Реферат: Автоматизация домашнего хозяйства

Содержание

1. Понятие автоматизации домашнего хозяйства……………………3

2. Функциональный состав автоматизации……………………….….5

3. Программы автоматизации домашнего хозяйства…………….….9

4. Системы автоматизации домохозяйств…………………..………11

Список использованной литературы………………….…………..…….16

1. Понятие автоматизации домашнего хозяйства

Домашняя автоматизация - комплекс устройств, позволяющих дистанционно контролировать и управлять системами дома (инженерными, жизнеобеспечения, безопасности).

А именно:

Освещение: включить-выключить; ярче-темнее; включение-выключение по таймеру, по сценарию и т.д.

Климат (температура и влажность): управление кондиционером, сплит-системой - дистанционное ручное (с пульта или с панели), от датчиков, по программе-сценарию и т.д.

Шторы, жалюзи: открыть-закрыть, больше-меньше (дистанционно вручную, от датчиков, по программе-сценарию).
Входные двери и ворота: открыть-закрыть дистанционно вручную, автоматическое закрывание при постановке системы на охрану.
Контроль аварийных ситуаций на инженерных системах - контроль протечки воды; контроль утечки газа; контроль повышения потребляемого тока. Автоматическое отключение или перекрытие названных систем при аварии.
Распределение аудио и видео-сигналов по помещениям дома ("мультирум"): распределение сигналов по помещениям, возможность управлять источником сигнала дистанционно, из другого помещения.

Бытовые приборы: дистанционно контролировать и управлять любыми бытовыми приборами, имеющими микропроцессорное управление.
Сауна, бассейн: включение-выключение дистанционно вручную, по таймеру, от датчика температуры, контроль протечки воды в бассейне.
Газон, огород: включение-выключение дистанционно вручную, по сценарию, от датчиков влажности.

Связь: телефонная, радиотелефонная связь во всем доме.
Охрана дома: сигнализация проникновения посторонних на территорию, сообщение (голосом или SMS) на стационарный или мобильный телефон. Имитация присутствия тогда, когда хозяев нет дома (включение-выключение света, радиоприемника и т.д.).

Пожарная сигнализация: сигнализация повышения температуры или появления дыма, сообщение (голосом или SMS) на стационарный или мобильный телефон.

2. Функциональный состав автоматизации

Управление освещением

1. Дистанционное включение-выключение освещения с пульта дистанционного управления (ИК или радио), панели.

2. Дистанционное регулирование яркости освещения с пульта ДУ, панели.

3. Включение-выключение освещения от датчика движения.

4. Регулирование яркости освещения в зависимости от количества солнечного света.

5. Управление освещением (включить-выключить; больше-меньше) по заданному сценарию.

6. Управление освещением во всём доме (включить-выключить; больше-меньше) из одной точки.

Управление климатом

1. Дистанционное управление кондиционером и отоплением (теплые электрические полы, конвекторы, электрические котлы) с пульта ДУ или панели.

2. Управление кондиционером и отоплением от датчиков температуры.

3. Управление кондиционером и отоплением по сценарию.

4. Управление электрокамином.

5. Управление вентиляцией:

- от датчиков (дыма или углекислого газа);

- по сценарию.

Управление шторами, жалюзи

1. Дистанционное управление шторами и жалюзи с пульта ДУ или панели.

2. Управление шторами и жалюзи от датчиков.

3. Управление шторами и жалюзи по сценарию.

Управление входными дверями и воротами

1. Дистанционное управление открыванием-закрыванием ворот, входных дверей с пульта ДУ, панели, брелока.

2. Автоматически закрывать-открывать ворота, двери при постановке системы домашней автоматизации на охрану.

Контроль и управление системами снабжения (вода, газ, электричество)

1. Контроль протечки воды (в системе водоснабжения или отопления). Сообщение (голосом или SMS-сообщением) по телефону или включение тревожного сигнала. Одновременно автоматически перекрывается вода.

2. Контроль утечки газа. Сообщение (голосом или SMS-сообщением) по телефону или включение тревожного сигнала. Одновременно автоматически перекрывается газ.

3. Контроль превышения заданного значения потребляемого тока. Сообщение (голосом или SMS-сообщением) по телефону или включение тревожного сигнала. Автоматически отключается электроснабжение.

Управление аудио и видео

1. Распределение аудио и видеосигнала от одного источника по комнатам.

2. Управление аудио- и видеосистемами из других помещений с универсальных пультов или панелей.

3. Управление аудио- и видеосистемами от датчиков.

4. Управление аудио- и видеосистемами по сценарию.

