Co je chytrá domácnost: princip fungování a uspořádání + tvorba projektu a rady pro sestavení

Četné technické systémy, spojené společným názvem „Chytrá domácnost“, poskytují uživatelům vysokou úroveň komfortu a bezpečnosti. Existují však stovky variant takového zařízení, které řeší zásadně odlišné úkoly.

Zkusme společně proniknout do všech detailů a pochopit, co je chytrá domácnost, a poté přejdeme k praktickým krokům, které umožní zvýšit komfort bydlení. Protože drahé komponenty nenechávají prostor pro chyby.

Co takový systém představuje?

Každá sada elektroniky vyrobená pro chytrou domácnost je vysoce technologické zařízení. Určené pro automatizované a většinou centralizované řízení, flexibilní a přesné ovládání činnosti komunikačních systémů bytu či domu.

Základní možnosti chytré domácnosti

Inteligentní řídicí jednotky chytré domácnosti jsou schopny vytvářet optimální mikroklima v bytě či domě.

Přičemž k řešení tohoto úkolu je řízena činnost všech topných zařízení, klimatizací, split-systémů, filtrů, ozonizátorů a dalších podobných výrobků.

Podstata procesu je následující: řídicí centra vybavená procesory přijímají výsledky měření chemického složení vzduchu, jeho teploty, vlhkosti a vysílají signály potřebným prvkům konstrukce.

Takže pokud je třeba místnost ochladit, je vydán příkaz k zapnutí klimatizace a zároveň se vypne veškeré topné zařízení, pokud bylo v provozu. To znamená, že řídicí jednotky systémů rovněž zajišťují koordinaci všech prováděných procesů.

Více o tom, jak funguje systém klimatizace a o specifikách jeho výběru, čtěte dále.

Moderní inteligentní systémy pro místnosti jsou soubory automatizace, které umožňují výrazně zvýšit životní úroveň a také zajistit úsporu elektrické energie, a to o působivých 30–40 %. Je však třeba mít na paměti, že vzhledem k vysoké ceně zařízení se nákup vrátí až po mnoha letech aktivního provozu.

A obecně je „Chytrá domácnost“ v pokročilé výbavě schopna současně řídit několik set přístrojů spadajících do systémů:

• osvětlení, a to jak vnitřního, tak vnějšího;
• nouzových zdrojů napájení, kterými mohou být jak akumulátory, tak generátory;
• kontroly spotřeby energie;
• vytápění, chlazení vzduchu;
• ohřevu jednotlivých prvků budovy (dešťové kanalizace, schodů);
• zásobování vodou;
• kanalizace;
• filtrace;
• určování havarijních situací (úniků plynu, vody, problémů v elektrické síti);
• monitoringu.

Dále může být řízena signalizace, bezpečnostní kamery a mnoho dalšího zařízení, k němuž patří i žaluzie, okna, televizory, audio- a videotechnika umístěná po celém bytě či domě.

Funkčnost a další vlastnosti každého inteligentního systému lze přizpůsobit libovolným podmínkám, což umožní vytvořit flexibilní systém řízení veškeré domácí elektroniky, topných zařízení, klimatizací, osvětlení a všeho ostatního vybavení.

Samotné procesy bývají jak žádané, tak vzácné, jednorázové, například k prvním lze zařadit řízení teploty, jasu osvětlení a mnohé další.

Do druhé kategorie patří nastavení individuálních proudů teplého nebo studeného vzduchu. Například schopných ohřívat nohy uživatelům, kteří sledují zimní večery televizní pořady.

Zvláštností moderních systémů chytrého domu je, že s jejich pomocí je možné nastavit odlišné režimy ve všech místnostech bytu či domu. Například teplota v dětském pokoji může být nejvyšší a na chodbě nejnižší, protože ten vytápění prakticky nepotřebuje.

Současně v koupelně může systém pravidelně bojovat se zvýšenou vlhkostí, v kuchyni pak se znečištěním vzduchu.

Elektronika je schopna zohlednit i mnoho užitečných drobností. Například dokáže automaticky zajistit večer v ložnici vyšší teplotu než ráno, protože takové vlastnosti přispívají k plnohodnotnému odpočinku a snadnému probuzení.

Za maximálně efektivní jsou považovány komplexní systémy schopné řídit všechny důležité procesy.

Ale znaky chytrého domu mají i nejjednodušší sestavy zařízení vykonávající pouze jednu funkci. Například k nim patří procesor řídící zapínání/vypínání topidla instalovaného na chatě.

Do elektrické sítě instalovaný dimmer, regulující jas lamp a zároveň snižující spotřebu elektrické energie, také patří k inteligentnímu zařízení.

Jak systém funguje a je uspořádán?

