Cos'è una casa intelligente: principio di funzionamento e design + creazione di progetti e consigli di montaggio

Numerosi sistemi ingegneristici, riuniti sotto il nome comune “Smart Home”, offrono agli utenti un elevato livello di comfort e sicurezza.Ma esistono centinaia di varietà di tali apparecchiature, ognuna delle quali risolve problemi radicalmente diversi.

Proviamo a comprendere insieme tutte le complessità e a capire cos'è una casa intelligente, per poi passare ai passaggi pratici per migliorare il comfort del vostro soggiorno. Perché i componenti costosi non lasciano spazio a errori.

Cos'è un sistema del genere?

Qualsiasi set di componenti elettronici prodotto per una casa intelligente è un'apparecchiatura ad alta tecnologia. Progettato per il controllo automatizzato e, molto spesso, centralizzato, gestione flessibile e precisa delle attività dei sistemi di comunicazione di un appartamento o di una casa.

Funzionalità di base di una casa intelligente

I blocchi di comando intelligenti di una casa intelligente sono in grado di creare un microclima ottimale in un appartamento o in una casa.

Inoltre, per risolvere questo problema, vengono controllati tutti i dispositivi di riscaldamento, condizionatori, sistemi split, filtri, ozonizzatori e altri prodotti simili.

L'essenza del processo è la seguente: i centri di controllo dotati di processori ricevono i risultati delle misurazioni della composizione chimica dell'aria, della sua temperatura, umidità e danno segnali agli elementi strutturali necessari.

Pertanto, se è necessario rinfrescare i locali, viene dato il comando per accendere il condizionatore d'aria e allo stesso tempo vengono spente tutte le apparecchiature di riscaldamento, se funzionanti. Cioè, i blocchi di comandi dei sistemi forniscono anche coerenza a tutti i processi in esecuzione.

Maggiori informazioni su come funziona il sistema di climatizzazione e le caratteristiche della sua selezione. Ulteriore.

I moderni sistemi intelligenti per i locali sono kit di automazione in grado di migliorare significativamente il tenore di vita, oltre a garantire un notevole risparmio energetico del 30-40%. Ma dovresti ricordare che a causa del costo considerevole dell'attrezzatura, l'acquisto ripagherà dopo molti anni di utilizzo attivo

In generale la “Smart Home” nella sua configurazione avanzata è in grado di controllare contemporaneamente diverse centinaia di dispositivi legati agli impianti:

• illuminazione, sia interna che esterna;
• fonti di energia di emergenza, che possono essere batterie o generatori;
• controllo del consumo energetico;
• riscaldamento, aria condizionata;
• riscaldamento dei singoli elementi dell'edificio (canali, gradini);
• fornitura d'acqua;
• fognatura;
• filtrazione;
• individuazione delle situazioni di emergenza (fughe di gas, perdite d'acqua, problemi alla rete elettrica);
• monitoraggio.

È possibile effettuare anche il controllo degli allarmi, telecamere di sorveglianza e una varietà di altre apparecchiature, che comprendono anche tende, finestre, televisori, apparecchiature audio e video, dislocate in tutto l'appartamento o la casa.

La funzionalità e le altre caratteristiche di qualsiasi sistema intelligente possono essere adattate a qualsiasi condizione, creando così un sistema di controllo flessibile per tutta l'elettronica domestica, apparecchi di riscaldamento, condizionatori d'aria, illuminazione e tutte le altre apparecchiature

I processi stessi possono essere sia popolari che rari, quelli una tantum, ad esempio, i primi includono il controllo della temperatura, la luminosità dell'illuminazione e molti altri.

La seconda categoria comprende l'impostazione dei flussi individuali di aria calda o fredda.Capace, ad esempio, di scaldare i piedi agli utenti che guardano i programmi televisivi nelle sere d'inverno.

