Apa itu rumah pintar: prinsip pengoperasian dan perangkat + pembuatan proyek dan kiat perakitan

Persyaratan instalasi dan keselamatan

Dalam paragraf ini, kami akan mempertimbangkan bagaimana melakukan pemanasan air dengan tangan kami sendiri.

Langkah 1: Proyek

Pertama, pilih skema yang sesuai dan tampilkan di atas kertas. Pertimbangkan area ruangan, posisi radiator, saluran pipa, dimensinya, dll. Sketsa semacam itu akan membantu Anda menghitung dengan benar jumlah bahan habis pakai. Program khusus akan sangat menyederhanakan semua perhitungan.

Langkah 2: Aksesoris

Mari kita pertimbangkan secara singkat apa itu boiler, baterai, dan pipa.Jenis unit pemanas, tergantung pada bahan bakar yang digunakan, adalah gas, listrik, bahan bakar padat dan gabungan. Favorit di antara opsi ini dapat dengan tepat disebut perangkat gas. Ketel air dilengkapi dengan pompa (untuk skema pemanasan paksa untuk rumah pribadi) atau tanpanya (sirkulasi alami), dan kedua jenis dapat dipasang dengan tangan Anda sendiri. Unit sirkuit ganda telah membuktikan dirinya dengan baik, tidak hanya menyediakan panas di rumah, tetapi juga air panas.

Baterai baja akan menyenangkan dengan harganya, tetapi pada saat yang sama mereka mengalami korosi, dan jika Anda berencana untuk mengalirkan cairan pendingin, maka masa pakai akan berkurang secara signifikan. Besi cor, sebaliknya, dapat dikatakan sebagai bahan abadi. Ini memanas untuk waktu yang lama, tetapi juga menyimpan panas untuk waktu yang lama. Tetapi bobot yang berat, penampilan yang tidak terlalu menarik, dan biaya tinggi telah secara signifikan mengurangi popularitas bahan ini. Baterai besi cor telah diganti dengan yang aluminium. Penampilan mereka sangat menarik, mereka cepat panas dan tahan terhadap korosi. Namun, aluminium tidak mentolerir perubahan tekanan yang tiba-tiba. Resistor bimetal terkenal karena pembuangan panasnya yang sangat baik, namun sifat anti-korosinya tetap sama dengan aluminium.

Pipa baja telah kehilangan kejayaannya karena masa operasi yang singkat. Itu digantikan oleh polypropylene modern. Pemasangan yang mudah, kemampuan untuk membuat desain "satu bagian", biaya yang wajar, dan keandalan - semua ini adalah keuntungan yang tidak dapat disangkal. Pipa tembaga juga memiliki karakteristik yang baik, tetapi tidak semua orang mampu membayar biayanya.

Langkah 3: Ketel

Pemanas air di rumah pribadi dibangun sedemikian rupa sehingga pembawa dipanaskan oleh boiler. Skema ini paling optimal tanpa adanya suplai terpusat.Karena itu, ketika memilih tempat untuk memasang boiler, Anda harus mempertimbangkan lokasi saluran masuk pipa gas atau keberadaan kabel listrik. Jika kita berbicara tentang unit bahan bakar padat, maka Anda perlu melakukan pemasangan tambahan cerobong asap. Jika Anda lebih suka sirkulasi alami pendingin, maka posisikan unit pemanas sehingga saluran balik serendah mungkin. Dalam hal ini, ruang bawah tanah sangat ideal.

Langkah 4: Memasang Heatsink

Baterai ditempatkan di bawah jendela atau di dekat pintu. Desain pemasangan tergantung pada bahan resistor dan jumlah bagian. Semakin berat mereka, fiksasi yang lebih andal yang mereka butuhkan. Jarak minimal 10 cm harus dibiarkan antara baterai dan kusen jendela, lebih dari 6 cm harus dibiarkan ke lantai Dengan memasang katup penutup pada setiap elemen, Anda dapat mengatur jumlah cairan pendingin di baterai, dan katup udara akan membantu menghindari kemacetan lalu lintas yang tidak diinginkan.