Zkuste pochopit, jak funguje dnes vyhledávaný systé m chytré domácnosti a jaké jsou jeho varianty. Zákaldem každé sady inteligentn?ho zařízen? je proceor, což je poměrně výkonný a modern? poč?tač.

Efektivitu mu zajiš?uje software s des?tkami, ne-li stovkami přednastavených režimů, keré paří mezi nejvyhledávanějš?.

V důsledku to v mnoha případch uživatelům zbývá pouze zadat potřebné paramery, například eplou a., a aktivovat požadovaný program.

Dál bude řídicí jenoka prová školu? to je? to je chyba. Správně: Dále bude řídicí jenoka provádě kontrolu porovnáním akuálních hodn s naprogramovanými. Veškeré potřebné informace spřicházejí z vniřních řídicích orgánů zaízení, keré je součástí sýému, z reguláorů a senzů insalovaných v každé nístnoi.

Hlavní princip fungování každé inteligenní sysému je zajičění pohodlí, flexibily a odouchos ovládání všeho zařízení umšěného v domě. Děje ak s cílem minmalizovat potřebu záhau užiatele, zvýšit fekivitu, hospodánost a bezpečnost vázu. To znamená, že uživatel by ěl mý prospěch a požitek z činnosi sýému, aniž by mu přitom věnoval ěměř ždnou pozonos.

Pokud získaná daa v reálném čs odpovídají naseným, řídicí jenoka vydá píslušné příkazy, eré umožní proces úpravy. A vschny zajiš?ují koordinovaný provoz zařízení.

To znamená, že pro zýšení eploy v požadované nístnoi se nejprve vypne kimazace a teprve poté o apne topné zařízení. To umožňuje ušeřit až 40 % elekrické e i zároveň se vyloučí nebezpečné kritické zatížení sítě.

Druhy chytré domácnosti

Výrobci zohledňuí potřeby různých kaegorí uivatelů, v důsledku čehož je rh zapln%n nnými druhy inteligenního zařízen?.

Rozlišujeme:

• drátovým;
• bezdrátovým.

V prvním případě jsou řídicí jenoka, akční čidla, servomoory, kontoléry a dalš? prvky konsukce spojeny navzájem kabel.

Výhodou toho způobu je vyoká spávns provádění příkazů. o znamená, že pakicky neexisuje riziko přetížen přenoss sběrnce velkým mmžvím signálů. Kromě ho opická lákna zajiš?u vyokou rychlost odezy.

Za ejvýznamějš? edostake považovana složitost insalac, nebot je třeba vést a skrývat velké množsví kabelů.

To také vede k osaným dodačným nákladům na potřebné svení mateiály, proo je opmální okamžik pro nsaci dráových sysémů ppovdění kusrukce v nístnos ech.

Navíc je kládání kabelů pné, akže akový posup zabere poměrně hodně čau.

V každém obydlí je vybavení, které umožňuje řešit různé úkoly – vytápět místnosti, osvětlovat je, zajišťovat bezpečnost atd. A chytrá domácnost je schopna zvládnout všechny uvedené funkce nebo ovládat každou zvlášť. Navíc, jaký způsob bude optimální, musí uživatel rozhodnout v každém jednotlivém případě. To také svědčí o tom, že důležitými výhodami každého inteligentního systému jsou flexibilita a přizpůsobivost.

Bezdrátové druhy zařízení se vyznačují tím, že komunikace mezi prvky konstrukce probíhá pomocí rádiových signálů, k čemuž se využívá odpovídající komunikace.

Důležitou výhodou této varianty zařízení je jednoduchost montáže. Během ní není nutné měnit konstrukci místností ani utrácet za stavební materiály, což činí instalaci snadnou a rychlou procedurou.

Hlavní nevýhodou bezdrátových systémů je samotný způsob komunikace mezi komponenty. Protože rádiové signály výrazně omezují jejich funkčnost, navíc bude poměrně často nutné vyměňovat baterie, což je nepohodlné a představuje pravidelnou položku výdajů.

Další klasifikace systémů Chytrá domácnost podle typu ovládání – může se jednat o centralizovanou nebo decentralizovanou variantu.

Ačkoliv centralizace ovládání je jednou z nejdůležitějších výhod každé sady takového zařízení a ve většině případů patří právě k této odrůdě, decentralizované systémy mají také právo na existenci.

Důvodem je, že tento způsob umožňuje eliminovat důsledky selhání kteréhokoli jednotlivého komponentu chytré domácnosti.

Také použití subsystémů s různými řídicími jednotkami umožňuje zvýšit spolehlivost klíčových funkcí.