La particolarità dei moderni sistemi di casa intelligente è che con il loro aiuto è possibile impostare diverse modalità in tutte le stanze di un appartamento o di una casa. Ad esempio, la temperatura nella stanza dei bambini può essere la più alta e nel corridoio la più bassa, poiché praticamente non necessita di riscaldamento.

Allo stesso tempo, il sistema può combattere regolarmente l’elevata umidità nel bagno e l’inquinamento atmosferico in cucina.

L'elettronica può anche tenere conto di molte piccole cose utili. Ad esempio, può garantire automaticamente una temperatura più elevata nella camera da letto la sera rispetto al mattino, poiché tali caratteristiche contribuiscono al riposo adeguato e al risveglio facile

I sistemi complessi in grado di gestire tutti i processi importanti sono considerati i più efficaci.

Ma anche gli apparecchi più semplici che svolgono una sola funzione hanno le caratteristiche di una casa intelligente. Ciò include, ad esempio, un processore che controlla l'accensione/spegnimento di un riscaldatore installato in una dacia.

Installato nella rete elettrica Dimmer, che regola la luminosità delle lampade e allo stesso tempo riduce il consumo energetico, vale anche per le apparecchiature intelligenti.

Come funziona e come è strutturato il sistema?

Proviamo a capire come funziona e com'è il sistema di casa intelligente oggi richiesto. La base di qualsiasi insieme di apparecchiature intelligenti è il processore, che è un computer abbastanza potente e moderno.

La sua efficacia è garantita da un software con decine o addirittura centinaia di modalità preimpostate, che sono tra le più popolari.

Di conseguenza, in molti casi, gli utenti dovranno semplicemente inserire i parametri necessari, ad esempio la temperatura, ecc. e attivare il programma desiderato.

Successivamente la centralina effettuerà il controllo confrontando i valori effettivi con quelli programmati. Tutte le informazioni necessarie provengono dai controlli interni delle apparecchiature incluse nel sistema, controller, sensori, che sono installati in ogni stanza.

Il principio di base di funzionamento di qualsiasi sistema intelligente è garantire comodità, flessibilità e facilità di gestione di tutte le apparecchiature situate negli alloggi. Ciò viene fatto al fine di ridurre al minimo la necessità di partecipazione degli utenti, aumentare l'efficienza, il rapporto costo-efficacia e la sicurezza operativa. Cioè, l’utente dovrebbe trarre beneficio e piacere dalle attività del sistema, senza prestarvi quasi nessuna attenzione

Se i dati ricevuti in tempo reale non corrispondono a quelli stabiliti, la centrale impartisce gli opportuni comandi per effettuare le regolazioni. Inoltre, tutti garantiscono il funzionamento coordinato delle apparecchiature.

Cioè, per aumentare la temperatura nella stanza desiderata, il condizionatore d'aria viene prima spento e solo successivamente viene accesa l'apparecchiatura di riscaldamento. Ciò consente di risparmiare fino al 40% di elettricità ed elimina anche il pericoloso carico critico sulla rete.

Tipi di casa intelligente

I produttori tengono conto delle esigenze delle diverse categorie di utenti, di conseguenza il mercato è saturo di diversi tipi di apparecchiature intelligenti.

Ecco come accade:

• cablato;
• senza fili.

Nel primo caso, l'unità di comando, i sensori degli attuatori, i servomotori, i controller e altri elementi strutturali sono collegati tra loro tramite fili.

Il vantaggio di questo metodo è l'elevata correttezza dell'esecuzione del comando. Ciò significa che non vi è praticamente alcuna possibilità di sovraccaricare il bus di trasmissione con un gran numero di segnali. Inoltre, i cavi in ​​fibra ottica forniscono un'elevata velocità di richiamo.

Lo svantaggio più importante è la complessità dell'installazione, poiché è necessario posare e nascondere alla vista un gran numero di cavi.

Ciò comporta anche notevoli costi aggiuntivi per i materiali da costruzione necessari, quindi il momento ottimale per installare sistemi cablati è eseguire lavori di ristrutturazione nei locali.

