Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.
Το έξυπνο σπίτι είναι ένα έξυπνο σύστημα ελέγχου που παρέχει συντονισμένες και αυτόματη λειτουργίαΟλοι δίκτυα κοινής ωφέλειαςΣπίτια. Η έννοια ενός «έξυπνου κτιρίου»: δυνατότητες, τεχνολογίες, δημιουργία συστημάτων επικοινωνίας. εξοπλισμός αυτοματισμού.
διατριβή, προστέθηκε 16/09/2012
Χρήση ευφυών συστημάτων αυτοματισμού. Οι κύριες παράμετροι του συστήματος Smart Home είναι εξοικονόμηση ενέργειας, φωτισμός, σύστημα κλιματισμού, έλεγχος διείσδυσης στο σπίτι, έλεγχος διαρροής νερού. Γενικό σχήμαέλεγχος του συστήματος Smart Home.
περίληψη, προστέθηκε 13/09/2013
Σκοπός και χαρακτηριστικά των συστατικών στοιχείων του αντικειμένου. Τρόποι εξάλειψης των ελλείψεων του συστήματος Smart Home. Ορισμός στοιχείων και συνδέσεις μεταξύ τους. Ανάπτυξη δομικού και ιεραρχικού διαγράμματος της συσκευής. Λειτουργία του υποσυστήματος ασφάλειας και ελέγχου.
εργασία μαθήματος, προστέθηκε 23/08/2016
Η έννοια του συστήματος Smart Home και η αρχή λειτουργίας του. Μια ολοκληρωμένη προσέγγιση στο σχεδιασμό και τα χαρακτηριστικά παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, νερού και φυσικού αερίου, φωτισμού, θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού, αποχέτευσης. Σύστημα γενικής διαχείρισης" έξυπνο σπίτι"Βάσει υπολογιστή.
εργασία μαθήματος, προστέθηκε 05/05/2013
Ανασκόπηση συστημάτων SCADA ως συστήματα εποπτικού ελέγχου και απόκτησης δεδομένων. Το Elipse SCADA είναι ένα ισχυρό εργαλείο λογισμικού σχεδιασμένο για διαχείριση και έλεγχο τεχνολογικές διαδικασίες. Χαρακτηριστικά αυτοματισμού του εργοστασίου σιδηρομεταλλεύματος Zaporozhye.
περίληψη, προστέθηκε 03/03/2013
Αρχές κατασκευής του ραδιοφωνικού συστήματος Strelets. Μονάδα ασύρματης μετάδοσης δεδομένων με χρήση τεχνολογίας ZigBee, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης της, αρχή λειτουργίας και αξιολόγηση των δυνατοτήτων. Περιγραφή των δομικών και θεμελιωδών ηλεκτρικό διάγραμμασυσκευές.
διατριβή, προστέθηκε 24/04/2015
Ιστορία της δημιουργίας τεχνολογιών ασύρματης πρόσβασης. Περιγραφές ενός συνόλου προτύπων επικοινωνίας για επικοινωνία σε ασύρματο τοπικό δίκτυο. Μελέτη της αρχής λειτουργίας της ασύρματης επικοινωνίας Wi-Fi. Ανάλυση αγοράς υποδομής Wi-Fi κατηγορίας φορέα.
παρουσίαση, προστέθηκε 28/10/2014
Ανάπτυξη εκπαιδευτικής και μεθοδολογικής υποστήριξης για πρακτική εξάσκηση με θέμα «Εγκατάσταση και διαμόρφωση δικτύου βασισμένο σε ασύρματο δρομολογητή» Εξοικείωση με τον δρομολογητή. Διαμόρφωση ασύρματου δικτύου, δρομολόγησης, θυρών. Έλεγχος ολοκληρωμένων εργασιών.
εργασία μαθήματος, προστέθηκε 23/10/2013
Έξυπνο σπίτι Όλος ο εξοπλισμός που περιλαμβάνεται στην έννοια του "Έξυπνου κτιρίου" ή του "Έξυπνου σπιτιού" διαφέρει από τους συνηθισμένους διακόπτες, πρίζες, λαμπτήρες, όπως παλιά τηλεόρασημε ένα κουμπί εναλλαγής καναλιών είναι διαφορετικό από ένα σύγχρονο εξοπλισμένο με τηλεχειριστήριο.
Έξυπνο σπίτι Ανεξάρτητα από το πρόγραμμα υπολογισμού του κόστους χρήσης ενός Ευφυούς Κτιρίου, το σύστημα θα πληρώσει μόνο του. Θα αποδώσει αδρά, επειδή η ζημιά από κλοπή, πυρκαγιά, διαρροή αερίου ή επίθεση στο σπίτι σας είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι θα επενδύσετε στον εξοπλισμό του σπιτιού σας με ένα ευφυές σύστημα κτιρίου.
Έξυπνο σπίτι Το περίπλοκο και δυσκίνητο σύστημα «Smart Home» παρουσιάζεται στη ρωσική αγορά συσκευών για ασφάλεια και άνεση για περισσότερα από 10 χρόνια. Οι περισσότερες εταιρείες δεν λειτουργούν μόνο ως διανομείς, αλλά και ως οργανισμοί εγκατάστασης που προσφέρουν τις υπηρεσίες σχεδιαστών - σχεδιαστών και τεχνικών ειδικών. Ωστόσο, εκτός από εξελιγμένα σχέδια για πολλά χρήματα, σήμερα μπορείτε να βρείτε και οικονομικά μικρά συστήματα με τη δυνατότητα αυτο-εγκατάσταση, διαμόρφωση και επακόλουθη επέκταση του συστήματος.
Έξυπνο σπίτι Πρώτα απ 'όλα, αξίζει να συνειδητοποιήσουμε ότι ένα έξυπνο σπίτι είναι μια ζωή κεντρικό σύστημαέλεγχος και διαχείριση των υποσυστημάτων που είναι εγκατεστημένα σε όλο το σπίτι. Τεχνολογία που σας επιτρέπει να προγραμματίζετε τρόπους λειτουργίας. Γενικά, τα στοιχεία του συστήματος μπορούν να χωριστούν σε διάφορες ομάδες:
Smart Home Voice Pager Voice Pager - Εγγραφή και αναπαραγωγή έως και 20 μηνυμάτων Πισίνα Πισίνα - Έλεγχος θέρμανσης - Έλεγχος φιλτραρίσματος Πότισμα Πότισμα - Αυτόματο πότισμα Περσίδες - Αυτόματο άνοιγμα/κλείσιμο περσίδων και πυλών - Έλεγχος σκηνής περσίδων Έλεγχος οικιακών συσκευών Έλεγχος οικιακών συσκευών - Έλεγχος όλων των συσκευών από ένα τηλεχειριστήριο - Επικοινωνία μεταξύ δωματίων - Κλήση εισόδου από ευρεία επιλογήμελωδίες
Η συνάφεια της διατριβής είναι η δημιουργία μιας διεπαφής φωνής στο αυτοματοποιημένο σύστημα Smart Home που σχετίζεται με τη δυνατότητα ελέγχου όλων των υφιστάμενων μηχανικών συστημάτων στο σπίτι: τροφοδοσία, φωτισμός, θέρμανση, εξαερισμός κ.λπ. Σχεδόν κάθε ηλεκτρονική συσκευή, οποιοδήποτε ηλεκτρονικό σύστημα και οποιεσδήποτε λειτουργίες, σενάρια και σκηνές στο σπίτι μπορούν να ελεγχθούν με φωνητικό έλεγχο.
Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι να μελετήσει λεπτομερώς τη διαμόρφωση της φωνητικής διεπαφής, τους τύπους προσόντων, καθώς και τη δημιουργία μιας συσκευής για οπτικό βοήθημαλειτουργία της διεπαφής φωνής στο αυτοματοποιημένο σύστημα Smart Home.
Για την επίτευξη αυτού του στόχου, είναι απαραίτητο να επιλυθούν οι ακόλουθες εργασίες:
διενεργήστε μια λεπτομερή αναλυτική ανασκόπηση του αυτοματοποιημένου συστήματος Smart Home
Αντικείμενο της μελέτης είναι η ανάλυση της χρήσης και της διαμόρφωσης του φωνητικού ελέγχου.
Ερευνητικές μέθοδοι. Για τη μελέτη αυτού του θέματος χρησιμοποιήθηκαν αναλυτικές και πρακτικές μέθοδοι.
Το πρώτο κεφάλαιο εξετάζει την ταξινόμηση των συστημάτων διασύνδεσης φωνής στο αυτοματοποιημένο σύστημα Smart Home, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, τα συστήματα μηχανικής και τα συστήματα ελέγχου φωτισμού. Μελετήθηκαν επίσης διεξοδικά η σύνθεση και η αναγνώριση του λόγου. Έχει αναπτυχθεί ένα σχηματικό και λειτουργικό διάγραμμα της συσκευής.
Το δεύτερο κεφάλαιο περιγράφει τις προφυλάξεις ασφαλείας όταν συντήρησηεξοπλισμός υπολογιστών, απαιτήσεις για εξοπλισμό χώρου εργασίας, εξοπλισμός και απαιτήσεις ασφάλεια φωτιάς.
Φανταστείτε την εικόνα: μπαίνετε στο σπίτι, τα φώτα ανάβουν αυτόματα και μια ευχάριστη φωνή σας χαιρετά. Πετάς πρόχειρα μια φράση προς το μικρόφωνο: «Σπίτι, άνοιξε τον υπολογιστή μου». Μετά από λίγα δευτερόλεπτα, ακούτε το συνηθισμένο θρόισμα των ψυκτών του υπολογιστή σας.
Όλοι έχουμε δει παρόμοιες εικόνες σε ξένες ταινίες επιστημονικής φαντασίας και έχουμε ονειρευτεί: «Κάποτε θα συμβεί αυτό και εδώ». Σπεύδω να σας ευχαριστήσω - κάτι παρόμοιο με αυτό που είδατε μπορεί να πραγματοποιηθεί τώρα και χωρίς τεράστιο κόστος.
«Ένα έξυπνο σπίτι (αγγλικά: digital home) είναι ένα αυτοματοποιημένο σπίτι κατοικιών σύγχρονου τύπου, οργανωμένο για την ευκολία της διαβίωσης των ανθρώπων με τη βοήθεια συσκευών υψηλής τεχνολογίας. Ένα «έξυπνο σπίτι» θα πρέπει να νοείται ως ένα σύστημα που πρέπει να είναι σε θέση να αναγνωρίζει συγκεκριμένες καταστάσεις που συμβαίνουν σε ένα κτίριο και να ανταποκρίνεται ανάλογα σε αυτές: ένα από τα συστήματα μπορεί να ελέγχει τη συμπεριφορά άλλων σύμφωνα με προ-ανεπτυγμένους αλγόριθμους. Το κύριο χαρακτηριστικό ενός ευφυούς κτιρίου είναι η ενσωμάτωση μεμονωμένων υποσυστημάτων σε ένα ενιαίο ελεγχόμενο συγκρότημα. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό και ιδιότητα του «Έξυπνου σπιτιού» που το διακρίνει από άλλες μεθόδους οργάνωσης του χώρου διαβίωσης είναι ότι είναι η πιο προοδευτική έννοια της ανθρώπινης αλληλεπίδρασης με το ζωτικό χώρο, όταν ένα άτομο θέτει το επιθυμητό περιβάλλον με μία εντολή και αυτοματισμό, σύμφωνα με τις εξωτερικές και εσωτερικές συνθήκες, ρυθμίζει και παρακολουθεί τους τρόπους λειτουργίας όλων των συστημάτων μηχανικής και των ηλεκτρικών συσκευών. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιείτε πολλά τηλεχειριστήρια όταν παρακολουθείτε τηλεόραση, δεκάδες διακόπτες κατά τον έλεγχο του φωτισμού, ξεχωριστές μονάδες κατά τον έλεγχο του εξαερισμού και συστήματα θέρμανσης, συστήματα βιντεοεπιτήρησης και συναγερμού, πύλες και άλλα. Σε ένα σπίτι εξοπλισμένο με σύστημα Smart Home, αρκεί να επιλέξετε ένα από τα σενάρια με ένα κλικ σε ένα κλειδί τοίχου (ή τηλεχειριστήριο, πίνακα αφής κ.λπ.). Το ίδιο το σπίτι θα προσαρμόσει τη λειτουργία όλων των συστημάτων σύμφωνα με τις επιθυμίες σας, την ώρα της ημέρας, τη θέση σας στο σπίτι, τον καιρό, τον εξωτερικό φωτισμό κ.λπ. για να εξασφαλίσει μια άνετη κατάσταση μέσα στο σπίτι.
Ανεξάρτητα από την εφαρμογή, είτε πρόκειται για κτίριο, κατάστημα συναρμολόγησης ή τρένο μετρό, στόχος της εφαρμογής τέτοιων συστημάτων είναι η μείωση του λειτουργικού κόστους, η εξασφάλιση σημαντικές πληροφορίες, αυξάνοντας την ασφάλεια και την άνεση. Για να κατανοήσουμε πόσο έχουν αλλάξει οι δυνατότητες αυτοματισμού τα τελευταία χρόνια και πώς θα συνεχίσουν να αλλάζουν, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη σημασία ορισμένων από τις τεχνολογικές ανακαλύψεις που έχουν σημειωθεί τα τελευταία χρόνια. Οι προγραμματιστές δεν μένουν στάσιμοι. Το πόσο μακριά θα φτάσουν σε λίγα μόλις χρόνια μπορεί να προβλεφθεί μόνο κοιτάζοντας πίσω.
Αναπτύχθηκαν ευρέως δίκτυα μικροϋπολογιστών και στη συνέχεια φτηνοί προσωπικοί υπολογιστές, οι οποίοι ωστόσο ήταν ικανοί να λύσουν αρκετά περίπλοκα επαγγελματικά προβλήματα. Η αλήθεια είναι καθ' οδόν τεχνική πρόοδοΥπήρχαν πολλά σοβαρά εμπόδια. Όχι μόνο τα συστήματα αυτοματισμού για διάφορους σκοπούς ήταν αυτόνομα, αλλά και συστήματα διαφορετικών κατασκευαστών με παρόμοιες λειτουργίες ελέγχου ήταν, κατά κανόνα, ασυμβίβαστα μεταξύ τους. Οι εταιρείες ανάπτυξης χρησιμοποίησαν τα δικά τους κλειστά πρωτόκολλα επικοινωνίας και δεν παρείχαν διεπαφές για αλληλεπίδραση με συστήματα άλλων κατασκευαστών. Όντας ιδιοκτησία χωριστών εταιρειών, τα αντίστοιχα προϊόντα και τεχνολογίες αυτοματισμού ήταν δύσκολο να ενσωματωθούν μεταξύ τους. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, απαιτήθηκαν ακριβές τεχνικές λύσεις που περιελάμβαναν τη συγγραφή νέου λογισμικού, την αλλαγή της τοπολογίας του δικτύου και την αγορά πρόσθετων στοιχείων.
