29805 
Как? Чтобы создать систему умного дома своими руками, не обязательно иметь инженерное образование и хорошо разбираться в электронике. Простые решения вполне доступны любому, кто дружит со смартфоном и компьютером.
Что нужно? Компоненты умного дома различаются в зависимости от того, что вы хотите автоматизировать. Умные лампочки, управляемые шторы, системы защиты от протечек, управление кондиционером – всё это и многое другое можно интегрировать в систему.
Из этого материала вы узнаете:
- Что собой представляет умный дом
- Основные элементы системы умного дома
- Популярные готовые решения для системы умного дома
- Что нужно для создания системы умного дома своими руками
- Датчики для системы умного дома
- Принципы коммутации элементов умного дома в единую систему
- Полезные советы по созданию умного дома своими руками
Что собой представляет умный дом
Умный дом – это автоматизированная система, позволяющая централизованно управлять всеми бытовыми устройствами, установленными в доме или квартире. К этой системе можно подключить любое оборудование, однако лучше с самого начала определить наиболее важные направления и ориентироваться на них в дальнейшем.
Можно вспомнить умное освещение. Его можно сделать даже без замены самих светильников, установив только лампочки с поддержкой технологии Wi-Fi или иного протокола беспроводной связи. Далее можно при помощи смартфона включать и выключать лампы по расписанию, управлять отдельными группами, даже находясь вне дома.
Основные задачи, которые обеспечивает система умного дома, следующие:
- Управление освещением. Лампы включаются, когда кто-то заходит в дом, либо по расписанию, по команде со смартфона. Аналогичным образом происходит и выключение. Горящий в квартире свет создает иллюзию присутствия жильцов, что поможет защитить дом от посягательств.
- Безопасность. Можно обнаруживать не только проникновение в дом посторонних лиц, но и утечку газа, воды. В этих случаях владельцу отправляется уведомление на смартфон.
- Комфорт. В автоматическом режиме могут включаться и выключаться кондиционеры, обогреватели, поддерживая постоянный микроклимат в помещении.
- Экономия ресурсов. Приборы учета сообщают о расходе воды, электроэнергии, умные датчики выключают свет, прекращают подачу теплоносителя к радиаторам отопления в теплую погоду.
Также можно использовать робот-пылесос, который выполняет уборку по расписанию, систему полива растений и др.
Основные элементы системы умного дома
Освещение
Первое, о чем задумываются при устройстве умного дома своими руками, – это освещение. Сделать его можно двумя способами:
- Первый – купить умные лампочки и приборы освещения, которыми можно управлять удаленно через мобильное приложение. Этот вариант актуален, если система освещения меняется полностью или частично во время ремонта.
- Второй способ – покупка умных выключателей или беспроводных реле. Это вариант обойдется дешевле, при этом обеспечивается основной функционал системы смарт-освещения.
Несколько слов о ценах. Качественная умная лампочка стоит в среднем 1 500 рублей. На светильник с пятью плафонами понадобится, соответственно, 7 500 рублей. Умный выключатель обойдется значительно дешевле – 2 000 рублей на устройство и еще 1 500 рублей за работу электрика. Также потребуются переходники, поскольку реле рассчитано на коробку квадратной формы, а в России используются круглые. Цена переходников – от 300 до 700 рублей. Отметим также, что в целом выключатель оказывается надежнее и долговечнее, а лампочки придется менять всякий раз, когда они перегорят.
Скачивайте и используйте уже сегодня:
10 шагов, которые помогут выбрать добросовестного подрядчика
Поможет сохранить бюджет и уложиться в сроки проекта
Есть и третий вариант – установить в электрощиток беспроводное реле, при помощи которого можно будет также управлять освещением дистанционно. Соответствующие работы должны выполняться квалифицированным электриком.
Также следует сказать об умных выключателях. Если подключить к ним обычные ночники, то можно управлять ими по заданному сценарию или по команде.
Если требуется управление естественным освещением из окна, то можно встроить в карниз специальное электрическое устройство, которое питается от бытовой электророзетки и сдвигает или раздвигает шторы. Правда, утром разбудить может не только яркий свет из окна, но и звук работы моторчика, что не каждому понравится.
Настройка температуры
Для регулировки температуры в помещении понадобятся умный термодатчик, а также кондиционер или обогреватель, который может иметь встроенную интеллектуальную систему.
Если обогреватель или кондиционер поддерживает синхронизацию с умным домом, то его нужно только добавить в приложении и задать необходимый сценарий использования. Обращайте внимание на совместимость устройств конкретно с вашей системой умного дома. Многие производители интеллектуальных термодатчиков предлагают приобрести сразу и обогреватель с кондиционером, в этом случае не придется беспокоиться о конфликтах в работе оборудования.
