Организация и управление светом в системе «Умный дом»

Реагирование на изменение естественной освещенности помещения

Также есть возможность запрограммировать умную систему автоматически реагировать на изменение освещенности в комнате и предоставлять комфортную для этого времени суток яркость освещения.

Какие световые сценарии возможны?

1. Включение света с наступлением сумерек – как только уровень освещенности в комнате падает, датчик сигнализирует системе о том, что пора включать свет.

2. Система ночника – ночная подсветка отличается малой яркостью и не раздражает ярким светом. Работает эта функция по заданным часам – можно настроить, например, с 23 до 6 час.

3. Нарастание интенсивности освещения – чтобы не приходилось зажмуриваться, заходя в дом с улицы, освещение сначала включается на минимальной яркости, а потом нарастает, доходя до обычного состояния.
4. Закрывание и открывание штор – тоже весьма популярная функция умного освещения для квартиры. Можно настроить автоматическое открывание и закрывание штор в зависимости от времени суток или других параметров (например, открывание штор можно привязать к сигналу будильника).

Все эти функции упрощают жизнь домочадцев, привнося в нее комфорт.

Основы управления освещением: проводное или беспроводное.

На нашем сайте мы довольно много говорили об управлении светом, поэтому перечислим какие системы управления светом мы сможем применить в умном доме.

Система автоматизации KNX

Система автоматизации KNX включает в себя большой набор устройств по управлению освещением в умном доме.

• Диммеры и устройства управления лампами
• Контроллеры управления светом DALI
• Аналоговое управление освещением 1-10 В

Управление освещением в умном доме реализовать с помощью KNX возможно, но цена инсталляции и оборудования будет высока. Также потребуется специальное программное обеспечение и обученный специалист инсталлятор.

Беспроводное управление освещением в умном доме.

Беспроводных систем довольно много, вот список самых популярных:

1. Philips Hue Starter Kit

2. Lutron Caseta Wireless Smart Lighting Starter Kit

3. TP-Link Smart Wi-Fi Light Switch

4. Philips Hue LightStrips Plus

5. Xiaomi Aqara Smart Light Control

Необходимо помнить еще об одном важном факторе. Многие умные лампы, такие, как Wink 2, необходимо соединять со смартфоном через домашний роутер. Другие лампы отказываются от услуг посредника и соединяются с телефоном или планшетом непосредственно по Wi-Fi, например светодиодная лампа LIFX. Есть такие, которые подключаются через Bluetooth. Но, в этом случае управление оказывается несколько ограниченным, поскольку зависит от наличия зоны покрытия Bluetooth

Это означает, что, находясь за пределами дома, изменить настройки освещения не получится. Использование роутера приводит к небольшому увеличению расходов и добавлению еще одного шага к процессу установки

Но, в этом случае управление оказывается несколько ограниченным, поскольку зависит от наличия зоны покрытия Bluetooth. Это означает, что, находясь за пределами дома, изменить настройки освещения не получится. Использование роутера приводит к небольшому увеличению расходов и добавлению еще одного шага к процессу установки.

Беспроводные системы несмотря на простоту установки и настройки потребуют от вас навыков планирования и проектирования, но это пожалуй один из самых простых способов сделать управление освещением в умном доме. Но могут возникнуть проблемы с согласованием общей системы управления умный дом, ведь многие беспроводные системы просто не предусматривают совместную работу с другими устройствами в доме.

Электропитание в умном доме

Система электропитания умного дома дает возможность распределять и контролировать нагрузки, экономить затраты на электроэнергию, продлевать срок службы электроприборов, своевременно отключать неиспользуемые приборы, а также плавно изменять напряжение в системе при перегрузке электросетей. Системы бесперебойного электроснабжения и электропитания включают в себя преобразователи напряжения, аккумуляторные батареи, зарядные устройства, дизельные и бензиновые генераторы, предназначенные для мощных потребителей электроэнергии.