Έτσι, σε κάποιο σημείο αναπτύχθηκαν στην αγορά αντικειμενικές προϋποθέσεις για την επιτυχή εφαρμογή νέων προσεγγίσεων στον τομέα του αυτοματισμού.
Ως ολοκληρωμένη λύση στο πρόβλημα, εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τα Intelligence Buildings (έξυπνα κτίρια), η βάση των οποίων ήταν τα δομημένα καλωδιακά δίκτυα. Το σύστημα έδωσε τη δυνατότητα εναλλαγής και χρήσης του ίδιου καλωδίου για τις ανάγκες ενός τηλεφωνικού κέντρου, δικτύου υπολογιστών, συστήματος ασφαλείας κ.λπ. Στη συνέχεια άρχισαν να εμφανίζονται συστήματα πολυπλεξίας για κανάλια επικοινωνίας, επιτρέποντας τη μετάδοση διαφόρων πληροφοριών ταυτόχρονα μέσω ενός καλωδίου. Η ραγδαία αναπτυσσόμενη επιστήμη των υπολογιστών κατέστησε δυνατή την επιτάχυνση αυτής της εργασίας όταν έγινε σαφές σε όλους ότι κάθε σχέδιο για το καλωδιακό σύστημα ενός κτιρίου θα ήταν παρωχημένο μέχρι την ολοκλήρωση της κατασκευής.
Δεδομένου ότι η ανάπτυξη αυτής της περιοχής φαινόταν κάτι παραπάνω από εξαιρετικά κερδοφόρα, δαπανήθηκαν σημαντικά κεφάλαια σε αυτήν και ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκε η ιδέα ενός «Έξυπνου σπιτιού». Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα ενός τέτοιου κτιρίου φαίνεται στο Σχ. 1.
Ένα «έξυπνο σπίτι» είναι ένα συγκρότημα ηλεκτρονικών ειδών που λειτουργεί μέσα ή έξω από το σπίτι και εκτελεί κεντρικό έλεγχο όλων (ή σχεδόν όλων) των συστημάτων μηχανικής. Ως μηχανολογικά συστήματα νοείται όλος ο τεχνικός εξοπλισμός του σπιτιού (από την αποχέτευση μέχρι τον εξοπλισμό ήχου-βίντεο). ιδέα" έξυπνο σπίτι«είναι ότι ένα ενιαίο συγκρότημα ηλεκτρονικών ελέγχει συντονισμένα τη λειτουργία όλης της μηχανικής υποστήριξης του σπιτιού.
Είναι πολύ σημαντικό οι αλγόριθμοι για την αλληλεπίδραση των υποσυστημάτων στο σπίτι να είναι ευέλικτοι και να μπορούν να προσαρμοστούν στις μεταβαλλόμενες ανάγκες του ιδιοκτήτη του σπιτιού. Σε αυτή τη διατριβή λείπουν κάποια αποσπάσματα κειμένου ή αντικαταστάθηκαν με κείμενο που δεν ανταποκρίνεται στο θέμα της παρούσας διατριβής. Ορισμένοι απαραίτητοι τύποι, υπολογισμοί, διαγράμματα και πίνακες λείπουν ή είναι ασυνεπείς. Για να λάβετε την πρωτότυπη έκδοση της εργασίας, γράψτε στη διεύθυνση email που αναφέρεται στο τέλος της διατριβής, στο συμπέρασμα. Το πιο σημαντικό αξίωμα ενός «έξυπνου σπιτιού» είναι ότι το σύστημα ελέγχου και τα μηχανικά του υποσυστήματα πρέπει να κατασκευαστούν σύμφωνα με την αρχή του μπλοκ. Αυτό σημαίνει ότι κάθε υποσύστημα πρέπει να μπορεί να λειτουργεί αυτόνομα, ώστε η λειτουργία του να μπορεί να αποσφαλμάτωση και να διατηρηθεί αποσυνδέοντας τον εξοπλισμό από τον κεντρικό έλεγχο.
Εικ.1. Διάταξη "Smart Home".
Ένα «έξυπνο σπίτι» έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα: σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε έως και 10-18% ηλεκτρικής ενέργειας, να αυξήσετε την άνεση και την ασφάλεια κ.λπ.
Η αρχή λειτουργίας ενός «έξυπνου» σπιτιού αποτελείται από έναν κεντρικό υπολογιστή που λαμβάνει σήματα από συσκευές εντολών και στη συνέχεια αυτά τα σήματα μεταδίδονται σε εκτελεστικά συστήματα. Διάφορες συσκευές ελέγχονται από ένα απλό σύστημα αυτοματισμού.
Το πρόβλημα της δημιουργίας ενός «έξυπνου σπιτιού» επιλύθηκε για πρώτη φορά το 1978 από την X10 USA και τη Leviton, η οποία ανέπτυξε τεχνολογία για τον έλεγχο οικιακές συσκευέςμέσω οικιακών ηλεκτρικών καλωδίων. Σε αυτή τη διατριβή λείπουν κάποια αποσπάσματα κειμένου ή αντικαταστάθηκαν με κείμενο που δεν ανταποκρίνεται στο θέμα της παρούσας διατριβής. Ορισμένοι απαραίτητοι τύποι, υπολογισμοί, διαγράμματα και πίνακες λείπουν ή είναι ασυνεπείς. Για να λάβετε την πρωτότυπη έκδοση της εργασίας, γράψτε στη διεύθυνση email που αναφέρεται στο τέλος της διατριβής, στο συμπέρασμα. Αλλά αυτή η τεχνολογία σχεδιάστηκε για τάση 110 V και συχνότητα δικτύου 60 Hz, επομένως δεν ήταν ευρέως διαδεδομένη στη Ρωσία. Ωστόσο, το X10 θεωρείται πλέον ξεπερασμένο, καθώς δημιουργήθηκε για να ελέγχει συσκευές ηλεκτρικού φωτισμού και υποστήριζε μόνο έξι εντολές διαχείρισης ενέργειας. Αυτό σαφώς δεν είναι αρκετό για να δημιουργήσει ένα «έξυπνο σπίτι». Ο εξοπλισμός ήχου και εικόνας απαιτεί τουλάχιστον εντολές για αλλαγή καναλιών, αλλαγή έντασης ήχου, επαναφορά και έλεγχο της αναπαραγωγής. Αλλά πρέπει επίσης να διαχειριστείτε το σύστημα HVAC (θέρμανση, εξαερισμός, κλιματισμός). Σε αναζήτηση λύσεων σε αυτό το πρόβλημα, διάφορες εταιρείες προσπάθησαν να αναπτύξουν νέα πρωτόκολλα μεταφοράς δεδομένων.
Η αναγνώριση ανθρώπινης ομιλίας είναι ένα από τα πιο σύνθετα επιστημονικά και τεχνικά προβλήματα. Επί του παρόντος, οι χρήστες υπολογιστών και εγκαταστάσεων εξοπλισμένων με υπολογιστές είναι άτομα που δεν είναι ειδικοί στον τομέα του προγραμματισμού. Το πρόβλημα του ελέγχου της ομιλίας προέκυψε, επιπλέον, λόγω του γεγονότος ότι σε ορισμένες περιοχές εφαρμογής η ομιλία έχει γίνει το μόνο δυνατό μέσο επικοινωνίας με την τεχνολογία (σε συνθήκες υπερφόρτωσης, σκοταδιού ή ξαφνικών αλλαγών στον φωτισμό, όταν τα χέρια είναι απασχολημένα, ακραία συγκέντρωση σε ένα αντικείμενο που δεν επιτρέπει να μην αποσπαστεί η προσοχή για ένα δευτερόλεπτο, κ.λπ.). Αν και έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος σε αυτόν τον τομέα, τα συστήματα αναγνώρισης εξακολουθούν να απέχουν πολύ από τα ανθρώπινα ως προς τις δυνατότητές τους.
