Оборудование Умный дом

Принципы построения

Мы протестировали много систем, в том числе пытались создать собственную, исходя из своего видения развития этого сегмента, но сделали другой выбор.
Исходя из собственного опыта и понимания этого вопроса, мы пришли к следующим выводам:
1. системы отопления (или если рассматривать шире «система поддержания климата в помещении») – это «капля в море» относительно других задач, с точки зрения систем «умный дом», не только на уровне программного обеспечения, логики, но и матчасти (датчики, исполнительные механизмы, коммуникаторы и т.п.). Т.е., даже если мы будем успешны в создании собственных образцов и программного обеспечения, то рано или поздно нам нужно будет интегрировать свои технические решения в другие, более масштабные системы «Умный дом». Т.о. будем вынуждены затратить еще большие усилия и средства для интеграции и/или модернизации своего оборудования
2. на начальном этапе развития систем «Умный дом» создавались закрытые архитектурные решения, специализированные протоколы, а специалисты (целые компании и торговые марки) осуществляли программирование контроллеров под конкретного заказчика и объект. Где большинство из них сейчас? Свободная архитектура и открытые протоколы, позволившие запустить массовое применение различных компонентов систем «Умный дом», использовать их в быту даже дилетанту, разрушили «монополию» многих производителей.
Сегодня тенденция говорит о том, что все крупные производители в индустрии «Умные дом» пришли к пониманию, что необходимо использовать унифицированные протоколы и компоненты систем, а также единые принципы архитектуры их построения и управления (совместимости).
Наиболее распространенными на сегодняшний день протоколами в системах «Умный дом» являются WiFi, ZigBee и Z-Wave

Главное отличие ZigBee (не зря в названии используется слово Bee-пчела) – это создание информационной сетки между самими приборами, а не только с материнской базой (как при WiFi), по аналогии с «сотовой связью», и возможность передачи/ретрансляции сигнала через «соседа». Это дает возможность формировать более пространственную и удаленную архитектуру «Умный дом», при этом сами приборы потребляют значительно меньше энергии. 
Т.о. предлагаемое оборудование должно свободно интегрироваться с другим компонентами, иметь общепринятые протоколы (быть совместимым) и архитектуру построения, в крайнем случае, простые аппаратные и логические решения в виде мостиков (адаптеров) различных компонентов или протоколов, связывающих их в единую сеть – систему «умный дом»

3. все предлагаемые решения должны относиться к формату «сделай сам» DIY (“do it you self”), т.е. не только установку и настройку системы покупатель (владелец недвижимости) может сделать сам, но и при необходимости сможет самостоятельно нарастить систему и/или интегрировать нашу систему в любой другой сегмент глобальной системы «Умный дом».
В наибольшей степени этому требованию удовлетворяет архитектура, где все компоненты будут беспроводными: датчики, информационно-коммутационные блоки, реле, исполнительные механизмы и т.д.
Но у «каждой медали есть обратная сторона»: в системах теплых полов необходимо будет использовать «общедоступные» решения и компоненты, которые будут являться мизерной частью глобальных возможностей (компонентов, оборудования и т.п.) конкретных глобальных же производителей и известных «торговых марок». На этом много не заработаешь, потому что они будут массово подвигать и популяризировать свою продукцию.
4. система управления не должна строиться глубоко эшелонированной, она должна быть проста и понятна, базироваться на элементарных понятиях и опыте пользователя, но при этом оставаться достаточно информативной и безопасной.

Конечно, сегодня смартфон прочно вошел в нашу жизнь и останется надолго, подвинуть его, пожалуй, в будущем сможет только искусственный интеллект и какое-нибудь нейрошунтирование, но это из области фантастики. Сегодня же, вывод очевиден, владелец должен обладать приложением в своем смартфоне, которое позволит ему контролировать, анализировать и управлять системой «умный дом» на интуитивном уровне.
Приложение и оборудование должны предоставлять возможности управлять голосом наиболее представленными на рынке «монстрами» таких услуг.

