מהו בית חכם: עיקרון תפעול ועיצוב + טיפים ליצירת פרויקט והרכבה
מערכות הנדסיות רבות, המאוחדות תחת השם הנפוץ "בית חכם", מספקות למשתמשים רמה גבוהה של נוחות ובטיחות.אבל ישנם מאות סוגים של ציוד כזה, שכולם פותרים בעיות שונות בתכלית.
בואו ננסה להבין את כל המורכבויות ביחד ולהבין מהו בית חכם, ולאחר מכן נעבור לצעדים מעשיים לשיפור נוחות השהות שלכם. כי רכיבים יקרים לא משאירים מקום לטעויות.
תוכן המאמר:
מהי מערכת כזו?
כל סט של מוצרי אלקטרוניקה המיוצר עבור בית חכם הוא ציוד היי-טק. מיועד לבקרה אוטומטית ולרוב ריכוזית, ניהול גמיש ומדויק של פעילות מערכות התקשורת של דירה או בית.
תכונות בסיסיות של בית חכם
בלוקי פיקוד חכמים של בית חכם מסוגלים ליצור מיקרו אקלים אופטימלי בדירה או בבית.
יתר על כן, כדי לפתור בעיה זו, כל מכשירי החימום, מזגנים, מערכות מפוצלות, מסננים, אוזוניזרים ומוצרים דומים אחרים נשלטים.
מהות התהליך היא כדלקמן: מרכזי בקרה המצוידים במעבדים מקבלים את תוצאות המדידות של ההרכב הכימי של האוויר, הטמפרטורה שלו, הלחות שלו ונותנים אותות ליסודות המבניים הדרושים.
אז אם יש צורך לקרר את המקום, ניתנת פקודה להפעיל את המזגן, ובמקביל כל ציוד החימום כבוי, אם בכלל פעל. כלומר, בלוקי פקודות של מערכות מספקים גם קוהרנטיות לכל התהליכים הרצים.
קרא עוד על אופן פעולת מערכת בקרת האקלים ועל התכונות של בחירתה. נוסף.
באופן כללי, "הבית החכם" בתצורתו המתקדמת מסוגל לשלוט בו זמנית על כמה מאות מכשירים הקשורים למערכות:
- תאורה, פנימית וחיצונית;
- מקורות כוח חירום, שיכולים להיות סוללות או גנרטורים;
- בקרת צריכת אנרגיה;
- הַסָקָה, קירור אוויר;
- חימום אלמנטים בודדים של הבניין (ניקוז סערה, מדרגות);
- אספקת מים;
- בִּיוּב;
- סִנוּן;
- זיהוי מצבי חירום (דליפות גז, נזילות מים, בעיות ברשת החשמל);
- ניטור.
ניתן גם לבצע בקרת אזעקה, מצלמות אבטחה ועוד מגוון ציוד, הכולל אפילו וילונות, חלונות, טלוויזיות, ציוד שמע ווידאו, הממוקמים ברחבי הדירה או הבית.
התהליכים עצמם יכולים להיות פופולריים ונדירים כאחד, חד-פעמיים, למשל, הראשונים כוללים בקרת טמפרטורה, בהירות תאורה ועוד רבים אחרים.
הקטגוריה השנייה כוללת הגדרת זרימות בודדות של אוויר חם או קר.לדוגמה, מסוגל לחמם את הרגליים של משתמשים הצופים בתוכניות טלוויזיה בערבי חורף.
המוזרות של מערכות בית חכם מודרניות היא שבעזרתן ניתן להגדיר מצבים שונים בכל חדרי הדירה או הבית. לדוגמה, הטמפרטורה בחדר הילדים עשויה להיות הגבוהה ביותר, ובמסדרון הנמוכה ביותר, מכיוון שהיא כמעט ואינה זקוקה לחימום.
יחד עם זאת, המערכת יכולה להילחם באופן קבוע בלחות גבוהה בחדר האמבטיה, וזיהום אוויר במטבח.
