Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 524 Опубликовано
На данный момент доступно множество вариантов реализации системы «Умный дом» в своём жилище. Существует достаточное количество подходов к её созданию – от дорогих и сложных, для внедрения которых требуется обращение к специалистам, до наборов готовых решений, доступных для настройки каждому. Помимо этого при желании можно найти пошаговые руководства, позволяющие спроектировать такую систему самому практически с нуля на базе отдельных элементов. Рассмотрим варианты внедрения уже существующих проектов «Умный дом» и способы настройки своими руками.
Что такое «Умный дом»
Современные технологии позволяют передать выполнение рутинных действий технике, что делает жизнь намного удобнее. Все чаще люди оборудуют свое жилище полезной системой «Умный дом», помогающей автоматически создавать комфортные температурные условия, следить за освещением, настроить выполнение различных команд в нужное время и управлять техникой на расстоянии. Наличие такой системы может повысить безопасность, так как она способна просигнализировать о возникновении аварийной ситуации и даже выполнить какие-либо действия по её устранению.
Что входит в состав «Умного дома»
В состав комплекса входит набор самых разных устройств, каждое из которых несёт свою функцию. Их можно разбить на группы в зависимости от назначения.
- Устройства, с помощью которых система получает команды.
Сюда входят мобильные телефоны с установленными приложениями, колонки, принимающие команды, сенсорные панели, персональные компьютеры, с помощью которых также может осуществляться управление.
- Устройства, обеспечивающие работу системы.
В эту группу можно включить блоки питания, контроллеры, выполняющие вычисления, датчики, отслеживающие выполнение команд, мультирумы, распространяющие настройки и команды по удалённым друг от друга зонам, и прочие устройства, отвечающие за слаженную работу комплекса.
- Устройства, выполняющие команды.
Сюда относится разнообразная «умная» техника, получающая команды согласно программе и выполняющая их. Розетки, способные включать и отключать устройства, светильники, кофеварки и т.д.
Работа всех этих устройств настраивается пользователем в зависимости от его потребностей. Выполняемый набор функций может быть очень широк: управление освещением, температурой, электроэнергией, системами мультимедиа и прочими.
Особенности реализации «Умного дома»: схемы
Рассмотрим работу системы на следующем примере.
Оборудование «Умного дома», на которое стоит обратить внимание
Приведём примеры некоторых «умных» устройств, которые могут быть успешно интегрированы в систему умного дома.
Светильник HIPER IoT DL221
Особенностями являются возможность регулировки яркости, настройки таймеров и сохранения комфортных режимов эксплуатации для разных пользователей.Оснащён качественными светодиодами, сенсорным управлением. Может регулироваться угол наклона.Камера HIPER IoT Cam F1 поддерживает облачные технологии, способна работать 8 суток в режиме записи, также в камере реализованы ночной и охранный режимы. Может крепиться к потолку или стене.
Умная сирена c метеостанцией HIPER IoT A1
Датчик позволяет контролировать микроклимат в помещении, может осуществляться управление кондиционером. Может использоваться для оповещения как сирена. Сохраняется история случаев срабатывания.
Умная розетка HIPER IoT P01
Поддерживает облачные технологии, может использоваться для удаленного включения и выключения приборов, поддерживает голосовых помощников – Алису и Google Home. Возможна настройка работы по расписанию. В случае отключения электроэнергии все настройки сохраняются.
Умный сетевой фильтр HIPER IoT PS44
Поддерживает голосовых помощников – Алису и Google Home. Оснащён евророзетками (4 шт) и USB-портами (также 4 шт). Розетки можно включать отдельно друг от друга по расписанию. Предусмотрена защита от короткого замыкания.Фильтр изготовлен из качественного негорючего пластика. При отключении электроэнергии настройки не сбрасываются.
Готовые решения и сборка своими руками
Как сделать «Умный дом» самостоятельно? На данный момент существует большой выбор вариантов построения системы – различные крупные компании выпускают новинки и предлагают свои решения и устройства. Рассмотрим несколько вариантов воплощения этой концепции.
Google Home
Компания Google много лет занимается разработками идеи умного дома и имеет семейство продуктов, на основе которых строится система управления.
Колонка Google Home
Выполняемый колонкой набор функций очень широк: с её помощью можно составить план на день, послушать новости, воспользоваться поисковой системой или поиграть в игры. Она осуществляет управление музыкой, радио, будильниками, таймерами и напоминаниями, позволяет передавать сообщения на все устройства сети. Но русифицировать её придётся самостоятельно, инструкцию можно найти в интернете. Google Home также поддерживает IFTTT, позволяющий связать в систему различные устройства.
Устройство Home Hub
Центр управления, представляющий собой колонку для общения с голосовым помощником Assistant, дополненную экраном. Устройство не оснащено камерой в целях повышения чувства комфорта и безопасности пользователей. Имеется ночной режим – устройство может передавать команды, понижающие яркость света, температуру в доме и закрывающие замки. Есть возможность управлять функциями удалённо через приложение Google Home.
Умный дом на базе ZigBee
Самостоятельно наладку системы «Умного дома» можно сделать и при помощи ZigBee. Это стандарт беспроводной связи, с помощью которого взаимодействуют все приборы в доме или квартире. ZigBee выпускается множество устройств: умные розетки, лампочки, диммеры, датчики движения, разнообразные контрольные сенсоры. Лидером среди компаний-производителей устройств, поддерживающих стандарт ZigBee является китайская компания Xiaomi.
Работа системы ZigBee осуществляется при помощи устройств следующего типа:
- Координаторы, управляющие действиями системы и обеспечивающие безопасность процессов.
- Маршрутизаторы, работающие постоянно и отвечающие за работу устройств в спящем режиме. Также они отвечают за восстановление в случае неисправностей. Соединяются с координатором, маршрутизаторами, а также периферийными устройствами и оборудованием для передачи информации.
- Конечные устройства, отвечающие за отправку и получение данных. Соединяются с координатором и маршрутизаторами, а также связаны с сенсорами и механизмами, отвечающими за выполнение команд.
Популярные датчики для Arduino
Arduino – плата с программируемым микроконтроллером, с помощью которой можно легко создавать средства автоматизации или робототехники. Рассмотрим наиболее популярные датчики, подключаемые к ней.
- Датчик препятствия
Состоит из фотодиода и светодиода, излучающих и принимающих сигналы в инфракрасном спектре.
- Датчик расстояния
Датчик HC SR04 состоит из приемника и излучателя ультразувуковых волн.
- Датчики атмосферного давления
Распространённые датчики BMP180, BMP280, BME280 могут быть использованы в электронных барометрах.
- Датчик движения
Самым распространенным является модуль HC SR501, особенность которого – способность регулировать скорость срабатывания и время задержки ответного сигнала.
- Датчик освещенности.
Популярен за счёт простоты и надёжности.
- Датчик протечки
Модуль состоит из датчика и компаратора.На плате компаратора имеется резистор, регулирующий чувствительность датчика.
- Датчик влажности
Состоит из электродов и компаратора. Может быть использован для определения влажности почвы в системах автополива.
Особенности монтажа, подключения и настройки системы
Для осуществления связи между элементами системы существует два основных варианта: с помощью прокладки кабелей или беспроводным способом. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки.
Для монтажа системы, требующей соединения элементов проводами, нужно больше времени, к тому же реализация такого способа подключения может повлечь существенные финансовые затраты, если окажется, что для этого необходимо изменить планировку дома. Но в то же время преимуществом является быстрота выполнения команд, надежность и безопасность – такая система намного лучше защищена от злоумышленников.
По сравнению с первым вариантом беспроводное соединение – это бюджетный и простой в исполнении способ связи между элементами комплекса «умный дом». Он не потребует составления сложных чертежей или глобальных изменений в планировке. Минусом системы может стать её потенциальная уязвимость.
После подключения системы можно настроить работу её компонентов в приложении в соответствии со своими потребностями – отдавать голосовые команды (например, Яндекс предлагает систему «Умный дом», где управление может осуществляться передачей голосовых команд через виртуального помощника – Алису), управлять системой из приложения или настроить автоматические сценарии работы.
Облачные системы для управления устройствами
С помощью применения облачных технологий возможно осуществление удаленного доступа к системе.
При применении облачных вычислений в системах умного дома возможны два варианта. В первом варианте функция управления устройствами осуществляется облаком (и все вычисления происходят там же), благодаря этому не требуется установка контроллера, а управление может происходить откуда угодно, если есть доступ к сети.Второй случай отличается тем, что контроллер расположен в доме, а через облако осуществляется только управление.Так или иначе, облачные системы снижают требования к характеристикам контроллера, что снижает стоимость системы в целом и делает её доступнее.
Пример реализации метеостанции
Для получения комплексной информации о погоде и формирования команд на основе этих данных в систему «Умный дом» часто включаются метеостанции. Метеостанция представляет из себя систему датчиков и модуль для обработки получаемой с них информации.Метеостанция может быть выполнена как контроллер, к которому можно подключить различные датчики, может представлять собой набор сенсоров или поставляться в виде готового устройства. В своей конструкции они могут иметь флюгер или иметь корпус без подвижных элементов.Профессиональные метеостанции, как правило, оснащаются большим количеством датчиков, способных определять, помимо температуры, влажности и атмосферного давления множество других параметров, таких как:расположение солнца; степень освещенности; скорость и направление ветра.
Автоматизация откатных ворот
Для автоматизации откатных ворот также существуют различные способы, перечислим некоторые из них.
- С использованием брелка-передатчика и контроллера Sonoff dc
Преимущества способа в простоте установки и надёжности.
Потребуются пульт управления, брелок и контроллер Sonoff dc.
- С использованием Raspberry Pi в качестве контроллера
В качестве контроллера может быть использована любая Raspberry Pi.
- С использованием модуля ввода-вывода «НЕВОТОН»
Управление в этом случае может осуществляться дистанционно с использованием мобильного устройства с помощью модуля NEVOTON IOM-5.4.1-WF и контроллера системы «Умного дома».
Заключение
Существует множество различных по сложности и стоимости систем управления домом. Можно долго составлять описания их преимуществ и недостатков, отличий и сходств, но все эти системы объединяет то, что они направлены на облегчение жизни, повышение безопасности и удобства. Эти системы способны автоматизировать часть повседневных действий, предупредить об аварийных ситуациях и неполадках, обеспечить безопасность ребёнка, если он остаётся ненадолго один. У этих систем много преимуществ, а выбрать подходящую можно, исходя из своих потребностей и воспользовавшись советами и описаниями их особенностей.
Общая схема подключения системы Умный дом
В данной статье мы рассказываем о том, как и какими проводами мы подключаем устройства к нашей системе Умный дом. Обладая этой информацией, Вы сможете самостоятельно, без помощи специалистов, внести корректировки в Ваш электропроект, чтобы в дальнейшем иметь возможность подключить нашу систему автоматизации.
Схема подключения умного дома отличается от классической схемы тем, что устройства здесь подключаются по типу «звезда». Важным моментом является обязательная маркировка каждого провода на обоих концах. Это необходимо для того, чтобы в дальнейшем не иметь проблем с подключением и не перепутать провода от управляемых устройств.
Общая схема подключения
На рисунке показана методика подключения устройств к умному дому по типу «звезда», где каждое устройство соединяется непосредственно с щитом автоматики.
Подключение системы освещения
Каждый выключатель своим индивидуальным кабелем (проводом) подключается непосредственно к щиту автоматики. Соединение от точки до точки по типу «звезда». Таким же образом подключается и каждый светильник – свой индивидуальный кабель (провод) к щиту автоматики.
Подключение электрических розеток
Каждая группа электрических розеток, которую мы собираемся автоматизировать, подключается индивидуальным кабелем (проводом) к щиту автоматики.
Подключение отопления
В системе умного отопления отдельным кабелем подключается датчик температуры и непосредственно исполнительный механизм (тёплый пол, котёл, сервопривод батареи).
Система управления кондиционерами
Каждый кондиционер подключается к щиту автоматики индивидуальным кабелем (проводом, линией). Соединение от точки до точки по типу «звезда».
Система защиты от протечки воды
Система защиты от протечки воды состоит из шарового крана с электроприводом и датчиков протечки воды.
Здесь отдельным кабелем (проводом) к щиту автоматики подключается шаровый кран с электроприводом и, отдельно, каждый датчик протечки подключается собственным проводом к умному контроллеру.
Датчики движения, освещённости, пожара
Датчики выполняют задачу формирования сигнала (движение, пожар), а контроллер умного дома принимает и обрабатывает (включает свет, запускает сценарий) полученный сигнал. Каждый датчик подключается к щиту автоматики отдельным индивидуальным кабелем / проводом.
После того, как все провода проложены и сведены к месту расположения щита автоматики, Вы можете приступить к подключению системы «умный дом» к управляемым устройствам, используя вашу маркировку на проводах и типовой проект, который идет в составе каждого комплекта.
Просмотров: 391 | Рейтинг: 5.0/1
Интересные материалы по теме:
Система «умный дом» представляет собой интегрированное устройство управления всеми сетями инженерии. Благодаря современным технологиям, при помощи которых создаются инженерные системы, можно объединить их при помощи единого центра управления. Если вы не знаете, как сделать «умный дом» своими руками и настроить его работу максимально эффективным образом, можно ознакомиться с подробным описанием особенностей функционирования системы с помощью выложенных в интернете инструкций и видео.
Преимущества использования беспроводных технологий для системы «умный дом»
К основным преимуществам использования системы «умный дом» можно отнести следующие:
- небольшое время установки и отладки схемы — при создании системы не нужно прокладывать провода, за счет этого снижается стоимость расходных материалов и работы
- минимальные повреждения отделки квартиры — использование беспроводных технологий позволяет практически полностью исключить монтажно-строительные работы
- «умный дом» работает при установке датчиков в любых точках — данная особенность позволяет получать наиболее точные показатели состояния каждого объекта
- гибкость конфигурации сети — благодаря отсутствию проводов нет привязки объектов интерьера и рабочих групп к определенному месту
- простота увеличения системы — монтаж новых сенсорных датчиков не влечет за собой глобальных изменений в интерьере
- мобильность системы — систему «умный дом» можно легко демонтировать и перенести на другой объект, например, в случае переезда
- высокая скорость работы и защита данных — современные беспроводные технологии имеют более защищенные протоколы, а скорость их работы очень высокая
Это лишь основные достоинства системы «умный дом», к которым можно также отнести удобство использования, высокий имиджевый уровень, возможность следить за происходящим даже в момент отсутствия (при помощи видео, снятого камерами).
По какой схеме работает система «умный дом»
Структура «умного дома» достаточно проста, но при этом она позволяет охватить максимальное количество необходимых объектов (используются датчики и камеры для съемки видео). Чтобы эффективно обустроить «умный дом», схема должна выглядеть таким образом:
- управление светом и электронагрузками
- климатический контроль (отопительная и вентиляционная система, система кондиционирования)
- безопасность (система наблюдения при помощи видео, снятого на камеры, техническая и пожарная безопасность, охранная сигнализация)
- электроприводы (управление воротами, жалюзи, прочим автоматическим оборудованием)
- система развлечений (видео, аудио)
- погода и полив растений
Наиболее востребованным у потребителей является блок управления светом и электрическими нагрузками. Данная функция позволяет не только отключать освещение во всех помещениях одновременно, но и приводить уровень освещенности к необходимому значению (минимум, средний, максимум).
Контроль над климатической обстановкой в жилье позволяет получить необходимую температуру, единожды настроив систему. В дальнейшем «умный дом» самостоятельно будет регулировать работу подсистем инженерии для создания благоприятного микроклимата.
Охранная сигнализация предполагает защиту от проникновения на придомовую территорию, а также непосредственно в сам дом через окна и двери. Чтобы данная система функционировала более отлаженно, по всему периметру устанавливают камеры, которые круглосуточно осуществляют запись видео. Система развлечений предполагает просмотр видео в оборудованных комнатах, а также прослушивание любимых аудио во всех помещениях жилья.
Для чего стоит установить метеостанцию
Для контроля над погодой и поливом растений, необходимо установить метеостанцию локального характера, которая будет информировать жильцов о таких показателях:
- температурные изменения
- уровень влажности
- сила и направление ветра
- осадки
Если уровень выпавших осадков ниже нормативного значения, «умный дом» сможет включить систему полива.
Как правильно создать «умный дом» своими руками
Что можно получить, если знать, как сделать «умный дом» своими руками:
- сбалансированное функционирование всех интегрированных устройств
- детальное протоколирование всего происходящего
- мониторинг работы каждого устройства отдельно, а также системы в целом
- сокращение времени реагирования системы на изменения, а также подробный анализ происходящего
- предотвращение аварийных ситуаций, а также работы по ликвидации последствий
- надежная обратная связь «умного дома» с жильцами
- простота управления
Для установки системы «умный дом» можно приобрести ее уже в готовом виде или ознакомиться с инструкциями, расположенными в интернете (видео, текстовые), в которых расписано, как сделать «умный дом» своими руками.
Как выполняется работа по установке
Что необходимо сделать для создания системы «умный дом» своими руками:
- оборудовать сервер
- настроить веб-сервер
- организовать компьютерное видеонаблюдение для повышения уровня безопасности
- подключить охранные аналоговые веб-камеры и систему сигнализации
- настроить интернет-соединение
- смонтировать сеть при помощи подключенных датчиков и прочих исполнительных устройств
- подключить температурные датчики и систему освещения
- создать управление отопительной системой
- подключить все инженерные сети к единой системе «умный дом»
Прежде чем приступить к созданию «умного дома», необходимо выбрать центральный блок управления (желательно компьютер). Данное устройство поможет обеспечить универсальность и простоту использования системы. При помощи компьютера можно выполнять большое количество разноплановых задач в пределах одной системы, а также мелких подсистем. Благодаря развитости современного оборудования, а также оснащения его наиболее распространенными протоколами, интеграция подсистем в единую систему «умный дом» становится очень простой.
После того как вы определились с устройством управления, необходимо подключить к нему камеры, обеспечивающие запись видео для повышения безопасности жильцов. После таких процедур подключиться к видеонаблюдению можно при помощи удаленного рабочего стола, даже не находясь дома. Помимо камер, необходимо подключить сигнализацию и специальные датчики.
Также к серверу можно подключить 1-wire датчики, при помощи которых можно автоматизировать включение и отключение придомового освещения в зависимости от климатических особенностей; полученную информацию можно использовать для контроля температурного режима внутри квартиры или дома.
Умный дом: оборудование для квартиры — обзор
Современные системы автоматики массово проникают в быт человека, обеспечивая ему уют и комфорт проживания. Однако стоимость внедрения этих устройств доступна не всем людям, а имеющиеся недостатки умело замалчиваются маркетологами.
Попробую высказать свое личное мнение электрика, что представляет сейчас умный дом: оборудование для квартиры для среднестатистического хозяина, какую пользу владелец может получить от его внедрения и с какими трудноразрешимыми вопросами придется столкнуться.
Содержание статьи
Что такое умный дом и умная квартира: основные отличия двух систем
4 основные задачи, заложенные в новую интеллектуальную технологию, можно свести к следующим вопросам:
- повышение безопасности проживания человека;
- обеспечение комфортных условий и жизненных удобств;
- выбор оптимального режима расходования материальных средств, снижающих финансовые затраты на оплату воды, газа, электрической энергии, теплоносителей;
- помощь в обучении детей и контроле над их поведением, уходе за пожилыми родственниками.
Эти возможности имеют однотипные технические решения, но ограничиваются набором функций внутри квартиры.
Общие принципы работы автоматики для новичков
Бытовая система автоматики получила термин «Умная» в результате маркетингового хода производителей. Он так и прижился за этим оборудованием.
Автоматизированные системы управления уже много десятилетий работают в энергетике и на производстве.

