Шины для умного дома

HDL вроде как дешевле процентов на 30, но это стандарт, который завязан на одного единственного производителя, причем китайского. Что с ним будет через 10-15 лет предположить сложно. Я почему-то не очень верю в будущее таких закрытых стандартов.

Перспективы KNX выглядит более радужными в плане поддержки и развития. И по выбору оборудования дело обстоит лучше. Но здесь цена.

Может быть есть какие-нибудь действительно интересные альтернативы? Вдруг, зарождается что-то новое и перспективное, а я не в курсе? ?

PS: беспроводные стандарты в чистом виде не интересуют.

С 1996 года устанавливал «умные дома», но чаще коммерческие офисы, чем дома и квартиры. Правда, все это в Австралии. Самым распространенным БЫЛА система C-Bus от производителя Clipsal/Schneider. Как обычно, проводили Сат5 (витые 4 пары) между модулями и приводили к контролерам, но в последние годы более распространятся умные дома на основе обычных PLC – более гибкое, обеспечение гарантированно на десятилетия, нет ограничений в сложности, соединении с оптико-волоконном и т.д. Но в данном случае мы проводим одну экранизированную пару от каждого модуля к PLC, который в щитке, Еще огромный плюс – можно использовать любые выключатели, что значительно сбрасывает цену. К тому же, PLC намного гибче и более универсальны, могут управлять не только цифровыми, но и аналоговыми модулями. На данный момент Шнайдер и Сименс ( да и другие производители PLC) выпускают практически любые модули для подключения и управления, чем угодно, будь то ТВ, занавески, инфракрасные приборы, даже кухонными плитами. Но тут уже более высокий пилотаж, необходимо иметь опыт проектирования, установки и конфигурации таких систем, но, в принципе, зная PLC, можно разобраться.

Последние лет 5 практически все офисы при заводах и комбинатах мы делали именно через PLC, так как гарантированно полное обеспечение через 20, 30 и более лет.

Все мы на данном историческом отрезке времени отдаем предпочтения Виндоус и системам построенным на данной ОС. В две тысячи первом году мне удалось приобрести в Москве книгу Б. Гейтса, которая называется «Бизнес со скоростью мысли». Тогда я впервые узнал из неё о существовании умных домов. В частности Б.Гейтс описывал свой собственный умный дом, который уже давно эксплуатировал. То есть прошло с тех пор порядка пятнадцати лет, а может быть и более.

Да, сейчас складывается тенденция, что Китай собирается разрабатывать собственную ОС, и в этом есть резон. Но есть но, как всегда. Китай только собирается, поэтому на данный момент Виндоус остается основной рабочей платформой для нас.

Всё это необходимо сказать, на мой взгляд, чтобы уловить четко тренд развития науки и технологий, что бы оказаться в верном квадранте сегмента, к тому времени, когда наступит переломный момент.

Думаю что общеевропейский стандарт KNX/EIB (knx eib) международной ассоциации Konnex Association, и Китайский стандарт Smart-Bus появившийся примерно в две тысячи девятом году, а так же производственная линейка HDL сертифицированная все по тому же стандарту KNX, в целом и в общем противостоят Американскому стандарту, к примеру стандарту LonWorks. Не исключено, что в США есть и другие стандарты помимо Crestron и AMX, которые как и DOS в своем роде являются законодателями и прародителями целой индустрии, по крайней мере в принятом понимании. Не исключено, что появятся люди которые будут утверждать, что ДОС и интеллектуальные платформы для умного дома разработаны еще ранее и в другом месте, но мы имеем то, что имеем.

Конечно же можно эксперементировать, но до тех пор, пока Китай не реализует свои намерения относительно полномасштабной разработки собственной ОС и ПО, нам остаётся пользоваться Виндоус приложениями, причем в большей степени, нежели iOs. Отсюда следует, что перспективным будет на ближайшие пятнадцать лет продолжать использование опробированных и обкатанных решений, в частности совместимые с распространенными стандартами, протоколами, техническими решениями и софтом. В частности, Б.Гейтс, к примеру, эксплуатирует свой умный дом, по крайней мере лет двадцать, а значит данная система будет более проверенной, надежной, и развитой с точки зрения функциональности.

Здесь надо смотреть, с чего мы собираемся управлять своим умным домом. Со смартфона на платформе Андроид, или с Айфона, а может быть АйПада?

Вполне возможно, что через пятнадцать лет, с появлением первых роботов, появятся и новые интеллектуальные системы, и быть может даже от нового участника, коими могут быть и Япония, а так же другие участники рынка сверх технологий, Сингапур к примеру (в том секторе земного шара высокая концентрация технологий).

