"בית חכם": בקר הבקרה. "בית חכם": מרכיבים מכוננים, מטרה, עקרון עבודה

הרעיון של הסדר של "בית חכם" עבר מזמן מקטגוריה של פנטסטי למעמד של התממשות. במידה מסוימת זה רעיון מגולם הרבה קוטג'ים פרטיים ודירות, מה שמקל על המשתמשים להשתמש בטכנולוגיה. עם זאת, בשלב זה ניתן לדבר על הפצה המונית של אידיאולוגיה זו עם הסתייגות רבה, שכן מכשיר מורכב של מערכות שליטה רב תכליתיות הוא יקר רבים נראה מאוד מסובך. למעשה, הלב של מערכות כאלה הוא הבקר "בית חכם", שנוכחותו מבדילה את העקרונות של רעיון זה מן האוטומטית האלקטרונית הרגילה.

מהו בקר בקרה?

כל בקר הוא אמצעי שליטה על תהליכים מסוימים והוא בשילוב עם ציוד אוטומטי. הסדר של "בית חכם" מניח את הזמינות של רכיבים המופעלים, אשר יכול להיות נשלט על ידי מערכת חכמה. רק זה מכשיר קטן, המתמקד בעיבוד של אותות נכנסים מהנדסה וציוד לבית. בהתבסס על המידע הנכנס, הבקר יקבל החלטות. "בית חכם" יכול להיות תוכן שונה של התקנים המופעלים. בפרט, זה יכול להיות מערכות אזעקה של בטיחות, ציוד תאורה, מולטימדיה, תשתיות ציבוריות הנדסה, וכו 'בהתאם למספר אובייקטים הכפופים לשליטה אינטליגנטית, התוכנית של המבצע של הבקר נקבע.

חשוב לציין את הפונקציונליות הרב-תכליתית של בקרות כאלה. המשימה העיקרית שלהם היא לנהל את ציוד המשתמש הנ"ל. עם זאת, כדי לשמור על הפונקציה של הבקר עצמו, חלק המשאבים שלה מוקצים גם, שלא לדבר על המודולים עזר. בנוסף, תשומת לב מיוחדת מוקדשת לדרכי התקשורת בעת פיתוח מערכות אלו. לדוגמה, בקרי GSM עבור "בית חכם" מצוידים במודמים מיוחדים המשדרים נתונים על מצב הרכיבים המסופקים ישירות למשתמש באמצעות תקשורת סלולרית. אם אנחנו מדברים על ניהול של מערכות אבטחה או מערכות הנדסיות, במקרה של אזעקה או תאונה הבקר ניתן לתכנת כדי להודיע שירותים מיוחדים. ואת מערכת ה- GSM הוא לא רק תודה אחת שבה החיבור מרחוק עם הבעלים של הבית הוא הבין.

רכיבי הבקר

המערכת הבסיסית של רכיבים פונקציונליים כוללת ארון בקרה מרכזי, לוח בקרה נוסף, מחשב שרת, מתגים ומודמים. במקרה של הפסקת חשמל, אספקת החשמל פסק ניתנת גם, אבל לרוב זה מחושב עבור הפסקה זמן קצר, ולכן לא כדאי להסתמך על זה באופן קבוע של המבצע. הקבינט המרכזי, בתורו, מכיל מד אנרגיה, מפסק זרם קלט, לוח מפעיל, מגעי כוח ויחידת בקר ניתנת לתכנות. לפעמים משמשים גם מתגים של קווי חשמל, מודולי קלט-קלט, ממסרים אלקטרו-מגנטיים, מודם GSM שהוזכר וכו ', ובמקרה זה ניתן להגדיר מספר מופחת של רכיבים, בהתאם למשימות שהבקר מבצע.

"בית חכם" על בסיס קוטג 'קטן, למשל, לא יכול להיות I / O מודולים, אם תוכנית אופטימלית של העבודה נכלל בתחילה יחידת הבקרה. כמו כן, הירידה במספר היחידות הפונקציונאליות נובעת מהרצון לייעל את המשאבים הדרושים לשמירה על תפעול המתחם. וזה לא להזכיר את פישוט של המערכת על מנת לספק ארגונומיה המשתמש בתהליך של המבצע.