Например, мощные электрические подстанции с высоковольтным оборудованием в автономном режиме питают целые города и даже районы, а робототехника на промышленных предприятиях самостоятельно плавит металлы, выпускает готовую продукцию.
Сейчас все эти технологии за счет применения доступных микропроцессорных устройств успешно перешагнули в наш быт.
Индивидуальная система автоматических устройств позволяет:
- обеспечить единую систему допуска в жилище, удобную для всех членов семьи;
- осуществлять охрану имущества от несанкционированного проникновения злоумышленников или случайного возгорания, затопления;
- вести ненавязчивое видеонаблюдение за посетителями;
- управлять работой систем поддержания оптимального микроклимата в помещениях;
- по запланированному расписанию готовить пищу;
- регулировать освещение;
- выполнять другие специальные задачи.
В основу проекта интеллектуального дома заложены алгоритмы взаимодействия общих связей всех контролируемых процессов, но с обязательной возможностью обеспечения изменения их настроек владельцем с учетом собственных интересов.
Благодаря широкому ассортименту принципов, заложенных в оборудование, хозяин может:
- выбирать различные режимы экономии электроэнергии, газа, воды;
- управлять всеми технологическими процессами непосредственно в доме или дистанционно из любого места планеты посредством связи через интернет.
Чем отличается умная квартира от умного дома
Первоначально оборудование умного дома создавалось для автономного обслуживания отдельно стоящего жилого здания на выделенной территории.
Поэтому оно включает как внутренние помещения, так и придомовую территорию с системой охраны и видеонаблюдения, наружным освещением, автоматикой управления въездными воротами, другой техникой.
Здесь используется свое индивидуальное отопление, водоснабжение, газ, канализация. Может быть установлена отдельная электростанция с генератором, работающим от дизельного или бензинового двигателя, энергии ветра или солнца.
Возможна система аварийного перехода на собственное резервное питание при пропадании электроснабжения от государственной сети.
Квартира же уже построена внутри много этажного здания с одинаковой для всех жильцов инфраструктурой жизнеобеспечения. Здесь общая система контроля доступа посетителей через домофон, разводки телефонных линий, интернет кабеля.

Территориально и функционально объем задач, решаемых в интеллектуальной квартире меньше, чем у отдельно стоящего дома, хотя они используют те же принципы построения.
Состав оборудования и возможные проблемы: как их решать
Почему-то у части людей складывается ошибочное мнение о системе автоматики умного дома, как наборе каких-то электронных и цифровых приборов, которые достаточно купить и они станут сами работать. Это не так.
Потребуется составить грамотный план помещений, учесть в нем установку силовых приводов и цепей электропитания, выполнить монтажные работы.
Как составить проект умной квартиры: научный подход
Чтобы обеспечить комфортные условия для себя, вам потребуется определиться с задачами и составить проект, который учтет все оборудование, например:
- безопасность доступа посетителей через двери, исключить несанкционированные проникновения сквозь окна;
- точки организации видеонаблюдения;
- конфигурацию системы поддержания микроклимата;
- варианты освещения;
- автоматику защиты от протечек воды и прочие необходимые функции.
Под все эти задачи монтируется индивидуальное оборудование. Например, под умные шторы необходимо:
- вначале повесить карниз;
- предусмотреть, смонтировать и наладить под него привод;
- подвести электрический кабель.
Только после этого можно установить блок управления, настраивать его работу по местной программе и дистанционно.
Аналогично, для оперативного перекрытия воды при аварийном прорыве трубы срабатывания обычного датчика протечки недостаточно. Даже если он автоматически отправит вам смс, то быстро устранить проблему руками не всегда получится.
Поэтому на вводе системы водоснабжения должен быть дополнительно смонтирован электрический привод, способный перекрыть подачу воды по дистанционной команде.

Проект умной квартиры проще всего составить на бумаге. Для этого можно воспользоваться сведениями из технического паспорта.
Также удобно взять лист бумаги, рулетку, измерять все размеры и создать по ним рабочий эскиз.
Вариант изготовления плана квартиры с помощью доступной компьютерной программы Визио я записал отдельным видеороликом.
Надеюсь, что он поможет вам создать один раз документ, которым потом можно будет пользоваться многократно для решения любых бытовых вопросов от планирования маршрутов электропроводки и других магистралей, до расстановки мебели, оформления мест освещения, создания интерьера.
Как выполнить электромонтажные работы в жилых помещениях: практические советы
При создании оборудования интеллектуальной квартиры очень важно правильно смонтировать электрическую проводку. От ее надежности полностью будет зависеть безопасность людей.
В квартирном щитке потребуется подключать огромное количество проводов и кабелей. Минимальное их количество, показанное на фото ниже, способно решить только самые необходимые задачи.