Если же установить умный кондиционер нет возможности или желания, то можно ограничиться подключением к беспроводной сети пульта, способного имитировать сигналы обычного ПДУ и управлять устройством удаленно.
В случае с обогревателем подойдет умная розетка. Принцип работы системы в этом случае довольно прост. При падении температуры в помещении ниже 20 градусов по Цельсию розетка включается, а с ней – и обогреватель. Если воздух нагревается до 25 градусов, то розетка выключается.
Обратите внимание! Мощность обогревателя должна соответствовать розетке.
Если нужно обеспечить комфортную температуру в доме при возвращении жильцов, можно создать в приложении сценарий, включающий обогреватель при нахождении управляющего смартфона в определенной геолокации. Более простой способ – принудительное включение по команде пользователя.
Безопасность
Безопасность в системе умного дома обеспечивают устройства двух типов: приборы контроля несанкционированного доступа в помещение и приборы оповещения об аварийных ситуациях.
Чтобы не беспокоиться за протечку воды, утечку газа, задымление, следует установить соответствующие датчики на кухне и в ванной. При возникновении экстренных ситуаций будет отправляться оповещение на смартфон, также можно настроить сигнализацию и автоматический вызов экстренных служб. Кроме того, в настоящее время все большую популярность набирают краны с автоматическим перекрытием воды. При срабатывании датчика, кран перекрывает трубу с водой.
Для контроля проникновения в помещение непрошенных гостей используются датчики движения, датчики открывания дверей и видеокамеры. Последние могут автоматически включаться при срабатывании детектора, одновременно пользователю отправляется сообщение на смартфон, начинается запись и трансляция видеоданных на устройство владельца квартиры.
Совместимость и голосовое управление
При создании системы умного дома можно использовать оборудование одного бренда или совмещать устройства от разных производителей.
- Первый вариант надежнее, так как позволяет не беспокоиться о совместимости.
- Второй вариант дает возможность расширить функционал и управлять несколькими устройствами через одно приложение. Так можно сделать умный дом с Алисой своими руками и управлять не только лампочками от «Яндекса», но и приборами от Xiaomi.
Если умный дом своими руками создается с нуля на основе оборудования от Apple, то для него нужны будут сертифицированные датчики, а для управления используется официальное приложение Apple HomeKit. Программное обеспечение сторонних производителей чаще всего оказывается более функциональным. HomeKit мотет быть единственно возможным вариантом, если устройства выпущены разными брендами и необходимо построить единую умную систему. Кроме того, в этом случае расходы будут выше, чем при использовании официального приложения от производителя оборудования.
Популярные готовые решения для системы умного дома
Умный дом от китайского производителя Xiaomi (Mi Home)
Xiaomi сегодня часто называют ни много ни мало китайским Apple. Данный бренд выпускает огромный перечень электронного оборудования, включая и системы умного дома. Удобство такого решения в том, что начать формирование системы можно даже с одного устройства, будь то умная лампочка или колонка. Управление осуществляется через сервиз Mi Home, к которому можно быстро подключить новые приборы по мере их приобретения.
Недостатком можно считать существенные отличия в ассортименте для жителей Китая и для России – в последнем случае он гораздо уже. Если это не смущает, то Xiaomi – отличный способ быстро собрать умный дом своими руками.
Google Home и Google Assistant
GooglePlay Home – это беспроводная колонка с голосовым управлением, осуществляющая управление через сервис GooglePlay Assistant. Этот продукт вполне можно поставить в один ряд с Apple HomePod и устройствами от Xiaomi. Однако при подключении к этой системе оборудования часто проявляются проблемы совместимости, кроме того, могут возникать ошибки при распознавании русской речи. Эти причины – среди главных, по которым потребители в России охотнее покупают продукцию на базе голосового ассистента Алиса.
Вместе с тем GooglePlay Home без проблем интегрируется с большинством популярных сервисов для управления системами умного дома: Xiaomi, Eve, Sonoff, Tuya, Phillips, Rubetek.
Умный дом на базе Home Assistant
Home Assistant – еще одно популярное решение, позволяющее сделать умный дом своими руками в квартире. Данный ассистент является проектом с открытым исходным кодом на базе Python. Все управление осуществляется через облачный сервис, на нем же хранятся настройки и сценарии. Оптимальным вариантом является инсталляция ассистента на компьютер или ноутбук. Поддерживаются операционные системы Windows и Linux. Роль сервера также способен выполнять одноплатный Raspberry Pi.