Langkah 5: Pengkabelan

Boiler akan menjadi titik awal untuk pemasangan pipa. Dalam hal ini, Anda harus mematuhi skema yang dipilih dan dibuat sketsa di atas kertas. Jika pipa terlihat, maka kita berbicara tentang kabel terbuka. Di satu sisi, sisi estetika menderita, dan di sisi lain, kebocoran apa pun akan tetap terlihat, dan untuk mengganti elemen yang rusak, Anda tidak perlu membongkar kotak. Pipa juga dapat disembunyikan, dipasang di dinding, terbuat dari eternit, dll. Pada tahap ini, baterai, peralatan tambahan (pompa, filter, unit pengaman, tangki ekspansi, dll.) terhubung.

Solusi siap pakai dan perakitan do-it-yourself

Bagaimana cara membuat "Rumah Pintar" sendiri? Saat ini, ada banyak pilihan opsi untuk membangun sistem - berbagai perusahaan besar merilis produk baru dan menawarkan solusi dan perangkat mereka. Pertimbangkan beberapa opsi untuk menerapkan konsep ini.

Beranda Google

Google telah mengembangkan ide rumah pintar selama bertahun-tahun dan memiliki rangkaian produk yang menjadi dasar sistem kontrolnya.

Kolom Beranda Google

Serangkaian fungsi yang dilakukan oleh kolom sangat luas: dengan bantuannya Anda dapat membuat rencana untuk hari itu, mendengarkan berita, menggunakan mesin pencari, atau bermain game. Ini mengelola musik, radio, alarm, timer dan pengingat, memungkinkan Anda untuk mengirim pesan ke semua perangkat jaringan. Tetapi Anda harus melakukan Russify sendiri, instruksi dapat ditemukan di Internet. Google Home juga mendukung IFTTT, yang memungkinkan Anda menautkan perangkat yang berbeda ke dalam sistem.

Perangkat Home Hub

Pusat Kontrol, yang merupakan kolom untuk berkomunikasi dengan asisten suara Asisten, dilengkapi dengan layar. Perangkat ini tidak dilengkapi dengan kamera untuk meningkatkan rasa nyaman dan keamanan pengguna. Ada mode malam - perangkat dapat mengirimkan perintah yang menurunkan kecerahan cahaya, suhu di rumah dan menutup kunci. Dimungkinkan untuk mengontrol fungsi dari jarak jauh melalui aplikasi Google Home.

Rumah pintar berdasarkan ZigBee

Penyesuaian diri dari sistem Smart Home juga dapat dilakukan dengan menggunakan ZigBee. Ini adalah standar komunikasi nirkabel di mana semua perangkat di rumah atau apartemen berinteraksi. ZigBee memproduksi banyak perangkat: soket pintar, bola lampu, dimmer, sensor gerak, berbagai sensor kontrol.Pemimpin di antara produsen perangkat yang mendukung standar ZigBee adalah perusahaan Cina Xiaomi.

Pengoperasian sistem ZigBee dilakukan menggunakan jenis perangkat berikut:

• Koordinator yang mengelola aktivitas sistem dan memastikan keamanan proses.
• Router yang bekerja terus-menerus dan bertanggung jawab atas pengoperasian perangkat dalam mode tidur. Mereka juga bertanggung jawab untuk pemulihan jika terjadi kegagalan. Mereka terhubung ke koordinator, router, serta perangkat periferal dan peralatan untuk transfer informasi.
• Perangkat akhir yang bertanggung jawab untuk mengirim dan menerima data. Mereka terhubung ke koordinator dan router, dan juga terhubung ke sensor dan mekanisme yang bertanggung jawab untuk mengeksekusi perintah.

Sensor populer untuk Arduino

Arduino adalah papan dengan mikrokontroler yang dapat diprogram, yang dengannya Anda dapat dengan mudah membuat alat otomatisasi atau robotika. Pertimbangkan sensor paling populer yang terhubung dengannya.

sensor rintangan

Ini terdiri dari fotodioda dan LED memancarkan dan menerima sinyal dalam spektrum inframerah.

