ЧАСТЬ 11 — 13. Картинка в общем
ЧАСТЬ 11
В этой ЧАСТИ повествования мы пофантазируем на тему устройств, в услугах которых мы будем нуждаться в наших жилищах в будущем.
Эта часть достаточно нудная, но каждую чашу надо испить до конца.
В развитии систем «умного дома» есть несколько тормозящих составляющих. Одна из них заключается в некоем упрощении его идеи. Кто-то думает, что если он поставил диммер на управление светом от ТВ-пульта, то всё — вот он — «умный дом»!
Повторим основные азы:
- «умный дом» это сеть охватывающая МНОЖЕСТВО контроллеров в жилище
адаптирующих его свойства под нужды владельца. - основная задача «умного дома» – энергосбережение.
- вторая функция – комфорт владельца жилища, с вектором на постоянное повышение его уровня!
- третья — расширение функций помощи владельцу как в жилище, так и вокруг него. И особенно это актуально в условиях постоянного повышение среднего возраста населения – банально стариков становится больше. А старикам надо помогать!
- четвёртая — функция — ограждения владельца от проблем связанных как с поломкой
сторонних устройств внутри жилища, так и с попыткой проникновения в него.
На мой взгляд, торможение развития систем «умный дом» так же надо искать не в шинах и интерфейсах, а в отсутствии комплекса контролирующих и исполняющих устройств. В нашем распоряжении фактически нет списка механизмов, из которого бы мы могли выбрать необходимые для нашей конфигурации. Посещения мной различных выставок в Москве однозначно даёт информацию о пустоте в нише электромеханических исполнительных и сигнальных устройств.
В чём причина? Нет спроса? Не верю.
И как можно рассуждать о спросе, когда, например, фактически один и тот же замок, заводского изготовления, но в исполнениях обычный и электроуправляемый, отличается по цене более чем в 10 раз! Когда трубопроводная запорная арматура, обычная и электроуправляемая, отличается по цене более чем в 10 раз! И так во всём. Ещё пример. На сегодня не электроуправляемые жалюзи на окно и электроуправляемые, такого же размера, отличаются по цене в 10 раз. Это нормально? Нет!
Это ведёт к тому, что, если мы РЕАЛЬНО, хотим построить «умный дом», фактически мы приговариваем владельца к разорению. Оно ему надо? Нет!
Соответственно, наша задача не только разработать интерфейс, не только разработать электронику управления, но и предложить на НОРМАЛЬНЫХ условиях весь комплекс мехатроники (механических устройств управляемых с помощью электроники), необходимой для функционирования.
Часть. 12.
Пока, все устройства мы будем рассматривать не в комплексе, а как единичные исполнительные или командные устройства.
Как бы не компоновалась система, на низшем уровне всё состоит из отдельных устройств, которые или дают информацию, или командуют, или исполняют. В такой последовательности и будем рассматривать:
Информационные устройства. Немного повторимся из ранее написанного. Информационные устройства, в основном, из себя представляют различные датчики. Рассмотрим возможные варианты и их точность — приблизительно 0,1-0,5% в зависимости от того, в какой части шкалы получаются данные:
- — напряжения.
- — тока.
- — освещённости.
- — качество освещённости — RGB.
- — температура воздуха (диапазон, например от -60 до +60 градусов).
- — температура воды (например от 0 до 100 градусов, это может быть и вода в теплоносителе обогрева, и вода в водоснабжении).
- — влажность.
- — качество воздуха.
- — качество воды (3 канала, кислотность, солёность, мутность).
- — уличный* потоки воздуха (3 канала, скорость, направление, …).
- — вентиляция, потоки воздуха (3 канала, скорость, температура, …).
- — влажность воздуха .
- — угол поворота чего-либо. Например угол: открытия ворот, дверей, окон, поворота солнцезащитных жалюзей, поворот исполнительных механизмов (краны).
- — длина исполнения чего-либо линейным механизмом. Например: величина в % открытия раздвижных ворот.
- — уровень жидкости питьевой воды в %.
- — уровень жидкости для технических нужд в %.
- — уличный* датчик положения устройства в пространстве. Уличные роботы уборщики, садовники, газонокосилки, … .
- — охранный, изменения освещённости (ИК датчики движения).
- — охранный, проникновения, контактный.
- — охранный, шлейф-обрыв.
- — охранный, ИК-барьер.
- — охранный, пожарный.
- — охранный, затопление.
- – интерфейсы получения данных от стандартных устройств: стиральная машина, посудомоечная, духовая и СВЧ печь.
- – специализированные датчики индивидуальных медицинских параметров, или интерфейс получения данных от стандартных устройств: кардиометр, глюкометр, … .
- – специализированные датчики контроля сна – бэби-сон.
- – специализированные датчики – падения пожилого человека.
