Умный дом. Опыт разработки и внедрения. Часть 1

В этой серии статей мы рассмотрим опыт разработки и внедрения умного дома в двухкомнатной квартире. Здесь будет изложена точка зрения автора на подход к проектированию и разработке умного дома, а также показано готовое решение, которое уже успешно работает 4 года.

Что же такое умный дом?

Мы уйдем от официальных определений и посмотрим на это с точки зрения потребителя. Когда автор впервые поделился своей идей умного дома со своим приятелем, тот сказал: «Ты что, не можешь дойти до выключателя и сам включить свет?». По-своему он прав — автор ленив :-). Идея умного дома как раз и состоит в том, чтобы он сам выполнял за нас манипуляции по управлению освещением, электроснабжением и при этом еще экономил ресурсы и обеспечивал безопасность. Таким образом, умный дом – это комплекс программно-аппаратных решений, направленный на повышение качества жизни проживающих в доме. Да, именно так, умный дом следует рассматривать как то, что делает вашу жизнь комфортнее, а не как большую и дорогую игрушку. В этой концепции автор статьи признает голосовое управление умным домом излишним и считает, что умный дом должен реализовывать, а в будущем и предугадывать типовое поведение человека.

Паттерны поведения

С чего начать, когда вы задумываетесь об умном доме? С выбора технологии, центрального контроллера? Нет и еще раз нет. Прежде всего задайте себе вопрос – зачем мне умный дом? Что он будет делать для меня полезного? По мнению автора статьи, существуют четыре  группы функций, которые может предоставить умный дом:

• Поведенческие паттерны – поддержка типового поведения проживающих в квартире с точки зрения использования электроприборов и освещения;

• Комфортная среда – создание комфортных условий в зависимости от условий, например, день, ночь, гости, романтический вечер и т. д.;

• Информационная поддержка – различные подсказки проживающим в квартире о погоде, пробках, текущих событиях, например, дни рождения друзей и т. д.;

• Безопасный дом – предотвращение чрезвычайных ситуаций, быстрое отключение электроприборов, функции охраны.

Все эти группы функций должны быть тщательно продуманы, согласованы со всеми проживающими в квартире, и только после этого можно говорить о проектировании системы умного дома. Покажем такое проектирование на примере функции умного дома автора статьи.

Итак, начнем с поведенческих паттернов. Чтобы увидеть их, необходимо некоторое время понаблюдать за собой и членами вашей семьи. В рамках наблюдений мы фиксируем: во сколько человек встает, принимает пищу в одно и тоже время или в некотором интервале, маршрут по квартире от момента пробуждения до ухода из дома, маршрут по квартире от момента прихода домой до «отбоя». В итоге мы получаем некоторую картину, в которой нам важно: какие источники освещения использует человек, что ему необходимо для комфортного существования – включение теплого пола в ванной, мягкая подсветка, приглушенный свет ночью и т. д. Такие паттерны необходимо найти для каждого члена семьи и получить нечто среднее, что не нарушит комфорт других. Допустим, муж встает раньше жены каждый день. Чтобы не разбудить жену, можно включать вместо верхнего освещения слабую зеленую подсветку на потолке минут на пять, а потом ее отключать. Из опыта автора – слабый зеленый свет не мешает спать другим людям. В итоге были реализованы два паттерна: утро выходного дня и утро на неделе. В рамках этих паттернов умный дом сам включает в нужный момент освещение, радио, сам выключает и подсказывает с помощью различных цветов потолочной подсветки, сколько времени осталось до выхода на работу. Сами паттерны запускаются умным домом на основе расчетов необходимого времени на утренние процедуры до наступлении того или иного события из Google-календаря. Для этого был разработан специальный интеллектуальный будильник, анализирующий данные о предстоящих событиях.

Для создания комфортной среды также необходимо понаблюдать, какое освещение нам комфортно: когда мы идем ночью на кухню, включаем ли мы теплый пол утром каждый день или только в выходные, какое освещение мы выставляем, когда смотрим телевизор? В результате таких наблюдений автор реализовал зеленую подсветку в комнатах, а в местах общего пользования верхний свет 10% от номинала, который включается и выключается по команде датчиков движения. Когда приходят гости, можно реализовать плавную смену цветов подсветки, «крутить» по телевизору видео с камином, а из аудиоколонки воспроизводить приятную музыку. И все это по одной команде из панели управления или телеграма. Помимо ночного режима в рамках данной группы функций автор реализовал включения белого яркого цвета подсветки одновременно с включением телевизора, а гостевой режим с плавной сменой цвета подсветки.

Информационная поддержка не обязательна, но приятна. Хорошо при уходе на работу слышать, как заботливый умный дом человеческим голосом напоминает о необходимости взять зонт, потому что на улице дождь. А вечером, по возвращению домой, всегда приятно послушать спокойную музыку после долгого рабочего дня, которую включает для тебя автоматически все тот же умный дом.

И, наконец, безопасность. Базовая функция любого умного дома — обеспечение отключения освещения и приборов, когда люди уходят из дома. Что, если у вас дома любознательный школьник, который может натворить дел, пока родители на работе? Умный дом выключит все розетки, практически не оставив шансов на беду. Также система распознает приход родителей и включит электроснабжение во всей квартире. У автора статьи был случай, когда он забыл выключить электроплиту и ушел на работу. И только благодаря тому, что умный дом автоматически выключил все приборы, не случилось несчастья.

В следующих частях статьи автор расскажет о процессе разработки архитектуры умного дома, а также покажет готовое решение, которое уже успешно работает 4 года.