Akıllı ev teknolojisi: nedir bu? Akıllı Ev teknolojisi nedir ve başlıca avantajları nelerdir Akıllı evin tanımı.

Şunu hayal edin: eve geliyorsunuz ve mutfakta sıcak bir akşam yemeği sizi bekliyor, oturma odasında ışıklar yanıyor, çamaşırlar yıkanıyor ve ütüleniyor, yerler süpürülüyor ve yıkanıyor, çiçekler sulanıyor ve evcil hayvanlar beslenir. Ve sen bunun için hiç çaba harcamadın. Tanıtıldı mı?

Bir “akıllı ev” tam olarak böyle çalışır. Bu, tüm günlük endişeleri ve rutini halleden bir ev hizmet ağı yönetim sistemidir. Birçok insan için Akıllı Ev teknolojileri hala fantastik ve düşünülemez bir şey olarak kalıyor. Ancak uzmanlar 20-30 yıl içinde her şeyin değişeceğinden emin kır evlerişehirdeki apartmanlar ise “akıllı” hale gelecek.

Akıllı Ev ve Akıllı Ev: fark nedir

Öncelikle terimleri tanımlayalım. Günümüzde iki farklı kavram sıklıkla karıştırılmaktadır: “akıllı ev” (Akıllı Ev) ve “akıllı bina” (Akıllı Ev). Ve bu, anlam olarak yakın olsa da, tam olarak aynı şey değildir.

• Akıllı ev (Akıllı ev) – otomatik kompleks rutin ev işlerini yürüten elektronik. Örneğin, kahve yapabilir, akşam yemeğini ısıtabilir, klimayı açabilir, bir evcil hayvanın dışarı çıkmasına izin vermek için kapıyı açabilir vb. Akıllı Ev, tek bir evde oluşturulur ve belirli bir kullanıcının/ailenin çıkarlarına hizmet eder. Ülkemizde “akıllı ev” kavramının “çok odalı”yı da kapsadığını ekleyelim (Batı'da bunlar iki farklı terimdir). Basitçe söylemek gerekirse, çok odalı bir sistem dairenizdeki tüm multimedya cihazlarının merkezi kontrolüdür: TV, bilgisayar, dizüstü bilgisayar, hoparlör sistemi.
• Akıllı bina (Akıllı Ev) Amerika Birleşik Devletleri'nde yaygın olarak kullanılan ve çok apartmanlı büyük bir konut kompleksinin yönetimini otomatikleştirmenize olanak tanıyan bir teknolojidir. Akıllı Ev, merkezi su, gaz, elektrik, ısıtma ve güvenliğin çalışmasını kontrol eder. Rusya'da bu tür teknolojiler henüz bir yenilik ama zamanla ülkemizin büyük küçük tüm şehirlerinde “akıllı binaların” ortaya çıkacağına şüphe yok.

Böylece Akıllı Ev'in ne olduğunu ve neden Akıllı Ev ile karıştırılmaması gerektiğini anladık. Şimdi şu soruya geçelim: “akıllı ev” nasıl çalışır?

Akıllı ev sistemi nasıl çalışır?

Akıllı Ev'in çalışma prensibi neredeyse bilim kurgu filmlerindeki gibi kurgulanmıştır. Bir komut verirsiniz ("ısıtıcıyı açın!") - sistem bunu yürütür (ısıtıcı açıktır). Bütün bunlar tam olarak nasıl oluyor? Akıllı Ev modifikasyonuna bağlı olarak iki ana seçenek vardır:

• İlk durumda “canlı” insan katılımı gereklidir. Sesinizi, akıllı telefonunuzu veya uzaktan kumandanızı (hangisi sizin için daha uygunsa) kullanarak sistemden şu veya bu eylemi gerçekleştirmesini kişisel olarak istemeniz gerekir. Kullanıcı komutu, uygulanmasını belirli bir cihaza emanet eden merkezi işlemciye gönderilir.
• İkinci durumda doğrudan insan katılımı gerekli değildir. Çeşitli sensörler ve saatler devreye giriyor. Örneğin bir bilgisayar, sıcaklık sensörlerinin okumalarına dayanarak klimayı açma veya kapatma kararını verir. Dairedeki bir hareket sensörü tetiklendiğinde (yokluğunuz sırasında), merkezi işlemci alarmı açar. Ve benzeri. Belirli bir zamanda sistem, kullanıcı ayarlarına uygun olarak su ısıtıcısını ısıtır ve kahveyi hazırlar; TV'yi en sevdiğiniz diziye geçirir; çiçekleri sular. Bu listeye çok uzun süre devam edilebilir.

Böylece Akıllı Ev sistemi üç ana unsuru içerir:

1. sinyal ve bilgileri alan sensörler çevre;
2. bu sinyalleri işleyen ve kararlar veren merkezi bir işlemci (hub);
3. merkezden talimatlar alan ve evin her yerinde görevleri doğrudan gerçekleştiren yürütme cihazları (aktüatörler).

Modern sistemler " akıllı ev» Çok çeşitli aktüatörlerin kullanılmasına olanak sağlar. Bunlar akıllı prizler, video gözetim sistemleri, kontrollü termostatlar, iklim kontrol sistemleri, akıllı kapı kilitleri, alarm sistemleri, robot elektrikli süpürgeler vb. olabilir. Aşağıda Akıllı Ev cihazlarının tüm çeşitleri hakkında size daha fazla bilgi vereceğiz.

İletişim: kablolu veya kablosuz

Sistemin tüm elemanları birbirine kablolu veya kablosuz iletişim yoluyla bağlanabilmektedir. Tellerin kullanımı eski görünebilir, ancak yüksek seviye güvenilirlik. Bu nedenle AMX ve Evika gibi sektörün en gelişmiş amiral gemileri bile kablolu bağlantı kullanıyor.

Öte yandan Bluetooth ve Wi-Fi üzerinden kablosuz iletişim çok daha modern, daha kullanışlı ve daha fazla olasılık. Artırılmış aktüatör kontrol aralığı dahil. Bazı Akıllı Ev üreticileri hem kablolu hem de kablosuz iletişimi birleştiren kombinasyon çözümleri sunmaktadır.

