Što je pametna kuća: princip rada i ustrojstvo + izrada projekta i savjeti za sastavljanje

Brojni inženjerski sustavi, ujedinjeni zajedničkim nazivom "Pametna kuća", pružaju korisnicima visoku razinu udobnosti i sigurnosti. No postoje stotine varijanti takve opreme, koje rješavaju potpuno različite zadatke.

Pokušajmo zajedno razumjeti sve detalje i shvatiti što je pametna kuća, a zatim prijeđimo na praktične korake koji omogućuju povećanje udobnosti stanovanja. Budući da skupe komponente ne ostavljaju mjesta za pogreške.

Što predstavlja takav sustav?

Svaki set elektronike proizvedene za pametnu kuću visokotehnološka je oprema. Namijenjena je automatiziranoj i, najčešće, centraliziranoj kontroli, fleksibilnom i preciznom upravljanju radom komunikacijskih sustava stana ili kuće.

Osnovne mogućnosti pametne kuće

Inteligentni komandni blokovi pametne kuće sposobni su stvoriti optimalnu mikroklimu u stanu ili kući.

Pri čemu se za rješavanje ovog zadatka upravlja svim uređajima za grijanje, klima-uređajima, split-sustavima, filterima, ozonatorima i drugim sličnim proizvodima.

Suština procesa je sljedeća: upravljački centri opremljeni procesorima primaju rezultate mjerenja kemijskog sastava zraka, njegove temperature, vlažnosti i daju signale potrebnim elementima konstrukcije.

Tako, ako prostoriju treba ohladiti, daje se naredba za uključivanje klima-uređaja, a istovremeno se isključuje sva oprema za grijanje, ako je takva radila. Odnosno, komandni blokovi sustava također osiguravaju usklađenost svih izvršnih procesa.

Više o tome kako radi sustav klimatizacije i značajkama njegovog odabira pročitajte dalje.

Suvremeni inteligentni sustavi za prostore setovi su automatike koji omogućuju značajno podizanje životnog standarda, kao i uštedu električne energije, i to impresivnih 30-40%. No treba imati na umu da će se zbog znatne cijene opreme kupnja isplatiti tek nakon mnogo godina aktivnog korištenja.

A općenito, "Pametna kuća" u naprednoj konfiguraciji sposobna je istovremeno upravljati s nekoliko stotina uređaja koji pripadaju sustavima:

• rasvjete, kako unutarnje, tako i vanjske;
• hitnih izvora napajanja, koji mogu biti kako baterije, tako i generatori;
• kontrole potrošnje energije;
• grijanja, hlađenja zraka;
• grijanja pojedinih elemenata zgrade (oborinske kanalizacije, stepenica);
• opskrbe vodom;
• kanalizacije;
• filtracije;
• otkrivanja hitnih situacija (curenja plina, vode, problema u električnoj mreži);
• monitoringa.

Također se može upravljati alarmom, nadzornim kamerama i mnoštvom druge opreme, u koju spadaju čak i zavjese, prozori, televizori, audio i video tehnika, smještena po cijelom stanu, kući.

Funkcionalnost i druge karakteristike bilo kojeg inteligentnog sustava moguće je prilagoditi bilo kojim uvjetima, što će omogućiti stvaranje fleksibilnog sustava upravljanja svom kućnom elektronikom, uređajima za grijanje, klima uređajima, rasvjetom i svom ostalom opremom.

Sami procesi su kako traženi, tako i rijetki, jednokratni, na primjer, u prve se mogu ubrojiti upravljanje temperaturom, svjetlinom rasvjete i mnogi drugi.

U drugu kategoriju spada podešavanje individualnih strujanja toplog ili hladnog zraka. Na primjer, koja mogu grijati noge korisnicima koji zimskim večerima gledaju televizijske programe.

