813
Open access:
http://www.aesa.kz:8080/conference_proceedings/2017/
В 1980-х основным рынком X10 стали США, а в Европе устройства на X10
использовались значительно меньше, в первую очередь из-за особенностей
государственного регулирования, не позволявшего применять весь функционал устройств.
Одновременно европейские электротехнические компании готовили собственные аналоги
X10. Чтобы эффективнее продвигать свои разработки, немецкие компании во главе с
Siemens в итоге решили использовать единый стандарт, который назвали Европейской
инсталляционной
шиной (EIB, 1990). Группа компаний во главе
сфранцузскойElectricitйdeFrance создала стандарт BatiBus. Голландская Philips, немецкая
DaimlerBenz, французская ThomsonConsumerElectronics, BritishTelecom и ряд других
создали Европейскую ассоциацию домашних систем (EHSA, 1991) и третий европейский
стандарт — EHS [5].
В 1984 году американская Ассоциация жилищно-строительных компаний
(NationalAssociationofHomeBuilders) изобрела для домов с использованием автоматизации
термин «умный дом» (smarthouse), а в 1999 году студия Disney выпустила фильм
SmartHouse, представивший идею умного дома широкой публике.
В 1999 году компании, производившие устройства на трех европейских стандартах,
договорились об объединении и создании единого протокола KNX, который был
представлен в 2002 году и стал открытым[6].
Переворот в технологиях домашней автоматизации произошел в 2010-х, толчком к
нему послужило появление iPhone (2007) и других смартфонов. На рынке домашней
автоматизации появились сразу несколько прорывных разработок, за которыми
последовали сотни новых устройств. В 2010 году Dropcam представила недорогую (200
долларов) камеру видеонаблюдения с современным дизайном, онлайн-доступом к видео
со смартфона и возможностью хранить записи в облаке. В 2011 году компания Nest
представила программируемый термостат, призванный решить проблемы предыдущих:
они были слишком сложными, и пользователи были не в состоянии настраивать их так,
как хотели, и экономить энергию.
[1]
В отличие от них, термостатNest был самообучаемым,
а кроме того давал возможность управления со смартфона. В 2014 году обе компании
купила Google.
В 2012 году ещё одна компания из Кремниевой долины SmartThings представила
прорывную систему домашней автоматизации, стоившую в сотни раз меньше
существовавших до сих пор аналогов: хаб за 100 долларов, датчики по 30-40 долларов,
розетки и выключатели по 50 долларов и ряд других устройств. Вдобавок SmartThings
поддерживала более 100 тысяч сторонних устройств и приложения 8 тысяч сторонних
разработчиков. В 2014 году компанию купила Samsung[9].
В 2014 году появилась первая «умная колонка» AmazonEcho – небольшое
устройство со встроенным умный помощником Alexa с голосовым управлением. Она
позволяла получать ответы на бытовые вопросы и управлять домашними устройствами. В
2016 году появился аналог GoogleHome на основе собственного умного
помощника GoogleAssistant. Ожидается, что свою умную колонку вскоре
представит Apple на основе своей Siri.
Система умного дома включает три типа устройств:
•
Контроллер (хаб) — управляющее устройство, соединяющее все элементы
системы друг с другом и связывающее её с внешним миром
•
Датчики (сенсоры) — устройства, получающие информацию о внешних
условиях
•
Актуаторы — исполнительные устройства, непосредственно исполняющие
команды.Это самая многочисленная группа, в которую входят умные (автоматические)
выключатели, умные (автоматические) розетки, умные (автоматические) клапаны для
труб, сирены, климат-контроллеры и так далее [7].
814
Open access:
http://www.aesa.kz:8080/conference_proceedings/2017/
В большинстве современных умных домов контроллер общается с остальными
устройствами системы через радиосигналы. Самые распространенные стандарты
радиосвязи для домашней автоматизации — Z-Wave (частота зависит от страны, в Европе
868 МГц, в России 869 МГц) и ZigBee (868 МГц или 2,4 ГГц), Wi-Fi (2,4
ГГц), Bluetooth (2,4 ГГц). Почти все они используют шифрование данных (AES-128), в
Wi-Fi применяется шифрование WPA, WPA2 или WEP.
Для связи с внешним миром контроллер как правило подключается к интернету.
Безопасность
•
Датчики движения, датчики присутствия, датчики вибрации, датчики разбития
стекла, датчики открытия окна или двери
•
Видеонаблюдение
•
Видеодомофоны и видеоглазки
•
Электронные замки (умные замки, смартлоки) и модули управления воротами
•
Сирены
Эти устройства позволяют сконструировать подходящую систему безопасности, от
сравнительно простой до достаточно сложной.
Среди основных алгоритмов:
•
регистрация нежелательного проникновения
•
уведомление владельцев
•
включение сирены
•
запуск видеосъемки
•
запирание входных или межкомнатных дверей
Вдобавок, системы безопасности умного дома интегрируются с охранными
системами, по тревоге высылающими группы реагирования. В большинстве стран рынок
охранных систем существует достаточно давно, в то время как системы умного дома
стали широко распространяться лишь в 2010-х годах. Отдельные поставщики охранных
услуг позволяют интегрировать свою сигнализацию с умными устройствами, которые
устанавливает сам пользователь, либо соглашаются высылать группы реагирования по
сигналам тревоги с таких устройств[8].
Электронные замки, видеодомофоны и видеоглазки позволяют также организовать
систему контроля доступа с возможностями дистанционного управления, видеозаписи и
так далее.
Освещение
•
Умные выключатели и диммеры
•
Модули управления шторами, жалюзи и рольставнями
•
RGB- и RGBW-контроллеры для управления светодиодными светильниками,
прежде всего светодиодными лентами
•
Датчики движения и присутствия
•
Датчики освещенности
Такие устройства позволяют автоматизировать управление светом и чаще всего
используются, чтобы:
•
автоматически включать свет, когда люди входят в помещение, и выключать,
когда выходят
•
автоматически поддерживать освещенность на постоянном уровне, регулируя
яркость светильников и положение жалюзи или штор
•
автоматически регулировать освещенность в зависимости от сезона и времени
суток или по другим заранее заданным правилам
Климат
•
Датчики влажности
•
Датчики температуры