Το πρόβλημα της υλοποίησης του διαλόγου ομιλίας μεταξύ ενός ατόμου και των τεχνικών μέσων είναι ένα επείγον καθήκον της σύγχρονης κυβερνητικής.
Το πρόβλημα της μηχανικής αναγνώρισης ομιλίας έχει προσελκύσει την προσοχή των ειδικών για πολύ καιρό. Ωστόσο, δεν έχει καταστεί ακόμη δυνατό να προχωρήσουμε πολύ προς αυτή την κατεύθυνση. Καθαρά τυπικά, η διαδικασία της αναγνώρισης ομιλίας μπορεί να περιγραφεί κυριολεκτικά με λίγες φράσεις. Το αναλογικό σήμα που παράγεται από το μικρόφωνο ψηφιοποιείται και στη συνέχεια αναγνωρίζονται στην ομιλία τα λεγόμενα φωνήματα, δηλαδή τα στοιχειώδη θραύσματα που αποτελούν όλες τις προφορικές λέξεις. Στη συνέχεια καθορίζεται ποια λέξη αντιστοιχεί σε ποιον συνδυασμό φωνημάτων και κατασκευάζεται το αντίστοιχο λεξικό. Το να αναγνωρίζεις μια λέξη σημαίνει να τη βρίσκεις σε αυτό το λεξικό με τον έντονο συνδυασμό φωνημάτων. Καθώς τα συστήματα υπολογιστών αναπτύσσονται, γίνεται ολοένα και πιο σαφές ότι η χρήση αυτών των συστημάτων θα επεκταθεί σημαντικά εάν καταστεί δυνατή η χρήση ανθρώπινης ομιλίας όταν εργάζεστε απευθείας με τον υπολογιστή, και ειδικότερα καταστεί δυνατός ο έλεγχος του μηχανήματος με κανονική φωνή σε πραγματικό χρόνο , καθώς και πληροφορίες εισόδου και εξόδου με τη μορφή συνηθισμένης ανθρώπινης ομιλίας.
Επί του παρόντος, ο έλεγχος ενός ρομπότ χρησιμοποιώντας φωνητικές εντολές γίνεται όλο και πιο σημαντικός. Ωστόσο, η δημιουργία λογισμικού για φωνητικό έλεγχο ενός βιομηχανικού ρομπότ περιλαμβάνει τη διεξαγωγή πειραμάτων κατά την ανάπτυξη του προγράμματος σε όλα τα στάδια ανάπτυξης. Η διεξαγωγή τέτοιων πειραμάτων, η εξασφάλιση της εξάλειψης των ελλείψεων και των σφαλμάτων προγράμματος, είναι οικονομικά ασύμφορη σε συνθήκες βιομηχανικής παραγωγής και οδηγεί σε αύξηση του κόστους ανάπτυξης λογισμικού και εντοπισμού σφαλμάτων. Για να μειωθεί το κόστος δημιουργίας λογισμικού, συνιστάται η ανάπτυξη ενός προγράμματος που θα παρέχει τρισδιάστατη μοντελοποίηση του φωνητικού ελέγχου ενός βιομηχανικού ρομπότ, γεγονός που οδηγεί στην ανάγκη διεξαγωγής πειραμάτων σε συνθήκες παραγωγής μόνο στο τελευταίο στάδιο ανάπτυξης λογισμικού.
Φεστιβάλ δημιουργικών ανακαλύψεων και πρωτοβουλιών "Leonardo"
Ερευνητικό έργο
« Έργο Smart Home στο περιβάλλον Arduino»
Προετοιμάστηκε από:
Livensky Vadim Nikolaevich,
Μαθητής ΣΤ τάξης
Επικεφαλής εργασίας:
Melnikova Tatyana Aleksandrovna,
Δάσκαλος Πληροφορικής
Δημοτικό εκπαιδευτικό ίδρυμα "Manturovskaya Secondary School"
Κουρσκ, 2017
Εισαγωγή
Κάθε χρόνο το θέμα «Έξυπνο σπίτι» κερδίζει όλο και μεγαλύτερη δημοτικότητα και, όπως ένα αυτοκίνητο στην εποχή του, ένα έξυπνο σπίτι δεν γίνεται πολυτέλεια, αλλά ανάγκη. Από παλιά παιχνίδια, ο έξυπνος αυτοματισμός εξελίσσεται σε αναπόσπαστο μέρος του μοντέρνο σπίτι. Και κάθε χρόνο το σύστημα ελέγχου γίνεται όλο και πιο περίπλοκο. Αυτό το θέμα μας κέντρισε το ενδιαφέρον με την ικανότητά του να κάνει τη διαμονή στο σπίτι σας πιο άνετη και ασφαλή.
Ο κύριος στόχος σε μας επιστημονική εργασίαμε θέμα «Έξυπνο Σπίτι» είναι η μελέτη και εξέταση της δυνατότητας ενός σύγχρονου έξυπνου συστήματος διαχείρισης κτιρίων σε προσιτή και κατανοητή μορφή για τους μαθητές.
Υπόθεση: Εάν μελετήσετε τις δυνατότητες του συστήματος Smart Home, μπορείτε να τις εφαρμόσετε στο περιβάλλονΚώδικας βασισμένος στο Arduino.
Στόχος: Εξοικειωθείτε με τις δυνατότητες του συστήματος Smart Home και εφαρμόστε τη χρήση στοιχείων συστήματος στο περιβάλλον Arduino.
Στόχοι της έρευνας:
Αντικείμενο μελέτης:ασύρματη σύνδεση (περιβάλλον Arduino) με βάση τον κώδικα προγράμματος.
Αντικείμενο μελέτης:
Ερευνητικές μέθοδοι:συλλογή υλικού για το θέμα, ανάλυση και επεξεργασία του.
1. Η έννοια του έξυπνου σπιτιού
Ας δούμε το παρελθόν. Στην αρχαιότητα, τα μέρη που δημιουργούσε η φύση αποτελούσαν κατοικία για τον άνθρωπο. Οι αρχαίοι άνθρωποι είχαν σπίτια σε σπηλιές. Υπάρχουν ακόμη και σπίτια πάνω σε δέντρα, φτιαγμένα από πέτρες. Υπάρχουν σπίτια στα βόρεια. Αυτή είναι η ΠΑΝΩΛΗΣΗ, φτιαγμένη από δέρμα ελαφιού. Υπάρχουν σπίτια στα βράχια. Αυτό είναι πολύ ασυνήθιστο και ενδιαφέρον. Στη συνέχεια, με την ανάπτυξη μεθόδων επεξεργασίας υλικών, όταν οι άνθρωποι έμαθαν να φτιάχνουν τσεκούρια και πριόνια, τα σπίτια άρχισαν να χτίζονται από ξύλο. Τα σπίτια έγιναν ξύλινα. Αλλά και στα παραμύθια βλέπουμε διάφορα σπίτια. Η περίφημη καλύβα στα πόδια κοτόπουλου. Κάστρα βασιλιάδων και πρίγκιπες. Όσο περισσότεροι άνθρωποι έβρισκαν υλικά και τρόπους να τα κατασκευάσουν, τόσο περισσότερα νέα σπίτια γεννιόντουσαν. Τούβλο, πολυκατοικίες. Στις μέρες μας οι άνθρωποι έχουν πολλές συσσωρευμένες γνώσεις και προσπαθούν για κάτι νέο. Από απλά σπίτιαοι άνθρωποι άρχισαν να φτιάχνουν έξυπνα σπίτια.