Читайте также: Рекомендуемые зимние шины для камри

А новое и перспективное обязательно зарождается, только мы все не в курсе. Знают лишь посвященные.

Видео:Система автоматизации на бюджетных KNX компонентахСкачать

Система автоматизации на бюджетных KNX компонентах

Умный дом — теория и реализация на базе шины KNX

Шины для умного дома

В предыдущей статье я осветил само понятие умного дома, теперь же поговорим о его реализации. Для удобства рассмотрим две возможности: создание умного дома уже после ремонта, и интеграция умного дома в квартиру во время ремонта.

Создание умного дома в готовой квартире

И так, ремонт уже сделан, и вам хочется сделать свой дом чуточку умнее. Увы, многое реализовать уже не получится — централизованной системы управления не будет, все умные приборы будут работать отдельно.
Начать можно с умных розеток:

Шины для умного дома

Что же они из себя представляют? Это устройства, которые вставляются в обычную розетку и умеют контролировать ток и напряжение на выходе. С их помощью можно, например, включить настольную лампу, обогреватель, кондиционер, чайник и т.д. Такие розетки имеют в себе GSM-передатчик, поэтому управлять ими можно и вне квартиры, прямо с телефона.

Второе, что можно сделать — это купить умный электроприбор, умеющий работать через приложение для мобильного телефона или с пульта. К примеру, чайник от Xiaomi:

Шины для умного дома

Шины для умного дома

Все подобные устройства управляются дистанционно, но, увы, не централизовано — для каждого устройства потребуется отдельный пульт или приложение, что не очень удобно.

Ну и третье: если вы разбираетесь в электрике, то можно сделать систему дистанционного управления светом по радио. Для этого вам потребуется электронный коммутатор и пульт для удаленного управления. Для установки коммутатора придется разобрать нужный выключатель и впаять его в цепь, после чего собрать выключатель обратно (сам коммутатор маленький и в выемке для выключателя без проблем поместится) и подружить с пультом для удаленного управления. Возможностей применения — масса: в семье маленький ребенок, который не дотягивается до выключателя, или же не хочется шарить в темной комнате по стене, чтобы нащупать выключатель. Так же есть более продвинутые коммутаторы, позволяющие управлять не только включением и выключением света, но и яркостью свечения ламп.

Создание умного дома на стадии ремонта — теория и реализация

Итак, вы делаете ремонт в квартире и хотите интегрировать в нее умный дом. Первое, с чем нужно определиться — это с коммуникационной шиной, иными словами — как будут связываться между собой устройства. Стоит учитывать то, что при выборе одной шины придется в дальнейшем покупать устройства, которые совместимы именно с ней. Если устройство рассчитано для работы с другой шиной — оно у вас не заработает.

Одной из самых популярных шин является шина KNX, который выросла из гораздо более древней EIB. Поддерживает достаточно много возможностей передачи данных:

  • Витая пара — специальный кабель с фиксированной скоростью передачи 9600 бит/с.
  • Силовая линия, скорость передачи 1200 бит/с, первоначально только поверх 230 В, 50 Гц.
  • IP-сеть (EIB.net) — например, Ethernet
  • Радиоканал — для обмена используются два частотных окна 868 и 433 МГц.

Принцип передачи информации прост: передача производится модулированием напряжения в сети, причём логический нуль пересылается в виде импульса, с амплитудой примерно ±6 В. Отсутствие импульса интерпретируется как логическая единица. Телеграммы (команды) пересылаются пакетами по 8 информационных байт. Пересылка синхронизируется старт- и стоп-битами. Есть бит контроля чётности (контрольный бит для проверки целостности пакета).

Для разрешения столкновений телеграмм в сети применяется метод CSMA/CA. Этот метод гарантирует случайный, беспроблемный доступ устройств к шине, при этом без существенного снижения её максимальной пропускной способности. При этом гарантируется, что первоначально будут переданы сообщения с наивысшим приоритетом.

Для того, чтобы система заработала, необходимо не только установить устройства и соединить их необходимыми кабелями между собой и с силовой сетью, но и запрограммировать устройства с помощью программного обеспечения ETS. До загрузки необходимо провести следующие операции: назначить устройствам индивидуальные физические адреса, выбрать и настроить (параметризировать) прикладные программы устройств, создать структуру групповых адресов и объединить на них объекты связи, взяв один объект в датчике и другой в исполнительном устройстве.

