Qué es una casa inteligente: principio de funcionamiento y diseño + consejos de creación y montaje de proyectos
Numerosos sistemas de ingeniería, unidos bajo el nombre común de "Smart Home", proporcionan a los usuarios un alto nivel de confort y seguridad.Pero existen cientos de variedades de estos equipos, y todas ellas resuelven problemas radicalmente diferentes.
Intentemos comprender juntos todas las complejidades y comprender qué es una casa inteligente, y luego pasemos a pasos prácticos para mejorar la comodidad de su estadía. Porque los componentes caros no dejan margen de error.
El contenido del artículo:
¿Qué es tal sistema?
Cualquier conjunto de componentes electrónicos fabricados para una casa inteligente es un equipo de alta tecnología. Diseñado para el control automatizado y, en la mayoría de los casos, centralizado, la gestión flexible y precisa de las actividades de los sistemas de comunicación de un apartamento o casa.
Características básicas de una casa inteligente
Los bloques de mando inteligentes de una casa inteligente son capaces de crear un microclima óptimo en un apartamento o casa.
Además, para solucionar este problema, se controlan todos los dispositivos de calefacción, aires acondicionados, sistemas split, filtros, ozonizadores y otros productos similares.
La esencia del proceso es la siguiente: los centros de control equipados con procesadores reciben los resultados de las mediciones de la composición química del aire, su temperatura, humedad y envían señales a los elementos estructurales necesarios.
Entonces, si es necesario enfriar la habitación, se da una orden para encender el aire acondicionado y, al mismo tiempo, se apaga todo el equipo de calefacción, si alguno estaba funcionando. Es decir, los bloques de comando de los sistemas también brindan coherencia a todos los procesos en ejecución.
Lea más sobre cómo funciona el sistema de control de clima y las características de su selección. Más.
En general, el “Smart Home” en su configuración avanzada es capaz de controlar simultáneamente varios cientos de dispositivos relacionados con los sistemas:
- iluminación, tanto interna como externa;
- fuentes de energía de emergencia, que pueden ser baterías o generadores;
- control del consumo de energía;
- calefacción, aire acondicionado;
- calentar elementos individuales del edificio (alcantarillas pluviales, escalones);
- suministro de agua;
- alcantarillado;
- filtración;
- identificación de situaciones de emergencia (fugas de gas, fugas de agua, problemas en la red eléctrica);
- supervisión.
También se puede realizar el control de alarma, cámaras de vigilancia y una variedad de otros equipos, que incluyen incluso cortinas, ventanas, televisores, equipos de audio y video, ubicados por todo el departamento o casa.
Los procesos en sí pueden ser tanto populares como raros, de una sola vez, por ejemplo, los primeros incluyen control de temperatura, brillo de iluminación y muchos otros.
La segunda categoría incluye la configuración de flujos individuales de aire frío o caliente.Por ejemplo, capaz de calentar los pies de los usuarios que ven programas de televisión en las noches de invierno.
La peculiaridad de los sistemas domésticos inteligentes modernos es que con su ayuda es posible configurar diferentes modos en todas las habitaciones de un apartamento o casa. Por ejemplo, la temperatura en la guardería puede ser la más alta y en el pasillo la más baja, ya que prácticamente no necesita calefacción.
Al mismo tiempo, el sistema puede combatir regularmente la alta humedad en el baño y la contaminación del aire en la cocina.
Los más eficaces son los sistemas complejos que son capaces de gestionar todos los procesos importantes.
Pero los equipos más simples que realizan una sola función también tienen las características de una casa inteligente. Por ejemplo, esto incluye un procesador que controla el encendido/apagado de un calentador instalado en una casa de campo.
Instalado en la red eléctrica. Regulador de intensidad, que regula la luminosidad de las lámparas y al mismo tiempo reduce el consumo de energía, también se aplica a los equipos inteligentes.
¿Cómo funciona y se estructura el sistema?
Intentemos comprender cómo funciona y cómo es el sistema de hogar inteligente que se demanda hoy en día. La base de cualquier conjunto de equipos inteligentes es el procesador, que es un ordenador bastante potente y moderno.
Su eficacia está garantizada por un software con decenas o incluso cientos de modos preestablecidos, que se encuentran entre los más populares.
