Интеллектуальная система освещения как часть Умного дома

Где применяется?

Очень часто можно встретить мнение, что многие открытия свершились только потому, что людям что-то делать было лень. Все время нашего существования мы пытаемся свести наши усилия к минимуму, упростить жизнь. Сейчас это уже стало возможным как никогда раньше. Современные технологии достигли такого уровня, что при помощи компьютера можно автоматизировать практически любой бытовой процесс: охрана, отопление, вентиляция, водоснабжение и так далее. Из всего разнообразия направлений наибольший интерес вызывает автоматизация освещения, потому что человеческий глаз – самый чуткий орган, поставляющий максимальное количество информации и оказывающий влияние на восприятие всего окружающего.

Система освещения умный дом

Кроме всего перечисленного, специалисты, которые занимаются разработками и усовершенствованиями технологии «дома с интеллектом», стали использовать в строительстве и эксплуатации здания альтернативные источники энергии. В странах Европы это применяется более двадцати лет. Все происходит из-за того, что цена коммунальных услуг в европейских странах намного выше, а это значит, нужно сокращать потребление газа и света. Основной причиной реализации и внедрения таких мер стало то, что не только строительные компании занимаются разработкой и реализацией подобных мер, государство также активно участвует в строительстве таких домов и делает цены более доступными для обычных граждан. А если сравнить цены «умного дома» и обыкновенного, можно отметить, что цена дома с интеллектом выше примерно на 40 %, но, тем не менее, его приобретают с охотой.
Долгое время занимаются строительством интеллектуальных домов в Финляндии. В их домах тоже, чаще всего, используют альтернативные источники энергии. В этой стране при строительстве дома сразу устанавливают теплоизоляцию для подвальных помещений, а для строительства несущих стен используют строительный материал, который имеет несколько слоев. Если же дом стоится за городом, его крышу накрывают солнечными специальными коллекторами, это нужно, чтобы летом не тратить электроэнергию на освещение дома и участка и на нагрев воды. При всем этом строение утепляется настолько сильно, насколько это возможно. Это делается для того, чтобы уменьшить тепловые потери. По-другому говоря, строительные компании Финляндии используют при строительстве домов все самые нужные и полезные технологии, и все делается для того, чтобы понизить потребление ресурсов. Компании тщательно следят за поступлением новинок и используют их для возведения зданий.

Перспективы

Светотехническая промышленность в настоящее время переживает серьезные изменения. Поскольку освещение становится все более умным, вопросы, связанные с освещением, уже не ограничиваются розеткой, выключателем и лампочкой. Эти интеллектуальные решения в области освещения интегрируют в себя датчики и способны выполнять различные другие задачи, такие как мониторинг деятельности человека, сбалансированность спроса и предложения электроэнергии и многое другое.

В настоящее время появляются все более технологически продвинутые алгоритмы интеллектуальных систем управления освещением. Кроме того, тенденция к росту не только умных домов, но и умных городов с предоставляемыми возможностями получения и анализа данных, как ожидается, произведут революцию в светотехнической промышленности.
Теперь производители осветительного оборудования сотрудничают с ИТ-компаниями, чтобы с их помощью решить проблемы восприятия новейших технологий освещения, пока имеющиеся у потребителей и сделать их более удобными. Новейшие системы смарт-освещения, согласно прогнозам, будут оснащены высокопроизводительными надежными датчиками как для наружного, так и внутреннего освещения. Умные уличные фонари будут не только энергоэффективны, но и смогут выступать в качестве детекторов ситуации окружающей среды, оснащены видеокамерами наблюдения, анализаторами качества воздуха и осуществлять сбор других данных, анализировать и предоставлять эту информацию всем ключевым руководителям и мониторинговым службам города.

Кроме того, смарт-освещение будет оказывать положительное влияние на окружающую среду. Смарт-системы позволят оптимизировать использование освещения в различных уголках офиса, в конференц-залах и кабинетах, а также предоставлять сотрудникам информацию, такую как плотность людей в определенных помещениях, на рабочих местах, о наиболее подходящих или свободных местах в офисе.

