Умный дом: стартовый набор для начинающих. Что за устройство для умного дома

Содержание

Голосовое управление тесно интегрируется в умный дом. Все три рассмотренных выше разработчика облачных платформ развивают собственных голосовых помощников: Siri, Alexa и Алиса. На русском языке полноценно понимает только Алиса. Управление голосом выводит систему умного дома на совершенно иной уровень, но ему свойственны и некоторые недостатки.

Умный дом и бытовая техника: дистанционное управление или нечто большее?

«Умный дом» — популярное и широко «распиаренное» словосочетание, с помощью которого многие производители продвигают и рекламируют свою продукцию. При этом мало кто понимает, чем именно должны отличаться «умные» устройства от «не очень умных» и где проходит грань, отделяющая одних от других.

Давайте взглянем на современную бытовую технику и разберемся, какими «умными» способностями она обладает и насколько достойны эти устройства именоваться частью «умного дома».

Умные устройства — умные проблемы

Подавляющее большинство умных устройств, представленных на современном рынке, управляются с помощью специального приложения для смартфонов, разработкой которого занимается компания-производитель. Отметим, что данные приложения могут довольно сильно отличаться как по своей функциональности, так и по работоспособности: некоторые заявленные функции могут вовсе не работать, а другие — работать лишь при определенных (заранее неизвестных) условиях. Мы, сотрудники самой крутой в мире лаборатории по тестированию бытовой техники, приступая к тестированию очередного «умного» устройства незнакомого нам производителя, каждый раз ожидаем, что что-то пойдет не так, и нередко наши опасения находят подтверждение.

Однако качество программного обеспечения — это далеко не главная сложность, с которой неизбежно столкнется пользователь умных устройств. В большинстве случаев для организации нормально работающей системы потребитель оказывается вынужден остановить свой выбор на одном бренде (максимум — на двух) и начать «собирать» устройства этого производителя. В противном случае парк домашней бытовой техники рискует превратиться в «зоопарк» из устройств различных производителей, каждое из которых потребует собственного приложения (которое придется своевременно обновлять, изучать его новые возможности и функции, и т. д., и т. п.), а в наиболее тяжелых случаях устройство может потребовать какого-нибудь экзотического способа связи. Нам на ум приходят в первую очередь специальные USB-«свистки» для подключения домашней техники к домашнему роутеру, а также техника, взаимодействие с которой осуществляется посредством соединения по Bluetooth, что требует наличия дополнительного единого управляющего устройства.

Не будем забывать, что каждое новое звено в подобной цепочке — это потенциальный источник проблем и потенциальная точка, где что-то может не заработать вовсе или заработать не так, как надо.

Наконец, при наличии в доме нескольких умных устройств, выпущенных под разными брендами, мы с довольно высокой вероятностью подписываемся под тем, что «подружить» их между собой нам не удастся. Максимум, на что мы можем рассчитывать в данном случае — это на единый блок управления, с помощью которого удастся отдавать команды разной технике. В качестве такого центра управления может выступить, например, Алиса Яндекса. Умная колонка Яндекса поддерживает интеграцию с приложениями многих брендов и в большинстве случаев без проблем «подхватывает» возможность голосового управления умными приборами, выпущенными под самыми разными марками. При этом та же самая Алиса не способна обучить устройства общаться между собой и настраивать правила взаимодействия между ними.

Перейдем к промежуточным выводам:

при покупке двух и более «умных» устройств неизбежна привязка к бренду — сменить производителя впоследствии может быть очень болезненно — как в финансовом плане, так и по затратам времени
довольно сложно заранее узнать, насколько вам подходит продукция того или иного производителя умных устройств — скорее всего, придется выяснять это по ходу дела

Еще одной частью «умного» дома являются интеллектуальные камеры. Часто они же выполняют роль управляющего хаба. Камеры работают в связке с другими устройствами, чаще всего, с датчиками движения или дверными звонками. При движении в поле зрения она активируется и начинает запись, также можно настроить прямую трансляцию на смартфон пользователя.

Какие бывают датчики

Датчики предназначены для преобразования физической величины в электрический сигнал. В результате мы можем измерить эту величину количественно (температура, влажность) или зафиксировать ее изменение (распознать движение). Ниже перечислены датчики, доступные в свободной продаже у большинства крупных игроков рынка:

движения/присутствия;
открытия окон/дверей;
освещенности;
параметров окружающей среды;
протечки;
задымления;
разбития стекла;
утечки газа;
мониторинга качества воздуха;
видеокамеры.

