Үйді автоматтандыру

Үйді автоматтандыру (smart home, немесе home automation) — әрекеттерді орындауға және адамның араласуынсыз белгілі бір міндеттерді шеше алатын үй құрылғыларының жүйесі. Мұндай әрекеттердің ең көп таралған мысалдары: шамдардың автоматты жанып-өшуі, автоматты жылыту және ауаны тазарту, өрт және басқа төтенше жағдайларда автоматты түрде үй иесіне хабарлама жіберу.

Қазіргі таңда үйді автоматтандыру өте ыңғайлы және икемді болып жасалған. Пайдаланушы қажеттіліктеріне сәйкес баптауларды өз бетінше түзей алады. Әрине бұны жүзеге асыру үшін ақылды үй иесі, құрылғылардың қайда орналасқанын, қандай міндеттер атқаратынын және оларды қалай орындауға болатынын білуі тиіс.

Ғимараттарды автоматтандыру

Бұл мағынада ақылды үй (smart house, также building automation и intelligent building) - қазіргі заманғы үлгідегі үй автоматтандыру құралдарымен және жоғары технологиялық құрылғылармен жабдықталған тұрғын үй. «Ақылды» үй деп барлық пайдаланушылардың қауіпсіздігін және жайлылығын қамтамасыз ететін жүйені түсінген жөн. Қарапайым сөзбен айтқанда, ол орын алған нақты жағдайларды анықтап, оларға тиісті жауап бере алуға қабілетті болуы керек: жүйенің бір бөлігі басқалардың әрекетін алдын-ала жазылған алгоритмдер арқылы басқара алады. Сонымен қатар, бірнеше кіші бөліктерді автоматтандыру арқылы бүкіл кешенде синергетикалық әсер қалыптасады.

Осының бір мысалы ретінде ешқашан салқындатқышқа қарсы жұмыс істемейтін жылыту жүйесін келтірсе болады,. Ал жылыту жүйесі тек ауа температурасына байланысты жұмыс істеп қана қоймай, сонымен қатар, назарына басқа да бірқатар факторларды ескереді. Ондай факторлардың қатарына жел күші, болжау мәліметтері және тәулік уақыты кіреді.

Ішкі және сыртқы жағдайларға сәйкес автоматты режимде инженерлік жүйелер мен құрылғылардың барлық тәртібін бақылау, адам (пайдаланушылар) мен оның өмір сүру кеңістігін өзара қарым-қатынасының ең озық тұжырымдамасы екенін болып табылады.

Бұл жағдайда, теледидар үшін пульттерді іздеу, жарықтандыру үшін ондаған ажыратқыштарды басу, желдету, жылыту, бейнебақылау, дабыл, моторлы қақпа және басқа да жүйелерді басқарудағы жеке блоктарды қолдану секілді нәрселер керек емес болады.

Тарихы

Кеңес Одағында 1987 жылы, қазіргі заманғы ақылды үйдің идеясына сай «СФИНКС» атты электронды жабдықталған үй жобасы енгізілді,. Жобаның ең негізгі бөлігі бірнеше блоктан тұратын орталық процессор болды. Сонымен қатар, жобада алынбалы дисплейі бар кіші басқару пульті және псевдосенсоп кілттері бар үлкен басқару пульті болды. Екі пульт те, дауыспен басқару микрофондарымен жабдықталды.

Жоба Мәскеу технологиялық университетінде әзірленді және бірнеше «Техническая эстетика» журналдарында жарияланды.

1995 жылы, Java технологиясын әзірлеушілер тұрмыстық техниканың интеллектін арттыру осы технологиягының негізгі бағыттарының бірі деп болжаған. Оның мысалы ретінде дүкенінен өнімдерге өзі тапсырыс беретін тоңазытқышты келтірсе болады. Өнеркәсіпте бұл идея жақсы таралмады, бірақ Miele және Сименс сияқты компаниялар, қазірдің өзінде «ақылды үйге» арналған тұрмыстық техниканы өндіруде.

2012 жылдың күзінде, Panasonic «ақылды үйлерге» арналған толық ауқымды “SMARTHEMS” атты энергетикалық басқару жүйелерінің өндірісін жариялады. Panasonic бұл “HEMS” жүйесін өзінің кондиционерлеріне, «ақылды» ас техникасына, “EcoCute” ыстық су жүйесіне және де басқа тұрмыстық техникаларына енгізуге уәде берді. Жаңа “AiSEG” жүйесі күн панельдерінің жұмысы туралы ақпаратты, электр энергиясы, газ және су тұтыну туралы ақпараттарды бір ұйымдастырылған дисплей ішінде көрсете отырып, үй желісіндегі барлық жабдықтар мен құрылғыларды байланыстыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, “ECHONET Lite” протоколы автоматты түрде тұрмыстық техниканың жұмысын басқарады.

