Использование вычислительной техники в жизни человека Система «Умный Дом»

Санкт-Петербургский колледж информационных технологий

Умный дом. Будущее жилища

Выполнил:

Надыршин Илья,

 студент группы 02

Руководитель:

Зверева Н.Д,

Содержание

Введение        

Система безопасности        

Возможности Умной системы безопасности        

Система безопасности при аварийных ситуациях        

Система безопасности и контроль доступа        

Система безопасности для квартиры        

Система безопасности для загородного дома        

Система видеонаблюдения        

Мультирум        

Микроклимат        

Перспективы развития умного дома        

Используемая литература        

Введение

Умный Дом (Smart House) — это интеллектуальная система управления, обеспечивающая согласованную и автоматическую работу всех инженерных сетей дома. Такая система грамотно распределяет ресурсы снижает эксплуатационные затраты и обеспечивает понятный интерфейс контроля и управления.

Понятие «умный дом» было сформулировано Институтом интеллектуального здания в Вашингтоне в 1970-х годах: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…»

Стоит разделять понятия «умный дом» и «системы жизнеобеспечения». Отдельные системы обладают лишь необходимыми интерфейсами управления и контроля. Концепция «Системы интеллектуального управления зданием» предполагает новый подход в организации жизнеобеспечения здания, при котором за счет комплекса программно-аппаратных средств значительно возрастает эффективность функционирования и надежность управления всех систем эксплуатации и исполнительных устройств здания.

Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем различных производителей в единый управляемый комплекс.

Под «умным домом» (intelligent building) следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Английское слово intelligent, буквально означающее «разумный», «понятливый», в сочетании со словом building использовано в значении «гибкий, приспосабливаемый».

«Умный дом» в первоначальном смысле означает «здание, готовое к изменениям» или «приспосабливаемое (гибкое) здание», инженерные системы которого способны обеспечить адаптацию к возможным изменениям в будущем.

Здание проектируют таким образом, чтобы все системы его управления могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами, а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Проект обязательно предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем.

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию в единую систему управления зданием следующих систем:

Систему отопления, вентиляции и кондиционирования

Охранно-пожарную сигнализацию, систему контроля доступа в помещения, контроль протечек воды, утечек газа

Систему видеонаблюдения

Сети связи (в том числе телефон и локальная сеть здания)

Систему освещения

Систему электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизель-генераторы)

Рис. 1

Механизацию здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т. п.)

Управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум

Телеметрия — удалённое слежение за системами

 IP-мониторинг объекта — удалённое управление системами по сети

GSM-мониторинг — удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон (в некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчеты по результатам выполнения действий).

Система безопасности

Под системами безопасности для дома или квартиры подразумевают комплекс систем состоящих из: видеонаблюдения, системы контроля доступа, контроля периметра, контроля и предотвращения утечек воды, газа и охранно-пожарной сигнализации.

Важной составляющей комфортной жизни является безопасность. Только находясь в безопасности, человек может чувствовать себя спокойно и уверенно. Автоматизированные интеллектуальные системы обеспечивают безопасность комплексно, защищая не только от непрошенных гостей, но и от аварийных ситуаций: пожара, утечек газа и воды, а также от недобросовестного служебного персонала.

Возможности Умной системы безопасности

Согласованные действия всех инженерных коммуникаций, задействованных в обеспечении безопасности, легко продемонстрировать простым примером.

Высокочувствительными камерами видеонаблюдения замечено изменение картинки: на охраняемую территорию проник неизвестный человек. Сигнал с камеры мгновенно поступает на сервер, после чего, по заданному сценарию, который может варьироваться, происходят следующие действия. На месте, где замечен злоумышленник, включается ландшафтная подсветка, закрываются ставни, блокируется вход в дом и выход с прилегающей территории, открывается вольер с собаками, на телефон хозяина приходит SMS с сообщением о попытке проникновения в дом, отправляется сигнал на пост охраны или милиции. При такой эффективной системе безопасности, нарушить покой жильцов Умного Дома, не представляется возможным.

Система безопасности при аварийных ситуациях

В случае с аварийными ситуациями система безопасности срабатывает также быстро. При обнаружении задымления или очага воспламенения, срабатывают специальные датчики, которые автоматически локализуют пожар, не давая огню захватить остальные помещения, и оперативно тушат его.