На деле же придется иметь дело с целыми связками из них, которые придется прокладывать определенным образом. В качестве примера привожу вариант размещения электропроводки по стенам.
Хотя еще можно сделать маршруты для нее по полу, потолку и комбинированно. Поперечное сечение жил провода и кабеля должно выдерживать подключенную нагрузку по току и мощности.
Эти и некоторые другие специфические вопросы электроснабжения квартиры я изложил отдельной статьей про электромонтажные работы.
Внутри электрического щитка необходимо правильно подобрать защиты:
Сейчас популярность набирают устройства защиты от дугового замыкания. Однако, если рассматривать их модули, то вместо УЗИС или УЗМ-50 я рекомендую продукцию от AFDD. Мое мнение читайте в статье по приведенной ссылке.
Только изготовив первоначальный проект умной квартиры, установив по нему силовое оборудование и выполнив электромонтажные работы в полном объеме, можно заниматься вопросами автоматизации и удаленного управления.
Как работает оборудование умной квартиры: обзор устройств
Маршрутизатор: что это такое
Система умного дома функционирует за счет общего для всех приборов устройства связи, обеспечивающего обмен информацией между подключенными абонентами.
Его принято называть роутер, хотя Router — это термин английского языка, который стали писать так же: «роутер». Он переводится на русский, как маршрутизатор.
Его можно представить устройством, создающим маршруты для обмена информацией по беспроводным каналам связи между различными устройствами.

Маршрутизатор необходим системе умного дома потому, что в ней используется много оборудования, управляемого по внутренней сети Wi-Fi. Ее создает, организует и контролирует Router.
Он подключается к сети интернет по телефонному кабелю или оптоволокну и организует два вида информационной сети в квартире:
- проводной Ethernet, которую, например, подключают к компьютерам;
- беспроводной вай фай для поддержки управления мобильных устройств и умных приборов по радиоканалу.
Важно учесть, что основной рабочий режим маршрутизатора через телефонный кабель или оптоволокно в аварийных ситуациях со средствами связи или при повреждениях электроснабжения может быть нарушен.
Для поддержания работоспособности систем безопасности квартиры необходимо предусматривать у роутера возможность передавать информацию владельцу удаленно по сети беспроводного интернет за счет дополнительного питания от встроенных батареек и организации связи через подключенную сим-карту.
Маршрутизатор встраивается в центр умного дома для координации работ всех его устройств в управляемой экосистеме.

Датчики системы
Так называют приборы, реагирующие на изменение какого-либо физического параметра обычно с преобразованием энергии в электрическую величину. При использовании элементов электроники их называют электронными датчиками.
Такие устройства подлежат стандартизации и относятся к средствам измерений. Они широко используются в системе умного дома для контроля определенных параметров безопасности и обеспечения многих технологических процессов.
Датчик движения, например, устанавливается на входе в помещение, обычно над дверью, и реагирует на перемещения человека, домашних животных, любых объектов.

Датчик дыма монтируется вверху (в области потолка) с целью фиксации момента начала возгорания для предупреждения хозяина и параллельного оповещения, экстренного вызова специалистов МЧС.

Его своевременное срабатывание должно спасти не только имущество, но и жизни жильцов.
Датчик качества воздуха постоянно сканирует чистоту воздушного пространства, определяя количество примесей в нем, температуру, процент влажности.

При отклонении этих параметров от нормы принимаются соответствующие меры к экосистеме по восстановлению благоприятной для здоровья атмосферы.
Датчик протечки воды устанавливается в тех проблемных местах, где возможен прорыв водопровода или системы водяного отопления с возникновением аварийной ситуации.

Попавшая на его контакты вода замыкает электрическую цепь, датчик срабатывает и отправляет сигнал в центр умного дома. От него дистанционно происходит оповещение хозяина и подача команды на аварийный привод отключения ввода водоснабжения.
Датчик открытия двери состоит из двух отдельных частей, связанных только собственным магнитным полем:
- первая половинка крепится на открывающейся створке дверного полотна;
- вторая часть — на неподвижной стойке или косяке.

Геркон, размещенный на стационарной части, переключает свои контакты при открытии двери, а от него передается сигнал к центру управления по Wi-Fi.
Этого типа датчик также ставится на окно для контроля доступа через него.
Браслет фитнесс трекер надевают на руку спортсмена, выполняющего физические упражнения. Он контролирует жизненно важные параметры человека: артериальное давление, качество пульса, оценивающие состояние организма.

По этим показателям даются рекомендации по соблюдению тренировочного режима, созданию нагрузок.
Также браслет фитнесс трекер можно надеть на руку человеку с ослабленным здоровьем, что позволит удаленно контролировать его состояние.
Умная розетка с одной стороны имеет обыкновенную вилку, а с противоположной — контактные гнезда для подключения бытового прибора.

Ее внутренний механизм способен контролировать работающий прибор и управлять им по командам от интеллектуального центра.
Умный выключатель света позволяет с места или дистанционно посредством пульта брелка управлять освещением.

Со смартфона через интернет и местную вай фай сеть можно имитировать присутствие человека в квартире световыми манипуляциями, отключать и включать светильники.

Wi-Fi камера предназначена для ведения видео наблюдения за назначенным пространством жилого помещения в квартире. Сейчас существует большое разнообразие подобных конструкций.

Среди них большой популярностью пользуются устройства, ведущие скрытое видеонаблюдение. Их встраивают в обычные бытовые приборы, например, электронные часы.

Такие «шпионские штучки» позволяют повысить безопасность в местах, привлекательных для злоумышленников, которые при проникновении на закрытую для них территорию в первую очередь будут выводить из строя штатные средства охраны.
Все датчики системы умной квартиры могут обмениваться информацией своего состояния по местной сети вай фай с интеллектуальным центром, а от него происходит связь и управление с владельцем через интернет.
По сети интернет хозяин квартиры постоянно контролирует состояние своего жилища и сохранность имущества внутри него.
На какие технические стороны охраны необходимо уделить внимание в первую очередь
Заботясь о собственной безопасности и сохранности личного имущества нельзя забывать о том, что злоумышленники тоже не дремлют. Они постоянно совершенствуют свои знания и практические навыки.
Их вандальные действия необходимо предусмотреть и пресечь. Для этого стоит хорошо представлять, что они способны на любые пакости, а перед взломом жилища примут меры к осуществлению своих черных замыслов.
Представим худшую ситуацию, когда преступники, зная о постановке квартиры на наблюдение в департаменте охраны, постараются:
- вывести из строя оперативный пульт службы, на который поступают все сообщения от оконечных устройств или повредят GSM, оптику, Ethernet к нему. Тем самым все абоненты, заключившие договор с агентством, окажутся бесконтрольны;
- организовать серию ложных вызовов машин охраны к дальним абонентам и в пути устроить их повреждение, например, прокол шин разбросанными колючками;
- устроить аварию на линии электроснабжения и надолго оставить здание без электричества;
- запустить сильный электромагнитный импульс на вводе жилища и выжечь им всю электронную начинку умного дома.
Какие меры следует принять владельцу квартиры, чтобы помочь в дальнейшем следствию раскрыть подобное преступление и вернуть свое имущество:
- от последствий аварийного отключения электропитания может спасти наличие резервных батареек, которые способны обеспечить передачу информации между всеми абонентами;
- последствия воздействия электромагнитного импульса уменьшит правильно подобранный ограничитель напряжения, УЗИП;
- небольшая серия скрытых «шпионских штучек» позволит зафиксировать грабителей во время их черной акции и отыскать их следователям.
Приведенный пример не является универсальным рецептом на все случаи жизни. Он просто показывает, что владельцу квартиры умного дома не стоит полностью полагаться на заверения производителей и охранных служб, а важно принимать свои дополнительные меры страховки.
При этом придется их периодически проверять. Например:
- батарейки, установленные в качестве резервного питания, со временем могут разрядиться;
- на сим карте модема роутера беспроводного интернет когда-то закончатся деньги. С этого момента связь будет потеряна.
Общее представление об удобствах, которые может предоставить умный дом — оборудование для квартиры, хорошо показано в видеоролике Crazy Maks TV. Рекомендую посмотреть его внимательно.
Напоминаю, что сейчас у вас самое благоприятное время прокомментировать материал этой статьи и задать свой вопрос, который мы обязательно обсудим.
составляющие элементы и настройка системы
Просмотров: 206
Появлению автоматизированной системы послужила идея создания комплекса, с помощью которого можно было бы управлять коммуникациями в здании любого типа.
«Умный дом» на основе KNX – современная разработка, занимающая почетное место среди профессиональных систем автоматизации объектов.
Особенности комплекса
Для функционирования KNX «Умный дом» используют такие каналы:
- бытовые электролинии;
- изолированные проводники, скрученные между собой – «витая пара»;
- радиоволны;
- технологию передачи данных Ethernet.
Все компоненты, подключенные к общей сети, передают и получают нужную информацию через одну шину.
При успешной передаче данных механизм ее принимает и отправляет подтверждение.

Структурная схема умного дома на основе KNX
В том случае, когда данные не поступили, компонент повторяет отправку два раза. Для начала работы оборудование KNX «Умный дом» должно быть подключено к электрической сети, каждый отдел соединен друг с другом и запрограммирован.
Вся система автоматизации KNX делится на два типа – актуаторы и сенсоры. Сенсорами (передатчиками) выступают пульты управления, датчики, выключатели и т. д. Актуаторы (исполнители) выполняют функции коммутаторов – устройства, используемые для монтажа.
Децентрализованная система имеет важное преимущество – если один из элементов выходит из строя, комплекс продолжает свою работу. Надежность и качество оборудования имеют подтверждение тестами и сертификатами ассоциации KNX.
История KNX
KNX «Умный дом» имеет свою историю. Все началось с шины European Installation Bus (EIB).
Она появилась в 90-х годах и послужила базой для разработки стандарта. Общие направления, используемые в современном «Умном доме» на основе технологии KNX, сформировались уже тогда. Со временем EIB стала лидером в данной области, при том, что у нее всегда были важные конкуренты.
В южной Европе была популярна шина Batibus, а стандарт European Home System (EHS) предпочитали производители техники для дома.
Организации, которые продвигали эти три разработки на рынке, приняли решение об объединении усилий. Результатом стала ассоциация KNX, появившаяся в 1999 году.
Система KNX «Умный дом» была представлена миру в 2002 году. Большая часть ее разработок была позаимствована у EIB.

Шина European Installation Bus (EIB)
Остальные стандарты поделились своими механизмами настроек и способами передачи данных. Через год разработка была оформлена как европейский стандарт, через три года получила звание международного.
Комплекс отличается конкретными преимуществами. Специалисты отмечают высокую надежность – основные части разработки соединяются в общее целое специальными кабелями.
Предусмотрен механизм оповещения о полученном пакете. В случае срыва команды механизм повторяет ее еще несколько раз.
Следующим плюсом называют возможность подсоединения оборудования, находящегося на значительном отдалении друг от друга.
Все устройства KNX можно совместить. Масштабируемость стандарта позволяет применять его с равным успехом на больших объектах и в частных жилищах.
Многие усматривают недостаток разработки в том, что ее установку или проектировку могут проводить только специальные компании. Осуществить самостоятельный монтаж KNX весьма сложно.
Элементы сети
Система KNX «Умный дом» имеет три основные группы компонентов. В первую входят устройства, генерирующие команды управления – таймеры, сенсоры, панели контроля, выключатели, всевозможные датчики. Вторая группа – устройства-исполнители.
Это могут быть разные регуляторы и модули. Третья группа сформирована из вспомогательных системных устройств, к которым относятся повторители, устройства питания, интерфейсы и модули, отвечающие за связь с миром извне.
Передача данных для работы комплекса осуществляется через четыре среды – витая пара, радиоканал, электропроводка, IP-сеть.
Каналы не являются равноправными – основную работу выполняет витая пара, другие могут быть вспомогательными либо вообще не использоваться.
Такое соединение дает возможность подключать к сети разные варианты компонентов, расположенных между собой на большом расстоянии.