Akıllı ev nedir ve bu sistem nasıl çalışır? Okuyucular sıklıkla soruyor. Bu soruya kesin olarak cevap vermek zor olacaktır. Ama yine de şunu söyleyebiliriz. Hakkında konuşuyoruz Günlük yaşamda uygulama bulan en son teknolojilerin tanıtılması hakkında. Bugün pek çok kişi akıllı ev sistemini duymuş veya okumuştur, ancak herkes onun yardımıyla ne kadar konfor ve güvenliğe ulaşılabileceğini hayal bile edemez.

İnceleme: “Akıllı Ev” - bu ne anlama geliyor?

1. Evdeki aydınlatma, televizyon ve elektrikle ilgili diğer tüm ekipmanlar tam otomasyona geçecektir. Hem programlanan parametrelere göre hem de mobil iletişim veya İnternet üzerinden manuel uzaktan kumanda modunda çalışabilir.

2. "Akıllı ev" kompleksi, güvenlik işleviyle ideal bir şekilde baş eder ve yalnızca dış girişlerden değil aynı zamanda iç yangınlardan, gaz veya su sızıntılarından da korur.

Ev sahibi garaja doğru giderken akıllı ev sisteminin kapıyı nasıl açtığını görse güzel olmaz mıydı? Bunu yapmak için arabadan çıkmanıza veya uzaktan kumandayı kullanmanıza gerek yok.

İşe giderken bazı odaların ışıklarını veya televizyonu kapatmayı unutmak zorunda kalmayacağı bu kadar akıllı bir evde yaşamayı kim istemez ki? Sistemin kendisi bu sorunla ilgilenecektir. Şu anda, yakın zamana kadar oldukça pahalı olan düzinelerce harika ve diğer akıllı ev ekipmanı mevcut hale geldi. Bu nedenle, yalnızca çok zengin insanlar böyle bir lüksü karşılayabilirdi. Ancak artık ortalama gelire sahip insanlar bile akıllı bir eve sahip olabilir.

Yaratılış tarihi

Amerikalılar ilk kez akıllı ev gibi bir sistemi duydular. Bu, geçen yüzyılın 70'lerinde oldu. Daha sonra Washington Entelektüel Üniversitesi konut binasında yaşamayı kolaylaştıracak bir sistem geliştirmeyi başardı. modern teknolojiler buna uyarlanabilir. Doğru, bugün hiç kimse böyle bir yeniliğe akıllı ev diyemez. Ancak o zamanlar ciddi bir atılımdı.

1987 yılında Sovyet dergisi “Teknik Estetik”te yerli mühendisler tarafından oluşturulan bir açıklama ortaya çıktı. Ülkelerde eski SSCB“Akıllı ev” olarak adlandırılan buluş ancak 90'lı yılların sonlarında ortaya çıktı. Ancak o zamanlar halk arasında pek talep bulamadı. Sorun yalnızca akıllı ev sistemi donanımının çok pahalı olması değildi. Kurulumu ve çalıştırılmasının çok zor olduğu ortaya çıktı. Hatta bu sistemin ilkel ama çok pahalı olduğu bile söylenebilir. Enerji kaynaklarının maliyeti birkaç kuruş olduğundan, çok az insan böyle bir yenilikle ilgilendi.

Ve ancak yeni milenyumun başından itibaren Sovyet sonrası alanda akıllı bir evden yeniden bahsetmeye başladılar. Bunun birkaç nedeni vardı:

1. Enerji kaynakları pahalılaşmaya başladı, dolayısıyla tasarruf etme ihtiyacı ortaya çıktı.
2. Bilgisayarlar giderek daha aktif kullanılmaya başlandı.
3. Akıllı bir evin uzaktan kontrol edilebilmesi sayesinde İnternet ortaya çıktı.
4. Ortaya çıkan rekabet nedeniyle akıllı ev ekipmanlarına yönelik bir planın uygulanması daha ucuz hale geldi.

Akıllı ev ekipmanı: artıları ve eksileri

Şimdi akıllı bir evin avantaj ve dezavantajlarının neler olduğunu bulmaya değer. Öncelikle eksikliklerden bahsetmekte fayda var. Bu sistemde hâlâ bunlar var. Örneğin akıllı ev sistemi için ekipmanlar hala pahalıdır. Ancak bu yalnızca tanınmış bir yerden teklif edilmesi durumunda geçerlidir. Avrupalı ​​üreticiler. O halde neden bunu düşünmüyorsunuz? xiaomi akıllı ev veya nispeten ucuz ama çok kaliteli aletler üreten diğer şirketler mi?

Ancak burada her şeyin o kadar basit olmadığını hesaba katmalısınız. Örneğin Xiaomi akıllı evinde küçük bir zorluk var. Gerçek şu ki Avrupalılar bunu pek iyi anlamıyor çünkü kullanıcının bilmesi gerekiyor Çince. Bu nedenle Xiaomi akıllı evini kurmak ve yapılandırmak için bir uzmanın yardımına ihtiyacınız olabilir. Sonuçta buradaki çatalın bile özel bir tasarımı var. İyi usta Müşterinin akıllı telefonu veya tableti için işlevsel modülleri özelleştirebilecek.

Böyle bir sistemin avantajlarına gelince, bunlar çok daha büyük. Soylu evlerinde bütün işleri kim yapardı? Bunlar uşaklar, temizlikçiler, hizmetçiler vb. idi. Odaları havalandırdılar, pencerelerdeki perdeleri açtılar, odaların konforunu izlediler. Günümüzde bu tür çalışmalar akıllı ev sistemi ile yapılabiliyor ve onun için bu bir sorun değil.

Avantajları arasında çok önemli birkaç noktaya dikkat çekilebilir:

1. Enerji harcamaları “soygunculara” dönüşebilir. Ve eğer bu yeniliği uygularsanız enerji tasarrufu konusunda endişelenmenize gerek kalmayacak. Doğru sistemi seçtiğiniz takdirde yıllarca kullanabilirsiniz. Peki bu süre zarfında ne kadar elektrik tasarrufu sağlanacak?
2. Akıllı ev sistemi, asla uykuya dalmayacak güvenilir bir güvenlik görevlisine dönüşebilir. Ev sahibi, hem eve girişi hem de yangının meydana geldiğini hemen öğrenir. Mesaj hemen güvenlik konsoluna gidecektir. Yani böyle bir sistemle tam ev güvenliği sağlayabilirsiniz.
3. Bu şekilde mekanlarda ideal konfor seviyesine ulaşmak mümkün olacaktır. Akıllı ev teknolojisi yaz aylarında evin daima serin olmasını sağlar. Ama içinde kış zamanı sıcak ve rahat olacak. Odalardaki ısıtma, klima ve optimum nem ile ilgilenecektir.
4. İdeal bakım kolaylığı. Sonuçta akıllı ev sistemi programı 50'ye kadar farklı mühendislik eylemi içeriyor.