Como resultado, en muchos casos, los usuarios simplemente necesitarán ingresar los parámetros necesarios, por ejemplo, temperatura, etc. y active el programa deseado.
A continuación, la central realizará el control comparando los valores reales con los programados. Toda la información necesaria proviene de los controles internos de los equipos incluidos en el sistema, controladores, sensores, que se instalan en cada habitación.
Si los datos recibidos en tiempo real no se corresponden con los establecidos, la unidad de control emite las órdenes oportunas para realizar ajustes. Además, todos ellos garantizan el funcionamiento coordinado del equipo.
Es decir, para aumentar la temperatura en la habitación deseada, primero se apaga el aire acondicionado y solo luego se enciende el equipo de calefacción. Esto le permite ahorrar hasta un 40% de electricidad y también elimina la peligrosa carga crítica en la red.
Tipos de hogar inteligente
Los fabricantes tienen en cuenta las necesidades de diferentes categorías de usuarios, por lo que el mercado está saturado con diferentes tipos de equipos inteligentes.
Así sucede:
- cableado;
- inalámbrico.
En el primer caso, la unidad de comando, los sensores del actuador, los servomotores, los controladores y otros elementos estructurales están conectados entre sí mediante cables.
La ventaja de este método es la alta precisión en la ejecución del comando. Esto significa que prácticamente no existe posibilidad de sobrecargar el bus de transmisión con una gran cantidad de señales. Además, los cables de fibra óptica proporcionan una alta velocidad de recuperación.
La desventaja más importante es la complejidad de la instalación, ya que es necesario tender una gran cantidad de cables y ocultarlos a la vista.
Esto también genera importantes costes adicionales en los materiales de construcción necesarios, por lo que el momento óptimo para instalar sistemas cableados es realizar reformas en las instalaciones.
Y además, el tendido de cables requiere mucha mano de obra, por lo que se dedica bastante tiempo a este procedimiento.
Los tipos de equipos inalámbricos se diferencian en que la comunicación entre elementos estructurales se realiza mediante señales de radio, para lo cual se utilizan las comunicaciones adecuadas.
Una ventaja importante de esta opción de equipo es la facilidad de instalación. Durante el cual no es necesario cambiar el diseño del local ni gastar dinero en materiales de construcción, lo que hace que la instalación sea un procedimiento fácil y rápido.
La principal desventaja de los sistemas inalámbricos es el método de comunicación entre componentes.Dado que las señales de radio limitan significativamente su funcionalidad, además, las baterías deberán reemplazarse con bastante frecuencia, lo cual es un inconveniente y un gasto regular.
Otra clasificación de los sistemas Smart Home por tipo de control: puede ser una opción centralizada o descentralizada.
Aunque la centralización del control es una de las ventajas más importantes de cualquier conjunto de este tipo de equipos y en la mayoría de los casos pertenece a este tipo, los sistemas descentralizados también tienen derecho a la vida.
La razón es que este método permite neutralizar las consecuencias del fallo de cualquier componente individual de una casa inteligente.
Además, el uso de subsistemas con varias unidades de control permite aumentar la confiabilidad de las funciones clave.
Por ejemplo, si el propietario de un local quiere protegerlo de forma fiable contra entradas no autorizadas, utilizar dos sistemas descentralizados es una solución más práctica que uno centralizado.
La principal desventaja de utilizar varios sistemas domésticos inteligentes al mismo tiempo es la dificultad de configuración y ajuste.
Esto sucede porque aumenta la cantidad de componentes: cada sistema descentralizado tiene un procesador separado, lo que a menudo crea confusión cuando interactúan o son controlados por el usuario. Esta característica también conduce a un aumento en el coste del conjunto de equipos.
Como resultado, se recomienda el uso de sistemas descentralizados solo en ciertos casos donde las ventajas superan claramente los aspectos negativos.
Una característica importante es la división en tipos de protocolos, los cuales son:
- abierto;
- cerrado.
La primera categoría incluye sistemas que se controlan mediante un lenguaje utilizado por diferentes fabricantes.
Los sistemas cerrados son aquellos que se controlan en un lenguaje creado y utilizado por un solo fabricante, lo que permite incluir en el kit únicamente componentes desarrollados y fabricados por él.