Системы электропитания располагаются в специальных блоках питания. Такие блоки питания равномерно распределяют по сети, обеспечивая, таким образом, максимальную эффективность и балансируя электронагрузку. Блоки защищены от короткого замыкания, а при отключениях напряжения в сети все устройства сохранят свои настройки. Система умного дома способна сгладить колебания напряжения при кратковременных отключениях электропитания. Если же тока нет длительное время, то в этом случае происходит отключение электронного оборудования (исключение составляют подсистемы связи, безопасности и центрального процессора). Умный дом способен бороться с «проседаниями» напряжения, для чего в системе электропитания предусмотрены резервные генераторы, автоматически включающиеся в сеть в случаях, когда не хватает мощности.Управление розетками и электроприборами в умном доме происходит при помощи настенной панели или пультов дистанционного управления, что избавит вас от необходимости общаться с каждым тумблером и выключателем отдельно. Системой электропитания можно управлять по времени. Можно запрограммировать определенные розетки, и они смогут включить необходимый вам прибор в нужное время, например, к тому времени, как вы проснетесь, горячий чайник уже будет ждать вас на кухне. Если в вашем доме имеются теплые полы, работающий на электричестве, то система умный дом позволит вам реализовать плавное последовательное включение полов в разных помещениях до того момента, пока дом полностью не прогреется. Как правило, такой сценарий задают в тех домах, где существуют проблемы с ограничением пиковой мощности.Одним из наиболее распространенных способов управления и контроля электропитания в умном доме является GSM-управление электропитанием, которое осуществляется путем отправки с мобильного телефона SMS или посредством электронной почты. Так, для того чтобы включить (выключить) какой-либо электрический прибор, возьмем для примера электрообогревательный прибор, необходимо отправить сообщение, в котором вы укажете желаемую температуру. Прибор, контролирующий отопление в доме, получает сигнал, после чего он автоматически включит отопление и помещение прогревается до необходимой температуры. Если же температура в доме будет выше, чем та, что указана в сообщении, то прибор остановит обогрев. Кроме того, в системе GSM-управления существует возможность обратной связи, и владелец сможет получать отчеты от всех выполненных системой командах. GSM-управление дает возможность полностью контролировать напряжение в электросетях, а также информировать своего владельца о каких-либо отклонениях от заданных параметров и выполнять необходимые корректировки. Управление электропитанием умного дома можно осуществлять ручным и автоматическим способом. В ручном режиме будет необходимо периодически отправлять SMS–команды для включения или отключения электроприборов. В автоматическом режиме система сама осуществляет контроль по заданному сценарию.

Виды смарт-светильников

Комплектация осветительной системы напрямую зависит от предъявляемых к ней требований. Смарт-светильники принято делить на виды в зависимости от места и порядка их установки. С учетом данного критерия осветительные приборы могут быть:

• Подвесными. Это современный аналог люстры. Крепятся к потолку. Многие модели имеют встроенный модуль, обеспечивающий прием управляющих сигналов через Wi-Fi. Могут работать в нескольких режимах, выполняя роль основного освещения, подсветки или ночника. Большинство позволяют отрегулировать яркость, обеспечив оптимальный уровень яркости. В некоторых создается имитация солнечного или лунного света;
• Настольными. Размещаются на столе. Имеют широкие функциональные возможности. Функционал зависит от конкретной модели. Используются не только для освещения, но и как зарядка для телефона, радио;
• Уличными. Монтируется снаружи здания. Имеет повышенный уровень защиты от воздействия неблагоприятных факторов. Помогает подсветить дорожку или отдельные элементы фасада. Некоторые современные устройства комплектуются астрономическим таймером, обеспечивающим включение освещения по мере наступления темноты.

Стартовый комплект умного дома Legrand Celiane NETATMO

В начальный комплект Legrand входит Wi-Fi-шлюз, умная розетка и беспроводной выключатель. Лампочки в наборе нет, но вы можете отдельно купить ту, которая вам нравится, и подключить ее. Главное, чтобы она была совместима с одной из этих экосистем: Умный дом Яндекса, Netatmo, Apple HomeKit или Google Home.

С помощью шлюза гаджеты из набора подсоединяется к домашней беспроводной сети. Для «общения» между составляющими умного дома используется энергоэффективный протокол ZigBee. 

Беспроводной сценарный выключатель типа «Я дома/Я вне дома» поможет включить или отключить все освещение в зависимости от того, пришли вы домой или уходите. Также выключатель служит для создания сценариев управления осветительными и бытовыми приборами во время вашего отсутствия или по возвращению.

Управление умным домом осуществляется из фирменного мобильного приложения Home+Control, а также с помощью голосовых помощников Siri, Google Ассистента и нерусифицированной Amazon Alexa.

Что такое умное освещение и его возможности

Если попытаться объяснить в двух словах термин «умное освещение», то можно сказать, что это автоматическое управление освещением помещения с минимальным вмешательством человека в этот процесс.