В ближайшие годы, разработчики программного обеспечения и ИТ-компании также станут важной частью этой отрасли. Будут создаваться новые возможности смарт-освещения в различных промышленных областях, таких как здравоохранение, сельское хозяйство, садоводство, средства массовой информации, развлечений и тому подобное

Уже сегодня ряд компаний начали инвестиции в R&D для увеличения возможностей интеллектуальных систем освещения, что увеличивает перспективы роста этого рынка в будущем.

Использованные материалы:
The Insight Partners Analysis, June 2016: Smart Lighting Market to 2025 — Global Analysis and Forecasts by Lighting Types, Application and Connectivity Technology

Функционал «умного освещения»

Включение или выключение осветительных приборов напрямую зависит от смены дня и ночи, присутствия в определенном помещении людей. Различные сценарии отвечают за режимы работы электрического оборудования — в ночное время суток могут работать точечные светильники (настенные бра и ночники) без центрального освещения, вечером — общее освещение (люстры, диодные лампы, вмонтированные в потолок), а днем все это отключается от питания.

Большинство систем имеет возможность управления работой домашнего кинотеатра или подсветки.

Логическая составляющая конструируется и закладывается в программный интерфейс во время разработки. Изменяя параметры на небольшом дисплее или пульте, вы управляете всем светом в доме. Понятный и простой интерфейс позволит пользоваться устройством даже пожилым людям или детям.

Система автоматического контроля света состоит из следующих компонентов:

датчик движения, включающий свет только тогда, когда в помещении находится человек, и выключать при его отсутствии;
диммер — плавная настройка освещенности;
жалюзи, карнизы с электрическим приводом — используются для поиска баланса между естественным и искусственным освещением;
электрические приборы — к системе могут подключаться различные бытовые приборы, которые могут функционировать как с ней, так и без нее;
системное оборудование — различные модули, панели управления, пульт ДУ.

Автоматическое управление светом

Существует два готовых решения по автоматизации управления освещением в жилом доме или квартире. Первый метод подразумевает применение отдельных пультов для каждой комнаты. Многочисленные кнопки связаны с определенными осветительными приборами — ночниками, люстрами, бра и т. д.

Это позволяет человеку управлять светом из любой части дома — лежа на диване, сидя в кресле. Когда при чтении книги возникает необходимость в повышении яркости торшера, расположенного в непосредственной близости, достаточно нажать соответствующую кнопку на пульте.

По второму методу настраивается полная автоматизация процесса, требующая установки специальных датчиков. Это могут быть датчики движения, включающие свет при появлении человека и отключающие его через несколько минут после того, как он покинет комнату.

С другой стороны, пользователь имеет возможность выключить свет и находиться в помещении без него — для этого придется щелкнуть по выключателю вручную.

Включение или выключение осветительных приборов по таймеру

При помощи системы настраивается автоматическое управление осветительными приборами по таймеру. Программное обеспечение позволит включать или отключать свет, изменять яркость в зависимости от времени суток. Ближе к вечеру включаются основные светильники, к ночи — ночники и бра с уменьшенной яркостью.

Отличный вариант для загородных домов. Есть возможность настроить включение или отключение света во дворе.

Изменение яркости освещения

Существует три основных способа регулирования яркости осветительных приборов в доме через систему «умного освещения». Первый способ подразумевает применение пульта ДУ, второй — специальной панели на стене, третий — автоматическое изменение яркости через заданный промежуток времени (предыдущий раздел).

Зависимость от времени суток

Такой подход связан с применением отдельных датчиков, фиксирующих изменения освещенности комнат на протяжении всех суток. Это очень удобный вариант, поскольку в отличие от управления освещением по таймеру, позволяет повышать яркость света пасмурным днем, когда в комнате действительно темно.

Создание световых сцен

Световые сцены — это дополнительная функция автоматического управления светом, позволяющая запоминать комбинации нескольких включенных светильников и повторять их по нажатию одной кнопки. Удобный и эффектный вариант, подходящий для частных домов и квартир.