Устройства, находящиеся в сети KNX, подразделяются на 3 категории:

  1. Датчики — устройства, которые генерируют управляющие команды (выключатели, сенсоры освещенности, влажности, температуры, таймеры и т.д). Эти устройства фиксируют происходящие внешние события, и в зависимости от типа событий посылают команды на те или иные исполнительные устройства (например, температура в комнате опустилась ниже заданных 20 градусов — датчик температуры отправляет сигнал на включение отопления).
  2. Исполнительные устройства — устройства, которые исполняют команды датчиков: различные регуляторы и релейные модули. Они меняют своё состояние (включено-выключено, открыто-закрыто и т.п.) в соответствии с командами, поступающими от сенсоров, тем самым управляя различным электрооборудованием.
  3. Системные устройства — блоки питания, интерфейсные модули, шинные соединители, повторители и другие, включая панели и логические модули. Системные устройства обеспечивают работоспособность и возможность настройки сети KNX.

Читайте также: Размеры шин расшифровка для легковых автомобилей в сантиметрах

Сама система является как децентрализованной (датчики и исполнительные устройства могут обмениваться данными напрямую, без участия дополнительного контроллера), так и централизованной (есть управляющий контроллер).

Топология сети

Термин топология сети означает способ соединения устройств в сеть. Шина KNX поддерживает 3 основных топологии:

  • Для простых систем используется топология Линия (или шина). Она предполагает соединение устройств последовательно. Также есть возможность создания ответвлений и соединений в одной точке — такая топология называется Звезда. В сегмент линии можно установить не более 64 устройств. В одной линии может быть до 4-х сегментов. Из минусов — при обрыве линии перестает работать вся сеть.
  • Если устройств больше, то рекомендуется топология Область (Area). При такой топологии линия с номером 0 становится главной линией области, и к ней можно присоединить до 15 дополнительных линий.
  • Самая сложная «древовидная» топология реализуется при объединении областей с помощью магистральной линии. Таких областей может быть до 15. Таким образом, максимальное число устройств в сети может достигать 58000.

Схематично эти топологии выглядят так:

Видео:Бюджетный щит умный дом управление освещением Яндекс Алиса Проводка в квартиреСкачать

Бюджетный щит умный дом управление освещением Яндекс Алиса Проводка в квартире

Управление домом при помощи KNX: освещение

Привет! Попробую рассказать, как можно построить систему управления домом при помощи системы KNX. Основные вопросы, которые я хочу осветить — подход к воплощению «умного дома» на KNX, ориентиры по стоимости, подводные камни. Если материал «зайдет», продолжу. Я не стремлюсь впихнуть невпихуемое: за пределами статьи останутся диммеры, управление RGB и подобное — пока что мы просто включаем и выключаем свет ?

TL;DR: это не так дорого, как может показаться на первый взгляд и достаточно надежно.

Видео:MCP2515, контроллер CAN шины с интерфейсом SPIСкачать

MCP2515, контроллер CAN шины с интерфейсом SPI

Подход

На мой (и не только) взгляд, «умный дом» — совокупность систем, которые упрощают жизнь. В идеале, функционирование большинства систем должно быть незаметно для конечного пользователя — настроил и забыл — это относится к системам управления освещением, отоплением, кондиционированием. В отличие от «классического» подхода, хочется иметь возможность тонкой настройки в процессе — далеко не все хотелки можно вообразить на этапах проектирования и пусконаладки.

Почему KNX? Пропуская маркетинг, отмечу основные преимущества системы:

  • KNX — децентрализованная система. Это значит, что при необходимости, можно заменить любой компонент, почти не оказывая влияния на остальные. В частности, нет централизованного контроллера, который бы управлял всем и вся. Разумеется, в бюджетных системах присутствуют точки отказа типа блоков питания, но с этим вполне можно мириться.
  • Система, по сути, не привязана к конкретному вендору — можно выбирать любое оборудование, исходя из потребностей, бюджета и эстетических предпочтений. Если хочется иметь выключатели одного немецкого производителя, контроллеры — другого и третьего, а термостаты — вообще итальянские — никто не препятствует. Как правило, взаимосвязи между устройствами прописываются без каких-либо проблем. Для примера, я использую оборудование MDT, но на его месте может быть все что угодно — выбор огромен.
  • Из предыдущих пунктов возникает еще один приятный момент: в любой момент систему можно расширять и улучшать. Условно, если изначально были установлены кнопочные выключатели, при возникновении потребности (и возможности) можно заменить их на сенсорные. Или вообще обвешаться многофункциональными экранами.

Надо сказать, что у системы есть один заметный нюанс — среда программирования существует всего лишь одна, со своими достоинствами и недостатками, называется ETS и стоит денег — от 200 евро за версию с ограниченным количеством устройств в проекте (до 20 — для небольшой инсталляции вполне достаточно) до 1000 евро за версию с неограниченным количеством устройств. Говорят, есть адаптированная для российского рынка версия где-то на торрентах — не встречал.

