Создание системы для управления функциями умного дома

Создание системы для управления функциями умного дома

В жизни современного человека очень много стрессовых ситуаций (работа, время, транспорт) и даже малейшее не удобство дома может заставить человека выплеснуть всю свою злость на окружающих (что особенно очень плохо отражается на психике детей). Для решения этой проблемы я хочу предложить улучшить удобность домов требованию каждого жителя. Также мой проект экономит время, и самое главное деньги пользователей. Индивидуальный подход для каждого дома повышает комфорт и обеспечивает безопасность.

Кроме всего выше сказанного это область рынка является самой быстро растущим. В этом рынке уже представили свои решения такие компании как Siemens, LG, Samsung.

В мире существует много компаний, занимающихся построением систем для умных домов. Каждый из них предлагает свои решения и занимает определенную долю рынка. В Узбекистане услуги этого рода пока не развиты до уровня заграничных рынков. Не смотря на это компании «SMART HOME», «Setko» и другие предлагают данное решение для покупателей. Но так как они в основном предлагают готовые решения разработанные заграницей, их продукция очень дорогая. По закону предела качества дорогое не означает хорошая, так как цена может расти бесконечно, а качество нет. Мой проект дает такие же функции, но за приемлемые цены.

Умный дом — жилой дом современного типа, организованный для проживания людей при помощи автоматизации и высокотехнологичных устройств. Под «умным» домом следует понимать систему, которая обеспечивает комфорт (в том числе безопасность), и ресурсосбережение для всех пользователей. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем обеспечивается синергетический эффект для всего программно-аппаратного комплекса.

Это проще понять, если представить, например, что система отопления никогда не сможет работать против системы кондиционирования. А отопление осуществляется не только по погоде, но и с учетом целого ряда других факторов. От силы ветра, по предсказанию, от времени суток (ночью комфортная температура меньше).

Можно считать, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека (пользователей) с жилым пространством, когда в автоматизированном режиме в соответствии с внешними и внутренними условиями задаются и отслеживаются режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и охранной сигнализации, моторизированными воротами и прочим.

Для обработки информации используется Arduino Mega.

Arduino — торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники. Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Ардуино. Arduino может использоваться как для создания автономных объектов автоматики, так и подключаться к программному обеспечению на компьютере через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы.

The Arduino Mega 2560 is a microcontroller board based on the ATmega2560 (datasheet). It has 54 digital input/output pins (of which 15 can be used as PWM outputs), 16 analog inputs, 4 UARTs (hardware serial ports), a 16 MHz crystal oscillator, a USB connection, a power jack, an ICSP header, and a reset button. Pries 30 000 sum.

Для контроля температуры и влажности используется DHT11.

По цене она не превышает 5000 сум.

Запомнив приятный для вас температурный режим и коэффициент влажности, система будет автоматически включать, и отключать кондиционеры, обогреватели и увлажнители.

Датчики света, система будет автоматически включать, и выключать освещение по заданному времени. По цене она не превышает 4000 сум.

Датчики движения тоже будут автоматически включать и выключать освещение, если после окончании времени включения, они зафиксируют движение. По цене она не превышает 8000 сум.

Автоматические окна будут закрываться, если остались открытыми, когда дверной замок закрыли. Датчики на окнах также будут оповещать о попытках открытия, что повышает безопасность. По цене она не превышает 8000 сум.

Умные розетки будут отключать или включать приборы домашней техники. Они будут подключены двумя способами:

По wi-fi. (Если нужно установить систему после ремонта) По проводам. (Если есть возможность провести провода до ремонта) По цене она не превышает 50 000 сум.

Автоматические жалюзи могут контролировать освещение в комнате. Они будут сделаны в основе серво привода и шагового мотора. Они в автоматическом режиме будут по степени освещенности и времени суток менять углы жалюзи. По цене она не превышает 100 000 сум.

По технологии RFID UH-RS232 ворота для машины будут открываться, когда ваша машина будет приближаться к воротам. По цене она не превышает 800 000 сум.

Программа под андроид будет создаваться для каждого проекта индивидуально, что обеспечит высокую производительность системы в целом. При помощи программы пользователь может:

Открывать и закрывать окна, жалюзи, ворота.

Включать и выключать приборы и освещения.

Менять параметры системы для корректировки работы комплекса.

В результате, с помощью андроид-приложения, которое может быть запущено в мобильном устройстве (в частности, на note3), мы получаем возможность удаленного мониторинга следующих параметров: состояния освещения, показателей с датчиков, камер наружного наблюдения. Также приложение позволяет управлять освещением (как наружных групп, так и ламп внутри здания), поворотом камеры и работой датчиков.

В предложенном материале мы постарались поделиться тем опытом, который получили в результате выполнения проекта по строительству энергоэффективного и интеллектуального дома. Данный проект подходит к концу, завершается отделка и пуско-наладка. И в заключении хочется поделиться нашими планами по развитию. Развитие мы видим по следующим направлениям:

Сделать серийный контроллер для умного дома максимально дешевым и открытым (OpenSource Hard/OpenSource Soft). Сейчас ведем переговоры с корейскими производителями, прорабатываются несколько версий (Ethernet/Wifi). Согласно нашему плану, стоимость для конечного потребителя не должна превышать 1 000 000 сум за версию c Ethernet.

Мы ведем разработку сенсорной панели с экраном, датчиками и микрофоном.

Планируем выпускать на базе данного контроллера уже готовые решения для конкретных задач. Например, контроллер теплого пола будет содержать в себе реле, 3 датчика температуры, питание от 220 В и Ethernet модуль (опция). Потребитель получит уже готовое решение для своей задачи. Аналогично, для диммирования света.

Планируем под «одной крышей» собрать единомышленников и партнеров, где предлагаем совместно поучаствовать в обмене идеями по развитию систем управления жилой и промышленной инфраструктурой, направленной на безопасность, повышение эффективности и удобства использования.