Мы пришли к следующему решению:

1. Применяемыми базовыми протоколами коммуникации оборудования будут WiFi и ZigBee
2. Использовать готовое приложение для смартфона системы «Умный дом» Tuya/Smart Life
3. По большому счету, компоненты системы могут быть любого производителя, на которых указано, что они интегрированы с приложением Tuya/Smart Life и голосовым управлением
4. Предложить минимальный набор компонентов, интегрированных в Tuya/Smart Life, позволяющий построить большинство технических решений управления системами водяной теплый пол в целом, оборудованием АБЦ-ЭЛЕМЕНТС в частности, а также предложить рынку возможность модернизации старых проводных и радио систем (переход на WiFi/ZigBee системы с управлением со смартфона).
5. С расширением области применения систем и оборудования с WiFi/ZigBee управлением расширять ассортимент соответствующих компонентов системы «Умный дом» и/или технические схемы (решения) их использования.

Система «Умный дом» Tuya/Smart Life

Имеет большую популярность, интуитивно понятный интерфейс на любом языке, огромный перечень свободно интегрируемых компонентов «Умный дом», готовые технические решения с протоколами WiFi/ZigBee и голосовым управлением.
Несмотря на то, что изначально система планировалась исключительно как облачная с обязательной регистрацией на сервере, сегодня облачным остались лишь некоторые функции, как правило, платные и связанные с оповещением и/или уведомлением владельца.
Приложение легко и просто устанавливается на любой смартфон



Оборудование привязывается к конкретной локальной (домашней) сети WiFi и конкретному смартфону. Права по управлению (доступу) могут передаваться от базового владельца другому пользователю. Физическое перемещение прописанного оборудования в другую сеть без его предварительной «выписки» из ранее зарегистрированной сети невозможно.
Имеет готовое техническое решение по управлению водяным теплым полом, но которое является «гибридным» (проводным/беспроводным): контроль и задание температуры можно осуществлять через смартфон, однако питание и управление приводами осуществляется по проводам.
Не имеет (на сегодняшний день) стандартизованного технического решения, при котором термостаты (датчики) связаны с коммутационными блоками и/или приводами без проводов.
Однако, широкая сеть готовых шаблонов сценариев в приложении Smart Life и большое многообразие задающих и исполнительных элементов позволило нам предложить простые решения этой задачи.
Предлагаемое оборудование работает в сети WiFi стандарта ЕЕЕ 802.11 b/g/n на частоте 2,4ГГц

WiFi термостаты

«Гибридное» решение».
Можно управлять термостатом со смартфона (где бы вы не находились), получать онлайн информацию и статистику, но сам термостат с электроприводами контуров теплого пола связан по проводам напрямую или через коммутационный блок (КБ). Питание термостат может получать локально от сети 220В или централизованно от коммутационного блока, но при этом необходимо прокладывать 4-х жильный кабель (2-питание и 2-управление приводами) при отсутствии коммутационного блока или 3-х жильный при его наличии.
Т.е. такое решение – это полный аналог проводных термостатов, с точки зрения построения системы, за небольшим, но важным отличием: вы можете изменять, программировать и контролировать параметры температуры в помещении дистанционно со своего смартфона через сеть WiFi.
 

ПЛЮСЫ

МИНУСЫ

1. Система работоспособна даже при пропаже интернета, термостат продолжает контролировать и управлять приводами теплого пола, а вы вручную можете изменять параметры на экране термостата 2. Система хорошо подходит для реновации старой проводной системы, но с учетом следующих нюансов: - заменяемая система была тоже на 230В - проложены, соответственно, 4-х жильный (при прямом управлении приводами) или 3-х жильный кабели (при управлении через КБ) сечением 0,5квмм - заменяемые термостаты встраиваемые в подрозетник (99% WiFi термостатов на рынке встраиваемые, не накладные)

1. Система должна проектироваться и провода прокладываться заранее. Т.е. с такими термостатами система «Умный дом» не является независимой, при которой датчик можно поместить в любое удобное место и/или принять решение об автоматизации микроклимата после окончания чистовой отделки. 2. 99% WiFi термостатов на рынке встраиваемые, не накладные. Это создает трудности для установки в домах из бревна, бруса и т.п. технологий, где врезка подрозетника, зачастую, просто невозможна. Можно установить выступающую накладку под термостат, но такая конструкция выглядит массивной и мало эстетичной