Το Smart house (eng. intelligent building) είναι ένα σύγχρονο κτίριο κατοικιών, οργανωμένο για να κατοικούν άνθρωποι με τη βοήθεια αυτοματισμών και συσκευών υψηλής τεχνολογίας. Ένα «έξυπνο» σπίτι πρέπει να γίνει κατανοητό ως ένα σύστημα που παρέχει άνεση (συμπεριλαμβανομένης της ασφάλειας) και εξοικονόμηση πόρων για όλους τους χρήστες. Στην απλούστερη περίπτωση, πρέπει να είναι σε θέση να αναγνωρίζει συγκεκριμένες καταστάσεις που συμβαίνουν στο σπίτι και να ανταποκρίνεται ανάλογα: ένα από τα συστήματα μπορεί να ελέγχει τη συμπεριφορά άλλων σύμφωνα με προ-ανεπτυγμένους αλγόριθμους.
Σε αυτήν την περίπτωση, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιείτε πολλά τηλεχειριστήρια κατά την παρακολούθηση τηλεόρασης, δεκάδες διακόπτες κατά τον έλεγχο του φωτισμού, ξεχωριστές μονάδες κατά τον έλεγχο συστημάτων εξαερισμού και θέρμανσης, συστήματα παρακολούθησης βίντεο και ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΣ, μηχανοκίνητες πύλες και άλλα.
Σύμφωνα με αναλυτές, η αγορά έξυπνων κατοικιών αναπτύσσεται ενεργά. Μέχρι το 2020, ο συνολικός όγκος της παγκόσμιας αγοράς θα φτάσει τα 51,77 δισεκατομμύρια δολάρια Κατά την περίοδο από το 2013 έως το 2020, ο μέσος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης της αγοράς θα είναι 17,74%. Οι κύριοι παίκτες αυτού του κλάδου στο εξωτερικό είναι η Siemens AG (Γερμανία), η Schneider Electric SA (Γαλλία), η TELETASK (Βέλγιο), η ABB Ltd. (Ελβετία), Ingersoll-Rand PLC (Ιρλανδία), Tyco International Ltd. (Ελβετία), Emerson Electric Co. (ΗΠΑ), Legrand S.A. (Γαλλία), Crestron Electronics, Inc. (ΗΠΑ), Lutron Electronics, Inc. (ΗΠΑ), Control4 Corporation (ΗΠΑ) κ.λπ.
Τόμοι ρωσική αγοράπολύ πιο σεμνό. Το 2012, ο όγκος της αγοράς στη χώρα μας ξεπέρασε τα 56 εκατομμύρια ευρώ ή 2,3 δισεκατομμύρια ρούβλια. Το 2013, σύμφωνα με προκαταρκτικές εκτιμήσεις, η αγορά αυξήθηκε κατά 30% - στα 65 εκατομμύρια ευρώ ή σχεδόν 3 δισεκατομμύρια ρούβλια. Μέχρι το 2017, ο συνολικός όγκος του θα μπορούσε να φτάσει τα 176 εκατομμύρια ευρώ ή 7,9 δισεκατομμύρια ρούβλια.
Η έννοια του «έξυπνου σπιτιού», που γεννήθηκε τη δεκαετία του εβδομήντα του περασμένου αιώνα, επικεντρώθηκε κυρίως στην εξοικονόμηση ενέργειας. Η ιδέα βασίστηκε στην τοποθέτηση διάφορων αισθητήρων σε ένα κτίριο κατοικιών που καθόριζαν εάν υπήρχε κάποιος στο δωμάτιο, κάτι που επέτρεπε να ανάβουν και να σβήνουν τα φώτα ανάλογα με την παρουσία των ανθρώπων στο δωμάτιο. Καθώς η υψηλή τεχνολογία αναπτύχθηκε, η ιδέα άρχισε να αποκτά πρόσθετες δυνατότητες.
Σήμερα το σύστημα έξυπνου σπιτιού εφαρμόζειέλεγχος φωτισμού , θέρμανση και εξαερισμός, ασφάλεια και βιντεοεπιτήρηση, εξοπλισμός ήχου και εικόνας, οικιακές συσκευές, κλίμα σε χειμερινός κήπος, το πότισμα του χλοοτάπητα και ο καθαρισμός της πισίνας, το άνοιγμα παραθύρων και οι πύλες, η απενεργοποίηση του αερίου και του νερού σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης κ.λπ. Σε αυτή την περίπτωση, η ανθρώπινη συμμετοχή μειώνεται στο ελάχιστο.
Ένα έξυπνο σπίτι είναι καλό γιατί προσφέρει μια έξυπνη προσέγγιση στη χρήση των ενεργειακών πόρων. Για τη βελτιστοποίηση του κόστους φωτισμού στο βοηθητικοί χώροιΣτο σπίτι, είναι δυνατή η εγκατάσταση αισθητήρων κίνησης που ανάβουν αυτόματα τα φώτα μόνο με την παρουσία ενός ατόμου. Ή, για παράδειγμα, το σύστημα θέρμανσης διασφαλίζει ότι τη νύχτα και κατά την απουσία των ιδιοκτητών η θερμοκρασία στο σπίτι μειώνεται. Και το σύστημα εξαερισμού θα ενεργοποιείται μόνο περιοδικά, σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα. Ταυτόχρονα, πρέπει να θυμόμαστε ότι εκτός από σημαντική εξοικονόμηση χρημάτων, η προσεκτική χρήση της ενέργειας συμβάλλει σημαντικά στην επίλυση περιβαλλοντικών προβλημάτων. Ένα έξυπνο οικιακό σύστημα μπορεί να προσφέρει μια ανεκτίμητη υπηρεσία και να σας εξοικονομήσει από σημαντικά έξοδα σε περίπτωση διαρροής νερού, διαρροής αερίου ή πυρκαγιάς, χάρη στους εγκατεστημένους αισθητήρες διαρροής νερού, αισθητήρες πλημμύρας και ανιχνευτή καπνού. Σε τελική ανάλυση, ένα ατύχημα μπορεί να προκαλέσει κατεστραμμένες περιουσίες και κατεστραμμένες επισκευές. Τα έξυπνα συστήματα μέτρησης και ελέγχου ενέργειας όχι μόνο θα μπορούν να διακόψουν το νερό ή το φυσικό αέριο, αλλά και να ειδοποιήσουν έγκαιρα τον ιδιοκτήτη για το συμβάν. Και, φυσικά, ας μην ξεχνάμε τον συναγερμό ασφαλείας, ο οποίος, σε περίπτωση παραβίασης της δημόσιας τάξης, σας επιτρέπει να μεταφέρετε μια κλήση στο αστυνομικό τμήμα.
Το μικροκλίμα ενός «έξυπνου σπιτιού» παρακολουθεί με μεγάλη ακρίβεια τις παραμέτρους του εσωτερικού αέρα και τον προσαρμόζει σύμφωνα με το πρόγραμμα ή σύμφωνα με τις εντολές του χρήστη. Κεντρική διαχείρισηκλιματισμός, σύστημα θέρμανσης εγγυήσεις άνετες συνθήκεςγια να ζεις οποιαδήποτε εποχή του χρόνου. Το σύστημα περιλαμβάνει εξαναγκασμένος αερισμόςή ανοίγει παράθυρα για αερισμό των δωματίων.