Osobitost modernih sustava pametne kuće je u tome što je uz njihovu pomoć dopušteno postaviti različite načine rada u svim prostorijama stana, kuće. Na primjer, temperatura u dječjoj sobi može biti najviša, a u hodniku najniža, jer on gotovo ne treba grijanje.

Istodobno u kupaonici sustav može redovito boriti protiv povećane vlage, a u kuhinji protiv onečišćenja zraka.

Elektronika je u stanju uzeti u obzir i mnoštvo korisnih sitnica. Na primjer, sposobna je automatski osigurati navečer u spavaćoj sobi višu temperaturu nego ujutro, jer takve osobitosti doprinose kvalitetnom odmoru, laganom buđenju.

Maksimalno učinkovitima smatraju se kompleksni sustavi sposobni upravljati svim važnim procesima.

Ali obilježja pametne kuće imaju i najjednostavniji setovi opreme koji obavljaju samo jednu funkciju. Na primjer, u takve spada procesor koji upravlja uključivanjem/isključivanjem grijača instaliranog na vikendici.

U električnu mrežu instaliran dimmer, koji regulira svjetlinu svjetiljki, a istovremeno smanjuje potrošnju električne energije, također spada u inteligentnu opremu.

Kako sustav radi i kako je ustrojen?

Pokušajmo razumjeti kako radi danas traženi sustav pametne kuće i kakav može biti. Osnova svakog kompleta inteligentne opreme je procesor koji predstavlja dovoljno snažno i moderno računalo.

Učinkovitost mu osigurava softver s desecima, pa čak i stotinama unaprijed postavljenih načina rada koji se odnose na najtraženije.

Kao rezultat toga, u mnogim slučajevima korisnicima preostaje samo unijeti potrebne parametre, na primjer temperaturu itd. i aktivirati željeni program.

Zatim će upravljačka jedinica vršiti nadzor metodom usporedbe stvarnih vrijednosti s programiranima. Sve potrebne informacije dolaze od unutarnjih upravljačkih tijela opreme koja je dio sustava, kontrolera, senzora koji se ugrađuju u svaku prostoriju.

Osnovni princip rada svakog inteligentnog sustava je osiguravanje udobnosti, fleksibilnosti, jednostavnosti upravljanja svom opremom smještenom u domu. To se čini s ciljem svođenja na minimum potrebe za sudjelovanjem korisnika, povećanja učinkovitosti, ekonomičnosti i sigurnosti rada. Odnosno, korisnik treba imati korist i zadovoljstvo od rada sustava, pritom mu gotovo ne posvećujući pažnju.

Ako dobiveni podaci u stvarnom vremenu ne odgovaraju postavljenima, upravljačka jedinica daje odgovarajuće naredbe koje omogućuju unošenje korekcija. Štoviše, sve one osiguravaju usklađen rad opreme.

Odnosno, kako bi se povećala temperatura u željenoj prostoriji, prvo se isključuje klima uređaj, a tek zatim uključuje oprema za grijanje. To omogućuje uštedu do 40% električne energije, a također se isključuje opasno kritično opterećenje mreže.

Vrste pametne kuće

Proizvođači uzimaju u obzir potrebe različitih kategorija korisnika, što rezultira time da je tržište zasićeno različitim vrstama inteligentne opreme.

To može biti:

• žičano;
• bežično.

U prvom slučaju upravljačka jedinica, izvršni senzori, servomotori, kontroleri i ostali elementi konstrukcije međusobno se povezuju žicama.

Prednost takvog načina je visoka ispravnost izvršavanja naredbi. To znači da praktički ne postoji vjerojatnost preopterećenja prijenosne sabirnice velikim brojem signala. Osim toga, optički kabeli osiguravaju veliku brzinu odziva.

Najvažnijim nedostatkom smatra se složenost montaže, jer se mora položiti i sakriti od očiju velika količina žica.

To također dovodi do znatnih dodatnih troškova za potrebne građevinske materijale, stoga je optimalni trenutak za ugradnju žičanih sustava izvođenje renoviranja u prostorijama.

