, предназначенных для «умных домов». Panasonic обещает ввести совместимость с системой HEMS во всю линейку своих бытовых приборов, таких как: кондиционеры, «умная» кухонная техника и системы горячего водоснабжения EcoCute.

Новая система AiSEG позволяет связать все оборудование и домашние устройства в единую сеть, организовав отображение информации о работе солнечных батарей, расходе электричества, газа и воды и автоматически контролируя работу бытовых приборов с помощью протокола ECHONET Lite [2] .

Техническая основа [ править | править код ]

Технической основой умных зданий является Автоматизированная система управления зданием (англ. Building Management System , BMS , нем. Gebaudeleittechnisksystem , GLT ).

Она предназначена для автоматизации процессов и операций, которые реализуются в современных зданиях. Достаточно часто в литературе встречается употребление термина АСУЗ, как системы для автоматизации инженерных систем (или систем жизнеобеспечения) здания: вентиляции, отопления и кондиционирования, водоснабжения и канализации, электроснабжения и освещения, и т. д. В больших и сложных зданиях можно выделить несколько десятков инженерных систем.

Основными целями создания АСУЗ являются повышение безопасности, улучшение комфорта и обеспечение эффективности ресурсопотребления (в том числе за счет участия в управления спросом на электроэнергию). Это комплексная задача, часто имеющая под собой определенную (конкретную для компании, использующей здание) бизнес концепцию. Результат достигается за счет лучшего качества работы систем жизнеобеспечения здания при сокращении расходов на обслуживающий персонал.

В мире практически все современные объекты коммерческой недвижимости и жилые здания оснащаются АСУЗ. В России этот процесс только в начале своего развития.

Бытует мнение, что АСУЗ следует различать на системы для коммерческих объектов недвижимости и на системы для коттеджей, дач и отдельных квартир. Таким образом, как бы определяя два сектора рынка: автоматизация зданий и домашняя автоматизация.

При построении АСУЗ, как правило, реализуется три уровня автоматизации:

1. Верхний — уровень диспетчеризации и администрирования (Management Level) с базами данных и статистическими функциями, на котором осуществляется взаимодействие между персоналом (операторами, диспетчерами, пр.) и системой через человеко-машинный интерфейс, реализованный в основном на базе компьютерных средств и SCADA-систем. Этот же уровень должен отвечать за информационное взаимодействие с уровнем предприятия.
2. Средний — уровень автоматического (автоматизированного) управления (Automation Level) функциональными процессами, основными компонентами которого являются контроллеры управления, модули ввода-вывода сигналов и различное коммутационное оборудование.
3. Нижний — «полевой» уровень (уровень оконечных устройств) (Field Level) с функциями входа/выхода, включающий в себя датчики и исполнительные механизмы, а также кабельные соединения между устройствами и нижним-средним уровнями.

В мире разработаны сотни нормативных документов для стандартизации этой отрасли. Например, комплекс международных стандартов ISO 16484-XX (Building Automation and Control Systems). В России к настоящему времени выпущены только первые три части в виде стандартов АВОК (Ассоциация инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике). [3]

С 2013 года в России действует первый профильный ГОСТ — "Автоматизированные системы управления зданий и сооружений. Термины и определения". [4]

Объём российского рынка АСУЗ составлял на конец 2010 года около 220—260 млн. долларов (источник?).

Автоматизация зданий в России и Европе [ править | править код ]

Основное различие в системах видится скорее в их конкретном предназначении и в подходе реализации.

• Предназначение: прежде всего энергосбережение и только потом комфорт
• Подход: максимальная унификация
• Установка: в Европе проекты автоматизации частных домов и квартир готовит сам разработчик и производитель систем, установкой занимаются обычные, но квалифицированные монтажники, работающие строго по схеме.

• Предназначение: комфорт и имидж (для высокобюджетных проектов); простейшая охранно-пожарная сигнализация, иногда с функцией GSM-оповещения (для минимальных бюджетов).
• Подход: строго индивидуальный.
• Установка: установкой занимаются специалисты. Как правило, они работают со многими производителями систем автоматизации, это позволяет подбирать систему оптимально для решения поставленных задач. Эти же специалисты занимаются проектированием, продажей, монтажом, запуском и в дальнейшем обслуживанием клиентов построенного умного дома.

В настоящее время ситуация изменилась, появились российские разработки высокотехнологичных систем и интеллектуальных приборов, по цене и надежности ориентированные на использование именно в России.

По оценкам аналитиков рынок умного дома активно развивается. К 2020 году общий объём мирового рынка достигнет $51.77 млрд. В период с 2013 по 2020 года среднегодовые темпы роста рынка будут на уровне 17.74 % [5] .

Объёмы российского рынка значительно скромнее. В 2012 году объём рынка у нас в стране превысил 56 млн евро или 2,3 млрд рублей. В 2013 году по предварительным оценкам рынок вырос на 30 % — до 65 млн евро или почти 3 млрд рублей. К 2017 году его общий объём может достигнуть 176 млн евро или 7,9 млрд рублей [6] .