Сценарий для Domoticz dzVents

Когда все оборудование настроено начинаем написание скрипта. Открываем Domoticz вкладку Настройка -> Дополнительно -> События.

Начальный уровень

Добавляем новый сценарий dzVents и вставляем следующий код:

return {
active = true,
on = {
devices = {14} -- номер idx датчика движения
},
execute = function(dz, device)
-- тело скрипта
if (dz.devices(14).state == 'On') then
dz.devices(16).switchOn()

elseif dz.devices(14).state == 'Off' then
dz.devices(16).switchOff()
end
end
}

Это самый простой вариант работы. Я бы сказал примитивный. Датчик движения с номером idx 14 при изменении своего состояния вызывает тело скрипта. Далее работает конструкция — если обнаружено движение включи свет, если нет выключи. Мы используем Wi-Fi реле (девайс с номером idx 16), которое размыкает нагрузку на лампы.

Продвинутый уровень реализации света в умном доме.

Если вам не хватает двух минут можно продлить время доработав сценарий. При отработке сценария ночью можно ослепить человека. Неплохо было бы ограничить включение по времени. Для этого я использую виртуальный переключатель «ManualControl».

Он активируется, когда я ложусь спать и запускаю сцену при которой весь свет отключается. С наступлением рассвета «ManualControl» отключается автоматически работой другого алгоритма. Добавляем немного функционала в наш код.

return {
active = true,
on = {
devices = {14} -- датчик движения
},
execute = function(dz, device)

local ManualControl = dz.devices(81).state 
-- переключатель ручного управления

if (ManualControl == 'Off' 
-- если ручное управление off идем дальше
and dz.devices(14).state == 'On') then 
-- и присутствие обнаружено
dz.devices(16).cancelQueuedCommands() 
-- отменить команды, которые в очереди
dz.devices(16).switchOn().checkFirst() 
-- включить свет, но предварительно проверить нужно ли.

elseif dz.devices(14).state == 'Off' then 
-- если присутствие не обнаружено тогда
dz.devices(16).switchOff().afterSec(60).checkFirst() 
-- потушить свет через 60 секунд, если он не отключен.

end
end
}

Работа этого сценария: датчик движения с номером idx 14 при изменении состояния вызывает проверку условий. Активировано ли ручное управление, при котором свет мы включаем только руками? Если ручное управление не задано сценарий проверяет состояние датчика движения.

Если присутствие зафиксировано (состояние on) отменить команды стоящие в очереди к Wi-Fi реле, затем включить его, если оно выключено. Свет загорелся. Если никого нет (состояние off), тогда потушить свет через 60 секунд. Таким образом свет будет выключен через 3 минуты.

По истечении двух минут скрипт полностью отработает и в очередь запишется команда, которая по истечении 60 секунд обесточит свет. Если не прописать конструкцию cancelQueuedCommands(), то будем иногда сидеть в темноте, так как записанная в память команда выполнится в независимости от работы скрипта.

Конструкция checkFirst() дает нам возможность предварительно проверить текущее положение девайса.

Совет при покупке: помогаем выбрать смарт-систему

В настоящее время появляются все новые конфигурации концепции умный дом. Но, определиться с покупкой рядовому покупателю достаточно сложно. Нужно понимать, каким приборам действительно нужен интеллект, а какие можно оставить в режиме ручного управления. Выбор конкретного комплекта смарт-хаус должен быть оправданным. Так, потребности европейцев и россиян в этом случае несколько различаются. Для дома в Европе автоматизация процессов – это, прежде всего возможность сэкономить на ресурсах, для населения России, особенно, владельцев загородных коттеджей – обеспечить безопасность своего жилища.

Краткий перечень советов при выборе:

при планировке домашней автоматики нужно сразу определиться с вариантом её применения, приобретя все необходимые элементы;
не стоит гнаться за дешёвым интеллектуальным оборудованием китайских производителей, их компоненты несовместимы с устройствами других производителей и даже розетками европейского образца;
приобретать датчики, контроллеры и исполнительные устройства нужно одного стандарта с полной совместимостью с оборудованием других производителей.

