Корзина пуста
Для создания «умного дома» существует множество технологий, разработанных различными фирмами. Некоторые из них ориентированы на «умный дом» третьего поколения, некоторые уже не поддерживают современных решений, однако ещё присутствуют на рынке и продвигаются в рекламе. Мы будем рассматривать технологии, получившие широкое распространение и считающиеся самыми перспективными на рынке.
Одной из современных тенденций является принцип «интеллект в каждом устройстве». Это означает, что любое устройство, включённое в систему «умного дома», является «интеллектуальным» и способным к «общению». Каждое устройство, подключённое к «умному дому», содержит внутри себя микропроцессор и специальный сетевой интерфейс. Каждый пульт управления, выключатель, кондиционер, жалюзи, осветительный прибор содержат в себе чип, обеспечивающий их «разумное поведение». Учитывая стремительное снижение стоимости современной микроэлектроники, эта идея не только не кажется абсурдной, но и получила широкое распространение на практике.
Микропроцессорами, поддерживающими связь со всеми другими элементами «умного дома», могут быть оснащены любые устройства. Например, микрочипы встраиваются в холодильники, стиральные машины и кофеварки. Если интерфейс стандартный, имеющий открытый протокол, то устройство становится органичной частью дома. Например, кофеварку можно включить с любой комнатной панели управления, с удаленного пульта отслеживать температуру напитка или через Интернет запрограммировать приготовление кофе к определенному часу. Такие возможности забавны и не получили пока общего признания. А вот умение стиральной машины включиться при переходе на пониженный тариф электроэнергии по сигналу от счетчика становится весьма актуальным. И, конечно же, светильник или кондиционер без чипа выглядят несколько архаично.
|
|
|
Объединение Кибор устройств в сеть |
Надо отметить, что на рынке все ещё остались устройства, не поддерживающие децентрализованный принцип работы. Они основаны на парадигме master-slave, «ведущий-ведомый». Это означает, что в доме имеется один интеллектуальный узел, контроллер, который и выполняет программу. Все остальные устройства лишены «интеллекта» и выполняют исключительно механическую работу. Такая система иногда оказывается дешевле, но очень скоро хозяин дома столкнется с проблемой невозможности добавления новых устройств или внесения в систему дополнительных функций.
Объединение устройств в единую сеть реализует интерфейс, который иногда выполняется в одном чипе с процессором, а иногда представляет собой отдельный элемент. От вида этого интерфейса зависит, какую именно среду передачи данных будут использовать устройства. Самая распространенная среда передачи - кабель типа «витая пара». Эта среда обладает высокой пропускной способностью, надежностью и помехозащищенностью. Кабель имеет незначительную толщину и легко укладывается в стандартные кабель - каналы.
Однако иногда возникает проблема: чистовая отделка закончена, а необходимо повесить ещё одну панель управления. Или же панель управления или датчик помещаются туда, где невозможна прокладка кабеля. В таком случае помогает радиоинтерфейс. Преимущество радиоинтерфейса - отсутствие проводов. Устройства обмениваются между собой сигналами высокочастотного диапазона, и им не нужны линии связи. Недостатки - малый радиус действия и низкая помехозащищенность. Радиосигнал значительно ослабляется железобетонными конструкциями, и если в деревянном доме радиоинтерфейс может охватывать несколько комнат, то в монолитном доме возможен исключительно внутри одного помещения. Кроме того, электромагнитное излучение не полезно для человека.
Еще один способ связи - так называемый powerline, по линии электропередач. В этом случае специальный высокочастотный сигнал управления закачивается прямо в электрическую сеть 220 В и распространяется по электрическим проводам. Самая частая область применения такого интерфейса - передача информации от счетчиков электроэнергии или управление освещением придомовой территории. Другие области применения подобной среды встречаются не часто, поскольку линии электропередач сильно забиты помехами и скорость передачи данных по ним крайне низка. Например, при считывании показаний счетчика на расстоянии 1 км, скорость передачи данных не превышает 100 бит в секунду, и при этом повторную передачу информации приходится производить по 2-3 раза.
Еще один часто применяемый тип интерфейса - инфракрасный. Его используют в дистанционных пультах управления, которые хозяин носит с собой. Он очень удобен своей мобильностью и тем, что зона действия ограничена конкретным помещением. Так, внося один и тот же пульт в разные помещения, хозяин может с его помощью управлять освещением конкретно в том помещении, где находится сам.
Для управления «умным домом» через Интернет, мобильный телефон или носимый компьютер в доме ставится специальный шлюз или группа шлюзов – специальных устройств преобразования сигнала. Первый шлюз преобразует сигнал в стандартный протокол TCP/IP в среде Ethernet. Это может быть любой Интернет - маршрутизатор, GSM-шлюз, Wi-Fi порт и любое аналогичное устройство. По протоколу TCP/IP второй шлюз получает информацию и преобразует её в сигнал, доступный системам «умного дома». Фактически «умным домом» можно управлять с любого устройства, сигнал которого можно преобразовать в IP.
В децентрализованных системах каждый датчик или пульт управления посылают в среду передачи данных информацию о своем состоянии. Датчик освещенности передает значение регистрируемой освещённости. Комнатная панель управления передает, какие именно кнопки на ней были нажаты, а какие нет. В соответствии с этим каждое исполнительное устройство выбирает из потока те данные, которые касаются именно его. и формирует на этой основе алгоритм работы. Так, контроллер светильника выбирает из информационного потока номер зонны освещения, показания датчиков присутствия и освещенности. Если условия совпадают с записанными в его памяти, он выдает команду на включение светильника, если не совпадают - светильник выключается.
Микропроцессор обеспечивает интеллектуальное поведение каждого устройства. Именно в его памяти и зашита программа поведения устройства. Он выбирает нужные данные, сравнивает их с поставленными условиями и выдает команду на включение устройства.
Децентрализованная сеть, в которой каждое устройство может передать информацию каждому, - основной стандарт при проектировании «умного дома» третьего поколения. Эта сеть легко программируется, перенастраивается и расширяется. Полностью сконфигурированная и настроенная сеть работает устойчиво и быстро.