Sensor jarak

Sensor HC SR04 terdiri dari penerima dan pemancar gelombang ultrasonik.

Sensor tekanan atmosfer

Sensor umum BMP180, BMP280, BME280 dapat digunakan dalam barometer elektronik.

Sensor gerak

Yang paling umum adalah modul HC SR501, yang memiliki fitur kemampuan untuk menyesuaikan kecepatan respons dan waktu tunda respons.

Sensor cahaya.

Populer karena kesederhanaan dan keandalannya.

Sensor kebocoran

Modul terdiri dari sensor dan komparator.Papan komparator memiliki resistor yang mengontrol sensitivitas sensor.

Sensor kelembaban

Terdiri dari elektroda dan komparator. Dapat digunakan untuk menentukan kelembaban tanah dalam sistem irigasi otomatis.

31 Maret - Paket dari Wiren Board

Akhirnya, paket tiba dengan semua potongan besi pintar yang akan saya gunakan. Berikut daftarnya:

Apa itu pengontrol rumah pintar?

Pengontrol rumah pintar adalah perangkat yang mengelola semua konsumen, peralatan, dan juga mengirimkan laporan kepada pemilik tentang keadaan konsumen tersebut. Itu dipandu oleh suhu, udara, sensor cahaya untuk mengontrol pencahayaan, pemanas, sistem pendingin udara. Dapat diprogram untuk melakukan berbagai tindakan dari waktu ke waktu, menurut jadwal waktu. Selain mode offline, pengontrol dapat dihubungi melalui antarmuka khusus (jaringan komputer, operator seluler, atau jaringan radio), dan mengontrol perangkat secara manual.

Peralatan yang dikendalikan oleh pengontrol sistem rumah pintar

Penting untuk memilih pengontrol tergantung pada bagaimana Anda ingin membangun arsitektur sistem kontrol. Misalnya, ada dua jenis sistem pemerintahan: terpusat dan terdesentralisasi. Inti dari sistem kontrol terpusat adalah pengontrol pusat berkinerja tinggi tunggal yang mengelola semua konsumen (perangkat) dan utilitas di rumah.

Dalam hal kontrol terdesentralisasi, sistem cerdas rumah pintar terdiri dari beberapa pengontrol yang lebih sederhana, yang masing-masing memiliki fungsi mengontrol area tertentu - ruangan dan semua peralatan di dalamnya, memisahkan grup pencahayaan di seluruh rumah, tujuan tertentu rumah tangga peralatan, dll. (pengendali regional).

Pengontrol pusat untuk sistem rumah pintar modern adalah komputer yang terbungkus dalam wadah plastik kecil dengan OS (sistem operasi) sendiri, RAM, dan banyak komponen elektronik untuk mengalihkan (mengontrol) sinyal: relai elektronik, kunci terristor, dll.

Salah satu konfigurasi pengontrol rumah pusat dari sistem rumah pintar (modul transmisi nirkabel terpasang, USB, COM, port Ethernet)

Juga, tergantung pada konfigurasi, mungkin ada modul GSM built-in untuk kendali jarak jauh melalui ponsel, pemancar Wi-Fi untuk mengendalikan sistem dari mana saja di rumah dan antarmuka sentuh atau tombol grafis (layar LCD). Selain itu, konektor untuk menghubungkan ke komputer dan / atau peralatan jaringan: Ethernet, USB.

Pengontrol semacam itu mampu mengontrol peralatan cerdas seperti lemari es, oven microwave, utilitas, dll.(jika fungsi seperti itu disediakan dalam teknik itu sendiri), bahkan melaporkan kepada pemilik data seperti suhu di lemari es, panggilan saluran telepon input-output, dan banyak lagi.