Технологии автоматизации зданий [ править | править код ]

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию следующих систем в единую систему управления зданием:

Система управления [ править | править код ]

• Управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум
• Удалённое управление электроприборами, приводами механизмов и всеми системами автоматизации. Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю Universal Plug’n’Play — сеть с возможностью выхода в сети общего пользования.
• Механизация здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т. п.)

Система отопления, вентиляции и кондиционирования [ править | править код ]

Система отопления, вентиляции и кондиционирования (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC) обеспечивает регуляцию температуры, влажности и поступление свежего воздуха. Кроме этого, HVAC экономит энергию за счёт рационального использования температуры среды. Некоторые подсистемы:

• управляемый через сеть кондиционер
• механизмы автоматического открытия/закрытия окон для поступления холодного или теплого воздуха в подходящее время суток

Система освещения [ править | править код ]

Система освещения (Lighting control systems, LCS) контролирует уровень освещенности в помещении, в том числе для экономии электроэнергии за счет рационального использования естественного освещения. Некоторые подсистемы:

• автоматика для включения/выключения света в заданное время суток;
• датчики движения для включения света только тогда, когда в помещении кто-то находится;
• автоматика для открытия/закрытия ставней, жалюзи, для регулировки прозрачности специальных оконных стекол;
• дистанционное включение или отключение розеток.

Система электропитания здания [ править | править код ]

Системы электропитания обеспечивают бесперебойное питание, в том числе за счет автоматического переключения на альтернативные источники электропитания. Некоторые подсистемы:

Система безопасности и мониторинга [ править | править код ]

В систему безопасности и мониторинга входят следующие подсистемы:

• система видеонаблюдения;
• система контроля доступа в помещения;
• охранно-пожарная сигнализация (в том числе контроль утечек газа);
• телеметрия — удалённое слежение за системами;
• система защиты от протечек — автоматическая блокировка водоснабжения при протечке и заливе помещения. Состоит из контролирующего устройства, специальных кранов и датчиков, детектирующих затопление (Аквасторож, Neptun, Гидролок и другие);
• GSM-мониторинг — удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон. В некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчёты по результатам выполнения действий;
• IP-мониторинг объекта;
• имитация присутствия.

Человеку свойственно стремление упрощать свой быт, это привело к появлению такого изобретения, как smart house.

Принципы «умного дома» были разработаны в США в 70-х годах прошлого века. Они были сформулированы в Институте интеллектуальных зданий, расположенном в штате Вашингтон. Изначально технология «умного» дома предполагала передачу различных сведений по одному кабелю. Однако технология развивалась настолько быстро, что заложенные изначально принципы устаревали еще до того, как «умное» здание было сдано в эксплуатацию.

Развитие «умного» дома

Новый импульс своего развития технология получила в 1978 году, когда электроника стала доступной для рядовых граждан. Именно в этот период компания Apple, которая была учреждена Стивом Джобсом и Стивом Возняком, представила первый в мире персональный компьютер Apple II. Если говорить о технологии «умного» дома, то в этом направлении работали компании Х10 USA и Leviton, которые изобрели технологию управления бытовыми приборами посредством передачи сигнала по внутридомовой электроцепи. Технология имела большие перспективы, но из-за того, что X10 была рассчитана только на американские электросети, её распространение за пределами США было невозможно. Еще одним ограничением X10 было то, что она поддерживала только 6 управляющих команд, поэтому использовалась преимущественно для управления освещением дома.

Технология «умный» дом сегодня

В начале 2000-х гг. отрасль получила новый импульс развития: многие крупные корпорации стали инвестировать большие деньги в технологии, позволяющие управлять освещением в жилище при помощи голоса, дистанционно включать электроприборы и получать информацию от системы безопасности. К числу таких компаний относится фирма Clipsal, являющаяся дочерней структурой французской корпорации Schneider Electric. Компания представила технологию C-Bus, благодаря которой можно максимально автоматизировать такие крупные объекты, как стадионы, вокзалы и многоквартирные здания. Если вначале своего развития «умный» дом управлялся при помощи клавишных панелей, то теперь им на смену пришли сенсоры, сигнал от которых передается по беспроводным сетям. Кроме того, управлять системой стало возможно при помощи планшетов и смартфонов.

Теперь лидерами в разработке подобных систем стали корпорации Microsoft и Apple. Они предлагают более технологичные и функциональные решения. Кроме того, технологии «умного» дома стали более функциональными, благодаря чему они активно используются не только в США, но и в других государствах, в том числе и в России. Универсальность заключается еще и в том, что технологии можно адаптировать для различных помещений (для малогабаритной квартиры или большого коттеджа), поэтому у каждого человека есть возможность создать по-настоящему комфортные условия своего проживания, так как с помощью этой системы владелец жилья избавляется от большого количества рутинной работы.

—> Понравилась статья? Оцените труды автора! —>