"Smart House": Steuerregler. "Smart House": konstituierende Elemente, Zweck, Prinzip der Arbeit

Das Konzept der Arrangement des "smart house" ist seit langem von der Kategorie der fantastischen bis zum Status der Verwirklichung vergangen. In gewisser Weise ist diese Idee in vielen privaten Häusern und Wohnungen verkörpert, so dass es einfacher für die Benutzer, die Technologie zu nutzen. Allerdings ist es in diesem Stadium möglich, über die Massenverbreitung dieser Ideologie mit großen Vorbehalten zu sprechen, da ein vollwertiges integriertes Gerät multifunktionaler Steuerungssysteme teuer ist und viele sehr kompliziert erscheinen. Tatsächlich ist das Herz solcher Systeme der "smart house" Controller, dessen Anwesenheit die Prinzipien dieser Idee von der üblichen elektronischen Automatik unterscheidet.

Was ist ein Steuerregler?

Jeder Controller ist ein Mittel zur Steuerung bestimmter Prozesse und ist in Verbindung mit automatisierten Geräten. Die Arrangement des "smart house" übernimmt die Verfügbarkeit von betriebenen Komponenten, die durch ein intelligentes System gesteuert werden können. Gerade ist es ein kleines Gerät, das sich auf die Verarbeitung von eingehenden Signalen aus Ingenieur- und Haushaltsgeräten konzentriert. Basierend auf den eingehenden Informationen entscheidet der Controller. "Smart Home" kann einen anderen Inhalt der betriebenen Geräte haben. Insbesondere können es Alarmsysteme von Sicherheit, Beleuchtungsausrüstung, Multimedia, Engineering Public Infrastructure etc. sein. Abhängig von der Anzahl der Objekte, die einer intelligenten Steuerung unterliegen, wird das Programm der Steuerung des Controllers bestimmt.

Es ist wichtig, die Multikomponenten-Funktionalität solcher Kontrollen zu beachten. Ihre Hauptaufgabe ist es, die oben genannten Benutzergeräte zu verwalten. Um jedoch die Funktion des Controllers selbst aufrechtzuerhalten, werden auch einige seiner Ressourcen zugewiesen, ganz zu schweigen von den Hilfsmodulen. Darüber hinaus wird bei der Entwicklung solcher Systeme besondere Aufmerksamkeit auf die Kommunikationswege gelegt. Zum Beispiel sind GSM-Controller für "smart home" mit speziellen Modems ausgestattet, die über den zellularen Kommunikation Daten über den Status der bedienten Komponenten direkt an den Benutzer übertragen. Wenn wir über das Management von Sicherheitssystemen oder Engineering-Systemen sprechen, kann im Falle eines Alarms oder eines Unfalls der Controller programmiert werden, um spezielle Dienste zu informieren. Und das GSM-System ist nicht das einzige, dank dessen die Fernverbindung mit dem Besitzer des Hauses realisiert wird.

Komponenten der Steuerung

Der Grundsatz der Funktionskomponenten umfasst einen zentralen Schaltschrank, ein zusätzliches Bedienfeld, einen Serverrechner, Switches und Modems. Im Falle eines Stromausfalls ist auch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung vorgesehen, aber meistens wird für einen Kurzzeitausfall berechnet, so dass es sich nicht lohnt, sich in einer konstanten Betriebsart zu verlassen. Der Zentralschrank enthält wiederum einen Energiezähler, einen Leistungsschalter, eine Bedientafel, Leistungsschütze und eine programmierbare Steuereinheit. Manchmal werden auch Schalter von Stromleitungen, Input-Output-Modulen, elektromagnetischen Relais, das genannte GSM-Modem usw. verwendet. In diesem Fall kann das Set eine reduzierte Anzahl von Komponenten haben, je nachdem, welche Aufgaben der Controller ausführt.

"Smart Home" auf der Basis einer kleinen Hütte, zum Beispiel, darf keine E / A-Module haben, wenn ein optimales Arbeitsprogramm zunächst in der Steuereinheit enthalten ist. Auch kann die Verringerung der Anzahl von Funktionseinheiten auf den Wunsch zurückzuführen sein, die Ressourcen zu optimieren, die erforderlich sind, um den Betrieb des Komplexes aufrechtzuerhalten. Und das ist nicht zu erwähnen, die Vereinfachung des Systems, um Benutzer Ergonomie in den Prozess der Operation.

