`Pametni dom`: kontrolni krmilnik. "Pametna hiša": sestavni elementi, namen, načelo dela

Koncept urejanja "pametne hiše" že dolgo poteka iz kategorije fantastičnega do statusa realiziranega. Do neke mere ta ideja je vključena v številnih zasebnih hišah in apartmajih, kar uporabnikom olajša uporabo te tehnologije. Vendar pa je v tej fazi lahko govorimo o delitvi množično te ideologije z veliko rezervacij kot polnopravni integriranega kontrolnega večnamenska naprava sistema ni poceni, in mnogi se zdi zelo zapleteno. Pravzaprav je srce takih sistemov krmilnik "pametne hiše", katerega prisotnost razlikuje načela te ideje od običajne elektronske avtomatike.

Kaj je kontrolni krmilnik?

Vsak kontroler je sredstvo za nadzor določenih procesov in je v povezavi z avtomatizirano opremo. Ureditev "pametne hiše" predvideva razpoložljivost delujočih komponent, ki jih lahko nadzira intelektualni sistem. Samo majhna naprava, ki se osredotoča na obdelavo dohodnih signalov iz inženirske in gospodinjske opreme. Na podlagi dohodnih informacij bo upravljavec odločal. "Pametni dom" ima lahko drugačno vsebino upravljanih naprav. Zlasti so lahko alarmni sistemi varnosti, svetlobne opreme, multimedije, inženirske infrastrukture itd. Glede na število predmetov, ki so predmet inteligentnega nadzora, se določi program krmilnika.

Pomembno je upoštevati večkomponentne funkcionalnosti takih kontrol. Njihova glavna naloga je upravljanje zgoraj omenjene uporabniške opreme. Vendar pa je za vzdrževanje funkcije samega krmilnika dodeljenih tudi nekaj njegovih virov, da ne omenjamo pomožnih modulov. Poleg tega je posebna pozornost namenjena načinom komuniciranja pri razvoju takšnih sistemov. Na primer, GSM-krmilniki za "pametni dom" so opremljeni s posebnimi modemi, ki posredujejo podatke o stanju servisiranih komponent neposredno uporabniku prek celične komunikacije. Če govorimo o upravljanju varnostnih sistemov ali inženirskih sistemov, lahko v primeru alarma ali nesreče programirate krmilnik za obveščanje o posebnih storitvah. In GSM sistem ni edini, zaradi katerega je vzpostavljena oddaljena povezava z lastnikom hiše.

Komponente krmilnika

Osnovni sklop funkcionalnih komponent vključuje centralno krmilno omarico, dodatno nadzorno ploščo, strežniški računalnik, stikala in modeme. V primeru izpada električne energije omogoča tudi neprekinjeno napajanje, še pogosteje pa se splača na kratki rok, tako v stalnem načinu delovanja se zanašajo na to ni vredno. V osrednji omarici je vgrajen merilnik energije, vhodno stikalo, upravljalna plošča, močnostni kontaktorji in programirljiva krmilna enota. Včasih so stikala električnih vodov, vhodno-izhodnih modulov, elektromagnetni releji, omenjeni GSM-modem itd. V tem primeru ima lahko nastavljeno zmanjšano število komponent, odvisno od tega, katere naloge izvaja krmilnik.

"Smart House" na podlagi majhno kočo, na primer, ne sme imeti vhodno-izhodnih modulov, če kontrolna enota prvotno vključen optimalni delovni program. Tudi zmanjšanje števila funkcijskih enot je lahko posledica želje po optimizaciji virov, potrebnih za vzdrževanje delovanja kompleksa. In to ne omenjamo poenostavitve sistema, da bi zagotovili uporabniku ergonomijo v procesu delovanja.

Zdaj je vredno razmisliti o sestavi dodatnega omara. Običajno vključuje bodisi rezervne varnostne sisteme, ki so že prisotni v glavnem omarici ali pomožne komunikacijske naprave, pa tudi varnostne sisteme. To pomeni, da njegovo vključevanje v sistem poveča zanesljivost funkcij, ki jih izvaja glavni pametni hišni kontroler. Oprema v tem segmentu, na primer, je lahko predstavljena s pomočjo lokalne komunikacije omrežja, ojačevalcev in iste enote neprekinjenega napajanja.

Kakšne so naloge upravljavca?

Obseg nalog, ki jih lahko upravlja krmilnik, je zelo širok in je določen le z željo uporabnika, ki pripravlja svoj dom. Seveda se to predvsem nanaša na vodenje elektrotehnike in komponente inženiringa. Sama zamisel o "pametnih hišah" je bila nekoč priljubljena v povezavi z željo potrošnika z največjo enostavnostjo uporabe sistemi razsvetljave. Sodobni regulatorji omogočajo daljinski in samodejni nadzor domače in ulične osvetlitve, pa tudi oskrbe z električno energijo na splošno. Že v osnovnih konfiguracijah so krmilniki sistema "pametne hiše" usmerjeni v regulacijo oskrbe z električno energijo za plinsko opremo, hladilnike, kotle, prezračevalne sisteme itd.