Комплектующие элементы системы умного дома KNX
Сеть KNX в самом простом исполнении является сегментом с направлением «линия». Сюда могут входить 64 устройства. Наибольшая длина линии – 1 километр, при помощи усилителей этот показатель увеличивают в 4 раза.
Каждый элемент подключен к собственному блоку питания. 15 линий объединены в «зону» и подключены к основной линии. Все «зоны» передают данные друг другу через магистральную линию. Общая сеть может объединять до 58000 устройств.
KNX «Умный дом» располагает двумя видами адресов – групповые и физические. В случае группового адреса одна команда рассылается сразу нескольким компонентам.
Система сама определяет, к какой условной категории принадлежит тот или иной гаджет. Групповых адресов бывает несколько, физический — только один. Проводная сеть использует скорость 9600 бит/с для передачи информации, в беспроводной такая скорость равна 16400 бит/с.
Настройка системы
Схема монтажа KNX «Умный дом» принципиальная – недостаточно просто подсоединить устройства и соединить их друг с другом, их следует настроить.
Еще недавно для функционирования стандарта существовали три направления конфигурации – Auto, Easy и System. Вариант Auto является самым простым, и с самого начала был разработан для тех пользователей, которые самостоятельно проводят монтаж.
Предполагалось, что этот вариант конфигурации даст возможность автоматически объединять компоненты, функционально привязанные друг к другу.
От пользователя требовалось только подключить гаджеты к объекту передачи информации и выбрать необходимые параметры. Этот способ не прижился в массах и от него отказались.
Вариант Easy был разработан для применения в небольших системах. Для его функционирования настройка происходит с помощью специальных кнопок, находящихся на панелях гаджетов.