Σε γενικές γραμμές, το σύστημα αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
Το σύστημα λειτουργεί ως εξής. Πολλοί αισθητήρες και ενεργοποιητές είναι συνδεδεμένοι στον ελεγκτή. Τα ακόλουθα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως γραμμές επικοινωνίας: χωριστά τοποθετημένα καλώδια, υπάρχουσες ηλεκτρικές καλωδιώσεις ή κανάλι ραδιοφώνου. Ο χρήστης προσαρμόζει τον αλγόριθμο λειτουργίας του ελεγκτή για να ταιριάζει στις απαιτήσεις του. Εκατοντάδες φορές το δευτερόλεπτο, ο ελεγκτής μετράει αισθητήρες που παρακολουθούν την κατάσταση όλων των έξυπνων οικιακών συστημάτων. Αφού μετρήσει αυτούς τους αισθητήρες, το σύστημα αναλύει την κατάσταση και, ανάλογα με τις ρυθμίσεις που του δίνει ο χρήστης, λαμβάνει τη μία ή την άλλη απόφαση. Οι εκτελεστικές μονάδες και τα συστήματα λαμβάνουν εντολές και ενεργοποιούν/απενεργοποιούν τις αντίστοιχες συσκευές: φωτισμό, σύστημα ασφαλείας, κλιματισμό, θέρμανση, παροχή νερού κ.λπ.
Εκτός αυτόματη λειτουργίατο σύστημα ελέγχεται επίσης αυτόνομα, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα «έξυπνο» τηλεχειριστήριο εκμάθησης. Ένα τηλεχειριστήριο γενικής χρήσης μπορεί να ελέγξει περισσότερα από την τηλεόραση και το home cinema. Με τη βοήθειά του, είναι εύκολο να ενεργοποιήσετε οποιαδήποτε λειτουργία "έξυπνου σπιτιού": ρυθμίστε διάφορασενάρια φωτισμού , ανοιγοκλείστε πύλες, οπλίστε το σπίτι κ.λπ.
Αυτό που είναι πιο εντυπωσιακό είναι ότι το σύστημα μπορεί να ελεγχθεί μέσω Διαδικτύου (με χρήση ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ) ή κινητές επικοινωνίες (με χρήση μηνυμάτων SMS). Καθισμένοι στη δουλειά, για παράδειγμα, μπορείτε να δώσετε την εντολή να προετοιμαστείτε για την επιστροφή σας στο σπίτι - ενεργοποιήστε το σύστημα"έλεγχος του κλίματος" , θερμάνετε το πάτωμα, ζεστάνετε τη σάουνα κ.λπ.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι όλα τα μηχανολογικά υποσυστήματα ενός «έξυπνου σπιτιού» πρέπει να μπορούν να λειτουργούν αυτόνομα. Εάν ένα από τα υποσυστήματα αποτύχει, τότε ολόκληρο το σύστημα δεν θα είναι σε θέση να διορθώσει το πρόβλημα, καθώς ένα «έξυπνο σπίτι» είναι μια υπερκατασκευή σε σχέση με άλλα συστήματα μηχανικής.
Τα πιο έξυπνα κτίρια στον κόσμο
Το πρώτο «διανοούμενο» κτίριο στον κόσμο ήταν το «σπίτι του θρόνου» του Ιάπωνα καθηγητή Ken Sakamura στο Τόκιο, που χτίστηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1980. Οι αισθητήρες καιρού άνοιξαν τα παράθυρα όταν φυσούσε φρέσκο αεράκι και άναβαν τον κλιματισμό όταν έκανε ζέστη. αν το ραδιόφωνο έπαιζε πολύ δυνατά, τα παράθυρα έκλεισαν αυτόματα για να μην ενοχλούν τους γείτονες. αν χτυπούσε το τηλέφωνο, ο υπολογιστής μείωσε την ένταση του ηχοσυστήματος και ούτω καθεξής.
Το πιο διάσημο και ακριβό σήμερα (100 εκατομμύρια δολάρια) ήταν ένα σπίτι που χτίστηκε στις ΗΠΑ για έναν άντρα ονόματι Μπιλ Γκέιτς, τον διάσημο δημιουργό της Microsoft Corporation. Πρόκειται για μια πολυώροφη βίλα, εξοπλισμένη με τον πιο «προηγμένο» εξοπλισμό. Το κτίριο πραγματοποιεί τον ηλεκτρονικό έλεγχο και τη διαχείριση όλου του μηχανολογικού εξοπλισμού, διατηρώντας ένα βέλτιστο μικροκλίμα σε κάθε δωμάτιο. Με την είσοδό του στο σπίτι, κάθε επισκέπτης λαμβάνει ένα ειδικό ηλεκτρονικό σήμα, το οποίο παρέχει σύνδεση με όλες τις υπηρεσίες πληροφόρησης του σπιτιού. Στο μέλλον, αυτό το εικονίδιο λέει στους αισθητήρες πού βρίσκεται ο επισκέπτης, ώστε το σπίτι να εκπληρώσει όλες τις επιθυμίες του. Στο σκοτάδι, όλοι συνοδεύονται από ένα κινούμενο κύμα φωτός και όσο πιο μακριά είναι η λάμπα από ένα άτομο, τόσο χαμηλότερη είναι η φωτεινότητά της.
Όλοι οι τοίχοι είναι εξοπλισμένοι με ενσωματωμένες οθόνες τηλεόρασης. Χρησιμοποιώντας τον ίδιο πίνακα ελέγχου γενικής χρήσης, εμφανίζονται στις οθόνες οποιεσδήποτε εικόνες από ένα τεράστιο αρχείο ζωγραφικής, βίντεο, ταινιών και τηλεοπτικών προγραμμάτων.Αυτόματα συστήματα κλιματισμού , φωτισμός , τηλέφωνα και πολλά άλλα ηλεκτρονικές συσκευέςφέρεται σε λογική τελειότητα, αλλά ταυτόχρονα ένα άτομο δεν γίνεται «σκλάβος» του ηλεκτρονικού «εγκεφάλου» του σπιτιού του, αφού ανά πάσα στιγμή μπορεί να επιστρέψει στον παραδοσιακό «χειροκίνητο» έλεγχο - συνυπάρχουν «παλιομοδίτικοι» διακόπτες ειρηνικά δίπλα σε ηλεκτρονικά πάνελ.
2. Εκτέλεση του πειράματος.
Στην ανάπτυξη Έργο «Έξυπνο Σπίτι».χρησιμοποιημένος Arduino 1.8.1
Το πρόγραμμα arduino - μάρκα υλικού και λογισμικού για την κατασκευή απλών συστημάτων αυτοματισμού καιρομποτική , που απευθύνεται σε μη επαγγελματίες χρήστες. Το μέρος του λογισμικού αποτελείται από ένα κέλυφος ελεύθερου λογισμικού (IDE ) για τη σύνταξη προγραμμάτων, τη μεταγλώττιση τους και τον προγραμματισμό υλικού. Το υλικό είναι ένα σύνολο τοποθετημένωνπλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων , πωλείται τόσο από τον επίσημο κατασκευαστή όσο και από τρίτους κατασκευαστές. Πλήρωςανοιχτή αρχιτεκτονική σύστημα σας επιτρέπει να αντιγράψετε ή να συμπληρώσετε ελεύθερα τη σειρά προϊόντων Arduino. Το Arduino μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για τη δημιουργία αυτόνομων αντικειμένων αυτοματισμού όσο και για σύνδεση με λογισμικόσε υπολογιστή μέσω τυπικών ενσύρματων και ασύρματων διεπαφών.
