Nhà thông minh là gì: nguyên tắc hoạt động và thiết bị + tạo ra các mẹo về dự án và lắp ráp

Nhiều hệ thống kỹ thuật, được thống nhất bởi tên chung là "Ngôi nhà thông minh", mang đến cho người dùng mức độ thoải mái, an toàn cao. Nhưng có hàng trăm loại tùy chọn cho các thiết bị như vậy và giải quyết các nhiệm vụ hoàn toàn khác nhau.

Chúng ta hãy cố gắng hiểu tất cả những điều phức tạp cùng nhau và hiểu thế nào là một ngôi nhà thông minh, sau đó chuyển sang các bước thực tế để tăng sự thoải mái khi sống. Vì các thành phần đắt tiền không để lại chỗ cho lỗi.

Một hệ thống như vậy là gì?

Bất kỳ bộ thiết bị điện tử được làm cho một ngôi nhà thông minh là một thiết bị công nghệ cao. Dành cho điều khiển tự động và thường xuyên nhất là kiểm soát tập trung, linh hoạt, kiểm soát chính xác hoạt động của các hệ thống thông tin liên lạc của một căn hộ, một ngôi nhà.

Các tính năng chính của một ngôi nhà thông minh

Các khối lệnh thông minh của một ngôi nhà thông minh có thể tạo ra vi khí hậu tối ưu trong một căn hộ, một ngôi nhà.

Hơn nữa, để giải quyết vấn đề này, tất cả các thiết bị sưởi ấm, điều hòa không khí, hệ thống tách, bộ lọc, ozon hóa và các sản phẩm tương tự khác đều được kiểm soát.

Bản chất của quy trình như sau: các trung tâm điều khiển được trang bị bộ xử lý nhận kết quả đo thành phần hóa học của không khí, nhiệt độ, độ ẩm và đưa ra tín hiệu cho các yếu tố cấu trúc cần thiết.

Vì vậy, nếu cơ sở cần được làm mát, thì lệnh sẽ được gửi để bật điều hòa, đồng thời tất cả các thiết bị sưởi ấm đều bị tắt, nếu điều này hoạt động. Đó là, các khối lệnh của các hệ thống cũng cung cấp sự gắn kết cho tất cả các quy trình đang chạy.

Đọc thêm về cách hệ thống kiểm soát khí hậu hoạt động và các tính năng của sự lựa chọn của nó. hơn nữa.

Các hệ thống trong nhà thông minh hiện đại là bộ tự động hóa có thể cải thiện đáng kể mức sống, cũng như tiết kiệm năng lượng, với tỷ lệ ấn tượng 30 - 40%.Nhưng nên nhớ rằng do chi phí thiết bị đáng kể, việc mua sẽ trả hết sau nhiều năm sử dụng tích cực

Nhìn chung, Nhà thông minh của nhà cung cấp trong một cấu hình tiên tiến có khả năng điều khiển đồng thời hàng trăm thiết bị liên quan đến các hệ thống:

• chiếu sáng, cả bên trong và bên ngoài;
• nguồn cung cấp điện khẩn cấp, có thể là pin hoặc máy phát điện;
• kiểm soát năng lượng;
• sưởi ấmlàm mát không khí;
• sưởi ấm các yếu tố cá nhân của tòa nhà (cống thoát nước, các bước);
• cấp nước;
• cống rãnh;
• lọc;
• định nghĩa các tình huống khẩn cấp (rò rỉ gas, nước, sự cố trong mạng lưới cung cấp điện);
• giám sát.

Nó cũng có thể kiểm soát báo động, camera giám sát và nhiều thiết bị khác, bao gồm cả rèm cửa, cửa sổ, tivi, âm thanh, thiết bị video, được đặt khắp căn hộ, tại nhà.

Chức năng và các đặc điểm khác của bất kỳ hệ thống thông minh nào có thể được điều chỉnh phù hợp với mọi điều kiện, điều này sẽ cho phép bạn tạo ra một hệ thống điều khiển linh hoạt cho tất cả các thiết bị điện tử gia dụng, thiết bị sưởi ấm, điều hòa không khí, ánh sáng và tất cả các thiết bị khác

Bản thân các quy trình đều có nhu cầu và hiếm, chẳng hạn, một lần, trước đây có thể bao gồm kiểm soát nhiệt độ, độ sáng của ánh sáng và nhiều thứ khác.