Какие бывают актуаторы

Под актуаторами понимают исполнительные устройства, генерирующие сигналы для воздействия на другие элементы умного дома. Это прямое воздействие либо сигналом (кнопка), либо посредством привода (электронный клапан). Исполнительным устройством может быть также и бытовой прибор, управляемый со смартфона, например, умный кондиционер. При этом можно управлять и обычным кондиционером, но уже с помощью умного пульта, который станет посредником между прибором и смартфоном. Задача в данном случае одна, а варианты решения разные. Отдельный класс устройств составляют интеллектуальные световые приборы. Про умный свет подробно рассказано в недавней статье.

Перечень умных исполнительных устройств:

многофункциональная кнопка;
выключатель;
реле;
розетка;
световые приборы (лампа, цоколь, светильник, светодиодная лента);
бытовая техника (холодильник, кондиционер, кофеварка и т. д.);
инфракрасный пульт;
электронный клапан;
привод для штор.

Рассмотрим подробнее, какие устройства являются самыми необходимыми для построения базовой системы домашней автоматизации. Есть несколько вариантов готовых стартовых наборов от производителя.

Каждый из них не полностью закрывает минимальные потребности, будучи более ориентированным либо на безопасность, либо на удобство. Соберем комплект, удовлетворяющий обеим задачам.

Электромеханические движители. К этому классу относятся устройства, отвечающие за различные действия, связанные с перемещением в пространстве.

Что может система «умного» дома

Освещение

«Умный» свет — самый распространенный сценарий использования «умного» дома. В базовом варианте у пользователя есть «умная» лампочка, которую он подключает по Wi-Fi и управляет ей со смартфона. Иногда вместо лампочки используется полноценные люстра, лампа или торшер.

Дальше на нее накладываются различные «умные» сценарии:

автоматическое включение/выключение света в определенное время;
включение при открытии/закрытии двери;
включение/выключение с помощью голосовой команды (если есть голосовой ассистент).

Кстати, включать и выключать свет можно не только с помощью замены лампочек или люстры. Также можно купить специальный «умный» выключатель и с его помощью дистанционно управлять прежней люстрой без необходимости ее замены.

Примеры «умных» лампочек:

«Умная» лампочка «Яндекса» — от ₽1 400
Xiaomi LED Smart Bulb — от ₽600
Светодиодная лампочка Hiper IoT C1 — от ₽800
«Умная» лампочка Aqara LED Light Bulb — от ₽1 300

Примеры «умных» люстр:

Citilux Старлайт Смарт CL703A30G — от ₽6 000
«Умный» потолочный светильник Yeelight Smart LED ceiling light 1S — от ₽6 000
Светильник Gauss 2050112 — от ₽6 000

Примеры «умных» выключателей:

«Умный» выключатель Rubetec Wi-Fi — от ₽3 600
«Умный» выключатель Xiaomi Yeelight Smart Switch Light YLKG13YL — от ₽600
«Умный» выключатель Aqara Smart Wall Switch D1 — от ₽2 600

Датчики и безопасность

Важную часть «умного» дома составляют интеллектуальные датчики. Самые популярные из них — датчики открытия/закрытия двери, датчики освещения и датчики движения.

У датчиков обычно две задачи:

уведомлять пользователя о событиях;
быть триггером для других более сложных сценариев. Например, при открытии дверей включается кондиционер или загорается свет.

Примеры датчиков движения:

Elari Smart Motion Sensor — от ₽900
Aqara Motion Sensor — от ₽1 400
Hiper IoT M1 — от ₽1 000

Вторая группа датчиков отвечает за безопасность. Сюда входят датчики утечки газа, протечки воды и пожарная сигнализация.

Датчики утечки газа анализируют концентрацию метана в воздухе и при превышении определенного порога отправляют уведомление на управляющий хаб, а уже он передает информацию на смартфон или включает звуковые уведомления (в зависимости от настроек).

Примеры датчиков утечки газа:

Xiaomi Mi Honeywell — от ₽3 400
Redmond SkyGas (RSG-151S) — от ₽4 200
ArmaControl WG-05 — от ₽2 700

Датчики протечек воды устанавливают на пол в уязвимых местах. При попадании на них жидкости замыкается контакт, и датчик также отправляет информацию в управляющий хаб.

