Mis on tark kodu: tööpõhimõte ja ülesehitus + projekti loomine ja kokkupaneku nõuanded

Arvukad insenerisüsteemid, mida ühendab ühine nimetus «Tark kodu», tagavad kasutajatele kõrge mugavuse ja turvalisuse taseme. Kuid sellisel seadmel on sadu erinevaid variante, kusjuures need lahendavad põhimõtteliselt erinevaid ülesandeid.

Proovime koos mõista kõiki nüansse ja aru saada, mis on tark kodu, ning seejärel liikuda edasi praktiliste sammude juurde, mis võimaldavad tõsta elamismugavust. Kuna kallid komponendid ei jäta ruumi vigadele.

Mida kujutab endast selline süsteem?

Iga targa kodu jaoks valmistatud elektroonikakomplekt on kõrgtehnoloogiline seade. See on ette nähtud automatiseeritud ja enamasti tsentraliseeritud järelevalveks, paindlikuks ja täpseks korteri või maja sidesüsteemide tegevuse juhtimiseks.

Targa kodu peamised võimalused

Targa kodu intelligentsed käsukeskused suudavad luua optimaalse mikrokliima korteris või majas.

Selle ülesande lahendamiseks juhitakse kõiki kütteseadmeid, kliimaseadmeid, split-süsteeme, filtreid, ozonaatoreid ja muid sarnaseid tooteid.

Protsessi olemus on järgmine: protsessoritega varustatud juhtimiskeskused saavad õhu keemilise koostise, temperatuuri ja niiskuse mõõtmistulemused ning annavad signaale vajalikele konstruktsioonielementidele.

Näiteks kui ruumi tuleb jahutada, antakse käsk kliimaseadme sisselülitamiseks ja samal ajal lülitatakse välja kõik kütteseadmed, kui need töötasid. See tähendab, et süsteemide käsukeskused tagavad ka kõigi toimuvate protsesside koordineerituse.

Lisateavet selle kohta, kuidas kliimakontrollisüsteem töötab ja selle valiku eripärade kohta, lugege edasi.

Kaasaegsed intelligentsed süsteemid ruumide jaoks on automaatikakomplektid, mis võimaldavad oluliselt tõsta elatustaset ning tagada elektrienergia kokkuhoidu, kusjuures märkimisväärselt 30–40%. Kuid tuleb meeles pidada, et seadmete mitteväikese hinna tõttu tasub ost end ära alles pärast paljude aastate aktiivset kasutamist.

Üldiselt suudab «Tark kodu» arenenud konfiguratsioonis juhtida korraga mitusada seadet, mis kuuluvad süsteemidesse:

• valgustuse, seejuures nii sise- kui ka välisvalgustuse;
• avariitoiteallikate, milleks võivad olla nii akud kui ka generaatorid;
• energiatarbimise kontrolli;
• kütte, õhujahutuse;
• hoone üksikute elementide soojendamise (sademeveekanalisatsiooni, astmete);
• veevarustuse;
• kanalisatsiooni;
• filtreerimise;
• avariiolukordade tuvastamise (gaasi- ja veelekete, elektrivõrgu probleemide);
• monitooringu.

Samuti saab juhtida signalisatsiooni, valvekaameraid ja paljusid muid seadmeid, mille hulka kuuluvad isegi kardinad, aknad, telerid, audio- ja videotehnika, mis paikneb üle kogu korteri ja maja.

Iga intelligentse süsteemi funktsionaalsust ja muid omadusi on võimalik kohandada mis tahes tingimustega, mis võimaldab luua paindliku juhtimissüsteemi kogu koduelektroonika, kütteseadmete, konditsioneeride, valgustuse ja kõige muu varustuse jaoks.

Protsessid ise võivad olla nii nõutud kui ka haruldased ja ühekordsed; näiteks esimeste hulka võib lugeda temperatuuri ja valgustuse heleduse juhtimist ning paljusid muid.

Teise kategooriasse kuulub sooja või külma õhu individuaalsete voolude seadistamine. Näiteks selliste, mis suudavad soojendada talveõhtutel telesaateid vaatavate kasutajate jalgu.