Актуатор для системы умного дома KNX режима Easy
С этой же целью используется центральный контролер. Возможности данного способа конфигурации являются ограниченными, однако они позволяют завершить пусконаладочные работы.
Режим System делает устройство открытым для настройки любого параметра. Отличительной особенностью этого варианта является то, что для его использования и настройки требуется наличие специального программного обеспечения Engineering Tool Software. Продукт универсален и может быть совмещен с любыми высокотехнологичными гаджетами системы KNX.
Некоторые группы устройств:
- реле для управления воротами, жалюзи, шторами;
- выключатели, кнопки, диммеры;
- аналоговые и бинарные выходы и входы;
- датчики температуры, движения, погоды, энергопотребления, утечки газа, дыма;
- климатконтроль.
Это только некоторые из товаров и продуктов, которые можно подсоединять к общему комплексу.
Заключение
Разработка KNX «Умный дом» представляет собой интеллектуальную систему, позволяющую управлять любым объектом, будь то частный дом, отель или бизнес-центр. Разработчики создали гибкий, безопасный и энергоэффективный комплекс.
Преимущества системы заключаются в ее принадлежности к мировым стандартам и подключении к общей шине.
Благодаря этому открываются новые возможности в функционировании, защите, энергоэффективности, комфорте и безопасности.
Видео: Умный Дом KNX от iQ Comfort
Умный дом. Все начинается с проводов / Хабр
Ремонт начался достаточно спонтанно, и времени досконально изучать тему умных домов особо не было. Если бы мне пришлось делать все еще раз, я бы более внимательно изучил другие подходы, в частности, OpenHab и KNX, но особого времени на изучение не было, поэтому я решил использовать то, что уже изучил, и первая мысль была — использовать все тоже программируемое реле ПР110. В тот момент мне казалось, что его возможностей более чем достаточно, и единственное, что нужно — это подключить его к локальной сети, чтобы в перспективе можно было управлять светом с телефона и других устройств. К сожалению (или к счастью), простого решения подключить его в локальную сеть не нашлось, зато в линейке продукции ОВЕН был промышленный контроллер ПЛК110. Для его программирования нужно было изучать комплекс CoDeSys, но в нем тоже можно было программировать в визуально й среде в виде блоков, что в тот момент мне казалось очень удобным. Поэтому я остановился на нем.
Выбрав основу архитектуры, нужно было принимать решение, что делать с проводкой. Я — категорический противник беспроводных технологий, поэтому по-максимому все должно работать по проводам, а беспроводные технологии только как дополнение. Например, я сразу решил, что если я захочу поставить, например, датчики открытых окон, то их можно сделать беспроводными, так как они не оказывают критического влияния на работоспособность основных систем. Про беспроводные технологии — они тоже сейчас есть, я расскажу в следующих статьях.
Итак, я использовал подход коллекторной разводки, когда от каждого выключателя и от каждой лампы провода ведутся к единому щитку, где все коммутируемся. Для электрических розеток я решил, что коллекторная разводка — это слишком, и все розетки в каждой комнате объедены в единую цепь, и от них идет единый кабель в кладовку, где стоит электрический щиток. Это не позволяет выборочно обесточивать розетки, когда все уходят из дома, но я считаю это не очень нужным, а для контроля электроприборов у меня реализован другой подход — стоит датчик тока, измеряющий общий уровень нагрузки.
Когда я только приступал к строительству своего умного дома, я еще не был уверен до конца в успехе своей затеи, и поэтому от выключателей я решил вести не витую пару, что было бы и удобнее и достаточно, а медный провод сечением 1.5 кв. мм. в количестве 4 жилы на точку. Мои доводы в пользу медного провода, а не витой пары, были очень просты — если что, я всегда смогу сделать обычное электричество.
Кроме медного провода я провел, где только можно было придумать, витую пару: локальная сеть в каждой комнате, IPTV, куча резервов для подключения каких-нибудь датчиков и так далее. В итоге теперь у меня есть большое количество лишних витых пар там, где это не нужно, а там, где мне она потребовалось, нет ничего (но об этом позже).
Такой вот адский пучок проводов приходит в мой “коллектор”. Так он выглядел до того, как его убрали в кабель-каналы. Как показывают прикидки, на небольшую 2-х комнатную квартиру у меня в сумме ушло более километра различных проводов.
Пока полным ходом шел ремонт, нужно было подумать об электрическом щитке и контроллере. С контроллером вышла небольшая загвоздка — вначале я заказал контроллер с релейными выходами, что позволяло подключать нагрузку непосредственно к контроллеру, но потом, почитав что реле со временем могут выходить из строя (и тогда прийдется ремонтировать контроллер или менять его), я решил поставить промежуточные реле и заказал на замену контроллер с транзисторным выходами. Срок поставки нового контроллера занимал несколько недель, поэтому я решил поставить все тоже программируемое реле в качестве временного решения, а в будущем сделать из него бэкапный вариант, если с контроллером что-то случится.
Первая версия щитка: слева — силовая электрика, справа — низковольтная. Конфигурация еще буде меняться, и в правый щиток еще много чего добавится. Синий блок в левом щитке в среднем ряду — это промежуточные реле, на которые подается 24В с контроллера, и они уже коммутируют выходную нагрузку 220В. Они легко меняются, и у меня в щитке хранится несколько запасных.
Очень сложной задачей оказалось подобрать выключатели. Я решил не использовать сенсорные панели, а изначально хотелось использовать самые обычные выключатели. Ну, или почти самые обычные — для умного дома нужны выключатели без фиксации они же выключатели-кнопки. Как оказалось далеко не у всех производителей они есть или, точнее, не во всех сериях. Особенно в бюджетных сериях.
Я досконально изучил каталоги почти всех представленных в России производителей и стал разбираться в сериях лучше, чем многие продавцы-консультанты, а иногда, чем сами представители. 🙂 В результате выбор пал на серию выключателей Basic 55 компании ABB — в каждую комнату мы подобрали свою расцветку под цвет обоев. Конечно же оказалось, что большая часть моделей поставляется под заказ, поэтому временно были куплены турецкие кнопки… для звонка.
Временное решение. Конечно, можно было заменить в кнопке клавишу, поставив такую же от обычного выключателя, но внешний вид у ABB все-таки получше.
Когда приехали ABB-ые розетки и кнопки, получилось очень даже симпатично.
По каким-то причинам одну кнопку в заказе потеряли. Пришлось еще месяц жить с такой времянкой.
В серии Basic 55 у ABB не было 2-х клавишных кнопок (нужно сказать, что 2-х клавишные выключатели без фиксации есть мало у кого), которые нужны были для ванной и туалета. К счастью, решение нашлось очень быстро — разобрав старый выключатель Legrand, стоявший до ремонта, выяснилось, что он легко переделывается в выключатель без фиксации — достаточно вытащить из него пару пружинок. Так что, тут я отделался малой кровью.
Одна из смешных проблем с кнопками заключается в том, что у них нет подсветки (я сейчас уже не помню, но если у кого из производителей и были выключатели без фиксации с возможностью подсветки, то только в самых дорогих сериях, да и то, не уверен). Так как выключатели без фиксации, то понять, включен он или нет, нельзя, поэтому, например, не видно, есть ли кто в ванной или туалете, или нет. Теоретически, подсветку можно добавить, поставив светодиод, и поэкспериментировать, в планах это есть, но уже более года руки до этого не доходят….
История про выключатели будет неполной, если не упомянуть Aliexpress. У китайцев есть очень неплохие серии сенсорных выключателей, но, к сожалению, все они не имеют возможности внешнего управления (ну, или вернее сказать, те модели, которые я изучал такой возможности не имели).
Что бы я сделал, если бы начинал все сначала:
- Обязательно подвел бы витую пару к счетчикам воды. Во-первых, это удобно — не лазить к ним, а посмотреть просто показатели на компьютере или телефоне. Во-вторых, это контроль от протечек, когда никого нет дома.
- Возможность установки датчиков движения в туалете и ванной. Я вообще, не понимаю, как я умудрился об этом не подумать.
- Отдельная подсветка в стенах для ночного освещения (это не совсем умный дом, но все же).
- Датчик и витая пара во входной двери (об этом расскажу позже).
- Сенсорные или многофункциональные панели вместо кнопок — реализация различных сценариев на кнопках возможна, но это не очень удобно.
- Витая пара к выключателям вместо меди.
- Интернет заводил бы сразу в единую точку, причем предусмотрел бы 2 линии. (Сейчас у меня идет линия к Wi-Fi роутеру в коридоре, а от него уже идет к центральному счету. В ряде случаев это неудобно).
Продолжение:
Мы попросили Вадима Ерёмина, руководителя департамента «Гаджеты и инновации», рассказать о его опыте построения умного дома. Под катом только то, что было проверено на собственном опыте.
Но сначала несколько слов о протоколах и стандартах, а затем про производителей и конкретные модели.
Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave
На данный момент самые популярные устройства умного дома используют технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и Z-Wave. У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы, и никто не запрещает использовать их вместе, компенсируя недостатки каждой. Но для разных задач и разных типов умных устройств используются разные технологии.
Например, в бытовой технике (телевизор, холодильник и кофеварка) обычно используют Wi-Fi или Bluetooth, которые также есть в любом телефоне. Причина — этой техникой пользуются, даже не имея полноценной системы умного дома. Для автоматизации освещения и климата больше подходят встраиваемые модули ZigBee или Z-Wave, так как они специально разработаны для интеграции с существующим световым и климатическим оборудованием. Но для их полноценной работы нужен специальный хаб.
Wi-Fi
Без Wi-Fi не обойтись в IP-камерах, телевизорах, аудио/медиа-плеерах и другой технике для передачи видеосигнала. Конечно, Wi-Fi может использоваться и в выключателях света, датчиках, термостатах, но отсутствие ретрансляции сигнала и высокое энергопотребление не позволяют делать на нем датчики, работающие годами. Каждый производитель для своего Wi-Fi-устройства, будь то умная лампочка, чайник, холодильник или робот-пылесос, выпускает свое собственное приложение, и нет единого стандарта, чтобы управлять всей техникой из одного приложения. Это не позволяет сделать умный дом только на Wi-Fi по-настоящему удобным.
Bluetooth
Актуальная версия Bluetooth Low Energy 4.2 имеет малое энергопотребление, благодаря этому работают крошечные беспроводные наушники, колонки и различные датчики на батарейках. Проблемы тут те же что и с Wi-Fi: отсутствие общего стандарта управления вынуждают каждого производителя делать свое собственное приложение, что неудобно для пользователя. Очень важная для умного дома технология Mesh (ячеистая сеть) появилась только в версии 5.0, которая еще мало где используется, но, возможно, будущее умных домов именно за Bluetooth LE 5.
ZigBee
ZigBee изначально разрабатывался для применения в сетях из датчиков, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа, датчики температуры. Топология сети может быть разная, в том числе ячеистая (mesh). Это означает, что любой датчик видит все другие датчики и может передавать сигнал через них, т.е. использовать ретрансляцию, что сильно увеличивает надежность передачи. В 2007 году появился стандарт команд для управления умным домом, так называемый профиль «Домашней автоматизации». С ZigBee выпускают почти все устройства для создания домашней автоматизации: реле, диммеры, лампы, термостаты, замки, датчики. Но бытовых приборов типа холодильников и телевизоров с ZigBee вы не найдете. По сравнению с другими протоколами для умного дома у ZigBee-устройств самые привлекательные цены, однако отсутствие 100% совместимости между устройствами и хабами разных производителей не позволяет собрать умный дом только на ZigBee.
Z-Wave
Беспроводной протокол, разрабатываемый с 2001 года специально для домашней автоматизации. Главным его преимуществом является полная совместимость между устройствами разных производителей. Так датчик движения от Fibaro может управлять диммером Qubino, а вся автоматизация при этом базироваться на контроллере RaZberry от Z-Wave.Me. На данный момент продается более 3000 разных Z-Wave устройств, которые покрывают все нужды умного дома. Это самый популярный протокол для объектов площадью от 10 до 500 м². В Z-Wave, так же как и в ZigBee, используется топология mesh с поддержкой ретрансляции сигнала и автоматическим нахождением лучшего маршрута. Главный минус — цена. В среднем, стоимость устройства составляет 60-80 евро, что примерно вдвое выше, чем у аналогов с ZigBee.
Популярные производители
С каждым годом технологии умного дома завоевывают все больше фанатов. Ассортимент стремительно растет, и выбрать действительно есть из чего, даже не обязательно заказывать заграницей. Когда начинаешь планировать сборку умного дома обычно возникает вопрос, а какие производители есть на рынке? Чье решение выбрать? Чем один отличается от другого?
Xiaomi
Одним из самых популярных производителей умных устройств является Xiaomi. В их ассортименте присутствуют почти все бытовые приборы подключаемые к умному дому, а также специализированные IP-камеры, розетки и лампочки, различные датчики (температуры, влажности, CO2) и многие другие устройства.
Xiaomi не применяет какую-то одну беспроводную технологию для своих устройств, а выбирает оптимальную для каждого типа. Например, для управления освещением, розетками и шторами используется ZigBee, и для их подключения обязательно нужен хаб от Xiaomi с поддержкой этого протокола. Телевизоры, пылесосы и IP камеры подключаются по Wi-Fi через роутер, ведь не всем нужен полноценный умный дом, а Wi-Fi есть почти у всех.
Датчики температуры, влажности, качества воздуха и замки работают по Bluetooth. Такие устройства можно подключить напрямую к телефону и только просматривать показания, а можно подключить к хабу Xiaomi с поддержкой Bluetooth, тогда появляется возможность использовать датчик в сценариях управления климатом.
Казалось бы, умный дом от Xiaomi отличное решение, ведь компания предлагает множество хороших устройств для создания умного дома и удобную настройку автоматизации. Но хаб Xiaomi не позволяет настраивать сложную автоматизацию и использовать скрипты. Только ZigBee-устройствами можно управлять с телефона без интернета (через хаб), а вот Wi-Fi лампы и розетки работают только через интернет. Снять эти ограничения позволяют ZigBe-хабы других производителей.
Apple
Apple не производит устройства для умного дома, но она создала протокол HomeKit, который используют другие производители для создания совместимых устройств. HomeKit-устройства работают по протоколам Bluetooth и Wi-Fi. С поддержкой HomeKit выпускаются замки, термостаты, модули управления освещением, RGBW-лампы, камеры и множество датчиков. Помимо устройств существуют еще и шлюзы, которые преобразуют команды от устройств ZigBee и Z-Wave в команды HomeKit. Такие шлюзы есть у Xiaomi, Ikea, Philips и многих других. Благодаря этому расширяется ассортимент устройств для умного дома от Apple. Пока что возможности автоматизации у Apple очень скромные и не позволяют создать абсолютно произвольный сценарий. Однако большим преимуществом является интеграция HomeKit с голосовым ассистентом Siri. Также HomeKit, по понятным, причинам не подходит пользователям Android.
Fibaro
Fibaro — производитель самых популярных Z-Wave-устройств и центров домашней автоматизации. Все устройства Fibaro имеют множество настроек и дополнительных функций. В линейке оборудования присутствуют датчики открытия, движения, протечки, дыма, микро-модули реле, диммеры, rgbw и др. Контроллер домашней автоматизации Home Center 2 имеет приятный и понятный пользовательский интерфейс и позволяет настроить сценарии любой сложности. Т.к. протокол Z-Wave предусматривает совместимость между устройствами разных производителей, то Fibaro может работать с любыми другими Z-Wave-устройствами.