עכשיו כדאי לשקול את הרכב הממשלה הנוספת. בדרך כלל, הוא כולל גם מערכות גיבוי גיבוי שכבר נמצאים בארון הראשי, או תקשורת נלווית, כמו גם מערכות אבטחה. כלומר, שילובו במערכת מגדיל את האמינות של הפונקציות שהבקר הראשי של "הבית החכם" מיישם. הציוד בתחום זה, למשל, יכול להיות מיוצג באמצעות תקשורת רשת מקומית, מגברים ואת אותה יחידה של אספקת חשמל רצופה.

מהן המטלות של הבקר?

טווח המשימות שהבקר יכול לבצע הוא רחב מאוד ונקבע רק על ידי רצונו של המשתמש המצייד את ביתו. כמובן, זה חל בעיקר על ניהול של הנדסת חשמל ורכיבי ההנדסה. עצם הרעיון של "בתים חכמים" היה פעם פופולרי בקשר עם הרצון של הצרכן עם נוחות מקסימלית של שימוש במערכות תאורה. בקרים מודרניים מאפשרים שליטה מרחוק ואוטומטית של תאורת רחוב ותאורת רחוב, כמו גם אספקת חשמל באופן כללי. כבר בתצורות בסיסיות, בקרי מערכת הבית חכם מכוונים גם על הרגולציה של אספקת חשמל עבור ציוד גז, מקררים, דוודים, מערכות אוורור, וכו '

במקרה זה, ערוצי בקרה עצמאיים ניתנים לתכנות בסדר נפרד. זה חל על האובייקטים החשובים ביותר. לדוגמה, כדי לשלוט על "רצפה חמה" לעתים קרובות לספק שורה של שליטה מורכבת ארבעה אזור בכמה חדרים. כך ניתן לומר גם על תשתית האבטחה, שבדרך כלל מוגשת על ידי בקרי ה- GSM ל"בית חכם "עם היכולת לשלוח הודעות SMS למשתמש ולמשאבי שירותי הביטחון. יתר על כן, ההודעה יכולה להתבצע בו זמנית באמצעות ערוצי התקשורת האלחוטית מודולים המבוססים על חיבור לאינטרנט.

עקרון הפעולה של המכשיר

המושג הכללי של מערכות ניהול אינטליגנטי מבוסס על יצירת שליטה אוטומטית. כלומר, המתחם מוגדר בתחילה לנהל באופן עצמאי את רכיבי היעד של "בית חכם". כאן חשוב לציין מה בדיוק הכוונה לניהול כזה. זה יכול להיות הגדרת טמפרטורת הדוד, "רצפה חמה", מיתוג או ביטול של luminaires, התאמת הפרמטרים של ציוד אודיו ווידאו, וכו 'במקביל, "חכם הבית" בקרי יכול לעבוד, כלומר, לקבל החלטות על בסיס תוכנית מתוכנת מראש , ועל בסיס של משוב מאותו ציוד. במקרה הראשון, המשתמש מזין פרמטרים מסוימים של פעולה עם אינדיקציה של שרשרות לוגיות. דוגמה קלאסית היא התקנה של תאורת רחוב לעבודה בשעות מסוימות של הלילה ומפנה מלא במהלך היום.

במקרה של עיבוד אותות משוב, הבקר פועל גם על פי התוכנית הראשונית, אך ההחלטות נעשות על סמך נתונים שיכולים להשתנות בהתאם למצב הנוכחי של הציוד להיות שירות. לדוגמה, דוד חייב לאחסן מים בלחץ מסוים במערכת אספקת המים. מתוך מד הלחץ המותקן על קו אספקת המים, אות עם אחד או אינדיקציה נוספת מתקבלת על בסיס שלהם המערכת נותנת את הפקודה הפוכה האלקטרוניקה של הדוד. שאלה נוספת היא כמה שימושי המשתמש יהיה לפקודה כי הבקר נתן. "בית חכם" היא מערכת אינטלקטואלית, אבל זה לא יכול לענות על הציפיות אם הבעלים באופן שגוי מחושב מצב התפקוד במצבים מסוימים.