Управление бытовыми приборами

1. Дистанционное управление любыми бытовыми приборами, имеющими микропроцессорное управление (газовая плита, стиральная машина, холодильник, кухонный комбайн, микроволновая печь и др.) с пульта ДУ, панели, по телефону.

2. Включение-выключение приборов, включенных в розетку (кофеварка, стиральная машинка и др.)

Управление сауной, бассейном

1. Дистанционное включение-выключение сауны с пульта ДУ, с панели, по телефону.

2. Включение-выключение сауны по таймеру.

3. Контроль предельные температуры в сауне.

4. Автоматическое поддержание температуры воды в бассейне.

5. Контроль протечки воды в бассейне.

Управление топливом

1. Управление поливом с пульта ДУ, или с панели.

2. Управление поливом по сценарию.

3. Управление поливом от датчика влажности.

Обеспечение домофонной и телефонной связью

1. Телефонная и/или громкоговорящая связь дома.

2. Домофонная связь с телефона системы DECT.

3. Запись сообщений, воспроизводимых при снятии системы с охраны.

Охрана дома

1. Системы охранной сигнализации, использующие контактные датчики, датчики движения, датчики разбития стекла. При срабатывании включают:

- сообщение по телефону (сигналом или голосом) (хозяину и по другим телефонам

- до 5 телефонов);

- включают сирену;

- включают "лай собаки";

- посылают сообщение по электронной почте;

- включают всё наружное освещение, прожектора;

2. Электронная собака. В режиме охраны при нажатии дверного звонка раздаётся лай собаки. Возможно управление от датчика движения.

3. Тревожная кнопка. Кнопка, закамуфлированная под интерьер, при нажатии которой производится сообщение по телефону (сигналом или голосом) (до 5 телефонов), раздаётся лай собаки.

4. Имитация присутствия. Автоматическое включение-выключение освещения, аудиосистемы по таймеру (со сдвигом по времени), или по сценарию.

Защита от пожара

1. Системы пожарной сигнализации, использующие температурные и дымовые датчики.

При срабатывании выполняют:

- сообщение по телефону (сигналом или голосом) (хозяину и/или по другим телефонам - до 5 телефонов, в том числе на 01 с сообщением адреса голосом);

- включают сирену;

- посылают сообщение по электронной почте.

3. Программы автоматизации домашнего хозяйства

Самая известная программа домашней автоматизации фирмы Keware. Работает с недорогими приборами, использующими протокол Х10, под Windows 2000, Windows NT, Windows 98 и Windows 95. Полнофункциональную триал-версию (срок годности - один месяц) можно скачать с сайта разработчика www.homeseer.com/products.htm. В качестве интерфейса используются контроллеры СМ11, СМ17 (производства Х10 или совместимые), Ocelot/Leopard (от Applied Digital) или приемник радиосигналов Х10 MP26. Программа поддерживает периферию Applied Digital (датчики температуры, влажности, платы входов-выходов), расширенные команды Х10. HomeSeer имеет встроенный web-браузер, т.е. позволяет управлять Умным Домом по Интернету (при наличии постоянного соединения) или напрямую - без участия провайдера, через модем. Поддерживаются групповые команды. В состав поставки входит MS Speech Recognition Engine, так что система понимает голосовые команды. Однако с русским (да и немецким, по отзывам моих знакомых из Германии) прононсом неизбежны.: вместо «спать» приходится говорить «спат».

При наличии постоянно работающего компьютера количество макросов (сценариев) не ограничено. Есть возможность заливки до 20-30 простых макросов в контроллер CM11. Если вы работаете с контроллером СМ17, то возможно только управление приборами, без обратной связи. Но для имитации присутствия или управления аквариумом подойдет. При использовании в качестве интерфейса контроллеров Applied Digital можно принимать и посылать ИК-команды. Позволяет работать с планом помещения. Цена - $79.95.

Active Home

Поставляется фирмой Х10 вместе с контроллером СМ11. Работает со всеми 256 адресами Х10. Обеспечивает запрос статуса, правда, только в ручном режиме, что ценно только при отладке системы, а использовать состояние запрашиваемых модулей автоматически нельзя. Позволяет управлять оборудованием Х10 вручную с экрана компьютера или по таймеру (в том числе, и относительно восхода/заката солнца). Основное достоинство - можно запускать команды по дням недели, по рабочим или нерабочим дням, по дням месяца. Но при этом отсутствует сложная условная логика, невозможно работать с расширенными командами (установка яркости и т.п.). Приборы отображаются в виде таблиц или иконок, графического представления нет. Зато версии для Windows абсолютно бесплатна (www.x10.com/support/support_soft1.htm), там же можно найти бесплатные и «шароварные» версии для «Маков», OS/2, Amiga и Linux.