Pengontrol regional, modulator input-output diskrit, adalah unit kontrol elektronik logis berdaya rendah yang menerapkan teknologi rumah pintar (sebagai perbandingan, frekuensi mikroprosesor CK sekitar 500 MHz, RK sekitar 50 MHz), sebagai aturan, itu tidak memiliki sistem operasi dan dapat disesuaikan secara sistemik. Ini dapat dikonfigurasi untuk skenario dasar apa pun berdasarkan waktu atau dengan sinyal dari sensor tertentu.

Pengontrol yang dapat diprogram dari sistem rumah pintar dengan antarmuka (konektor untuk menghubungkan ke jaringan) Ethernet

Dia mengelola tugas dan acara dasar. Misalnya, sensor cahaya yang terhubung dengannya memberikan sinyal (saat hari mulai gelap); pengontrol mengirimkan sinyal ke relai atau grup eksekutif untuk kontrol pencahayaan. Ini juga memberi tahu pemilik setiap tindakan. Dengan kata lain, modulator I/O diskrit adalah sejenis relai elektronik cerdas yang dapat diprogram.

Perangkat semacam itu juga terdiri dari komponen elektronik untuk pengalihan jaringan dan bagian cerdas: mikroprosesor dengan memori. Ini (tergantung pada pabrikan dan konfigurasi) mungkin memiliki USB, antarmuka Ethernet, dan port lain untuk kontrol, pemrograman, dan pelaporan kepada pemiliknya.

Strategi Sistem Pemanas Cerdas

Tidak perlu berbicara sekali lagi tentang betapa ambigunya masalah memanaskan tempat tinggal.Hal ini terkait langsung dengan biaya konsumsi energi dan biaya ini sangat membebani anggaran keluarga.

Oleh karena itu, strategi pemanasan "pintar" adalah topik yang sangat penting dan berharga, tidak hanya untuk mempertimbangkannya, tetapi juga untuk mencoba menerapkannya.

Cukup dengan mengatur parameter suhu pada termostat terpisah dan pemanasan "pintar" akan melakukan semua pekerjaan yang diperlukan untuk memberi pemilik apartemen (rumah pribadi) kondisi yang nyaman.

Jika Anda menerapkan strategi rumah pintar ke sistem pemanas secara keseluruhan, ada peluang untuk mengurangi biaya secara signifikan. Kontrol konsumsi yang tepat dan distribusi sumber panas yang rasional akan berkontribusi pada penghematan.

Strategi rumah pintar dalam kaitannya dengan sistem pemanas telah dihitung dan diuji dalam praktiknya. Hasilnya menjanjikan karakter massa dari pendekatan tersebut.

Skema pemanas rumah pintar dan sistem kontrol, foto dan video

Bangunan pintar di bawahnya sendiri menyiratkan kantor atau bangunan ritel yang hemat sumber daya, yang secara praktis dan benar menghabiskan semua sumber peningkatan kehidupan yang digunakan. Rumah pintar - pasokan panas, energi listrik, dan lainnya, serta dampak sedang pada lingkungan eksternal.

Dengan kata lain, bangunan jenis ini dibedakan oleh produksi, penyimpanan, dan pengelolaan energi yang ideal dalam proyek domestik. Saat ini, rumah hemat sumber daya tidak hanya dapat berupa rumah pedesaan, rumah di luar kota atau pondok musim panas yang dilengkapi, tetapi juga apartemen tradisional.

Jenis sistem rumah pintar

Dalam kondisi perubahan suhu yang tajam sepanjang tahun, masalah pasokan panas ke tempat tinggal cukup penting.Sebagian besar penduduk mengeluh bahwa selama cuaca dingin, baterai pemanas memberikan panas yang sangat sedikit, dan ketika panas datang, mereka memanas sepenuhnya. Pada akhirnya, yang terjadi adalah orang membayar lebih untuk apa yang tidak mereka butuhkan. Jika sistem pemanas Anda beres, tetapi Anda tidak terbiasa dengan fenomena yang tidak terlalu menyenangkan ini dari desas-desus, maka tidak ada salahnya bagi Anda untuk belajar tentang bagaimana sistem pemanas di rumah pintar dapat dilengkapi.