מערכות מורכבות המסוגלות לנהל את כל התהליכים החשובים נחשבות ליעילות ביותר.
אבל למערכות הציוד הפשוטות ביותר שמבצעות רק פונקציה אחת יש גם סממנים של בית חכם. לדוגמה, זה כולל מעבד השולט בהפעלה/כיבוי של תנור חימום המותקן בדאצ'ה.
מותקן בחשמל דימר, המווסת את בהירות המנורות ובמקביל מפחית את צריכת האנרגיה, חל גם על ציוד חכם.
כיצד פועלת ומבנה המערכת?
בואו ננסה להבין כיצד פועלת מערכת הבית החכם המבוקשת כיום ואיך היא. הבסיס לכל סט של ציוד אינטליגנטי הוא המעבד, שהוא מחשב חזק ומודרני למדי.
האפקטיביות שלו מובטחת על ידי תוכנה עם עשרות או אפילו מאות מצבים מוגדרים מראש, שהם בין הפופולריים ביותר.
כתוצאה מכך, במקרים רבים המשתמשים פשוט יצטרכו להזין את הפרמטרים הדרושים, למשל, טמפרטורה וכו'. ולהפעיל את התוכנית הרצויה.
לאחר מכן, יחידת הבקרה תבצע בקרה על ידי השוואת הערכים בפועל לאלה המתוכנתים. כל המידע הדרוש מגיע מהבקרות הפנימיות של הציוד הכלול במערכת, בקרים, חיישנים, המותקנים בכל חדר.
אם הנתונים שהתקבלו בזמן אמת אינם תואמים לאלה שנקבעו, יחידת הבקרה מוציאה את הפקודות המתאימות לביצוע התאמות. יתרה מכך, כולם מבטיחים תפעול מתואם של הציוד.
כלומר, כדי להעלות את הטמפרטורה בחדר הרצוי, תחילה מכבים את המזגן ורק לאחר מכן מפעילים את ציוד החימום. זה מאפשר לך לחסוך עד 40% מהחשמל, וגם מבטל את העומס הקריטי המסוכן על הרשת.
סוגי בית חכם
היצרנים לוקחים בחשבון את הצרכים של קטגוריות שונות של משתמשים, כתוצאה מכך השוק רווי בסוגים שונים של ציוד אינטליגנטי.
כך זה קורה:
- חוטי;
- אַלחוּט.
במקרה הראשון, יחידת הפיקוד, חיישני המפעיל, מנועי סרוו, בקרים ואלמנטים מבניים אחרים מחוברים זה לזה באמצעות חוטים.
היתרון של שיטה זו הוא הנכונות הגבוהה של ביצוע הפקודה. המשמעות היא שאין כמעט סיכוי להעמיס על אפיק השידור במספר רב של אותות. בנוסף, חוטי סיבים אופטיים מספקים מהירות אחזור גבוהה.
החיסרון החשוב ביותר הוא מורכבות ההתקנה, שכן יש להניח מספר רב של חוטים ולהסתיר אותם מהעין.
זה גם מוביל לעלויות נוספות משמעותיות עבור חומרי הבניין הדרושים, ולכן הזמן האופטימלי להתקנת מערכות קוויות הוא ביצוע שיפוצים במקום.
כמו כן, הנחת חוטים היא עתירת עבודה, ולכן די הרבה זמן מושקע בהליך זה.
סוגי ציוד אלחוטי נבדלים בכך שתקשורת בין אלמנטים מבניים מתבצעת באמצעות אותות רדיו, שעבורם משתמשים בתקשורת מתאימה.
יתרון חשוב של אפשרות ציוד זו הוא קלות ההתקנה. במהלכו אין צורך לשנות את העיצוב של המקום או להוציא כסף על חומרי בניין, מה שהופך את ההתקנה להליך קל ומהיר.
החיסרון העיקרי של מערכות אלחוטיות הוא שיטת התקשורת בין הרכיבים.מכיוון שאותות רדיו מגבילים באופן משמעותי את הפונקציונליות שלהם, בנוסף, יהיה צורך להחליף סוללות לעתים קרובות למדי, וזה לא נוח ומהווה הוצאה קבועה.
