ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННИЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

Кафедра «Сервис технических и технологических систем»

Реферат по теме: «Умный дом».

Выполнил: Кутылина Ю.В.

Гр. КТ-301

Проверил: Бушев

Тольятти, 2011 г.

Введение.

Каждая эпоха имеет свои представления о том, что такое современно, удобно, необходимо, красиво. И вряд ли кому-то сейчас покажется нормальным использовать верблюда вместо автомобиля и разводить костер на кухне для приготовления ужина. Мы с удовольствием пополняем ряды бытовой техникой и приборами, не представляем без них нашей жизни, и понимаем, что этот процесс вряд ли пойдет вспять. Это также невероятно, как покинуть современный дом и уйти жить в пещеру, хотя свежего воздуха там больше.

Система "Умный дом": Нужна для облегчения управления домашним хозяйством, а также для расширения его возможностей. Предлагаемая система является самой передовой технологией в мире по управлению домом. Обеспечивает управление бытовой техникой и освещением в доме, и подключение к системе таких устройства как домофон, видеотелефон, телевизор, видеомагнитофон, музыкальный центр, стиральная машина, камеры наблюдения, кондиционер и т.д. Позволяет вам в любой момент времени из любой точки своего дома и также мира установить связь со своим домом, включить или выключить освещение, настроить температурный режим в доме, следить за домом с помощью системы видеокамер, слышать все, что происходит в доме при помощи микрофонов, устроить видеоконференцию с вашими близкими или коллегами. Или просто удивить своих знакомых самой передовой технологией в мире по управлению домом, которая относится к категории "SMART HOUSE" - "УМНЫЙ ДОМ".

Умный дом-общее представление

Представьте, что у вас есть электронный помощник, который трудится 24 часа в сутки - это центральный сервер управления. Вы общаетесь с помощником посредством панели управления. Все управление не сложнее управления телевизором с пульта управления, а даже проще. Все объекты управления представлены в виде графических образов и текстовых подсказок на экране маленького компьютера или панели реагирующей на прикосновение, так что одного взгляда достаточно, чтобы понять, как все работает.  Принцип простой - это путешествие по сайту в интернете посвященному вашему любимому дому. Достаточно, к примеру, указать пальцем на комнату, как тут же появится весь перечень устройств, которыми может управлять помощник. Затем к примеру выбрав спутниковый ресивер вы выбираете любимую вами программу. Или вы решили посмотреть, что происходит возле входной двери, вы просто указываете входную дверь и помощник рад стараться, сразу покажет все, что происходит перед его видеокамерой. Нужно включить освещение двора, вы указываете помощнику что включить, и он это сделает. Даже находясь на работе вы со своего компьютера через интернет можете связаться с помощником и уже привычным для вас образом управлять всеми системами дома. При приближении к дому помощник позаботится о включении освещения в темное время суток на подъездных путях и на лестничном пролете. А при приближении незваных гостей заранее оповестит вас, а в ваше отсутствие примет меры по защите вашего имущества.

При вторжении в ваш дом, система безопасности отправит сигнал о случившемся не только на пульт охранных структур, но и на указанный вами телефон или пейджер, с помощью автоматического номеронабирателя. Устройство активизируется при поступлении сигнала от охранной системы или от какого-либо датчика (протечки воды, задымления). Вы будете информированы обо всех событиях и получите максимально оперативный отчет о действиях охранной структуры. При вторжении может автоматически включиться видеозапись. Охранная система реагирует и на приход хозяев. При поступлении сигнала "свой", включается освещение, начинают работать приборы (по вашему усмотрению) на кухне - кофеварка, в гостиной - музыкальный центр, в спальнях - кондиционеры и так далее. Также возможна различная реакция на приход детей из школы или обслуживающего персонала. Например, может блокироваться включение аудио-видео техники, одновременно, может воспроизводиться аудио-видеопослание от родителей для детей, либо указания для обслуживающего персонала. Эта система применима и в офисе. Тогда различная реакция системы будет на приход различных групп сотрудников, им также возможна передача посланий.  Аудио и видеоподсистемы интегрированы в общую систему умного дома. Аудиоподсистема запоминает и воспроизводит голосовые напоминания, может озвучивать свои действия, также может передавать вам интересующую информацию. Видеоподсистема производит наблюдение за наружной обстановкой дома или офиса. В зависимости от расположения и количества камер, можно производить наблюдение за входной дверью, лифтовой площадкой, площадкой перед подъездом, гаражом и другими объектами. И аудио и видеоподсистема взаимодействуют с вашей телефонной сетью и при отправке тревожных сообщений и при использовании телефона как переговорного устройства с посетителем.  Существенным отличием обычной охранной системы от системы безопасности умного дома, является реагирование на такие аварийные события как утечка воды или газа, проблемы с электропроводкой и электропотребляющими приборами. При поступлении тревожных сигналов от различных датчиков, система сама может принимать различные решения. К примеру, перекрыть нужные трубопроводы, либо позвонить в обслуживающую организацию, при обнаружении утечки воды или газа. Может отключать аварийные участки цепей электроснабжения, предотвращая тем самым возможное возгорание. Естественно, сообщение о любых неисправностях и действиях системы будет немедленно передано хозяевам. Таким образом, состояние всей электросиловой структуры вашего дома, потребляемая приборами мощность, состояние рабочих элементов - все под контролем. Оставляя ребенка дома одного, можно заблокировать включение приборов, опасных или нежелательных для него, таких как: электроплита, кухонный комбайн, домашний кинотеатр и др.  Возможности системы сигнализации и аудио-видеоподсистем очень широки и ограничиваются только практическими нуждами и вашей фантазии.

