Kas ir viedā māja: darbības princips un uzbūve + projekta izveide un padomi salikšanai

Daudzskaitlīgas inženieru sistēmas, apvienotas ar kopēju nosaukumu «Viedā māja», nodrošina lietotājiem augstu komforta un drošības līmeni. Bet pastāv simtiem šāda aprīkojuma variantu, kas risina kardināli atšķirīgus uzdevumus.

Mēģināsim kopā izprast visas nianses un saprast, kas ir viedā māja, un pēc tam pāriesim pie praktiskiem soļiem, kas ļauj paaugstināt dzīvošanas komfortu. Jo dārgie komponenti neatstāj vietu kļūdām.

Kas ir šāda sistēma?

Jebkurš elektronikas komplekts, kas izgatavots viedajai mājai, ir augsto tehnoloģiju aprīkojums. Tas ir paredzēts automatizētai un, visbiežāk, centralizētai kontrolei, elastīgai, precīzai dzīvokļa, mājas komunikāciju sistēmu darbības pārvaldībai.

Viedās mājas galvenās iespējas

Viedās mājas intelektuālie komandu bloki spēj radīt optimālu mikroklimatu dzīvoklī, mājā.

Turklāt šī uzdevuma risināšanai tiek veikta visu apkures ierīču, gaisa kondicionieru, split-sistēmu, filtru, ozonatoru un citu līdzīgu izstrādājumu vadība.

Procesa būtība ir šāda: vadības centri, kas aprīkoti ar procesoriem, saņem gaisa ķīmiskā sastāva, tā temperatūras, mitruma mērījumu rezultātus un dod signālus nepieciešamajiem konstrukcijas elementiem.

Tā, ja telpas ir jāatdzesē, tiek dota komanda ieslēgt gaisa kondicionieri, un vienlaikus tiek izslēgta visa apkures iekārta, ja tāda darbojās. Proti, sistēmu komandu bloki nodrošina arī visu veicamo procesu saskaņotību.

Sīkāk par to, kā darbojas klimata kontroles sistēma un tās izvēles īpatnībām, lasiet tālāk.

Mūsdienu intelektuālās sistēmas telpām ir automatizācijas komplekti, kas ļauj būtiski paaugstināt dzīves līmeni, kā arī nodrošināt elektroenerģijas ietaupījumu, turklāt iespaidīgus 30-40%. Bet jāatceras, ka iekārtas ievērojamās izmaksas dēļ pirkums atmaksāsies tikai pēc daudziem aktīvas lietošanas gadiem.

Un vispār «Viedā māja» progresīvā konfigurācijā spēj vienlaikus vadīt vairākus simtus ierīču, kas pieder pie sistēmām:

• apgaismojuma, turklāt gan iekšējā, gan ārējā;
• avārijas barošanas avotu, kas var būt gan akumulatori, gan ģeneratori;
• enerģijas patēriņa kontroles;
• apkures, gaisa dzesēšanas;
• atsevišķu ēkas elementu (lietus kanalizācijas, kāpņu) apsildes;
• ūdensapgādes;
• kanalizācijas;
• filtrācijas;
• avārijas situāciju (gāzes, ūdens noplūdes, problēmu elektrotīklā) noteikšanas;
• monitoringa.

Tāpat var tikt veikta signalizācijas, novērošanas kameru un daudzu citu iekārtu vadība, pie kurām pieder pat aizkari, logi, televizori, audio-, videoiekārtas, kas izvietotas visā dzīvoklī, mājā.

Jebkuras inteliģentas sistēmas funkcionalitāti un citas īpašības var pielāgot jebkādiem apstākļiem, kas ļaus izveidot elastīgu vadības sistēmu, kas pārvalda visu mājas elektroniku, apkures ierīces, kondicionierus, apgaismojumu un visu pārējo aprīkojumu.

Paši procesi ir gan pieprasīti, gan reti, vienreizēji; piemēram, pie pirmajiem var pieskaitīt temperatūras vadību, apgaismojuma spilgtuma vadību un daudzus citus.

Pie otrās kategorijas pieder individuālu siltā vai aukstā gaisa plūsmu regulēšana. Piemēram, tādas, kas spēj apsildīt lietotāju kājas, kuri ziemas vakaros skatās televīzijas pārraides.

Mūsdienu viedo māju sistēmu īpatnība ir tā, ka ar to palīdzību var iestatīt dažādus režīmus visās dzīvokļa un mājas telpās. Piemēram, temperatūra bērnu istabā var būt visaugstākā, bet gaitenī – viszemākā, jo tas apkuri praktiski neprasa.