Стартовая автоматическая комплектация, включающая в себя контроллер и несколько датчиков, вполне подойдёт для новичков. Такие комплекты бюджетного варианта позволяют создать небольшое количество сценариев.

Вопрос совместимости: выбор системы

Комплекс домашней автоматизации может включать в себя разные функции и включать в себя модули, датчики, исполнительные устройства. Но, при выборе базовых комплектов с последующим дополнением функций, необходимо понимать, что некоторые составляющие элементы не подойдут к системе. Поэтому, выбирать автоматическое оборудование нужно внимательно и ответственно.

Актуальные системы

Самыми востребованными на сегодняшний день являются недорогие, но качественные автоматические системы известных производителей с базовым набором опций. Комплекты дают возможность полностью автоматизировать освещение, управлять дистанционно интеллектуальными бытовыми устройствами, регулировать отопление, установить видео наблюдение. Датчики задымления, протечки своевременно укажут на непредвиденную ситуацию в квартире или загородном доме. Управлять автоматикой можно с мобильного приложения.

Какую систему выбрать

Какую же все-таки выбрать систему? В этом вопросе следует исходить из основных задач, которые будут решаться посредством автоматики. Так, для управления электрическими приборами отлично подойдут:

NooLite Mini Kit – разработана для контроля над освещением и работой бытовой техники;
Комплект от Редмонт, оснащён тремя умными розетками и контроллером.

Для обеспечения охраны и безопасности жилья и офиса:

Ajax Starter;
Рубитек;
Vcare.

Данные комплекты при желании можно дополнительными опциями

Хотя, можно и сразу обратить внимание на многофункциональные комплекты умного дома:

Fibaro;
Xiaomi;
Vstarcam.

Их базовая комплектация выполняет самые актуальные функции, стоимость автоматики невысока.

Система умный дом на сегодняшний день – это комплексная автоматизация всех домашних процессов – от стандартных опций «включить-выключить» свет до полива газона или кормления питомцев. Выбор дополнительных функций зависит только от возможностей и желаний покупателя, ведь ежегодно рынок смарт гаджетов активно пополняется новыми, усовершенствованными девайсами, обеспечивающими комфорт, безопасность жителей и экономию энергоресурсов.

Типы выключателей

Умная подсветка может управляться по-разному. При выборе комплекта стоит заранее решить, какие типы выключателей будут применяться:

Традиционные кнопочные модели. Чаще всего служат как страховочное решение на случай, если система даст сбой

Они могут работать и без контроллера, что очень важно. Отличный вариант – выключатель у двери, который прекращает подачу электричества на все лампы и розетки в доме, чтобы при выходе не проверять их.

Сенсорные элементы управления выглядят необычно и включают освещение прикосновением пальца

Более современное решение, которое выглядит стильно и подходит под современные интерьеры. Это может быть как элемент, направленный на одно действие, так и многоцелевой модуль.

Выключатели KNX. Новое решение, которое отличается тем, что на панели есть несколько сегментов и каждый из них запускает свой сценарий освещения. То есть, можно запрограммировать систему заранее и после не тратить время на настройки. Кроме того, такие модели выглядят необычно.

Датчики движения и звука. Можно установить их на входе в комнату, чтобы свет загорался автоматически. В этом случае не надо ставить традиционные выключатели, что существенно упростит монтаж и придаст интерьеру более стильный вид.

Кстати! Выключатели могут быть как традиционными – подключаемыми через провода, так и автономными. Второй вариант работает через беспроводную сеть, что упрощает его установку, в нем придется время от времени менять элементы питания, это главный недостаток.

Возможности системы

Функциональность и устройство зависят от потребностей и финансовых возможностей потребителя. Перечень конфигураций очень обширен, но любая схема системы умного дома включает в себя три основных элемента:

Многочисленные датчики, собирающие информацию о температуре воздуха и поверхностей, положении ворот/дверей, передвижениях, яркости света и так далее.

Исполнительная система, отвечающая за передачу сигналов на подключенные к системе устройства. Импульс может быть как механическим, так и электрическим, в зависимости от конструктивного принципа взаимодействия.