Более того, не нужно покупать умные телевизоры и кухонные плиты, система "Умный дом" предназначена для управления уже существующим домашним хозяйством. В систему заложены функции обучения, так что при появлении новых устройств вы можете обучить и своего помощника управлять новым оборудованием

С любого компьютера, подключенного к Интернету, можно узнать о состоянии дома, посмотреть записи камер видеонаблюдения и даже текущее изображение с них. При необходимости система может регулярно посылать своему хозяину по электронной почте или звонком на ваш телефон, отчет о состоянии дома, о присутствии людей, о погоде и многом другом. Конечно же, эта информация будет доступна только хозяевам дома

Достоинства «умного дома»:

Имидж и престиж

Иногда этот аспект является определяющим. Ведь нет ничего плохого в том, что человек хочет и имеет возможность сделать что-то на самом передовом уровне на основе поддержки собственного имиджа. Главное, что действительно будет, что показать и чем по праву гордится.  Удобство и комфорт

Является немаловажным требованием и целью. Такая цель достигается в полной мере с помощью средств, упомянутых выше. Здесь необходимо отметить, что более комфортной схемы управления всем комплексом Вашей домашней или офисной техникой сегодня не существует.

Система интеллектуальной автоматизации «Умный дом»

Умный дом — это система интеллектуальной автоматики для управления инженерными системами современного здания. Какими именно устройствами можно и необходимо управлять в интеллектуальном доме? Какие преимущества дает данная система и почему это удобно и необходимо

Любому человеку в доме, в квартире или в офисе важно чувствовать себя комфортно и в безопасности. Именно эти две задачи плюс эстетика внешнего вида устройств — и есть основные целевые установки, на которые ориентированы системы «Умный Дом». Интеллектуальная автоматика управляет всеми инженерными системами в доме, позволяет человеку централизованно устанавливать комфортные для себя – температуру, влажность, освещенность в комнатах, зонах, и обеспечивает безопасность.

Система Умный Дом включает в себя следующие объекты автоматизации:

- Управление освещением

- Управление электроприводами

- Климат контроль

- Управление системой вентиляции

- Централизованное управление системами:

Домашнего кинотеатра

Мультирум

Системы видеонаблюдения

ОПС (охранно-пожарная сигнализация)

СКД (системы контроля доступа)

- Контроль нагрузок и аварийных состояний

- Управление инженерным оборудованием с сенсорных панелей

- Сервер управления

Система Умный Дом обеспечивает механизм централизованного контроля и интеллектуального управления в жилых, офисных или общественных помещениях. С инсталляцией подобной системы дома или на работе каждый пользователь получает возможность:

В рамках общей среды обитания задавать параметры собственной индивидуальной среды (свет, температура воздуха, звук и т.д.), в т.ч. сценарии работы системы.

Осуществлять управление необходимой системой (освещение, климат, видеонаблюдение и т.п.)

Получать доступ к информации о состоянии всех систем жизнеобеспечения дома (находясь внутри него или удаленно).

Общая схема системы управления выглядит следующим образом:

Центральный процессор управления/главный блок управления

Датчики (температуры, освещенности, задымленности, движения и др.)

Управляющие устройства (диммеры, реле, ИК-эмиттеры и др.)

Интерфейсы управления (кнопочные выключатели, пульты ИК и радиопульты, сенсорные панели, web/wap интерфейс)

Собственная сеть управления, объединяющая вышеуказанные элементы

Управляемые устройства (светильники, кондиционеры, компоненты домашнего кинотеатра и др.)

Вспомогательные сети (Ethernet, телефонная сеть, дистрибуция аудио и видеосигнала)

Программное обеспечение проекта.