Vienlaikus vannas istabā sistēma var regulāri cīnīties ar paaugstinātu mitrumu, savukārt virtuvē ar gaisa piesārņojumu.

Elektronika spēj ņemt vērā arī daudz noderīgu sīkumu. Piemēram, tā spēj automātiski nodrošināt vakarā guļamistabā augstāku temperatūru nekā no rīta, jo šādas īpatnības veicina pilnvērtīgu atpūtu un vieglu pamošanos.

Par maksimāli efektīvām tiek uzskatītas kompleksās sistēmas, kas spēj pārvaldīt visus svarīgos procesus.

Bet viedās mājas īpašības piemīt arī visvienkāršākajiem iekārtu komplektiem, kas veic tikai vienu funkciju. Piemēram, pie tādiem pieder procesors, kas vada uz vasarnīcas uzstādītā sildītāja ieslēgšanu/izslēgšanu.

Elektrotīklā uzstādīts dimērs, kas regulē lampu spilgtumu un tādējādi samazina elektroenerģijas patēriņu, arī pieder pie inteliģentā aprīkojuma.

Kā sistēma darbojas un kā tā ir uzbūvēta?

Mēģināsim izprast, kā darbojas šodien pieprasītā viedās mājas sistēma un kāda tā ir. Jebkura intelektuālā aprīkojuma komplekta pamatā ir procesors, kas ir pietiekami jaudīgs un mūsdienīgs dators.

Tam efektivitāti nodrošina programmatūra ar desmitiem, pat simtiem iepriekš iestatītu režīmu, kas ir starp vispieprasītākajiem.

Rezultātā daudzos gadījumos lietotājiem atliek tikai ievadīt nepieciešamos parametrus, piemēram, temperatūru utt., un aktivizēt vajadzīgo programmu.

Pēc tam vadības bloks veiks kontroli, salīdzinot aktuālās vērtības ar ieprogrammētajām. Visa nepieciešamā informācija nāk no sistēmā ietilpstošā aprīkojuma iekšējām vadības ierīcēm, kontrolieriem, sensoriem, kas ir uzstādīti katrā telpā.

Jebkuras intelektuālās sistēmas darbības pamatprincips ir nodrošināt ērtību, elastību, vienkāršību visas mājoklī izvietotās iekārtas pārvaldībā. Tas tiek darīts, lai samazinātu lietotāja iesaistes nepieciešamību līdz minimumam, paaugstinātu efektivitāti, ekonomiskumu, ekspluatācijas drošību. Proti, lietotājam ir jāgūst labums, bauda no sistēmas darbības, gandrīz nepievēršot tai uzmanību.

Ja reāllaikā saņemtie dati neatbilst iestatītajiem, tad vadības bloks nosūta atbilstošas komandas, kas ļauj veikt korekcijas. Turklāt tās visas nodrošina iekārtu saskaņotu darbu.

Proti, lai palielinātu temperatūru vajadzīgajā telpā, vispirms tiek izslēgts kondicionieris un tikai pēc tam ieslēgts apkures aprīkojums. Tas ļauj ietaupīt līdz 40% elektroenerģijas, kā arī novērš bīstamu kritisku slodzi uz tīklu.

Viedās mājas paveidi

Ražotāji ņem vērā dažādu lietotāju kategoriju vajadzības, kā rezultātā tirgus ir piesātināts ar atšķirīgiem intelektuālā aprīkojuma veidiem.

Tātad tas var būt:

• vadu;
• bezvadu.

Pirmajā gadījumā komandu bloks, izpildsensori, servomotori, kontrolieri un citi konstrukcijas elementi tiek savienoti viens ar otru ar vadiem.

Šādas metodes priekšrocība ir komandu izpildes augsta pareizība. Tas nozīmē, ka praktiski nav varbūtības, ka pārslodzes pārraides kopni ar lielu signālu skaitu. Turklāt optisko šķiedru vadi nodrošina augstu atsaucības ātrumu.

Par svarīgāko trūkumu tiek uzskatīta montāžas sarežģītība, jo ir jāievieto un jāslēpj no acīm liels skaits vadu.

Tas arī rada ievērojamus papildu izdevumus nepieciešamajiem būvmateriāliem, tāpēc optimālais brīdis vadu sistēmu uzstādīšanai ir telpu remonta veikšana.

