Как создать Умный дом своими руками – монтаж оборудования, подключение и настройка

Под Умным домом (УД) подразумевается автоматизированная система, в которую включены управляемые устройства и датчики, обеспечивающие безопасность и ресурсосбережение. Концепция позволяет осуществлять управление дистанционно – открывать и закрывать двери, включать/выключать освещение, регулировать температурный режим и т. д.

Что входит в состав Умного дома?

Составные части Умного дома (УД) зависят от пожеланий владельца жилища. Система может справляться со следующими задачами:

защита от проникновения посторонних лиц в отсутствие хозяев;

управление электроприборами;

контроль над утечкой воды и газа;

отслеживание состояния окон и дверей;

настройка бытовой техники и электрики для включения и выключения в определенное время;

уход за придомовой территорией и т. д.

Таким образом, реализуется не только решение о безопасности дома, но и создаются максимально комфортные условия проживания в жилище. Если говорить простыми словами, то подключенные устройства направлены на отслеживание заданных процессов, которые происходят в помещении. Система автоматически оповещает пользователя обо всех событиях при помощи сообщения.

Гаджетами можно управлять из мобильного устройства или любого персонального компьютера. Просмотр осуществляется благодаря видеокамерам, которые устанавливаются в квартире. При этом записи сохраняются в специальном разделе – Облаке.

Сегодня существует множество компаний, которые занимаются монтажом Умного дома, но сделать это можно и собственными руками. Система представляет собой модульную конструкцию с разграниченными по функциональности блоками, которые интегрируются в общую сеть. Эти модули способны выполнять определенную задачу и взаимодействовать между собой.

Из чего состоит УД – стандартные устройства:

1. Контроллер является основным агрегатом, который подключается беспроводным или проводным методом. От него зависит работа остальных механизмов, так как он соединяет их все.
   

   

2. Датчик дыма срабатывает при неожиданном возгорании, крепится к стене или потолку при помощи двухстороннего скотча и шурупов. Состоит из воздухозаборника, кнопки сопряжения, пищалки, множества мелких отверстий.
   

   

3. Датчик контроля дверей и окон на тот случай, если члены семьи забыли их закрыть. Состоит из 2-х цилиндров, которые устанавливаются на дверное полотно и коробку. При их соприкосновении ничего не происходит. Если же длительное время датчики остаются разъединенными, передается сигнал на контроллер.
   

   

4. Датчик протечки воды реагирует на повышенную влажность.
   

   

5. Датчик утечки газа срабатывает при обнаружении элементов природного газа.
   

   

6. Розетки и лампочки. Управлять этими умными устройствами можно удаленно, то есть, находясь вне собственного дома.
7. Камеры наблюдения. Можно устанавливать любое количество камер в любом месте в помещении или на улице.
8. Датчик движения. Работа основана на обнаружении движущихся объектов. Реагирует мгновенно, посылая соответствующий сигнал владельцу дома.
   

   

Дополнительно можно установить систему контроля температурного режима, освещения, кондиционирования и т. д. в зависимости от потребностей.

Чтобы система Умного дома функционировала в правильном слаженном режиме, свяжите все элементы между собой. Это достигается путем прокладки локальной сети. Над сетевыми приборами контроль осуществляется при помощи маршрутизатора.

Виды систем

Перед тем, как заняться монтажом УД, определитесь с системой, на основе которой будет работать Умный дом.

Проводная система

Проводное управление осуществляется посредством панели, к которой подключаются все кабели и провода. Располагается агрегат в основном щите, передача сигнала проводится по проводам. Основное преимущество – нет необходимости использовать аккумуляторные батареи. Кроме того, программа запускается моментально, клик имеет большую скорость.

Другие особенности:

отсутствуют помехи при передаче импульса;

обратная связь – мгновенная;

длительность эксплуатационного периода;

главное требование: ширина основного щита – 50-60 см, высота – 140-150 см в зависимости от количества проводов;

невозможность взлома системы.

Единственный недостаток – трудоемкость процесса монтажа, так как кабели обычно проводятся внутри стен, пола, потолка, поэтому необходимо штробить канавки.

Беспроводная система

Это более инновационная система управления, которая передает сигналы по радиоканалу. Огромный плюс заключается в отсутствии необходимости прокладывать кабель и разрабатывать проектную схему – достаточно расставить заранее запрограммированные датчики.

В зависимости от модели радиоаппаратура работает от батареек, которые периодически нужно менять, или блока питания, подключенного к переменному току. Для последнего устройства прокладывается провод нулевого типа. Огромный минус – существует возможность взлома системы хакерами.

Централизованное управление

Главный принцип функциональности – режим программирования общей системы. Если проще, то владелец дома программирует единый логический модуль (контроллер) под определенные запросы (управлять датчиками).

Среди достоинств отмечают возможность устанавливать сложные технические устройства. Но есть и недостатки – при выходе из строя контроллера останавливается вся система. Кроме того, при любых изменениях (установке нового датчика и т. д.) приходится заново устанавливать программу.