Τα προγράμματα Arduino μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτέλεση βασικών εντολών, όπως η αναλαμπή των συσκευών LED ή περίπλοκων λειτουργιών, όπως η μετάδοση δεδομένων μέσω του Διαδικτύου. Διάφορα κυκλώματα Arduino είναι διαθέσιμα για συγκεκριμένες εφαρμογές.
Αυτές οι πλακέτες επέκτασης συνδέονται με το Arduino μέσω των ακροδεκτών που είναι εγκατεστημένοι σε αυτές. Υπάρχει ένας αριθμός πλακών με ενοποιημένο σχεδιασμό που επιτρέπει μια δομικά άκαμπτη σύνδεση της πλακέτας του επεξεργαστή και των καρτών επέκτασης σε μια στοίβα μέσω λωρίδων καρφίτσας. Η ιδέα Arduino δεν περιλαμβάνει κανένα περίβλημα ή δομή στήριξης. Ο προγραμματιστής επιλέγει τη μέθοδο εγκατάστασης και μηχανικής προστασίας των σανίδων ανεξάρτητα.
Γλώσσα προγραμματισμού
Η γλώσσα προγραμματισμού Arduino είναι τυπικήC++ (χρησιμοποιείται μεταγλωττιστήςAVR-GCC ).
Είναι επίσης δυνατή η δημιουργία και η σύνδεση τυπικών αρχείων C++ στο έργο.
Το απλούστερο πρόγραμμα Arduino αποτελείται από δύο λειτουργίες:
Περιγραφή συστήματος
Για ηλεκτρονικό κύκλωμα "Έξυπνο Σπίτι" χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα στοιχεία:
Πρακτική δουλειά № 1
Θέμα: «Έξυπνο οικιακό σύστημα»
Στόχος της εργασίας: μαθαίνω να εξηγήσει και να εφαρμόσει έννοιες, θεωρίες και προοπτικές για την ανάπτυξη ενός συστήματος έξυπνου σπιτιού· να αναλύσει τις δυνατότητες και τις προοπτικές για την ανάπτυξη μέσων παροχής ελέγχου και διαχείρισης του συστήματος «έξυπνου σπιτιού»· χρησιμοποιήστε με ικανοποίηση τις αποκτηθείσες γνώσεις για το σχεδιασμό έξυπνων οικιακών συστημάτων
Πρόοδος:
Εργασία Νο. 1 Εξοικειωθείτε με τις βασικές έννοιες του συστήματος «έξυπνου σπιτιού» και συμπληρώστε τον πίνακα.
Στα σύγχρονα ευφυή κτίρια, τα συστήματα αυτοματισμού και διαχείρισης κτιρίων κατέχουν καίρια θέση, διασφαλίζοντας τη διασύνδεση όλου του μηχανολογικού εξοπλισμού και των κτιριακών συστημάτων. Ως «Έξυπνο Σπίτι» θα πρέπει να νοείται η κατοικία που είναι αυτοματοποιημένη για την άνεση και την άνεση των ατόμων που χρησιμοποιούν συσκευές υψηλής τεχνολογίας. Ένα τέτοιο σύστημα είναι σε θέση να αναγνωρίζει συγκεκριμένες καταστάσεις που συμβαίνουν στο δωμάτιο και να ανταποκρίνεται αυτόματα σε αυτές, και όλα τα στοιχεία ελέγχου συνδέονται μεταξύ τους και λειτουργούν σε ένα ενιαίο συγκρότημα.
Σύμφωνα με το πρακτορείο MiDart, στα «έξυπνα κτίρια» το λειτουργικό κόστος μειώνεται κατά 30%, οι πληρωμές για ηλεκτρική ενέργεια μειώνονται επίσης κατά 30%, για το νερό - κατά 41%, για τη θερμότητα - κατά 50%, και η μείωση των ασφαλιστικών κινδύνων φτάνει 60%. Προφανώς, αυτή είναι μια ευκαιρία να επιτευχθεί όχι μόνο ο υψηλότερος βαθμός άνεσης και ασφάλειας για ένα άτομο που ζει σε ένα έξυπνο σπίτι, αλλά και εξοικονόμηση φυσικών πόρων και κόστους.
Τα πλεονεκτήματα ενός «Έξυπνου σπιτιού» περιλαμβάνουν κυρίως: 1. Άνεση - αυτό σημαίνει ότι μια τέτοια τεχνολογία αποσκοπεί στην απελευθέρωση των κατοίκων του σπιτιού από την καθημερινή «επικοινωνία» με διάφορα συστήματα μηχανικών επικοινωνιών. Κυρίως τα καταφέρνει μόνη της. διάφορες συσκευές, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά καθενός από αυτά. Εάν είναι απαραίτητη η ανθρώπινη παρέμβαση, τότε πρόγραμμα υπολογιστήθα το αναφέρει αυτό. Και στη συνέχεια, στις περισσότερες περιπτώσεις, μια τέτοια παρέμβαση περιορίζεται στο πάτημα μερικών κουμπιών σε έναν ειδικό πίνακα ελέγχου.
2. Ασφάλεια. Η σύγχρονη κατοικία σήμερα είναι σχεδόν πάντα εξοπλισμένη με συστήματα πυρασφάλειας, συναγερμούς, τεχνικός συναγερμόςκαι βιντεοπαρακολούθηση. Και όλα αυτά τα συστήματα είναι ενσωματωμένα στην τεχνολογία ελέγχου Smart Home.
3. Εξοικονόμηση - Το «Smart Home» σάς επιτρέπει να μειώσετε το κόστος της ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας ρυθμίζοντας τον φωτισμό και το κλίμα σε δωμάτια που δεν χρησιμοποιούνται σε μια συγκεκριμένη στιγμή. Ξεχωριστή θέση κατέχει το σύστημα ασφαλείας των κτιρίων κατηγορίας Smart Home. Ένα ολοκληρωμένο σύστημα ασφαλείας θα μειώσει σημαντικά και μερικές φορές θα εξαλείψει την πιθανότητα εμφάνισης επικίνδυνων καταστάσεων σε οποιαδήποτε εγκατάσταση: σε διαμέρισμα, εξοχικό σπίτι, γραφείο, επιχειρηματικό κέντρο, εμπορικό και ψυχαγωγικό κέντρο, κατάστημα, αποθήκη, ξενοδοχείο, μουσείο, θέατρο, βιομηχανική επιχείρησηκαι άλλα αντικείμενα οποιουδήποτε βαθμού πολυπλοκότητας.
Πυρκαγιές, δυσλειτουργίες σε συστήματα ύδρευσης και ατελή συστήματα ασφαλείας προκαλούν σοβαρές υλικές απώλειες. Ταυτόχρονα, οικονομική ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια, οδηγεί από την περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας στο παρελθόν στην έλλειψή της στο μέλλον, η οποία, με τη σειρά της, δημιουργεί τις προϋποθέσεις για την ευρύτερη εισαγωγή τεχνολογιών εξοικονόμησης ενέργειας και αλγορίθμων ελέγχου, που παρέχονται πρώτα από όλα από συστήματα αυτοματισμού κτιρίων. . Η χρήση αυτού του συστήματος στην Ευρώπη, στις ΗΠΑ και σε πολλές ασιατικές χώρες αποτελεί από καιρό πρότυπο για τον εξοπλισμό νέων κτιρίων, οι τυπικές δυνατότητες τέτοιων συστημάτων περιλαμβάνονται σχεδόν σε κάθε έργο. Η δημοτικότητα του «Έξυπνου σπιτιού» στη Ρωσία είναι ακόμα χαμηλή.