Блок управления системой умный дом, в котором пользователь получает доступ к функциям всех объединённых приборов и устройств. Стационарный блок с помощью программного обеспечения может дублироваться на смартфон или персональный компьютер.

Датчики современных систем заметят, что в никого нет дома, а значит нет смысла держать заданную температуру в 24 градуса — это лишние затраты, и система понизит её до комнатной. Гигростаты проконтролируют уровень влажности, а специальные испарители и осушители при необходимости подгонят его под нужный показатель.

Управление теплыми полами, батареями и другими отопительными приспособлениями предотвратит перегревание помещения и поможет сэкономить на коммунальных платежах или топливе, если отопление автономное.

Контроль освещения позволит задать параметры световых устройств при определенных условиях. Самым простым вариантом — включением света при фиксации движения, никого уже не удивить. Такой метод давно уже применяется при уличном освещении.

Подключение УЗО — правильная установка, грамотное подключение и инструкция по монтажу (80 фото)
Газонокосилка — обзор бытовых и профессиональных инструментов (125 фото)
Как выбрать конвектор — 110 фото и советы по выбору элемента системы отопления

А вот поддержание определенного уровня света с помощью регуляции осветительных приборов и положения штор, в зависимости от времени суток, уровня естественного света и погоды за окном — это уже интереснее.

Заданные показатели будут автоматически сохраняться и обеспечивать комфортную среду для рабочего кабинета или активно используемого гаража.

В случае с частным домом с придомовой территории вариации разнообразней. В стандартную охранную систему интегрируются дополнительные датчики движения, устройства наблюдения, становятся доступными нежелательные в многоквартирных домах функции сирены.

Для особых ленивцев производители предлагают огромный выбор дополнительного расширения функционала за счет программного управления мультимедийными системами, кухонными приборами и другими решениями, вплоть до экзотических.

Домофон для квартиры: подбор оптимальных параметров и монтаж системы видеонаблюдения (70 фото)
Проточный водонагреватель — 85 фото монтажа бытовых и промышленных устройств
Бойлер для нагрева воды: подбор лучших водонагревателей и прокладка коммуникаций (135 фото)

Определяемся с актуаторами=»subtitle»>

В качестве базовых исполнительных устройств предлагаем рассмотреть умные розетки, выключатели, кнопки и лампы.

Некоторые умные розетки позволяют не только управлять состоянием светильников и бытовых приборов, но и вести учет потребляемой мощности. Выключатели и кнопки также пригодятся для реализации сценариев освещения и включения/выключения техники.

Еще одна удобная вещь — умный инфракрасный пульт. Им можно заменить все остальные пульты для телевизора, кондиционера и т. п. Представьте, что вам теперь вообще не придется их искать!

Шлюз=»subtitle»>

Во всех наборах умного дома присутствует обязательный элемент — блок управления, он же шлюз или центр управления. Это «мозг» системы, который отвечает за управление всеми устройствами умного дома и выполнение сценариев автоматизации. Он принимает данные от датчиков и передает их на сервер производителя для обработки. Благодаря этому вы можете отслеживать эти данные в удобном формате — в приложении на мобильном устройстве, откуда можно в пару кликов передать команды для исполнительных устройств.

Особняком стоят несколько облачных систем умного дома, не требующие управляющего блока. Это платформы Apple HomeKit, Google Home и Умный дом Яндекса. В таком случае команда из приложения улетает прямиком в облако, где обрабатывается при помощи библиотеки функций от производителя конкретного устройства. На примере Яндекса схематически это выглядит так:

<?php $next_post = get_next_post(true);
if( ! empty($next_post) ){ ?>

Это интересно: <?php next_post_link(‘%link’, ‘%title’, true); ?>

<?php } ?>

Преимущества системы освещения «умного дома»

После глобальной настройки останется наслаждаться его функциональностью. Пользователь задает условия, в зависимости от которых изменяется интенсивность светового потока, включаются и выключаются определенные светильники. К ним можно отнести погодные условия, цикл дня и ночи (уровень освещенности за окном).