Loại thứ hai bao gồm thiết lập các luồng không khí ấm hoặc lạnh riêng lẻ. Ví dụ, những người có thể làm ấm đôi chân cho người dùng xem chương trình TV vào buổi tối mùa đông.

Một tính năng của hệ thống nhà thông minh hiện đại là với sự giúp đỡ của họ, có thể đặt các chế độ khác nhau với nhau trong tất cả các phòng của căn hộ, tại nhà. Ví dụ, nhiệt độ trong vườn ươm có thể cao nhất và trong hành lang là thấp nhất, vì thực tế nó không cần sưởi ấm.

Đồng thời, trong phòng tắm, hệ thống có thể thường xuyên đối phó với độ ẩm cao, trong khi trong nhà bếp bị ô nhiễm không khí.

Điện tử có thể tính đến rất nhiều điều nhỏ bé hữu ích. Ví dụ, nó có thể tự động cung cấp nhiệt độ cao hơn trong phòng ngủ vào buổi tối so với buổi sáng, vì các tính năng như vậy góp phần giúp nghỉ ngơi tốt, dễ dàng thức dậy.

Các hệ thống tích hợp có khả năng quản lý tất cả các quy trình quan trọng được coi là hiệu quả nhất.

Nhưng các dấu hiệu của một ngôi nhà thông minh cũng được sở hữu bởi các bộ thiết bị đơn giản chỉ thực hiện một chức năng. Ví dụ, điều này bao gồm bộ xử lý kiểm soát bật / tắt máy sưởi được cài đặt trong nước.

Được cài đặt trong nguồn điện công tắc điều chỉnh độ sáng, điều chỉnh độ sáng của đèn, đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng, cũng áp dụng cho thiết bị thông minh.

Làm thế nào để hệ thống làm việc và cấu trúc?

Chúng ta hãy cố gắng tìm hiểu làm thế nào hệ thống nhà thông minh đang có nhu cầu ngày nay hoạt động và nó là gì. Cơ sở của bất kỳ bộ thiết bị thông minh nào là bộ xử lý, đây là một máy tính khá mạnh mẽ và hiện đại.

Hiệu quả được cung cấp bởi phần mềm với hàng chục, thậm chí hàng trăm chế độ cài sẵn, là một trong những chế độ phổ biến nhất.

Kết quả là, trong nhiều trường hợp, người dùng sẽ chỉ cần nhập các thông số cần thiết, ví dụ: nhiệt độ, v.v. và kích hoạt chương trình mong muốn.

Hơn nữa, bộ điều khiển sẽ giám sát bằng cách so sánh các giá trị thực với các giá trị được lập trình. Tất cả các thông tin cần thiết đến từ các bộ điều khiển bên trong của thiết bị có trong hệ thống, bộ điều khiển, cảm biến, được lắp đặt trong mỗi phòng.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản của bất kỳ hệ thống thông minh nào là cung cấp sự tiện lợi, linh hoạt, đơn giản trong việc quản lý tất cả các thiết bị được đặt trong nhà ở.Điều này được thực hiện với mục đích giảm thiểu nhu cầu tham gia của người dùng, tăng hiệu quả, hiệu quả và an toàn vận hành. Nghĩa là, người dùng sẽ nhận được lợi ích, tận hưởng các hoạt động của hệ thống, trong khi hầu như không chú ý đến nó

Nếu dữ liệu nhận được trong thời gian thực không tương ứng với tập hợp, thì bộ điều khiển sẽ đưa ra các lệnh thích hợp để thực hiện điều chỉnh. Và tất cả trong số họ cung cấp các thiết bị phối hợp làm việc.

Đó là, để tăng nhiệt độ trong phòng mong muốn, trước tiên máy điều hòa sẽ tắt và chỉ sau đó thiết bị sưởi mới bật. Điều này giúp tiết kiệm tới 40% điện năng và cũng giúp loại bỏ tải trọng nguy hiểm trên mạng.