Akıllı ev, tüm ekipmanların (ısıtma, havalandırma, iklimlendirme) ve çeşitli cihazlar ortak bir ağa entegre edilerek sakinlerin yeni işlev ve hizmet düzeylerini kullanmalarına olanak tanır. Akıllı ev sistemi birçok unsuru bünyesinde barındırır.

Çoğu durumda bu cihazlar internet üzerinden uzaktan kontrol edilebilir. Bazen bu kavramı belirtmek için “akıllı konut”, “akıllı konut” tabirleri kullanılıyor. elektronik ev"ve benzeri (İngiliz akıllı ev, akıllı yaşam, e-evden).

Akıllı Ev sisteminin en önemli avantajı daha verimli kullanım enerji taşıyıcıları - ısı, elektrik ve su.

Örneğin, enerji maliyetine ilişkin bilgileri bir ev yönetim programına yüklerseniz, sistem, ev sahiplerinin katılımına gerek kalmadan otomatik olarak en ekonomik tüketim planını oluşturabilir.

Gerekirse kombiyi kapatacak veya açacaktır. çamaşır makinesi veya daha ucuz elektrik tarifelerinin geçerli olduğu bir zamanda elektrikli kazan.

Bir diğer kullanışlı özellik ise ev izleme gibi araçları kullanarak güvenliğin izlenmesidir. Akıllı ev konsepti aynı zamanda engelli bireylerin bağımsız yaşaması için bir ortam yaratılmasına da olanak sağlıyor. engellilerörneğin ev yaşlı insanların ihtiyaçlarına göre uyarlanabilir.

Akıllı otomasyon sistemleri bakım çalışmalarını en aza indirecek mühendislik iletişimi ve ev ekipmanları, su veya gaz sızıntılarına, yangına ve hırsızların izinsiz girişine karşı korumanın düzenlenmesine yardımcı olacaktır.

Kısacası akıllı bir ev hem kendisinin hem de sakinlerinin bakımını üstlenebilir. Aynı zamanda bir binayı hem ev inşa aşamasında hem de büyük işlerin tamamlanmasından sonra zeka ile donatmak mümkündür.

Entegre akıllı ev kontrol sistemi

Akıllı otomasyon sistemlerinin en büyük avantajı kontrol edebilme yeteneğidir. mühendislik sistemleri. Büyük ve karmaşık kontrol sisteminin tamamı tek bir uzaktan kumandaya indirgenmiştir. Genellikle mantıksal ve erişilebilir bir arayüze sahip bir dokunmatik ekrandır. Yani klima veya ısıtma modunu değiştirmek için karmaşık algoritmalar uygulamanıza gerek yoktur.

Akıllı ev sistemi, bağlı tüm cihazların rollerinin açıkça tanımlandığı "senaryolar" olarak adlandırılan senaryoları kullanır. Yalnızca tek bir düğmeye basıldığında önceden programlanmış bir dizi eylem tetiklenir.

Yani “Akşam” senaryosunu seçerken perdeler kapatılır, tavandaki ışık %80 oranında kısılır ve yer lambası açılır. Ve evden çıkarken "Kimse yok" düğmesine basmanız yeterli; her yerde ışıklar kapanacak, musluklar kapanacak, klima kontrolü ekonomi moduna geçecek ve güvenlik alarm sistemi açılacaktır.

Evinizi uzaktan yönetebilirsiniz. Bunu yapmak için bilgisayarınızda, tabletinizde veya akıllı telefonunuzda özel bir program başlatmanız, bir şifre girmeniz ve kontrol paneline veya örneğin ev güvenlik kameralarına erişmeniz yeterlidir.

Peki, “akıllı ev” sisteminin yadsınamaz bir avantajı da esnekliğidir. Burada tüm bileşenleri bir kerede kurmak gerekli değildir: ilk önce örneğin yalnızca akıllı aydınlatmayı düzenleyebilir, çok sayıda anahtarı tek bir uzaktan kumandayla değiştirebilirsiniz, ancak aynı zamanda daha fazla geliştirme olanağı da sağlayabilirsiniz.

Bu durumda ev yavaş yavaş "akıllanacak" ve bu da harcamaların daha eşit dağıtılmasına olanak tanıyacak.

Akıllı ev - kapsamlı bir çözüm

Akıllı ev sistemlerinin temel avantajı karmaşıklık, tüm hayati önem taşıyan unsurların entegrasyonu olarak kabul edilmektedir. yardımcı ağlar binaları tek bir etkileşimli binaya dönüştürün. Uygulamayı teklif eden bir şirket seçerken otomatik kontrol evde, tamamlanan projelerin geçmişine ve sayısına dikkat etmelisiniz. Satıcı tarafından sağlanan ekipman yelpazesini de dikkate almak gerekir.

Akıllı evlerdeki ağlar mantıksal otomasyon sistemleriyle birbirine bağlanır.

Dolayısıyla, bir şirket size yüksek kaliteli ışık kontrolü sunabilir ancak çok odalı bir sisteme sahip olmayabilir (daha fazla ayrıntı için "Medya üzerinden güç" bloğuna bakın).

Veya tam tersine, şirket iyi bir ev sineması kontrolü ve ses ve video sinyallerinin değiştirilmesini sağlıyor ancak aydınlatma, iklim veya perde sistemleri üzerinde tam kontrol sağlamıyor. Elbette tüm bileşenleri uygulayanlarla çalışmak daha rahat ve güvenilirdir.

Akıllı ev teknolojileri: temel çalışma prensipleri

Teknolojinin akıllı yeteneklerini kullanmak için cihazların birleştirilmesi gerekiyor. Bugün akıllı bir ev düzenlemek için onlarca teknoloji var.

