Что обеспечивает автономность работы датчика умного дома
Какие бывают датчики для умного дома
Содержание
Содержание
Умный дом сегодня — это не только охранная сигнализация и управление освещением. Это еще и управление микроклиматом, пожарная сигнализация, контроль состояния инженерных коммуникаций, экономия электроэнергии и управление домашними мультимедиа-системами. Функционал умных домов постоянно растет благодаря растущему разнообразию различных датчиков.
Структура умного дома
Одна из причин популярности умного дома — открытая структура. Система, начавшаяся с одного интеллектуального датчика движения, может со временем дорасти до полноценного умного дома с десятками сенсоров и исполнительных механизмов. На настоящий момент сформировалось несколько способов построения таких систем.
Во-первых, это автономные умные датчики. Они подключаются к интернету через домашний Wi-Fi, передают информацию в облачный сервис производителя датчика, затем информация о состоянии датчика попадает в мобильное приложение пользователя.
Такая система отличается простотой установки и высокой надежностью — выход из строя любого элемента никак не повлияет на работу остальных датчиков.
Но хватает у автономных датчиков и недостатков:
Во-вторых, это системы умного дома с отдельным центром управления, построенные на одном из специализированных стандартов обмена данными: ZigBee, Z-wave, Thread и т.д.
В такой системе все датчики подключаются к центру управления, а уже он передает собранные данные по Wi-Fi.
Эти системы сложнее в установке и настройке, но предоставляют пользователю куда больше возможностей:
Однако для таких систем актуальна проблема совместимости устройств — далеко не всякий датчик можно подключить к уже существующему центру управления. Этой проблемы нет только для устройств Z-wave — они все совместимы друг с другом, независимо от производителя.
А вот датчики, работающие по другим протоколам, следует покупать только совместимые с уже установленной системой.
Существует и третий, смешанный, вариант — когда несколько датчиков автономны и могут сами выходит в Интернет, а остальные датчики подключаются к автономным, используя их в качестве маршрутизаторов. Такими, например, являются датчики Rubetek: модели с функцией Smart Link могут передавать по Wi-Fi не только «свою» информацию, но и подключенных к ним других датчиков Rubetek.
Недостатки те же, что у автономных датчиков — привязка к одному производителю, небольшой ассортимент и т.д. Единственное отличие — теперь не надо, чтобы все датчики находились в зоне приема Wi-Fi, достаточно, чтобы в ней были «маршрутизаторы».
Датчик движения
Датчики движения испускают пучок инфракрасных лучей и улавливают их отражения от окружающих предметов. При последовательном прерывании нескольких лучей происходит срабатывание датчика.
Независимо от способа крепления — на потолок или на стену, датчики движения контролируют определенный сектор в 90–180° и имеют определенный диапазон расстояний срабатывания — обычно 5–10 м, максимум до 20 м.
Датчики движения обычно используются для сигнализации и управления освещением. Системы умного дома позволяют по-разному обрабатывать сигнал от датчиков движения: в режиме охраны реагирование датчика приведет к срабатыванию соответствующего сценария, в результате чего включится сирена или произойдет автоматический вызов вневедомственной охраны. При снятом режиме охраны умный дом будет включать освещение в тех комнатах, где зафиксировано движение, и выключать — в тех, где движения давно не было.
Датчик вибрации
Датчик вибрации (удара) содержит акселерометры — электронные компоненты, реагирующие на изменение ускорения. В зависимости от количества акселерометров в датчике, они могут различать воздействия: вибрации, удары и наклоны.
Обычно устанавливается на стекла и двери для сигнализации о взломе.
Датчик дыма
Датчик дыма содержит пару светодиод+фотодатчик и реагирует на изменение прозрачности воздуха. Поэтому возможны ложные срабатывания датчика на пыль и на пар — имейте это в виду при выборе места установки.
Датчики дыма используются в качестве элемента пожарной сигнализации. Их срабатывание, кроме стандартного оповещения пользователю, может давать команду на запуск модулей пожаротушения и звонок в пожарную службу. Датчики дыма часто оснащены локальной звуковой и световой сигнализацией для скорейшего привлечения внимания к произошедшему.