Үй автоматтандыруда пайдаланылатын технологиялар

Ақылды үй жүйесі құрылғылары үш түрден тұрады:

Контроллер (HUB)
- барлық элементтері жүйесін бір-бірімен қосатын және оларды сыртқы әлеммен байланыстыратын бақылау құрылғысы

Сенсорлар (датчиктер)
- қоршаған орта жағдайлары туралы ақпарат алатын құрылғылар

Актуаторлар
- тікелей нұсқауларды орындайтын құрылғылар: сиреналар, климат контроллерлер, және ақылды (автоматты) ажыратқыштар, ақылды (автоматты) розеткалар, құбырларға арналған ақылды (автоматты) клапандар.

Көп жағдайда заманауи ақылды үй контроллері басқа құрылғылармен радио жүйесі арқылы байланысады. Олардың ең көп таралған стандарттары: “Z-Wave”, ”ZigBee” және “Wi-Fi”, сондай-ақ Америка Құрама Штаттарында танымал “Thread” жүйесі. Әдетте сыртқы әлеммен қарым-қатынас үшін контроллер интернетке қосылған. Бұндай технологиялар үйдегі жылулықты (температураны), ауа құрамын, энергия көздерін және қауіпсіздікті автоматты түрде бақылап отырады.

Қатерлер

Үйді автоматтандырудың негізгі қатерлері саланың фрагменттелуі мен деректер қауіпсіздігіне қатысты болып келеді.

Деректер қауіпсіздігі мәселесінің жітілігі құрылғыларды қолдануға байланысты болып келеді. Әлеуетті салдары неғұрлым маңызды болса, бұзу да соғұрлым қауіптірек болады. Егер өнеркәсіпте немесе медициналық мекемелерде автоматтандыру үшін қатер тым жоғары болса, онда үйде жарық немесе датчиктер жүйесін басқаруға жауапты автоматтандыру үшін олар айтарлықтай төмен болады.

Өндірушілер өздерінің мобильді қосымшалары мен контроллерлері бар жеке бағдарламалық жасақтамада құрылғылар жасайды. Бұл құрылғылардың өзара әрекеттесуін және әртүрлі өндірушілердің құрылғыларынан бірыңғай желі жасауды қиындатады.

Төтенше жағдай - жабық коды бар жеке меншік бағдарламалық жасақтаманы қолдану. Мұндай бағдарламалық жасақтамада жұмыс істейтін құрылғыларды, көбіне, басқа өндірушілердің құрылғыларымен байланыстыру мүлдем мүмкін емес.

Кейбір протоколдар, алғашқы кезекте Z-Wave, бұл мәселені шешу және өндірушілерге бір-бірімен өзара әрекеттесуге қабілетті құрылғылар жасауға мүмкіндік беру үшін жасалды. Zigbee өндірушілер, сондай-ақ бір-бірімен еркін өзара әрекеттесу мүмкіндігі бар құрылғыларды конструкциялау. Өндірушілердің құрылғыларды бір ғана сол стандартта жасауға дайындығы — мәселені шешудің бір жолы, олар өз күштерін бірыңғай консорциум аясында біріктіреді (мысалы, Z-Wave Alliance) және стандартты бірлесіп дамытады.

Екінші жолы — түрлі стандарттармен өзара әрекеттесетін құрылғылар әзірлеу. Кейбір өндірушілер үй желісінің негізгі контроллеріне Z-Wave, ZigBee, Bluetooth LE және KNX сияқты бірнеше стандарттарда құрылғыларды басқару мүмкіндігін енгізеді. Бұл жағдайда құрылғылар әлі де болса тікелей өзара әрекеттесе алмайды, бірақ сигналдарды бір стандарттан екінші стандартқа ауыстыратын хаб арқылы бір-бірімен жұмыс істеуге мүмкіндік алады.

Қауіпсіздік жүйелері

Қозғалыс сенсорлары, діріл датчиктері, терезе сынуын және есіктердің ашылуын сезетін датчиктер

Бейнебақылау

Видеотелефондар

Электрондық құлыптар (ақылды құлыптар) және қақпаны басқару модульдері

Сиреналар

Бұл құрылғылар салыстырмалы қарапайым жүйеден немесе өте күрделі қауіпсіздік жүйелерін салуға мүмкіндік береді.

Негізгі алгоритмдерге төмендігілер кіреді:

• Үйге бөтен адамның кіргенін тіркеу
• Иелерді хабардар ету
• Сирена қосу
• Бейнебақылауды қосу
• Негізгі және бөлме аралық есіктерді жабу

Электрондық құлыптар, домофондар және т.б. құрылғылар қашықтан басқару және бейнебақылау бөліктері бар үйге кіруді бақылау жүйелерін ұйымдастыруға мүмкіндік береді.

Жарықтандыруды басқару

• Ақылды ажыратқыштар және диммерлер
• Перде және жалюзи басқару модульдері
• RGB-RGBW-мен LED жарық контроллерлері
• Қозғалыс сенсорлары
• Сыртқы жарық сенсорлары