Također, polaganje žica je radno intenzivno, pa se na takav postupak troši dosta vremena.

U svakom domu postoji oprema koja omogućuje rješavanje različitih zadataka – grijanje prostorija, osvjetljavanje, osiguravanje sigurnosti itd. Pametna kuća može se nositi sa svim navedenim funkcijama ili upravljati svakom pojedinačno. Pritom će korisnik u svakom pojedinačnom slučaju morati odlučiti koji je način optimalan. To također pokazuje da su važne prednosti svakog inteligentnog sustava fleksibilnost i prilagodljivost.

Bežične vrste opreme razlikuju se po tome što se veza između elemenata konstrukcije ostvaruje pomoću radijskih signala, za što se koriste odgovarajuće komunikacije.

Važna prednost takve varijante opreme je jednostavnost montaže. Tijekom koje nije potrebno mijenjati konstrukciju prostorija niti trošiti na građevinske materijale, što instalaciju čini jednostavnom i brzom procedurom.

Glavni nedostatak bežičnih sustava je sam način komunikacije između komponenata. Budući da radijski signali bitno ograničavaju njihovu funkcionalnost, osim toga, prilično često će se morati mijenjati baterije, što je neugodno i predstavlja redoviti trošak.

Još jedna klasifikacija sustava Pametna kuća prema vrsti upravljanja – to može biti centralizirana ili decentralizirana inačica.

Iako je centralizacija upravljanja jedna od najvažnijih prednosti svakog kompleta takve opreme i u većini slučajeva pripada upravo toj vrsti, decentralizirani sustavi također imaju pravo na postojanje.

Razlog je taj što ovaj način omogućuje ublažavanje posljedica otkaza bilo koje pojedinačne komponente pametne kuće.

Također, korištenje podsustava s različitim upravljačkim jedinicama omogućuje povećanje pouzdanosti ključnih funkcija.

Na primjer, ako vlasnik prostora želi pouzdano zaštititi svoj dom od neovlaštenog prodora, tada je korištenje dva decentralizirana sustava praktičnije rješenje nego jednog centraliziranog.

Mnogi smatraju da je centralizirano upravljanje svom kućnom opremom važna prednost i značajka pametne kuće. No takva tvrdnja nije uvijek točna, jer pojedini decentralizirani sustavi mogu povećati sigurnost, pouzdanost i učinkovitost primjene inteligentnog upravljanja. Na primjer, povoljno je napraviti odvojene sigurnosne sustave (kao što je prikazano na fotografiji) i sustave za otkrivanje izvanrednih situacija.

Glavni nedostatak istodobnog korištenja više sustava pametne kuće je složenost u podešavanju i ugađanju.

To se događa jer se povećava broj komponenti – svaki decentralizirani sustav ima zaseban procesor, što često unosi zabunu pri njihovoj interakciji ili upravljanju od strane korisnika. Također, ova značajka dovodi do poskupljenja kompleta opreme.

Kao rezultat toga, decentralizirane sustave preporučuje se koristiti samo u pojedinačnim slučajevima kada prednosti jasno prevladavaju nad negativnim aspektima.

Važna značajka je podjela prema vrstama protokola, koji mogu biti:

• otvorenim;
• zatvorenim.

U prvu kategoriju spadaju sustavi čije se upravljanje odvija pomoću jezika kojeg koriste razni proizvođači.

Prednosti takve vrste opreme su funkcionalnost, dostupnost, svestranost, što osigurava impresivan izbor komponenti koje je moguće uključiti u sastav. No često ih je potrebno prethodno prilagoditi za zajedničku upotrebu, što, međutim, ne isključuje kvarove.

Zatvorenim sustavima smatraju se oni kojima se upravlja na jeziku stvorenom i korištenom samo od strane jednog proizvođača, što daje mogućnost uključivanja u sastav kompleta samo komponenti koje je on razvio i proizveo.