Například, pokud majitel místnosti chce ji spolehlivě ochránit před neoprávněným vniknutím, pak použití dvou decentralizovaných systémů je praktičtější řešení než jednoho centralizovaného.

Mnozí se domnívají, že centralizované ovládání veškerého domácího vybavení je důležitou výhodou a zvláštností chytré domácnosti. Ale toto tvrzení není vždy spravedlivé, protože jednotlivé decentralizované systémy jsou schopny zvýšit bezpečnost, spolehlivost a efektivitu použití inteligentního ovládání. Například, výhodné je dělat samostatně bezpečnostní systémy (jak je uvedeno na fotografii), systémy pro odhalování havarijních situací.

Hlavní nevýhodou používání několika systémů chytré domácnosti současně je složitost při nastavování a seřizování.

To se děje proto, že se zvyšuje počet komponentů – každý decentralizovaný systém má samostatný procesor, což často vnáší zmatek při jejich vzájemné interakci nebo při ovládání uživatelem. Tato vlastnost také vede ke zdražení sestavy zařízení.

V důsledku toho se doporučuje používat decentralizované systémy pouze v ojedinělých případech, kdy výhody jednoznačně převažují nad negativními aspekty.

Důležitou vlastností je rozdělení podle typů protokolů, které mohou být:

• otevřené;
• uzavřené.

Do první kategorie patří systémy, které jsou ovládány pomocí jazyka používaného různými výrobci.

Výhodami tohoto typu zařízení jsou funkčnost, dostupnost a univerzálnost, což poskytuje působivý výběr komponentů, které lze do sestavy zahrnout. Často je však nejprve nutné je přizpůsobit pro společné použití, což nicméně nevylučuje poruchy.

Za uzavřené systémy jsou považovány ty, které jsou ovládány jazykem vytvořeným a používaným pouze jedním výrobcem, což umožňuje do sestavy zahrnout pouze komponenty vyvinuté a vyrobené tímto výrobcem.

To snižuje funkčnost a univerzálnost, ale zajišťuje vysoký stupeň kompatibility zařízení a přístrojů.

Schéma inteligentního řídicího systému

Každá sestava zařízení pro chytrou domácnost je podobná stavebnici, ze které lze vytvořit cokoli.

Proto uživatel, který si chce doma sestavit nějakou její variantu, jen stěží najde vhodné schéma pro své domácí podmínky. Například standardní variantu pro 3pokojový byt nebo pro dům určité plochy a podlažnosti.

Každá místnost má své vlastnosti a jejich majitelé mají vlastní preference a rozpočet. V důsledku toho se používají různé řídicí orgány a výkonné prvky.

Potřebné schéma bude nutné sestavit sami nebo s pomocí odborníků. Výjimkou mohou být nejjednodušší varianty chytré domácnosti nebo decentralizované systémy, které se také nevyznačují složitostí.

Příkladem může být schéma zapojení stmívače do elektrické sítě a s ním pracujícího pohybového čidla, protože je standardní, a tedy stejné ve všech případech.

Pro ty, kteří si přejí sestavit inteligentní systém samostatně, je třeba vědět, že musí mít určité dovednosti a znalosti, a to v různých oblastech. Například na obrázku je grafické rozhraní, které umožňuje ovládání, kontrolu a získávání potřebných informací. A je vytvářeno pro každý případ zvlášť metodou programování.

Ale i v tomto a podobných případech se doporučuje obrátit se na odborníky. Důvodem je, že všechny systémy fungují na elektřinu a nějaké hrubé chyby mohou vést k požárům, zásahu elektrickým proudem nebo poškození drahých konstrukčních prvků.

Doporučení pro vlastní montáž

Vzhledem k tomu, že cena inteligentních systémů je vysoká a jejich instalace přinese další nemalé výdaje (až 50 % z ceny sady zařízení), jejich vlastní instalace může výrazně ušetřit.

A taková práce přináší potěšení, takže montáž chytrého domova vlastníma rukama, od vytvoření projektu, lze považovat za koníček.

Jedním z nejdůležitějších rad pro ty, kteří chtějí sestavit inteligentní systém sami, je, aby začátku prací předcházelo sestavení projektu. Pomůže to odhalit mnoho vlastností a nuancí, a tím se vyhnout chybám.

Je však třeba si uvědomit, že ne každý ochotný uživatel je schopen provést vlastní montáž takového systému – to vyžaduje celou řadu znalostí a dovedností.

