Государственное бюджетное образовательное учреждение

Центр образования № 000

УМНЫЙ ДОМ

Выполнили ученики 9 «А» класса

Сидоренко Антон,

Коляченко Максим,

Своротнева Наталья,

Калинин Максим,

Чесноков Дмитрий.

Научный рукаводитель:

Введение

1. Историческое развитее умного дома

2. Создание коммуникационных систем

3. Интегрированная система управления информационной, вычислительной и

коммуникационной инфраструктурой

4. Удаленное управление интеллектуальным домом

5. Энергосбережение

6. Системы автоматического управления освещением

7. Климат – контроль

8. Комфорт и свобода в помещении.

Приложения

Введение

Умный Дом

Любое здание состоит из подсистем, которые отвечают за определенные задачи, возникающие в процессе эксплуатирования данного здания. Чем больше подсистем и функций, которые они выполняют, тем сложнее ими управлять. Для решения данной проблемы была изобретена концепция «умного дома».

Умный дом (англ. Smart House) - жилoй дoм сoвременного типа, oрганизованный для комфoртного прoживания людей при пoмощи сoвременных высoкотехнологичных устрoйств. Понятие «умный дом» появилось в 1970г и формулировалось так: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства». Под «умным домом» подразумевается система, которая обязана распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и определенным образом на них реагировать. В «умном доме» все подсистемы объединены в единый управляемый комплекс. «Умный дом» - наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством.

Концепция «умного дома» включает в себя следующие положения:

Интегрированная система управления зданием – системы с возможностью обеспечения комплексной работы всех инженерных систем здания.

Устранение всего обслуживающего персонала здания и передача функций контроля подсистемам интегрированной системы управления зданием.

Реализация механизма мгновенного отключения и передачи при необходимости управления человеку любой подсистемой интеллектуального здания.

Обеспечение корректной работы отдельных подсистем в случае отказа общей управляющей системы или других частей системы.

Минимизация стоимости обслуживания.

Наличие в здании проложенной коммуникационной среды.

Одним прикосновением можно превратить пустующий дом в уютное гостеприимное жилище: включится освещение, установится желаемый микроклимат, закроются жалюзи, наполнится ванна... Вы устали и хотите отдохнуть у экрана телевизора или "домашнего кинотеатра"? Дотроньтесь клавиши панели или пульта Д/У - и опустятся шторы, свет плавно погаснет, выдвинется экран и включится проектор.

Используя специальные светорегуляторы можно изменять яркость, на которую будет загораться лампа при включении, но и период, за который будет достигнута эта яркость.

Система постоянно, измеряя температуру в каждой комнате, поддерживает ее на заданном уровне, управляя непосредственно клапанами радиаторов или заслонками кондиционера, а также, при необходимости, автоматически включает или выключает вентиляцию .

Каждый день «умный дом» экономит денежные средства благодаря различным режимам работы: комфортный режим, ночной режим, режим "никого нет в доме". Смена режимов происходит по расписанию или по команде.

Умный дом отчитывается обо всех событиях, которые происходили в нем во время отсутствия хозяев: кто и когда приходил, сколько времени находился в доме, какие подозрительные личности долго находились возле него. Их лица и действия зафиксированы в его памяти. Об проникновении непрошенных гостей, дом сообщит хозяину и вызовет охрану.

Вам надо быть в курсе того, что происходит у вас дома и управлять им на большом расстоянии? Это можно сделать без проблем с помощью современных средств коммуникации.

Установив на домашнем компьютере программу визуализации , вы сможете легко управлять умным домом через интернет, например: впустить нежданных гостей или выключить/включить свет.

Телефон обеспечит возможность управления умным домом тогда, когда у вас нет доступа в интернет, для этого достаточно набрать свой домашний номер. Управление через телефон происходит по средствам тонального набора.

«Не за горами день, когда окружающие нас вещи научатся думать и станут много более полезны обществу». Н. Винер. 1940 г.

Умный Дом - это умная система управления, которая обеспечивает сoгласованную рабoту всех инженерных сетей дoма. Такая система правильно распределяет ресурсы, чем снижает затраты, и oбеспечивает понятный интерфейс контроля и управления.

Пока в России, подобные комплексные инженерные системы разрабатывают на профессиональном уровне совсем не много организаций.

При проектировании всех инженерных коммуникаций, объединяют в единый комплекс: водоснабжение , канализацию, микроклимат, энергоснабжение , безопасность, связь, управление светом, мультимедиа и другие системы, обеспечивая реальную и ощутимую домашнюю автоматизацию. Обычно в проект умного дома включается около сорока отдельных систем, для каждой из которых приходится производить сложные технические расчеты.

В наше время умный дом имеет, на первый взгляд, фантастические функции. В нем всё на столько автоматизировано, что даже бытовая техника в нём большинство задач выполняет самостоятельно. Он облегчает жизнь человека и делает ее комфортной и мобильной, избавленной от суеты и домашних забот.

У каждого «умного» дома есть системы автоматизации здания. Это такой комплекс программного обеспечения для управления оборудованием, с помощью которого производится мониторинг и администрирование. Автоматизация здания нужна для эффективного и безопасного обслуживания всей техники жилого помещения. Существует системы которые срабатывают при возникновении заданных программой условий. Автоматизация здания становится возможной благодаря современным устройствам, станциям и модулям управления, которые могут контролировать работу всего оборудования. В автоматизации зданий важным является то, что есть возможность одновременного и точного учета всех важнейших факторов.

Историческое развитее умного дома

Дадим определение умному дому. Определение, сформулированное в Вашингтоне в 70-х годах: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…», совершенно ничего не объясняет. И в самом деле, многое из того, что представлено на рынке, и продается под названием «умного дома» автоматикой, и системами управления не является. Часто мы сталкиваемся с очень дорогими (это не значит, что они хорошие) «умными домами», которые делаются на потеху богатой и не очень образованной публике. Работоспособность и надежность этих конструкций не выдерживают никакой критики. Другая крайность - пластмассовые «китайские» коробочки с дешевеньким процессором для выполнения какой-то одной задачи.

Поэтому вначале дадим определение, что понимаем под названием «Дом разумный». Это система автоматики, которая обеспечивает комфортные условия существования в доме, вне зависимости от внешних факторов.