To smanjuje funkcionalnost i svestranost, ali osigurava visok stupanj kompatibilnosti uređaja i instrumenata.

Shema inteligentnog sustava upravljanja

Bilo koji komplet opreme za pametnu kuću sličan je konstruktoru od kojeg se može stvoriti sve što se poželi.

Stoga je malo vjerojatno da će korisnik koji želi kod kuće sastaviti bilo koju njezinu varijantu pronaći odgovarajuću shemu za svoje kućne uvjete. Na primjer, standardna varijanta za trosobni stan ili za kuću određene površine i katnosti.

Bilo koje prostorije imaju svoje posebnosti, a njihovi vlasnici vlastite preferencije i proračun. Kao rezultat koriste se različita upravljačka tijela i izvršni elementi.

Potrebnu shemu morat će sastaviti sam ili uz pomoć stručnjaka. Iznimke mogu biti najjednostavnije varijante pametne kuće ili decentralizirani sustavi, koji se također ne odlikuju složenošću.

Primjer može biti shema ugradnje dimmera u električnu mrežu i s njime u paru radećeg senzora pokreta, budući da je standardna, stoga jednaka u svim slučajevima.

Onima koji žele samostalno sastaviti inteligentni sustav treba znati da moraju posjedovati određene vještine i znanja, i to u različitim područjima. Na primjer, na fotografiji je prikazano grafičko sučelje koje omogućuje upravljanje, kontrolu i dobivanje potrebnih informacija. Ono se izrađuje za svaki slučaj posebno, programiranjem.

No čak se i u ovom i sličnim slučajevima preporučuje obratiti se stručnjacima. Razlog je taj što svi sustavi rade na električnu energiju, a neke grube pogreške mogu dovesti do požara, strujnog udara, kvara skupih konstrukcijskih elemenata.

Preporuke za samostalno sastavljanje

Budući da su inteligentni sustavi skupi, a njihova montaža donosi dodatne troškove, i to nemale (do 50% cijene kompleta opreme), njihova samostalna instalacija može znatno uštedjeti.

A takav rad pruža i zadovoljstvo, stoga se montaža pametne kuće vlastitim rukama, počevši od izrade projekta, može smatrati hobijem.

Jedan od najvažnijih savjeta za one koji žele samostalno sastaviti inteligentni sustav jest da početku rada prethodi izrada projekta. On će pomoći u otkrivanju brojnih značajki i nijansi, a time i izbjegavanju pogrešaka.

No treba razumjeti da nije svaki željni korisnik sposoban samostalno montirati takav sustav – za to je potrebno posjedovati cijeli niz znanja i vještina.

U koje spadaju:

1. Sposobnost rada s električnim uređajima. Pritom u ovom području treba imati široka znanja, na primjer, takva elementarna kao vještine pouzdanog spajanja konstrukcijskih elemenata i kabela međusobno. Trebat će i vještina sastavljanja električnih ormara, razumijevanje načela upravljanja suvremenim električnim uređajima i slično. Poznavanje sigurnosnih pravila također je obvezno.
2. Vještine programiranja, i to za različite operacijske sustave. One su potrebne jer će se pri svakoj montaži inteligentnog sustava morati izraditi grafičko sučelje pomoću kojeg se kasnije upravlja.
3. Znanje o načelima izgradnje suvremenih automatskih sustava. To jest, potrebno je barem razumjeti vrste kontrolera, njihove ulaze/izlaze, shvatiti koji senzori i druga oprema smiju koristiti s njima itd.
4. Razumijevanje algoritama rada sustava u cjelini i svih njegovih pojedinačnih dijelova.

Ako su sva navedena znanja i vještine prisutne, tada je potrebno prijeći na pripremne postupke. Za početak je važno odrediti zadatke koje komplet opreme treba rješavati.

Važan je aspekt kod samostalne izgradnje pametnog doma potreba za visokom kvalitetom montaže. Ako se to zanemari, rezultat može biti nepravilan rad cijelog kompleta opreme, smanjenje protupožarne sigurnosti i slično.

