|
|
Полезные материалы
|
Статьи наших партнёров - статьи на разные темы
|
История развития умного дома
|
История развития умного дома
Поскольку развитие данного направления представлялась более чем сверхприбыльным, на него были пущены немалые средства, и в результате появилась идея "умного дома".
Впервые эта задача была решена в 1978 году компаниями Х10 USA и Leviton, которые разработали технологию для управления бытовыми приборами по проводам бытовой электросети. Но технология эта была рассчитана на напряжение 110 В и частоту сети 60 Гц, поэтому не получила распространения в России. Впрочем, Х10 сегодня уже считается устаревшим, поскольку создавался для управления электроосветительными устройствами и поддерживал всего шесть команд управления питанием. Для создания "интеллектуального дома" этого явно недостаточно. Аудио- и видеотехника требуют как минимум команд смены каналов, изменения громкости, перемотки и управления воспроизведением; а ведь требуется управлять еще системой HVAC (отопление, вентиляция. кондиционирование воздуха). В поисках путей решения всех этих задач многие производители объединились в Ассоциацию электронной промышленности (EIA), которая занимается развитием стандарта шины бытовой электроники CEBus (Consumer Electronic Bus), утвержденного в 1992 году. На данный момент стандарт является открытым, и любая компания может производить оборудование, использующее коммуникационный протокол CEBus (управляющий сигнал передается по проводам бытовой электросети (ПО В), витой паре или коаксиальному кабелю в радиочастотном или инфракрасном диапазоне). Для управления различными устройствами можно выбрать наиболее удобную среду передачи: управлением освещением и осветительными приборами – по электропроводке, видеооборудованием – по коаксиальному кабелю, кондиционерами и цифровыми устройствами – по витой паре. ИК-лучи и радиосигналы вообще универсальны. Исполнительные устройства или узлы домашней сети взаимодействуют между собой через роутеры и мосты (data bridges), соединяющие различные носители сигналов и данных. Основным преимуществом CEBus по сравнению с Х10 является скорость обмена данными, достигающая 10 кбит/с, независимо от типа носителя. Она обеспечивает необходимую быстроту реакции системы и непродолжительное время активного состояния узлов.
Поистине интеллектуальную систему создала компания Echelon, предложив протокол LonWorks. Интеллектуализация каждого узла сети управления обеспечивается микропроцессором Neuron 3120, 3150 Chip или более мощным микроконтроллером Motorola 68H360, микросхемами, сконструированными в Echelon и выпускаемыми корпорациями Motorola и Toshiba. LonWorks, известный также как LonTalk, представляет собой семиуровневый коммуникационный протокол, поддерживаемый многими процессорами. Эта система позволяет хранить базу данных настроек и мониторинга различных сенсоров на компьютере и при наступлении определенных событий соответствующим образом реагировать на них. Доступ к сети может осуществляться как с помощью Ethernet, так и модемных линий. После этого было создано программное обеспечение Intellect, поддерживающее базы данных LonWorks.
Современные системы продвинулись еще дальше в своих возможностях: в отличие от Х-10 американская система PowerLine или европейская Instabus предлагают комплексные решения и более мощные возможности для автоматизации. Недостатком этих технологий является необходимость их закладки при проектировании и строительстве коттеджа или элитной квартиры, так как такие системы в готовое жилье встроить невозможно. Но если комплекс был спроектирован сразу с учетом особенностей этих технологий, то его переконфигурация не займет много времени. Так как все устройства подключаются через единую шину данных, то иногда бывает достаточно предусмотреть доступ к шине данных. Сейчас на рынке систем для "умных домов" есть несколько технологий. О том, что они собой представляют, мы расскажем ниже.
Технологии в разрезе
К данному моменту технология Х10 очень сильно модернизирована и абсорбировала многие современные технические решения. Этот стандарт сейчас подразумевает подключение по разнообразным интерфейсам. В принципе, эти интерфейсы применяются и в других технологиях.
