Умный дом

не только комфорт, но и экономия

Выражение «умный дом» сейчас можно услышать часто, однако не все представляют себе, что оно означает. А понятие это универсально: более удобный, безопасный, экономичный тип жилища. И, конечно же, интегрированный в современную коммунальную инфраструктуру. Сегодня «умный дом» — не диковинка, а практическое воплощение передовых технологий в повседневном быту.

Понятие «умный дом» родилось в 70-е годы прошлого века в США. Авторство приписывается американскому Институту интеллектуального здания. Первым в мире практическим воплощением такого здания стал так называемый «дом трона», который в конце 1980-х построил в Токио профессор Кен Сакамура. В этом доме были установлены датчики погоды, которые открывали окна во время свежего бриза и автоматически включали кондиционер в жару. Если радио в доме играло слишком громко, окна сами собой закрывались, чтобы не беспокоить соседей, а при звонке телефона звук аудиосистемы незамедлительно понижался. А представленный недавно компанией Panasonic концептуальный проект «умного дома» основан не только на удобстве и безопасности, но и главным образом на экологичности. За счет применения энергоэффективного оборудования такой дом будет потреблять гораздо меньше энергии. Контролировать ее расход можно с помощью широкоэкранной плазменной панели, выполняющей функции не только телевизора, но и информационного окна, на котором отображаются все процессы, происходящие в системах здания. Управление домом осуществляется со специального универсального пульта, позволяющего отдавать команды всем приборам. Реализованы и многие другие технические новинки. Например, войти в дом можно только после идентификации по радужной оболочке глаза. Самым же известным «умным домом» был и остается дом, построенный для Билла Гейтса в США. Это многоэтажная вилла, где управление всеми инженерными системами осуществляет компьютер. При входе каждый посетитель получает специальный электронный значок, обеспечивающий подключение ко всем информационным службам здания. С его помощью датчики определяют местоположение гостя. Перемещающегося по дому человека сопровождают выбранные им видеопрограммы и музыка, а вечером и ночью — движущаяся световая волна, образованная автоматически зажигающимися и гаснущими светильниками. Голосовой командой можно менять режим освещения в соответствии с настроением или ситуацией. Системы автоматического управления климатическим оборудованием, освещением, телефонами и другими устройствами доведены до логического совершенства, но в любой момент можно вернуться к традиционному «ручному» управлению. Стоимость этого проекта составила около $100 млн. Все это напоминает скорее сюжет фантастического фильма, а впрочем, и на самом деле намного опережает свое время. Но что же такое «умный дом» в реальности, в условиях обычного современного мегаполиса?

Что такое умный дом?

«Понятие интеллектуального здания предполагает наличие обширного спектра оборудования, обеспечивающего комфорт и безопасность владельца здания, — отвечает Юрий Садиков, доцент кафедры проектирования радиоэлектронной аппаратуры МГТУ им. Н.Э. Баумана. — «Интеллектом» в таком доме могут быть наделены все электронные устройства, которые, взаимодействуя друг с другом, создают наиболее благоприятный для обитателей сценарий жизни». Как показывает мировой опыт, понятие «интеллект» применительно к дому складывается из трех главных составляющих: комфорт, безопасность и экономия. Для России, по мнению заместителя директора компании «Студия искусственного интеллекта» (Екатеринбург) Татьяны Нехорошковой, можно сделать небольшую поправку: комфорт, безопасность и престиж. «В Европе стоимость ресурсов очень высока, поэтому из-за нерационального расходования энергии или воды люди теряют большие деньги. У нас еще недавно все было иначе: свет мог гореть везде, и ощутимого влияния на размер квартплаты это не оказывало», — объясняет специалист. Однако по мере роста коммунальных тарифов и внедрения приборного учета потребляемых ресурсов вопросы экономии начинают приобретать для наших соотечественников все большее значение.

