什麼是智能家居:操作原理和設備+項目創建和組裝技巧

智能家居系統的構成要素、目的和工作原理

安裝和安全要求

在本段中,我們將考慮如何用自己的雙手進行水加熱。

第 1 步:項目

首先,選擇合適的方案並在紙上展示。考慮房間的面積、散熱器的位置、管道、它們的尺寸等。這樣的草圖將幫助您正確計算消耗品的數量。特殊程序將大大簡化所有計算。

第 2 步:配件

讓我們簡要地考慮一下鍋爐、電池和管道可以是什麼。加熱裝置的類型,取決於所使用的燃料,包括燃氣、電力、固體燃料和組合燃料。這些選項中最喜歡的可以正確地稱為氣體設備。熱水鍋爐帶有泵(用於私人住宅的強制供暖方案)或不帶泵(自然循環),兩種類型都可以自己動手安裝。雙迴路裝置已經很好地證明了自己,不僅可以為房屋提供熱量,還可以提供熱水。

鋼製電池會以價格取悅,但同時它們會受到腐蝕,如果您打算排出冷卻液,那麼使用壽命將大大縮短。相反,鑄鐵可以說是一種永恆的材料。它可以長時間加熱,但也可以長時間保持熱量。但沉重的重量、不太吸引人的外觀和高昂的成本大大降低了這種材料的受歡迎程度。鑄鐵電池已被鋁電池取代。它們的外觀非常吸引人,它們加熱迅速並且耐腐蝕。然而,鋁不能承受壓力的突然變化。雙金屬電阻器以其出色的散熱性而著稱,但其防腐性能與鋁相同。

由於使用年限短,鋼管失去了昔日的輝煌。它被現代聚丙烯取代。易於安裝、創建“一體式”設計的能力、合理的成本和可靠性——所有這些都是不可否認的優勢。銅管也有很好的特性,但不是每個人都能負擔得起他們的成本。

第 3 步:鍋爐

私人住宅中的水加熱是以這樣一種方式建造的,即載體由鍋爐加熱。在沒有集中供應的情況下,該方案是最優化的。因此,在選擇安裝鍋爐的位置時,應考慮燃氣管道入口的位置或有無電線。如果我們談論的是固體燃料裝置,那麼您需要額外安裝煙囪。如果您更喜歡冷卻劑的自然循環,則放置加熱裝置,使回流管盡可能低。在這種情況下,地下室是理想的。

第 4 步:安裝散熱器

電池放置在窗戶下或門口附近。安裝設計取決於電阻器的材料和部分的數量。它們越重,它們需要的固定就越可靠。電瓶與窗台之間至少要留出10厘米的間隙,離地6厘米以上。通過在每個元件上安裝截止閥,可以調節電瓶內的冷卻液量,空氣閥將有助於避免不必要的交通擁堵。

第 5 步:接線

鍋爐將是管道安裝的起點。在這種情況下,您應該遵守在紙上選擇和勾畫的方案。如果管道是可見的,那麼我們正在談論開放式佈線。一方面,美學方面受到影響,另一方面,任何洩漏都會留在視線範圍內,並且為了更換損壞的元件,您無需拆卸盒子。管道也可以隱藏起來,用磚砌在牆上,用石膏板等。在這個階段,連接電池、附加設備(泵、過濾器、安全裝置、膨脹罐等)。

現成的解決方案和自己動手組裝

如何自己打造“智能家居”?目前,構建系統有多種選擇——各種大公司發布新產品並提供他們的解決方案和設備。考慮幾個選項來實現這個概念。

谷歌主頁

谷歌多年來一直在開發智能家居的理念,並擁有一系列產品,在這些產品的基礎上構建了控制系統。

谷歌首頁欄目

什麼是智能家居:操作原理和設備+項目創建和組裝技巧

該專欄執行的功能非常廣泛:在它的幫助下,您可以製定一天的計劃、收聽新聞、使用搜索引擎或玩遊戲。它管理音樂、收音機、鬧鐘、定時器和提醒,允許您向所有網絡設備發送消息。但是您必須自己進行俄羅斯化,可以在互聯網上找到說明。 Google Home 還支持 IFTTT,它允許您將不同的設備鏈接到系統中。

家庭集線器設備

控制中心,是與Assistant語音助手溝通的欄目,輔以屏幕。該設備沒有配備攝像頭,以增強用戶的舒適感和安全感。有一種夜間模式 - 該設備可以傳輸降低燈光亮度、屋內溫度和關閉鎖的命令。可以通過 Google Home 應用程序遠程控制功能。