Поскольку мы живем во времена, когда экология (особенно в крупных городах) никуда не годится, а аварии государственных коммуникаций становятся нормой, а иногда, вообще не обеспечивают нормального снабжения, тема «дома разумного» становится очень актуальной. И удивительно, что многие системы жизненно-необходимые человеку вообще не выпускаются. На самом деле, ситуация с автоматикой не случайна, а имеет логическое объяснение. Как исторически жил человек? В разных климатических поясах нашей планеты жизнь складывалась по-разному. В полярных областях и тропической зоне условия существования различны. Но все же, в жилище присутствует некоторая общность - обособление человека от внешних воздействий какими-нибудь стенами и крышей. Не зря же так часто говорят про «крышу над головой». Такое жилище, как правило, комплектовалась «очагом» для приготовления пищи и обогрева. Вот так человечество живет практически до сих пор. Сантехника и водопровод , имеющиеся в античности, были прекрасно забыты. Возрождение гигиены произошло только в конце 19-го века. Автоматика же, пригодная для быта появилась с первыми микропроцессорами только в конце 70-х годов ХХ-го века. А современная автоматика - дитя ХХI-го. И наше жилище обрастало теми приспособлениями, которые были в ходу и могли «приспособиться» для бытовых нужд.

Мы, сегодня, пользуемся фантастическими технологиями в области связи и вычислительной техники, но продолжаем относиться к нашему жилью по-старинке. Богатые продолжают нанимать прислугу, а бедным, вообще не до этого. А как же средний класс? Ну, как-то что-то приспосабливает под свои нужды. Но все не так плохо.

Сейчас начинают появляться концепции и технологии, которые уже можно называть «дом разумный». Электроника заметно дешевеет, и мы можем выпускать, действительно, автоматику для дома. То, что стоило двадцать лет назад десятки тысяч долларов, сегодня укладывается в сотню. Тут можно говорить о прогрессе. И можно говорить об автономных коммуникациях для индивидуального дома. Сегодня такой подход к строительству более грамотный, более дешевый и более быстрый. Сейчас строят быстрее, чем согласовывают.

Только без автоматики эти задачи выполнить невозможно. Вы же не будете держать при каждом доме обслуживающую бригаду? Да этого и не надо, все решает современная электроника. Естественно, автоматика должна присутствовать и в жилище. Первопричина - экономия используемых ресурсов (электричество, тепло, вода и т. д.). Возьмите хотя бы теплые полы. В доме общая нагрузка при включении теплых полов может достигать двадцати киловатт, т. е. 20 кВтхЧ в час. В сутки - 480, т. е. где-то 2500 рублей! При таком подходе автоматику можно окупить за месяц! Второе - это комфорт, удобство управления, интуитивно-понятный интерфейс. Комфорт - это когда всегда комфортно! Возьмем вентиляцию.

Нормальная система приточно-вытяжной вентиляции с обогревом, увлажнением, кондиционированием и фильтрацией, - где она? То, что предлагается за большие деньги (начиная с миллиона рублей), сделанное на западе, у нас работает плохо! Вспомните нынешнее лето. Так можно говорить о каждом аспекте жилища очень долго и подробно.

Создание коммуникационных систем

В разработке автоматизированных решениях для жилых объектов, основной задачей специалистов являются создание инженерных сетей и их управлениея.

Инженерные коммуникации внедряются поэтапно: сначала создаются система отопления, система кондиционирования и вентиляции, затем - «умный» свет и мультимедийные технологии. Координация работы производится благодаря сенсорным панелям, через Интернет или сотовый телефон, а также с помощью одно-, двух - или многокнопочных выключателей.

В комплекс по проектированию загородных дом ов, оснащенных «умными функциями», входит:

· разработка проекта системы управления освещением,

· создание концепции мультимедийных систем (домашние кинотеатры, музыкальные центры),

· установка климатического контроля,

· управление вентиляцией, кондиционированием, отоплением и водоснабжением,

· установка системы силовой электрики,

· интеграция системы канализации,

· установка системы безопасности, диспетчеризации,

· подключение любых систем по желанию заказчика (система ландшафтного полива, система антиобледенения кровли , ступенек, дорожек и водостоков и д. т.).

Интегрированная система управления информационной, вычислительной и коммуникационной инфраструктурой

Основываясь на предоставляемых нижележащими уровнями сервисами, создается уровень, в котором все аспекты управления инфраструктурой здания сводятся в единую систему, выполняющую многообразные функции, в число которых входят:

·пожарная сигнализация;

·управление параметрами среды;

·контроль доступа в здание;

·сигнализация взлома;

·управление лифтами;

·телевизионное слежение;

·регистрация времени пребывания;

·управление освещением;

·контроль использования электрической энергии;

·отопление, вентиляция, поддержание микроклимата;

Кроме выполнения целевых функций на инфомационно-вычислительную систему возлагаются функции управления информационной инфраструктурой:

Контроль доступа к информации и управление безопасностью;

Управление рабочей нагрузкой;

Контроль производительности;

Управление событиями;

Автоматизированное управление хранением данных;

Управление проблемами;

Управление транспортом данных;

Управление Web-серверами;

Управление сетью;

Последняя функция - управление сетью - включает в себя автоматическое распознавание объектов управления и топологии сети, повышение уровня контроля сетевого оборудования, наличие средств разработки для управления нестандартным сетевым оборудованием, интеграция с уже существующими в здании системами управления сетью и наличие средств ведения политики управления сетью.

Удаленное управление интеллектуальным домом

Человек может управлять интеллектуальным домом или зданием с помощью некоторых средств управления, размещенных в самом здании или его окрестностях, но включенных в ту же коммуникационную среду, что и все остальные компоненты системы. Но существует множество случаев, когда бывает необходимо или желательно удаленное управление подсистемами интеллектуального дома.

Интеллектуальный дом предоставляет возможность создания в рамках интегрированной системы управления подсистемы удаленного управления, то есть управления на расстоянии.

Эта подсистема позволяет получать информацию о событиях и состоянии некоторых параметров и удаленно посылать команды управления всей системе или ее отдельным компонентам. Относительно глубины реализации такой возможности в интеллектуальном доме можно выделить следующие формы:

Автономный саморегулируемый и управляемый объект, включающий в себя всевозможную автоматику, но не имеющий сообщения с «себе подобных». Это наиболее примитивная модель искусственного интеллекта, на которую делается упор в средствах массовой информации . Где «интеллектуальный дом» представляется чудом техники, доставляющим массу удобств и удовольствий богатому лентяю, которому лень встать с дивана, чтобы щелкнуть выключателем.

При подключении интеллектуального дома к сети, связывающей отдельные объекты в единое целое, что позволит осуществлять мониторинг систем жизнеобеспечения, энергосбережения ресурсов, безопасности и т. д. Решение любых вопросов, связанных с упомянутыми системами, а также доставка различных услуг по сети станет гораздо проще и эффективнее.