Климатические датчики
Климатический датчик (термогигрометр) передает информацию о температуре и влажности в месте установки. При этом отдельные датчики температуры или влажности встречаются редко. С помощью термогигрометров ведется контроль климатических условий в разных частях дома.
Такие датчики помогают экономить электроэнергию и повышать комфортность жилища, поддерживая нужную температуру и влажность там, где это нужно и когда это нужно.
Датчик освещенности
Датчик измеряет уровень освещенности в месте установки и обычно используется для управления светильниками.
Через систему умного дома, датчик может управлять диммером, поддерживая в комнате постоянный уровень освещенности независимо от яркости внешнего освещения.
Такие датчики позволяют экономить электроэнергию, включая/выключая освещение в зависимости от времени суток.
Датчики освещенности часто используются совместно с датчиками движения, при этом сигнал на включение ламп при возникновении движения в контролируемой зоне подается только в темное время суток. Некоторые датчики движения уже содержат в себе и датчик освещения.
Датчик открытия
Датчик открытия состоит из двух частей, плотно прилегающих друг к другу. При разнесении их на некоторое расстояние, датчик срабатывает, передавая сигнал в центр управления.
Обычно датчики открытия используются в системах сигнализации, контролируя открытие дверей и окон. Также нередко использование датчика открытия окна для блокировки включения кондиционера.
Датчик протечки
Датчик протечки содержит пару оголенных контактов в нижней части. При попадании воды внутрь датчика, между контактами начинает протекать ток, вызывая срабатывание.
Совместное использование с умными розетками позволит при срабатывании датчика отключить стиральную машину или выключить насосную станцию, прекратив подачу воды.
Более надежный вариант прекращения подачи воды при сработке датчика протечки — использование крана с электроприводом. При установке его на ввод воды в квартиру и подключении к единой системе умного дома, датчик протечки предотвратит затопление независимо от того, где и как вода попала на пол.
Датчик утечки газа
Датчик реагирует на наличие в воздухе опасных газов — горючих (метана, пропана) или угарного газа.
В зависимости от конфигурации системы умного дома, может производиться перекрытие газовой трубы, включение вытяжки или звонок в аврийную службу.
Такие датчики часто снабжаются сиренами и световой сигнализацией — это позволяет ускорить обнаружение утечки газа.
Другие элементы умного дома
Умный дом состоит не из одних только датчиков — иначе все его функции сведутся только к контролю. Для управления системами освещения, кондиционирования и водоснабжения нужны еще и исполнительные устройства — умные розетки, выключатели, универсальные ИК-пульты, приводы для штор, краны с электроприводом и т.п.
Важно также изначально правильно выбрать саму систему умного дома — необходимо, чтобы она поддерживала различные варианты умных устройств и была достаточно мощной и гибкой для их полноценного совместного использования. Только в этом случае потенциал по расширению возможностей вашего умного дома будет действительно безграничным.
Умные устройства и контроллер¶
Как контроллер подключается к Интернету?¶
На текущий момент контроллер можно подключать к Интернету исключительно через Ethernet-кабель.
В скором времени станет доступно надежное подключение контроллера к Wi-Fi-роутеру по технологии WPS, а также выход в Интернет через USB-модемы Tele2.
Что означают сигналы светодиодов контроллера?¶
С торца у контроллера есть три зеленых светодиода:
Если левый диод горит — контроллер не использует Wi-Fi для выхода в Интернет, если мигает — использует.
Если средний диод горит — контроллер не использует Ethernet для выхода в Интернет; если мигает — использует, и есть связь с «Умным домом»; если не горит — использует, и нет связи с «Умным домом».
Если правый диод горит — контроллер работает (есть питание), если не горит — не работает (нет питания).
Как связать устройства в одну сеть?¶
В Z-Wave этот процесс называется включением в сеть. Для объединения устройств нужен контроллер, подключенный к «Умному дому». Чтобы включить устройство в сеть, нужно начать процесс добавления из личного кабинета «Умного дома» и нажать кнопку на устройстве.