Nakon toga treba procijeniti je li to tehnički moguće provesti – hoće li električna mreža izdržati, jesu li karakteristike komponenti dovoljne. Osim toga, treba pregledati stan radi pronalaženja mjesta za montažu. Također je potrebno znati ima li dovoljno novca za kupnju.

Nakon toga može se pristupiti izradi radnog projekta budućeg sustava.

Ako se pregled prostorija radi pronalaženja optimalnih mjesta za instalaciju pojedinih dijelova kompleta za pametni dom još može izvesti sam, bez vještina i iskustva u takvim pitanjima, tada se za izradu projekta treba uhvatiti samo sa stručnim znanjem.

U slučajevima nedostatka iskustva i nesigurnosti u vlastite spsobnosti, bolje je obratiti se stručnjacima za savjet prije samog postupka ili nakon njega radi provjere. To će smanjiti vjerojatnost pogrešaka i naknadnih financijskih gubitaka te drugih negodnosti.

Čak i ako ima dovoljno praktičnih vještina i znanja, preporučuje se započeti upoznavanje s inteligentim sustavima s najjednostavnijim opcijama.

To znači da treba nabaviti komplet koji uključuje kontroler, set senzora i drugu opremu koja omogućuje rješavanje jedne važne zadaće.

Na prmjer, nadzirati pojavu propuštanja vode, provoditi video nadzor ili podešavati svjetlinu svjetla. A zatim temeljito istrati sve posebnosti.

Opisani pristup omogućit će stjecanje praktičnog iskustva, pronalaženje kvalificiranih stručnjaka koji mogu pružiti učinkovitu pomoć i, osim toga, izbjeći značajne financijske gubitke, čak i ako interes za pametni sustav nestane ili nešto ne bude išlo prema planu.

Ako je donesena odluka da se sustav samostalno sastavi, tada treba početi s najednostavnijim opcijama. To će omogućit stjecanje iskustva, razumjevanje postoji li želja za daljnjim bavjjenjem takvim radom, a pritom će troškovi biti minimalni.

Za prvi samostalni pokušaj sastavljanja inteligentnog sustava poželjno je nabaviti opremu kojom upravljaju kontroleri Beckhoff, Siemens, OVEN i slični. Oni su slobodno programabilni, jednostavni za korištenje i prikladni za rješavanje razlčitih zadetaka.

Ako se zajedno s bilo kojim od navedenih kontroera korišti poseban programski paket namijenjen upravljanju sustavom s računala s operacijskim sustavom Windows, tabela, pametnog telefona s iOS ili Android, tada će se omogućiti lako mjenjanje scenarija.

Također brzo prilagoditi sučelje, ukloniti nepotrebne i dodati nove konstrukcijske elemente.

Štoviše, sve navedeno može samostalno izvesti svaki korisnik, čak i s osnovnim programerskim vještinama. Primjer upravljačkog softvera je Easy Home, koji može raditi sa svim gore navedenim traženim operacijskim sustavima.

Zaključci i koristan video na temu

Prvi video omogućit će vam razumijevanje mogućnosti pametnog doma, čime i kako se opremaju takvi najjednostavniji sustavi te kako to možete učiniti sami.

Sljedeći video također je posvećen montaži inteligentnih sustava vlastitim rukama.

Moderna inteligentna automatika može ne samo povećati udobnost, već i poboljšati životni standard svih stanovnika kuće. No, za to je potrebno razumjeti princip rada pametnog doma.

U protivnom, vlasnika ne čeka samo razočaranje, već i značajni financijski gubici. Jer funkcionalni kompleti koštaju nemale novce.

Imate li dodatnih pitanja o temi članka? Ili možete dopuniti naš materijal vrijednim informacijama o principima rada sustava “Pametni dom”? Molimo ostavite svoje komentare, podijelite svoje iskustvo u odjeljku ispod.