Jetzt lohnt es sich, die Komposition des zusätzlichen Kabinetts zu betrachten. Typischerweise umfasst es entweder Backup-Backup-Systeme, die bereits im Hauptschrank oder Nebenkommunikation sowie Sicherheitssysteme vorhanden sind. Das heißt, seine Integration in das System erhöht die Zuverlässigkeit der Funktionen, die der "Smart House" -Hauptcontroller implementiert. Geräte in diesem Segment können beispielsweise durch Netzwerk-Lokalkommunikation, Verstärker und die gleiche Einheit der unterbrechungsfreien Stromversorgung dargestellt werden.

Was sind die Aufgaben des Controllers?

Die Reichweite der Aufgaben, die ein Controller ausführen kann, ist sehr breit und wird nur durch den Wunsch des Benutzers bestimmt, der sein Zuhause ausrüstet. Das gilt natürlich auch für das Management der Elektrotechnik und der Komponenten des Ingenieurwesens. Die Idee von "smart houses" war einst im Zusammenhang mit dem Wunsch des Verbrauchers mit der maximalen Bequemlichkeit der Verwendung von Beleuchtungssystemen beliebt . Moderne Steuerungen ermöglichen die Fern- und Automatiksteuerung von Haus- und Straßenbeleuchtung sowie Stromversorgung im Allgemeinen. Bereits in den Grundkonfigurationen orientieren sich die Steuerungen für das Smart House System an der Regulierung der Stromversorgung für Gasanlagen, Kühlschränke, Kessel, Lüftungsanlagen usw.

In diesem Fall können unabhängige Steuerkanäle in einer separaten Reihenfolge programmiert werden. Das gilt für die wichtigsten Objekte. Zum Beispiel, um die "Warmboden" zu steuern, bieten oft eine Reihe von komplexen Vier-Zonen-Steuerung in mehreren Räumen. Gleiches gilt für die Sicherheitsinfrastruktur, die in der Regel von GSM-Controllern für "smart home" mit der Möglichkeit versendet wird, SMS-Nachrichten an den Benutzer und an die Sicherheitsdienste-Konsolen zu senden. Darüber hinaus kann die Meldung gleichzeitig über die Kanäle der drahtlosen Kommunikationsmodule auf Basis der Internetverbindung erfolgen.

Funktionsprinzip des Gerätes

Das allgemeine Konzept der intelligenten Managementsysteme basiert auf der Erstellung einer automatisierten Steuerung. Das heißt, der Komplex ist zunächst für die eigenständige Verwaltung der Zielkomponenten des "smart house" konfiguriert. Hier ist es wichtig zu beachten, was genau von einem solchen Management gemeint ist. Hierbei kann es sich um die Einstellung der Kesseltemperatur, den "Warmboden", das Ein- und Ausschalten der Leuchten, die Einstellung der Parameter der Audio- und Videogeräte usw. dar. Gleichzeitig können die "smart house" -Regler arbeiten, dh Entscheidungen auf Basis eines vorprogrammierten Programms treffen , Und auf der Grundlage der Rückmeldung von der gleichen Ausrüstung. Im ersten Fall gibt der Benutzer bestimmte Parameter des Betriebs mit der Angabe von logischen Ketten ein. Ein klassisches Beispiel ist die Installation der Straßenbeleuchtung, um zu bestimmten Stunden der Nacht zu arbeiten und eine volle Abschaltung während des Tages.

Im Falle der Verarbeitung von Rückkopplungssignalen arbeitet der Regler auch nach dem ursprünglichen Programm, aber Entscheidungen werden auf der Grundlage von Daten vorgenommen, die je nach dem aktuellen Zustand des zu wartenden Gerätes variieren können. Zum Beispiel muss ein Kessel Wasser bei einem bestimmten Druck in der Wasserversorgung speichern. Von dem auf der Wasserzuleitung angebrachten Manometer wird ein Signal mit einer oder einer anderen Anzeige empfangen und auf deren Basis das System der inversen Befehl zur Elektronik des Kessels gegeben. Eine andere Frage ist, wie nützlich der Benutzer zu dem Befehl ist, den der Controller gab. "Smart Home" ist ein intellektuelles System, aber es kann nicht Erwartungen entsprechen, wenn der Besitzer die Funktionsweise in bestimmten Situationen falsch berechnet hat.