Самое большое достижение, которое внесла система Умный дом в жизнь проживающих в квартире, это дистанционное управление светом и его яркостью. Теперь включать и выключать свет или настраивать интенсивность свечения можно не вставая со своего места, при помощи датчиков, или управлять этим процессом со смартфона. Причем совершенно необязательно при этом находиться дома – определенные функции позволяют управлять светом дистанционно, например, из рабочего офиса, кафе или даже из другого города.

Умное освещение фото

Но комфорт домочадцев – это не единственная задача, которую решает умная система освещения. Кроме всего прочего, она также помогает сокращать расходы на оплату за электричество. Достигается это за счет экономного расходования энергоресурсов – свет не горит, когда в комнате никого нет; когда не нужен яркий свет, то горит тусклый; когда забыли выключить, то свет гаснет сам. По сути, с умным освещением теперь отпадает необходимость постоянно следить за освещением. При необходимости источники света группируются, и управлять ими можно одновременно при помощи одного нажатия кнопки на смартфоне или на выключателе.

Управление освещением в Умном доме фото

Задачи, которые решает система управления освещением

1. Экономия электроэнергии. Мы уже не раз писали, что использование автоматизированных систем позволяет в разы экономить потребляемую электроэнергию освещения, в зависимости от того, где применяется система. Энергоэффективность в каждом случае рассчитывается индивидуально.
2. Поддержание постоянного уровня освещенности при наличии присутствия в помещениях.
3. Группы освещения в помещениях и на прилегающей территории объединены в единую систему. В случае использования масштабируемых решений это обеспечит взаимодействие и контроль всех процессов системы управления.
4. Автоматическое или полуавтоматическое управление освещением, интеграция с общей системой автоматизации и диспетчеризации здания.
5. Автоматическое управление по заранее запрограммированным параметрам.
6. Система позволяет контролировать присутствие, измерять текущую освещенность, управлять временем, и многое другое.

Существуют локальные системы управления, с применением только датчиков движения, присутствия и освещенности. Датчики в свою очередь уже имеют все необходимые устройства в одном корпусе для автоматического управления освещением по вышеуказанным факторам. В этих решениях датчики могут управлять не только освещением, но и другими нагрузками, такими как кондиционеры, вентиляторы, и другими. Их включение и выключение не должны зависеть от текущей освещенности. Например, когда человек заходит в кабинет, освещенности достаточно и свет не включается, но кондиционер должен включиться. Локальные системы, не могут в полном объеме интегрироваться в общую систему диспетчеризации здания, поэтому существуют шинные системы управления освещением которые работают на разных протоколах, и с помощью специальных шлюзов свободно интегрируются в различные системы верхнего уровня.

Система управления светом

На первый взгляд нам кажется, что все эти новинки не несут в себе ничего кроме модных «штучек» для хвастовства. На самом деле, вникнув в ее суть, практически каждый хозяин дома захочет получить «умный дом». Для чего нужна такая система:

Автоматическое включение и выключение света в зависимости от уровня естественного освещения, особенно удобно на придомовой территории: не нужно идти и ежедневно включать фонари при сумерках, можно запрограммировать систему таким образом, чтобы датчики реагировали на уровень света

При этом важно, чтобы эти датчики были чистыми, иначе они могут некорректно себя вести и свет включится даже днем; Установка датчика движения. Удобно в темных помещениях, таких как коридор, лестница — отпадает необходимость искать выключатель;

• Увеличение или уменьшение яркости света в зависимости от времени суток;
• Автоматическое подключение светодиодных лент в специальных зонах отдыха или развлечений;
• Возможно задавать более сложный сценарий: допустим, в определенное вечернее время включается верхний свет, в ночное время самостоятельно отключается основное освещение и приходит черед ночникам или торшерам с мягким приглушенным светом. Подобные сценарии можно создавать самостоятельно в зависимости от Ваших потребностей;
• Автоматическое плавное уменьшение света либо полное его отключение при запуске домашнего кинотеатра.

В период Вашего отсутствия свет может продолжать работать с целью имитирования нахождения людей дома. Такая функция очень важна особенно в период длительного отсутствия.

Разобравшись для чего нужна такая система, определим по каким критериям выбирать варианты. Здесь имеет место две важные составляющие: энергосбережение и функциональность. Экономия обеспечивается за счет использования современных элементов: от лампочек до готовых систем управления, разработанных таким образом, что такая система использует электроэнергии меньше, чем если бы Вы просто использовали световые точки каждую по отдельности. Что касается функциональности или удобства – здесь все зависит от Ваших пожеланий. Все системы управления можно условно разбить на автоматические, полуавтоматические и ручные.