Основная функция центрального процессора - управление подчиненными ему устройствами с использованием следующих интерфейсов: Ethernet, RS-232, RS-485, IR, аналоговых и цифровых входов/выходов и др. Также центральный процессор управления содержит многозадачную операционную систему, инструментальные средства программирования и в некоторых случаях Web сервер. Датчики располагаются в определенных местах квартиры, которые непосредственно или через промежуточные устройства связаны единой сетью. Интерфейсы управления осуществляют общее управление системами Умный дом.

Общий алгоритм работы системы Умный Дом

1. По собственной сети управления информация от датчиков или интерфейсов поступает к центральному процессору управления.

2. Программное обеспечение центрального процессора обрабатывает полученную информацию и генерирует команды для управляющих устройств.

Команды поступают как по собственной сети, так и по вспомогательной. Способы генерации команд, а также форма и состав отображаемой информации о состоянии систем закладывается на этапе разработки программного обеспечения с учетом требований проекта.

Управление системой Умный дом.

Удобство и легкость управления всем многообразием оборудования и систем, объединенных Умным домом в единый организм, является одним из главных достоинств системы.

Для общения с системой и управления ею, используется все многообразие средств от традиционных кнопочных выключателей различного дизайна до сенсорных видео панелей. Причем выключатели и пульты управления не связаны с конкретным светильником, телевизором, кондиционером.

Кнопочная панель, оснащенная микроконтроллером, и подключенная к системе Умный Дом, способна управлять не только освещением в данном помещении, но и во всем доме, а также, например, климатом или громкостью звучания музыки. Функциональность каждой кнопки задается программно и может быть изменена по желанию хозяина.

Сенсорные панели являются многофункциональным интерактивным органом управления системой и контроля над состоянием вашего дома или офиса.

Интуитивно понятный интерфейс пользователя системы Умный Дом создается в соответствии с пожеланиями и вкусами хозяина дома. На сенсорных видео панелях отображается план любого помещения или окружающей территории, выводятся картинки с видеокамер. Легким прикосновением к экрану можно изменить режимы работы кондиционеров, включить ландшафтное освещение или полив газонов.

Видео панели могут быть стационарными или переносными, различного размера и дизайна.

Управлять системой можно с помощью персонального компьютера или ноутбука, подключенного к системе Умный Дом через локальную сеть или через сеть Интернет.

Бурно развивающиеся технологии дистанционного доступа через сети Интернет или мобильные системы позволяют контролировать и управлять процессами, происходящими в доме, находясь далеко от него.

Для повышения комфортности система управления Умный Дом может иметь набор типовых "сценариев" автоматизированной работы с фиксированными предустановленными настройками.

В одну систему автоматизации связываются освещение, розеточная сеть, охранные системы и климатические установки, что позволяет контролировать и изменять условия комплексно, не задумываясь каждый раз, в какой комнате включить или выключить свет, как изменить режим работы котельной, выключены ли утюг или другие нагревательные приборы.

Эти настройки определяются хозяином, исходя из возможных жизненных ситуаций, и программируются на стадии установки Системы.

При работе системы Умный Дом по любому "сценарию" хозяин может оперативно изменить параметры работы всех устройств с помощью любого пульта управления.

Установите режим " Ночь", и Система отключит основное освещение в местах общего пользования, включит ночную подсветку, отключит или переведет в экономный режим работы неиспользуемых потребителей электроэнергии (телевизоры, теплые полы, кондиционеры), включит режим охраны периметра квартиры или дома. Тем самым обеспечивается экономный и безопасный режим работы оборудования. Об аварийных ситуациях система оповестит хозяина через встроенные акустические системы.

Или установите режим "Гости", и система обеспечит наилучшую освещенность и комфортные климатические условия в гостевых помещениях, звуковое и видео сопровождение, изменение световых сцен по заранее заданным программам. Ограничит доступ в некоторые помещения, например спальни, винный погреб.

В режиме "Никого дома нет " все устройства и подсистемы будут переведены в наиболее безопасный и энергосберегающий режим функционирования, при котором отключены все потребители электроэнергии, кроме дежурных устройств (холодильник, телефон, охранная система) и естественно самой системы. В этом режиме Умный Дом осуществляет контроль состояния инженерных коммуникаций и систем, отслеживает попытки несанкционированного доступа в помещения или на территорию. Производится имитация присутствия людей – включение и выключение света в вечернее время в различных помещениях, в соответствии с обычным ритмом, открытие и закрытие жалюзи, включение музыки. Об аварийных и чрезвычайных ситуациях Умный Дом оповестит хозяина с помощью телефонного звонка или SMS-сообщения, а если ему будет поручено, дозвонится до специальных служб (милиция, пожарная часть).