Если датчиками замечена утечка воды, то система безопасности немедленно перекроет воду и сообщит хозяину о неисправности коммуникации.

В закрытом гараже, в котором находится заведённая машина, во избежание высокой концентрации угарного газа, система безопасности автоматически включит вентиляцию. Умная система безопасности проконтролирует, предотвратит, а при необходимости, и устранит возможные аварийные ситуации.

Система безопасности и контроль доступа

Комплексная система безопасности Умного Дома имеет возможность вести контроль доступа в закрытые от посторонних помещения. Если обслуживающему персоналу запрещено заходить в определенные комнаты дома или, например, пользоваться хозяйским компьютером, то система безопасности не только не позволит никому сделать это, но и сообщит владельцу дома о попытке нарушить запрет.

Функция контроля доступа может использоваться и в случае, если в доме есть маленькие дети. Система безопасности не даст ребёнку проникнуть, например, в рабочий кабинет отца или бассейн. Проследить за действиями ребёнка, во время своего отсутствия родители могут с помощью удалённого мониторинга – просмотра записи посредством Интернета. Возможность контроля доступа отвечает за безопасность жильцов и имущества внутри дома.

Система безопасности для квартиры

Для квартиры зона контроля системы безопасности включает в себя лестничную площадку, коридор-холл перед входной дверью и всю территорию за ней.

Контроль в системе безопасности осуществляется с помощью камер видеонаблюдения и различных датчиков. Управляется система с сенсорных или механических панелей или переносных управляющих блоков.

Аппаратура для видеонаблюдения может быть установлена как явно, так и скрыто. Но следует учитывать, что законодательство требует информировать об установке скрытой аппаратуры видеонаблюдения.

Запись событий может включаться по датчику движения или датчику изменения объема в помещении, может вестись постоянно. Ежедневная запись событий хранится на жестком диске регистратора, где может быть запрограммировано удаление или перемещение устаревших видео-файлов. Просмотреть запись хозяин сможет и удаленно - через Интернет. Отметим, что режим записи может быть разным – черно-белое, цветное изображение, запись в инфракрасном излучении (в темноте). Это также позволит уменьшить объем данных, хранящихся на жестком диске, сделает более рентабельным и экономичным его использование.

Система безопасности для загородного дома

Для загородного дома зона контроля системы безопасности может охватывать не только всю площадь здания, но и примыкающую к нему территорию.

Охрана периметра владения осуществляется с помощью специальных датчиков и аппаратуры видеонаблюдения. Другие датчики, аппаратура и контроллеры обеспечивают безопасность внутри дома. В случае несанкционированного доступа или любого иного форс-мажора система отслеживает событие по реакции датчиков (например, датчика открытия двери, датчика повреждения окна, датчика задымления, датчика изменения объема в помещении), оповещает службу безопасности (сигнализирует охране, информирует службы быстрого реагирования и владельца (например, по SMS). Возможен удаленный мониторинг - просмотр записи с видеокамер посредством Интернета.

Система безопасности может иметь несколько режимов: жесткий -
в отсутствие хозяина, умеренный - в ночное время и нормальный – в дневное время. Возможно программирование любых других режимов и автоматических действий системы, так как она вполне «разумна». Так, например, могут быть весьма актуальны автоматические и отличные друг от друга режимы безопасности для разных этажей здания в ночное время, когда хозяин дома.

Система безопасности может быть интегрирована в различные другие интеллектуальные инженерные системы, такие как: Умный дом, система управление освещением, мультирум. В этом случае список автоматически предпринимаемых системой действий может быть значительно расширен. Приведем несколько примеров:

Система безопасности, интегрированная в умный дом, автоматический задействует блокирующие клапаны, в случае протечки воды или газа, включает вентиляцию и информирует хозяина дома или его персонал о возникновении аварийной ситуации.

При интеграции системы безопасности с системой управления освещением, в случае несанкционированного доступа на территорию  включается сигнализация и подсветка вокруг области, откуда был получен сигнал.

Аудиовидеодомофон (часть системы контроля доступа) легко интегрируется в систему мультирум, что позволяет ответить на звонок гостя из любого помещения, где есть телефон и увидеть его изображение на экране обычного телевизора.

Система видеонаблюдения

Залогом эффективной работы всей системы безопасности является грамотное проектирование и профессиональная установка систем видеонаблюдения.