Kaasaegsete nutikodu süsteemide eripära on see, et nende abil saab kõigis korteri ja maja ruumides kehtestada üksteisest erinevaid režiime. Näiteks võib lastetoas temperatuur olla kõige kõrgem ja koridoris kõige madalam, sest koridor kütmist praktiliselt ei vaja.

Samaaegselt saab süsteem vannitoas regulaarselt võidelda kõrge niiskusega, köögis aga õhu saastatusega.

Elektroonika suudab arvestada ka paljude kasulike pisiasjadega. Näiteks suudab see õhtul magamistoas automaatselt tagada kõrgema temperatuuri kui hommikul, sest sellised omadused soodustavad täisväärtuslikku puhkust ja kergemat ärkamist.

Kõige tõhusamateks peetakse kompleksseid süsteeme, mis suudavad juhtida kõiki olulisi protsesse.

Kuid nutikodu tunnustega on ka kõige lihtsamad seadmekomplektid, mis täidavad vaid ühte funktsiooni. Näiteks kuulub nende hulka protsessor, mis juhib suvilasse paigaldatud küttekeha sisse- ja väljalülitamist.

Elektrivõrku paigaldatud dimmer, mis reguleerib lampide heledust ja vähendab samal ajal elektrienergia tarbimist, kuulub samuti intelligentsete seadmete hulka.

Kuidas süsteem töötab ja on üles ehitatud?

Proovime aru saada, kuidas tänapäeval nõutud targa kodu süsteem töötab ja milline see on. Iga intelligentsete seadmete komplekti aluseks on protsessor, mis on piisavalt võimas ja kaasaegne arvuti.

Tõhususe tagab tarkvara, millel on kümneid või isegi sadu eelseadistatud režiime, mis kuuluvad kõige nõutumate hulka.

Selle tulemusel jääb kasutajatel paljudel juhtudel lihtsalt vajalikud parameetrid sisestada, näiteks temperatuur jne, ja aktiveerida vajalik programm.

Edasi juhib juhtseade kontrolli, võrreldes tegelikke väärtusi programmeeritutega. Kogu vajalik teave tuleb süsteemi kuuluvate seadmete sisemistest juhtorganitest, kontrolleritest, anduritest, mis paigaldatakse igasse ruumi.

Iga intelligentse süsteemi põhiline tööpõhimõte on tagada mugavus, paindlikkus ja lihtsus kõigi eluruumis paiknevate seadmete juhtimisel. Seda tehakse eesmärgiga minimeerida kasutaja osaluse vajadust, suurendada tõhusust, ökonoomsust ja kasutusohutust. See tähendab, et kasutaja peaks süsteemi tegevusest kasu ja naudingut saama, pöörates sellele peaaegu tähelepanu.

Kui reaalajas saadud andmed ei vasta seatud väärtustele, annab juhtseade vastavad käsud, mis võimaldavad teha parandusi. Pealegi tagavad need kõik seadmete koordineeritud töö.

See tähendab, et temperatuuri tõstmiseks vajalikus ruumis lülitatakse kõigepealt välja konditsioneer ja alles seejärel lülitatakse sisse kütteseadmed. See võimaldab säästa kuni 40% elektrienergiat ning välistab ohtliku kriitilise koormuse võrgule.

Targa kodu liigid

Tootjad arvestavad erinevate kasutajakategooriate vajadustega, mistõttu on turg täis erinevaid intelligentseid seadmeid.

See võib olla:

• juhtmega;
• juhtmevaba.

Esimesel juhul ühendatakse käsublokk, täiturandurid, servomootorid, kontrollerid ja muud konstruktsioonielemendid omavahel juhtmetega.

Sellise meetodi eeliseks on käskude täitmise kõrge korrektsus. See tähendab, et edastussiini ülekoormuse tõenäosus suure hulga signaalidega praktiliselt puudub. Lisaks tagavad optilised kiudjuhtmed kiire reaktsiooniaja.

Kõige olulisemaks puuduseks peetakse paigalduse keerukust, kuna tuleb paigaldada ja silma eest peita suur hulk juhtmeid.

See toob kaasa ka märkimisväärsed lisakulud vajalikele ehitusmaterjalidele, mistõttu on juhtmega süsteemide paigaldamiseks optimaalne aeg ruumide remontimine.

Samuti on juhtmete paigaldamine töömahukas, mistõttu kulub sellisele protseduurile üsna palju aega.