Home Control Assistant

Работает с интерфейсами производства Marrick от LynX-10 и СМ11 от Х10. Полноценную триал-версию можно скачать на www.advancedquonsettech.com. Сценарии и макросы создаются перетаскиванием иконок. Можно работать с планами помещений, но собственного графического редактора нет. Зато легко импортируются DXF-файлы из AutоCad. Можно работать во временном представлении, часто это бывает полезно. Есть удобное средство составления сложных сценариев - Visual Programmer, использующий технику блок-схем из готовых модулей для ввода и редактирования. Необходим постоянно включенный компьютер. Сами специалисты из AQT специально тестировали работу программы на 386DX-25 машине с 8 Мбайт памяти и остались довольны как быстродействием, так и функциональностью.

LynX-SOFT

Программа поставляется и работает только с интерфейсами LynX 10. Ориентирована на любителей поэкспериментировать с домашней автоматизацией, не вкладывая больших средств, но и не имея постоянной головной боли, от которой страдают пользователи ActiveHome. Работает со всеми 256 адресами и со всеми расширенными командами. Позволяет создать неограниченное число сценариев, управлять приборами по таймеру, записывать лог-файлы и статистику.

4. Системы автоматизации домохозяйств

Система Х10 была разработана в 70-х годах шотландской фирмой Pico Electronics (которая впоследствии обосновалась и стала развиваться в США). Система практически является стандартом передачи сигналов по электрическим цепям (Power Line Carrier, PLC). В основе системы - комплекс контролирующих, управляющих и исполнительных устройств, обменивающихся сигналами контроля и управления по проводам электрической сети. С помощью Х10 можно реализовать абсолютное большинство функций, возлагаемых на систему домашней автоматизации.
Достоинства: достаточно высокий уровень функциональных возможностей при относительно невысокой цене; возможность монтирования без прокладки дополнительных проводов.

В настоящее время остается самой популярной системой в среднем ценовом диапазоне.

Эта технология позволяет передавать по электрическим цепям бинарные данные за счет кратковременного (1 мс) высокочастотного импульса в точках пересечения 50-герцевой синусоидой горизонтальной оси. Таким образом, единица представляется импульсом при первом пересечении и отсутствием импульса при втором, тогда как ноль - отсутствием импульса при первом пересечении и импульсом при втором пересечении. Стандартное информационное сообщение X10 состоит из 13 бит. 4 бит отводится под стартовый код, 4 бит - под код дома, 4 бит под код устройства или функции и один бит занимает код функции. Последний бит указывает содержимое предыдущих четырех - содержат ли они код устройства или код функции. Стартовый код состоит из трех высокочастотных импульсов и следующего за ними отсутствия импульса - это позволяет отличить стартовый код от обычных данных. Включение устройства требует двух 13-битных пакетов: одного для передачи адресного кода дома и устройства, а второго - для передачи команды. Каждая команда передается дважды во избежание ошибок, которые могут возникнуть из-за шумов в линии. Существует возможность (в настоящее время практически не используемая) передачи расширенных кодов за счет добавочных 20 бит. Использование таких кодов позволяет передавать ASCII-данные со скоростью порядка 50 бод, расширить диапазон адресов с 256 до нескольких тысяч и реализовать дополнительные команды

Система GIRA Instabus использует стандарт EIB (European Installation Bus), основанный на использовании fieldbus - полевой шины. Для связи между собой датчиков, контроллеров, управляющих и исполнительных устройств используется специально проложенный кабель. Обмен данными между элементами системы осуществляется по открытому протоколу. Производителями устройств стандарта EIB является более 120 компаний в разных странах.

Созданная в 1905 году германская компания GIRA является одним из ведущих в Европе и мире производителей электроустановочных устройств - выключатели, розетки, модули и др. Особенностью продукции GIRA является сочетание высочайшего уровня функциональности и дизайна устройств. Компания неоднократно завоевывала медали на выставках, фестивалях и конкурсах самого разного уровня за дизайн производимых устройств. Дизайн устройств для компании разрабатывают ведущие дизайн-студии Германии, Франции, других стран.

С помощью GIRA Instabus можно реализовать абсолютное большинство функций, возлагаемых на систему автоматизации как небольших, так и крупных зданий.

Достоинства: высокий уровень функциональных возможностей; высочайший уровень дизайна устройств, высокий уровень надежности элементов системы.

Благодаря перечисленным качествам в настоящее время является одной из самых популярных систем домашней автоматизации в верхнем ценовом диапазоне.