Как подключить умную лампочку?¶
Если этого не произошло в первые 3–5 секунд, быстро включите и выключите лампу три раза (т.е. это надо сделать за 1–2 секунды) и оставьте включённой — лампа должна моргнуть и добавиться.
Если у вас лампа модели Zipato RGBW, то для сброса настроек такой лампы постучите по ней три раза — после этого лампа должна моргнуть и добавиться.
Голосовые помощники¶
Для управления устройствами голосом можно настроить голосового помощника — Алису или Марусю.
Чтобы настроить Алису:
Чтобы настроить Марусю:
Как правильно называть устройства¶
В «Умном доме» есть функция голосового управления устройствами через голосового помощника — Алису или Марусю. Чтобы голосовые команды корректно распознавались, нужно правильно называть устройства вашего «Умного дома».
Что такое Z-Wave?¶
Z-Wave — это технология, разработанная для организации автоматизированных систем управления безопасностью и комфортом в доме.
Нужна ли для Z-Wave специальная проводка?¶
Нет, для Z-Wave не требуется отдельная проводка, так как для передачи управляющих сигналов используется радиоканал.
Что такое mesh-сеть?¶
Основа технологии Z-Wave — mesh-сеть, в которой каждое устройство может принимать и передавать управляющие сигналы другим устройствам сети. Такой способ связи обеспечивает стабильную работу сети. Например, при возникновении преграды или мертвой зоны между двумя ближайшими устройствами в сети, сигнал пойдет через другие устройства, находящиеся в радиусе действия.
Передаточные функции mesh-сети могут выполнять только устройства, постоянно подключенные к сети 220В, например, лампы, реле, розетки, диммеры и пр. Устройства на батарейках могут быть лишь конечными звеньями mesh-сети.
Какова дальность работы сети Z-Wave?¶
Расстояние между двумя устройствами должно быть не больше 30 метров в зависимости от типа устройств. Но благодаря mesh-сети команды Z-Wave можно передавать значительно дальше через другие устройства — на расстояние до 80 метров.
Не будет ли Z-Wave сеть соседа мешать моей сети Z-Wave?¶
Нет, не будет. Каждая сеть Z-Wave имеет свой уникальный идентификатор, поэтому устройства не видят ничего вне своей сети. Чтобы одни устройства не мешали другим, для каждого из них настроено ограничение на время пребывания в эфире.
Какие радиочастоты использует Z-Wave?¶
В разных регионах используются разные частоты. Это связано с особенностями государственного частотного регулирования. В России Z-Wave работает на частоте 869.0 МГц.
Шифрование в Z-Wave¶
В Z-Wave есть полноценное шифрование AES с длиной ключа 128 бит.
Шифрование накладывает свои ограничения: соединение между устройствами работает медленнее, так как кроме передачи данных происходит обмен одноразовыми ключами (nonce). Поэтому шифрование реализовано пока только в оконных системах, дверных замках и ПК-контроллерах.
Какие устройства могут работать в сети Z-Wave?¶
На данный момент линейка устройств Z-Wave включает в себя устройства управления светом, шторами, отоплением, аудио- и видеотехникой, счётчики электроэнергии и различные датчики.
Какое количество устройств может содержать сеть Z-Wave?¶
Максимальное количество устройств для одной сети Z-Wave составляет 232. Для примера, дом площадью 400 м2 обычно содержит около 100 устройств.
Совместимы ли устройства Z-Wave разных производителей?¶
Да, условие совместимости — одно из главных преимуществ технологии Z-Wave. Перед выходом в продажу все устройства проходят сертификацию Z-Wave. Более 150 производителей по всему миру выбрали Z-Wave в качестве основного протокола для своих продуктов. И все они совместимы друг с другом в пределах одного региона (одного диапазона частот).
Какие датчики и устройства Z-Wave можно подключить?¶
Система «Умный дом» корректно работает только с датчиками Z-Wave, вещающими на частоте 869.0 МГц. На текущий момент мы гарантируем работу со следующими датчиками:
Список датчиков и устройств расширяется ежемесячно!