基於 ZigBee 的智能家居

智能家居系統的自我調整也可以使用 ZigBee 完成。這是一種無線通信標準,房屋或公寓中的所有設備都通過該標准進行交互。 ZigBee 生產許多設備:智能插座、燈泡、調光器、運動傳感器、各種控制傳感器。支持 ZigBee 標準的設備製造商中的領導者是中國公司小米。

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ZigBee 系統的操作使用以下類型的設備進行:

  • 管理系統活動並確保流程安全的協調員。
  • 持續工作並負責設備在睡眠模式下運行的路由器。他們還負責在發生故障時進行恢復。它們連接到協調器、路由器以及外圍設備和設備以進行信息傳輸。
  • 負責發送和接收數據的終端設備。它們連接到協調器和路由器,還連接到負責執行命令的傳感器和機制。

適用於 Arduino 的流行傳感器

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Arduino 是帶有可編程微控制器的板,您可以使用它輕鬆創建自動化或機器人工具。考慮連接到它的最流行的傳感器。

障礙物傳感器

它由一個光電二極管和一個發射和接收紅外光譜信號的 LED 組成。

距離傳感器

HC SR04 傳感器由超聲波的接收器和發射器組成。

大氣壓力傳感器

常見的傳感器BMP180、BMP280、BME280可用於電子氣壓計。

運動傳感器

最常見的是HC SR501模塊,它具有調節響應速度和響應延遲時間的能力。

光傳感器。

因其簡單性和可靠性而廣受歡迎。

洩漏傳感器

該模塊由一個傳感器和一個比較器組成,比較器板上有一個電阻來控制傳感器的靈敏度。

濕度傳感器

由電極和比較器組成。可用於測定自動灌溉系統中的土壤水分。

3 月 31 日 - 接線板包裝

最後,包裹到了我將使用的所有智能熨斗。這是列表:

姓名 數量 DIN/個 DIN/總
WB6self 控制器 1 6 6
WB-MSW v.3 CO2 VOC多功能傳感器最大配置 8
最低配置的 WB-MSW v.3 多功能傳感器 3
WBIO-DI-DR-16“幹接點”,門窗開啟傳感器,場景按鈕 2 3 6

用於用水量核算和洩漏控制

1 3 3

窗簾和窗戶電機控制

5 3 15
WB-MAP12H電量計量 1 6 6
WB-MR6C 繼電器模塊 4 3 12
WB-MIO-E 用於將控制器模塊轉移到另一個機櫃 1 2 2
WBIO-AO-10V-8 0-10V 調光控制 1 2 2
WB-MRGBW-D燈帶控制 4 2 8
razumdom 的 DDM845R v3 燈泡調光模塊 3 6 18

什麼是智能家居控制器?

智能家居控制器是一種管理所有消費者、電器並向所有者發送有關這些消費者狀態的報告的設備。它由溫度、空氣、光傳感器引導,以控制照明、供暖、空調系統。可以根據時間表進行編程,以隨著時間的推移執行各種操作。除離線模式外,還可以通過特殊接口(計算機網絡、移動運營商或無線電網絡)聯繫控制器,手動控制設備。

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由智能家居系統控制器控制的電器

有必要根據您要如何構建控制系統的架構來選擇控制器。例如,有兩種類型的治理系統:集中式和分散式。中央控制系統的核心是一個單一的高性能中央控制器,用於管理家中的所有消費者(設備)和公用設施。

在分散控制的情況下,智能家居智能係統由幾個更簡單的控制器組成,每個控制器都具有控制特定區域的功能——一個房間和其中的所有電器,整個房子的獨立照明組,家庭的某個目的電器等(區域控制器)。

現代智能家居系統的中央控制器是封裝在一個小塑料外殼中的計算機,它有自己的 OS(操作系統)、RAM 和許多用於切換(控制)信號的電子元件:電子繼電器、terristor 鑰匙等。

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智能家居系統中央家庭控制器的配置之一(板載無線傳輸模塊、USB、COM、以太網端口)

此外,根據配置,可能有用於通過手機遠程控制的內置 GSM 模塊、用於在家中任何地方控制系統的 Wi-Fi 發射器以及圖形觸摸或按鈕界面(LCD 屏幕)。此外,用於連接計算機和/或網絡設備的連接器:以太網、USB。

這樣的控制器能夠控制智能設備,如冰箱、微波爐、公用設施等。(如果技術本身提供了這樣的功能),甚至可以向所有者報告諸如冰箱中的溫度、輸入輸出電話線呼叫等數據。

區域控制器,離散輸入輸出調製器,是實現智能家居技術的低功耗邏輯電子控制單元(相比之下,微處理器CK的頻率約為500 MHz,RK約為50 MHz),作為規則,它沒有操作系統並且可以系統地定制。它可以通過時間或來自某些傳感器的信號為任何基本場景進行配置。