Отдельная сенсорная панель имеет несколько программ для различных сценариев. Вы самостоятельно можете назвать эти программы, например, «Вечерний ужин», «Просмотр кинофильма», «Сон».

Управление электроэнергией

Помимо удобства настроек и беззаботного управления электрическими приборами в доме, используя такой модуль, вы существенно уменьшаете потребление электрической энергии. Датчики движения позволят отключать освещение в помещении, если человек покинул его, или с появлением первых лучей солнца открывать жалюзи и отключать осветительные приборы.

Список возможностей «умного освещения» безграничен. Перечислим лишь часть из них:

отключение питания в розетках;
распределение нагрузки по всему дому;
автоматическое включение или отключение бытовой техники;
переход на резервные источники питания (при необходимости);
контроль доступа к сети и приборам.

Безопасность

Есть возможность запрограммировать систему, позволяющую удаленно управлять электросетью, приборами и светильниками. Это требуется в тех случаях, когда необходимо создать эффект присутствия в доме людей. Благодаря этому недоброжелатели не посягнут на ваше жилище, пока вы вместе с семьей находитесь на курорте.

Пара популярных комплектов для примера

Готовых комплектов в продаже довольно много, и нужно признать, что эта новая отрасль активно развивается. Появляются всё новые производители, которые специализируются на высоких технологиях.

Для примера – пара готовых вариантов, которые популярны на сегодняшний день:

Комплект Fibaro Starter Kit ФОТО: prostobzor.com

Это стартовый комплект, который включает контроллер, наборы датчиков и даже умную розетку, которая отключает энергопотребление при превышении установленного лимита. Отлично показала себя в аварийных ситуациях с водой и пожаром. Привлекает возможностью формирования собственных сценариев с возможностью визуализации. Стоит такая система около 46 тысяч рублей;

Комплект Xiaomi Smart Home Suite ФОТО: applemarket63.ru

Этот набор нацелен на охрану дома от незаконного проникновения. В него входит комплект датчиков для дверей и окон. Но в базовую версию можно добавить дополнительные компоненты: около 40 приборов, которые выпускает этот гигант. Энергопотребление системы минимально, инфракрасные датчики гиперчувствительны. А стоимость базы – всего 4 тысячи рублей.

В заключение можно только поразмышлять о том, насколько продвинулся прогресс в этом направлении. Полный контроль со стороны автоматики, без сомнений, очень удобен. Но почему-то на память приходят романы Рэя Бредбери, в которых такие умные дома уже сами управляли своими хозяевами.

Какие виды выключателей бывают?

Наиболее распространены три типа управления: радио-выключатель, Wi-Fi-выключатель, ZigBee-выключатель.

У каждого типа подключения есть свои преимущества и недостатки.

Wi-Fi-модели выделяются прямым подключением к роутеру и работают без всевозможных шлюзов и хабов. Если нужно поставить не более двух выключателей, то лучше выбрать этот вариант.

Отличительная черта радиовыключателей — большой спектр выбора пультов управления. Возможен как пульт, так, например, брелок. Чтобы управлять через приложение и подключение к умному дому, необходимы доп. узлы сети (хабы).

Для ZigBee не нужны такие хабы, подобные устройства спокойно управляются через приложение.

По итогу от Wi-Fi-моделей луче отказаться, чтобы не перегружать домашний роутер и сеть, а выбрать ZigBee-устройства.

Консультант сайта iphone7.su, соавтор статей. Работает с продукцией Apple более 10 лет.

Принцип работы автовключения

Автовключение света, оно же и автовыключение работает по следующему принципу: установленный внутри датчик движения принимает сигнал, который приходит на специальный сенсор. В результате оборудование подает задачу светильнику включиться. Это происходит за счет того, что объект, зарегистрированный датчиком, издает электромагнитные или ультразвуковые волны. Соответственно, прибор получает сигнал и запускает работу освещения. Особенности работы такого будут аналогичны независимо от выбранного вида датчика.

Датчики для установки автовключателя в туалете Источник smogem-sami.ru