Видео:Умный дом в 2024! Что такое Matter, Thread и Zigbee?Скачать

Умный дом в 2024! Что такое Matter, Thread и Zigbee?

Общие принципы проектирования

KNX — в первую очередь шина. Двухпроводная, но при монтаже полагается использовать четырехпроводный кабель — рекомендуется JY(St)Y 2х2х0,8 — такой же, как в системах охранно-пожарной сигнализации. Используются две жилы — красная и черная, белая с желтой — про запас. Кабель — экранированный, наводок не боится.

Топологически, KNX — дерево, главное — не допускать колец. Терминирующих устройств не требуется.

Вся система делится на исполнительные устройства (акторы — управляемые реле разнообразного назначения), сенсоры (кнопки, выключатели, термостаты, погодные станции) и системные устройства — блоки питания, линейные соединители и прочее.

Видео:Умный дом KNX на HDL. Что нужно, как работает, сколько стоит? Список оборудования.Скачать

Умный дом KNX на HDL. Что нужно, как работает, сколько стоит? Список оборудования.

Управляем освещением

Предположим, нам нужно организовать управление освещением в небольшом доме — допустим, у нас два этажа, лесенка и несколько комнат — несколько спален, кабинет, санузлы и всякие проходные помещения типа лестничных пролетов, прихожих и тому подобного.

Читайте также: Контейнер шин из европы

В простейшем случае, хочется следующего:

  1. Удобство. Например, если приходишь домой поздно, хочется сразу засветить прихожую, лестницу крыльцо и далее. Еще — включать/выключать свет в санузле по датчику присутствия.
  2. Борьба с забывчивостью. Лег спать, а из под двери пробивается свет из коридора. Ну и фиг с ним, пусть сам погаснет через, например, 10 минут.
  3. Возможность включать аварийное освещение — допустим, мы в спальне на втором этаже, а в дверь кто-то звонит — засветим сразу лестницу, коридор, крыльцо
  4. Возможность погасить весь дом при уходе

Посчитаем группы освещения, накидаем на план выключатели, прикинув их роли: от этого зависит количество клавиш. Многие производители делают аж восьмикнопочные выключатели в одноместную установочную коробку — типа такого:

Это позволяет реализовать кучу всего на одном выключателе, но не всегда удобно в плане поиска нужной кнопки.

Для любителей классической электроустановки, можно вместо нативных выключателей KNX использовать обычные, с передачей сигнала в шину посредством сухого контакта, размещаемого под выключателем в монтажной коробке (на картинке — сухарь под четырехклавишный выключатель):

Исходя из количества групп и их назначения, можно выбрать многоканальное реле (не забываем учитывать токи нагрузки). Их производят примерно все, однако распространены устройства Gira, ABB, MDT, Zennio.

Дальше — план проводки. От щита к выключателям подводится только шинный кабель, тот самый JY(St)Y 2х2х0,8. К нагрузкам (светильникам) — соответствующий электрический кабель (ВВГ, NYM — по вкусу). Количество и расположение щитов — по вкусу. В трехэтажном таунхаусе я делал три этажных щита — в каждом по многоканальному реле для управления светом на этаже, так меньше электрического кабеля разматывать.

Приятный бонус: свободные каналы реле можно использовать для управления розетками. Однако, поскольку многоканальники имеют, как правило, небольшую мощность (токи до 10А), на розетки нужно использовать промежуточные реле соответствующей мощности.

Видео:💡Недорогие модули умного дома Sonoff. ОбзорСкачать

💡Недорогие модули умного дома Sonoff. Обзор

Запуск

Итак, все провода протянуты, устройства установлены, щиты скоммутированы. Можно попробовать всё это запустить — потребуется та самая ETS. Я пропущу стартовые шаги — создание топологии здания в проекте, добавление устройств и т.д. Если интересно — спрашивайте в комментариях, попробую сделать базовый tutorial.

В соответствии с хотелками и количеством групп освещения, планируем групповую адресацию.
Группа — это такая сущность в шине, которую слушают привязанные к ней акторы и в которую пишут всякие значения сенсоры. Актор (например, канал реле) можно привязать к нескольким группам, сенсор будет писать в одну группу.

Например: на первом этаже есть четырехканальное реле, с которого мы включаем/выключаем свет на крыльце, в прихожей, санузле и гостиной.