Giống nhà thông minh

Các nhà sản xuất tính đến nhu cầu của các loại người dùng khác nhau, do đó, thị trường đã bão hòa với các loại thiết bị thông minh khác nhau.

Vì vậy, nó xảy ra:

• có dây;
• không dây.

Trong trường hợp đầu tiên, đơn vị chỉ huy, cảm biến kích hoạt, động cơ servo, bộ điều khiển và các yếu tố cấu trúc khác được kết nối với nhau bằng dây dẫn.

Ưu điểm của phương pháp này là tính chính xác cao của việc thực hiện các lệnh. Điều này có nghĩa là thực tế không có cơ hội làm quá tải bus truyền tải với số lượng tín hiệu lớn. Ngoài ra, dây cáp quang cung cấp tỷ lệ thu hồi cao.

Hạn chế quan trọng nhất là sự phức tạp của việc cài đặt, vì bạn phải đặt và giấu một số lượng lớn dây khỏi mắt.

Điều này cũng dẫn đến chi phí bổ sung đáng kể cho các vật liệu xây dựng cần thiết, vì vậy thời gian tốt nhất để lắp đặt hệ thống có dây là thực hiện sửa chữa tại cơ sở.

Và cũng đặt dây là tốn thời gian, vì vậy khá nhiều thời gian được dành cho một thủ tục như vậy.

Trong bất kỳ nhà ở nào cũng có thiết bị cho phép bạn giải quyết các vấn đề khác nhau - để sưởi ấm mặt bằng, chiếu sáng chúng, đảm bảo an toàn, v.v. Và một ngôi nhà thông minh có thể đối phó với tất cả các chức năng này hoặc quản lý từng chức năng. Hơn nữa, người dùng sẽ phải quyết định phương pháp nào sẽ tối ưu trong từng trường hợp riêng lẻ. Điều này cũng chỉ ra rằng những ưu điểm quan trọng của bất kỳ hệ thống thông minh nào là tính linh hoạt, khả năng thích ứng

Các loại thiết bị không dây được phân biệt bởi thực tế là giao tiếp giữa các yếu tố cấu trúc được thực hiện bằng cách sử dụng tín hiệu vô tuyến, trong đó sử dụng thông tin liên lạc phù hợp.

Một lợi thế quan trọng của loại thiết bị này là dễ lắp đặt. Trong thời gian đó, không cần phải thay đổi thiết kế của cơ sở, để chi tiền cho vật liệu xây dựng, điều này làm cho việc lắp đặt trở thành một thủ tục dễ dàng và nhanh chóng.

Nhược điểm chính của hệ thống không dây là phương thức giao tiếp giữa các thành phần. Vì tín hiệu vô tuyến hạn chế đáng kể chức năng của chúng, ngoài ra, khá thường xuyên bạn sẽ phải thay pin, điều này gây bất tiện và là một khoản chi phí thường xuyên.

Một phân loại khác của hệ thống Nhà thông minh theo loại điều khiển - đây có thể là một tùy chọn tập trung hoặc phi tập trung.

Mặc dù tập trung kiểm soát là một trong những lợi thế quan trọng nhất của bất kỳ bộ thiết bị nào như vậy và trong hầu hết các trường hợp, nó thuộc về sự đa dạng đặc biệt này, các hệ thống phi tập trung cũng có quyền sống.

Lý do là phương pháp này giúp có thể san bằng các hậu quả của sự thất bại của bất kỳ thành phần riêng lẻ nào của một ngôi nhà thông minh.

Ngoài ra, việc sử dụng các hệ thống con với các đơn vị điều khiển khác nhau có thể cải thiện độ tin cậy của các chức năng chính.

Ví dụ, nếu chủ sở hữu của cơ sở muốn bảo vệ anh ta khỏi sự xâm nhập trái phép, thì sử dụng hai hệ thống phi tập trung là một giải pháp thiết thực hơn một hệ thống tập trung.