Igas elamises on seadmed, mis võimaldavad lahendada erinevaid ülesandeid – kütta ruume, valgustada neid, tagada turvalisust jne. Ja nutikodu suudab toime tulla kõigi loetletud funktsioonidega või juhtida neid igaüht eraldi. See, milline viis on optimaalne, tuleb kasutajal igal üksikjuhul otsustada. See näitab, et iga intelligentsesüsteemi olulised eelised on paindlikkus, kohanemisvõime.

Juhtmeta seadmete tüübid erinevad selle poolest, et side konstruktsioonielementide vahel toimub raadiosignaalide abil, milleks kasutatakse vastavaid sidevahendeid.

Sellise seadmevariandi oluline eelis on paigalduse lihtsus. Selle käigus ei ole vaja muuta ruumide konstruktsiooni, kulutada ehitusmaterjalidele, mis teeb paigaldamise kergeks ja kiireks protseduuriks.

Juhtmeta süsteemide peamiseks puuduseks on sideviis komponentide vahel. Kuna raadiosignaalid piiravad oluliselt nende funktsionaalsust, lisaks tuleb üsna sageli patareisid vahetada, mis on ebamugav ja on regulaarne kuluartikkel.

Veel üks Nutikodu süsteemide klassifikatsioon juhtimistüübi järgi – see võib olla tsentraliseeritud või detsentraliseeritud variant.

Kuigi juhtimise tsentraliseerimine on üks tähtsamaid eeliseid igas sellise seadme komplektis ja enamikul juhtudel kuulub see just sellesse tüüpi, on ka detsentraliseeritud süsteemidel õigus eksisteerida.

Põhjus on selles, et see viis võimaldab neutraliseerida nutikodu üksiku komponendi rikke tagajärgi.

Samuti võimaldab erinevate juhtimisplokkidega allsüsteemide kasutamine tõsta põhifunktsioonide töökindlust.

Näiteks kui ruumi omanik soovib seda usaldusväärselt kaitsta volitamata sissetungi eest, on kahe detsentraliseeritud süsteemi kasutamine praktilisem lahendus kui ühe tsentraliseeritud süsteemi kasutamine.

Paljud arvavad, et tsentraliseeritud juhtimine kogu koduseadmete üle on nutikodu oluline eelis ja eripära. Kuid selline väide ei ole alati õiglane, kuna eraldi detsentraliseeritud süsteemid suudavad tõsta intelligentse juhtimise turvalisust, töökindlust ja tõhusust. Näiteks on kasulik teha eraldi turvasüsteemid (nagu fotol näidatud) ja avariiolukordade tuvastamise süsteemid.

Mitme nutikodusüsteemi samaaegse kasutamise peamine puudus on seadistamise ja häälestamise keerukus.

See juhtub seetõttu, et komponentide arv suureneb – iga detsentraliseeritud süsteemil on oma protsessor, mis põhjustab sageli segadust nende omavahelisel suhtlemisel või kasutaja juhtimisel. Samuti toob see omadus kaasa varustuse komplekti kallinemise.

Tulemusena soovitatakse detsentraliseeritud süsteeme kasutada ainult üksikjuhtudel, kus eelised kaaluvad selgelt üles negatiivsed aspektid.

Oluliseks tunnuseks on jaotus protokollitüüpide järgi, mis on:

• avatud;
• suletud.

Esimesse kategooriasse kuuluvad süsteemid, mida juhitakse keele abil, mida kasutavad erinevad tootjad.

Sellise seadmete tüübi eelisteks on funktsionaalsus, kättesaadavus, universaalsus, mis tagab muljetavaldava valiku komponente, mida on võimalik komplekti lisada. Kuid sageli tuleb neid eelnevalt kohandada kooskasutamiseks, mis siiski ei välista tõrkeid.

Suletud süsteemideks loetakse neid, mida juhitakse keelega, mille on loonud ja mida kasutab ainult üks tootja, mis võimaldab komplekti lisada ainult tema poolt välja töötatud ja valmistatud komponendid.

See vähendab funktsionaalsust, universaalsust, kuid tagab seadmete ja instrumentide kõrge ühilduvuse.