בקר "טלה"

כפתרון בסיסי, החברה מציעה בקר שינוי PLC-100, אשר יכול להיות מאופיין על ידי שימוש בפרוטוקול Modbus לארגון ערוצי חילופי מידע. המערכת מיועדת לטיפול בבנייני מגורים פרטיים עם שתי קומות, תאורת רחוב, חימום תת רצפתי, אזעקות וכו '. האלמנט העיקרי של המתחם הוא בקר לוגי המחובר ללוח המפעיל והתקני פלט-קלט דרך ממשק RS-485. כלומר, "בית חכם" על הבקר "טלה" של גרסה זו ניתן לתכנת על ידי הבעלים עצמו על רצונו. מערכות קלט / פלט מיוצגות על-ידי מודול אנלוגי MVA8 והתקני מיתוג מיצרן INSYTE.

בתפריט הראשי של המפעיל יש 6 יחידות בקרה, שכל אחת מהן לוקחת על אחד מקטעי העבדים. בפרט, היא אספקת החשמל, מערכת חימום הרצפה, ציוד תאורה, בקרת טמפרטורה פירושו בחלקים שונים של הבית, שיגור יומן האירועים. חשוב לציין כי זה אותו בקר GSM לניהול "בית חכם", שדרכו SMS ניתן לשלוח. ההודעה במקרה זה תבוצע במקרה של תאונה בקו אספקת החשמל של תאורת הרחוב, במקרה של תקלה במעגל האספקה וכו '.

בקר Vera

כיום, מספר עצום של בקרים שונים זמינים בשוק, אך מומחים ממליצים ליצור קשר עם יצרנים עם ניסיון רב במגזר זה. ובמובן זה, המודלים המשפחתיים של וורה יש מרווח ביטחון עצום, כי החברה נמצאת בשוק במשך שנים רבות. אחד הפתרונות החדשים ביותר הוא קומפלקס VeraEdge. המאפיינים הבולטים של מערכת זו כוללים קומפקטיות, ביצועים גבוהים וארגונומיה. וההתפתחות בולטת גם על רקע שאר קו ורה. הבקר של "בית חכם" בגרסה זו הוא אטרקטיבי מילוי טכנולוגי. היוצרים השתמשו בפלטפורמת SoC בעלת ביצועים גבוהים, שתדרם 600 מגהרץ. במקביל, כמות הזיכרון התפעולי הוגדלה ל 128 MB.

החדשנות העיקרית מיושמת VeraEdge, היא מערכת השבבים Z-Wave פלוס. זהו הדור החמישי של השבב, בעוד שרוב האנלוגים התחרותיים עדיין פועלים על פלטפורמות הדור השלישי. מה זה אומר בפועל? המשתמש יכול להשתמש בפרוטוקולי תקשורת עם עומס מקסימלי, ובמקביל לשרת יותר מ 200 מכשירים. בנוסף, היחידה מצוידת במודול Wi-Fi, אשר מבטל את הקשיים עם ארגון קווי התקשורת המקומית חוטית. זהו גם פתרון חדש, אשר עד כה לא יכול להתפאר בקרי "בית חכם" מיצרנים אחרים. נכון, לא בלי החסרונות של המערכת. למרבה הצער, הוא חסר משולבת אספקת החשמל פסק.