Высшая форма интеллектуального жилища: обмен информацией как внутри дома, так и вне его происходит с помощью стандартных цифровых протоколов. Все компоненты системы интегрированы в единое коммуникационное пространство.

Например благодаря модулю, на протоколе Х10, можно управлять системами электроснабжения, освещения, видеокамерами , пожарно-охранной сигнализацией. Если заменить обыкновенный выключатель на “умный”, то можно управлять освещением одновременно в разных помещениях. Еще если воткнуть в розетку приемник радиосигнал, то можно будет регулировать освещение с помощью пульта дистанционного управления.

X10 разработали почти 25 лет назад. В наше время X10 используется в управление бытовыми приборами.

Нужно потратить немало средств, чтобы обустроить квартиру или дом “умными” технологиями. Стоимость зависит от уровня “новороченности” системы.

Энергосбережение

Обычно, хозяева “умных домов”, в нашей стране, стараются обеспечить себе полный комфорт и защиту. Но на Западе, главная цель владельцев “умных домов” является сбережение энергии. Для примера, возьмем 282 этажный дом. Примененные в нем технологии, направленные на энергосбережение, по данным специалистов, должны понизить энергопотребление на 35%. В подвале “умного дома расположена система очистки сточных вод , для смыва в туалетах и для орошения парков, и садов. В квартирах находятся программируемые термостаты, они позволяют менять параметры микроклимата, и энергоэффективной бытовой техникой.

На крыше основного строения размещены сады. Такая “зеленая крыша” снижает нагрузку на систему кондиционирования воздуха в доме летом.

Все системы домашней автоматизации можно условно разделить на открытые и закрытые.

Разрабатывая дизайн интерьера дома, дизайнеры думают не только о мебели или бытовой технике. Любое, даже самое замечательное, оформление нуждается в правильной "подаче", и в решении этого вопроса огромную роль играет освещение. Естественный свет играет очень важную роль, но в наше время этого мало. Сейчас актуальны точечные светильники, позволяющие осветить комнату так, как этого требует происходящее в ней, а управление системой светильников можно доверить интеллектуальной системе.

Осуществить автоматическое управление светом можно двумя способами. В первом из них каждая комната оборудуется отдельным пультом. Несколько кнопок на нем отвечают за отдельные осветительные приборы. Пользуясь пультом, можно управлять светом, не вставая с кресла или дивана. Второй способ-полная автоматизация освещения с использованием особых датчиков. Как только человек входит в комнату, свет в ней включается, а выключается через некоторое время после ухода.

Системы автоматического управления освещением

В систему «Умный дом» входит полная автоматизация освещения с использованием специального оборудования. Эта система очень удобна для дома, например, когда человек входит в помещение свет включается, а когда человек уходит то свет отключается автоматически либо по какой-то специальной звуковой команде, например, хлопок руками или щелчок пальцев.

Также освещение можно будет настраивать при помощи пульта, через компьютер или даже через сотовый телефон. Ещё можно отметить один плюс – автоматический таймер света, это позволит ночью не включать самостоятельно свет – он будет отключаться сам, это очень удобно ведь не придётся вставать ночью и искать тумблер включения света.

Такие системы делают жизнь гораздо комфортнее, как в малых жилых помещениях, так и в больших особняках.

Естественно затраты на такое оборудование окупится слихвой.

Как показывают расчёты, автоматические системы управления светом дают довольно большую экономию электроэнергии. Такие системы дополняют интерьер и дизайн дома.

Климат – контроль

Как вы знаете, такие системы присутствуют на сегодняшний день в автомобилях. Например, если за окном машины жара и солнце включается вентилятор , а если же холод и дождь включается обогрев. В некоторых автомобилях климат контроль для водителя и для пассажиров разделен, ведь для комфортного вождения пассажиров важен комфорт водителя.

Но представьте себе что такая система могла бы сделать в доме. Приходя ночью после дождя в дом, вам не надо будет включать домашнее отопление, ведь с такой системой как «умный дом» это можно будет сделать через телефон стоя в лифте, и уже доме наслаждаться теплом и уютом. Исследования показали, что 1 градус тепла может сэкономить 5% энергоресурсов. Представляете сколько это может сэкономить?

Так что же подразумевают под климат-контролем?

Климат-контроль – автоматическая система для изменения температуры или влажности в пределах заданных параметров. В эту систему входят различные обогреватели, вентиляторы, тёплые полы, двойные рамы, кондиционеры и т. д.

В этой системе очень важна слаженность и чёткость, так как нагреватель не должен греть когда работает вентилятор или же пол нагревать когда кондиционер включён на холод. Также, ПО для регулирования и задавания параметров этой системы, можно будет установить на любой электронный гаджет.

Комфорт и свобода в помещении.

Задумайтесь на одну минуту, сколько раз вы нажимаете на кнопки приходя домой. Вы смотрите телевизор, звоните по телефону, играете или работаете на компьютере или же в игровую приставку. А теперь представьте себе, что половина из перечисленного находится у вас на вашем сенсорном смартфоне. Приходя домой, вы нажимаете на нём пару кнопок, и дверь в дом плавно открывается, свет тихо включается, телевизор горит на любимом канале, микроволновка греет еду, поставленную туда заранее, и компьютер попискивает привычным звуком.

И ведь эта мечта осуществима уже сегодня! Такие системы существуют уже в США, Японии, Китае, Англии, Франции, Германии и даже кое-где в России, многочисленные фирмы предлагают свои системы «умного дома», сотни квалифицированных рабочих готовы установить и настроить вам эти системы. Представьте, насколько изменится ваша жизнь после покупки «умного дома».

Приложения.

ЛИТЕРАТУРА

1. И. Федоров, «Сколько этажей у интеллектуального здания?» - "Бизнес: Организация, Стратегия, Системы", №10 1999 г.

2. В. Архипов «Системы для «интеллектуального» здания» - "СтройМаркет", №г.

3. А. Авдуевский «Крыша для интеллекта» - «Журнал сетевых решений LAN», №12 1998 г.

4. Информация сайта

5. «Должны ли кабельные системы быть структурированными?» - "Вестник связи", №8, 1998 г.

6. Ю. Королев «УМНЫЙ ДОМ: приятная неизбежность»

7.

8. Новичихин В. Пояснительная записка к УИР.

ОГОУ НПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ №20 Г.ШЕЛЕХОВА

Тема проекта: «Умный дом».

Ермаков Михаил, ОГОУ НПО Профессиональное училище №20, г.Шелехов.