Aralarında:

• sistem veriyolu kullanan çözümler - akıllı cihazlar için kontrol komutlarını iletmek üzere binaya döşenen özel bir kablo;
• kontrol komutlarının elektrik kabloları aracılığıyla iletildiği teknolojiler;
• kablosuz radyo sistemleri.

Veri yolu teknolojisi genellikle üç tür cihazın kullanımını içerir:

• sensörler ve dedektörler (ışık, sıcaklık, hareket vb.);
• birinci grubun cihazlarından komutları yürüten yönetici modüller;
• sistem cihazları (kontrol üniteleri, güç kaynakları, mantıksal otomasyon modülleri).

Akıllı ev bus sistemi sürekli kontrol edilebildiği gibi, sadece tek merkezden kurulum için de kontrol edilebildiği gibi, merkezi bir modülü de olmayabilir.

İkinci durumda akıllı sistem Cihazlar diğer akıllı cihazların varlığını tespit edip belirli çalışma senaryoları sunduğunda, dağıtılmış zekanın kontrolü altında çalışacak.

Genellikle inşaat aşamasında kullanılan lastik teknolojileri, güvenilirliği, modernizasyon kolaylığı ve aynı zamanda yüksek bir fiyata. Halihazırda inşa edilmiş bir evi zekayla donatmak gerekiyorsa, diğer çözümleri kullanmak mantıklıdır.

Sinyallerin elektrik kabloları aracılığıyla iletildiği sistemlerde, herhangi bir prizi bir alıcı-verici (kablosuz cihazlardan gelen radyo sinyalleri alıcısı) ile donatmak mümkündür. uzaktan kumanda.

Soketlere bağlı alıcı-vericilerin yanı sıra otomatik veya kontrollü kontrolörler, akıllı ev ekipmanlarını etkinleştiren yönetici modüller için komutlar oluşturur.

Kablosuz sistemlerde, ekipmana yerleştirilmiş akıllı modüller (kontrolörler, kontrol cihazları, sensörler) sinyal alışverişinde bulunabilir, kontrol panellerinden bilgi alabilir ve komutları aktarabilir.

Materyalin hazırlanmasında Privatny Dom dergisindeki fotoğraflar kullanıldı.

Genel olarak “Akıllı Ev” kavramının (İngiliz akıllı ev kelimesinden) geçen yüzyılın ortalarında ortaya çıktığı kabul edilmektedir, ancak uygulama maliyetinin yüksek olması nedeniyle bu tür projeler yaygınlaşamamıştır. Elektroniğin gelişmesiyle durum kökten değişti ve şu anda bu tür sistemler her ne kadar her yerde uygulanmıyor olsa da artık bir merak olarak algılanmıyor. "Akıllı Ev" in ne olduğunu, görev yelpazesini ve böyle bir projeyi bağımsız olarak uygulama olasılığını düşünmeyi öneriyoruz.

Akıllı Ev sistemi nedir?

Bu terim, yönetimi otomatikleştirmenize ve basitleştirmenize olanak tanıyan bir yazılım ve donanım kompleksi anlamına gelir çeşitli sistemler bir evin veya dairenin diğer ekipmanlarının yanı sıra.

Örnek olarak “Akıllı ev”e (bundan sonra SH olarak anılacaktır) atanabilecek işlevler şunlardır:

Aydınlatma sistemi kontrolü, örneğin:

• hareket sensörü sinyaline göre ışığı açın;
• sahiplerin varlığının taklidi (farklı odalarda ışıklar periyodik olarak açılır);
• değiştirmek Çeşitli seçenekler iç aydınlatma;
• ışığın bir tablet veya akıllı telefon vb. kullanılarak uzaktan kontrol edilmesi.

Güvenlik sistemi işlevsel seti seçeneği:

• sistemin devreye alınması, devre dışı bırakılması ve çalıştırılması durumunda SMS mesajları alınması;
• hareket sensörlerinden sinyaller alındığında video kameralardan MMS mesajları göndermek;
• video kayıtlarını İnternet vb. üzerinden görüntüleme yeteneği.

İklim kontrol sistemi:

• uzaktan ayarlama yeteneğiyle (örneğin bir akıllı telefon kullanarak) sıcaklığı belirli bir seviyede tutmak;
• sahiplerinin yokluğunda maksimum ekonomi modunun ayarlanması vb.

Bu tam bir işlevsel set olmaktan uzaktır, isteklere ve finansal yeteneklere bağlı olarak genişletilebilir. Kablosuz teknolojilerin gelişmesi sayesinde sistem ölçeklenebilirliği, revizyon.

Akıllı Evin dezavantajları nelerdir:

• Herhangi bir elektronik arıza veya donmaya karşı bağışık değildir. Herhangi bir zamanda bireysel elektronik sistemleri ve bileşenleri manuel olarak yeniden yapılandırmanız gerekeceği gerçeğine hazırlıklı olmanız gerekir;
• Masraflı. Rusya ve BDT pazarlarında üreticiler sistemleri şu fiyata satıyor: Minimum fiyat“Doldurma” ve müşterinin isteklerine bağlı olarak 2000 dolardan 5000 dolara kadar.

Evinizi nasıl “Akıllı” hale getirirsiniz?

İdeal olarak, bu tür çözümlerin uygulanması inşaat aşamasında gerçekleştirilmelidir, ancak bu seçenek çeşitli sebepler geliştiriciler arasında popüler değil. Sonuç olarak geriye iki otomasyon seçeneği kalıyor:

1. Müşterinin spesifikasyonlarına göre daha sonra uygulanmasıyla birlikte bir projenin hazırlanacağı uzman bir şirketle iletişime geçin. Böyle bir çözümün minimum maliyeti, yukarıda da belirtildiği gibi, 2000-5000 ABD Doları aralığında değişir; maksimum maliyet, işlevsel sete ve kullanılan ekipmana bağlıdır.
2. Akıllı Ev sistemini bağımsız olarak geliştirin ve uygulayın.