Выбор устройств: личный опыт
Вадим Ерёмин, руководитель департамента «Гаджеты и инновации» в М.Видео-Эльдорадо
Перед выбором устройств нужно определиться с задачами, которые будет решать умный дом. Мне потребовалось в основном обезопасить и частично автоматизировать загородный дом. Вот на каких устройствах я остановился:
Наиболее простой гаджет, с которого я начал — умная лампочка. Поскольку потолочные светильники подключаются к электросети напрямую, достаточно вкрутить лампу в патрон.
Смарт-лампы позволяют регулировать яркость света, цвет и цветовую температуру. Благодаря светодиодам они невероятно энергоэффективны, а срок службы может превышать 10 лет.
Разумеется, лампы можно сделать ещё умнее. Например, вставив в цепь датчик движения.
Умный свет Rubetek RL-3103 1990р.
Примеры устройств:
Датчики температуры и влажности. Выезжая на дачу, проверяю температуру в доме и при необходимости могу задать нужные параметры. Дистанционное управление особенно удобно для поддержания минимального тепла, чтобы трубы зимой не промёрзли.
Включив этот датчик в схему умного дома, также можно автоматизировать запуск увлажнителя воздуха, кондиционера, обогревателя, мойки воздуха и прочей климатической техники.
Примеры устройств:
Датчик открытия дверей и окон. Конечно, безопасность превыше всего. Контактный сенсор, закрепил на оконные рамы и дверь. Хотя его главная задача — сообщать о несанкционированном проникновении, датчик пригодится, к примеру, чтобы дать команду на отключение кондиционера, когда открывают окно.
У нас на даче несколько датчиков на каждом этаже. Если кто-то попытается проникнуть в дом, я получу уведомление на смартфон. С него также удобно подключаться к камере слежения и активировать сигнализацию, чтобы спугнуть воров и подать знак соседям.
Smart home Perenio Датчик открытия дверей/окон (PECWS01) 1690р.
Примеры устройств:
Датчик дыма. Установил в гостиной с камином. Использую в паре с температурным датчиком. Он обеспечивает противопожарную безопасность, регистрируя задымление. В автономном режиме может выступать в роли пожарной сирены и кроме того, дать команду на отключение электроприборов при возгорании.
Smart home Perenio Датчик дыма (PECSS01) 2990р.
Примеры устройств:
Датчик протечки воды. Ему место в ванной, под мойкой на кухне, у стиральной машины или отопительной батареи — словом, везде, где может случиться протечка. Потоп — дело серьёзное, и эти датчики лучше всего устанавливать с электромагнитными кранами. В случае неприятности датчик скомандует крану перекрыть воду.
Примеры устройств:
Датчик движения. Регистрирует движение людей и животных по тепловым волнам. Не реагирует на собак и кошек. Устройство можно прикрутить на один саморез или приклеить к стене на двухстороннюю клейкую ленту. Одной батарейки хватает примерно на 2-3 года в зависимости от частоты срабатывания. Датчик настолько компактен, что почти незаметен в коридоре и санузле.
Smart home Hommyn Сенсор движения (MS-20-Z) 2390р.
Примеры устройств:
Задачи «умного дома» часто сводятся в к включению или отключению электроприборов — без умных розеток тут не обойтись. Они играют роль переходника от обычной комнатной розетки к прибору и не требуют монтажа.
Умная розетка TP-Link HS100
Функционал таких розеток довольно широкий. Так, Hommyn PL-20-W, Rubetek RE-3301 и TP-Link HS100 могут включать электроприборы по таймеру, например, во время действия самого выгодного тарифа. И, конечно же, собирают статистику по энергопотреблению.
А ещё можно использовать умное реле Rubetek RE-3312 — к нему можно подключить что угодно, от духовки до тёплого пола.
Есть еще приборы, встраиваемые в систему и без умных розеток. У нас на кухне несколько устройств из экосистемы Redmond на платформе Ready For Sky, в частности, смарт-чайник и мультиварка. Сварить кашу, не вылезая из кровати, или вскипятить чайник, не отрываясь от газонокосилки — проще простого.
А теперь самое важное
Производителей много, датчиков, розеток и лампочек — еще больше. Они все используют разные технологии, и, чтобы объединить их в одну систему, понадобится дополнительное устройство — шлюз. Он играет роль центра сети, собирает данные со всех датчиков, отправляет их в облако для доступа через смартфон, перенаправляет команды между устройствами.
Но есть и проблема. Единого стандарта для объединения разных устройств в одну систему не существует. Поэтому придётся либо остановиться на каком-то одном производителе с его экосистемой, либо строить умный дом с помощью IoT-роутера, который поддерживает сразу несколько протоколов: Wi Fi, Z-wave, Zigbee, Bluetooth — например, Rubetek CC1.
Голосовое управление устройствами. Достаточно сказать «включить свет» и свет включится, даже если вы находитесь на другом конце Земли
Чтобы не морочить себе голову протоколами и шлюзами, проще всего купить готовый комплект решений для умного дома. Например, комплект Perenio PEKIT01 включает в себя шлюз, датчик дыма, датчик открытия двери, датчик движения и датчик протечек. В набор Rubetek RK-3515 входит то же самое, кроме датчика движения. Hommyn Антипротечка Pro KS-32-WZ — это датчики протечек, электроприводные краны, реле и шлюз.
В планах у меня еще протестировать несколько умных устройств, возможно, самые перспективные появятся в нашем ассортименте.
Замок
Начал подбор простого варианта, чтобы легко устанавливать без апгрейда самой двери. Модель Danalock V3 ставится вместо барашка, т.е. с обратной стороны двери обычная личинка, при такой установке никто не догадается, что у вас умный замок. Замок поддерживает управление по Z-Wave и Bluetooth. Это позволяет давать временный доступ к замку вашим родственникам или друзьям. Кроме Danalock V3 я бы установил датчик открытия двери Fibaro Door Sensor 2, теперь при закрытии двери замок автоматически закрывается через пять секунд.
Электрокарнизы
Для управления мотором штор или жалюзи есть микромодули от Fibaro, Zipato и Qubino. Я рассматриваю обычный мотор с фазным управлением и выбрал бы модуль Qubino Shutter, потому что у него больше всего функций. Модуль измеряет энергопотребление и может автоматически определить крайние положения у жалюзи. Бонус — синхронизирую с будильников в смартфоне, чтобы сразу проснуться и петь).90000 How to Set Up a Home Network- Beginners Guide 90001 90002 Today almost every home and small office has a local network, and an Internet connection. 90003 90002 The 90005 home network 90006 or 90005 small office network 90006 enables multiple devices e.g. PCs, tablets etc to connect to each other, and also to connect to the internet. 90003 90002 In this tutorial you will learn how you to build and setup a home or small office network and connect it to the Internet. 90003 90002 90005 Quick Links 90006 90003 90016 Choosing a Wired or Wireless Network 90017 90002 Do You Build a wired or Wireless Network? 90003 90002 Early (pre 2008) home networks were predominately 90005 wired networks 90006.90003 90002 Wired networks use 90005 Ethernet over UTP cable 90006 and tend to be faster than wireless networks, which is an important consideration if you are a gamer. The simple 90005 wired home network diagram 90006 below shows a minimum setup with a switch and broadband router. 90003 90002 90003 90032 Wired Network Advantages 90033 90034 90035 Fast typically 100 Mbps to 10 Gbps 90036 90035 Secure and reliable. 90036 90039 90032 Wired Network Dis-Advantages 90033 90034 90035 Does not work with devices that do not have an Ethernet port e.g. tablets and smart phones. 90036 90035 Not so easy and fast to setup as it requires running cables. However Homeplug or powerline adapters can be used instead. 90036 90035 Not so easy for visitors and mobile devices (laptops) to connect to. 90036 90039 90032 Main Uses 90033 90002 Used for network backbone i.e. connecting between router, network switches and wireless access points on different levels (floors). 90003 90002 See How to Wire your Home Network 90003 90016 Home Wireless Networks 90017 90002 Wireless networks use 90005 Wi-Fi.90006 and are quick and easy to install, but are generally slower than wired networks. See Wi-Fi and Wireless networks for more details. 90003 90032 Wireless Network Advantages 90033 90034 90035 Easy to setup from an end user perspective. 90036 90035 Allows easy access to smart phones, Tablets and mobile devices. 90036 90035 No cables to run. 90036 90039 90032 Wireless Network Dis-Advantages 90033 90034 90035 Not as Secure as wired networks without proper configuration. and easy to setup insecurely.90036 90035 Not so as fast as wired networks. 90036 90035 Not as reliable as wired networks. 90036 90039 90032 Main Uses 90033 90002 Connecting peripheral devices like computers, smart phone, tablets etc. 90003 90002 Most home networks will use a mixture of 90005 wired 90006 and 90005 wireless 90006. 90003 90016 Setting up a Home Network -Components and Structure 90017 90002 Today however most home and small home office networks will use a 90005 wireless network 90006 or mixed network, as most people use Smart phones, and tablets which do not have Ethernet support.90003 90002 The main components required to build a typical home / small office network are: 90003 90034 90035 90005 Router or Wireless router 90006 — Connects the network to the Internet. 90036 90035 90005 Wireless Access Point 90006 — Used to Connect Wi-Fi equipped devices to the network. 90036 90035 90005 Ethernet HUB or Switch 90006 -Used to Connect Ethernet equipped devices. 90036 90035 Cable cat 5, cat5e or cat 6 with RJ45 connectors. 90036 90035 Telephone Cable with RJ 10 connectors.90036 90035 90005 Broadband Filters. 90006 90036 90039 90002 The 90005 home network diagram 90006 below shows the structure of a typical small home network 90003 90002 For most home networks the Wireless Router or Hub which connects the network to the Internet will be the main component of the home or small office network, and in many cases the only component. 90003 90002 The Wireless router usually incorporates a Wireless access point, Ethernet switch, 90005 DSL modem and Router 90006 in a single box.90003 90002 This short video shows how to use a Wireless 90005 Home Hub (BT) or 90006 90005 router 90006 to 90005 create a home network 90006 that is connected to the Internet. 90003 90002 90141 90142 90003 90002 90005 Video Notes: 90006 90003 90002 90005 DSL Modem 90006 — converts digital signals into analogue signals that are suitable for sending over a telephone line. It is usually built into the 90005 Internet / broadband router 90006 and is not normally purchased as a separate component.90003 90002 90005 DSL / Broadband Filter 90006 — Used to 90005 filter out 90006 DSL signals from telephone signals so that you can access the internet and use the telephone simultaneously. 90003 90002 See How to Setup and Configure your Home Router 90003 90016 Wireless Router Location 90017 90002 The Wireless router will need to connect to the telephone line, cable or fibre network access point in your home. 90003 90002 Therefore most people locate the Wireless router near to the main telephone socket.90003 90002 However you can usually change the location by using telephone extension cables or longer WAN cables. 90003 90002 90005 Note: 90006 WAN cables use the same connectors (RJ45) and cables as Ethernet cables. 90003 90002 Because the Wireless Router provides the Wireless access point then you should place it in a central location, if possible, to get the 90005 best wireless reception 90006. 90003 90002 90005 Do not 90006 90003 90034 90035 Hide it in a cupboard 90036 90035 Install it behind the sofa 90036 90035 install next to motors, microwaves, cordless telephones 90036 90039 90002 90005 Testing Your Wireless Signal 90006 90003 90002 The easiest way of testing you signal strength in various locations is to use the 90005 inSSIDer 90006 Wi-Fi checker which is an App that you can install on your Android Tablet or phone.90003 90002 The general idea is to place the Wireless router in its preferred location and then move around the house with the 90005 inSSIDer 90006 Wi-Fi checker, and check the signal strength, and then adjust the location if necessary. 90003 90016 Extending Your Home Network 90017 90002 In large homes / offices it may not be possible to connect all devices directly to the Wireless router and so you will need to purchase additional networking components. 90003 90002 You can extend your home network by: 90003 90034 90035 extending your Wi-Fi coverage by installing additional Wireless Access Points or a more powerful access point.90036 90035 or you can extend the Wired network by running cables into other rooms 90036 90035 or using your power cables by installing 90005 home plug adapters 90006. See How to extend a Home Network 90036 90039 90016 Home Router Setup 90017 90002 To administer the router you access it via a web browser, and login using a username and password. 90003 90002 Before you allow devices to connect to your home network you should make some basic changes to the default setup parameters of your router.90003 90002 The two important one are the 90005 SSID 90006 used to access the Router and the 90005 router admin password 90006 as the default username / passwords are well known, and published on the Internet. 90003 90002 See How to Setup and Configure your Home Router and Setting up a secure wi-fi home network. 90003 90016 Connecting Wi-Fi Devices 90017 90002 The standard way of connecting a Wi-fi device to a Wi-fi network is the connect to the network and enter the password when prompted.90003 90002 However most modern Wi-Fi routers / hubs support a feature called 90005 WPS 90006 (Wi-fi protected setup). Which usually involves pressing a button on the wi_fi router and a corresponding WPS connection button on the Device. 90003 90002 The devices then connect without requiring you to enter a password. See Wiki on WPS 90003 90016 Home Network IP Addresses 90017 90002 All of your devices will need an IP address. 90003 90002 This is provided automatically by a service called 90005 DHCP 90006 which, by default, is provided by the home router.90003 90002 IP address provided by the DHCP server are known as 90005 dynamic address 90006 as they can change. You can also assign addresses manually, and these are known as 90005 static addresses 90006. 90003 90002 Static Addresses are not normally assigned but are often required when using Port forwarding. 90003 90002 Additionally the addresses used on your home network are known as 90005 internal addresses 90006. 90003 90002 When you connect to the Internet your device will use an 90005 external IP address.90006 This address is the IP address of the router / hub. See Internal vs external IP addresses for a more detailed explanation. 90003 90032 Finding Your DNS, IP and MAC Addresses 90033 90002 You may need to find out what DNS servers you are using or the IP or MAC address of: 90003 90034 90035 Your Home Router. 90036 90035 Your own computer / tablet / phone 90036 90039 90002 The main tool you use is the 90005 ipconfig 90006 (windows) or 90005 ifconfig 90006 (linux) tool. 90003 90002 The screen shot below shows the ipconfig command use with the / all switch.i.e. 90005 ipconfig / all 90006 90003 90002 90003 90002 Your home router is your gateway to the Internet. When viewing your configuration some devices refer to it as the default router whereas other use the term default gateway. 90003 90002 In the screen shot above it is 90005 192.168.1.254 90006 90003 90016 Firewall Configuration on Home Networks 90017 90002 90005 A Firewall 90006 functions like a router, and generally what you use on small networks is firewall / NAT router combination in which a single device acts as a 90005 NAT router 90006 and firewall.90003 90002 A firewall protects your home or small business network computers and devices from intruders on the Internet. 