Руководитель проекта: преподаватель специальных дисциплин по профессии«Оператор ЭВМ» Попова Лариса Геннадьевна, ОГОУ НПО Профессиональное училище №20, г.Шелехов.

Актуальность проекта:

В настоящее время компьютерные технологии повсеместно завоевывают все сферы жизнедеятельности современного человека. Сегодня уже немыслимо полноценное существование без уже привычных нам вещей. Мобильные телефоны, портативные компьютеры, технологии связи уже давно стали частью нашей повседневной жизни.

Это данность, продиктованная сумасшедшими темпами развития современного общества. Информационные технологии все глубже внедряются в наш быт. Автомобили, холодильники, утюги, печи, пылесосы, и т.д. все эти привычные нам вещи наделены «компьютерным интеллектом» для того чтобы сделать наш быт как можно более комфортным безопасным и экономичным.

Пришло время наделить самого старинного спутника человека, самого главного, без которого само понятие «быт» теряет свою актуальность, то без чего жизнь человека не может считаться полноценной, – наше жилище, наш Дом.

Цель проекта: Создать проект жилого автоматизированного дома современного типа – «Умный дом»

Задачи проекта:

- Изучение и обобщениетеоретического материала

- Сбор и анализ сведений отехнологии «Умный дом»

- Разработать проект «Мой Умный дом»

Описание проекта:

На этапе сбора информации я познакомился с проектированием дома, изучилсвойства, компоненты, элементы конструкций, новые информационные технологиидля обслуживания домаи приступил к практической реализации проекта.

Мой умный дом энергоэффективный и экологичный, с помощью примененных в нем технологий, направленных на энергосбережение, и защиту окружающей среды,помоим расчетам, на 45% понижает энергопотребление и расход воды.

Дом должен располагаться на каркасе, без фундаментаи строится на сваях. Предполагается, что стены в доме двойные, между ними располагается тепло - и шумоизоляционный материал. Пол тоже двойной, между слоями засыпаны опилки. Окна дома сморят на юг.

В проекте дома я предусмотрел использование системы солнечных батарей, расположенных на крыше в нескольких рядов, которые служат для сбора и выработки солнечной энергии, подогрева воды и отопления дома. Длявыработки дополнительной энергии около дома располагается ветряная электростанция с генератором.

Для согласованной работы электрооборудования все электроприборы в доме связываются друг с другом и с контроллером посредством трех сред передачи сигналов: по проводной шине, по сети 220В и по радио сигналам. Все устройства обслуживаются сервером реального времени, он может функционировать на основе самых разных ОС, даже таких как Linux. Все устройства в доме управляются с помощью единого пульта или через мобильную связь и Internet.

При освещении предполагается использовать энергосберегающие лампы. Вместе с верхним освещением применяется местное: торшеры, настольные лампы, которые благодаря сценарию управляются работой нескольких светильников соответственно заданной программе, что экономит электроэнергию в доме. В моем доме предполагается 10 ламп, которые в среднем за сутки будут потреблять энергии 1,80 кВт-ч.

Для обогрева помещения применяется незамерзающая жидкость – смесь воды и спирта. Она подкачивается через коллекторы, где и прогревается. От коллекторов смесь поступает в систему сбора тепловой энергии. В дом теплоноситель поступает через нагреватель воздуха. Теплый воздух распределяется по всему дому по системе труб.

Вода в доме используется рационально, поступая по трубам из скважины глубиной 15 м., расположенной на участке дома. Для получения горячей воды на крыше дома также отдельно расположена водонагревательная установка, которую можно использовать с мая по октябрь. За день, благодаря выкрашенному в черный цвет дну панели, вода нагревается, а вечером при открытии крана горячая вода поступаетв дом по внутреннему водопроводу. В зимний период подогревается бойлером. Для предупреждения протечек воды и сбоях в теплоснабжении по всему дому расставлены датчики, которые управляются сервером.

Для поддержания чистоты в доме расположена система централизованной уборки с дистанционным управлением. Роботы-пылесосысовершают обход комнаты, по определенному алгоритму распознавая стены, углы, лестницы, и после завершения уборки сами возвращаются к месту зарядки аккумулятора. Мусор сортируется автоматически и утилизируется.

Система аудио- и видеотехники у правляет схемой распределения видео и аудиосигнала в любом помещении независимо от места установки источника сигнала (CD, DVD) с централизованным озвучиванием всех комнат с индивидуальным источником и уровнем громкости. Например: автоматическое приглушение музыки при поступлении телефонного, дверного звонка.

Для комфортного и безопасного проживания в Умном доме предусмотрена система охранно-пожарной сигнализации. В систему входят:

- Контроль проникновения – при проникновении в дом система включит сигнал тревоги и передаствидео с камер слежения на мобильный телефон хозяину.

- Имитация присутствия – если хозяева отсутствуют длительное время, Умный домимитирует присутствие жильцов (открывает шторы и ставни, включает свет, имитирует лай собаки)

- Тревожная кнопка

В моем доме предполагается применять новейшие технологии Sim-Sim: контроль идентификации и удаленного управления предоставления допуска в дом включает в себя использование биометрических систем, применение бесконтактных карт, любых коммуникационных устройств. Управление доступом с любого коммуникационного устройства. Управление дверями при помощи сенсорных кабелей и любого компьютера в доме, а также через Interne t .

Вокруг дома, на приусадебном участке, обязательно должны расти плодовые деревья и кустарники, которые являются источником кислорода, а так же помогают сохранить тепло внутри здания.

Такой дом позволит жить в гармонии с окружающей средой.

Ни для кого не секрет, что жизнь человека становится с каждым днем все проще, благодаря различным гаджетам, бытовым устройствам и так далее. В современном мире даже можно управлять домом с помощью смартфона, который есть практически в каждом кармане, хотя данные технологии казались фантастическими ещё несколько десятков лет назад. Автоматизированная система, в которую превратился «умный» дом, освобождает человека от домашних забот. Таким образом, сэкономленное время можно потратить на то, что действительно приятно и полезно. Но необходимо разобраться, что представляет собой подобный дом, а также какие есть преимущества и недостатки.

«Умный дом» является специальной системой управления зданием, решающей задачи безопасности, связи и развлечений. Данная система состоит из таких элементов, как выключатели, таймеры, сенсоры, различные датчики, которые помогают измерять физические параметры. Также присутствуют вспомогательные устройства: блоки питания, модули и интерфейсы. Такую систему можно поставить не только в больших загородных домах, но и в обычной квартире.