Преимущества и недостатки системы «умного» дома

Плюсы:

возможность освободить себе руки, переложить часть рутинных действий на автоматические сценарии;
часть «умного» дома может стать отличным дополнительным защитным средством, будь то охранная система с датчиками открытия дверей и «умной» камерой или же специальные датчики дыма или утечки газа.

Минусы:

цена — «умные» LED-лампочки стоят от ₽700 до ₽2 тыс., в то время как их обычные аналоги можно найти в магазине за ₽100–200, это же касается и других элементов;
некоторая избыточность функций «умного» дома;
завязка на сетевом подключении. Представьте, что внезапно у вашего провайдера произошла авария и Wi-Fi-подключение оказалось недоступным. Все «умные» устройства сразу же потеряют половину своих функций, особенно если говорить про дистанционное управление, когда вы не дома.

В следующем материале мы поговорим о конкретных системах «умного» дома. Разберем самых популярных производителей: от Xiaomi до «Ростелекома».

Как работает датчик движения: он «считывает» тепловое излучение человека и передаёт владельцу оповещение на смартфон о том, что в его квартире находится посторонний. Также он может автоматически включать свет при появлении человека.

Разновидности устройств «умного дома»

На сегодняшний день в системах «умного дома» есть свои наборы устройств, которые придают задумке нужную степень функциональности.

Регистрирующая аппаратура

Это те самые датчики, благодаря которым система собирает сведения о том, что происходит в квартире. Чем больше различных датчиков, ем полнее картина и больше возможностей повлиять на различные параметры и устройства в комнатах.

С другой стороны, если у человека есть потребность в конкретной функции, он может купить только датчики одного вида, не переплачивая за комплект.

Датчик движения. Обычно это инфракрасный сенсор, однако встречаются и другие виды. Датчик движения определяет, кто находится в комнате.

Эта информация и для владельца, который дистанционно может отследить, не появлялся ли кто-то, и для автосрабатывания сценариев, в освещении и создании микроклимата в помещении.

Датчик температуры. Данное устройство даёт системе умного дома информацию о критических точках, которые задаёт пользователь.

При понижении температуры автоматически включится система тёплого пола, при повышении температуры включится кондиционирование.

Датчик влажности воздуха. Для тех людей, которые с трудностью переносят сухой воздух, это устройство – настоящая находка.

Например, фирма Xiaomi выпускает увлажнители, которые могут работать по команде через Wi-Fi. А послать этот сигнал может контроллер, узнавший то от датчика влажности.

Датчик уровня освещённости. Данное устройство одно из простейших, но при этом очень полезных в системе умного дома.

Встроенный фотоэлемент регистрирует количество света, попадающего в комнату, и реализует сценарии искусственной подсветки: заполняющей, точечной, общей.

Датчик открывания дверей. Устройство состоит из двух половинок: она вешается на полотно (саму дверь), другая на дверной косяк (или оконный проём).

Данная схема находит своё место в «умном доме» из соображений безопасности. С её помощью можно настроить сирену и оповещение на смартфон при выходе из дома.

Датчик протечки воды. Досадное происшествие – пробой шланга стиральной машины или сифона в смесителе – может превратиться в затратное дело, если вы зальёте соседскую квартиру с дорогим ремонтом.

Датчик протечки не только включает сирену и отсылает оповещение на смартфон, но и может перекрыть воду.

Программа управления рисоваркой при этом имеет множество функций — в том числе умеет рисовать графики температуры и имеет встроенную книгу рецептов. Увы, но полная функциональность доступна лишь китайским пользователям. Европейцы получат доступ только к базовым командам. И никаких рецептов!

Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave

На данный момент самые популярные устройства умного дома используют технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и Z-Wave. У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы, и никто не запрещает использовать их вместе, компенсируя недостатки каждой. Но для разных задач и разных типов умных устройств используются разные технологии.

Например, в бытовой технике (телевизор, холодильник и кофеварка) обычно используют Wi-Fi или Bluetooth, которые также есть в любом телефоне. Причина — этой техникой пользуются, даже не имея полноценной системы умного дома. Для автоматизации освещения и климата больше подходят встраиваемые модули ZigBee или Z-Wave, так как они специально разработаны для интеграции с существующим световым и климатическим оборудованием. Но для их полноценной работы нужен специальный хаб.

