家庭自动化工具。“智能家居”的理论与实践。第一部分



在阅读Habr和Giktayms时,我会不时遇到诸如“使用姐姐的笔记本电脑在5分钟内膝盖上的智能家居”之类的文章。我毫不怀疑这确实有效,有时我什至屈服于这些人的思想和坚韧。但是,很长一段时间以来,我确实致力于智能家居项目的开发和实施。我想谈谈执行这些决定的理论,实践和困难。

因此,让我们从理论开始。我会尽力而简短地告诉您:


这是为了什么

客户在私人住宅,公寓或办公室中安装自动化系统的四个主要原因:
1.节省能源。每年,通过燃烧自然资源而产生的电和热越来越昂贵。在某些情况下,自动化系统可使能耗降低多达30%。
2.改善生活舒适度和“生活质量”。
3.设备的外观和设计。 (在这里,正如他们所说:Pont-比金钱还贵。)
4.广泛的调度功能。任何家庭自动化系统(或以下内容中的几乎任何更多内容)都具有自己的调度系统,或者可以集成到第三方调度控制和管理系统中。

现在,更详细地介绍俄罗斯现有现实中的要点。

第一点-节约能源。它在欧盟国家中排名第一,在俄罗斯中排名最后,因此听起来“能源资源相对便宜”,无论听起来多么奇怪。例如,在我应合作伙伴的邀请最近访问的立陶宛,自动化设备便宜得多,能源成本却贵了好几倍,因此项目的投资回收期为2-3年。在俄罗斯,即使明确注重节能,有些项目在5到7年内都没有回报。

第二点和第三点-舒适性和外观。在90%的俄罗斯客户案例中,这两点是决定性的。通常选择建筑物的照明和工程系统的控制。控制设备的范围非常广泛:从经典的开关到我们在某些电影中看到的绝对出色的设备和解决方案。这里的功能集实际上也是无限的,这取决于客户的想象力和能力。自然,当客户支付高昂的费用时,它看起来应该很昂贵。

第四点-调度功能。它与在行政和办公大楼中工作的自动化系统有关,但对于私人住宅和公寓,由于智能手机和平板电脑等各种设备的普及,这种情况也变得很普遍。

有哪些楼宇自动化系统?

提出这个问题,我并没有设定描述所有可能系统的目标。我将仅介绍几种类型的技术解决方案,以及俄罗斯的一些流行技术,而无需参考特定品牌(如果可能)。

管理系统按其结构划分:
1.集中式管理系统。一个系统,其中一个或多个中央设备负责整个系统的整体运行,传感器和执行器充当外围设备。
2.分散管理系统。每个传感器和每个执行器都是独立的系统。
实际上,这种分离相当随意,因为传感器可以以外围设备的形式连接到几乎任何分布式系统,并且任何集中式系统都可以成为分布式系统。
控制系统可以分为数据传输介质:
1.双绞线。最流行的。它不仅是以太网,而且不是很多。这是各种各样的数据传输行业标准。
2.电源线。通过电力线传输。很少使用。基本上是在对现有电气设备进行现代化改造的情况下。
3.无线电频道。建立在无线电信道上的控制系统具有几个优点,但还有更多缺点。它主要用于升级现有系统。并且也证明了自己在木屋中控制灯光和工程系统的能力。该设备并不总是在俄罗斯获得认证。

控制系统也根据数据传输协议进行划分:

原则上,有许多工业协议和工业设备适用于在任何级别(包括家庭)实施自动化系统,但是本文不讨论它们。
每个家庭自动化系统制造商都认为有责任从头开始开发其系统,并使其与其他系统尽可能不兼容,但是有些系统是由许多设备制造商资助的非营利组织开发的。

因此,关于特定系统:

1. KNX。该协议最初是由协会开发的,名称为EIBA,不适合俄语。该协会成立于1990年。在布鲁塞尔的15个制造商。主要的创始公司是西门子,吉拉,ABB,柏克,荣格。该协会目前称为Konnex。协会网站:http//www.konnex-russia.ru。该组织是非营利组织。目标:设备认证和技术培训。从2013年1月1日开始,培训EIB / KNX专家的所有权利和权力都移交给了MGSU(莫斯科国立土木工程大学)。

说明:
介质:双绞线,电源线,无线电信道(868和433 MHz)和KNX / IP(TCP / IP上的KNX)。分散式自动化系统。
当使用双绞线或电源线作为介质时,支持自由网络拓扑。系统组件可以自由顺序互连。设备通过信息总线供电。在基于双绞线的设计中,必须考虑总线消耗的功率。从理论上讲,一个系统支持65535个物理地址,但是有许多服务地址。物理地址按照“地区号,线路号,设备号”的原则分为3位,并用点分隔。一行中最多可以有255个设备,最多可以有15条线,最多可以有15个区域,数据传输速度取决于数据传输介质。用于配置设备的环境是ETS。当前与第4版相关。从我自己的角度来看,我可以补充一点,该系统运行缓慢,但是对于它提供的99%的功能,此数据速率就足够了。除此以外,还有以太网。

2. LONWorks。该协议最初由Echelon开发。 2008年12月,该标准分为4部分被采用为国际标准ISO / IEC 14908。当前,该标准得到国际协会LonMark的支持。该组织是非营利组织。目标:设备认证和技术培训。协会网站:www.lonmark.org
描述:
通讯介质:双绞线(TP / FT-10),电源线(PL-20),以太网(IP-852)。每个LONWorks设备都有其自己的唯一48位Neuron ID,可以用作物理地址。同样,每个系统对象可以有一个单独的名称。在系统中创建对象时,仅设置一次名称。有一个CNP寻址系统,其中的寻址是根据domain原则进行的。network.node也具有在组播模式下工作的能力。可以在文档中找到更多详细信息。当前,称为OpenLNS CT的软件用于配置和编程。要在该程序中工作,需要Microsoft Visio(2003,2010)。我个人将补充说,从技术上讲,LON系统比KNX快得多并且具有更多的功能,但是由于最终用户接触的传感器,开关,恒温器和系统的其他组件,该系统很少用作“智能家居”的基础。可怕的是死亡,最好是工业设计。

市场上也只有一个制造商生产许多系统,例如Btchino(Legrand)的My Home,LCN(Issendorff KG)和许多其他不想在其网络中打开数据交换协议的系统。这些系统的特殊性在于,由于界面封闭,很难在其中集成第三方自动化系统。而且,它们还为管理机构提供了数量有限的设计解决方案。

我还想在一个特殊的小组中重点介绍诸如快思聪,AMX,Vantage Controls等音室(或“多音室”)的系统和技术。这些技术最初旨在用于警报,语音代理和多媒体娱乐,但目前它们是功能强大的集中式自动化系统,具有非常广泛的功能并能够与其他自动化系统集成。

在这里,我想解释为什么仅选择和描述这两个系统。有几个原因。第一。这两个系统明确专注于家庭自动化。第二个。全球许多公司都在为这些系统开发设备,包括ABB,施耐德电气和西门子等“野牛”。第三。具有几乎无限功能的大量设备选择。第四。系统中设备的兼容性由单个非营利组织的认证控制。好吧,第五。我有基于此设备设计自动化系统的经验。

第一部分结束。但是,有关系统标准功能的第二部分和有关实施类似项目的实践的第三部分已准备好发布。
第二部分在这里

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN381647/


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