Умный дом
Как устроены технологии умного дома?
Первые экспериментальные технологии домашней автоматизации были использованы еще в середине 20-го века американскими инженерами-изобретателями Эмилем Матиасом и Джеймсом Сазерлендом, которые смогли внедрить в свои дома весьма простые системы управления бытовыми приборами. Причем для реализации своего проекта Сазерленду пришлось создать собственный компьютер, получивший имя ECO-4. Однако, настоящий прорыв произошел в начале 1980-х годов, когда массовому покупателю стали доступны такие вещи как датчики движения, автоматические двери для гаражей, программируемые термостаты и охранные системы. В 1984 году в обиход впервые вошел термин “умный дом”, придуманный американской ассоциацией строителей домов. Начиная с 2000-х годов технологии развивались особенно стремительно, и к 2012 году уже насчитывалось около 1,5 млн. автоматизированных домашних систем.
Умный дом сегодня
Современный умный дом – это прежде всего, единая автоматизированная экосистема, куда входят устройства отвечающие за ее работу, а также все приборы, с которыми ежедневно контактирует человек: бытовая техника, освещение, климат-контроль, сигнализация, камеры наблюдения, датчики движения и даже такие необычные функции как возможность двигать стенки и менять планировку комнат в реальном времени. Контроль над всеми составными элементами умного дома производится через центральный командный центр, который может работать автономно, следуя заранее установленному графику действий, либо повинуясь хозяину напрямую через приложение в смартфоне или любом другом гаджете. Так, например, Google и Amazon используют для управления системами умного дома портативные колонки и виртуальные ассистенты по типу Alexa, реагирующих на голосовые команды.
Управляющий контроллер или хаб (hub) является мозговым центром системы умного дома, объединяя все составные части в одно целое. Помимо него также есть датчики, считывающие информацию извне, и исполняющие устройства, такие как автоматические выключатели и розетки, сирены, контроллеры климата и прочие.
Протоколы умного дома
Для успешной работы этой системы используются всевозможные протоколы передачи данных, обладающие собственными характеристиками и различиями по части функционала.
Протокол DALI наиболее эффективен для управления освещением дома, так как способен получать доступ к каждому прибору в отдельности. Он поддерживает 256 уровней яркости, может выдавать отчеты о состоянии износа каждой лампочки, а также подключать аварийный свет в случае необходимости.
Протокол ZigBee в свою очередь построен на весьма продвинутой технологии ячеистой сети. Таким образом, если одна из линий связи оказывается оборвана, то установленный на ней прибор сможет сразу найти новый маршрут, следуя по связанным между собой ячейками. Эта конструктивная особенность делает данный протокол максимально надежным и прекрасно подходит для размещения технологии умного дома в больших зданиях, например, студенческих кампусах.
Наиболее популярным протоколом для управления многочисленными девайсами в рамках одной из сети считается BACnet, который позволяет устройствам от разных производителей взаимодействовать между собой, благодаря упрощенной системе функциональных блоков.
Среди других актуальных протоколов также стоит выделить Key NX и LonWorks.
Типы подключения
Помимо индивидуальных особенностей важным моментом является тип подключения. Беспроводные протоколы лучше всего подходят для уже существующих зданий, при проектировке которых еще не предусматривалась возможность внедрения технологии умного дома. Поэтому отсутствие проводов безусловно обеспечит легкость установки. С другой стороны, стабильность работы беспроводных подключений оставляет желать лучшего, в то время как проводные – наиболее эффективные и качественные, устанавливаются преимущественно в новых зданиях, где заранее продумывается схема прокладывания кабелей и проводов.
Стоит отметить, что отдать предпочтение какому-то одному протоколу невозможно – все они имеют свои ограничения и достоинства, следовательно, должны использоваться с учетом конкретных задач и запросов.
Зачем делать привычный дом умным?
Для начала нужно понять, что большинство хитроумных технологий умного дома нацелены главным образом на эффективное энергосбережение. Многие из нас часто забывали выключить свет в ванной или закрыть кран в раковине, а также не раз сталкивались с неприятными моментами, когда приходилось возвращаться домой только для того, чтобы проверить, выдернут ли из розетки утюг и заперта ли дверь. Практически все эти мелкие, но надоедливые проблемы как раз и решает умный дом, заботливо включая и выключая домашние электроприборы или регулируя температуру в помещении, чтобы не расходовать лишнюю энергию, а значит и семейный бюджет.
В контексте экономии стоит отметить, что некоторые перечисленные выше протоколы передачи данных, в частности Key NX, разрабатывались с учетом постепенной унификации и универсализации технологии умного дома, чтобы впоследствии сделать их привычной частью жизни каждого человека, а не только состоятельных любителей футуристических новинок. Однако, пока умный дом еще далек от массового пользователя и все еще ассоциируется с фантастическим образом будущего, где большинство функций кажутся атрибутом высокой роскоши и гипертрофированного комфорта. Многим людям пока сложно представить, что благодаря умному дому ежедневная бытовая рутина уйдет в прошлое, а большинство домашних дел можно будет осуществлять просто давая указания системе управления вашим домом.