Без Wi-Fi не обойтись в IP-камерах, телевизорах, аудио/медиа-плеерах и другой технике для передачи видеосигнала. Конечно, Wi-Fi может использоваться и в выключателях света, датчиках, термостатах, но отсутствие ретрансляции сигнала и высокое энергопотребление не позволяют делать на нем датчики, работающие годами. Каждый производитель для своего Wi-Fi-устройства, будь то умная лампочка, чайник, холодильник или робот-пылесос, выпускает свое собственное приложение, и нет единого стандарта, чтобы управлять всей техникой из одного приложения. Это не позволяет сделать умный дом только на Wi-Fi по-настоящему удобным.

Bluetooth

Актуальная версия Bluetooth Low Energy 4.2 имеет малое энергопотребление, благодаря этому работают крошечные беспроводные наушники, колонки и различные датчики на батарейках. Проблемы тут те же что и с Wi-Fi: отсутствие общего стандарта управления вынуждают каждого производителя делать свое собственное приложение, что неудобно для пользователя. Очень важная для умного дома технология Mesh (ячеистая сеть) появилась только в версии 5.0, которая еще мало где используется, но, возможно, будущее умных домов именно за Bluetooth LE 5.

ZigBee

ZigBee изначально разрабатывался для применения в сетях из датчиков, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа, датчики температуры. Топология сети может быть разная, в том числе ячеистая (mesh). Это означает, что любой датчик видит все другие датчики и может передавать сигнал через них, т.е. использовать ретрансляцию, что сильно увеличивает надежность передачи. В 2007 году появился стандарт команд для управления умным домом, так называемый профиль «Домашней автоматизации». С ZigBee выпускают почти все устройства для создания домашней автоматизации: реле, диммеры, лампы, термостаты, замки, датчики. Но бытовых приборов типа холодильников и телевизоров с ZigBee вы не найдете. По сравнению с другими протоколами для умного дома у ZigBee-устройств самые привлекательные цены, однако отсутствие 100% совместимости между устройствами и хабами разных производителей не позволяет собрать умный дом только на ZigBee.

Z-Wave

Беспроводной протокол, разрабатываемый с 2001 года специально для домашней автоматизации. Главным его преимуществом является полная совместимость между устройствами разных производителей. Так датчик движения от Fibaro может управлять диммером Qubino, а вся автоматизация при этом базироваться на контроллере RaZberry от Z-Wave.Me. На данный момент продается более 3000 разных Z-Wave устройств, которые покрывают все нужды умного дома. Это самый популярный протокол для объектов площадью от 10 до 500 м². В Z-Wave, так же как и в ZigBee, используется топология mesh с поддержкой ретрансляции сигнала и автоматическим нахождением лучшего маршрута. Главный минус — цена. В среднем, стоимость устройства составляет 60-80 евро, что примерно вдвое выше, чем у аналогов с ZigBee.

Как устроен «умный дом»

Комплект системы состоит из блока управления (шлюза, хаба), к которому подключаются все необходимые датчики. Обычно в комплекте есть 2-5 датчиков, объединённые одним функционалом. Например, если система обеспечивает безопасность, это будет камера видеонаблюдения, датчики открывания окон и дверей, а также датчик движения.

Системы, отвечающие за электроснабжение, обычно комплектуются датчиками движения, освещённости, умными розетками и выключателями, а также контроллером расхода электроэнергии.

Cистемы могут быть беспроводными или работающими от сети. Работа от сети более надёжна, но только в том случае, если электричество поступает бесперебойно. Беспроводные не зависят от розетки, но нужно следить за зарядом аккумулятора.

Управление возможно с помощью пульта, кнопки и смартфона или несколькими способами одновременно. Управление с помощью смартфона более удобно, так как он всегда под рукой, в отличие от кнопки, которая может потеряться. Приложения по управлению часто обновляются, что делает систему более совершенной. Кроме того, управление со смартфона — единственный способ при нахождении владельца вне дома.

Системы, которая бы совмещала в себе все или даже большинство датчиков с разным функционалом, не существует. Однако, большинство блоков управления допускают подключение дополнительных датчиков. Иногда даже других производителей. Если в дальнейшем вы планируете совершенствовать установленную систему, лучше сразу обратить внимание на этот момент.

Как выбрать систему «умный дом»

За помощью по выбору системы «умный дом» «Комсомольская правда» обратилась к экспертам — техническому директору компании FRISQUET, ведущего французского производителя отопительного оборудования, Роману Гладких и заместителю генерального директора по маркетингу гипермолла «Горбушкин двор» Венере Хамидулиной.