בקר Arduino

מערכת Arduino מציעה פתרון יוצא דופן, אבל די הגיוני לניהול "בית חכם". זה נקרא בצדק מורכבת, אשר מומש על ידי הידיים שלו, שכן השתתפות המשתמש בארגון של תשתית ניטור במקרה זה הוא היסוד. אז, מה מוצע בחבילה Arduino? הבסיס של הסט הוא ישירות בקר לוגי בגודל קטן, ואת שאר הרכיבים מיוצגים על ידי חיישנים, חיישנים וכל מיני אינדיקטורים. כאשר נאמר כי מספר המרכיבים יכול להיות מוגבל, אז זה היה קצת על עקרונות אחרים של קיצור של אלמנטים, אבל הבקר של "בית חכם" Arduino הביא את הרעיון של אופטימיזציה כמעט לשלמות. ראשית, כל החיישנים שלה פועלים על בסיס אלחוטי, אשר מבטלת את הצורך ברשתות מרובות. שנית, עבור שליטה ישירה של הבקר, לא בלוקים מסורתיים עם לוחות המפעיל משמשים, אבל דף אינטרנט נוח ומודרני כי הוא גם זמין כמו יישום סלולרי. לגבי החיישנים עצמם, הם מיוצגים על ידי מכשירים אשר רשומות נתוני צריכת אנרגיה, לחות וטמפרטורה פרמטרים, פתיחת דלתות, וכו '

בקרי Siemens

בקרים גרמניים קשורים בעיקר עם אוטומציה של תהליכים בתעשייה. עם זאת, לאחרונה הופיע קו מעניין מאוד LOGO, שבו מערכות עבור "בית חכם" מוצגים. החברה בפיתוח של מתחמי אלה דבקו לכיוון המסורתי, המציע מודל דו רכיבי על הפלט. המודול הראשי יוצר את תשתית המידע I / O, יש לו מקלדת ותצוגה. המודול השני מאפשר לך לעבוד עם הבקר באמצעות ממשק קווית, כלומר, להוריד תוכניות באמצעות מחשב. עבור פיתוח עצמאי של מצבי הפעלה היצרן גם מציעה תוכנית מיוחדת - Soft Comfort. אם המערכת משמשת כבקר המרכזי של "בית חכם", אז זה בהחלט אפשרי עבור אותו ליצור אלגוריתמים בקרה וערכות עבודה בפני עצמה. מבחינת הביצועים והפונקציונליות, המודלים של המשפחה הזו גמישים. העובדה היא כי כל גרסה של בקר LOGO יכול להיות שונה על ידי הצגת תת מערכות חדשות ומודולים שישפרו את האיכות התפעולית של הציוד.

יתרונות וחסרונות של בקרי עבור "בית חכם"

היתרונות הבלתי מעורערים של בקרי מסוג זה, ניתן לציין את הפתרון היעיל של משימות על הנדסה, מולטימדיה וניהול מכשירי חשמל אחרים. אכן, היכולות האינטלקטואליות של ערכות פשוטות אפילו מעניקות יתרונות רבים לבעלי בתים רגילים, ומצילות אותם מפעולות שגרתיות. כדוגמה, פשוט להקליד בקר Ethernet טיפוסי. "בית חכם" תחת ניהולו באמצעות ממשקי רשת מצטמצם ללוח מידע אחד שדרכו הבעלים יכול לפקח על כל מחווני הביצועים הדרושים ונתונים על הרכיבים בשימוש. כמובן, ישנם חסרונות לסוג כזה של בקרי. אלה כוללים את המורכבות של יישום טכני עם חיבור מבוא לשימוש, לעתים קרובות שירות קשה, וכמובן, עלות משמעותית.

מסקנה

למרות שמשתמשים פוטנציאליים רבים של מערכות בקרה של "בית חכם" נבהלים על ידי multicomponent שלהם ומסורבל, הם כבר מזמן מכירים את האלמנטים האישיים שלהם. לדוגמה, האלקטרוניקה המודרנית דוודים, מקררים, ערכות אקוסטיות והתקני תאורה לעתים קרובות פועלים על אותם עקרונות. יתר על כן, רבים ביודעין להפוך אותו בקר עבור "בית חכם" במו ידיהם, כאשר הם להתקין מערכת אבטחה על חיישנים מודול GSM. רק אם, במקרה של מערכות אבטחה, המרכז הוא פאנל המקשר, למשל, חיישני תנועה וגלאי עשן, בקרים הנמצאים תחת שיקול דעת לשרת את כל מגוון של מכשירים ביתיים, אשר באופן עקרוני ניתנים שליטה אוטומטית. דבר נוסף הוא כי האפשרות השנייה היא תובענית יותר מבחינת אספקת החשמל, קשה יותר ליישם ולהפעיל.