Spesifik pasokan panas pintar

Konsep rumah pintar dalam kaitannya dengan pasokan panas menyiratkan kehidupan seseorang yang nyaman di ruangan yang selalu hangat dengan biaya rendah. Artinya, sistem pemanas juga harus dirancang agar tidak perlu membayar lagi untuk sesuatu yang tidak Anda gunakan. Namun, untuk pengaturan apa pun, terutama pasokan panas yang menguntungkan dan hemat sumber daya, Anda hanya perlu berinvestasi secara material - tetapi tetap perlu untuk tidak lupa bahwa keputusan seperti itu akan segera dibenarkan sepenuhnya!

Jadi, penggunaan otomatisasi untuk pengoperasian sistem pemanas rumah pintar adalah prinsip dasar untuk menciptakan kondisi kehidupan yang nyaman, dan juga untuk menghemat bahan bakar, asalkan otomatisasi itu sendiri, bersama dengan komponen kontrol, dipilih dan digunakan dengan benar. Hal yang sama dapat terjadi dalam kasus aktivitas produktif bersama dari boiler pemanas dengan pusat kendali: dengan bantuan antarmuka komunikasi dan alat keselamatan boiler, pasokan panas direalisasikan.

Sirkuit pemanas untuk rumah pintar

Sistem itu sendiri mengubah suhu pasokan panas, melihat indikator dari sensor khusus di dalam ruangan.

Secara khusus, opsi ini cocok untuk rumah pedesaan.Solusi optimal di sini adalah penyesuaian suhu pembawa panas pemanas.

Arah yang menjanjikan dalam organisasi

Di sisi lain, ada banyak cara lain untuk mengatur pasokan panas di rumah pintar. Misalnya, sistem mungkin bergantung pada cuaca di luar jendela. Pendekatan ini mengasumsikan kehadiran tidak hanya sensor yang dirancang untuk mengukur suhu secara khusus di dalam ruangan, tetapi juga sensor yang berfokus pada indikator suhu eksternal. Untuk menjaga operasi pemanasan seperti itu secara akurat, yang terbaik adalah menggunakan dua meter eksternal.

Skema manajemen kontrol

Prinsip operasi pengontrol masing-masing dianggap sebagai kurva suhu pembawa panas versus cuaca. Dengan kata lain, ketika dingin datang dari luar, air dalam sistem memanas, dan ketika panas dari luar, ia membeku. Tanda +20 pada skala Celcius dapat diambil sebagai titik dasar untuk pembawa panas, sehingga suhu sistem, secara kiasan, sama dengan suhu luar, dan keluaran panas berlebih dan pemanasan ruang berakhir. .

Untuk mendekati tingkat kenyamanan pemanasan di rumah pintar, dimungkinkan untuk menyesuaikan pemanasan sehingga suhu apartemen memiliki karakteristik lokal. Dengan kata lain, di masing-masing tempat dapat dikoreksi dalam kaitannya dengan yang ditetapkan oleh sensor eksternal. Jika ada banyak orang di salah satu ruangan yang, karena alasan nyata, memanaskan ruangan, sistem dapat menghitung kenaikan suhu di zona ini, membandingkannya dengan yang diatur pada pengontrol cuaca, dan kemudian membagi panas di sekitar apartemen sesuai dengan penyesuaian indikator di ruangan ini.

Dengan cara yang sama, pengaturan sistem pemanas yang disediakan di gedung pintar pasti dapat disebut sebagai arah yang menjanjikan untuk menciptakan kenyamanan di rumah Anda dan juga mengurangi biaya moneter untuk membayar pasokan panas.

Tidak tahu jawaban atas pertanyaan Anda sendiri? Tanyakan pada ahli kami: Tanyakan

Prinsip pengoperasian rumah pintar

Elemen kunci dari sistem adalah pengontrol. Ini mengumpulkan dan menganalisis sinyal dari semua sensor yang terletak di apartemen. Karyanya tidak pernah berhenti.