LEXEL IHC относится к системам, построенным по шинной технологии - от центрального щита до каждого из датчиков и исполнительных устройств прокладывается отдельный кабель. Система построена по принципу централизации контроля и управления - все операции осуществляются с помощью центрального контроллера. Система имеет закрытую архитектуру и подсоединение устройств других производителей возможно только по способу "сухих контактов".
Принятый в системе принцип соединения устройств с помощью отдельных кабелей создает гибкость в построении, благодаря возможности произвольной коммутации между собой управляющих и исполнительных устройств.

Группа LEXEL является одним из ведущих европейских поставщиков в области систем электроснабжения, телекоммуникаций, передачи данных и управления, в том числе по теме "интеллектуальное здание". Группа принадлежит французской корпорации Schneider Electric, головной офис находится в Стокгольме. Специализируется на производстве электротехнических устройств - от выключателей и розеток, монтажных материалов и кабеленесущих систем до коммуникационных сетей, систем безопасности и систем для управления системами здания.
Имея достаточно полный набор необходимых управляющих и исполнительных устройств, система LEXEL IHC хорошо подходит для небольших объектов, таких, как загородный дом, большая квартира, офис.

Система MONGOOSE HOME AUTOMATION от известного производителя охранных систем для автомобиля является беспроводной, т.к. использует для передачи сигналов контроля и управления радиоканал 433,92 МГц. По программе "home security & automation" компанией Mongoose производится довольно большое количество управляемых компонентов - выключатели, розетки, отдельные встраиваемые модули и др., что позволяет реализовать немалое количество функций домашней автоматизации.
Позиционирована в нижнем ценовом диапазоне. Поэтому система может быть интересна при решении задач автоматизации и обеспечения безопасности небольших объектов.

Система SATCON разработана и производится российской компанией "Современные Технологии". Обмен данными и командами в системе осуществляется по радиоканалу (частота 433,92 МГц). Комплект элементов, входящих в состав системы и принятая схема её построения позволяют осуществлять управление различными устройствами - ресивер, бытовые электроприборы, любое устройство, имеющее управление с ИК пульта дистанционного управления. Благодаря этому с помощью системы можно реализовать значительное число функций домашней автоматизации.
Невысокая стоимость компонентов, отсутствие необходимости в прокладке кабелей и проводов, постоянное развитие системы, расширение её функциональных возможностей делают SATCON привлекательной для решения задач автоматизации небольших объектов.

НЕО-A1 - устройство голосового управления функциями автомобиля

Назначение. Предназначено для управления функциями автомобиля с помощью голосовых команд.

Возможности. Позволяет управлять с помощью голосовых команд следующими функциями:

- Стеклоподъёмники (поднять-опустить стекло, справа или слева, на определенный уровень).

- Дворники (включить-выключить).

- Подсветка (включить-выключить).

- Обогрев салона (печку включить-выключить).

- Автомагнитола (включить-выключить).

Описание. Устройство изготовлено в виде законченного блока, устанавливаемого в моторном отсеке автомобиля, микрофон монтируется на передней панели. Устройство обучаемое - позволяет Пользователю задавать команды, с помощью которых осуществляется управление той или иной функцией. Максимально может быть настроено на голос трех Пользователей. Управление функциями двухуровневое: вначале Пользователь активизирует устройство (например, командой "Нео"), после ответа устройства ("Слушаю"), произносится управляющая команда (например, "Магнитола"). Это позволяет предотвратить ложные срабатывания во время разговора в салоне. Монтирование микрофона перед водителем позволяет управлять функциями в условиях шума, в том числе при работающей автомагнитоле, и при открытых стеклах во время движения автомобиля. Предельный уровень шума в салоне, при котором сохраняется работоспособность устройства - 75 дБ.

Технические характеристики

- Точность распознавания команд - не менее 90 %

- Количество распознаваемых команд - 18

- Максимальное число пользователей

- Количество устройств, которыми можно управлять - не менее 8

- Отношение сигнал/шум, при котором сохраняется работоспособность устройства - 75 дБ.

- Напряжение питания - бортовая сеть 12В

- Потребляемая мощность - не более 220 мВт

Список использованной литературы

1. Алексеева Е.А. Охранные системы и системы видео-наблюдения. – СПб.,2007

2. Бондарев Л.Д. Автоматизация домохозяйств в России. – М., 2007

3. Курасов Л.М. Домоведение. – М., 2006

4. Легостаев Д.П. Автоматизация систем отопления и уюта. – М., 2006

5. Соловьева Т.Н. Автоматизация жизнеобеспечения граждан. – СПб, 2005