Esto reduce la funcionalidad y la versatilidad, pero garantiza un alto grado de compatibilidad de dispositivos y dispositivos.
Diagrama del sistema de control inteligente.
Cualquier conjunto de equipamiento para una casa inteligente es similar a un conjunto de construcción a partir del cual puedes crear lo que quieras.
Por lo tanto, es poco probable que un usuario que quiera montar cualquier tipo de aparato en casa encuentre un esquema adecuado a sus condiciones de vida.Por ejemplo, una opción estándar para un apartamento de 3 habitaciones o para una casa de una determinada superficie y número de pisos.
Tendrá que elaborar el diagrama necesario usted mismo o con la ayuda de especialistas. Las excepciones pueden ser las opciones más simples para el hogar inteligente o los sistemas descentralizados, que tampoco son muy complejos.
Un ejemplo podría ser un diagrama de instalación de un atenuador en una red eléctrica y trabajo en conjunto con él. sensor de movimiento, ya que es estándar y por tanto igual en todos los casos.
Pero incluso en este y otros casos similares, se recomienda contactar con especialistas. La razón es que todos los sistemas funcionan con electricidad y algunos errores graves pueden provocar incendios, descargas eléctricas y daños a costosos elementos estructurales.
Recomendaciones para el autoensamblaje
Dado que el costo de los sistemas inteligentes es caro y su instalación traerá costos adicionales y considerables (hasta el 50% del costo de un conjunto de equipos), su autoinstalación ayudará a ahorrar mucho.
Y ese trabajo también es divertido, por lo que armar una casa inteligente con sus propias manos, comenzando con la creación del proyecto, puede considerarse un pasatiempo.
Pero debe entenderse que no todos los usuarios que lo deseen pueden instalar un sistema de este tipo por su cuenta; para ello, es necesario tener un conjunto completo de conocimientos y habilidades.
Que incluye:
- Capacidad para trabajar con electrodomésticos.. Además, en este ámbito es necesario tener amplios conocimientos, por ejemplo, conocimientos básicos como la capacidad de conectar de forma fiable elementos estructurales y cables entre sí. También necesitará habilidades para ensamblar paneles eléctricos, comprender los principios de control de aparatos eléctricos modernos y otras cosas similares. También es obligatorio el conocimiento de las normas de seguridad.
- Habilidades en programación, y para varios sistemas operativos. Son necesarios porque cada vez que se instala un sistema inteligente, será necesario crear una interfaz gráfica con la que se realizará un mayor control.
- Conocimiento de los principios de la construcción de sistemas de automatización modernos.. Es decir, es necesario al menos comprender los tipos de controladores, sus entradas/salidas, comprender qué sensores y otros equipos pueden usarse con ellos, etc.
- Comprender los algoritmos operativos del sistema. en su conjunto y en todas sus partes individuales.
Si todos los conocimientos y habilidades enumerados están disponibles, entonces debe pasar a los procedimientos preparatorios. Para empezar, es importante determinar las tareas que debe resolver un conjunto de equipos.
Luego debe averiguar si es técnicamente posible implementar esto: si la red eléctrica puede soportarlo, si las características de los componentes son suficientes. Además, se debe inspeccionar la vivienda para identificar los lugares para la instalación. También debe comprender si tiene suficiente dinero para comprarlo.
Y después de eso, puede comenzar a crear un borrador de trabajo del futuro sistema.
Si usted mismo aún puede realizar un estudio de las instalaciones para identificar los lugares óptimos para instalar piezas individuales del kit de hogar inteligente, sin tener las habilidades y la experiencia en tales asuntos, entonces el desarrollo del proyecto solo debe llevarse a cabo con conocimiento del asunto.
Incluso si hay muchas habilidades y conocimientos prácticos, se recomienda comenzar a familiarizarse con los sistemas inteligentes con las opciones más simples.
Es decir, debes adquirir un kit que incluya un controlador, un conjunto de sensores y otros equipos que te permitan solucionar cualquier problema importante.
Por ejemplo, controlar la aparición de fugas de agua, realizar videovigilancia o ajustar el brillo de la luz. Y luego comprenda a fondo todas las funciones.