В качестве хаба можно использовать шлюзы известных брендов систем умного дома, в том числе Xiaomi и Sonoff. Лучше отдавать предпочтение им, поскольку остальные могут быть не в полной мере совместимы с ассистентом. Среди возможностей экосистемы – умный дверной звонок с фиксацией истории звонков, управление освещением во всем доме всего одним кликом, интерактивная схема квартиры прямо в приложении.
Что нужно для создания системы умного дома своими руками
Чтобы понять, как создать умный дом своими руками, полезно разделить все оборудование, входящее в него, на несколько групп.
- Устройства, использующиеся для управления системой. В принципе, это даже не часть системы, а связующий элемент, необходимый для передачи команд устройствам. Таковым может быть смартфон, ноутбук с инсталлированным на них приложением, колонка с функцией распознавания голосовых команд.
- Устройства, обеспечивающие функционирование системы. Эта задача выполняется хабом, который является центром управления умным домом. Через него осуществляется добавление, удаление, настройка всех устройств, отправка оповещений пользователю. Сюда включаются блоки питания, мультирум, датчики.
- Устройства, получающие и исполняющие команды. Сюда входят умные лампы, кофеварки, видеокамеры, шторы, словом, вся техника, которой непосредственно пользуются жильцы дома (кроме управляющих устройств).
Хаб (он же шлюз) представляет собой основное управляющее звено в системе умного дома своими руками. Это менеджер, который объединяет все устройства воедино, создает сценарии их работы. К одному шлюзу можно подключить определенное количество приборов, например 50.
Для запуска шлюза необходимо просто вставить его в розетку. После включения выполняется соединение с Wi-Fi-сетью, через которое происходит связь с беспроводными датчиками и управление ими. Это позволяет интегрировать в умный дом устройства, которые сами по себе нельзя подключить через протокол TCP/IP и интернет.
Шлюз выполняет управление беспроводными датчиками через энергосберегающие протоколы, среди которых чаще других применяются ZigBee и Z-Wave. У пользователя может возникнуть вопрос: почему нельзя подключить смарт-устройства непосредственно к Wi-Fi? Ответ прост. В основном датчики питаются автономно от аккумуляторов, и при таком способе интеграции с Wi-Fi они быстро разряжаются.
При небольшом количестве устройств в системе умного частного дома, собираемой своими руками, можно обойтись без управляющих устройств. При использовании множества умных приборов уже потребуются специальные реле, розетки, пульты, контроллеры. С их помощью осуществляется составление и хранение сценариев, включая те, активизация которых должна происходить без участия пользователя, например включение кондиционера при нагреве воздуха в помещении выше определенного значения.
Ряд устройств являются универсальными и подходят для выполнения разных задач. Так, умная розетка в зависимости от подключенного к ней оборудования может выступать в роли датчика, исполнительного устройства либо контроллера.
Ряд датчиков и исполняющих устройств (их еще называют актуаторами) можно соединить между собой при помощи проводов. Такой способ монтажа надежнее, однако кабели могут бросаться в глаза, их не всегда удается проложить скрытым способом. По этой причине чаще применяют беспроводное соединение, позволяющее сохранить целостность интерьера и снять ограничения на размещение приборов в том или ином месте.
При создании умного дома своими руками применяют следующие способы беспроводной интеграции:
- Wi-Fi. Потребуется маршрутизатор. Если необходимо подключать большое количество устройств, то пропускная способность роутера должно быть высокой, иначе могут возникнуть сбои при срабатывании актуаторов.
- Bluetooth. Используется Bluetooth-хаб, обеспечивающий интеграцию исполняющих устройств единую систему.
- ZigBee ? требуется ZigBee-шлюз, через который выполняется связывание оборудования в общую экосистему. При покупке необходимо обращать внимание на поколение протокола. Новые стандарты могут работать со старыми, но не наоборот. Если шлюз поддерживает только ZigBee 3.0, а датчик – ZigBee 2.0, то связать их не удастся.
- Z-Wave либо Z-Wave Plus – протокол, разработанный специально для систем умного дома. Отличается низким потреблением электроэнергии. В настоящее время распространен мало, но некоторые бренды отдают предпочтение именно ему. Для управления потребуется специальный контроллер.
Также при большом количестве подключаемых устройств может понадобиться сервер для управления умным домом. Если вы собираете систему своими руками, то проще будет использовать в этой роли компьютер либо ноутбук. Высоких требований к вычислительной мощности не предъявляется, но должна обеспечиваться их круглосуточная работа. В этой связи имеют значение надежность, бесшумность и энергопотребление сервера.