Достоинством является то, что можно контролировать чайник, микроволновку, кондиционер, телевизор и другие бытовые приборы с помощью смартфона или планшета из любого места. То есть можно завести «умный будильник», и по сигналу этого будильника жалюзи или шторы откроются, а машина сварит кофе. Также контроль климата станет приятным бонусом, ведь можно устанавливать и поддерживать благоприятную температуру в различных комнатах.

В умном доме осуществляется контроль над сигнализацией, газом, водой, а также видеонаблюдением и противопожарной системы, что, несомненно, может обезопасить помещение от утечек и непредвиденных ситуаций. Системные датчики и таймеры, реагирующие на присутствие человека, способствуют экономии электричества в доме. Когда человек уходит из дома, различные приборы, теплые пола, система регулировки температуры переходят в спящий режим. Теперь можно избавиться от излишних переживаний, не думая, выключен ли утюг или другой прибор.

Но в «умном доме» также есть и негативные моменты. Например, данное оборудование будет дорого стоить, вдобавок к этому поломка устройств влечет за собой дорогостоящую починку. Некоторым может не понравиться огромное количество различных датчиков и проводов. Опять же не каждый дом может обеспечить бесперебойный источник питания для непрерывного функционирования оборудования.

Умный дом, несомненно, является очень комфортным для современной жизни. Не стоит забывать, что управление электронными устройствами все-таки осуществляется человеком и напрямую зависит от человеческого фактора, и так будет еще долгое время. Поэтому нужно задуматься, умный дом является плохим или хорошим решением ежедневных бытовых проблем. Возможно, в скором времени умный дом станет чем-то обычным в повседневной жизни, и машины будут решать за человека разные задачи.

Вариант №2

Это система, которая была придумана в 70х годах 20 века в Соединенных Штатах Америки для обозначения технологически оснащенного дома для комфортного проживания людей. Электронные приборы дома объединены в единую систему, которые связанны между собой через сеть. Подразумевается, что эта система должна иметь определённый заданный алгоритм действий в конкретных ситуациях.

Чаще всего в единую систему могут быть объединены: система отопления, вентиляции, пожарная сигнализация, охранный пункт, контроль утечки воды и газа, видеонаблюдение, телефон, интернет, электричество. Иногда люди выбирают только те функции, которые им нужны.

Давайте рассмотрим подробнее каждую из них.

Система, которая контролирует микроклимат – измеряет температуру в доме и поддерживает ее на оптимальном уровне для здоровья и комфорта пользователей, также автоматически включает или выключает вентиляцию.

Управление светом позволяет пользователю менять яркость, используя различные световые регуляторы, контролировать постоянное освещение независимо от погоды или времени суток и автоматически включать наружное освещение, которое не только обеспечит комфорт, но и отпугнет нежданных гостей

В разное время года жалюзи автоматически принимают определенный угол, обеспечивая попадание достаточного количества солнечного света.

Умный дом ведет запись всех посетителей, их лица и действия остаются в его памяти. А в отсутствие хозяев долгое время, дом может включить режим, имитирующий присутствие в доме людей.

При аварийной ситуации, система оповестит все службы о проблеме и попытается устранить ее самостоятельно: перекроет воду или включит пожарную сигнализацию.

Система “Умный дом” популярна во многих странах, и используется, в том числе и в России.

7, 8 класс по технологии и информатике

Популярные доклады

• Доклад-сообщение Сон-трава для (Прострел) 3 класса

  Весна отличная пора. Именно в это время на деревьях появляются листочки, а из земли на поверхность, пробиваются разнообразные цветы. Многое может рассказать весенняя поляна. Все дары природы открываются перед человеком, посетившим эти места.

• Доклад-сообщение Кометы 5, 11 класс

  С древних времен многих людей поражали необъяснимые явления, происходящие в ночном небе, к примеру, синие или красные линии, мгновенно исчезающие в темноте неба. Многие пытались найти ответы, об этих странных явлениях, но все они были

• Доклад Деревянное золото для 6 класса по русскому языку сообщение

  Россия - страна необыкновенно устойчивых традиций, тем более, если речь идет об искусстве декорирования материала из дерева. Одним их подобных явлений, распространенных в рамках мирового масштаба, является деревянное золото. Такое название

Актуальность проекта

Уже давно никого не удивишь различными рассказами об интеллектуальном доме. Система «умный дом» популярна во всем мире и с каждым годом поклонников этой системы становится все больше. Понятие «умный дом» появилось в 70-х годах прошлого века. В США были разработаны технологии, которые позволяли управлять бытовыми приборами, используя провода бытовой электросети. После этого системы автоматизации были усовершенствованы, а также различные электронные компании создавали новые решения. На сегодняшний день есть большое количество разных технологий при осуществлении автоматизации зданий, благодаря которым можно установить интеллектуальную систему в любое помещение. Что же представляют собой современные системы «умный дом»? Насколько они доступны для простого обывателя? «Умный дом» - это система управления здания, которая объединяет в себе все оборудование, которое решает задачи по обеспечению безопасности, связи, развлечений, а также жизнеобеспечения. Система включает в себя различные датчики, благодаря которым поступает информация, а также из исполнительных устройств, которые приводят систему в действие. Самое главное достоинство интеллектуальных зданий – высокий уровень комфорта, который они обеспечивают жильцам. Например, управление освещением дома и придомовой территории позволяет с легкостью создавать различные световые сцены и комбинации освещения загородного участка или фасада здания в зависимости от пожелания клиента и времени суток, лишь одним нажатием кнопки на панели управления освещением. Система под названием «климат – контроль» позволяет одновременно в разных комнатах создавать условия различных климатических зон, делая атмосферу дома не только разнообразной, но и самое главное – комфортной.

Цель проекта

Ознакомиться с возможностями системы "Умный дом"

Задачи проекта

Собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвященную комплексной системе управления "Умный дом".

• Проанализировать потребности в управлении вашим домом с помощью различных датчиков.

• Создать список (перечень) ваших проблем.

• Найти технологии, подходящие для вашего дома.

• Определить, какими средствами для их реализации располагает ваша семья.

Исследование

Я ознакомился с соответствующими сайтами Интернета, из которых подробнее узнал о том, что же входит в понятие "умный дом". Поскольку это очень интересный для меня вопрос, то я попросил родителей помочь мне разобраться в данном вопросе. Оказалось, что это система автоматизации домов, офисов, квартир, включающая в себя следующие компоненты:

управление светом

• установка различных датчиков присутствия, движения, освещенности и др.