Nhiều người tin rằng quản lý tập trung tất cả các thiết bị gia đình là một lợi thế và tính năng quan trọng của một ngôi nhà thông minh. Nhưng tuyên bố như vậy không phải lúc nào cũng đúng, vì các hệ thống phi tập trung riêng lẻ có thể làm tăng tính an toàn, độ tin cậy và hiệu quả của việc sử dụng điều khiển thông minh. Ví dụ, có lợi khi làm cho các hệ thống an ninh tách biệt (như được chỉ ra trong ảnh), để xác định các tình huống khẩn cấp

Nhược điểm chính của việc sử dụng một số hệ thống nhà thông minh cùng một lúc là khó khăn trong việc thiết lập, điều chỉnh.

Điều này xảy ra vì số lượng thành phần tăng lên - mỗi hệ thống phi tập trung có một bộ xử lý riêng, thường gây ra sự nhầm lẫn khi chúng tương tác hoặc kiểm soát người dùng. Và cũng tính năng này dẫn đến sự gia tăng chi phí của một bộ thiết bị.

Do đó, các hệ thống phi tập trung được khuyến nghị chỉ được sử dụng trong các trường hợp riêng lẻ khi những lợi thế rõ ràng chiếm ưu thế so với các khía cạnh tiêu cực.

Một tính năng quan trọng là sự phân chia theo các loại giao thức, đó là:

• mở
• đóng cửa.

Danh mục đầu tiên bao gồm các hệ thống được kiểm soát bởi ngôn ngữ được sử dụng bởi các nhà sản xuất khác nhau.

Ưu điểm của loại thiết bị này là chức năng, tính sẵn có, tính linh hoạt, cung cấp một lựa chọn ấn tượng của các thành phần có thể được bao gồm trong thành phần. Nhưng thường thì trước tiên họ sẽ phải thích nghi để chia sẻ, tuy nhiên, không loại trừ những thất bại

Các hệ thống khép kín là những hệ thống được điều khiển bằng ngôn ngữ chỉ do một nhà sản xuất tạo ra và sử dụng, điều này cho phép chỉ bao gồm các thành phần được thiết kế và sản xuất bởi anh ta trong bộ.

Điều đó làm giảm chức năng, tính linh hoạt, nhưng cung cấp mức độ tương thích cao của các thiết bị, thiết bị.

Sơ đồ hệ thống quản lý thông minh

Bất kỳ bộ thiết bị nào cho một ngôi nhà thông minh đều tương tự như một nhà thiết kế, từ đó bạn có thể tạo ra bất cứ thứ gì bạn muốn.

Do đó, không có khả năng người dùng muốn thu thập bất kỳ loại nào ở nhà sẽ tìm thấy một kế hoạch phù hợp với điều kiện sống của mình. Ví dụ: tùy chọn tiêu chuẩn cho căn hộ 3 phòng hoặc cho một ngôi nhà có diện tích và số tầng nhất định.

Bất kỳ cơ sở nào cũng có những đặc điểm riêng và chủ sở hữu của chúng có sở thích, ngân sách riêng. Kết quả là, các cơ quan quản lý, thiết bị truyền động khác nhau được sử dụng.

Bạn sẽ phải tự mình vạch ra kế hoạch cần thiết hoặc với sự giúp đỡ của các chuyên gia. Các ngoại lệ có thể là phiên bản đơn giản nhất của một ngôi nhà thông minh hoặc các hệ thống phi tập trung, cũng không khác nhau về độ phức tạp.

Một ví dụ có thể là sơ đồ cài đặt bộ điều chỉnh độ sáng trong nguồn điện và làm việc với nó theo cặp cảm biến chuyển động, vì nó là tiêu chuẩn, do đó giống nhau trong mọi trường hợp.

Những người muốn tự mình lắp ráp một hệ thống thông minh nên biết rằng họ nên có những kỹ năng, kiến ​​thức nhất định và trong các lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, ảnh hiển thị giao diện đồ họa cho phép bạn quản lý, kiểm soát, nhận thông tin cần thiết. Và nó được tạo ra cho từng trường hợp riêng biệt, bằng phương pháp lập trình

Nhưng ngay cả trong trường hợp này và các trường hợp tương tự, nên liên hệ với các chuyên gia. Lý do là tất cả các hệ thống được cung cấp bởi điện và một số lỗi thô có thể dẫn đến hỏa hoạn, điện giật, sự cố của các yếu tố cấu trúc đắt tiền.