İlk durumda, müşteri alır hazır çözüm, Tam inşaat. İkincisinde, özellikle Arduino platformunu bu amaç için kullanıyorsanız, uygulama maliyeti, büyüklük sırasına göre olmasa da birkaç kez önemli ölçüde azaltılabilir (bunun hakkında biraz aşağıda konuşacağız). Projeyi uygulamak için programlama becerilerine ihtiyaç duyulacağı konusunda sizi uyarmalıyız, ancak geliştiriciler bu görevi mümkün olduğunca basitleştirmeye çalıştılar.

Platform hakkında kısaca

Platformun temeli, bir mikro denetleyiciye (bundan sonra MK olarak anılacaktır) ve bunun için bir elektronik gövde kitine sahip bir karttır. Kontrolör için çeşitli işlevlere sahip birçok farklı sensör ve genişletme kartı mevcuttur.

Tanım:

1. Yanıp sönme bağlantı noktası (standart USB).
2. Sert sıfırlama düğmesi.
3. Referans voltajı sinyali.
4. Dijital sinyaller için kontaklar.
5. Teksas sinyali.
6. RX sinyali.
7. Harici bir programlayıcıyı bağlamak için bağlantı noktası.
8. Analog sinyaller için kontaklar.
9. Harici gücü bağlama.
10. +5 V.
11. +3,3 V.
12. Sinyali sıfırla.
13. Güç kaynağı için konektör.
14. Mikrodenetleyici.

Platformun özelliği, MK'yi programlama sürecinin mümkün olduğunca basitleştirilmesidir. Karttaki program aracılığıyla yerleşik önyükleyici programını kullanan bellenim USB girişi. Bu programın yanlışlıkla "üzerine yazılması" durumunda, standart programlayıcılar kullanılarak programın flaşlanması mümkündür.

Programlama için en yaygın işletim sistemleriyle (Windows, Linux, Mac OS) uyumlu ücretsiz bir kabuk (Arduino IDE) kullanılır. Bu kabuk, program yazmak için bir metin düzenleyici, bir derleyici ve kitaplıklar içerir. Gibi temel dil Programlama için C++'ın basitleştirilmiş bir sürümü kullanılır. Daha full bilgi MK programlama hakkında bilgi geliştiricinin web sitesinde ve tematik forumlarda bulunabilir. Aynı kaynaklarda sistem yönetiminin görselleştirilmesiyle ilgili her şeyi öğrenebilirsiniz.

Orijinal temel modülün tahmini maliyeti 30-50$ (modifikasyona bağlı olarak), Çin analogları ise 10-16$ arasındadır.

Genişletme kartları ve sensör örnekleri

Hadi verelim Kısa Açıklama geliştirme sırasında ihtiyaç duyulabilecek kalkanlar kendi projesi SH.

Standart TCP/IP protokolünü kullanarak yerel bir ağa veya İnternet'e bağlanmak için modül. Ana eleman ENC28J60 kontrol cihazıdır. Bu cihaz web sitesinden görselleştirilmiş sistem yönetimini düzenlemenizi sağlar.

GPRS/GSM SIM900 modülü, herhangi bir mobil operatörün ağı üzerinden veri alışverişini kullanarak sistemi yönetmenizi sağlar. Ağa bağlanmak için standart bir SIM kart kullanılır. SMS ve MMS mesajları göndermek mümkündür; modül kütüphanesi diğer fonksiyonları destekler.

Elektromekanik röle 10 A 250 V, aydınlatmayı veya diğer ilgili yükleri kontrol etmek için kullanılabilir. Güç bağlandığında kırmızı LED yanar; röle etkinleştirildiğinde ayrıca yeşil gösterge yanar. Sinyal MK'nin herhangi bir dijital çıkışından sağlanabilir.

Ne yazık ki, ne zaman maksimum yük veya elektromekanik röleler için yakınında, birkaç haftalık çalışmadan sonra kontaklar yapışmaya başlayabilir, bu nedenle elektrikli ısıtma sistemi kazanlarının çalışmasını kontrol etmek için uygun değildirler. Ancak üzülmeyin, Arduino platformu için her duruma uygun modüller bulabilirsiniz; bu durumda sorunu katı hal rölesi (örneğin SSR-25DA) kullanarak çözebilirsiniz.

Tanımlar:

1. Ana kartta GND.
2. Dijital çıkışa, örneğin D
3. Güç kaynağı: 220 V.
4. Bağlantıyı yükle.

Lütfen bunu not al bu modül bir triyak üzerinde uygulandı ve bunun için kararlı çalışmaısının uzaklaştırılması gerektiğinden modülle birlikte standart bir radyatör satın almanızı öneririz.

Sensörler

Şimdi HC-SR501 IR hareket dedektöründen başlayarak proje için de faydalı olabilecek çeşitli sensör türlerine bakalım.

Tanımlar:

1. 5-12 V aralığındaki bir kaynaktan güç kaynağı (kontrol panosunda +5 V'ye bağlanabilir).
2. Sensörden gelen sinyal (MK'nin herhangi bir dijital girişine bağlanır)
3. GND, ana karttaki ilgili pime bağlanır.
4. Gecikme süresi (çıkışta mantıksal olanı tutarak) – 5 ila 300 saniye arası.
5. Sensör hassasiyeti (3 ila 7 metre arasında ayarlanabilir).
6. “H” moduna geçin (bir dizi işlemle mantıksal bir birim ayarlanır).
7. “L” modunun ayarlanması (etkinleştirildiğinde tek bir darbe gönderilir).

Dijital daha az kullanışlı olmayacak. Sıcaklık sensörü DS18B20 (mühürlü ve normal versiyonlarda üretilmiştir). Onların özelliği, cihazların kalibrasyon gerektirmemesi ve her birinin kendine özgü tanımlayıcıya sahip olmasıdır. Yani sensör sıcaklık verilerini ve benzersiz numarasını iletir. Bu sayede tek bir döngüye birden fazla sensör kurulabilir ve gelen bilgiler programlı olarak işlenebilir. Sinyal kablolarının uzunluk sınırı 50 metredir.

Sensörler konusuna son olarak, nemi ölçmek için bir modül sunuyoruz; su kaçağı göstergesi olarak veya iç mekan veya sera bitkilerinin sulanmasını düzenlemek için kullanılabilir.