Intelligentse juhtimissüsteemi skeem

Iga nutikodu seadmete komplekt sarnaneb ehituskomplektiga, millest saab luua kõike, mida soovitakse.

Seetõttu leiab kasutaja, kes soovib oma kodus mõnda selle varianti kokku panna, vaevalt sobiva skeemi oma kodutingimuste jaoks. Näiteks standardvariant 3-toalise korteri jaoks või kindla pindala ja korruste arvuga maja jaoks.

Igal ruumil on oma eripärad ja nende omanikel oma eelistused, eelarve. Tulemusena kasutatakse erinevaid juhtorganeid, täitevelemente.

Vajaliku skeemi tuleb koostada ise või spetsialistide abiga. Erandiks võivad olla kõige lihtsamad nutikodu variandid või detsentraliseeritud süsteemid, mis samuti keerukusega ei paista.

Näiteks võib olla dimmeri paigaldamise skeem elektrivõrku ja sellega koos töötava liikumisanduri skeem, kuna see on standardne, seega igal juhul sama.

Kui soovite ise nutikat süsteemi kokku panna, peaksite teadma, et peate valdama teatud oskusi ja teadmisi, ja seda erinevates valdkondades. Näiteks on fotol kujutatud graafiline liides, mis võimaldab juhtimist, kontrolli ja vajaliku teabe hankimist. See luuakse iga juhtumi jaoks eraldi programmeerimise teel.

Kuid isegi sel ja sarnastel juhtudel soovitatakse pöörduda spetsialistide poole. Põhjus on selles, et kõik süsteemid töötavad elektrienergiaga ning mõned jämedad vead võivad põhjustada tulekahjusid, elektrilööke ja kallite konstruktsioonielementide rikkeid.

Soovitused iseseisvaks kokkupanekuks

Kuna nutikate süsteemide hind on kallis ja nende paigaldus toob kaasa täiendavaid, ja seda mitte väikseid, kulutusi (kuni 50% seadmekomplekti hinnast), siis nende iseseisev paigaldamine aitab märkimisväärselt kokku hoida.

Ja veel pakub selline töö naudingut, seetõttu võib nutika kodu kokkupanekut oma kätega, alustades projekti loomisest, pidada hobiks.

Üks olulisemaid nõuandeid Teile, kes soovite ise nutikat süsteemi kokku panna, on see, et tööde algusele peaks eelnema projekti koostamine. Kuna see aitab välja tuua palju eripärasid ja peensusi ning seega vältida vigu.

Kuid tuleb mõista, et mitte iga sooviv kasutaja ei suuda iseseisvalt sellist süsteemi paigaldada – selleks on vaja valdada tervet hulka teadmisi ja oskusi.

Nende hulka kuuluvad:

1. Oskus töötada elektriseadmetega. Ja selles valdkonnas on vaja laialdasi teadmisi, näiteks selliseid elementaarseid oskusi nagu konstruktsioonielementide ja kaablite usaldusväärne omavaheline ühendamine. Vaja läheb ka oskust elektrikilpe kokku panna, mõista kaasaegsete elektriseadmete juhtimispõhimõtteid ja muid sarnaseid. Ohutustehnika reeglite tundmine on samuti kohustuslik.
2. Programmeerimisoskused, ja seda erinevate operatsioonisüsteemide jaoks. Neid on vaja, sest iga nutika süsteemi paigaldamise puhul tuleb luua graafiline liides, mille abil edaspidi juhtimist teostatakse.
3. Teadmised kaasaegsete automaatikasüsteemide ehituse põhimõtetest. See tähendab, et on vaja vähemalt aru saada kontrolleritüüpidest, nende sisenditest/väljunditest, mõista, milliseid andureid ja muid seadmeid nendega tohib kasutada jne.
4. Süsteemi töö algoritmide mõistmine tervikuna ja kõigi selle üksikute osade puhul.

Kui kõik loetletud teadmised ja oskused on olemas, siis tuleb üle minna ettevalmistavatele protseduuridele. Alustuseks on oluline kindlaks määrata ülesanded, mida seadmekomplekt peab lahendama.

Oluline aspekt iseseisval nutikodu kokkupanemisel on paigalduse kõrge kvaliteedi vajalikkus. Kui seda eirata, võib tulemuseks olla kogu seadmekomplekti ebaõige töö, tuleohutuse vähenemine ja muud.