• управление жалюзи и рольставнями

• управление вентиляцией и кондиционированием

• управление климатом и отоплением

• системы multiroom (распределение аудио-, видеосигналов различных источников в разные помещения)

• управление охранной и пожарной системами дома (в том числе с оповещением о происходящем по любому каналу связи)

• управление другими устройствами, которые можно подключить к общей системе

• возможность централизованного управления "Умным домом" через компьютер, Интернет, посредством пульта, мобильного телефона.

Система "Умный дом" проектируется и собирается индивидуально для каждого потребителя. Это делают профессионалы. Самостоятельно такую систему в доме сделать практически невозможно. Некоторые из перечисленных выше систем можно не устанавливать или, наоборот, добавить новые.

Выбор конкретных систем

Для уменьшения стоимости системы "Умный дом" можно устанавливать отдельные элементы. Необязательно объединять все в единое целое. Так, оборудовав в доме такие составляющие системы, как управление освещением, охранная и пожарная сигнализация, датчики от протечки воды и утечки газа, можно получить экономию электроэнергии и обеспечить защиту материальной собственности от действий злоумышленников, техногенных факторов, от влияния человеческого фактора. Управление всем этим может осуществляться с помощью пульта.

Все мы стремимся к комфорту и безопасности в нашем доме, к удобному и быстрому управлению современным оборудованием. Система "Умный дом" создается, чтобы автоматизировать управление техникой, сделать нашу жизнь более комфортной. Со временем все больше семей будут заказывать установку такой системы в своем доме.

Автоматизированное управление светом

Квартира или дом не может обойтись без системы электроснабжения. Грамотный проект, расчет нагрузок и подбор кабеля - основа этой системы. В каждом помещении имеется несколько групп освещения, приходится ставить огромную "гребенку" выключателей или использовать систему управления освещением, которая позволяет управлять сценариями от нескольких элегантных переключателей, не отличающихся по внешнему виду от обычных двух/трех клавишных. Если Вы уходите из дома достаточно нажать клавишу "все ушли", свет будет везде выключен. Система управления светом может быть элементом проекта умного дома или является самостоятельной.

Системы связи и информации

Эта сфера деятельности – инновационные технологии. Поэтому предлагаются передовые решения, которые не устареют через год: - современные марки кабеля с повышенной проводимостью; - WiFi-дублирование; - точки вывода около оборудования, которому нужен или может понадобиться выход в интернет (телевизор, Blu-ray проигрыватель, медиасервер, АV ресивер, игровая приставка, сетевое хранилище данных, точка доступа, блоки управления и мониторинга различных систем).

Комплексная система безопасности

Охрана личного пространства от незаконных посягательств, защита от пожара, затопления, протечки газа - важнейшие аспекты в создании психологического комфорта. Интуитивно понятное, русифицированное меню панели управления с планами помещений и этажей. SMS-уведомления на мобильный телефон не только при срабатывании сигнала тревоги, но и при каждой постановке на охрану или снятии. Комплексная система безопасности может быть самостоятельной системой защиты от несанкционированного вторжения и от огня, а также быть элементом проекта умного дома.

Система интегрированного управления

Система предоставляет пользователю максимальный комфорт в управлении жилым пространством вокруг него. Автоматизирует рутинные функции контролирования инженерных систем и систем безопасности. Упрощает управление всеми домашними системами путём вызова сложных последовательностей действий, простым нажатием одной кнопки, предусматривает выполнение настоящих пользовательских сценариев. Проще говоря, проект умного дома систематизирует работу невидимых помощников. Система предлагает пользователю максимальный комфорт в управлении пространством вокруг него.

Внутренний двор

Когда составляется проект «Умный дом», то создается план освещения внутренней территории двора. Управление может производиться сразу тремя способами, а именно: с помощью датчиков, по графику или посредством выключателей. Есть необходимость добавить возможность управления от сигнализации. «Умный» дом имеет возможность указать на группы освещения и время их использования. Например, до 23:00, в случае обнаружения движения, система может задействовать основное освещение на полную яркость. Тогда как после указанного времени интенсивность может быть снижена на 50%. Если хозяин прибыл после 24:00, то во дворе могут загораться только лишь дорожки.

Вход в дом

Составляя проект "Умный дом", можно учесть наличие контроллера. Он необходим для обработки информации, поступающей с экрана домофона. С человеком можно будет переговорить по любому телефону, так как каждый аппарат подключен к микро-МТС. Если дома никого нет, то изображение гостя будет немедленно отправлено на электронную почту, после чего хозяин сможет решить, пустить ли посетителя внутрь или оставить его без внимания. Отключение сигнализации будет происходить методом набора секретного кода по телефону.

Прихожая

Нельзя не обратить внимание на систему освещения в прихожей. Свет в этой части дома ночью включается автоматически. Технология избавляет хозяин от необходимости задействовать разного рода кнопки. В продаже можно найти всевозможные устройства автоматизации, они позволят проанализировать, из какой комнаты и в каком часу человек вышел в прихожую. При этом свет включается на необходимый уровень яркости. Плавное включение не приводит к частому перегоранию ламп, продлевая срок их службы. Подобные системы наиболее часто устанавливаются в проходных зонах или помещениях, которые используются достаточно редко. Проект «Умный дом» предусматривает в прихожей наличие полезного приспособления, который отвечает за выключение всего освещения постройки методом нажатии всего лишь одной кнопки. После того как она будет задействована, не придется производить обход всей территории для проверки света. Помимо прочего, нажатие данной кнопки способно вызвать выключение некоторых розеток, к которым наиболее часто подключаются пожароопасные устройства по типу утюгов.

Гостиная

Проект «Умный дом» гарантирует комфортное нахождение в самом главном помещении дома. Речь идет о гостиной, в которой должно быть много света. Здесь достаточно часто устанавливается домашний кинотеатр. Здесь наиболее часто устанавливают до 10 видов освещения. Рядом с выключателями света целесообразно расположить кнопки управления, которые отвечают за определенную световую сцену. Если семейство решило посмотреть кино, то для этого необходимо будет усесться на диван и нажать всего лишь одну кнопку. Шторы при этом закрываются, определенные группы света приглушаются, а остальные и вовсе выводятся из действия. Первые две минуты подсветка работает на 50%, тогда как по истечении этого времени она гаснет полностью. Управление обеспечивается с помощью пульта дистанционного управления.