Inoltre, la posa dei cavi richiede molto lavoro, quindi viene dedicato molto tempo a questa procedura.

Ogni casa dispone di attrezzature che consentono di risolvere vari problemi: riscaldare i locali, illuminarli, garantire la sicurezza, ecc. E una casa intelligente è in grado di gestire tutte le funzioni elencate o di controllarle separatamente. Inoltre, quale metodo sarà ottimale dovrà essere deciso dall'utente in ogni singolo caso. Ciò indica anche che gli importanti vantaggi di qualsiasi sistema intelligente sono la flessibilità e l’adattabilità

I tipi di apparecchiature wireless differiscono in quanto la comunicazione tra gli elementi strutturali viene effettuata utilizzando segnali radio, per i quali vengono utilizzate comunicazioni appropriate.

Un vantaggio importante di questa opzione di attrezzatura è la facilità di installazione. Durante il quale non è necessario modificare la progettazione dei locali o spendere soldi in materiali da costruzione, il che rende l'installazione una procedura facile e veloce.

Lo svantaggio principale dei sistemi wireless è il metodo di comunicazione tra i componenti.Poiché i segnali radio limitano notevolmente la loro funzionalità, inoltre, le batterie dovranno essere sostituite abbastanza spesso, il che è scomodo e rappresenta una spesa regolare.

Un'altra classificazione dei sistemi Smart Home per tipo di controllo: può essere un'opzione centralizzata o decentralizzata.

Sebbene la centralizzazione del controllo sia uno dei vantaggi più importanti di qualsiasi insieme di tali apparecchiature e nella maggior parte dei casi appartenga a questo tipo, anche i sistemi decentralizzati hanno diritto alla vita.

Il motivo è che questo metodo consente di neutralizzare le conseguenze del guasto di ogni singolo componente di una casa intelligente.

Inoltre, l'uso di sottosistemi con diverse unità di controllo consente di aumentare l'affidabilità delle funzioni chiave.

Ad esempio, se il proprietario di un locale desidera proteggerlo in modo affidabile da accessi non autorizzati, l'utilizzo di due sistemi decentralizzati è una soluzione più pratica rispetto a uno centralizzato.

Molte persone credono che il controllo centralizzato di tutte le apparecchiature domestiche sia un vantaggio importante e una caratteristica di una casa intelligente. Ma questa affermazione non è sempre vera, poiché i singoli sistemi decentralizzati possono aumentare la sicurezza, l’affidabilità e l’efficienza del controllo intelligente. Ad esempio, è utile separare i sistemi di sicurezza (come indicato nella foto) e i sistemi di rilevamento delle emergenze

Lo svantaggio principale dell’utilizzo simultaneo di più sistemi di casa intelligente è la difficoltà di installazione e regolazione.

Ciò accade perché aumenta il numero dei componenti: ogni sistema decentralizzato ha un processore separato, il che spesso crea confusione quando interagiscono o sono controllati dall'utente. Questa caratteristica porta anche ad un aumento del costo del set di attrezzature.

Di conseguenza, si consiglia di utilizzare i sistemi decentralizzati solo in determinati casi in cui i vantaggi superano chiaramente gli aspetti negativi.

Una caratteristica importante è la divisione in tipologie di protocolli, che sono:

• aprire;
• Chiuso.

La prima categoria comprende i sistemi controllati utilizzando un linguaggio utilizzato da diversi produttori.

I vantaggi di questo tipo di attrezzatura sono la funzionalità, l'accessibilità e la versatilità, che offre un'impressionante selezione di componenti che possono essere inclusi nella composizione. Ma spesso dovranno prima essere adattati all'uso comune, il che, tuttavia, non esclude i guasti

I sistemi chiusi sono quelli controllati in un linguaggio creato e utilizzato da un solo produttore, che consente di includere nel kit solo componenti sviluppati e prodotti da lui.

Ciò riduce funzionalità e versatilità, ma garantisce un elevato grado di compatibilità di dispositivi e dispositivi.