Большинство производителей систем умного дома предлагают своим клиентам доступ к облачному серверу. Это удобно, однако здесь пользователь попадает в зависимость от собственника сервера, который может его отключить, особенно это актуально для операторов, расположенных за пределами России. В этом отношении стоящий дома ноутбук или компьютер со специальным программным обеспечением выглядит предпочтительнее.
Датчики для системы умного дома
Уделим внимание вариантам, которые наиболее доступны российскому потребителю.
Датчики движения
Эти гаджеты использовались еще задолго до появления систем умного дома. Они работают на основе инфракрасного сигнала или PIR-сенсоров. С их помощью улавливается инфракрасное излучение от окружающих объектов, когда они начинают двигаться внутри помещения. Радиус действия таких датчиков составляет 6-8 метров. Наибольшая зона охвата достигается при монтаже прибора под потолком в углу напротив входа в комнату.
Датчики движения могут быть не только исполняющим устройством, но и элементом, обеспечивающим работу другого оборудования, например умных светильников. Так включается освещение без ручного вмешательства пользователя, когда он входит в комнату, и выключение при выходе из помещения. Неудивительно, что детекторы перемещений имеют наибольшее число сценариев и являются неотъемлемым звеном автоматизированных систем управления.
Датчики открывания окон и дверей
Устройство состоит из нескольких элементов – магнита и геркона. Они монтируются на оконной раме или дверной коробке, исходя из решаемой задачи. При размыкании этих частей между собой на шлюз поступает сигнала об открывании.
Такие датчики могут использоваться не только для обеспечения безопасности помещения, но и для включения освещения, когда кто-то заходит в комнату, открывая дверь.
Датчики протечки воды
Этот элемент системы автоматизации устройств – один из основных, если нужно сделать дом действительно безопасным. Его ставят рядом с раковиной, стиральной машиной, радиатором водяного отопления. Принцип работы датчика протечки основан на разнице теплопроводности между водой и воздухом. При затоплении отправляется сигнал на шлюз управления. Для полноценной работы желательно устанавливать прибор как можно ближе к полу.
Также избежать потопа помогут специальные клапаны, которые при срабатывании датчика протечки автоматически перекроют подачу воды. У китайских производителей можно найти в ассортименте весьма оригинальное устройство: электропривод, поворачивающий ручку шарового вентиля. Учитывайте только, что подобные приборы могут быть несовместимы с некоторыми ассистентами. Часто они поставляются в виде комплекта, включающего в себя специальную умную розетку.
Датчики задымления
В новых домах пожарные датчики задымления ставятся по умолчанию. Если в вашей новостройке их не оказалось или вы живете в частном доме, то можно установить эти устройства самостоятельно. Принцип их работы тот же: при появлении дыма он улавливается детектором, включается сигнализация, сообщение о возможном возгорании поступает на пост пожарной охраны автоматически.
В системе умного дома можно также настроить сценарий поведения устройств при срабатывании датчика. В частности, могут закрываться окна и двери, чтобы исключить поступление свежего воздуха к огню, и пламя тогда затухает само собой.
Датчики утечки газа
Эти приборы также являются важным элементом системы умного дома, обеспечивающим его безопасность. Они требуются при использовании в квартире газовой варочной панели или духового шкафа, колонки.
Датчик регистрирует изменение концентрации газа в воздухе, при превышении допустимого порога сигнал отправляется хозяину квартиры и в аварийную газовую службу. Монтаж устройства должен выполняться максимально близко к соединениям и магистралям, из которых может произойти протечка.
Датчики температуры и влажности
Для нормального самочувствия всех домочадцев, роста комнатных растений очень важен микроклимат в помещении. Специальные датчики позволяют улавливать колебания температуры, влажности. Обычно этими показателями управляет одно и то же устройство. Также детектор может регистрировать изменение атмосферного давления. Правда, бытовыми средствами изменить его не получится, так что эта информация может быть не так существенна.
Продающиеся в магазинах сплит-системы и увлажнители практически всегда комплектуются датчиками подобного типа. Это позволяет без труда интегрировать оборудование в систему автоматизированного управления. Работа устройств начинается при отклонении показателей температуры и влажности от установленных значений, а когда они возвращаются к норме, приборы отключаются.
Принципы коммутации элементов умного дома в единую систему
Многие, пытаясь сделать умный дом своими руками, не знают с чего начать. У каждого производителя могут быть свои нюансы, которые нужно иметь в виду при интеграции приборов в единый автоматизированный комплекс. Однако некоторые принципы актуальны для устройств любого бренда.