«Умный» дом на примере однокомнатной квартиры

Вот как бы выглядела небольшая однокомнатная квартира человека, который купил все описанные выше гаджеты.

• Утром вместо классического будильника он использует открытие штор с помощью «умного» карниза, зимой, когда светает поздно, эту функцию выполняет ночник, который включается на минимальной яркости и постепенно увеличивает ее.
• Через минуту после пробуждения голосовой помощник рассказывает сводку сегодняшних новостей, прогноз погоды и запланированные события из календаря. в это же время на кухне включается чайник и пока хозяин квартиры умывается и чистит зубы, он как раз успевает закипеть.
• По дороге в ванную, благодаря датчикам движения и освещения, свет в коридоре включается автоматически. Когда человек заходит в ванную, то свет тоже включается автоматически, но здесь уже используются датчики присутствия, а не движения. Они выполняют ту же функцию, но при этом обладают большей чувствительностью.
• Во время завтрака с помощью голосовой команды включается любимый плейлист или очередной выпуск подкаста, на вкус владельца «умного» дома.
• Затем хозяин квартиры собирается на работу и уходит. Если за время его отсутствия кто-то взломает замок и откроет дверь, тут же включится Wi-Fi камера, а на телефон хозяина придет уведомление о том, что дверь была открыта. Он сразу же сможет посмотреть трансляцию с камеры. Дополнительно можно настроить активацию сигнализации при несанкционированном входе.
• Вечером хозяин квартиры возвращается домой, за полчаса до прихода он выставляет в приложении желаемую температуру и к моменту его прихода в квартире уже тепло (если мы говорим про осень и зиму) или наоборот прохладно. При желании можно включить автоматическую регулировку температуры к определенному времени.
• Ближе к ночи шторы закрываются, свет выключается (его можно выключить голосом или с помощью расписания) и хозяин квартиры ложится спать.

Индустрия 4.0

Замок со сканером и унитаз с интеллектом: как создать свой «умный» дом

Особенности умного света

Диммер для плавного снижения интенсивности освещения

Включение света с помощью традиционных выключателей подходит для помещений с двумя или тремя источниками света. В современных жилых помещениях может быть установлено до 12 групп светильников — ночной умный светильник, подсветка пола, верхний свет, умная подсветка интерьера и пр. Для управления ими понадобится много выключателей, установленных в разных местах, что само по себе достаточно неудобно. Система «Умный свет» решает эту проблему иначе – каждый выключатель можно перепрограммировать (гибкая привязка) так, чтобы с его помощью включать или выключать любые осветительные приборы и/или их группы.

Кроме того систему оснащают:

• датчиками освещения и движения, отслеживающими перемещение людей в помещениях и при необходимости активирующими свет;
• диммерами, с помощью которых происходит плавное изменение яркости свечения умных светильников и люстр для дома (со Smart-лампами);
• шторами и жалюзи, имеющими функцию автоматического открывания и закрывания.

В комплексе все это способно поддерживать оптимальный баланс естественного и искусственного освещения.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ УЛИЧНЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ

Управление уличным освещением в значительной степени актуально для коммунальных служб и для владельцев частных(загородных) домов. Основные методы управления реализуются:

Применением датчиков движения.

Основной функцией датчиков движения является дистанционное управление уличным освещением, а именно, автоматическое включение/выключение света при появлении движения. По способу определения движения устройства разделяются на:

• инфракрасные;
• ультразвуковые;
• микроволновые;
• комбинированные.

Принцип их работы довольно прост. При появлении в зоне чувствительности прибора движущегося объекта, он дополнительно определяет уровень освещенности и, если она низкая (параметры задаются при установке), то датчик срабатывает и включает осветительный прибор. Передача соответствующего сигнала управления может осуществляться по радиоканалу.

Использованием фотореле.

Прибор включает и выключает фонари, реагируя на изменение естественного света. В теории, СУО, в которой применяется фотореле должна четко реагировать на погодные условия, например, срабатывая раньше в пасмурные дни.

Но практика показывает, что есть много сторонних факторов: значительное изменение температуры воздуха, загрязнение датчика и пр., оказывающих негативное влияние на функционирование прибора. В связи с чем, его срабатывание может быть некорректным.