סיווג נוסף של מערכות בית חכם לפי סוג בקרה - זה יכול להיות אופציה מרוכזת או מבוזרת.
למרות שריכוז הבקרה הוא אחד היתרונות החשובים ביותר של כל סט של ציוד כזה וברוב המקרים הוא שייך לסוג זה, גם למערכות מבוזרות יש זכות לחיים.
הסיבה היא ששיטה זו מאפשרת לנטרל את ההשלכות של כשל של כל רכיב בודד בבית חכם.
כמו כן, השימוש בתתי מערכות עם יחידות בקרה שונות מאפשר להגביר את האמינות של פונקציות מפתח.
לדוגמה, אם הבעלים של המקום רוצה להגן עליו בצורה מהימנה מפני כניסה בלתי מורשית, אזי שימוש בשתי מערכות מבוזרות הוא פתרון מעשי יותר מאחת מרוכזת.
החיסרון העיקרי בשימוש במספר מערכות בית חכם בו זמנית הוא הקושי בהגדרה ובהתאמה.
זה קורה בגלל שמספר הרכיבים גדל - לכל מערכת מבוזרת יש מעבד נפרד, מה שיוצר לעתים קרובות בלבול כאשר הם מקיימים אינטראקציה או נשלטים על ידי המשתמש. תכונה זו מובילה גם לעלייה בעלות מערך הציוד.
כתוצאה מכך, מומלץ להשתמש במערכות מבוזרות רק במקרים מסוימים כאשר היתרונות עולים בבירור על ההיבטים השליליים.
מאפיין חשוב הוא החלוקה לסוגי פרוטוקולים, שהם:
- לִפְתוֹחַ;
- סָגוּר.
הקטגוריה הראשונה כוללת מערכות הנשלטות באמצעות שפה המשמשת יצרנים שונים.
מערכות סגורות הן אלו שנשלטות בשפה שנוצרה ומשמשת רק יצרן אחד, מה שמאפשר לכלול בערכה רק רכיבים שפותחו ויוצרו על ידו.
זה מפחית את הפונקציונליות ואת הרבגוניות, אך מבטיח רמה גבוהה של תאימות של מכשירים והתקנים.
דיאגרמת מערכת בקרה חכמה
כל סט ציוד לבית חכם דומה לסט בנייה ממנו תוכלו ליצור כל מה שתרצו.
לכן, אין זה סביר שמשתמש שרוצה להרכיב כל סוג של זה בבית ימצא תוכנית מתאימה לתנאי החיים שלו.למשל, אפשרות סטנדרטית לדירת 3 חדרים או לבית בשטח מסוים ומספר קומות.
תצטרך לערוך את התרשים הדרוש בעצמך או בעזרת מומחים. חריגות עשויות להיות האפשרויות הפשוטות ביותר של בית חכם או מערכות מבוזרות, שגם הן אינן מורכבות במיוחד.
דוגמה יכולה להיות דיאגרמה של התקנת דימר ברשת חשמל ועבודה במקביל איתו חיישן תנועה, שכן הוא סטנדרטי ולכן זהה בכל המקרים.
אבל גם במקרה זה ובמקרים דומים, מומלץ לפנות למומחים. הסיבה היא שכל המערכות פועלות על חשמל וכמה טעויות חמורות עלולות להוביל לשריפות, להתחשמלות ולנזק לאלמנטים מבניים יקרים.
המלצות להרכבה עצמית
מכיוון שעלותן של מערכות חכמות היא יקרה, והתקנתן תביא עלויות נוספות, וניכרות (עד 50% מעלות מערך הציוד), ההתקנה העצמאית שלהן תעזור לחסוך הרבה.
ועבודה כזו היא גם מהנה, כך שהרכבת בית חכם במו ידיך, החל מיצירת הפרויקט, יכולה להיחשב כתחביב.