Как выбрать датчики для умного дома и какие они бывают
Содержание
Содержание
Одна из причин растущей популярности умных домов — их модульность. Практически любую систему умного дома можно расширить, включив в нее любые совместимые датчики на выбор. О том, какие могут быть датчики умного дома и как их правильно подобрать для своей системы — в этом гайде.
Структура систем умного дома
Датчики в структуре умного дома занимают отдельный сегмент. Как правило, они связываются с центром управления по одной из беспроводных сетей умного дома (ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi), далее собранные центром управления данные обрабатываются в облаке и становятся доступны в приложении пользователя. Но встречаются и автономные датчики, способные передать данные самостоятельно без подключения к центру управления. Поэтому при выборе датчика вам следует определиться, хотите ли вы включить его в существующую систему умного дома или установить автономно. Если первое, то придется озаботиться вопросом совместимости.
Проще всего взять датчик той системы умного дома, которая у вас уже установлена, и того же производителя. Тогда он подключится без проблем. Но что, если нужного вам датчика в линейке этой системы нет? Тогда надо выяснить, по какому протоколу центр управления вашего умного дома связывается с датчиками.
Их существует несколько, но наибольшее распространение получили три: ZigBee, Z-wave и Wi-Fi. Если ваш умный дом построен на протоколе Z-wave, то все просто — все устройства Z-wave совместимы между собой независимо от производителя. А вот с ZigBee и Wi-Fi сложнее — некоторые устройства могут быть совместимы, некоторые — нет. А какие-то будут совместимы частично. Поэтому для датчиков ZigBee и Wi-Fi желательно найти в документации, что устройством поддерживается именно ваша модель умного дома.
Типы датчиков
Датчик движения срабатывает при наличии движущихся объектов внутри определенной зоны. Датчики могут быть настенными, контролирующими движение в секторе 90–180° и потолочными, с круговым обзором. Датчики движения используются в системах безопасности и для управления освещением.
Датчик вибрации (датчик удара) реагирует на вибрацию плоскости, на которой установлен. Обычно устанавливается на стекла и двери для сигнализации о взломе.
Датчик дыма реагирует на наличие дыма в комнате. Используется в системах пожарной сигнализации.
Датчик температуры позволяет определить температуру в комнате или на улице. Может использоваться для управления кондиционером или обогревателем.
Датчик влажности определяет влажность в помещении и может использоваться для управления увлажнителем воздуха.
Датчик климата (термогигрометр) определяет температуру и влажность одновременно. Такие датчики также используются в управлении климатом, включая и выключая кондиционеры, грелки и увлажнители.
Датчик освещенности измеряет и передает в центр управления уровень освещенности в месте установки. Такие датчики (зачастую совместно с датчиками движения) используются для управления освещением умного дома.
Датчик открытия устанавливается на оконные рамы и косяки дверей. При открывании окна или двери датчик сообщает об этом в центр управления умного дома. Используется в системах безопасности и для управления освещением. Обычно состоит из двух частей — самого датчика и постоянного магнита, устанавливаемых вплотную друг к другу на разных частях окна или двери. При открывании магнит отходит от датчика, вызывая его срабатывание.
Датчик протечки реагирует на наличие воды. Обычно устанавливается на полу в ванной, в кухне, возле стиральной или посудомойной машины и т.п. При появлении воды датчик срабатывает, передавая сигнал в центр управления. Результатом может быть отключение стиральной машины, остановка насоса и оповещение владельца с помощью СМС или уведомления в приложении умного дома.
Датчик утечки газа срабатывает при обнаружении в воздухе опасной концентрации бытового газа, передавая сигнал в центр управления и оповещая пользователя. В зависимости от модели датчика и конфигурации системы умного дома при срабатывании датчика может быть перекрыта газовая труба, отключены электроприборы, включена принудительная вытяжка и т.п.
Сенсорные панели и выключатели, подключаемые к системе умного дома, предназначены для передачи в центр управления сигналов от пользователя. Нажатием на сенсорную панель пользователь может запускать заранее определенный алгоритм управления.