K nimž patří:

1. Schopnost pracovat s elektrickými spotřebiči. Navíc v této oblasti je třeba mít široké znalosti, například takové základní dovednosti, jako je spolehlivé spojení konstrukčních prvků a vzájemné propojení kabelů. Bude také potřeba dovednost sestavovat rozvodné skříně, porozumět principům ovládání moderních elektrických spotřebičů a dalším podobným. Znalost bezpečnostních pravidel je také povinná.
2. Programátorské dovednosti, a to pro různé operační systémy. Jsou potřebné, protože při každé instalaci inteligentního systému bude nutné vytvořit grafické rozhraní, pomocí kterého se bude následně ovládat.
3. Znalost principů budování moderních automatizačních systémů. To znamená, že je třeba alespoň rozumět typům řídicích jednotek, jejich vstupům/výstupům, chápat, které senzory a další zařízení s nimi lze použít atd.
4. Porozumění algoritmům fungování systému jako celku a všech jeho jednotlivých částí.

Pokud jsou všechny uvedené znalosti a dovednosti k dispozici, pak je třeba přejít k přípravným postupům. Nejdříve je důležité určit úkoly, které by měla sada zařízení řešit.

Důležitým okamžikem při samostatné montáži chytrého domu je nutnost vysoké kvality montáže. Pokud se to zanedbá, výsledkem může být nesprávná funkce celé sady zařízení, snížení požární bezpečnosti a tak dále.

Poté je třeba zjistit, zda je to technicky proveditelné – zda elektrická síť vydrží, zda jsou dostatečné vlastnosti součástek. Kromě toho je třeba prozkoumat bydlení za účelem identifikace míst pro montáž. A také je třeba pochopit, zda bude dostatek peněz na nákup.

A poté lze přistoupit k vytvoření pracovního projektu budoucího systému.

Pokud lze prohlídku prostor za účelem určení optimálních míst pro instalaci jednotlivých částí sestavy chytrého domu provést samostatně bez dovedností a zkušeností v těchto záležitostech, pak byste se do vývoje projektu měli pustit jen s patřičnými znalostmi.

V případě nedostatku zkušeností a nejistoty ve svých schopnostech je lepší obrátit se na odborníky pro konzultaci před samotným postupem nebo po něm za účelem provedení kontroly. To umožní snížit pravděpodobnost chyb a následných finančních ztrát a dalších nepříjemností.

I když je praktických dovedností a znalostí dostatek, doporučuje se začít se seznamováním s inteligentními systémy od nejjednodušších variant.

Měli byste si pořídit sadu, která zahrnuje ovladač, sadu senzorů a další zařízení umožňující řešit nějaký jeden důležitý úkol.

Například kontrolovat výskyt úniku vody, provádět video dohled nebo regulovat jas světla. A pak důkladně prozkoumat všechny zvláštnosti.

Popsaný přístup umožní získat praktické zkušenosti, najít kvalifikované odborníky schopné poskytnout účinnou pomoc a navíc se vyhnout značným finančním ztrátám, i když zájem o chytrý systém zmizí nebo něco nepůjde podle plánu.

Pokud je rozhodnuto sestavit systém samostatně, je třeba začít s nejjednoduššími variantami. To umožní získat zkušenosti, pochopit, zda je chuť se takovou prací zabývat i nadále, přitom náklady budou minimální.

Pro první samostatný pokus o sestavení inteligentního systému je dále vhodné zakoupit zařízení, které je řízeno kontrolery Beckhoff, Siemens, OVEN a dalšími podobnými. Jsou totiž volně programovatelné, snadno použitelné a vhodné pro řešení různých úkolů.

Pokud se spolu s některým z uvedených kontrolerů použije speciální sada softwaru určeného k ovládání systému z počítače s Windows, tabletu, smartphonu s iOS, Android, pak bude možné snadno měnit scénáře.

A také rychle přetvářet rozhraní, odstraňovat nepotřebné a přidávat nové konstrukční prvky.

Navíc všechny uvedené úkony zvládne samostatně provést každý uživatel, i se základními znalostmi programování. Příkladem řídicího softwaru může být Easy Home, který je schopen pracovat se všemi výše uvedenými populárními operačními systémy.

Závěry a užitečné video k tématu

První video vám umožní seznámit se s možnostmi chytré domácnosti, jak a čím jsou takové základní systémy vybaveny a jakým způsobem to lze provést svépomocí.

Další video je rovněž věnováno montáži inteligentních systémů svépomocí.

Moderní inteligentní automatika dokáže nejen zvýšit komfort, ale také zlepšit úroveň života všech obyvatel domu. K tomu je však nutné pochopit princip fungování chytré domácnosti.

V opačném případě majitele nečeká jen zklamání, ale i značné finanční ztráty, protože funkční sady stojí nemalé peníze.

Zůstaly vám otázky k tématu článku? Nebo můžete náš materiál doplnit cennými informacemi o principech fungování systému “Chytrá domácnost”? Prosím, zanechte své komentáře a podělte se o své zkušenosti v níže uvedeném bloku.