Целесообразно предложить следующие группы (используем трехуровневую структуру групповых адресов, первый этаж — 0, освещение первого этажа — 0/0):

0/0/0 — весь свет первого этажа, привязан ко всем каналам
0/0/1 — свет на крыльце, канал А
0/0/2 — свет в прихожей, канал B
0/0/3 — свет в санузле, канал C
0/0/4 — свет в гостиной, канал D

Вот как это выглядит в среде программирования:

Далее, к группам привязываем выключатели, в соответствии с их расположением. Предположим, что мы используем двухклавишные выключатели со светодиодными индикаторами состояния, вот такие:

Шины для умного дома

Например, в гостиной первая кнопка включает/выключает (toggle) свет в самой гостиной, а вторая — принудительно выключает весь свет на этаже:

Привязка света в гостиной:

Выключение всего света на этаже:

Для переключений (toggle), необходимо передавать с каналов реле в шину их состояния, чтобы выключатель знал, какое значение передать в шину.

При необходимости, привязываем диоды на выключателях к состоянию соответствующих каналов реле — смысл аналогичный, картинками грузить не буду.

Загружаем конфигурацию в устройства и наслаждаемся эффектом ?

Дальше начинаем играться с проектом реле — задержки отключения, функции автоматического отключения света, настройка проходных выключателей в неограниченном количестве и так далее — до получения нужного эффекта.

Видео:СДЕЛАЛ УМНЫЙ ДОМ ***ЗА 10 МИНУТ!***Скачать

СДЕЛАЛ УМНЫЙ ДОМ ***ЗА 10 МИНУТ!***

Сколько это стоит?

Вопрос, на самом деле, многогранный. Можно пойти в отечественный интернет-магазин и купить все буквально втридорога. Можно заказать где-нибудь в Европе — приведу немецкие ценники (от которых с удовольствием дают очень приятную скидку) для той минимальной инсталляции, которую только что описал:

1. Блок питания 320мА: 110 евро
2. Четырехканальное реле: 145 евро
3. Четыре выключателя: 65 евро за каждый

Итого — 515 евро, 130 евро за канал освещения. Не забываем про возможные скидки и про то, что более емкие дают более низкую стоимость канала освещения.

Для желающих сэкономить — имеет смысл иногда шерстить авито — иногда там распродают сладкие остатки, главное — следить за ценой.

  • Свежие записи
    • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
    • Скрипят амортизаторы на машине что делать
    • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
    • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
    • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле


    📸 Видео

    Особенности электрики для умного дома. Профессиональный монтаж.Скачать

    Особенности электрики для умного дома. Профессиональный монтаж.

    Дешевый умный дом. Электрощит с Яндекс АлисойСкачать

    Дешевый умный дом. Электрощит с Яндекс Алисой

    Большой разбор УМНЫХ гаджетов для вашей квартиры! Что умеет умный дом?Скачать

    Большой разбор УМНЫХ гаджетов для вашей квартиры! Что умеет умный дом?

    Дешевый умный дом своими руками! Полный гид ОТ и ДО!Скачать

    Дешевый умный дом своими руками! Полный гид ОТ и ДО!

    [#16] Основы умного дома – часть 2.ТОП-5 автоматизаций умного домаСкачать

    [#16] Основы умного дома – часть 2.ТОП-5 автоматизаций умного дома

    С этим справится даже новичок. Как спроектировать / собрать свой электрощит для квартиры или дома.Скачать

    С этим справится даже новичок. Как спроектировать / собрать  свой электрощит для квартиры или дома.

    АЛИСА или KNX. Как выбрать систему УМНЫЙ ДОМСкачать

    АЛИСА или KNX. Как выбрать систему УМНЫЙ ДОМ

    С чего начать умный дом | Этот шаг сэкономит время и деньгиСкачать

    С чего начать умный дом | Этот шаг сэкономит время и деньги

    УМНЫЙ ДОМ. ТОП 10 самых полезных ПРИМЕНЕНИЙ!Скачать

    УМНЫЙ ДОМ. ТОП 10 самых полезных ПРИМЕНЕНИЙ!

    Собрал щит умного дома с Aliexpress и системой ectoControlСкачать

    Собрал щит умного дома с Aliexpress и системой ectoControl

    Вся правда об умном доме Яндекса с Zigbee: Хаб, Колонки, Датчики (2023). Реальный опыт использованияСкачать

    Вся правда об умном доме Яндекса с Zigbee: Хаб, Колонки, Датчики (2023). Реальный опыт использования

    💡Дешёвые модули умного дома с AliexpressСкачать

    💡Дешёвые модули умного дома с Aliexpress

    Смотрим умный Яндекс.Дом с Алисой и XiaomiСкачать

    Смотрим умный Яндекс.Дом с Алисой и Xiaomi
Поделиться или сохранить к себе:
Технарь знаток