Шина RS-48 (C-Bus, ComBus) очень удобна – допускает соединение узлов по произвольной топологии, общая длина шины может доходить до двух километров, а с репитерами – и того больше. Существуют интерфейсы для обмена данными практически со всеми используемыми протоколами (CEBus, LonWorks, DMX512 и даже EIB). Скорость передачи данных обычно составляет 9600 бод, что более чем достаточно не только для домашней автоматизации, но и для управления светом на концерте. "Интеллектуальность" зависит от используемого контроллера. RS-485 применяют контроллеры Ocelot/Leopard (до 128 модулей могут быть объединены в сеть, число узлов до 2048, время прохода петли программы менее 1 с), HomeVision (от 24 до 224 узлов, время прохода петли программы 120 мс). К последовательному порту RS-232 можно подключить контроллеры домашней автоматизации. Простейший контроллер, который можно "повесить" на СОМ-порт, – это СМ17 Firecracker. Он передает сигналы по RFC-протоколу, а радиотрансиверы его принимают и преобразуют в сигналы стандарта XI0. Решается и обратная задача – к порту можно подключить МР (JR) 26 и принимать сигналы RFC от радиодатчиков. Существует огромное количество различного ПО для этих устройств, но под Windows его стабильная работа не гарантирована. Любители же Linux могут автоматизировать свой дом на двух недорогих устройствах – Ocelot и Leopard.
Передача сигнала по ИК-каналу имеет свои минусы и плюсы, обусловленные свойствами ультракоротковолновых точечных сигналов. Х10 выпускает ИК-контроллер, который понимает и передает дальше по сети команды по 10 каналам одного кода дома. Но далеко не каждая квартира имеет меньше 10 групп освещения. Контроллеры Ocelot/Leopard имеют память на 1000 ИК-команд, что может обеспечить все потребности домашнего хозяйства. Если 1000 окажется мало, можно соединить в сеть несколько контроллеров. Часто так и делается – для каждого помещения ставится свой контроллер, со своими ИК-сигналами. Home Vision принимает и передает 255 ИК-команд.
Принцип Х10 состоит в том, что передатчик посылает сигнал от устройства управления по обычным силовым проводам. На приемном конце к розетке питания обычные бытовые устройства подключаются через приемник, который транслирует команды Х10 в разные уровни напряжения питания устройств. Чтобы управлять питанием конкретного устройства, этому устройству необходимо присвоить один из 256 адресов. Чтобы посылать одинаковые сигналы на несколько устройств, им назначаются одинаковые адреса. Передатчиком может быть контроллер – при нажатии кнопок выдается соответствующая команда, таймер, компьютерный модуль. Приемники – релейные модули, выполняющие команды "Вкл." и "Выкл.", а также команду "Выкл. все", ламповые модули – выполняют команды "Вкл.", "Выкл.", "Ярче", "Темнее", "Вкл. весь свет", "Выкл. все". Для преобразования напряжения НОВ в 220В используются специальные трансформаторы.
Главное преимущество Х10 – простота и относительная дешевизна реализации, отсутствие необходимости использовать провода для подключения адаптеров, большое количество совместимых устройств. К минусам необходимо отнести использование напряжения НОВ и возможность помех в силовых линиях.
На данный момент Х10-совместимое оборудование производят фирмы Х10, Leviton, Stanley, IBM, JDS, ACT, Homepro и др. С помощью контроллеров Х10 можно управлять сигнализациями, камерами наблюдения, различными датчиками дыма, температуры, есть возможность взаимодействовать с домашней аудио-видеотехникой, проекторами, VCR- и DVD-устройствами, а также мультимедиа-устройствами стандарта 802.1 lg. В частности, D-Link представила мультимедиа-центр DSM-320, которым можно управлять с помощью пульта. К сожалению, такую сеть назвать полностью "интеллектуальной" можно с трудом, поскольку необходимо вручную настраивать каждый адаптер. Не так давно появилась возможность сопрягать контроллеры Х10 с беспроводными клавиатурами и мышами, а также системами распознавания голоса, хотя конкретных решений не так уж и много. Средняя цена на простые контроллеры – от $20 до $250. На сегодняшний день одними из самых прогрессивных являются две технологии "умных домов": американская система PowerLine и европейская Instabus. Также на этот рынок нацелена компания Intel с ее идей цифровых домов и домашних кинотеатров. В будущем мы рассмотрим эти технологии подробнее.
|
|
|
|