Controller "Widder"

Als Basislösung bietet das Unternehmen einen PLC-100 Modifikationsregler an, der durch den Einsatz des Modbus-Protokolls für die Organisation von Informationsaustauschkanälen charakterisiert werden kann. Das System ist für die Instandhaltung von privaten Wohngebäuden mit zwei Etagen, Straßenbeleuchtung, Fußbodenheizung, Alarme usw. konzipiert. Das Hauptelement des Komplexes ist ein logischer Regler, der über die RS-485-Schnittstelle mit dem Bedienfeld und den Input-Output-Geräten verbunden ist. Das heißt, das "intelligente Haus" auf dem Controller "Aries" dieser Version kann vom Besitzer selbst bei seinem Wunsch programmiert werden. I / O-Systeme werden durch ein analoges Modul MVA8 und Schaltgeräte des INSYTE-Herstellers dargestellt.

Das Hauptmenü des Bedieners verfügt über 6 Steuergeräte, die jeweils eines der Slave-Segmente aufnehmen. Insbesondere ist es Stromversorgung, Fußbodenheizung, Beleuchtungsausrüstung, Temperaturregelung in verschiedenen Teilen des Hauses, Versand und Ereignisprotokoll. Es ist wichtig zu beachten, dass dies der gleiche GSM-Controller für die Verwaltung der "smart house" ist, durch die SMS gesendet werden kann. Die Meldung wird in diesem Fall im Falle eines Unfalls in der Straßenbeleuchtungs-Stromversorgungsleitung durchgeführt, bei Störungen im Versorgungskreis usw.

Vera-Controller

Heute ist eine Vielzahl von verschiedenen Controllern auf dem Markt verfügbar, aber Experten empfehlen Kontakt mit Herstellern mit langjähriger Erfahrung in diesem Segment. Und in dieser Hinsicht haben die Vera-Familienmodelle eine große Vertrauensmarge, denn das Unternehmen ist seit vielen Jahren auf dem Markt. Eine der neuesten Lösungen ist der VeraEdge-Komplex. Die Besonderheiten dieses Systems sind Kompaktheit, hohe Leistung und Ergonomie. Und die Entwicklung steht sogar vor dem Hintergrund des Restes der Vera-Linie. Der Controller des "smart house" in dieser Version ist attraktiv und eine technologische Füllung. Die Schöpfer nutzten eine leistungsstarke SoC-Plattform mit einer Frequenz von 600 MHz. Gleichzeitig wurde der Betriebsspeicher auf 128 MB erhöht.

Die wichtigste Neuerung in VeraEdge, ist das Chipsystem Z-Wave Plus. Dies ist die fünfte Generation des Chips, während die Mehrheit der wettbewerbsfähigen Analoga immer noch auf Plattformen der dritten Generation läuft. Was bedeutet das in der Praxis? Der Benutzer kann Kommunikationsprotokolle mit maximaler Last verwenden und gleichzeitig mehr als 200 Geräte bedienen. Darüber hinaus ist das Gerät mit einem Wi-Fi-Modul ausgestattet, das die Schwierigkeiten bei der Organisation von drahtgebundenen lokalen Kommunikationsleitungen beseitigt. Dies ist auch eine neue Lösung, die bisher keine Controller "smart house" von anderen Herstellern rühmen kann. True, nicht ohne die Mängel des Systems. Leider fehlt ihm eine integrierte unterbrechungsfreie Stromversorgung.