Turklāt vadu ievilkšana ir darbietilpīga, tāpēc šādai procedūrai tiek veltīts diezgan daudz laika.

Jebkurā mājoklī ir aprīkojums, kas ļauj risināt dažādus uzdevumus – apsildīt telpas, apgaismot tās, nodrošināt drošību utt. Un viedā māja spēj tikt galā ar visām minētajām funkcijām vai pārvaldīt katru atsevišķi. Turklāt, kāds veids būs optimāls, lietotājam būs jāizlemj katrā atsevišķā gadījumā. Tas arī liecina, ka jebkuras intelektuālās sistēmas svarīgas priekšrocības ir elastība, pielāgošanās spēja

Bezvadu iekārtu veidi atšķiras ar to, ka saziņa starp konstrukcijas elementiem tiek veikta ar radiosignālu palīdzību, kam tiek izmantoti attiecīgie sakari.

Svarīga šāda veida aprīkojuma priekšrocība ir uzstādīšanas vienkāršība. Tās laikā nav nepieciešams mainīt telpu konstrukciju, tērēties būvmateriāliem, kas padara uzstādīšanu par vieglu un ātru procedūru.

Bezvadu sistēmu galvenais trūkums ir pats sakaru veids starp komponentiem. Tā kā radiosignāli būtiski ierobežo to funkcionalitāti, turklāt diezgan bieži būs jāveic bateriju nomaiņa, kas ir neērti un ir regulārs izdevumu postenis.

Vēl viena Viedās mājas sistēmu klasifikācija pēc pārvaldības veida – tas var būt centralizēts vai decentralizēts variants.

Lai gan pārvaldības centralizācija ir viena no svarīgākajām jebkura šāda aprīkojuma komplekta priekšrocībām un vairumā gadījumu tas pieder tieši šai šķirnei, tomēr decentralizētām sistēmām arī ir tiesības pastāvēt.

Iemesls ir tāds, ka šis veids ļauj mazināt jebkura atsevišķa viedās mājas komponenta atteices sekas.

Arī apakšsistēmu izmantošana ar dažādiem vadības blokiem ļauj palielināt galveno funkciju uzticamību.

Piemēram, ja telpas īpašnieks vēlas to droši aizsargāt pret nesankcionētu iekļūšanu, tad divu decentralizētu sistēmu izmantošana ir praktiskāks risinājums nekā viena centralizēta sistēma.

Daudzi uzskata, ka centralizēta visa mājas aprīkojuma pārvaldība ir svarīga viedās mājas priekšrocība un īpatnība. Taču šāds apgalvojums ne vienmēr ir patiess, jo atsevišķas decentralizētas sistēmas spēj palielināt intelektuālās vadības drošību, uzticamību un efektivitāti. Piemēram, atsevišķi ir izdevīgi veidot drošības sistēmas (kā norādīts fotoattēlā), avārijas situāciju atklāšanu

Galvenais trūkums, vienlaikus izmantojot vairākas viedās mājas sistēmas, ir sarežģītība iestatīšanā un noregulēšanā.

Tas notiek tāpēc, ka palielinās komponentu skaits – katra decentralizētā sistēma ir ar atsevišķu procesoru, kas bieži rada neskaidrības to mijiedarbībā vai lietotāja vadībā. Turklāt šī īpatnība noved pie iekārtu komplekta sadārdzināšanās.

Rezultātā decentralizētās sistēmas ieteicams izmantot tikai atsevišķos gadījumos, kad priekšrocības nepārprotami dominē pār negatīvajiem aspektiem.

Svarīga īpatnība ir iedalījums pēc protokolu veidiem, kas var būt:

• atvērtie;
• slēgtie.

Pirmajai kategorijai pieder sistēmas, kuru vadība notiek ar valodas palīdzību, ko izmanto dažādi ražotāji.

Šādas iekārtu šķirnes priekšrocības ir funkcionalitāte, pieejamība, universālums, kas nodrošina iespaidīgu komponentu izvēli, ko iespējams iekļaut sastāvā. Taču nereti tie iepriekš būs jāpielāgo kopīgai lietošanai, kas tomēr neizslēdz kļūmes.

Par slēgtām sistēmām uzskata tās, kuras tiek vadītas ar valodu, ko izveidojis un izmanto tikai viens ražotājs, kas dod iespēju komplektā iekļaut tikai tā izstrādātus un ražotus komponentus.

Tas samazina funkcionalitāti, universālumu, toties nodrošina augstu ierīču un aparātu saderības pakāpi.