V tem primeru se lahko neodvisni nadzorni kanali programirajo ločeno. To velja za najpomembnejše predmete. Na primer, za nadzorovanje "toplega nadstropja" pogosto zagotavljajo linijo zapletene štiriosenske kontrole v več prostorih. Enako lahko rečemo za varnost infrastrukture, ki navadno služijo GSM-krmilniki za "pametnega doma", s sposobnostjo, da pošljete SMS-sporočilo z oddaljenim uporabnika in varnostnih služb. Poleg tega lahko priglasitev poteka hkrati preko kanalov brezžičnih komunikacijskih modulov na podlagi internetne povezave.

Načelo delovanja naprave

Splošni koncept inteligentnih sistemov upravljanja temelji na ustvarjanju avtomatiziranega nadzora. To pomeni, da je kompleks na začetku konfiguriran za neodvisno upravljanje ciljnih komponent "pametne hiše". Tukaj je pomembno vedeti, kaj natančno pomeni takšno upravljanje. To je lahko nastavitev temperature kotla, je "topla tla", ali izklop svetilke, se parametri nastavitve za avdio in video opremo in tako naprej. D. V tem primeru, krmilniki "pametnega doma" lahko deluje, da je za sprejemanje odločitev na podlagi vnaprej hipoteko programa , in na podlagi povratnih informacij iz iste opreme. V prvem primeru uporabnik vnese določene parametre delovanja z navedbo logičnih verig. Klasičen primer je namestitev ulične razsvetljave za delo v določenih urah ponoči in popolnega izklopa čez dan.

V primeru obdelave povratnih signalov krmilnik deluje tudi glede na začetni program, vendar se odločitve sprejemajo na podlagi podatkov, ki se lahko razlikujejo glede na trenutno stanje opreme, ki se servisira. Na primer, kotel mora hraniti vodo pri določenem tlaku v sistemu oskrbe z vodo. Iz merilnika tlaka, nameščenega na vodovodnem omrežju, pride signal s številnimi indikacijami in na podlagi tega sistem daje povratni ukaz elektroniki kotla. Drugo vprašanje je, kako uporaben bo uporabnik na ukaz, ki ga je dal upravljavec. "Pametni dom" je intelektualni sistem, vendar morda ne izpolnjuje pričakovanj, če je lastnik napačno izračunal način delovanja v določenih situacijah.

Nadzornik "Oven"

Kot osnovna rešitev nudi podjetje PLC-100 modifikacijski krmilnik, ki ima aplikacijo Protokol Modbus za organizacijo kanalov za izmenjavo informacij. Sistem je namenjen za vzdrževanje zasebnih stanovanjskih hiš v dveh nadstropjih, cestno razsvetljavo, talno ogrevanje, alarmni sistem in tako naprej. D. Glavni element zapletenih deluje kot krmilnik logike v komunikaciji s terminala ter vhodnih in izhodnih naprav prek vmesnika RS-485. To pomeni, da lahko "pametna hiša" na krmilniku "Oven" te različice sam programira, če želi. V / I sisteme predstavlja analogni modul MVA8 in stikalne naprave proizvajalca INSYTE.

Glavni meni operaterja ima 6 kontrolnih enot, od katerih vsak prevzame enega od podrejenih segmentov. Zlasti je oskrba z električno energijo, sistem talno ogrevanje, svetlobna oprema, sredstva za nadzor temperature v različnih delih hiše, odprema in dnevnik dogodkov. Pomembno je omeniti, da je to isti GSM-krmilnik za upravljanje "pametne hiše", preko katere je mogoče poslati SMS. Obvestilo v tem primeru bo izvedeno v primeru nesreče v napajalnem vodu cestne razsvetljave, v primeru okvare v napajalnem vezju itd.

Vera Controller

Danes je na trgu na voljo veliko število različnih kontrolorjev, vendar strokovnjaki priporočajo vzpostavitev stika s proizvajalci z bogatimi izkušnjami v tem segmentu. V zvezi s tem imajo družinski modeli Vera veliko zaupanja, saj je družba že vrsto let na trgu. Ena najnovejših rešitev je kompleks VeraEdge. Značilnosti tega sistema so kompaktnost, visoka zmogljivost in ergonomija. Razvoj se izraža tudi v ozadju preostale linije Vere. Krmilnik "pametne hiše" v tej različici je privlačen in tehnološko polnjenje. Ustvarjalci so uporabljali visoko zmogljivo platformo SoC, katere frekvenca je 600 MHz. Hkrati je bila količina operacijskega pomnilnika povečana na 128 MB.