Tanımlar:

1. Dijital çıkış, MK ana kartındaki ilgili herhangi bir konnektöre bağlanır. Tepki eşiğine karşılık gelen nem ile ilgili sinyaller.
2. Analog çıkış mevcut nem hakkında bilgi verir.
3. Güç kaynağı +5 V.
4. Hassasiyet eşik kontrolü.

Platformla uyumlu yalnızca üç tipik sensör sağladık; aslında çok daha fazlası var. Bu ürünlerin çeşitliliğini üreticilerin web sitelerinde tanıyabilirsiniz.

Ekipman incelemesini bitirdikten sonra kontrol ve otomasyon sisteminin tasarlanmasına geçelim; sorunu belirterek başlamalıyız.

Başlangıç ​​koşullarının tanımı

Öncelikle sorunun ifadesine yani sistemin işlevselliğine karar vermek gerekiyor. Diyelim ki elimizde stüdyo daire aşağıdaki bölgelere ayrılabilir:

• Tambur.
• Koridor.
• Tuvalet banyoyla birleştirilmiştir.
• Mutfak.
• Oturma odası.

Görev: Aydınlatma, kazan ve havalandırma sisteminin kontrolünü otomatikleştirmek.

Her bölge için görevler belirleyelim.

Tambur

Bu durumda yaklaştığınızda ışığı otomatik olarak açabilirsiniz. ön kapı. Yani bir hareket sensörüne ihtiyacınız olacak. Bu durumda aydınlatma seviyesini hesaba katmak gerekir, buna göre otomasyon sadece karanlıkta çalışmalıdır. Bunu yapmak için GY302 sensöre veya benzerine ihtiyacınız olacak (incelemeye dahil etmedik ancak açıklama bulmak sorun olmayacaktır). Ampulü açmak ve kapatmak (programda belirtilen süreden sonra) düşük güçlü bir katı hal rölesine, örneğin G3MB-202P'ye emanet edilebilir. , 2 A yük akımı için tasarlanmıştır.

Koridor

Bu alandaki aydınlatma kontrolü, giriş holünde olduğu gibi aynı prensibe göre düzenlenebilir. Ön kapıyı açtığınızda açılacak ışığı ekleyebilirsiniz. Sensör olarak standart bir kapı küçük indükleme anahtarı uygundur.

Tuvalet ve banyo

Kazanın açılması apartman sahiplerinin varlığıyla ilişkilendirilebilir. Kimse yoksa otomasyon, SSR-25DA modülünü kullanarak su ısıtıcısını zorla kapatır. Bu cihazlar belirli bir eşiğe ulaşıldığında otomatik olarak kapandığından ısıtma sıcaklığını izlemenin bir anlamı yoktur. Alana bir kişi girdiğinde ışıklar ve davlumbazlar otomatik olarak açılmalı, herhangi bir hareket algılanmadığı takdirde belli bir süre sonra sönmelidir.

Mutfak otomasyonu

Bu bölgenin aydınlatma kontrolü manuel olarak bırakılabilir, ancak uzun süre hareket algılanmazsa ışığı kapatarak otomatik olarak kopyalanabilir. Elektrikle çalışırken veya gaz sobası Davlumbaz pişirme işleminden bir süre sonra açılıp kapanmalıdır. Soba açıldığında sıcaklıktaki artışı tespit eden bir sıcaklık sensörü kullanarak davlumbazın çalışmasını kontrol edebilirsiniz.

Oturma odası

İÇİNDE bu oda Aydınlatmayı manuel olarak kontrol etmek daha iyidir, ancak yeterli düzeyde aydınlatma olduğunda ışığı otomatik olarak kapatma özelliğini uygulayabilirsiniz.

Verilen örnek oldukça keyfidir, çünkü herkes Akıllı Evin çalışması için algoritmayı kişisel tercihlere göre geliştirir.

Termoregülasyonun özellikleri

Sonuç olarak ısıtma kontrolü için bazı önerilerde bulunacağız. Bu sistemin daha büyük ataleti dikkate alınmalıdır. Belirli bir sıcaklık aralığına uygun olarak ısıtmayı basitçe açıp kapatarak yapılan kontrolün oldukça rahatsız edici koşullar yaratma olasılığı yüksektir. Bu durumda PID düzenleme algoritmasını kullanmalısınız, internette Arduino için uygulanmasını içeren bir kütüphane mevcuttur.

Detaylara girmeden bu algoritmanın işleyişini şu şekilde anlatabiliriz:

• Odadaki gerekli ve mevcut sıcaklık arasında bir analiz yapılır ve sonuca göre ısıtma sisteminin belirli bir gücü ayarlanır.
• Sabit ısı kayıpları dikkate alınır. Bağlı olabilirler dışarı sıcaklığı veya diğer faktörler. Bu nedenle ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında ısıtma tamamen kapatılmaz, ancak ısı kaybını telafi edecek seviyeye düşürülür.
• Algoritmanın çalışmasını etkileyen son faktör, sıcaklığın ayarlanan aralığın dışına çıkmasına izin vermeyen ısıtma sisteminin ataletini hesaba katar.

Konfor arzusu her zaman insanın en önemli arzularından biri olmuştur. Geçtiğimiz on yıllar boyunca piyasada konfor sağlayabilecek birçok yenilik ortaya çıktı. optimal koşullar. Aynı zamanda bu tür cihazların çok sayıda olması, bunların yönetilmesi sorununu da beraberinde getiriyordu. Eğer evi donatırsan modern ısıtma, klima, aydınlatma ve diğer ekipmanları ayarlamak için çok fazla zaman harcamanız gerekecek. “Akıllı ev”, evdeki ve çevresindeki tüm sistemlerin etkileşimi ve yönetimi için kendi altyapınızı oluşturmanıza olanak tanıyan geleceğin teknolojisidir.

Akıllı bir ev neler yapabilir?

Kontrol kompleksine bağlı neredeyse her şey. Akıllı ev fonksiyonları çeşitli ekipmanların koordinasyonuna dayanmaktadır.

İÇİNDE standart set yönetim ve kontrol fonksiyonlarını içerir:

• aydınlatma;
• mikro iklim;
• yürütme sistemleri;
• ateş ve hırsız alarmı;
• su baskını önleme ve gaz kaçağı önleme sistemi;
• eve ve bölgeye erişim;
• çok odalı, medya merkezi;
• video gözetimi ve uyarı.