Децентрализованное управление

Децентрализация предполагает применение микропроцессора с энергетически независимой платой, благодаря чему при сбоях одного устройства остальное оборудование продолжает работать в обычном режиме. При монтаже нового датчика достаточно установить логический блок.

Подготовка

Чтобы самостоятельно сделать систему Умный дом, как следует подготовьтесь. Это поможет свести к минимуму непредвиденные ситуации.

Какое оборудование понадобится?

Набор необходимого оборудования индивидуален, так как полностью зависит от предпочтений членов семьи, но минимальный список состоит из следующих компонентов:

контроллер;

сенсорная система;

сигнализация;

датчики;

видеокамеры;

монитор для видеосигнала;

регуляторы для включения/выключения устройств;

сетевые каналы облачного типа для управления и подключения приборов;

программа-приложение для смартфона (айфона и т. д.).

Выбор технологий

Чтобы упростить задачу создания Умного дома самостоятельно, можно воспользоваться готовыми технологиями – их существует достаточно большое количество, но остановить внимание следует на надежных и более доступных вариантах. Для этого подбирается базовая комплектация основной платформы. Это может быть следующее:

1. Xiaomi Smart Home производится известной китайской компанией, которая завоевала лидирующее место по выпуску смартфонов. В систему Умного дома входят такие компоненты, как датчики протечки газа и воды, движения, задымления, автоматизации жалюзей и т. д. Протокол работы бывает 3-х видов – по Wi-Fi, Bluetooth или ZigBee. Управляется УД посредством MiHome (мобильное приложение).
   

   

   Особенность функциональности – отложенный старт, благодаря чему осуществляются гибкие настройки. То есть можно запрограммировать систему на включение телевизора в одно время, а света в другое. Ежегодно компания пополняет умные девайсы, поэтому можно выбрать необходимый именно вам гаджет.

2. Apple HomeKit – упрощенная форма Умного дома, которая управляется посредством Apple Watch, iPhone, Siri или iPad. Система содержит достаточное количество основных девайсов (умные лампы, розетки, охранная система, термостат, датчики протечки и т. д.). Особенность – простой монтаж, так как устройства нужно лишь расставить по разным местам помещения.
   

   

3. Google Home является приложением для управления Умным домом посредством устройств от Google, Yeelight, TP-link, Sonoff, Xiaomi и т. д.
   

   

4. Ростелеком предоставляет 3 типа Умного дома, которые работают от разных систем. Особенность – легкость настроек после прохождения процесса регистрации.
   

   

5. Amazon Echo имеет уникальную особенность – голосового помощника Alexa. Гаджет отвечает на вопросы, регулирует громкость на устройствах, включает и выключает телевизор.
   

   

6. Life Control является умной опцией, которую включил в Умный дом МегаФон. Кроме основных команд (детекторы движения, протечки и пр.), имеет датчики воздуха, фитнес-браслет, погодную станцию, часы, камеру IP.
   

   

Пошаговая инструкция создания Умного дома

Прежде всего, определитесь с выбором технологий, видом управления и всеми устройствами. Приобретают приспособления в специализированных магазинах, на Интернет-платформах и в компаниях, специализирующихся на обустройстве Умного дома.

После этого составьте техническое задание с проектной схемой расстановки приборов и расположением проводов (при проводном методе системы). После этого можно переходить непосредственно к монтажным работам.

Прокладка кабеля

Прокладывать провода сложнее всего, особенно если Умный дом устанавливается после ремонта. По этой причине заниматься монтажом кабелей лучше во время капитального ремонта или строительства. Для этого вам понадобится не обычный провод, а интеллектуальный, то есть с двумя линиями передачи. Первая линия является слаботочной (информационной), другая – силовой (220 В).

Прокладывать провода можно открытым и скрытым способом. В первом случае работы проводятся без сложностей, но внешний вид интерьера квартиры ухудшается.

Пошаговая инструкция прокладки скрытого кабеля:

1. Сделайте штробирование стен, то есть создайте канавки.
   

   

2. Проложите провода.
   

   

3. Высверлите отверстия под умные розетки и другие приборы.
   

   

4. Замаскируйте кабеля при помощи шпаклевки.
   

   

При подключении Умного дома есть множество нюансов:

1. Каждый провод должен подключаться к основному электрощиту с модулями системы автоматизации.
2. После штробления установите шкафы, отвечающие за автоматику и функциональность серверов. Обычно их монтируют в стеновую нишу, после чего скрывают.
3. Между управляющими элементами и оборудованием устанавливают логические промежуточные контроллеры.
4. Для слаботочного кабеля требуется экранированный или отдельный канал.

Если ваш дом достаточно большой, и кабель получается слишком длинным, можно на системы, которые не отвечают за безопасность жилища, установить беспроводные приспособления.

Монтаж оборудования

Порядок монтажа оборудования зависит от приобретенной готовой системы, что подробно изложено в инструкции. Но есть общие правила установки:

монтаж датчиков;

установка исполнительных приспособлений (переключатели, краны, сервомоторы и т. д.);

подключение приборов к плате процессора (для чего есть соответствующие разъемы).