Glavna inovacija, izvedena v VeraEdge, je čipni sistem Z-Wave Plus. To je peta generacija čipa, medtem ko se večina konkurenčnih analogov še vedno izvaja na platformah tretje generacije. Kaj to pomeni v praksi? Uporabnik lahko uporablja komunikacijske protokole z največjo obremenitvijo, hkrati pa služi več kot 200 napravam. Poleg tega je enota opremljena z modulom Wi-Fi, ki odpravlja težave pri organizaciji žičnih lokalnih komunikacijskih linij. To je tudi nova rešitev, ki doslej ni mogla pohvaliti nadzornikov "pametna hiša" drugih proizvajalcev. Res je, ne brez pomanjkljivosti sistema. Na žalost, nima integriranega neprekinjenega napajanja.

Arduino Controller

Sistem Arduino ponuja precej nenavadno, a zelo logično rešitev za upravljanje "pametne hiše". Pravilno se imenuje kompleks, ki ga uresničujejo lastne roke, saj je udeležba uporabnika pri organizaciji kontrolne infrastrukture v tem primeru temeljna. Torej, kaj je na voljo v paketu Arduino? Osnova nabora je neposredno logični krmilnik majhne velikosti, preostale komponente pa predstavljajo senzorji, senzorji in vse vrste kazalnikov. Ko je bilo rečeno, da je število sestavnih delov omejeno, je bilo malo več o drugih načelih skrajšanja elementov, vendar je krmilnik "pametne hiše" Arduino skoraj do popolnosti prinesel koncept optimizacije. Prvič, vsi njegovi senzorji delujejo brezžično, kar odpravlja potrebo po več omrežjih. Drugič, za neposredno upravljanje krmilnika se ne uporabljajo tradicionalni bloki z uporabniškimi ploščami, temveč priročna in moderna spletna stran, ki je na voljo tudi kot mobilna aplikacija. Kar se tiče samih senzorjev, jih predstavljajo naprave, ki zapisujejo podatke o porabi energije, vlažnost in temperaturo, odpirajo vrata itd.

Krmilniki Siemens

Nemški kontrolorji so v glavnem povezani z avtomatizacijo procesov v industriji. Vendar pa se je nedavno pojavila zelo zanimiva linija LOGO, v kateri so predstavljeni sistemi za "pametno hišo". Družba pri razvoju teh kompleksov je spoštovala tradicionalno smer, ki ponuja dvokomponentni model na izhodu. Primarni modul oblikuje infrastrukturo informacij I / O, ima tipkovnico in zaslon. Drugi modul vam omogoča delo s krmilnikom prek žičnega vmesnika, to je za prenos programov z računalnika. Za neodvisen razvoj načinov delovanja proizvajalec ponuja tudi poseben program - Soft Comfort. Če je sistem uporabljen kot centralni krmilnik "pametna hiša", je zelo mogoče, da sam sam ustvari kontrolne algoritme in delovne sheme. Glede na zmogljivost in funkcionalnost so modeli te družine prilagodljivi. Dejstvo je, da se lahko vsaka različica krmilnika LOGO spremeni z uvedbo novih podsistemov in modulov, kar bo izboljšalo operativno kakovost opreme.

Prednosti in slabosti kontrolorjev za "pametno hišo"

Neizpodbitnim zaslugam tovrstnih kontrolorjev je mogoče opaziti učinkovito reševanje nalog na področju inženiringa, multimedije in drugih naprav za upravljanje gospodinjskih aparatov. Dejansko so intelektualne sposobnosti celo preprostih sklopov zagotavlja številne koristi za navadne lastnikov stanovanj, ki jih odpravi iz rutinskih dejanj. Kot primer vnesite tipičen Ethernet krmilnik. "Pametna hiša", ki je pod njenim upravljanjem s pomočjo omrežnih vmesnikov, je zmanjšana na eno informacijsko ploščo, skozi katero lahko lastnik spremlja vse potrebne kazalnike uspešnosti in podatke o uporabljenih sestavnih delih. Seveda obstajajo pomanjkljivosti tovrstnih kontrolorjev. Ti vključujejo zapletenost tehnično realizacijo povezave in uvod v uporabi pogosto zahtevno službo in, seveda, velik strošek.

Zaključek

Čeprav so mnogi potencialni uporabniki kontrolnih sistemov "pametne hiše" zaskrbljeni zaradi njihove večkomponentne in okorne, so že dolgo seznanjeni z njihovimi posameznimi elementi. Na primer, elektronika v sodobnih kotlih, hladilnikih, akustičnih sklopih in razsvetljavi pogosto deluje na istih načelih. Poleg tega mnogi nevede naredijo isti kontroler za "pametno hišo" z lastnimi rokami, ko namestijo varnostni sistem na senzorje in modul GSM. Le če je v primeru varnostnih sistemov središče plošča, ki povezuje na primer senzorje gibanja in detektorje dima, obravnavani krmilniki služijo celotnemu spektru gospodinjskih naprav, kar je načeloma mogoče samodejno nadzorovati. Druga stvar je, da je druga možnost bolj zahtevna v smislu oskrbe z energijo, ki jo je težje izvajati in delati.