El enfoque descrito le permitirá adquirir experiencia práctica, encontrar especialistas calificados que puedan brindar asistencia eficaz y, además, evitar pérdidas financieras importantes, incluso si el interés en el sistema inteligente desaparece o algo no sale según lo planeado.
Incluso para el primer intento independiente de montar un sistema inteligente, es aconsejable adquirir equipos controlados por controladores de Beckhoff, Siemens, ARIES y otros similares. Porque son libremente programables, fáciles de usar y adecuados para resolver diversos problemas.
Si, junto con cualquiera de los controladores enumerados, utiliza un conjunto especial de software diseñado para controlar el sistema desde una computadora equipada con Windows, una tableta, un teléfono inteligente con iOS, Android, será posible cambiar fácilmente los escenarios.
Y también transforme rápidamente la interfaz, elimine elementos innecesarios y agregue nuevos elementos de diseño.
Además, cada usuario puede hacer todo lo anterior de forma independiente, incluso con conocimientos básicos de programación. Un ejemplo de software de control es Easy Home, que puede funcionar con todos los sistemas operativos populares enumerados anteriormente.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
El primer video le dará la oportunidad de comprender las capacidades de una casa inteligente, cómo y con qué están equipados sistemas tan simples y cómo puede hacerlo usted mismo.
El siguiente material de video también está dedicado a la instalación de sistemas inteligentes con sus propias manos.
La automatización inteligente moderna no sólo puede aumentar el confort, sino también mejorar el nivel de vida de todos los habitantes de la casa. Pero para hacer esto, es necesario comprender el principio de funcionamiento de una casa inteligente..
De lo contrario, el propietario no solo se enfrentará a una decepción, sino también a importantes pérdidas económicas. Dado que los kits funcionales cuestan mucho dinero.
¿Aún tienes preguntas sobre el tema del artículo? ¿O puede complementar nuestro material con información valiosa sobre los principios de funcionamiento del sistema Smart Home? Deje sus comentarios y comparta su experiencia en el bloque a continuación.
Cuando veo información sobre una “casa inteligente”, siempre me río y recuerdo el vídeo sobre este tema. La trama es sencilla: una niña llega a casa después de ir al dentista y no puede abrir la puerta porque el sistema no reconoce su cara ni su voz. Empieza a llover y a tronar, y ella, la pobre, se queda en el patio toda mojada y maldice por impotencia. Lo que quiero decir es que en nuestra realidad no se puede confiar al 100% en la electrónica. Una "casa inteligente" de este tipo tiene muchas desventajas que no son visibles a primera vista.
No me gusta la idea de hacer una casa inteligente, pero aun así me gustaría implementar algunos elementos en mi propia casa. Por ejemplo, la capacidad de eliminar fugas de gas. Es decir, la capacidad de cerrar la válvula de forma remota. Otra opción es apagar los enchufes que no estén funcionando actualmente. Esto es muy conveniente cuando hay niños pequeños en casa. Bueno, y un sensor que enciende la luz cuando aparecen personas en una zona determinada. Y todas las demás ideas, en lo que a mí respecta, no tiene sentido implementarlas.
Antes de decidirse a comprar una casa inteligente o instalar equipos que le permitan ajustar automáticamente los parámetros básicos de los sistemas de servicios públicos. Piense en el período de recuperación y el mantenimiento de dicha casa. Es probable que usted mismo tenga que convertirse en ingeniero para asegurarse de que su hogar inteligente funcione según lo previsto.
Gracias por el artículo sobre una casa inteligente, me interesó este tema, después de que el fin de semana, cuando no había nadie en la oficina, una manguera de agua explotó e inundó todo el sótano de unos 30 metros cúbicos, entonces existe tal Lo único que falta en el artículo es cómo se implementa generalmente este sistema, por ejemplo: si hay una fuga de agua, ¿cómo se determina y cómo se corta el agua?
Me inspiré en tu artículo y decidí instalar un sistema doméstico inteligente con control de iluminación, calefacción y seguridad. Si puede decidir la elección del fabricante basándose en las revisiones en Internet, entonces hay un problema con los instaladores. Encontré a Vladimir Shirokov en un anuncio. Acordamos un plazo de 3 días, al 5 ni siquiera había empezado. Exigió que le devolviera el dinero que le dio. Dejó de levantar el teléfono.