Pengontrol memungkinkan Anda untuk mengontrol semua gadget yang terhubung secara real time, serta menjadwalkan peluncuran yang tertunda. Cukup untuk mengatur parameter yang diperlukan ke sistem sekali, dan itu akan terus mendukungnya.

Namun dengan segala kelebihannya, peralatan tersebut juga memiliki sejumlah kelemahan. Seperti teknik apa pun, itu bisa gagal dan membeku. Oleh karena itu, Anda mungkin perlu mem-boot ulang dan mengkonfigurasi ulang. Terkadang ini membutuhkan keterlibatan profesional.

Menurut jenis transmisi sinyal dari sensor, sistem dibagi menjadi kabel dan nirkabel. Dalam kasus pertama, semua komponen dihubungkan satu sama lain dengan kabel. Sistem kabel dicirikan oleh keandalan, kecepatan respons tinggi, dan masa pakai yang lama. Dalam kompleks nirkabel, sinyal ditransmisikan melalui saluran radio khusus. Ini memungkinkan Anda untuk menyederhanakan dan mempercepat pemasangan struktur.

Berdasarkan metode pengendaliannya, rumah pintar dibagi menjadi:

1. Terpusat. Semua informasi dikumpulkan dalam satu modul logis. Perannya sering dilakukan oleh pengontrol, yang memiliki banyak input.Sebuah program ditulis di atasnya, dengan bantuan perangkat yang dikendalikan. Desain ini memungkinkan Anda membuat skenario kompleks untuk pengoperasian peralatan.

2. Terdesentralisasi. Setiap perangkat dilengkapi dengan mikroprosesor terpisah. Jika salah satu elemen gagal, sisanya terus beroperasi secara normal. Sistem terdesentralisasi dapat diandalkan dan tahan lama.

3. Gabungan. Mereka terdiri dari satu unit pusat dan beberapa modul kontrol terdesentralisasi. Desain ini mudah disesuaikan, dan karena itu hari ini lebih disukai oleh sebagian besar produsen.

Rumah pintar juga dapat diklasifikasikan menurut jenis protokolnya: terbuka dan tertutup. Protokol adalah bahasa yang digunakan semua perangkat untuk berkomunikasi satu sama lain. Sebagian besar pabrikan bekerja dengan protokol terbuka. Perusahaan-perusahaan yang ingin mengurangi biaya produk mereka dan menerapkan solusi non-standar menggunakan protokol tertutup.

Jenis sistem

Anda dapat membuat rumah pintar sesuai dengan skema yang berbeda, tergantung pada jenis peralatan dan protokol komunikasi. Sistem perangkat lunak dan perangkat keras untuk rumah pintar secara kondisional dibagi menjadi beberapa jenis.

berkabel

Nirkabel

Solusi Terpusat

terdesentralisasi

Jaringan dengan protokol terbuka

Peralatan protokol tertutup

Elemen dan sensor utama:

• blok utama (mungkin tidak dalam skema desentralisasi);
• sensor kebocoran air;
• sensor asap;
• sensor suhu;
• sensor gerak dan cahaya;
• Kamera pengawas;
• ventilasi rumah pintar;
• sistem pembukaan/penutupan tirai jarak jauh;
• manajemen media;
• perangkat kontrol untuk pemanas, listrik dan pasokan air;
• mungkin ada pemancar informasi dari meteran air dan listrik (proyek semacam itu sedang dilaksanakan, misalnya, oleh Moskow sebagai bagian dari pengenalan inovasi di sektor perumahan dan layanan komunal);
• perangkat lunak atau gerbang perangkat keras untuk koneksi dan kontrol dari luar dan transmisi peringatan kepada pemilik;
• soket dan sakelar pintar;
• alarm.

Dalam sejumlah skema, sensor dan elemen lain berfungsi sebagai gerbang untuk mentransmisikan sinyal nirkabel ke perangkat jaringan tetangga.