Schema del sistema di controllo intelligente

Qualsiasi set di attrezzature per una casa intelligente è simile a un set di costruzione da cui puoi creare tutto ciò che desideri.

Pertanto, è improbabile che un utente che voglia assemblarne qualsiasi tipo a casa trovi uno schema adatto alle sue condizioni di vita.Ad esempio, un'opzione standard per un appartamento di 3 locali o per una casa con una determinata area e numero di piani.

Ogni locale ha le proprie caratteristiche e i proprietari hanno le proprie preferenze e il proprio budget. Di conseguenza, vengono utilizzati diversi organi di controllo ed elementi esecutivi

Dovrai elaborare tu stesso lo schema necessario o con l'aiuto di specialisti. Le eccezioni possono essere le opzioni più semplici di casa intelligente o i sistemi decentralizzati, anch'essi non molto complessi.

Un esempio potrebbe essere uno schema di installazione di un dimmer in una rete elettrica e di funzionamento in tandem con esso sensore di movimento, poiché è standard e quindi uguale in tutti i casi.

Coloro che vogliono assemblare da soli un sistema intelligente dovrebbero sapere che dovrebbero avere determinate capacità e conoscenze e in vari campi. Ad esempio, la foto mostra un'interfaccia grafica che consente di gestire, controllare e ottenere le informazioni necessarie. E viene creato separatamente per ciascun caso, utilizzando il metodo di programmazione

Ma anche in questo e in casi simili si consiglia di rivolgersi a specialisti. Il motivo è che tutti i sistemi funzionano con l'elettricità e alcuni errori gravi possono causare incendi, scosse elettriche e danni a costosi elementi strutturali.

Consigli per l'autoassemblaggio

Poiché il costo dei sistemi intelligenti è elevato e la loro installazione comporterà costi aggiuntivi e considerevoli (fino al 50% del costo di un insieme di apparecchiature), la loro installazione indipendente aiuterà a risparmiare molto.

E questo lavoro è anche divertente, quindi assemblare una casa intelligente con le tue mani, iniziando con la creazione del progetto, può essere considerato un hobby.

Uno dei consigli più importanti per chi vuole realizzare da solo un sistema intelligente è che l'inizio dei lavori venga preceduto dalla stesura di un progetto. Poiché aiuterà a identificare molte caratteristiche, sottigliezze e quindi a evitare errori

Ma dovrebbe essere chiaro che non tutti gli utenti volenterosi sono in grado di installare un sistema del genere con le proprie mani: per questo è necessario disporre di tutta una serie di conoscenze e abilità.

Che include:

1. Capacità di lavorare con elettrodomestici. Inoltre, in quest'area è necessario possedere un'ampia conoscenza, ad esempio conoscenze di base come le capacità di collegare in modo affidabile elementi strutturali e cavi tra loro. Avrai anche bisogno di competenze nell'assemblaggio di quadri elettrici, una comprensione dei principi di controllo dei moderni elettrodomestici e altre cose simili. E' obbligatoria anche la conoscenza delle norme di sicurezza.
2. Abilità di programmazione, e per vari sistemi operativi. Sono necessari perché ogni volta che si installa un sistema intelligente si dovrà creare un'interfaccia grafica con l'aiuto della quale si effettueranno ulteriori controlli.
3. Conoscenza dei principi di costruzione dei moderni sistemi di automazione. Cioè, è necessario almeno comprendere i tipi di controller, i loro ingressi/uscite, capire quali sensori e altre apparecchiature possono essere utilizzati con essi, ecc.
4. Comprendere gli algoritmi di funzionamento del sistema nel suo insieme e in tutte le sue singole parti.

Se sono disponibili tutte le conoscenze e competenze elencate, è necessario passare alle procedure preparatorie. Per cominciare, è importante determinare i compiti che un insieme di apparecchiature dovrebbe risolvere.