אבל צריך להבין שלא כל משתמש מוכן מסוגל להתקין מערכת כזו במו ידיו - בשביל זה אתה צריך שיהיה לך סט שלם של ידע ומיומנויות.
שכולל:
- יכולת עבודה עם מוצרי חשמל. יתר על כן, בתחום זה אתה צריך להיות בעל ידע רחב, למשל, ידע בסיסי כמו מיומנויות של חיבור אמין של אלמנטים מבניים וכבלים זה לזה. כמו כן, תזדקק למיומנויות בהרכבת לוחות חשמל, הבנה של עקרונות השליטה במכשירי חשמל מודרניים ועוד דברים דומים. חובה גם ידע בתקנות הבטיחות.
- כישורי תכנות, ולמערכות הפעלה שונות. הם נחוצים מכיוון שבכל פעם שתותקן מערכת חכמה, יהיה צורך ליצור ממשק גרפי שבעזרתו מתבצעת בקרה נוספת.
- הכרת העקרונות של בניית מערכות אוטומציה מודרניות. כלומר, צריך לפחות להבין את סוגי הבקרים, הכניסות/יציאות שלהם, להבין באיזה חיישנים וציוד אחר מותר להשתמש איתם וכו'.
- הבנת אלגוריתמי הפעולה של המערכת כמכלול וכל חלקיו האישיים.
אם כל הידע והמיומנויות המפורטים זמינים, אז אתה צריך לעבור להליכי ההכנה. מלכתחילה, חשוב לקבוע את המשימות שמערכת ציוד צריכה לפתור.
אז אתה צריך להבין אם זה אפשרי מבחינה טכנית ליישם את זה - האם רשת החשמל יכולה לעמוד בזה, האם המאפיינים של הרכיבים מספיקים. בנוסף, יש לבדוק את הדיור כדי לזהות מיקומים להתקנה. אתה גם צריך להבין אם יש לך מספיק כסף לקנות אותו.
ואחרי זה, אתה יכול להתחיל ליצור טיוטה עבודה של המערכת העתידית.
אם עדיין ניתן לבצע סקר של המקום על מנת לזהות את המקומות האופטימליים להתקנת חלקים בודדים של ערכת הבית החכם בעצמכם, מבלי שיש לכם את הכישורים והניסיון בעניינים כאלה, אזי יש לבצע את פיתוח הפרויקט רק עם ידיעת העניין.
גם אם יש הרבה מיומנויות וידע מעשיים, מומלץ להתחיל להכיר מערכות חכמות עם האפשרויות הפשוטות ביותר.
כלומר, כדאי לרכוש ערכה הכוללת בקר, סט חיישנים וציוד נוסף המאפשר לפתור כל בעיה חשובה אחת.
למשל, ניטור התרחשות נזילות מים, ביצוע מעקב וידאו או התאמת בהירות האורות. ואז להבין היטב את כל התכונות.
הגישה המתוארת תאפשר לך לצבור ניסיון מעשי, למצוא מומחים מוסמכים שיוכלו להעניק סיוע יעיל ובנוסף להימנע מהפסדים כספיים משמעותיים, גם אם העניין במערכת החכמה ייעלם או משהו לא מסתדר לפי התוכנית.
גם לניסיון העצמאי הראשון להרכיב מערכת חכמה, רצוי לרכוש ציוד שנשלט על ידי בקרים של בקהוף, סימנס, ARIES ואחרים כאלה. מכיוון שהם ניתנים לתכנות באופן חופשי, קלים לשימוש ומתאימים לפתרון בעיות שונות.
אם, יחד עם כל אחד מהבקרים המפורטים, אתה משתמש בסט מיוחד של תוכנות שנועדו לשלוט במערכת ממחשב המצויד ב-Windows, טאבלט, סמארטפון עם iOS, אנדרואיד, אז ניתן יהיה לשנות בקלות את התרחישים.
וגם להפוך במהירות את הממשק, להסיר מיותר ולהוסיף אלמנטים עיצוביים חדשים.