- Разместите датчики и актуаторы в тех местах, где они будут находиться. Обращайте внимание на выполняемые ими задачи. Например, датчик протечки должен стоять около стиральной машины, раковины, ванной, под трубами водоснабжения. Детектор движения, напротив, нужно размещать как можно выше, чтобы в зону его действия попадало все пространство комнаты.
- Если устройство питается от сети, включите его в розетку. Имейте в виду, что в продаже можно найти практически любое оборудование, работающее от съемного аккумулятора. Его использование позволит избежать прокладки проводов.
- Подключите устройства в специальном приложении. Инсталляцию можно произвести как на стационарный компьютер, так и на смартфон. В последнем случае удобнее управлять устройствами удаленно, вдали от дома. При отсутствии приборов в приложении целесообразно проверить, включен ли роутер Wi-Fi, работает ли шлюз ZigBee или Bluetooth. Помните, что умный дом с голосовым управлением, сделанный своими руками, обычно требует связи с интернетом, иначе функционал приборов может быть ограничен.
- Настройте параметры оборудования в приложении. Сделать это не так сложно, поскольку интерфейс программы разрабатывается с учетом возможной настройки неподготовленным пользователем. Для этого даются инструкции и подсказки.
- Задайте названия для каждого устройства в комнате. Это необходимо для удобства, чтобы не запутаться в настройках. Если приборов много, то имена лучше выбирать не похожие, чтобы не возникало ошибок при распознании голосовых команд. В частности, варианты « лампа» и « лампочка» – не самые удачные при их совместном использовании. Лучше выбрать « люстра в гостиной» и « бра на стене» , тогда ошибок будет меньше.
- Изучение голосовых команд. Если вы дошли при настройке до этого пункта интерфейса – поздравляем! Ваш умный дом настроен и готов к работе. Обычно есть возможность использовать не только предустановленные команды, но и записать собственные.
Умный дом может быть централизованным и децентрализованным. При первом варианте используется один общий контроллер, при втором в систему включается несколько управляющих устройств. В каждом случае есть свои плюсы и минусы.
- Централизованную систему проще сформировать и настроить, однако при поломке контроллера все оборудование, входящее в умный дом, перестанет работать.
- Децентрализованная система надежнее, так как при поломке одного контролера неработоспособными окажутся только подключенные к нему устройства. Однако в этом случае придется использовать больше управляющих устройств, что повлечет дополнительные расходы, также могут возникнуть проблемы с настройкой оборудования.
Полезные советы по созданию умного дома своими руками
Прежде чем пытаться сделать умный дом своими руками, ознакомьтесь со следующими рекомендациями.
- Подходите к созданию такой системы со всей ответственностью, как к полноценному строительному проекту. Необходимо заранее представлять, какие задачи должна решать система автоматизации. Если вы еще не определились, попробуйте установить умное освещение. Так вы не только поймете, есть ли необходимость в смарт-системе, но и освоите многие тонкости настройки оборудования.
- Учитывайте возможность подключения дополнительных устройств в будущем. Если пытаться автоматизировать всё подряд, то система обойдется в очень крупную сумму. Попробуйте начать с одной лампочки, с одной умной розетки, а далее уже добавлять те приборы, которые вам необходимы.
- Избегайте спешки. Освоение системы умного дома требует некоторого времени. Начните с простых команд. Если они работают без сбоев, можно настроить более сложные. Если возникают проблемы, всегда можно обратиться к специалисту, который научит пользоваться умным домом и максимально задействовать все его возможности.
- По возможности покупайте устройства одного производителя. Если этого нельзя сделать, смотрите на совместимость приборов между собой, на тип поддерживаемого интерфейса беспроводного соединения.
- Избегайте дублирования функций. В противном случае не только возрастут расходы, но и могут возникнуть конфликты устройств. Например, при использовании умного выключателя нет необходимости в смарт-лампочках, вполне можно ограничиться обычными светильниками.
- Умный дом – сложная система, к ней нужно привыкнуть и научиться пользоваться всеми возможностями системы, устранить возможные ошибки.
- Проектирование умного дома очень похоже на ремонт. Заранее определитесь, на каком моменте следует остановиться, иначе можно столкнуться с непомерными расходами и нескончаемой настройкой нового оборудования, отнимающей уйму времени.
Умный дом позволяет повысить комфорт жильцов, обеспечить безопасность дома. Нужно только заранее определиться с задачами, которые ставятся перед системой автоматизации, и тогда новые гаджеты действительно смогут повысить качество жизни, а не превратятся в пустою трату денег.