Меняется и отношение людей к определению «умного дома». Как показывают опросы, сегодня можно выделить несколько наиболее популярных у большинства горожан решений. Прежде всего это современные автоматические системы безопасности — например, автоматическая сигнализация, оснащенная средствами видеонаблюдения и звукозаписи, датчиками движения и даже устройствами идентификации. Комплекс должен иметь автономное питание и управлять энергоснабжением и освещением дома. Очень важна связь с охранными структурами и сотовой сетью. Современные системы безопасности позволяют предотвратить не только незаконное вторжение, но и аварию — например, протечку водопровода или системы отопления. Так, компанией «Данфосс» разработана система защиты от протечек на базе шаровых кранов с электроприводом AMZ 112. Она отключает воду и подает звуковой сигнал при авариях в сетях водоснабжения и отопления. Применять систему можно в любом помещении — например, на кухне, в санузле, в жилых помещениях и т.д. Стоит ли говорить, что предотвращенное вовремя ЧП позволяет моментально почувствовать всю выгоду «умного дома». Большим спросом пользуются сегодня системы автоматического управления освещением. Светильники оснащают датчиками движения, которые реагируют на приближение человека. Это удобно и позволяет экономить электроэнергию. «Современные датчики могут отличить человека, например, от домашних животных», — говорит Геннадий Пуленко, руководитель отдела продаж компании «Инсайт Электроникс», проектирующей системы «умного дома». Также свет может автоматически включаться и в отсутствие хозяев в целях безопасности: иллюзия присутствия хозяев часто позволяет предотвратить несанкционированное проникновение. Не менее востребованы автоматические системы управления климатом. В первую очередь речь идет о кондиционировании, принудительной вентиляции и управлении отопительными приборами.

Вообще современная автоматика позволяет управлять всеми бытовыми приборами в соответствии с заданной программой. Эту особенность «умного дома» называют системой выстраивания сценариев. «Утром вы просыпаетесь от звуков любимой музыки в потолочных динамиках. Тут же открываются для проветривания окна, начинает закипать чайник на кухне. А за два часа до пробуждения система уже нагрела полы», — рассказывает Татьяна Нехорошкова. Потенциал таких систем можно наращивать постепенно, заложив изначально только базовые функции по контролю безопасности и дополняя их со временем любыми другими. Как отмечают специалисты, на реализацию проекта системы «умного дома» средней сложности уходит от двух до четырех месяцев. Назвать же среднюю стоимость подобных решений весьма затруднительно. Но при условии постепенного построения системы они доступны практически каждому. Выгоднее всего «браться за ум» сообща, а не отдельной квартирой. Так, по результатам эксперимента по автоматизации трех домов в подмосковных Мытищах стоимость «интеллектуализации» многоквартирных зданий составила всего 0,4 доллара за м2! При этом к единой системе управления были подключены не только отопление и освещение, но также лифты и домофоны.

Ум в разрезе

Так как же, собственно, все это работает? «Умный дом» основан на применении более 20 различных типов устройств — таких, как диммерный модуль для управления освещением (диммер [от англ. dim — затемнять] — регулятор электрической мощности нагрузки, включаемый последовательно с ней, обычно используется для регулировки яркости свечения ламп накаливания), релейный модуль для розеток и пр.», — говорит Геннадий Пуленко. Все эти приборы, а также бытовую технику нужно объединить между собой и с «центром управления». Для этого применяют различные способы. В небольших домах или в отдельных квартирах целесообразно использовать беспроводные сети Wi-Fi или WiMax. В многоквартирных домах или жилых комплексах, состоящих из нескольких построек, распространение высокочастотных радиосигналов может быть затруднено. К тому же, организация разветвленной сети радиоточек доступа — довольно сложная задача. Поэтому в таких случаях приборы объединяют с помощью проводных сетей: LonWorks, LanDrive и пр. Возможна также передача информации по силовым электрическим линиям, от которых оборудование питается, например, с помощью систем стандарта X10. Встречаются и комбинации различных методов. Чаще всего применяется сочетание проводных и беспроводных сетей. В этом случае последние обычно используются на локальных участках системы. С «внешним миром» «умный дом» может быть связан несколькими способами. В крупных городах Европы и США действуют городские сети диспетчеризации, работающие на том же принципе — например, сети LonWorks. Это позволяет дистанционно управлять системами здания и контролировать их работу. Обычно подключают к данным сетям и охранные системы. Однако для этих и других целей может использоваться интернет, а также телефонная связь — например, GSM. Домовладельцу все эти технические хитрости не видны. Мозгом и «символом власти» в «умном доме» становится единая кнопочная или сенсорная панель управления, встраиваемая в интерьер. Другой вариант — пульт дистанционного управления.