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帶有接口(用於連接網絡的連接器)以太網的智能家居系統的可編程控制器

他管理基本任務和事件。例如,連接到它的光傳感器會發出信號(當它變暗時);控制器向執行繼電器或組發送信號 用於照明控制.它還通知每個操作的所有者。換句話說,離散I/O調製器是一種智能可編程電子繼電器。

這種設備還包括用於網絡交換的電子元件和智能部分:帶存儲器的微處理器。它(取決於製造商和配置)可能具有 USB、以太網接口和其他端口,用於控制、編程和向所有者報告。

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智能供暖系統戰略

住宅供暖這個問題有多麼模棱兩可,不用再談了。它與能源消耗成本直接相關,這些成本極大地負擔了家庭預算。

因此,“智能”供暖的策略是一個非常重要和值得的話題,不僅要考慮它,還要嘗試去實施它。

在單獨的恆溫器上設置溫度參數就足夠了,“智能”加熱將完成所有必要的工作,為公寓(私人住宅)的所有者提供舒適的條件

如果您將智能家居策略完全應用於供暖系統,則很有可能顯著降低成本。精確控制消耗和熱資源的合理分配將有助於節約。

與供暖系統相關的智能家居策略已經在實踐中進行了計算和測試。結果保證了這種方法的大規模特徵。

智能家居供暖方案和控制系統,照片和視頻

一座智能建築本身意味著一座資源節約型辦公或零售建築,它實際上並正確地消耗了所使用的所有改善生活的資源。智能家居——供熱、電能等,以及對外部環境的適度影響。

換句話說,這種類型的建築以國內項目中理想的能源生產、儲存和管理而著稱。今天,資源節約型房屋不僅可以是鄉間別墅、城外房屋或配備齊全的避暑別墅,還可以是傳統公寓。

智能家居系統類型

在全年氣溫急劇變化的情況下,住宅供熱問題顯得尤為重要。大多數居民抱怨在寒冷的天氣裡,加熱電池提供的熱量很少,而當熱量來臨時,它們會加熱到最大。最後,人們會為他們不需要的東西多付錢。如果你的供暖系統是井然有序的,但你對這種道聽途說的不太愉快的現象並不熟悉,那麼了解智能家居的供暖系統如何配備也不會不合適。

智能供熱的特點

與供熱有關的智能家居的概念意味著人們在一個始終如一的溫暖房間中以低廉的價格享受舒適的生活。這意味著加熱系統也應該被設計成不需要為你不使用的東西再次付費。然而,對於任何安排,尤其是有利可圖的供熱和資源效率,只需要進行物質投資 - 但仍然有必要不要忘記,這樣的決定很快就會完全合理!

因此,使用自動化操作智能家居供暖系統是創造舒適生活條件的基本原則,也是節省燃料的基本原則,前提是正確選擇和使用自動化本身以及控制組件。加熱鍋爐與控制中心的聯合生產活動也是如此:借助通信接口和鍋爐安全工具,實現供熱。

智能家居的加熱電路

該系統本身會改變供熱的溫度,查看房間內專用傳感器的指標。

特別是,此選項適用於鄉間別墅。這裡的最佳解決方案是加熱熱載體的溫度調節。

組織中的一個有前途的方向

另一方面,還有許多其他方法可以在智能家居中組織供熱。例如,系統可能依賴於窗外的天氣。這種方法假設不僅存在專門用於測量房間溫度的傳感器,而且還存在專注於外部溫度指示器的傳感器。為了準確地保持這種加熱的運行,最好使用兩個外部儀表。

控制管理方案

各個控制器的工作原理被認為是熱載體溫度與天氣的曲線。換句話說,當冷的時候,系統中的水會變熱,當它從外面變熱時,它會結冰。可以將攝氏+20的標記作為熱載體的基點,這樣系統的溫度,形像地說,等於外界溫度,多餘的熱量輸出和空間加熱結束.

接近舒適的水平 智能家居中的供暖,可以調節暖氣,使公寓的溫度具有當地特色。換句話說,在個別地方,它可以根據外部傳感器的設置進行校正。如果其中一個房間裡有很多人,因為真實原因給房間供暖,系統可以計算出該區域的溫度升高,並將其與天氣控制器上的一組進行比較,然後將熱量分配到周圍。公寓根據這個房間的指標調整。

類似地,智能建築中供暖系統的佈置絕對可以稱為一個有前途的方向,可以為您的家庭創造舒適感,同時降低支付供熱的貨幣成本。

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智能家居的工作原理

系統的關鍵元件是控制器。它收集並分析來自公寓內所有傳感器的信號。他的工作從未停止。

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該控制器允許您實時控制所有連接的小工具,以及安排延遲啟動。一次為系統設置必要的參數就足夠了,它會不斷地支持它們。