90003 90002 It effectively acts like a one way 90005 digital gate 90006 blocking access to your network from devices on the Internet, but at the same time allowing devices on your network to connect to devices on the Internet. (Schematic diagram below) 90003 90002 90003 90002 For small home / office networks the firewall is built into, and is part of, the router that connects to the Internet.90003 90002 Generally there is no configuration required as the default behaviour is only to allow connections from the local network to the Internet, and not from the Internet to the home network. 90003 90002 However if you do require devices on the Internet to connect into your network (often required by gamers) then you can configure port forwarding. 90003 90002 You may also want or need to use dynamic DNS- see What is Dynamic DNS? and Why Use Dynamic DNS Services? 90003 90016 Checking Network and Internet Speeds 90017 90002 On any network the 90005 speed is restricted by the slowest component 90006.90003 90002 A computer with a Gigabit network card talking to a computer with a 100Mbit / s network card is restricted to 100Mbit / s. 90003 90002 Shared devices like switches and Wireless access points are network choke points just like traffic lights and roundabouts on a road. 90003 90002 LAN Speed test is a very useful tool for testing your local network speeds. 90003 90002 For Internet speeds you can use online speed test sites. See Understanding Internet speeds and speed tests. 90003 90016 Home Network and Internet Connection Problems 90017 90002 You will invariably have connection problems from time to time.90003 90002 In my experience most problems are easily diagnosed and fixed with a little patience and perseverance. 90003 90002 Having a good understanding of how your network fits together, and works is essential for successful troubleshooting. 90003 90016 Questions? 90017 90002 If you have a home networking related question then just use the ask-steve page. 90003 90344 Home Networking Setup Quiz 90345 90002 90032 Information 90033 90003 90002 Quick Quiz to test your knowledge of smart Home networking 90003 90002 You have already completed the quiz before.Hence you can not start it again. 90003 90002 You must sign in or sign up to start the quiz. 90003 90002 You have to finish following quiz, to start this quiz: 90003 90002 0 of 10 questions answered correctly 90003 90002 Your time: 90003 90002 Time has elapsed 90003 90002 You have reached 0 of 0 points, (0) 90003 90366 90367 90368 90369 Average score 90370 90369 90002 90003 90370 90375 90368 90369 Your score 90370 90369 90002 90003 90370 90375 90384 90385 90002 90005 Related Tutorials and Resources: 90006 90003 90002 Please Let me Know if you found it Useful 90003 [Total: 70 Average: 3.3] .90000 Smart Home Networking Basics 90001 90002 Today almost every home and small home office has a 90003 home network 90004, and an Internet connection. 90005 90002 The current 90003 home network 90004 enables multiple devices e.g. PCs, tablets etc to connect to each other, and also to connect to the internet. 90005 90002 Today most home networks will use a mixture of Ethernet and 90003 Wi-fi 90004 90003 wireless networking 90004 technology and the 90003 TCP / IP 90004 networking protocol.90005 90002 Smart Home devices will connect either directly to the existing home network or else indirectly via a 90003 hub 90004 or 90003 gateway 90004. (Zwave and Zigbee). See Home automation basics. 90005 90024 Today’s Home Networks- TCP / IP Basics 90025 90002 Current home networks that connect your tablet, PC and Smart phone to the Internet are based on the 90003 TCP / IP 90004 protocol. 90005 90002 Most homes will already have this network in place. 90005 90002 The following tutorial will help you understand, build, and extend a home TCP / IP network.90005 90002 Home networks use TPC / IP and although you do not need to be a TPC / IP expert you should at least understand the basics, particularly device addressing and address allocation. 90005 90002 You will also encounter network problems so being familiar with troubleshooting tools like the ping command will be of great benefit. 90005 90024 Home Automation Networks — Z-Wave, Zigbee 90025 90002 90003 Smart home devices 90004 are almost all wireless devices. The initial requirement of these devices was for 90003 low powered devices 90004 which meant that Wi-FI wireless technology that is used on 90003 TCP / IP 90004 based networks was not considered suitable.90005 90002 Therefore the first home automation devices were developed to use 90003 Z-Wave 90004 or 90003 Zigbee 90004 wireless technologies. 90005 90002 The main advantages of these technologies is 90003 low power 90004 and they are not affected as much by the building layout giving them better coverage. 90005 90002 Because these technologies do not use 90003 WI-FI or TCP / IP 90004 they do not have an 90003 IP addresses. 90004 90005 90002 This means that you 90003 can not connect 90004 a 90003 Zigbee 90004 or 90003 Z-Wave 90004 device directly to a WI-FI or TCP / IP based network.90005 90002 However to really be smart, devices should ideally be controllable from across the Internet. 90005 90002 Which in turn means that they will need to connect to 90003 TCP / IP network. 90004 90005 90002 Therefore many 90003 home automation networks 90004 will require some form of 90003 hub or gateway 90004 to connect them to the existing Wi-Fi or Wired network and will look like the one shown in the diagram below: 90005 90002 90005 90002 Smart devices will also have a variety of addresses depending on the protocol that they are using.90005 90002 90003 Zigbee 90004 and 90003 Z-Wave 90004 networks 90003 do not have IP addresses 90004 but use their 90003 own addresses structure 90004. 90005 90002 See Zwave addressing and Zigbee addressing 90005 90002 and the Smart hubs and Gateways guide 90005 90002 90003 Note 90004: The terms hub and Gateway are used interchangeably on smart home networks. See what is a Hub 90005 90024 Connecting To The Internet 90025 90002 Almost all home networks will be connected to the Internet.90005 90002 90005 90024 Future Networks and Summary 90025 90002 Many new smart devices are now using 90003 Wi_fi 90004 (e.g. Sonoff) and so can connect directly to the existing home Wi-Fi network. 90005 90002 However because of the early adoption of Z-wave and Zigbee, there are many 90003 device types 90004 that are currently only available for Z-wave or Zigbee. 90005 90002 A quick search on Amazon showed around 7,000 pages for Zigbee and 56,000 pages for Z-Wave. 90005 90002 It seems Z-Wave, because of its simple design dominates but there are many big players supporting Zigbee (e, g, phillips Hue).90005 90002 In addition there are also proprietary home automation networks and protocols like 90003 Mi Home 90004 (UK). 90005 90002 Personally I think 90003 Wi-Fi 90004 will dominate in the future with Z-Wave and Zigbee being used in special or legacy environments, and were low power and range are important. 90005 90002 However it is still too early to tell. If you are purchasing smart devices then try to stick to one standard which usually means the same supplier. 90005 90136 Smart Home Networking Quiz 90137 90002 90139 Information 90140 90005 90002 Quick Quiz to test your knowledge of Home networking concepts and technologies.90005 90002 You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again. 90005 90002 You must sign in or sign up to start the quiz. 90005 90002 You have to finish following quiz, to start this quiz: 90005 90002 0 of 5 questions answered correctly 90005 90002 Your time: 90005 90002 Time has elapsed 90005 90002 You have reached 0 of 0 points, (0) 90005 90158 90159 90160 90161 Average score 90162 90161 90002 90005 90162 90167 90160 90161 Your score 90162 90161 90002 90005 90162 90167 90176 90177 90002 90003 Related Tutorials and Resources 90004 90005 90002 Please Let me Know if you found it Useful 90005 [Total: 13 Average: 3.8] .90000 Home Automation and Smart Home Basics- Beginners Guide 90001 90002 Although not many people can see the need for having their smart fridge connected to the Internet, most people will find the ability to remotely control lights, security cameras and other home appliances very useful. 90003 90002 If you are thinking about adding smart devices to your home then this guide to smart homes and home automation will give you a good basic understanding of how smart devices are connected and how they are controlled.90003 90006 What is Home Automation? 90007 90008 Internet of Things vs Home automation 90009 90002 Home automation is one of several areas of the IOT (internet of things), and is often called 90011 Home IOT 90012. 90003 90002 90015 Home automation 90016 or 90015 domotics 90016 is building automation for a home, called a 90015 smart home 90016 or 90015 smart house 90016. It involves the control and automation of lighting etc -Wiki 90003 90002 There are three distinct levels of home automation.90003 90026 90027 Monitoring 90028 90027 Control 90028 90027 Automation 90028 90033 90008 Monitoring 90009 90002 The ability to view status of systems i.e 90003 90038 90027 What is the temperature? 90028 90027 Is the door locked? 90028 90027 Is The Light on or off 90028 90045 90008 Control 90009 90002 The ability to change the state of a systems i.e 90003 90038 90027 Turn up the heating. 90028 90027 Lock the Door 90028 90027 Turning the light on or off 90028 90045 90008 Automation 90009 90002 The ability to change the state of a system automatically in response to an event.i.e. 90003 90038 90027 Turn on the heating if the outside temperature falls below a certain temperature. 90028 90027 Turn the lights off when no one is a home. 90028 90045 90002 Currently most smart home systems are at the 90011 control level. 90012 90003 90006 Smart Home — Automation System Components 90007 90002 A home automation system will consist of 90003 90038 90027 End Devices like switches, sensors, lights, locks etc 90028 90027 Connection devices like hubs and Gateways.90028 90027 A Network or networks e.g. Wi-Fi, Zigbee etc 90028 90027 Internet connection — maybe optional 90028 90045 90006 Local Control And Cloud Control 90007 90002 All homes should be able to be controlled locally from within the home. 90003 90002 This does not mean that they should have manual switches, but that they should be controllable across a local network. 90003 90002 They should also 90011 IMO 90012 be controllable and 90011 fully functional 90012 without an Internet connection.90003 90002 In other words if you loose the Internet connection you should still be able to turn your lights on and off. 90003 90100 90002 Unfortunately not all systems will operate without an Internet connection. This article is worth reading. 90003 90103 90002 As a General rule of thumb 90011 Zwave 90012 and 90011 Zigbee 90012 networks and devices will operate without an Internet connection. 90003 90002 90011 Wi-Fi devices 90012 will generally 90011 require 90012 an Internet connection.90003 90002 If the device is controllable directly using a smart phone then it requires an Internet connection. 90003 90002 This reddit discussion is worth reading. 90003 90006 The Role of the Cloud In Smart Homes 90007 90002 Many Internet devices especially 90011 Wi-Fi devices 90012 are dependent on an Internet connection, and cloud services to function. 90003 90002 Generally when you set up these devices you 90011 register them 90012 with the manufacturer on a cloud service. 90003 90002 They can then be controlled via an App on a smart phone, Alexa etc but will require an Internet connection to function correctly.90003 90002 Although these devices are easy to setup and operate they are useless without an Internet connection. 90003 90002 IMO the Internet should represent an alternative way of controlling devices, and not the only way 90003 90006 Smart Home Networking- Wi-Fi, Zwave, ZigBee, Thread, Bluetooth 90007 90002 These are all 90011 wireless protocols 90012 found on home networks. 90003 90002 Current home networks used for connecting computers and other devices to the Internet are 90011 Ethernet and Wi-Fi 90012 based.90003 90002 They also use 90011 TCP / IP 90012 as the networking protocol. 90003 90002 Logically 90011 home automation devices 90012 and products would just attach themselves to this existing network which would mean that they also would use Wi-Fi and TCP / IP. 90003 90002 However early home devices like sensors, and door locks were not mains powered, and so required low power consumption. 90003 90002 Therefore Wi-Fi was not considered a suitable protocol for use in these devices, hence the development and use of 90011 Zigbee (Philips Hue) 90012 and 90011 Zwave 90012 wireless standards, and other proprietary protocols in home automation products.90003 90002 Devices using ZigBee and Zwave form their 90011 own network 90012 independent of the existing home Wi-Fi network, but can be connected to the existing Wi-fi Network using a suitable 90011 hub 90012 or 90011 gateway 90012. 90003 90002 Thread is a newer standard sponsored by Google and uses IP networking (zwave and Zigbee do not) but uses 90011 6lowpan 90012 and not Wi-Fi. 90003 90002 See ZWave Basics and Zigbee Basics 90003 90002 The Diagram below shows an example network: 90003 90006 End Devices 90007 90002 There are several different types of end device: 90003 90038 90027 Devices that work using a remote control like a TV and can not be connected to a home network.90028 90027 Devices that use 90011 Wi-FI 90012 and 90011 TCP 90012 or 90011 UDP over IP 90012 as the networking protocol. These connect directly to the existing home Wi-Fi network and are usually controlled via an App on a smart phone. They can also be controlled via a hub like Amazon Alexa. Generally require an Internet connection to operate. 90028 90027 Devices that that use 90011 Zwave or Zigbee 90012 will require a hub to connect to the home network and the Internet. Generally operate without an Internet connection.90028 90027 Devices that use proprietary protocols like Mi | home 90028 90045 90006 Hubs and Gateways 90007 90002 If your end device supports Wi-Fi then it can connect directly to you existing home Wi-Fi network, if it uses Zigbee, Thread or Zwave or other protocols then it will require a hub of some sorts (diagram above). 90003 90002 See also Stack exchange-Do I need a hub for some devices? 90003 90002 However hubs can perform other task besides interconnecting products using different protocols.90003 90002 They can also provide 90011 Gateway functions 90012 e.g. converting your sensor data to 90011 MQTT 90012. 90003 90002 90011 Smart hubs 90012 will generally provide a User Interface that allows you to manage the individual devices, and to set up automation rules. 90003 90002 This can be via an App on a smart phone or tablet or web browser. 90003 90002 90011 TCP / IP Hubs 90012 can be located on the Home network or on the 90011 Internet 90012. 90003 90002 90011 Amazon Alexa 90012 is an example of an 90011 Internet based hub 90012 that is becoming very popular.90003 90006 Smart Home Control Protocols 90007 90002 Currently the main control protocol used to control smart home devices is HTTP. 90003 90002 90011 HTTP 90012 is the protocol used for accessing website like this one. 90003 90002 Because this protocol is being used you can control many smart home devices using a web browser. 90003 90002 However 90011 HTTP 90012 is not the main protocol for IOT (Internet of things) devices. 90003 90002 The choice here is 90011 MQTT 90012 (90011 MQ 90012 Telemetry Transport) and this will also become the main control protocol for home automation.90003 90002 Many smart home devices will be 90011 bi-lingual 90012 in that they will support both protocols. 90003 90006 Controlling Smart Home Devices with a Smart Phone 90007 90002 Because of the popularity of smart phones, most smart home devices and systems can be controlled using an App on a smart phone or tablet. 90003 90002 However devices from different manufactures will have a different App, and going back and forth between Apps is not very convenient. 