Особенности монтажа оборудования для Умного дома:

1. Системы видеонаблюдения лучше устанавливать в пределах окон и дверей.
2. Индикаторы рекомендовано монтировать на высоте 20-30 см от пола, благодаря чему повышается эффективность функционала.
3. Важно правильно подобрать плату, от чего зависит работоспособность всех элементов. Сделать это может только специалист.
4. Дополнительно рекомендовано устанавливать круглосуточный мониторинг и цифровые системы, позволяющие сохранять контакт с охранной службой для быстрого реагирования.
5. Оснащение оборудованием начинайте с технических помещений, особенно для силового электроснабжения.
6. Контроллер устанавливается в центральной части от всех модулей.
7. Если звуковые сигналы слабые, усилить их можно акустическими устройствами.
8. После монтажа систем обязательно производится тестовый запуск.

Настройка оборудования

Для тестирования работоспособности системы Умный дом каждый прибор запускается поочередно, благодаря чему выявляются неисправности конкретного приспособления. Способы настройки зависят от сети, которая используется.

Для примера рассмотрим Z-Wave. Эта система предполагает связывание всех датчиков и исполнительных механизмов путем маршрутов в устойчивую связь от центрального контроллера. Основные действия:

1. Установите контроллер в центре сети так, чтобы при отправке команд от модулей можно было выбрать маршрут. После этого вводятся учетные данные пользователя, осуществляется регистрация.
2. Теперь добавьте модули, имеющие постоянное питание. Их подключают поочередно, начиная с тех, которые расположены ближе всего. Только так можно добиться настройки дальних объектов. Специалисты рекомендуют в плановой схеме ставить пометки с указанием названия датчика. Это необходимо, чтобы можно было перенести устройство на другое место в случае, если связь с контроллером в определенной зоне не устанавливается.
3. Проверка выстроенной сети после добавления всех важных узлов. Если возникают проблемы, придется каждый модуль заново переподключить. Довольно часто обновление приводит к автоматическому подключению модулей, то есть ошибки устраняются самостоятельно.
4. Если при подключении некоторые зоны дома улавливают связь слабо, можно добавить вторичный контроллер сети Z-Wave. Второй вариант – добавить модули, имеющие постоянное питание, благодаря чему усиливается связь, то есть модули выступают в роли трансмиттеров.
5. Если же модули реагируют на команды в замедленном режиме, или связь иногда пропадает, установите полную картину соседства всех приборов. Для этого отправьте им команду «Update Neighbour Nodes» для опроса соседних модулей. Процедура длительная и сложная, но позволяет восстановить маршрутизацию.
6. В последнюю очередь в систему добавляются узлы, питающиеся от батареи, то есть те, которые не участвуют в общей маршрутизации.
7. Сценарии настраиваются сразу. Первым параметром является интервал – пробуждение, далее настраиваются остальные функции.
8. После настройки всех стационарных модулей устанавливаются вторичные управляющие устройства, то есть пульты и кнопки.
9. Для прямого скоростного взаимодействия между элементами, настраивают ассоциации. Для этого используется канал Association Groups.
10. Для настройки сценариев, расписаний, сцен и конфигураций откройте интерфейс контроллера. Но сначала подключается стабильный и скоростной Интернет, в сервере производителя системы устанавливаются необходимые режимы, которые просто переносятся на контроллер. Приложения обычно устанавливаются на айфонах, смартфонах, ПК и т. д.

Обязательно проведите проверку датчиков. Например, для устройства протечки воды искусственно повысьте уровень влажности или замкните контакты на датчике. При настройке уровня освещения учитывайте, что освещение может меняться в зависимости от времени (утро, день, вечер).

Программирование Умного дома

Чтобы собрать софт необходимой конфигурации, можно воспользоваться услугами специалистов или специализированными модулями, которые изобилуют на просторах Интернета. Программирование проводится длительное время, так как устанавливается комфортная структура управления с возможностью изменения требований. Для этого используют обеспечение «inels designermanager» с уникальным МАС-адресом, к которому привязываются команды.

Можно использовать специальный инструмент «Arduino». Это устройство, которое обеспечивает управление системами Умного дома. Платформа основана на особом коде, прибор имеет программное обеспечение на печатной плате. Для программирования необходимо уметь пользоваться программой С++ или оболочкой Arduino IDE.
Именно второй вариант идеально подходит для новичков, так как в нем имеется менеджер проектов, текстовый редактор, компиляторы и остальные инструменты для упрощенного управления. Программный код заливается в плату (микропроцессор).

Отладка осуществляется после заливки кода. Версия доступна для Windows, Mac OS X, Linux.

Как сделать Умный дом своими руками (видео)?

Из этого видеоролика вы узнаете о монтаже и подключении Умного дома своими руками:

Если вы не уверены в успешности результата по созданию Умного дома своими руками, лучше обратитесь в специализированную компанию. Это обойдется дороже, но члены семьи и жилище будут обеспечены надежной, комфортной, а главное – безопасной системой.