Arduino Controller

Das Arduino-System bietet eine eher ungewöhnliche, aber ganz logische Lösung für die Verwaltung eines "smart house". Es wird zu Recht als Komplex bezeichnet, der von eigenen Händen verwirklicht wird, da die Beteiligung des Nutzers an der Organisation der Überwachungsinfrastruktur in diesem Fall von grundlegender Bedeutung ist. Also, was wird im Arduino-Paket angeboten? Die Basis des Satzes ist direkt ein logischer Regler von kleiner Größe, und die übrigen Komponenten werden durch Sensoren, Sensoren und alle Arten von Indikatoren dargestellt. Wenn es gesagt wurde, dass die Anzahl der Komponenten begrenzt werden kann, dann war es ein wenig über andere Prinzipien der Verkürzung von Elementen, aber der Controller des "smart house" Arduino brachte das Konzept der Optimierung fast bis zur Perfektion. Erstens arbeiten alle Sensoren drahtlos, was die Notwendigkeit mehrerer Netzwerke ausschließt. Zweitens werden für die direkte Steuerung des Reglers nicht traditionelle Bausteine mit Bedienpanels verwendet, sondern eine bequeme und moderne Web-Seite, die auch als mobile Applikation zur Verfügung steht. Wie bei den Sensoren selbst sind sie durch Geräte dargestellt, die Energieverbrauchsdaten, Feuchtigkeits- und Temperaturparameter erfassen, Türen öffnen usw.

Steuerungen Siemens

Deutsche Steuerungen sind vor allem mit der Automatisierung von Prozessen in der Industrie verbunden. Allerdings erschien vor kurzem eine sehr interessante Linie LOGO, in der die Systeme für das "smart house" präsentiert werden. Das Unternehmen in der Entwicklung dieser Komplexe hielt sich an die traditionelle Richtung und bietet ein Zwei-Komponenten-Modell am Ausgang. Das primäre Modul bildet die Information I / O-Infrastruktur, verfügt über eine Tastatur und eine Anzeige. Das zweite Modul ermöglicht es Ihnen, mit dem Controller über eine kabelgebundene Schnittstelle zu arbeiten, das heißt, Programme mit einem Computer herunterzuladen. Für die eigenständige Entwicklung von Betriebsarten bietet der Hersteller auch ein spezielles Programm – Soft Comfort. Wenn das System als zentraler Controller des "smart house" verwendet wird, dann ist es durchaus möglich, Steueralgorithmen und Arbeitsschemata eigenständig zu erstellen. In Bezug auf Leistung und Funktionalität sind die Modelle dieser Familie flexibel. Tatsache ist, dass jede Version des LOGO-Controllers durch die Einführung neuer Subsysteme und Module modifiziert werden kann, die die Betriebsqualität des Gerätes verbessern.

Vor- und Nachteile von Reglern für das "Smart House"

Zu den unbestreitbaren Vorteilen von Controllern dieser Art ist es möglich, die effektive Lösung von Aufgaben im Bereich Engineering, Multimedia und andere Hausgeräte-Management zu beachten. In der Tat, die intellektuellen Fähigkeiten von sogar einfache Kits geben eine Menge Vorteile für gewöhnliche Hausbesitzer, sparen sie von Routine-Aktionen. Als Beispiel geben Sie einfach einen typischen Ethernet-Controller ein. "Smart Home" unter seiner Verwaltung über Netzwerkschnittstellen wird auf ein einziges Informationstafel reduziert, über das der Besitzer alle notwendigen Leistungsindikatoren und Daten über die verwendeten Komponenten überwachen kann. Natürlich gibt es Nachteile für diese Art von Controllern. Dazu gehören die Komplexität der technischen Umsetzung mit Anschluss und Einführung in den Einsatz, oft schwierigen Service und natürlich erhebliche Kosten.

Schlussfolgerung

Obwohl viele potentielle Anwender von Steuerungssystemen des "smart house" durch ihre Multikomponenten erschreckt und umständlich sind, kennen sie schon lange ihre individuellen Elemente kennen. Zum Beispiel arbeiten Elektronik in modernen Kesseln, Kühlschränken, akustischen Sets und Beleuchtungseinrichtungen oft nach denselben Prinzipien. Darüber hinaus machen viele unwissentlich den gleichen Controller für das "smart house" mit eigenen Händen, wenn sie ein Sicherheitssystem an den Sensoren und dem GSM-Modul installieren. Nur wenn im Falle von Sicherheitssystemen das Zentrum ein Panel ist, das beispielsweise Bewegungssensoren und Rauchmelder miteinander verbindet, dienen die betrachteten Steuerungen dem gesamten Spektrum der Haushaltsgeräte, die grundsätzlich der automatischen Steuerung zugänglich sind. Eine andere Sache ist, dass die zweite Option ist anspruchsvoller in Bezug auf die Stromversorgung, schwieriger zu implementieren und zu betreiben.