Un punto importante quando si assembla da soli una casa intelligente è la necessità di un'installazione di alta qualità.Se ciò viene ignorato, il risultato potrebbe essere un funzionamento errato dell'intero set di apparecchiature, una ridotta sicurezza antincendio, ecc.

Successivamente è necessario capire se è tecnicamente possibile realizzarlo, se la rete elettrica può resistere, se le caratteristiche dei componenti sono sufficienti. Inoltre, è necessario ispezionare l'alloggiamento per identificare i luoghi di installazione. Devi anche capire se hai abbastanza soldi per comprarlo.

Successivamente, puoi iniziare a creare una bozza funzionante del sistema futuro.

Se un'indagine dei locali per identificare i luoghi ottimali per l'installazione delle singole parti del kit casa intelligente può ancora essere eseguita da soli, senza avere competenze ed esperienza in tali questioni, allora lo sviluppo del progetto dovrebbe essere intrapreso solo con conoscenza della questione.

In casi di inesperienza e incertezza sulle proprie capacità, è meglio chiedere consiglio a specialisti prima o dopo l’intervento per effettuare un controllo. Ciò ridurrà la probabilità di errori e conseguenti perdite finanziarie e altri problemi.

Anche se ci sono molte abilità e conoscenze pratiche, si consiglia di iniziare a familiarizzare con i sistemi intelligenti con le opzioni più semplici.

Cioè, dovresti acquistare un kit che includa un controller, un set di sensori e altre apparecchiature che ti consentano di risolvere qualsiasi problema importante.

Ad esempio, monitorare il verificarsi di perdite d'acqua, eseguire videosorveglianza o regolare l'intensità della luce. E poi comprendere a fondo tutte le funzionalità.

L'approccio descritto ti consentirà di acquisire esperienza pratica, trovare specialisti qualificati in grado di fornire un'assistenza efficace e, inoltre, evitare perdite finanziarie significative, anche se l'interesse per il sistema intelligente scompare o qualcosa non va secondo i piani.

Se decidi di assemblare il sistema da solo, devi iniziare con le opzioni più semplici. Ciò ti consentirà di acquisire esperienza e capire se hai voglia di continuare a svolgere questo tipo di lavoro, mentre i costi saranno minimi.

Anche per il primo tentativo indipendente di assemblare un sistema intelligente, è consigliabile acquistare apparecchiature controllate da controller Beckhoff, Siemens, ARIES e altri simili. Perché sono liberamente programmabili, facili da usare e adatti a risolvere diversi problemi.

Se, insieme a uno qualsiasi dei controller elencati, utilizzi un set speciale di software progettato per controllare il sistema da un computer dotato di Windows, un tablet, uno smartphone con iOS, Android, allora sarà possibile modificare facilmente gli scenari.

E trasforma rapidamente anche l'interfaccia, rimuovi quelli non necessari e aggiungi nuovi elementi di design.

Inoltre, ogni utente può fare tutto quanto sopra in modo indipendente, anche con competenze di programmazione di base. Un esempio di software di controllo è Easy Home, che può funzionare con tutti i sistemi operativi più diffusi sopra elencati.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Il primo video ti darà l'opportunità di comprendere le capacità di una casa intelligente, come e di cosa sono dotati sistemi così semplici e come puoi farlo da solo.

Il seguente materiale video è dedicato anche all'installazione di sistemi intelligenti con le proprie mani.

La moderna automazione intelligente può non solo aumentare il comfort, ma anche migliorare il tenore di vita di tutti gli abitanti della casa. Ma per fare questo, devi comprendere il principio di funzionamento di una casa intelligente..

Altrimenti, il proprietario dovrà affrontare non solo delusione, ma anche perdite finanziarie significative. Poiché i kit funzionali costano un sacco di soldi.

Hai ancora domande sull'argomento dell'articolo? Oppure puoi integrare il nostro materiale con preziose informazioni sui principi di funzionamento del sistema Smart Home? Lascia i tuoi commenti e condividi la tua esperienza nel blocco sottostante.