Tasarım ve çalışma prensibi

Sistem modüler bir konfigürasyona sahiptir, dolayısıyla her ev, daire, bütçe için tasarlanabilir ve işlevsellik açısından farklılık gösterebilir. Tüm kompleksin kalbi, WI-FI'ye bağlı bir sunucudur. Alıcı ve verici modüller, kablosuz iletişim yoluyla sensörler ve güç üniteleri ile etkileşime girecek olan sunucuya bağlanır.

Akıllı ev üç şekilde kontrol edilir: düğme veya dokunmatik anahtarlar World Wide Web'e erişimin olduğu dünyanın herhangi bir yerinden, uzaktan kumanda veya akıllı telefon. Kural olarak, akıllı cihazların yaratıcıları, kullanıcılara İnternet üzerinden ücretsiz olarak erişim sağlanan bir dizi uygulama kaynağına sahiptir. Önerilen uygulamalar sayesinde özelleştirebilirsiniz çeşitli modlar Ekipman çalışma algoritmaları programlanır ve senaryolar oluşturulur. Ayrıca tüm kişisel ayarlar bulut depolama alanına kopyalanır ve kazara meydana gelen bir arıza durumunda her zaman geri döndürülebilir.

En basit “akıllı ev” kontrollü prizlerdir. Ekipmanı bağlayabilir, çalışma modunu ayarlayabilir ve Ağ üzerinden kontrol edebilirler.

Aydınlatma

Işığı kontrol etmek için basit bir anahtar veya dimmer görevi görebilecek güç üniteleri sağlanmıştır. Aydınlatma hareket sensörü aracılığıyla ayarlanabilir. Kullanıcı tek tuşla tüm aydınlatma noktalarını veya tek tek aydınlatma noktalarını açıp kapatma olanağına sahiptir. Farklı parlaklık modlarını seçin ve bunları zamana veya duruma göre programlayın. Örneğin televizyonu açıyorsunuz ve ışıklar otomatik olarak kararıyor. Ayrıca uyku modunda kademeli olarak kararmayı veya güneş ışığını hesaba katan iç mekanda sabit bir parlaklık seçebilirsiniz.

Aydınlatmayı bir hareket sensörü aracılığıyla bağlarken, odada bir kişi göründüğünde ışık otomatik olarak açılacak ve yapılandırılmış bir süre sonunda herhangi bir hareket olmazsa sönecektir. Bir parti, romantik bir randevu için kendi aydınlatma senaryonuzu seçmeniz veya siz uzaktayken varlık etkisi yaratmanız mümkündür. Ayarlar, ışığı kapatmayı veya otomatik olarak kapatmayı unutursa kullanıcıya bildirimde bulunmanıza olanak tanır. Üreticiler bunun sadece rahat ve konforlu değil aynı zamanda ekonomik olduğunu da iddia ediyor. İyi tasarlanmış aydınlatma kontrol algoritmaları ile %30'a kadar elektrik tasarrufu sağlanır.

Mikroiklim

Bu fonksiyon sıcaklık ve nem sensörleri sayesinde sağlanmaktadır. Bu durumda cihazlar, ayarlama yapılması gereken odalara kurulur. Kullanıcı farklı modları ayarlayabilir: tüm ev için, her oda için ayrı ayrı sabit bir sıcaklık ve nem seçebilir ve ayrıca değişken modları saate ve haftanın gününe göre ayarlayabilir. Belirlenen algoritmaya uygun olarak sistem, iklim kontrol cihazlarını (ısıtma, iklimlendirme, nemlendirme, nem alma, havalandırma) düzenleyecektir. Uygulamaların birçok ek özelliği vardır. Örneğin, " açık pencere" veya "misafirler". İlk durumda fazla elektrik veya gaz israf edilmemesi için ısıtma kapatılacak, ikinci durumda ise kalabalık olduğunda havalandırma yoğunluğu artacaktır. Ortalama olarak, otomatik mikro iklim kontrolü enerji maliyetlerinde %40'a kadar tasarruf sağlayabilir ve uygun koşullar Hane halkının sağlığı için.

Yönetici sistemler

Bunlar şunları içerir: güç cihazları Kapıların, bahçe kapılarının, bariyerlerin, perdelerin, panjurların, panjurların açılıp kapanmasını sağlayan. Bunlar aynı zamanda su temini, ısıtma veya gaz boru hatları, sulama ve yangın pompaları ve video kamera dönüşlerindeki otomatik vanalar da olabilir. Bu cihazları kullanarak kanepeden kalkmadan perdeyi kapatabilir veya misafir için kapıyı açabilirsiniz. Ayarlama imkanı, günün saatine veya günün saatine göre perdelerin/jaluzilerin otomatik kapanmasını ve açılmasını programlamanıza olanak tanır. doğal ışık. Harici hava durumu sensörlerini kullanarak çiçek tarhlarının ve çimlerin sulanmasını ayarlayabilirsiniz. Kapılar, kapılar ve panjurlar güvenlik alarmları ile birlikte çalışarak izinsiz giriş durumunda kapanabilmektedir.

Çok odalı ve medya merkezi

Bu, ses ve videoyu evin her yerine ve hatta yerel bölgeye dağıtma yeteneğidir. Odada dolaşan kullanıcı, sesi ve/veya görüntüyü diğer cihazlara aktarmak için uzaktan kumandayı veya akıllı telefonu kullanır. Bu fonksiyon aynı zamanda hareket sensörleri kullanılarak da gerçekleştirilir.

En son gelişmeler arasında lider üreticiler şunları sunuyor: Akustik sistemler ses kontrollü. Cihaz aynı zamanda sahibinin ses ve telaffuz özelliklerine de uyum sağlayabilmektedir. Müzik ve videoların yanı sıra, Wikipedia'daki bilgileri kullanarak ve filtreleyerek soruları yanıtlıyor.

Giriş kontrolu

Bir “akıllı evde”, kapı kilitleri bile yalnızca bir sahibi “tanıyan” ve diğer sakinlerin durumunu gösteren bir sisteme bağlıdır. Anahtarın yanı sıra özel kilitler akıllı telefon kullanılarak açılabilir, ancak yalnızca sahibin sınırsız erişimi vardır. Diğerleri için erişim verilebilir veya reddedilebilir ve zamanlanmış veya belirli bir süre için yapılabilir.