При помощи пультов дистанционного управления.

При желании к такому пульту, можно дополнительно подключить датчики движения, охранное освещение и др. В управлении радио-пультом основные функции выполняют два элемента: пульт — командное устройство и RGB-контроллер или силовой блок (радиодиммер, радиореле) — исполнительное устройство.

Более сложные системы работают по WiFiхнологии, и оснащены таймером, дополнительными датчиками, фотоэлементами.

Управление с помощью радиоканала происходит путем отправки сигнала с ПДУ на контроллер. Преимущество радиоканального пульта заключается в отсутствии обязательного требования к тому, чтобы осветительный прибор находился в зоне видимости. Однако это оборудование имеет серьезный недостаток — значительную, в сравнении с ИК управлением, стоимость.

Что дает пользователю «умное» управление освещением?

Конечному потребителю малоинтересны технические детали того или иного оборудования. Большего внимания заслуживают функции, которые доступны благодаря его использованию. С помощью «умного» управления освещением возможны:

Уведомления. Как быть, когда в доме громко включена музыка и звучит дверной звонок? В эпоху домашней автоматизации это не остается без внимания. Система настраивается так, что если включена музыка, освещение пару раз мигнет при нажатии кнопки звонка входной двери. Здесь проявляется роль интеграции, когда одна инженерная система (управление светом) работает во взаимодействии с другими (система безопасности и управление мультимедиа).

Могут быть обработаны и другие события. Датчик движения включит подсветку коридора, когда проснулся ребенок, не даст ему споткнуться, когда темно. При срабатывании датчика система может быть запрограммирована на то, чтобы одновременно включить приглушенный свет в спальне родителей, чтобы сигнализировать о возникшей ситуации. Удобно и безопасно. Автоматически без вмешательства человека выполняются заложенные на стадии проектирования алгоритмы.

Есть лампочки, которые изменяют цвет (Philips Hue). С помощью специального приложения Taghue они могут быть настроены для срабатывания на сообщения из социальных сетей и почтовых клиентов. Теперь, просто находясь рядом с таким светильником, вы сможете моментально узнать о приходе нового сообщения по его цвету. А уже затем предпринять необходимые действия.

Работа сенсоров. Благодаря датчикам удается раскрыть потенциал, который имеет «умное» управление освещением. Здесь с освещением пересекаются функции системы безопасности. Подсветка дорожки у дома, которая включается по датчику движения, не только создаст комфорт при передвижении ночью, но и послужит средством для отпугивания незваных гостей.

Когда в подвальном помещении расположен домашний кинотеатр, по контактному сенсору двери запускается сценарий: пока дверь открыта, включается свет; при закрытой двери, если в комнате люди (работает датчик присутствия) и включено оборудование, через некоторое время свет приглушается для просмотра фильма, а освещение коридора перед кинотеатром отключается. После просмотра все происходит в обратной последовательности.

Гибкость в отношении создания необходимой атмосферы и декора. Желание новых ощущений всегда приходит чаще, чем возможно сделать кардинальную перестановку или ремонт в доме. С мгновенным изменением параметров светильников (цвет, яркость, направленность), а также возможностью создания новых сценариев (ряда действия, выполняемых по событию или при нажатии кнопки), атмосфера в комнате изменяется до неузнаваемости.

Баланс между естественной и искусственной освещенностью. Не включайте лампочки утром, если можно плавно поднимать шторы, впуская солнечные лучи. Так действует сценарий «утро», срабатывая каждый день. Если же на улице непогода, датчики метеостанции или отдельный сенсор освещенности сообщат системе о недостатке солнечного света, и что нужно увеличить яркость ламп.

Итак, управление освещением включает в себя все эти возможности, но не ограничивается ими. С использованием современных профессиональных систем «умный дом» (www.intelliger.ru) нет никаких ограничений фантазии и потребностям владельца. В качестве же более дешевого варианта с минимальным, но достаточным функционалом, выступают отдельные устройства, как упомянутые  лампочки Philips Hue или «умные» патроны VOCCA. Все это предоставляет максимальный комфорт и высокую степень эффективного использования энергоресурсов – то, без чего уже трудно представить современный дом.

Автоматизация подсветки: преимущества и назначение

Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:

• эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
• возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
• автоматическое включение света в темное время суток;
• экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.

Автоматическая подсветка помещения

Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.
В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:

• через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
• через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;
• через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.

В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.