יתר על כן, כל משתמש יכול לעשות את כל האמור לעיל באופן עצמאי, אפילו עם כישורי תכנות בסיסיים. דוגמה לתוכנת שליטה היא Easy Home, שיכולה לעבוד עם כל מערכות ההפעלה הפופולריות המפורטות לעיל.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
הסרטון הראשון ייתן לכם הזדמנות להבין את היכולות של בית חכם, איך ובמה מצוידות מערכות פשוטות כאלה, ואיך תוכלו לעשות זאת בעצמכם.
חומר הווידאו הבא מוקדש גם להתקנת מערכות חכמות במו ידיך.
אוטומציה חכמה מודרנית יכולה לא רק להגביר את הנוחות, אלא גם לשפר את רמת החיים של כל תושבי הבית. אבל כדי לעשות זאת, אתה צריך להבין את העיקרון של איך בית חכם עובד..
אחרת, הבעלים יתמודד לא רק עם אכזבה, אלא גם הפסדים כספיים משמעותיים. מאז ערכות פונקציונליות עולות הרבה כסף.
עדיין יש לך שאלות לגבי נושא המאמר? או האם תוכלו להשלים את החומר שלנו במידע רב ערך על עקרונות הפעולה של מערכת הבית החכם? אנא השאר את הערותיך ושתף את החוויה שלך בבלוק למטה.
כשאני רואה מידע על "בית חכם", אני תמיד צוחק ונזכר בסרטון על הנושא הזה. העלילה פשוטה: ילדה חוזרת הביתה אחרי שהולכת לרופא השיניים ולא יכולה לפתוח את הדלת כי המערכת לא מזהה את פניה או קולה. מתחיל לרדת גשם ורעמים, והיא, מסכנה, עומדת בחצר כולה רטובה ומקללת מחוסר אונים. מה שאני מתכוון הוא שבמציאות שלנו אי אפשר לסמוך על אלקטרוניקה ב-100%. ל"בית חכם" כזה יש הרבה חסרונות שלא נראים במבט ראשון.
אני לא אוהב את הרעיון של יצירת בית חכם, אבל אני עדיין רוצה ליישם כמה אלמנטים בבית שלי. למשל, היכולת לסלק דליפות גז. כלומר, היכולת לסגור מרחוק את השסתום. אפשרות נוספת היא לכבות שקעים שאינם פועלים כרגע. זה מאוד נוח כשיש ילדים קטנים בבית. ובכן, וחיישן שמדליק את האור כשאנשים מופיעים באזור נתון. וכל שאר הרעיונות, מבחינתי, לא הגיוניים ליישם.
לפני שמחליטים לרכוש בית חכם או להתקין ציוד המאפשר התאמה אוטומטית של הפרמטרים הבסיסיים של מערכות השירות. חשבו על תקופת ההחזר והתחזוקה של בית כזה. סביר להניח שתצטרך להפוך למהנדס בעצמך כדי לוודא שהבית החכם שלך עובד כמתוכנן.
תודה על הכתבה על בית חכם, התעניינתי בנושא, לאחר שבסוף השבוע, כשאף אחד לא היה במשרד, התפוצץ צינור מים והציף את כל המרתף של כ-30 קוב, אז יש כזה דבר כחיישן דליפה, זה דבר אמיתי, הדבר היחיד שחסר בכתבה הוא איך המערכת הזו מיושמת באופן כללי, למשל: אם יש נזילת מים, איך היא קובעת ואיך היא סוגרת את המים?
קיבלתי השראה מהמאמר שלך והחלטתי להתקין מערכת בית חכם עם שליטה בתאורה, חימום ואבטחה. אם אתה יכול להחליט על בחירת היצרן על סמך ביקורות באינטרנט, אז יש בעיה עם המתקינים. מצאתי את ולדימיר שירוקוב באיזו פרסומת. סיכמנו על תקופה של 3 ימים, אחרי 5 זה אפילו לא התחיל. הוא דרש ממנו להחזיר את הכסף שנתן לו. הוא הפסיק להרים טלפון.