Yangın ve güvenlik alarmları

Güvenlik için bir “akıllı ev” donatmak önemlidir yangın alarmı. Yangın tehlikesi olan bölgelerde bulunan duman ve yangın sensörlerini içerir. Yangın ve/veya duman algılandığında, cihaz varsayılan olarak sahibine ve isteğe bağlı olarak görevdeki kapı görevlisine, güvenliğe bildirimde bulunur veya itfaiyeye aşağıdakileri içeren bir mesaj gönderir: sesli alarm. Yangın söndürme sistemi varsa akıllı ev yangının kaynağını kendisi bastırır.

Güvenlik alarm sistemi hareket sensörlerine, kapı ve pencerelerin açılmasına ve video gözetimine dayanmaktadır. Sistem, dışarıdan izinsiz giriş yapılması durumunda giriş çıkışları bloke ediyor, sesli alarmı devreye sokuyor ve yangın durumunda olduğu gibi bina sahibine ve ilgili güvenlik hizmetlerine haber veriyor. Nasıl Ek fonksyonlar Kapıları açtıktan sonra erişim kodunu girmek için bir uzaktan kumanda veya güvenliği çağırmak için bir alarm kodu kurulabilir.

Su baskını ve gaz sızıntılarının önlenmesi

Kurulum sahalarındaki acil durumu belirlemek için gaz ekipmanları Havadaki herhangi bir hidrokarbonu tespit ettiğinde sunucuya bir sinyal gönderen gaz analizörleri eklenmiştir. Sonuç olarak komut verilir. otomatik valf gazı kapatmak ve aynı zamanda sahibine haber vermek. Evin geri kalanı sızıntıyı yüksek sesli bir alarmla öğrenecek. İstenirse acil gaz hizmetinin bildirimi yapılandırılabilir.

Su sızıntılarını tespit etmek için, sıhhi tesisat ekipmanıyla odanın en alt noktasına monte edilen özel bir sensör kullanılır. Su baskını önleme fonksiyonunun çalışma algoritması benzerdir - su otomatik olarak kapatılır ve sahibine bilgi verilir.

Video gözetimi ve bildirimi

İç mekanda ve bahçede video gözetimi iki amaçla gerçekleştirilir. Bunlardan ilki ziyaretçiyle görüntülü iletişim sağlayan intercom fonksiyonudur. Sahibi, kapı zilini kimin çaldığını görebilir ve iletişim oturumunu kaydedebilir. İkinci amaç ise alarm tetiklendiğinde video kaydı yapılmasıdır. Video izleme aynı zamanda bir dadı, temizlikçi veya teknik uzmanların hizmetleriyle de gerçekleştirilebilir. Video kameralar açık veya gizli olarak kurulabilir ve gece video kaydı için IR aydınlatmaya sahiptir. Kullanıcı istediği zaman kamerayı açarak evinde neler olup bittiğini görebilir. Ayarlarda bebek monitörü modunu seçebilirsiniz; kamera çocuğun gürültüsüne ve ağlamasına tepki verecektir.

Bildirim işlevi, sahibinin veya birkaç kullanıcının akıllı telefonunda gerçekleştirilir. Herhangi bir numaraya alarm ayarlayabilirsiniz, e-posta. Bildirimin nedeni de özelleştirilebilir, çünkü varsayılan olarak "akıllı evin" her eylemi için bir mesaj gönderilecek ve mobil cihazın veya postanın hafızasını "tıkayacaktır". Sahibi, tüm ekipmanların çalışmasını kontrol edebilir ve tesis içindeki sıcaklığı herhangi bir zamanda herhangi bir noktadan öğrenebilir.

Dış mekan sistemleri

Akıllı bir ev, iç mekan ekipmanlarının izlenmesi ve kontrol edilmesiyle sınırlı değildir. Sonuçta, Yerel alan Ayrıca aydınlatmaya, sıklıkla sulamaya veya dış mekan ısıtmasına da ihtiyacınız var. Yollarda, basamaklarda ve çatılarda kar eritmede buzlanmayı önleyici sistemler günümüzde özellikle önemlidir. Tüm bu işlevler akıllı ev kompleksi tarafından da kontrol edilebilmektedir. Sonuç olarak kişi gündelik küçük şeyleri unutabilir. “Ev”in kendisi tüm sorunları çözerken, sahibi de rahatlık ve güvenle hayatın tadını çıkarabilir.

"Akıllı ev"in sorunları

Tüm akıllı sistemlerin temel sorunu genel standardizasyonun olmayışıdır. Bu nedenle bir üreticinin ekipmanı diğer üreticinin cihazlarıyla uyumlu değildir. Her ne kadar bazı durumlarda istisnalar olsa da. Tüketici, "akıllı ev" seçerken belirli bir üreticinin teklifinden yararlanmak zorunda kalıyor. Seçilen şirketin bazı "ilginç" işlevleri yoksa, üçüncü taraf cihazlarla desteklenemez. Aynı durum nadiren evrensel olan uygulamalar için de geçerlidir. Modüllerin kablosuz bağlantı yolları bile farklılık göstermektedir.

Birçok asıl sorun Bir "akıllı evin" maliyeti artabilir, ancak bazı unsurları oldukça uygun fiyatlıdır.

Umutlar

Geliştiriciler, akıllı kontrol sistemlerinin yeteneklerinin tükenmekten çok uzak olduğuna ve geliştirmenin ilk aşamasında olduğuna inanıyor. Geniş işlevselliğe rağmen, bu tür ekipmanların potansiyeli çok büyüktür. Gelecekte, teknoloji ve yeteneklerin yalnızca teknik ve mühendislik cihazlarının değil aynı zamanda bölge sakinlerinin fiziksel durumlarının da izlenmesini içerecek şekilde genişletilmesi planlanıyor. Gelecekteki sistemler, bir kişinin kalbini ve nefes alış verişini duyabilecek, davranışını analiz edebilecek ve gerekirse bağımsız olarak ambulans çağırabilecek. Tıbbi bakım veya vücudun kritik bir durumu hakkında uyarıda bulunun.