Οι κύριοι λόγοι είναι: η εσφαλμένη αντίληψη της ίδιας της έννοιας του "Έξυπνου σπιτιού", καθώς και η αρνητική στάση απέναντι σε αυτό το θέμα που προκαλείται από την κακή ποιότητα εργασίας ορισμένων εταιρειών εγκατάστασης στο στάδιο της διαμόρφωσης της ρωσικής αγοράς συστημάτων οικιακού αυτοματισμού.
Η έλλειψη εμπειρίας των εταιρειών εγκατάστασης συνέβαλε στο γεγονός ότι οι εκπρόσωποι των εταιρειών έδιναν συχνά προφανώς αδύνατες υποσχέσεις, με αποτέλεσμα τα συστήματα που εφαρμόζονταν να διέφεραν πολύ από τις προσδοκίες του πελάτη.
η αντίληψη της έννοιας του "Smart Home" είναι πολύ στενή - ως ένα σύνολο αισθητήρων παρουσίας ή κίνησης, με τη βοήθεια των οποίων τα φώτα θα ανάβουν και θα σβήνουν αυτόματα ή με ένα παλαμάκι.
χαμηλή ποιότητα παρεχόμενης ηλεκτρικής ενέργειας.
Πίνακας 1 – Βασικές έννοιες του συστήματος Smart Home
12
Συμπέρασμα:
Εργασία Νο. 2 Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που παρουσιάζονται στην εργασία, περιγράψτε το έργο του «Smart Home» στο οποίο θα παρέχετε στοιχεία του συστήματος «Smart Home» για τις εγκαταστάσεις του διαμερίσματος (σπίτι) σας. Το έργο πρέπει να παρουσιάζεται με τη μορφή διαγράμματος (Εικόνα 1).
Ένας από τους πιο δημοφιλείς τρόπους υλοποίησης της ιδέας ενός ευφυούς κτιρίου είναι η τεχνολογία KNX (επέκταση). Η ουσία της δουλειάς του είναι ότι οι συνδρομητές (συσκευές) που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο μπορούν να ανταλλάσσουν πληροφορίες μέσω ενός κοινού διαύλου πληροφοριών. Αυτή τη στιγμή, το KNX είναι ένα ανοιχτό παγκόσμιο πρότυπο που υποστηρίζεται από περισσότερους από 300 κατασκευαστές σε όλο τον κόσμο. Αυτή η τεχνολογία αντιπροσωπεύει μια λογική εξέλιξη των απαιτήσεων για συστήματα μηχανικήςκτίρια.
Για να μετατρέψετε ένα συνηθισμένο σπίτι σε έξυπνο, θα απαιτηθούν τα ακόλουθα στοιχεία σύμφωνα με την τεχνολογία KNX: -Αισθητήρες (αισθητήρες και χειριστήρια) – πάνελ τοίχου και διακόπτες, αισθητήρες φυσικών μεγεθών (θερμοκρασία, υγρασία κ.λπ.),θερμοστάτες, αισθητήρες κίνησης και παρουσίας, χρονόμετρα . Είναι υπεύθυνοι για την καταγραφή ορισμένων εξωτερικών γεγονότων, η εμφάνιση των οποίων θα πρέπει να προκαλέσει μια ορισμένη απόκριση από το σύστημα. Για παράδειγμα, ένας αισθητήρας ανιχνεύει μια αύξηση της θερμοκρασίας και στέλνει μια εντολή ελέγχου μέσω του δικτύου για να ενεργοποιήσει το κλιματιστικό. -
Ενεργοποιητές (ενεργοποιητές) – ελεγκτές φωτισμού (ροοστάτες), μονάδες ρελέ, χειριστήρια περσίδων, θερμαντικά σώματα κ.λπ. Αλλάζουν την κατάστασή τους (on/off, open/close) σύμφωνα με εντολές που προέρχονται από αισθητήρες, ελέγχοντας έτσι διάφορους ηλεκτρικούς εξοπλισμούς. - Συσκευές συστήματος - τροφοδοτικά, ελεγκτές, διασύνδεση και λογικές μονάδες, συνδέσεις διαύλου κ.λπ. Εγκαθίστανται σε ξεχωριστό ηλεκτρικός πίνακαςκαι να εξασφαλίσουν τη δυνατότητα κατασκευής και λειτουργίας του δικτύου KNX στο σύνολό του.
Άνετο μικροκλίμα εσωτερικού χώρου - Αυτό ισορροπημένη αναλογίαθερμοκρασία και υγρασία αέρα. Τα τεχνικά μέσα με τα οποία μπορεί να επιτευχθεί αυτό είναι ευρέως διαθέσιμα σήμερα, και καθήκον του Smart Home είναι να συγχρονίσει τη λειτουργία τους και, σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, να επιλέξει το βέλτιστο σενάριο για την ενεργοποίηση/απενεργοποίηση συσκευών.
Ο πίνακας ελέγχου του συστήματος Smart Home λύνει εύκολα το πρόβλημα της δημιουργίας διαφορετικών σκηνών φωτισμού, αφού συνδυάζει πολλούς προγραμματιζόμενους διακόπτες και τους απαραίτητους αισθητήρες (αυτόματος έλεγχος φωτισμού) σε ένα κομψό αρθρωτό στοιχείο.
Ο σχεδιασμός ενός «έξυπνου σπιτιού» είναι ένα από τα πιο σημαντικά στάδια. Κατά κανόνα, το κόστος ανάπτυξης του έργου δεν υπερβαίνει το 10% του κόστους του ίδιου του εξοπλισμού
- συστήματα ασφαλείας. Είναι αυτοί που καθορίζουν τον υψηλό βαθμό προστασίας για την υγεία, τη ζωή και την περιουσία των ιδιοκτητών Smart Home. Αυτό περιλαμβάνει την εγκατάσταση πολυάριθμων αισθητήρων και παρακολούθησης βίντεο που θα παρακολουθούν την επικράτεια ολόκληρου του συγκροτήματος κατοικιών και την ακεραιότητα των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας.
- οικιακά συγκροτήματα. Για παράδειγμα, εσωτερική («Ζεστό δάπεδο») και εξωτερική (αντιπαγωτική) θέρμανση, παροχή ρεύματος και αντικεραυνική προστασία. Συστήματα που εξασφαλίζουν άνετο μικροκλίμα στο σπίτι, αδιάλειπτη παροχή ρεύματος και ακεραιότητα εξοπλισμού.
Το UD έχει σχεδιαστεί για μέγιστο άνετη ζωήάνθρωποι μέσω της χρήσης σύγχρονων μέσων υψηλής τεχνολογίας. Τα κύρια υποσυστήματα ενός έξυπνου σπιτιού περιλαμβάνουν: κλιματισμό, φωτισμό, πολυμέσα (ήχος και βίντεο), συστήματα ασφαλείας, ενδοεπικοινωνία και άλλα (Εικόνα 1).
Εικόνα 1 – Δομή ενός έξυπνου σπιτιού
Ερωτήσεις ελέγχου:
1. Κύρια εξαρτήματα ενός Έξυπνου σπιτιού.
2. Όνομα θεμελιώδης διαφοράΕξυπνο σπίτι;
3. Είναι οικονομική η τεχνολογία Smart Home; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