Khuyến nghị tự lắp ráp

Vì chi phí cho các hệ thống thông minh đắt đỏ và việc cài đặt chúng sẽ mang lại chi phí bổ sung và đáng kể (lên tới 50% chi phí cho một bộ thiết bị), việc tự cài đặt của chúng sẽ giúp tiết kiệm đáng kể.

Và công việc này cũng là một niềm vui, vì vậy, lắp ráp một ngôi nhà thông minh bằng tay của chính bạn, bắt đầu với việc tạo ra một dự án, có thể được coi là một sở thích.

Một trong những lời khuyên quan trọng nhất đối với những người muốn tự mình lắp ráp một hệ thống thông minh là bắt đầu công việc nên được bắt đầu bởi một dự án. Vì nó sẽ giúp xác định nhiều tính năng, sự tinh tế và do đó tránh được các lỗi

Nhưng nên hiểu rằng không phải mọi người dùng quan tâm đều có thể tự mình cài đặt một hệ thống như vậy - vì điều này bạn cần phải có cả một bộ kiến ​​thức và kỹ năng.

Bao gồm:

1. Khả năng làm việc với các thiết bị điện. Hơn nữa, trong lĩnh vực này, bạn cần có kiến ​​thức rộng, ví dụ, kiến ​​thức cơ bản như các kỹ năng kết nối đáng tin cậy của các yếu tố cấu trúc và cáp với nhau. Nó cũng sẽ đòi hỏi kỹ năng lắp ráp các bảng điện, hiểu các nguyên tắc điều khiển các thiết bị điện hiện đại và những thứ khác như thế. Kiến thức về các quy định an toàn cũng được yêu cầu.
2. Kỹ năng lập trình và cho các hệ điều hành khác nhau. Chúng là cần thiết, vì mỗi lần bạn cài đặt hệ thống thông minh, bạn sẽ phải tạo một giao diện đồ họa mà bạn có thể quản lý sau này.
3. Kiến thức về các nguyên tắc xây dựng hệ thống tự động hóa hiện đại. Đó là, ít nhất bạn phải hiểu các loại bộ điều khiển, đầu vào / đầu ra của chúng, hiểu những cảm biến và thiết bị nào khác được phép sử dụng với chúng, v.v.
4. Hiểu các thuật toán của hệ thống nói chung và tất cả các bộ phận riêng lẻ của nó.

Nếu tất cả các kiến ​​thức và kỹ năng được liệt kê là có sẵn, thì cần phải tiến hành các thủ tục chuẩn bị. Để bắt đầu, điều quan trọng là xác định các nhiệm vụ mà một bộ thiết bị nên giải quyết.

Một điểm quan trọng trong việc tự lắp ráp một ngôi nhà thông minh là nhu cầu lắp đặt chất lượng cao. Nếu bạn bỏ qua điều này, kết quả có thể là hoạt động không chính xác của toàn bộ thiết bị, giảm an toàn cháy nổ, v.v.

Sau đó, bạn cần tìm hiểu xem có thể thực hiện nó về mặt kỹ thuật hay không - liệu nó có chịu được lưới điện hay không, liệu các đặc tính của các thành phần có đủ hay không. Ngoài ra, nhà ở nên được kiểm tra để xác định các trang web cài đặt. Và bạn cũng cần phải hiểu liệu có đủ tiền để mua hay không.

Và sau đó, bạn có thể bắt đầu tạo một bản thảo hoạt động của hệ thống trong tương lai.

Nếu việc kiểm tra các cơ sở để xác định vị trí tối ưu để lắp đặt các bộ phận riêng lẻ cho bộ nhà thông minh vẫn có thể tự thực hiện, không có kỹ năng và kinh nghiệm trong các vấn đề đó, thì việc phát triển dự án chỉ nên được thực hiện với kiến ​​thức về vấn đề này.