- – качество кормления животных.
- – качество туалета животных.
- – качество полива растений, состояния почвы.
- – множество других
Поскольку контролировать приведённые параметры требуется в каждом помещении, то количество используемых датчиков пропорционально растёт.
Командные устройства:
- — кнопочные устройства. (Традиционное управление включением или регулировки света).
- — панели управления. Устройства без обратной связи. Простое управление – например управление светом – обычный выключатель.
- — панели управления с графическим отображением. Возможна обратная связь.
- — сложные командные панели для управления сложными устройствами.
- — ПДУ (пульт дистанционного управления, например — управление замками, тач-таблетка, карточка доступа).
Часть функций командных устройств будет выполняться программно, после обработки сигналов датчиков.
Исполнительные устройства:
- Реле.
- Диммер.
- Вентиль управляемый трубопроводной арматуры.
- Электроуправляемый замок.
- Интерфейс управления ИК устройствами.
- Интерфейс управления бытовой кухонной техникой.
- Различного рода управляемые шторки, задвижки, … .
Итог: любую задачу можно разбить на элементарные составляющие. Собственно, автоматизацию помещения, мы разбили на множество элементарных функций. Теперь наша задача правильно расположить все устройства и понять сеть соединений.
Часть 13. Скелет обтягиваем мышцами.
Мы наконец то подходим к конкретике начала проектирования будущей системы.
До этого мы попытались обсудить как это могло бы работать, по каким интерфейсам, протоколам, проводам. Пора заняться возможной компоновкой блоков.
Для решения задачи возьмём достаточно стандартный пример городской трёхкомнатной квартиры.
Эту коробку мы попытаемся набить помощниками по обсуждаемой идеологии. Кстати обычно балконы в таких квартирах выходят на разные стороны света, и я вынужден сразу извинится за некорректное изложение. Но так проще и быстрее.
Сначала я попробую описать предполагаемые функции/датчики, а потом мы посмотрим на картинку в плане позиционирования блоков системы.
Для удобства попробуем разделить всё помещение на несколько однотипных зон.
В общем это всё в следующей части.
Анализ предполагаемых датчиков и устройств управления, в приложении к конкретному эскизу помещения, видится как:
— датчики качества воздуха уличные — 4 шт.
— датчик освещенности уличные, направления и скорости ветра, угол открытия маркиз – 4 шт.
— датчики качества воздуха внутренние — 4 шт.
— датчики освещённости, температуры батареи отопления, угол открытия вентиля батареи отопления, угол открытия оконных жалюзи – 4 шт.
— датчик охранный объёмный – 1 шт.
— датчик охранный контактный – 1 шт.
— датчик влажности земли в горшках.
и позволяет свести в несколько однотипных блоков, а именно:
- Все датчики качества воздуха, а это всего 8 параметров, можно расположить на одной странице в виде двух блоков по 4шт, отдельно внутренние, отдельно внешние.
А мы помним, что в одном блоке мы собираемся выполнять до 10 различных функций. Предположим, что в блоке, отвечающем за окно на кухне это первая страница, ну или одна из страниц. Кстати, понимая про «срочность» получения данной информации, сразу можно сказать, что мы рассматриваем «медленные» устройства.
- Датчики освещённости, направления и скорости ветра, угол открытия маркиз, как и датчики освещённости внутренней, температуры батареи отопления, угол открытия вентиля батареи отопления, угол открытия оконных жалюзи – этих параметров то же 8, то же «медленные» и пусть это будет 2-я страница.
- И у нас остаются только 2 охранных датчика, являющихся информаторами службы безопасности системы. Предположим это 3-я страница.
- Ещё нам нужна «медленная» страница внутренних параметров (напряжение питания блока, ток потребления, температура внутри блока) – 4-я.
- Поскольку мы управляем нагрузками – требуется знать параметры нагрузок. Напряжение. Ток. Страница 5 медленная.
Пока рассмотрим исполнительные устройства:
- Задача управления углом открытия маркиз или жалюзи, а так же, управление вентилем на батарее обогрева или полива растений, относится к задачам коммутации направления и времени вращения соответствующих двигателей сервоприводов. Для решения этой задачи – коммутации 4 шт. различных слаботочных двигателей на время и направление, потребуется управление реле в количестве 8 шт. Будем считать это страницей 6.
- Управление подсветкой на балконе или на балконном окне, коммутация нагрузок. Для этого вполне подойдёт 4 канала слаботочного диммирования нагрузки и 4 канала релейной коммутации. Страница 7. «быстрая».
- …
Вы пока можете сами пофантазировать. Я же добавлю, что подробно, с составлением таблицы, все функции, мы рассмотрим в следующей части.
Автор: Фонин Павел Николаевич (Besm-2000тм)
Контакт: smart@besm.ru
Автор публикации
