Городова Оксана Сергеевна
Студентка 5 курса, специальность «Телекоммуникации»
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Украина, г.Харьков
Аннотация: в статье рассмотрены основные типовые решения сети «умного дома». Проведено сравнение существующих типовых решений компаний: Samsung, LG, Nokia, Xiaomi, Crestron, Archos. В качестве базового было определено задействовать решение от Xiaomi. Устройства системы легко интегрируются с другими системами «умного дома», поэтому разработана сеть с использованием оборудования Xiaomi. Для построения системы выбран ZigBee так как именно на данном стандарте работает оборудование Xiaomi, также он отличается своей защищенностью и отказоустойчивостью.
Ключевые слова: умный дом, система, мультирум, датчик, центральный модуль.
В настоящее время компьютерные технологии повсеместно завоевывают все сферы жизнедеятельности современного человека. Сегодня уже немыслимо полноценное существование без уже привычных вещей, таких как мобильные телефоны, портативные компьютеры.
Актуальность темы обусловлена высоким потенциалом развития систем «умного дома». На сегодняшний день рынок оборудования стремительно растет. Данная система обеспечивает не только комфорт и безопасность, а также экономию энергоресурсов. Использование концепции «интеллектуального здания» позволяет достигнуть 20-30% экономии на потреблении коммунальных услуг. В целом, функции «умного дома» делают более устойчивыми и долговечными все системы жизнеобеспечения благодаря оптимизации связей между ними.
Также система «умный дом» обеспечивает функцию защиты от чрезвычайных ситуаций, что позволяет избежать пожаров, затоплений, вытечку газа и т.д., что актуально как для частного дома, так и для квартиры.
Охранная система может помочь значительно уменьшить случаи несанкционированного доступа на частную территорию, что обеспечивает минимизацию количества краж и, следовательно, насилий и убийств.
«Умный дом» – это совокупность устройств, каждое из которых имеет различные функции. Центральный модуль обеспечивает управление вспомогательным оборудованием, таким как датчики и устройства освещения, энергопотребления и кондиционирования.
Основные преимущества «умного дома»: объединение отдельных функций в единую систему; комфорт; надежность оборудования и системы в целом; гибкость технологий и возможности внедрения новых функций; простота в управлении и наблюдении.
«Умный дом» включает следующие управляемые системы и процессы:
Для обеспечения этих процессов требуются следующие группы устройств, которые разделяются на управляющие устройства, управляемые устройства, датчики, шлюзы связи.
Для организации связи оборудования существует множество стандартов.
В табл. 1 приведен сравнительный анализ характеристик одних из основных ведущих технологий обмена информацией для сетей «умного дома».
Таблица 1
Сравнительные характеристики технологий
В ходе анализа этих стандартов было принято решение выбрать ZigBee.
Для разрабртки сети «умного дома» было принято решение взять за основу систему от Xiaomi, так как оно наиболее простое в реализации и удобное в использовании. Связь устройств осуществляется по протоколу ZigBee, который известен энергоэффективностью, безопасностью и отказоустойчивостью.
Для построения сети «умного дома» был взят дом площадью участка – 788,72 м² и площадью дома – 145,98 м². На рис.1 и 2 представлены планы этажей дома.
Рисунок 1 – Первый этаж (S=112,59 кв.м.)
Рисунок 2 – Второй этаж (S=91,03 кв.м.)
Где:
Система данного решения обеспечивает:
- управление освещением – 6 управляемых групп освещения;
- управление доступом – замки входной двери – 2 дверей;
- контроль состояния окон и дверей – всего 11 окон и 11 дверей, 1 гаражные ворота;
- контроль прилегающих к дому территорий с использованием IP–камер – 4 камеры;
- контроль СО2 в котельной и кухне, автоматическое включение аварийной сигнализации;
- контроль движения, температуры, влажности и освещенности во всех помещениях дома, управление кондиционером;
- управление домом с использованием ПК и смартфона;
В качестве системы видеонаблюдения взято оборудование компании VTS. Данное оборудование предназначено для выбора комплектации при проектировании беспроводных видеосистем.
Порядок ориентировочного расчета: вычисляется усиление тракта и по графику (рис. 3) определяется дальность действия в условиях прямой видимости антенн.
Рисунок 3 – Приближенный график определения максимальной дальности действия по усилению тракта (Y) системы при прямой видимости
Рассматривается дальность распространения сигнала для передатчика TV-PRD-1-1000 c одинаковыми направленными антеннами для передачи и приема сигнала. Усиление тракта определяется по формуле:
(1)
где 
– выходная мощность передатчика;
– чувствительность приемника;
– коэффициенты усиления антенн.
Подставив значения в выражение (1), усиление тракта будет составлять:
(2)
По приведенному выше графику можно определить, что в этом случае ориентировочная максимальная дальность распространения сигнала составит 0.9…1 км, и так как размеры проектируемого участка составляют 0.7 км, это полностью отвечает заданным параметрам.
Литература
1. Розумний дім [Электронный ресурс] Режим доступа: www/ URL: http://sutem.com.ua/7smartbus.php – 18.03.2017 г. – Загл. с экрана.
2. Системы мультирум. Что, как и зачем [Электронный ресурс] Режим доступа: www/ URL: https://www.ferra.ru/ru/digihome/review/SmartHome-Multiroom/ http://4lan.com.ua/1U/price_catalog.html– 18.03.2017 г. – Загл. с экрана
3. Беспроводные сети ZigBee и Thread [Электронный ресурс] Режим доступа: www/ URL: http://www.wless.ru/technology/?tech=1#thread http://4lan.com.ua/1U/price_catalog.html– 20.03.2017 г. – Загл. с экрана
4. Система контроля бытовой техники – LG Smart Home [Электронный ресурс] Режим доступа: www/ URL: http://vido.com.ua/article/9552/sistiema-kontrolia-bytovoi-tiekhniki-lg-smart-home/ http://4lan.com.ua/1U/price_catalog.html– 26.04.2017 г. – Загл. с экрана
5. Умный дом [Электронный ресурс] Режим доступа: www/ URL: http://smarton.com.ua/smart_home/kak_viglyadit_umniy_dom/ http://4lan.com.ua/1U/price_catalog.html– 03.05.2017 г. – Загл. с экрана