Pärast seda tuleb selgitada, kas seda on tehniliselt võimalik ellu viia – kas elektrivõrk peab vastu, kas komponentide omadused on piisavad. Lisaks tuleb eluruum üle vaadata, et leida paigalduskohad. Samuti tuleb mõista, kas ostmiseks jätkub raha.

Ja pärast seda võib asuda tulevase süsteemi tööprojekti loomisele.

Kui ruumi ülevaatust optimaalsete paigalduskohtade leidmiseks nutikodu komplekti üksikute osade jaoks võib veel ilma oskuste ja kogemusteta ise teha, siis projekti väljatöötamisega tuleb tegeleda ainult asjatundlikult.

Kogemuste puudumise ja oma võimetes ebakindluse korral on parem pöörduda spetsialistide poole konsultatsiooni saamiseks enne protseduuri või pärast seda, et teostada kontroll. See võimaldab vähendada vigade ja hilisemate rahaliste kahjude ning muude ebameeldivuste tõenäosust.

Isegi kui praktilisi oskusi ja teadmisi on küllaga, soovitatakse alustada tutvust nutisüsteemidega kõige lihtsamatest variantidest.

See tähendab, et tuleks soetada komplekt, mis sisaldab kontrollerit, andurikomplekti ja muid seadmeid, mis võimaldab lahendada mõnda ühte olulist ülesannet.

Näiteks kontrollida veelekke ilmnemist, teostada videovalvet või reguleerida valguse heledust. Ja seejärel põhjalikult kõigi eripäradega tutvuda.

Kirjeldatud lähenemine võimaldab saada praktilist kogemust, leida kvalifitseeritud spetsialiste, kes suudavad osutada tõhusat abi, ja lisaks vältida märkimisväärseid rahalisi kaotusi isegi siis, kui huvi nutisüsteemi vastu kaob või midagi läheb plaanitust erinevalt.

Kui on otsustatud ise süsteem kokku panna, tuleb alustada kõige lihtsamatest variantidest. See võimaldab saada kogemust, aru saada, kas on soovi sellise tööga edasi tegeleda, samas on kulutused minimaalsed.

Esimese iseseisva katse jaoks nutisüsteemi kokku panna on soovitatav soetada seadmed, mida juhivad kontrollerid Beckhoff, Siemens, OVEN ja muud sarnased. Kuna need on vabalt programmeeritavad, lihtsad kasutada ja sobivad erinevate ülesannete lahendamiseks.

Kui koos mõne loetletud kontrolleriga kasutada spetsiaalset tarkvarakomplekti, mis on ette nähtud süsteemi juhtimiseks Windowsiga varustatud arvutist, tahvelarvutist, iOS-i või Androidiga nutitelefonist, siis tekib võimalus stsenaariume hõlpsalt muuta.

Samuti saab kiiresti muuta liidest, eemaldada mittevajalikke ja lisada uusi konstruktsioonielemente.

Pealegi saab iga kasutaja isegi elementaarsete programmeerimisoskustega kõike loetletut iseseisvalt teha. Juhtimistarkvara näiteks võib olla Easy Home, mis on võimeline töötama kõigi eespool loetletud nõutud operatsioonisüsteemidega.

Järeldused ja kasulik video teemal

Esimene video annab võimaluse mõista nutikodu võimalusi, kuidas ja millega selliseid lihtsamaid süsteeme komplekteeritakse ning kuidas seda ise teha saab.

Järgmine videomaterjal on samuti pühendatud intelligentsete süsteemide ise paigaldamisele.

Kaasaegne intelligentne automaatika suudab mitte ainult mugavust tõsta, vaid ka tõsta kõigi majaelanike elatustaset. Kuid selleks tuleb mõista nutikodu tööpõhimõtet.

Vastasel juhul ootab omanikku mitte ainult pettumus, vaid ka olulised rahalised kaotused. Sest funktsionaalsed komplektid maksavad märkimisväärseid summasid.

Kas tekkis artikli teemal küsimusi? Või oskate meie materjali täiendada väärtusliku teabega “Nutikodu” süsteemi toimimispõhimõtete kohta? Palun jätke oma kommentaarid, jagage kogemusi allpool asuvas plokis.