Спальня

Это помещение должно быть одним из самых уютных. Однако и здесь имеет место быть автоматизация. Иногда хозяин ложится в кровать для того, чтобы почитать книгу, но через некоторое время понимает, что есть необходимость выключить свет, а также приглушить его в других помещениях. С системой «Умный дом» можно будет забыть об этом, так как в спальне наиболее часто располагается кнопка, которая выводит из действия все остальное освещение в доме. Для этого можно использовать радиовыключатель. С помощью данного выключателя можно управлять шторами и освещением самого помещения. В спальне целесообразно установить еще одну систему автоматизации, которая будет отвечать за температуру. Во время сна рекомендуют поддерживать ее уровень в пределах от 14 до 18 градусов. Утром вылезать из-под одеяла при прохладном внутреннем климате совсем не хочется. Система «Умный дом» способна решить данную проблему. После отбоя столбик термометра постепенно достигает необходимой отметки, а ближе к пробуждению поднимается до комфортной во время дневного бодрствования. Летом за это будет отвечать кондиционер, тогда как в зимнее время - электромагнитный клапан. Он корректирует поток теплоносителя в отопительной системе. Спальня наиболее часто снабжается специальной сенсорной панелью, отвечающей за освещение. Ее можно использовать еще и в качестве будильника. На панели время подъема может быть установлено, например, на 8:30. В 8:15 в спальне может загораться основное освещение с интенсивностью в 30% от обычного уровня яркости. В 8:30 освещение достигает стопроцентной яркости, в то же время могут автоматически открываться шторы.

Ванная комната

Необходимо позаботиться и технологичной ванной. С помощью данной системы будет удобно управлять теплыми полами. "Умный" дом без посторонней помощи самостоятельно будет выключать и включать систему. Ее можно настроить на суточную автоматическую регулировку. Включить такие полы можно будет даже по телефону, сидя в офисе, или по дороге домой из машины. Особенно удобно, если управление полами будет производиться вместе с будильником. Например, отключение может быть произведено в 23:00, а включение - за час до пробуждения.

Вывод

Исследовав все способы и варианты я пришел к выводу, что системы «Умный дом» это очень перспективное направление в развитии технического оснащения наших современных домов. Из-за большой загруженности человеку иногда не хватает времени и сил на выполнение тех или иных действий и здесь на помощь могут прийти достижения современных инженеров и облегчить жизнь, а также сэкономить бюджет.

ПРОЕКТ ПО ТЕМЕ

«УМНЫЙ ДОМ»

по предмету «Технология»

Выполнил ученик

7 «Д»класса

Прокофьев Александр

Предварительный просмотр:

Фестиваль творческих открытий и инициатив «Леонардо»

Научно-исследовательская работа

« Проект «Умный дом» в среде Arduino »

Подготовил:

Ливенский Вадим Николаевич,

обучающийся 6 класса

Руководитель работы:

Мельникова Татьяна Александровна,

учитель информатики

МОУ «Мантуровская СОШ»

Курск, 2017

Введение

С каждым годом тема «Умный дом» завоевывает все большую и большую популярность и, как в свое время автомобиль, интеллектуальное жилище становится не роскошью, а необходимостью. Из прежних игрушек умная автоматика перерастает в неотъемлемую часть современного дома. И с каждым годом система управления становится все сложнее и сложнее. Эта тема заинтриговала нас своей способностью делать пребывание в собственном жилище наиболее комфортным и безопасным.

Главной целью в нашей научной работе на тему «Умный дом» является исследование и рассмотрение возможности современной интеллектуальной системы управления зданием в доступной и понятной для школьников форме.

Гипотеза: Если изучить возможности системы «Умный дом», то можно реализовать их в среде Arduino на основе программного кода.

Цель: Ознакомиться с возможностями системы "Умный дом" и реализовать применение элементов системы в среде Arduino.

Задачи исследования:

• собрать необходимую информацию, посвященную комплексной системе управления "Умный дом";
• создать свой аналог элементов управления системы в среде Arduino.

Объект исследования: беспроводная связь (среда Arduino) на основе программного кода .

Предмет исследования:

• процесс управления двигателем;
• процесс управления климатом и отоплением и другими устройствами, которые можно подключить к общей системе.

Методы исследования: сбор материала по теме, его анализ и обработка.

1. Понятие умный дом

Заглянем в прошлое. В давние времена жильём для человека были места созданные природой. У древних людей были дома, в пещерах. Дома даже есть на деревьях, из камней. Есть дома на севере. Это – ЧУМЫ, из кожи оленей. Существуют дома в скалах. Это очень необычно и интересно. Потом с развитием методов обработки материала, когда люди научились делать топоры и пилы - дома стали строить из дерева. Дома стали деревянные. А ведь в сказках тоже мы наблюдаем различные дома. Знаменитая избушка на курьих ножках. Замки королей и царевичей. Чем больше люди придумывали материалы и способы их строительства, тем больше рождались новые дома. Кирпичные, многоквартирные. Сейчас у людей много накоплено знаний, и они стремятся к чему-то новому. Из простых домов люди стали делать умные дома.

Умный дом (англ. intelligent building) - 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.

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

По оценкам аналитиков рынок умного дома активно развивается. К 2020 году общий объем мирового рынка достигнет $51.77 млрд. В период с 2013 по 2020 года среднегодовые темпы роста рынка будут на уровне 17.74% . Основными игроки в этой отрасли за рубежом - Siemens AG (Германия), Schneider Electric SA (Франция),TELETASK (Бельгия), ABB Ltd. (Швейцария), компания Ingersoll-Rand PLC (Ирландия), Tyco International Ltd. (Швейцария), Emerson Electric Co. (США), Legrand С.А. (Франция), Crestron Electronics, Inc. (США) , Lutron Electronics, Inc. (США), Control4 Corporation (США), и др.

Объемы российского рынка значительно скромнее. В 2012 году объем рынка у нас в стране превысил 56 млн. евро или 2,3 млрд. рублей. В 2013 году по предварительным оценкам рынок вырос на 30% - до 65 млн. евро или почти 3 млрд. рублей. К 2017 году его общий объем может достигнуть 176 млн. евро или 7,9 млрд. рублей .

Концепция «умного дома», родившаяся в семидесятых годах прошлого века, была ориентирована, прежде всего, на экономию электроэнергии. В основе концепции лежало размещение в жилом доме различных датчиков, определявших, находится ли кто-нибудь в помещении, что позволяло включать и выключать свет в зависимости от наличия людей в комнате. По мере развития высоких технологий, концепция стала обрастать дополнительными возможностями.

Сегодня система «умный дом» осуществляет управление освещением , отоплением и вентиляцией, охраной и видеонаблюдением, аудио- и видеоаппаратурой, бытовой техникой, климатом в зимнем саду, поливом газона и очисткой бассейна, открытием форточек и ворот, перекрытием газа и воды в случаях аварии и т.д. Участие людей при этом сводится к минимуму.