Intelektuālās vadības sistēmas shēma

Jebkurš viedās mājas iekārtu komplekts ir līdzīgs konstruktoram, no kura var izveidot visu, ko vien vēlas.

Tāpēc diez vai lietotājs, kurš vēlas savās mājās izveidot kādu tās paveidu, atradīs piemērotu shēmu saviem sadzīves apstākļiem. Piemēram, standarta variants 3-istabu dzīvoklim vai noteiktas platības un stāvu skaita mājai.

Jebkurām telpām ir savas īpatnības, un to īpašniekiem ir savas vēlmes, budžets. Rezultātā tiek izmantoti dažādi vadības orgāni, izpildelementi.

Vajadzīgā shēma būs jāsastāda pašam vai ar speciālistu palīdzību. Izņēmumi var būt vienkāršākie viedās mājas varianti vai decentralizētās sistēmas, kas arī neizceļas ar sarežģītību.

Piemērs var būt dimmera uzstādīšanas shēma elektrotīklā un ar to pārī strādājoša kustības sensora, jo tā ir standarta, tāpēc vienāda visos gadījumos.

Tiem, kas vēlas paši izveidot intelektuālo sistēmu, jāzina, ka ir jāapgūst noteiktas prasmes un zināšanas dažādās jomās. Piemēram, fotoattēlā redzama grafiskā saskarne, kas ļauj veikt vadību, kontroli un iegūt nepieciešamo informāciju. Tā tiek veidota katram gadījumam atsevišķi, izmantojot programmēšanu.

Tomēr pat šajā un līdzīgos gadījumos ieteicams vērsties pie speciālistiem. Iemesls ir tāds, ka visas sistēmas darbojas ar elektroenerģiju, un dažas rupjas kļūdas var izraisīt ugunsgrēkus, elektriskās strāvas triecienu, dārgu konstrukcijas elementu bojājumus.

Ieteikumi pašrocīgai salikšanai

Tā kā intelektuālo sistēmu izmaksas ir augstas, un to uzstādīšana radīs papildu izdevumus, turklāt ievērojamus (līdz 50% no aprīkojuma komplekta izmaksām), tad to pašrocīga uzstādīšana palīdzēs ievērojami ietaupīt.

Turklāt šāds darbs sagādā prieku, tāpēc viedās mājas montāžu ar savām rokām, sākot ar projekta izveidi, var uzskatīt par hobiju.

Viens no svarīgākajiem padomiem tiem, kas vēlas paši izveidot intelektuālo sistēmu, ir tas, ka pirms darbu sākšanas jāizstrādā projekts. Tas palīdzēs atklāt daudzas īpatnības, nianses, tādējādi izvairoties no kļūdām.

Tomēr jāsaprot, ka ne katrs vēlētājs lietotājs spēj veikt šādas sistēmas pašrocīgu montāžu – tam ir jāpārvalda vesels zināšanu un prasmju kopums.

Pie kuriem pieder:

1. Prasme strādāt ar elektroierīcēm. Turklāt šajā jomā ir jāapgūst plašas zināšanas, piemēram, tādas elementāras kā prasme droši savienot konstrukcijas elementus, kabeli savā starpā. Nepieciešama arī prasme montēt elektrosadalnes, izpratne par moderno elektroierīču vadības principiem un citas līdzīgas. Arī drošības tehnikas noteikumu pārzināšana ir obligāta.
2. Programmēšanas prasmes, turklāt dažādām operētājsistēmām. Tās ir vajadzīgas, jo katrā intelektuālās sistēmas montāžā būs jāizveido grafiskā saskarne, ar kuras palīdzību turpmāk tiks veikta vadība.
3. Zināšanas par mūsdienu automātikas sistēmu uzbūves principiem. Tas ir, ir vismaz jāpārzina kontrolieru veidi, to ieejas/izejas, jāsaprot, kādus sensorus un citu aprīkojumu ar tiem drīkst izmantot u.tml.
4. Izpratne par sistēmas darbības algoritmiem kopumā un visām tās atsevišķajām daļām.

Ja visas uzskaitītās zināšanas un prasmes ir, tad jāpāriet pie sagatavošanās procedūrām. Vispirms ir svarīgi noteikt uzdevumus, kuri jārisina aprīkojuma komplektam.

Pašrocīgi montējot viedo māju, svarīgi ir nodrošināt augstas kvalitātes montāžu. Ja to ignorē, rezultātā var rasties visa aprīkojuma komplekta nekorekta darbība, ugunsdrošības samazināšanās un citas problēmas.