Подробное проектирование видеонаблюдения позволяет учесть такие нюансы, о которых пользователи порой даже не задумываются. Например, всё видеооборудование может иметь резервный источник питания, видеонаблюдение не остановится ни при скачках напряжения, ни при обесточивании дома.

Помимо этого, детальное проектирование системы видеонаблюдения даёт возможность экономично расходовать архив памяти сервера, варьируя цвет и опции записи событий. Запись может вестись постоянно, либо включаться по датчику.

Качественная установка систем видеонаблюдения и слаженная работа остальных систем позволяет максимально использовать все возможности и функции комплексной системы безопасности, которая гарантирует жильцам Умного дома желанное спокойствие и уверенность в своей безопасности.

Установка систем видеонаблюдения требует соблюдения определённых правил и культуры. Данная система инсталлируется надолго, а кабели обычно прячут в землю, хороший специалист всегда подскажет, как осуществить правильную прокладку кабеля, так, чтобы было легко их обслуживать, а грызунам было сложно их повредить. Монтаж систем видеонаблюдения, особенно на улице, - очень ответственное дело, аппаратура должна работать бесперебойно в любую погоду.

Мультирум

Мультирум (Multiroom) – система распределения аудио и видео сигналов от различных источников в несколько отдельных зон, удаленных помещений.

В определенном месте вашего дома концентрируется вся техника, которая может являться источником аудио и видео – это может быть, например, спутниковый TV-тюнер, радио, компьютерный сервер с цифровыми данными, IPod, DVD чейнджер и тому подобное. Все источники подключаются к специальному ресиверу - с ним связываются все зоны, в которых следует выводить музыку или изображение.

Таким образом, нет необходимости во всех комнатах устанавливать свои источники звука и видео. Сигналы из Multiroom по специальным каналам распределяются по всему дому, и из каждого подключенного к системе помещения можно выбрать один из доступных источников данных.

Можно во всех комнатах вывести на динамики любимую музыку, и перемещаясь из помещения в помещение, слышать ее в идеальном качестве и с комфортной громкостью.

Система мультирум (multiroom) может интегрироваться с другими интеллектуальными системами, предоставляя дополнительные возможности своим пользователям.

Если вы хотите просмотреть или показать своим друзьям фотографии, Вы сможете с легкостью обратиться к нужной папке на вашем компьютере и вывести изображение на экран любого телевизора, подключить IPod и сразу просмотреть фотографии на нем.

Можно покинув теплую ванну, где, нежась в пене, вы просматривали новинку зарубежного кинематографа, возобновить просмотр того же фильма с того же места, но уже на кухне или в спальне.

Вы находитесь на кухне и смотрите последние новости. Если в этот момент раздастся сигнал домофона – вы услышите сигнал через динамик, вне зависимости от того, как далеко от входной двери вы находитесь. Вывести изображение гостя можно на тот же монитор телевизора на кухне, а ответить - по радио - или стационарному телефону.

Микроклимат

Система микроклимата позволяет комплексно контролировать и управлять теми инженерными системами в доме, которые оказывают воздействие на воздух, его температуру и влажность.

Особенность интеллектуальной системы - в возможности программирования этой системы, создания сценариев и условий работы, когда система самостоятельно принимает решения и действует в соответствии с заданной программой. Все эти действия направлены на создание благоприятной для человека атмосферы. Причем, отметим, что создание этого благоприятного микроклимата осуществляется наиболее разумным, рациональным и энерго эффективным способом.

Система микроклимата объединяет в себе:

вентиляцию

кондиционирование воздуха

увлажнение

теплый пол

отопление

Перспективы развития умного дома

Со временем здания обретут «искусственный интеллект». Тогда с полным основанием можно будет называть их интеллектуальными. Системы смогут отслеживать работу и состояние всей «начинки» здания, включая ограждающие конструкции, и самостоятельно принимать решения в изменяющихся обстоятельствах.

Используемая литература

[1] С. В. Богданов Умный дом Наука и техника, 2005 г., 208 стр.

[2] В. Харке Умный дом. Объединение в сеть бытовой техники и системы коммуникаций в жилищном строительстве Техносфера, 2006 г.

[3] Е. Тесля “Умный дом” своими руками. Строим интеллектуальную цифровую систему в своей квартире Питер, 2008 г. 224 стр.