但是,儘管具有所有優點,但這種設備也有許多缺點。像任何技術一樣,它可能會失敗並凍結。因此,您可能需要重新啟動它並重新配置它。有時這需要專業人士的參與。

根據傳感器傳輸信號的類型,系統分為有線和無線。在第一種情況下,所有組件都通過電纜相互連接。有線系統的特點是可靠性高、響應速度快、使用壽命長。在無線綜合體中,信號通過專用無線電信道傳輸。這使您可以簡化和加快結構的安裝。

根據控制方式,智能家居分為:

  1. 集中。所有信息都收集在一個邏輯模塊中。它的作用通常由具有大量輸入的控制器執行。在其上編寫了一個程序,借助該程序來控制設備。這種設計允許您為設備的操作創建複雜的場景。

  2. 去中心化。每個設備都配備了一個單獨的微處理器。如果一個元件發生故障,其餘元件繼續正常運行。分散式系統可靠且耐用。

  3. 結合。它們由一個中央單元和幾個分散的控制模塊組成。這種設計很容易定制,因此今天它是大多數製造商的首選。

智能家居也可以根據協議的類型進行分類:開放式和封閉式。協議是一種語言,所有設備都通過該語言相互通信。大多數製造商都使用開放協議。那些希望降低產品成本並實施任何非標準解決方案的公司使用封閉協議。

系統類型

您可以根據設備的類型和通信協議,根據不同的方案製作智能家居。智能家居的軟硬件系統有條件地分為幾種類型。

有線

系統特點 優點 缺點和可能的問題
組件通過有線連接直接通信。

傳感器通過它們向控制單元發送信號,終端設備接收控制命令。

響應速度快,消除了在信號強度不足的無線環境中傳輸脈衝的問題。

數據總線不會因許多脈衝而過載。

需要佈線,在建造房屋的階段就計劃好通信。

安裝很複雜,需要大量工作。

可能需要對綜合體或其部分進行徹底的重新設計。

無線

系統特點 優點 缺點和可能的問題
這些設備通過無線通道連接到控制單元。 無需電線,該解決方案適用於幾乎任何場所的配置,無需更改。 一些外圍設備需要更換電池(儘管現代“智能設備”可以使用一節電池運行長達數年)。

無線電信道上的通信在一定程度上限制了系統的能力及其在空間中的規模。所有設備都必須在網絡的覆蓋範圍內。使用網狀網絡可以部分解決這個問題。

使用 IR 時,設備必須在彼此的視線範圍內。

集中解決方案

系統特點 優點 缺點和可能的問題
配備中央控制單元。該單元通過公共總線控制和同步“智能家居”組件的交互,並確保用戶命令的執行。 主機單元集成和協調網絡的元素。 功能取決於控制模塊的硬件功能和內置的軟件。

如果系統的“大腦”出現故障,它就會失去功能。

去中心化

系統特點 優點 缺點和可能的問題
設備在同一網絡中工作,但沒有單個控制中心。每個元素都是一個獨立的服務器。 不存在因中央單元問題而失去功能的危險。 很多控件,這會使配置和調試更加複雜和混亂。

具有開放協議的網絡

系統特點 優點 缺點和可能的問題
有各種製造商在其設備中使用某些通信協議和命令格式。 您可以配對來自不同供應商的設備,而不必擔心不兼容問題。 在某些情況下,由於協議實施的細微差別,可能有必要調整方案的元素。

封閉協議設備

系統特點 優點 缺點和可能的問題
開發人員使用他們自己的協議和命令語言來實現設備。只能使用供應商創建(或認證)的元素。 所有組件都高度兼容(通常還暗示與舊外圍設備的向後兼容性)。 第三方設備將無法連接到系統。在某些情況下,這個問題是通過開發者開放API來解決的。

主要元件和傳感器:

  • 主區塊(可能不在去中心化方案中);
  • 漏水傳感器;
  • 煙霧傳感器;
  • 溫度傳感器;
  • 運動和光傳感器;
  • 監控攝像機;
  • 智能家居通風;
  • 遠程開/關百葉窗系統;
  • 媒體管理;
  • 供暖、供電和供水的控制裝置;
  • 可能有來自水錶和電錶的信息發送器(例如,莫斯科正在實施此類項目,作為在住房和公共服務部門引入創新的一部分);
  • 軟件或硬件網關,用於從外部進行連接和控制並將警報傳輸給所有者;
  • 智能插座和開關;
  • 警報。

什麼是智能家居:操作原理和設備+項目創建和組裝技巧

在許多方案中,傳感器和其他元件充當用於將無線信號傳輸到相鄰網絡設備的網關。

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