90003 90002 Below is a screen shot from my Tablet showing the Apps to control several Wi-Fi smart devices from different manufacturers.90003 90002 90265 90003 90002 Not only is it very inconvenient to keep switching between Apps, the Apps can not talk to each other, and you also need to install them on all devices that you use to control these devices. 90003 90002 However most of these devices can also be controlled by a hub like the Samsung Smartthings, Amazon Alexa or an home automation system like homeassistant .. 90003 90002 Generally when you have several smart devices, especially when they are from different vendors then using some form of Hub / automation system to combine them is the best option.See hubs, Gateways and Home automation Systems 90003 90006 Controlling Using a Smart Assistant 90007 90002 Smart assistants like Ask Google, Siri, Cortana and Alexa can be used for a variety of tasks including controlling your smart home, usually using 90011 voice commands 90012. 90003 90002 Almost all devices being introduced today are being designed to work with Alexa and Google Home. 90003 90002 See An Introduction to Alexa and Amazon Echo 90003 90002 90011 Useful Videos 90012 90003 90002 90011 Resources: 90012 90003 90002 90011 Related Tutorials 90012 90003 90002 Please Let me Know if you found it Useful 90003 [Total: 4 Average: 4.3] .90000 Basic Home Network Hardware Components, Devices and Services 90001 90002 An Internet connected home / home office network, consists of a variety of hardware and software components. 90003 90002 In this tutorial we look at the various components that you need to create a computer network and connect it to the Internet. 90003 90002 The technologies, components and services used in small home networks are the same (function wise) as those used in large corporate networks. 90003 90008 Internet Connection Components and Functions 90009 90002 The diagram below shows a typical home or small office network layout.90003 90002 90003 90014 90015 DSL Modem 90016 — 90017 90002 This converts digital signals into analogue signals that are suitable for sending over a telephone line. It is usually 90015 built 90016 90015 into 90016 the 90015 Internet / broadband router 90016 and not normally purchased as a separate component. 90003 90014 90015 DSL / Broadband Filter 90016 90017 90002 Used to filter out 90015 DSL signals 90016 from telephone signals so that you can access the internet and use the telephone simultaneously.90003 90014 90015 Firewall and NAT Router 90036 90016 90017 90002 A firewall functions like a router except that it blocks traffic from the external network according to user configured rules. 90003 90002 A firewall protects your home / small business network computers and devices from intruders on the Internet. 90003 90002 It effectively acts like a one way digital gate blocking access to your network from devices on the Internet, but at the same time allowing devices on your network to connect to devices on the Internet.(Schematic below) 90036 90003 90002 Small networks use a firewall / NAT router combination in which a single device acts as a 90015 NAT router 90016 and firewall. 90003 90002 90015 NAT 90016 effectively isolates your home network from the Internet. 90003 90002 See Port forwarding and Internal and external IP Addresses. 90003 90014 90015 Computer Firewalls 90016 — 90017 90002 If you are using Windows XP (or above) then you also will have firewall on your computer. 90003 90002 This firewall is less secure than the one built into your router / hub but it is normal to leave it enabled on your computers.90003 90002 When you install applications e.g. Skype you will find that they change the firewall settings. 90003 90002 90003 90002 Here is a short video explaining how the computer firewall works. 90003 90014 90015 ICS 90016 (Internet Connection Sharing) — 90017 90002 Internet connection sharing allows you to share an Internet connection with other computers on a Local / home Network. 90003 90002 It requires that one computer be designated as the sharing computer (the computer with the Internet connection).90003 90002 This computer functions effectively as a NAT Router, and must be left switched on for the other computers to access the Internet. 90003 90002 This configuration is not normally used anymore. 90003 90008 General Networking Physical Components and Functions 90009 90002 Hubs, bridges and switches are all devices used to connect computers and other devices together on an Ethernet network. 90003 90002 90003 90014 90015 Network Hub 90016 90017 90002 A hub connects two or more computers together (like switch in diagram above).90003 90002 Hubs are effectively multi port repeaters and operate at the physical layer (level one). They do not examine the network traffic. They are being replaced today by the switches. Smallest is usually 4 port. 90003 90014 Network Bridge 90017 90002 A bridge connects two network segments together and is a 90015 selective repeater 90016. It examines the MAC address of the traffic it sees and learns which network segments contain the various 90015 MAC address. 90016 90003 90002 It uses this information to decide whether or not to repeat the traffic on a network segment.90003 90002 A Bridge works at level 2 (data link Level) and will 90015 transmit broadcasts. 90016 90003 90002 90015 Bridges 90016 are also being replaced by switches 90003 90014 90015 Network Switch 90016 90017 90002 A switch Connects two or more computers together and used today in preference to a hub or bridge. 90003 90002 Like a bridge a switch learns about 90015 MAC address 90016 connected to each port and will only send data on that port that is addressed to those MAC addresses.90003 90002 A switch is effectively a bridge with more ports. 90003 90002 Using switches usually speeds up a network but it depends on the network configuration. See the 90015 Basic networking Course 90036 90016 90003 90002 There are various types being sold marketed as unmanaged, managed and smart. 90003 90002 A 90015 basic unmanaged switch 90016 requires zero configuration. You just insert it into the network. 90003 90002 A 90015 managed switch 90016 gives you full control of the switch and usually out of the box behaves like an unmanaged switch.You can however control the switch, configure the Ports etc. These types are not normally used on home networks due to the complexity and there being little need. 90003 90002 A 90015 smart switch 90016 is somewhere in between a managed and unmanaged and is found on home networks requiring VLANs. 90003 90014 POE Switch 90017 90002 Many modern switches provide 90015 POE ports 90016. This allows you to power devices. like cameras. directly from the switch without the need of an external power supply on the camera.See POE explained for beginners 90003 90014 90015 Wireless Access Point 90016 90017 90002 A wireless access point connects wireless devices to an Ethernet network, and to each other.It effectively does the same job as a hub / switch but for wireless devices. 90036 90036 Many Access points can be powered using POE (Power over Ethernet) which means that they can be placed in positions where there is no mains connection making them very flexible. See POE explained for beginners 90003 90014 90015 PoE Injector 90016 90017 90002 These are used to connect a 90015 PoE end device 90016 to a 90015 non PoE device 90016 like a legacy switch.The legacy switch can not provide the power so the injector does. 90003 90002 90015 PoE Splitter 90016 — This Splits the data from the power and is used to connect a 90015 non PoE end device 90016 to 90015 PoE source. 90016 90003 90002 The power extracted by the splitter is often used to power the device using a separate power input. 90003 90002 The one shown is the DSLRKIT Active PoE Splitter used to power the Raspberry Pi. 90003 90014 Home Routers 90017 90002 A router connects networks together.Routers operate at the networking level of the TCP / IP protocol stack. 90036 On Home networks the router is responsible for connecting the home network to the Internet and provides several important networking services like: 90003 90002 Most home routers provide both Wi-Fi and Ethernet connections. 90003 90002 Home routers also provide NAT (Network Address translation) services. 90003 90002 They are also commonly known as hubs but this does not actually describe their networking role. 90003 90014 Router Internet Connection Types 90017 90002 There are four main Internet connection types in use 90003 90196 90197 ADSL — old 90198 90197 VDSL — Used with Fibre to cabinet connections (FTTC) 90198 90197 Fibre — Used with FTTP 90198 90197 Cable — Cable networks 90198 90205 90002 If you purchase your own router then you need to ensure it is the correct type for your Internet connection.90003 90014 Wi-Fi Range Extender / Repeater 90017 90002 Place in range of the existing Wireless network, and it will take the signal from the network and rebroadcast it, thus increasing the range of the network. 90003 90002 Modern ones plug directly into a mains socket and require no other connections. 90003 90002 90015 Note: 90016 see Wi-Fi homeplug adapters below. 90003 90008 Mi-Fi -BroadBand Wi-FI Hub 90009 90002 A 90015 Mi-Fi Hub 90016 is a relatively new device, and it can be used for connecting multiple devices to the Internet over the mobile network (3g and 4G).90003 90002 Your devices connect to the hub using Wi-Fi and the Hub connects to the mobile network using 3G / 4G. 90003 90002 90015 Mi-Fi hubs 90016 are low cost (around £ 20 to £ 40) and many will work hours without being connected to the mains. 90003 90002 You will need a Sim and a mobile data plan. See 3G and $ G Internet, 90003 90014 Homeplug Adaptor 90017 90002 These are Ethernet cards that plug directly into a mains socket, and use the mains wiring to carry the Ethernet signal instead of using 90015 UTP 90016 cable.90003 90002 They come in pairs and you need a minimum of 2 adapters. 90003 90002 They plug into the mains and have an Ethernet socket that you can use to connect to a computer, switch, router etc. 90003 90002 You can also get ones that function as 90015 Wireless Access points 90016 which are used for extending a networks to overcome range limitations of Wi-Fi. 90003 90002 These look like a normal homeplug adapters but have a wireless access point built in. 90003 90002 See Homeplug adaptors and Powerline networking and extending a home network.90003 90014 Wi-Fi Range Extender / Repeater vs Wi-Fi Homeplug 90017 90002 A Wi-Fi range extender needs to be in range of an existing Wi-Fi network to work. 90003 90002 A Wi-Fi homeplug adaptor needs to be connected to another homeplug adapter using the electrical mains. 90003 90002 Wi-Fi homeplug adaptors give you much better performance than range extenders. 90003 90014 UTP (Unshielded Twisted Pair) Cables 90017 90002 Common cable for connecting Ethernet devices together.Ranges from 90015 CAT5 to CAT6 90016.90003 90002 Older Installations will use CAT5 and newer ones CAT6, which is designed for higher speeds. 90003 90002 Here is a good video covering the differences between UTP and STP, straight vs crossover, and the different categories. 90003 90002 90269 90270 90003 90002 Wiki On cat6 cable and cat 5. 90003 90002 See How to Wire your Home Network 90003 90014 90015 Ethernet Crossover Cable 90016 90017 90002 Used to connect two computers together without requiring a hub / switch. 90003 90002 It is also used for connecting older hubs / switches in cascade.Not normally required today as the newer hubs / switches use auto detect and can switch modes. 90003 90002 See Wiki on Ethernet crossover cable and Medium dependent interface 90003 90008 Cable Coupler / Extender and Splitter 90009 90002 Low cost and very useful for joining Ethernet cables together. 90003 90002 Simply Plug an Ethernet cable into each socket. 90003 90002 You can also use an Ethernet splitter to extend a cable, and provide more Ethernet sockets, 90003 90002 Connector are RJ45 90003 90002 90003 90002 90015 Useful Resources: 90016 90003 90002 How to wire your own home network PCworld tutorial and This video.90003 90008 Networking and Internet Services 90009 90002 Just having computers connected together by WI-FI or Ethernet is the first step. To exchange information they require to have, and use several networking services and protocols. 90003 90002 The main ones are: 90003 90014 IP protocol 90017 90002 All modern networks use the IP networking protocol, and to work on a network all devices require an IP address. 90003 90002 There are two versions of the IP protocol currently in operation.90003 90002 IPv4 is the original version and is deployed in all home and office networks and on the Internet. 90003 90002 IPv6 is being rolled out and many new networks and network devices support it, but it is not used as the default protocol. 90003 90014 DHCP (Dynamic Host configuration Protocol) 90017 90002 DHCP is a service and protocol that requests and assigns IP addresses to computers automatically. 90003 90002 All modern computers, tablets and smart phones are capable of using DHCP and are configured to use it by default.90003 90002 For home and small office networks the DHCP service is built into the router that connects to the Internet. 90003 90002 For larger office networks this service is configured on a network server. 90003 90002 If no DHCP service is available clients will automatically assign their own IP address (known as a 90015 local address 90016) or you can manually assign them (called 90015 static addresses 90016). 90003 90002 See understanding DHCP on Home Networks 90003 90014 DNS (domain Name Service) 90017 90002 The domain name system is the heart of the Internet.It is responsible for resolving domain names to IP addresses. 90003 90002 Without DNS you would have to remember the IP address of each website that you visited. 90003 90002 All networking clients (PCs, tablets, Phones) function as 90015 DNS clients 90016 and have the necessary software built in so that they can use DNS. 90003 90002 The 90015 DNS servers 90016 store the data and are mainly located on the Internet e.g. your ISP (internet service provider, Google etc). 90003 90002 Large companies will use their own DNS servers locally.90003 90002 To use DNS the client will need to know the address of a DNS server. This is normally assigned by the DHCP server. 90003 90002 See Understanding DNS 90003 90014 Search Engines 90017 90002 DNS is crucial to the Internet and search engines are crucial for the Web. 90003 90002 For most people the process goes like this 90003 90196 90197 Use search engine search e.g.Google 90198 90197 Click on desired link. 90198 90197 Web browser 90015 uses DNS 90016 to locate the IP address of the website.(Not visible to user) 90198 90197 Browser displays content from website. 90198 90205 90008 Common Networking Terms and Acronyms 90009 90002 90015 MAC Address 90016 — The 64 bit Physical address of the device which is assigned to the Wi_fi adapter or NIC. Can not normally be changed. 90003 90002 90015 NIC 90016 — Network Interface card. Ethernet card found in computers 90003 90002 90015 UTP- 90016 (Unshielded twisted pair) — Common cable for connecting network devices. 90003 90002 90015 RJ45- 90016 Connector used for connecting Ethernet devices.90003 90002 RJ11- Connector used for connecting telephones, modems etc in USA and adopted in other countries. 90003 90002 90015 Gateway — 90016 A gateway works at the application level of the TCP / IP protocol stack and does a translation. Examples are 90015 email to FAX gateways 90016. 90003 90002 On earlier networks and in earlier networking courses routers were called gateways, and the term is still used when setting up networking clients. 90003 90002 In this context the term gateway refers to the gateway to an external network i.e. the Internet. 90003 90002 90015 Uni-cast Message 90016 — Message sent from one device to another. 90003 90002 90015 Multicast Message 90016 -Message sent from one device to several others. 90003 90002 90015 Broadcast Message 90016 -Message sent to all nodes on the network. 90003 90002 90015 Related Articles 90016 90003 90002 Please Let me Know if you found it Useful 90003 [Total: 24 Average: 4.3] .