Pēc tam jāizvērtē, vai to tehniski ir iespējams īstenot – vai elektrotīkls izturēs, vai komponentu raksturlielumi ir pietiekami. Turklāt jāapseko mājoklis, lai noteiktu montāžas vietas. Un arī jāsaprot, vai naudas pietiek iegādei.

Un pēc tam var sākt veidot nākotnes sistēmas darba projektu.

Telpu apskati, lai noteiktu optimālās vietas atsevišķo viedās mājas komplekta daļu uzstādīšanai, vēl var veikt pašrocīgi, pat bez prasmēm un pieredzes šādos jautājumos. Taču projekta izstrādi drīkst uzņemties tikai tad, ja ir atbilstošas zināšanas.

Ja nav pieredzes un pārliecības par saviem spēkiem, labāk vērsties pie speciālistiem pēc konsultācijas pirms procedūras vai pēc tās, lai veiktu pārbaudi. Tas ļaus samazināt kļūdu un turpmāko finansiālo zaudējumu, kā arī citu nepatikšanu iespējamību.

Pat ja praktisko iemaņu un zināšanu ir pietiekami, ieteicams sākt iepazīšanos ar intelektuālajām sistēmām no vienkāršākajiem variantiem.

Proti, jāiegādājas komplekts, kurā ietilpst kontrolieris, sensoru komplekts un cits aprīkojums, kas ļauj atrisināt kādu vienu svarīgu uzdevumu.

Piemēram, uzraudzīt ūdens noplūdes rašanos, veikt videonovērošanu vai regulēt gaismas spilgtumu. Un pēc tam rūpīgi izprast visas īpatnības.

Aprakstītā pieeja ļaus iegūt praktisku pieredzi, atrast kvalificētus speciālistus, kas spēj sniegt efektīvu palīdzību, un turklāt izvairīties no ievērojamiem finansiāliem zaudējumiem, pat ja interese par viedo sistēmu zudīs vai kaut kas nenotiks pēc plāna.

Ja pieņemts lēmums sistēmu salikt pašrocīgi, jāsāk ar vienkāršākajiem variantiem. Tas ļaus iegūt pieredzi, saprast, vai ir vēlme turpināt šādu darbu, un tajā pašā laikā izmaksas būs minimālas.

Pirmajai pašrocīgai intelektuālās sistēmas salikšanas mēģinājumam vēlams iegādāties aprīkojumu, ko vada Beckhoff, Siemens, OVEN un citi līdzīgi kontrolieri. Tie ir brīvi programmējami, vienkārši lietojami un piemēroti dažādu uzdevumu risināšanai.

Ja kopā ar kādu no uzskaitītajiem kontrolieriem izmanto īpašu programmatūras komplektu, kas paredzēts sistēmas vadībai no datora ar Windows, planšetdatora, viedtālruņa ar iOS, Android, tad radīsies iespēja viegli mainīt scenārijus.

Tāpat operatīvi pārveidot saskarni, noņemt nevajadzīgos un pievienot jaunus konstrukcijas elementus.

Turklāt visu uzskaitīto spēs veikt patstāvīgi ikviens lietotājs, pat ar pamata programmēšanas prasmēm. Piemēram pārvaldības programmatūra var būt Easy Home, kas spēj darboties ar visām iepriekš minētajām populārākajām operētājsistēmām.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Pirmais video dos iespēju iepazīties ar viedās mājas iespējām, kā un ar ko tiek komplektētas šādas vienkāršākās sistēmas, un kā to var darīt pašam.

Nākamais video materiāls arī ir veltīts inteliģento sistēmu montāžai pašu spēkiem.

Mūsdienu inteliģentā automatizācija spēj ne tikai paaugstināt komfortu, bet arī uzlabot visu mājas iedzīvotāju dzīves līmeni. Taču tam ir nepieciešams izprast viedās mājas darbības principu.

Pretējā gadījumā īpašnieku gaida ne tikai vilšanās, bet arī būtiski finansiāli zaudējumi. Jo funkcionālie komplekti maksā ne mazas naudas.

Vai jums ir palikuši jautājumi par raksta tēmu? Vai arī jūs varat papildināt mūsu materiālu ar vērtīgu informāciju par sistēmas “Viedā māja” darbības principiem? Lūdzu, atstājiet savus komentārus, dalieties pieredzē zemāk esošajā blokā.