Trong trường hợp thiếu kinh nghiệm và tự nghi ngờ, tốt hơn là liên hệ với các chuyên gia để được tư vấn trước hoặc sau khi làm thủ tục để thực hiện kiểm tra. Điều đó sẽ làm giảm khả năng sai sót và tổn thất tài chính tiếp theo, những rắc rối khác

Ngay cả khi có nhiều kỹ năng và kiến ​​thức thực tế, bạn nên bắt đầu làm quen với các hệ thống thông minh với các tùy chọn đơn giản nhất.

Đó là, bạn nên mua một bộ, bao gồm bộ điều khiển, bộ cảm biến và các thiết bị khác cho phép bạn giải quyết bất kỳ một vấn đề quan trọng nào.

Ví dụ, để kiểm soát sự xuất hiện của rò rỉ nước, để thực hiện giám sát video hoặc để điều chỉnh độ sáng của ánh sáng. Và sau đó xử lý triệt để tất cả các tính năng.

Cách tiếp cận được mô tả sẽ cho phép bạn có được kinh nghiệm thực tế, tìm các chuyên gia có trình độ có thể cung cấp hỗ trợ hiệu quả và, ngoài ra, tránh tổn thất tài chính đáng kể, ngay cả khi sự quan tâm đến hệ thống thông minh biến mất hoặc một cái gì đó không theo kế hoạch.

Nếu bạn quyết định tự xây dựng hệ thống, thì bạn cần bắt đầu với các tùy chọn đơn giản nhất. Điều này sẽ cho phép bạn có được kinh nghiệm, để hiểu liệu có mong muốn tham gia vào công việc như vậy hơn nữa hay không, trong khi chi phí sẽ là tối thiểu

Ngay cả đối với nỗ lực độc lập đầu tiên để lắp ráp một hệ thống thông minh, vẫn nên mua thiết bị được điều khiển bởi Beckhoff, Siemens, Aries và các hệ thống khác như thế. Vì chúng được lập trình tự do, dễ sử dụng và phù hợp với nhiều nhiệm vụ khác nhau.

Nếu, cùng với bất kỳ bộ điều khiển được liệt kê nào, bạn sử dụng một bộ phần mềm đặc biệt được thiết kế để điều khiển hệ thống từ máy tính được trang bị Windows, máy tính bảng, điện thoại thông minh với iOS, Android, bạn sẽ có thể dễ dàng thay đổi tập lệnh.

Và cũng nhanh chóng chuyển đổi giao diện, loại bỏ không cần thiết và thêm các yếu tố cấu trúc mới.

Hơn nữa, tất cả những điều trên có thể được thực hiện độc lập bởi mỗi người dùng, ngay cả với các kỹ năng lập trình cơ bản. Một ví dụ về phần mềm quản lý là Easy Home, có thể hoạt động với tất cả các hệ điều hành phổ biến được liệt kê ở trên.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video đầu tiên sẽ cung cấp cơ hội để đối phó với các khả năng của một ngôi nhà thông minh, cách thức và cách hoàn thành các hệ thống đơn giản như vậy và cách bạn có thể tự làm điều đó.

Video sau đây cũng được dành cho việc cài đặt các hệ thống thông minh bằng tay của chính bạn.

Tự động hóa thông minh hiện đại không chỉ có thể làm tăng sự thoải mái mà còn cải thiện mức sống của tất cả cư dân trong nhà. Nhưng để làm được điều này bạn cần hiểu nguyên tắc của ngôi nhà thông minh.

Nếu không, chủ sở hữu sẽ thấy không chỉ thất vọng, mà còn thiệt hại tài chính đáng kể. Vì bộ dụng cụ chức năng tốn rất nhiều tiền.

Vẫn còn câu hỏi về chủ đề của bài viết? Hoặc bạn có thể bổ sung tài liệu của chúng tôi bằng thông tin có giá trị về các nguyên tắc hoạt động của hệ thống Nhà thông minh? Hãy để lại ý kiến ​​của bạn, chia sẻ kinh nghiệm của bạn trong khối bên dưới.