Функции датчиков
Большинство датчиков выполняет одну основную функцию: измерение влажности и температуры производится датчиками влажности, температуры и климата (термогигрометрами); оповещение об открытии двери и окон производится датчиками открытия и т.д. Но некоторые датчики способны выполнять более сложные функции:
Тип оповещения пользователя
Оповещение пользователя о произошедшем событии производится по-разному:
Питание
Многие беспроводные датчики питаются от батареек — большинство от двух элементов формата АА или ААА, дающих суммарное напряжение 3 В. Некоторые беспроводные датчики питаются от более узкоспециализированных элементов, например, ER14250 (3,6 В), CR-23А (12 В) или CR-123A (6 В). Благодаря низкопотребляющей электронике, батарей хватает надолго, как правило, на несколько месяцев. Такие датчики удобны в монтаже (не нужно тянуть провода), но менее надежны, так как батареи рано или поздно разряжаются. Если есть возможность протянуть сетевой кабель 230 В к месту установки датчика, лучше выбрать датчик с питанием от сети.
Советы по выбору
Если вам нужно настроить автоматическое управление климатическими приборами — увлажнителем, кондиционером, обогревателем — вам потребуется датчик температуры и влажности. Если у вас уже установлена система умного дома, выберите датчик, совместимый с ней.
Чтобы обезопасить свой дом от пожара, выберите совместимый с вашей системой умного дома датчик дыма.
Датчик движения — важнейшая часть системы безопасности. Среди них есть как встраивающиеся в систему умного дома, так и автономные, которые при появлении движения в зоне контроля сразу подадут по Wi-Fi сигнал тревоги на телефон пользователя.
Утечка бытового газа может привести к самым печальным последствиям. Избежать их поможет датчик утечки газа.
Соседи снизу сделали дорогостоящий ремонт? Установите датчики протечки в ванной и на кухне — вполне возможно, что однажды это убережет вас от непредвиденных затрат.
У — «Умный» дом: зачем доверять домашние обязанности технологиям
Чтобы не отставать от современности и не упустить новые слова, подписывайтесь на подкаст в Apple Podcasts, «Яндекс.Музыке» и на Castbox. Ставьте оценки и делитесь в комментариях словами, без которых, как вам кажется, невозможно представить коммуникацию в XXI веке.
Система «умного» дома — что это?
«Умный» дом — это возможность автоматизировать самые разные действия, которые мы совершаем дома. С помощью нескольких устройств можно включать и выключать свет, отопление и технику. «Умный» дом может быть устроен по-разному: в некоторых случаях система включает в себя один предмет техники, которым можно управлять с телефона, а в некоторых — множество элементов, которые делают дом чистым, светлым и безопасным.
Обычно «умный» дом функционирует с помощью хаба — девайса, который является управляющим центром всей системы, а также датчиков, которые являются связующим звеном между хабом и другими домашними гаджетами.
Чем удобна система «умного» дома?
При установке нужных девайсов у вас появится возможность настроить свет в квартире (например, включать и выключать светильники дистанционно), включать и выключать посудомойку, стиральную машину или кондиционер, если до них лень идти. Также можно обезопасить себя с помощью датчиков утечки газа и «умных» видеокамер, которые могут записывать видео и отправлять их сразу на ваш телефон. Существуют и другие приборы, которые входят в систему «умного» дома: к ним относятся голосовые помощники, пожарные датчики, розетки и роботы-пылесосы.
«Умный» дом можно строить постепенно, покупая необходимые гаджеты по мере нужды. Для начала можно просто купить «умную» лампочку или ночник, чтобы проверить, нужна ли вам такая система вообще.
Какие есть недостатки?
Несмотря на то, что на рынке достаточно недорогих девайсов для создания собственного «умного» дома, замена обычных лампочек, розеток и пожарных датчиков на специальные дорого обойдутся. Также вся система держится на сетевом подключении, так что при сбое в работе Wi-Fi половина техники окажется совершенно бесполезной.