Приобретать и устанавливать по такому «гибридному» решению можно абсолютно любые WiFi термостаты, предлагаемые различными производителями, с учетом следующих рекомендаций:

- термостат должен вписываться в выбранную Вами логику архитектуры «Умный дом», т.е. четко соответствовать выбранным протоколам и программному обеспечению (если вы выбрали протоколы управления WiFi/ZigBee под прямым управлением приложения Smart Life, то это должно быть четко и однозначно указано на выбранной Вами продукции). Некоторая продукция компаний, например BEOK или  VANCO, несмотря на то, что указано «работает в приложении Tuya», на поверку может оказаться, что оборудование надо будет прописывать сначала в облаке приложения производителя, а потом уже в Smart Life, т.е. по факту использовать 2 приложения вместо одного.

- вы должны, в определенном смысле, доверять производителю/поставщику и предлагаемой им продукции, т.к., одно дело - это купить термостат, другое – это его надежность, понятная инструкция по коммутации (совпадающая с логикой вашей системы «Умный дом»), единое программное обеспечение, соответствие выбранной вами комплектности;

- за основу можно выбрать протокол WiFi, но при этом лучше сразу установить шлюз ZigBee.
1) Это позволит в будущем свободно расширять архитектуру вашего «Умного дома».
2) очень многое оборудование выглядит одинаково, производится для протоколов и WiFi, и ZigBee, но некоторые поставщики не ставят отметку по какому протоколу работает данное изделие. При наличии шлюза ZigBee система автоматически определит тип протокола для оборудования и пропишет его в вашем «Умном доме».
 

«Беспроводное» (независимое) решение

Основу этого технического решения оставляют WiFi коммутационный блок или «самостоятельные» исполнительные механизмы (реле, розетки, ваттметры и т.п.), имеющие блок WiFi и интегрированные в систему «умный дом» Tuya/ Smart Life.

С помощью сценариев исполнительные механизмы действуют по сигналам от беспроводных датчиков, реализуя простые алгоритмы, прописанные и задаваемые самим пользователем в приложении Smart Life. Несмотря на то, что видов датчиков и контролируемых ими параметров и сред огромное, сценарии, как правила сводятся к уровню элементарных действий, типа открыть/закрыть (питание на исполнительный механизм подать/снять). Таким образом, пользователю не надо быть просвещенным в области физики, электроники и электрики, достаточно понимать от чего зависит контролируемый параметр, что (какой механизм или действие) влияет на его изменение, и как это изменение зависит от позиции открыт (работает) этот исполнительный или закрыт (не работает)?
Например, температура теплого пола в помещении зависит от подачи теплоносителя в контур (по температуру, пока, не говорим). Таким образом, надо будет использовать 2 сценария:
- если температура на датчике (термостате) будет ниже заданного значения, то надо подать теплоноситель в этот контур, т.е. открыть привод, который запирает данный контур;
- если температура на датчике (термостате) будет выше заданного значения, то надо прекратить подачу теплоносителя в этот контур, т.е. закрыть привод, который запирает данный контур.
Если вы используете нормально закрытые NC приводы (при отсутствии питания они закрыты, а чтобы их открыть, надо подать питание), то сценарий, с точки зрения «электричества или реле» выглядит, соответственно: подать питание на привод (открыть) и снять питание (он сам закроется).
Если вы использует NO (нормально открытые) приводы, то сценарий будет выглядеть с точностью до наоборот: при достижении заданной температуры надо подать питание (т.е. закрыть привод), а если температура ниже нормы, то питание на привод не подавать, он и так в нормальном положении всегда открыт.

Производитель оставляет за собой право на внесение технических изменений без предварительного уведомления в конфигурацию и/или комплектацию изделия, без существенного  изменения назначения и условий применения изделия.

Фактический внешний вид изделия может отличаться от представленного изображения