Разумные преимущества

Как можно было убедиться, «умный дом» действительно отличается повышенным уровнем комфорта. Но насколько оправданны затраты на этот комфорт? Нужны ли человеку все эти дополнительные удобства?

Как отмечает Андрей Брезгин, генеральный директор «Студии искусственного интеллекта», технологии интеллектуального жилья — это не просто комфорт, но и реальная экономия, что позволяет говорить об их окупаемости. По данным статистики, автоматизация жилья снижает размер коммунальных платежей на 30-50%. Например, использование технологий «умного дома» позволяет существенно сократить размер платы за отопление, которая сегодня составляет едва ли не половину коммунальных платежей. Для этого в отопительной системе здания может быть установлена регулирующая автоматика: индивидуальный тепловой пункт (ИТП) и автоматические балансировочные клапаны. ИТП управляет системой отопления в соответствии с заданной программой и показаниями температурных датчиков, установленных в помещениях и на улице. Балансировочные клапаны регулируют давление в системе и поддерживают его на постоянном уровне, компенсируя перепады в магистральной сети. Эти меры навсегда избавят жильцов от перетопов, а следовательно, позволят прекратить практику отопления улицы через открытые спасающимися от жары людьми форточки. Кроме того, установка датчиков температуры в холлах и на лестничных клетках позволяет регулировать отопление этих помещений, которое обычно никак не контролируется. В результате расход тепла и размер платежей снижаются в среднем на 30-40% зимой и до 60% в межсезонье.

Подобные решения находят применение и в России. Так, в Санкт-Петербурге городская администрация совместно с компанией «Данфосс», ведущим мировым производителем энергосберегающего оборудования для систем отопления и теплоснабжения зданий, осуществила проект модернизации системы отопления 14-этажного жилого дома №25/2 по ул. Дыбенко. В здании был установлен тепловой пункт с пластинчатыми теплообменниками, циркуляционным насосом и электронным погодным компенсатором. Кроме того, систему отопления оснастили балансировочными клапанами. Не остались без внимания и квартиры. Все батареи снабдили автоматическими радиаторными терморегуляторами Danfoss, а также установили датчики температуры воздуха, соединенные с центральным узлом управления. Как отмечает председатель ТСЖ дома, переоборудование позволило добиться существенной экономии: в среднем на 26,6% за отопительный сезон, а в периоды потепления — до 50-68%. Есть похожий опыт и в других городах: Белгороде, Новосибирске, Екатеринбурге. А также в Москве, где реконструкция приобрела еще больший размах. Так, «умный дом» в Жулебино оборудован не только тепловой автоматикой Danfoss, но и системой диспетчеризации, управляющей работой лифтов, освещения и охранной сигнализации.

Несомненно, в будущем эффект от внедрения интеллектуальных решений могут ощутить не только сами обитатели «умных» зданий. По данным американской статистики, в США на долю офисных и жилых построек приходится 39% всей выделяемой углекислоты и 70% потребляемой электроэнергии. За счет экономичности «умных домов» можно существенно снизить потребление ресурсов, а следовательно, и уменьшить объем вредных выбросов в атмосферу. Возможно, именно «умный дом» станет ответом на многочисленные вызовы времени, с которыми сталкивается человечество. Ведь развитие человечества сопровождалось непрерывным развитием среды обитания людей. Из каменных и деревянных построек в несколько этажей мы постепенно переселились в современные здания и небоскребы. Наделив их «разумом», мы переходим на новый уровень организации своих жилищ.

Материал предоставлен пресс-службой «Данфосс»