Интеллектуальный дом хорош тем, что предлагает разумный подход к использованию энергоресурсов. Для оптимизации расходов на освещение в подсобных помещениях дома возможна установка датчиков движения, которые автоматически включают свет только в присутствии человека. Или, например, система отопления следит за тем, чтобы в ночные часы и во время отсутствия хозяев температура в доме понижалась. А система вентиляции будет включаться только периодически, с заданными временными интервалами. При этом надо помнить о том, что кроме существенной экономии денег бережное использование энергии привносит существенный вклад в решение проблем экологии. Система "умный дом" может оказать неоценимую услугу и спасти от солидных трат в случае протечек воды, утечки газа или возгорания, благодаря установленным датчикам утечки воды, датчикам затопления, детектору дыма. Ведь случайная авария может стать причиной испорченного имущества и загубленного ремонта. Интеллектуальные системы учета и контроля энергоресурсов смогут не только перекрыть воду или газ, но и вовремя сообщить о случившемся хозяину. И, конечно же, не будем забывать об охранной сигнализации, которая в случае нарушения общественного порядка позволяет передать вызов в отделение милиции.

Микроклимат «умного дома» с высокой точностью отслеживает параметры воздуха в помещениях и корректирует ее в соответствии с программой или согласно командам пользователя. Централизованное управление кондиционерами, системой отопления гарантирует комфортные условия для проживания в любое время года. Система включает принудительную вентиляцию или открывает окна для проветривания помещений.

В общих чертах, система состоит из следующих элементов:

• Специальный контроллер или компьютер (управляет всей системой)
• Множество датчиков (передают информацию контроллеру)
• Исполнительные устройства (по команде контроллера управляют различными объектами, например гаражными воротами)
• Источники питания (обеспечивают бесперебойное электроснабжение для всех элементов системы)
• Линии связи (соединяют между собой все вышеперечисленные устройства)

Система работает следующим образом. К контроллеру подключено множество датчиков и исполнительных устройств. В качестве линий связи могут быть использованы: отдельно проложенные провода, существующая электропроводка или радиоканал. Пользователь настраивает алгоритм работы контроллера под свои требования. Сотни раз в секунду контроллер опрашивает датчики, следящие за состоянием всех систем «умного дома». После опроса этих датчиков система анализирует ситуацию и в зависимости от установок, заданных ей пользователем, принимает то или иное решение. Исполнительные модули и системы получают команды и включают-выключают соответствующие устройства: освещение, систему охраны, кондиционирование воздуха, отопление, подачу воды и т.д.

Кроме автоматического режима система управляется и автономно, например, с помощью «умного» обучаемого пульта. Универсальным пультом дистанционного управления можно управлять не только телевизором и домашним кинотеатром. С его помощью легко активировать любую функцию «умного дома»: задать различные сценарии освещения , открыть и закрыть ворота, поставить дом на охрану и т.д.

Больше всего впечатляет то, что управлять системой можно,– через интернет (используя электронную почту) или мобильную связь (используя SMS-сообщения). Сидя на работе, например, можно дать команду подготовиться к вашему возвращению домой - включить систему "климат-контроля" , подогреть пол, разогреть сауну и т.п.

Важно отметить, что все инженерные подсистемы «умного дома» должны иметь возможность работать в автономном режиме. В случае, если какая-то из подсистем вышла из строя, то и вся система не сможет исправить проблему, поскольку «умный дом» является надстройкой над остальными инженерными системами.

Самые "умные" здания мира

Первым «интеллектуальным» зданием в мире стал «дом трона» японского профессора Кена Сакамуры в Токио, построенный в конце 1980-х годов. Датчики погоды открывали окна, когда дул свежий бриз, и включали кондиционер, когда становилось жарко; если радио играло слишком громко, окна автоматически закрывались, чтобы не потревожить соседей; если звонил телефон, компьютер снижал звук аудиосистемы, и так далее.

Самым известным и дорогим на сегодня ($100 млн.) стал дом, построенный в США для человека по имени Билл Гейтс, знаменитого создателя корпорации Microsoft. Это многоэтажная вилла, оснащенная самым "продвинутым" оборудованием. В здании осуществляется компьютерный контроль и управление всем инженерным оборудованием, поддерживается оптимальный микроклимат в каждом помещении. При входе в жилище каждый посетитель получает специальный электронный значок, который обеспечивает подключение ко всем информационным службам дома. В дальнейшем этот значок сообщает датчикам, где находится гость, для того, чтобы дом смог выполнить все его пожелания. В темное время суток каждого сопровождает движущаяся световая волна, при этом, чем дальше светильник находится от человека, тем меньше его яркость.

Все стены оборудованы встроенными телевизионными экранами. С помощью того же универсального пульта управления на экраны выводятся любые изображения из огромного архива картин, видеозаписей, фильмов и телепрограмм. Системы автоматического управления климатом , освещением , телефонами и множеством других электронных устройств доведены до логического совершенства, но при этом человек не становится «рабом» электронного «мозга» своего дома, поскольку в любой момент может вернуться к традиционному «ручному» управлению - рядом с электронными панелями мирно уживаются и «старомодные» выключатели.

2. Выполнение эксперимента.

В разработке проекта «Умный дом» использовалась Arduino 1.8.1

Программа Arduino - марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники , ориентированная на непрофессиональных пользователей. 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 Arduino. Arduino может использоваться как для создания автономных объектов автоматики, так и подключаться к программному обеспечению на компьютере через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы.

Программы Arduino можно использовать для выполнения базовых команд, таких как создание вспышек LED-устройств, или комплексных функций, таких как передача данных по Интернету. Для определенных приложений доступны различные схемы Arduino.

Эти платы расширений подключаются к Arduino посредством установленных на них штыревых разъёмов. Существует ряд плат с унифицированным конструктивом, допускающим конструктивно жесткое соединение процессорной платы и плат расширения в стопку через штыревые линейки. В концепцию Arduino не входит корпусной или монтажный конструктив. Разработчик выбирает метод установки и механической защиты плат самостоятельно.

Язык программирования

Язык программирования Arduino является стандартным C++ (используется компилятор AVR-GCC ).

Также существует возможность создавать и подключать к проекту стандартные файлы C++.

Простейшая Arduino-программа состоит из двух функций:

• setup() : функция вызывается однократно при старте микроконтроллера.
• loop() : функция вызывается после setup () в бесконечном цикле все время работы микроконтроллера.

Описание системы

Для электронной схемы «Умный дом» использовались следующие элементы: