Интегрированные системы домашней автоматизации

На практике здания различаются по расположению и архитектуре в зависимости от назначения. При создании системы домашней автоматизации возникает необходимость в обеспечении дома водой, энергией, материалами (продукты питания, сырье), информацией (газеты, письма, телевидение, телефон, факс, Интернет), а также потребность в сбросе отходов, сточных вод.

Добавить к этому кабели, электропроводку и беспроводное соединение — и умный дом превращается в центр, откуда можно связаться с банком, сделать покупки, получить консультацию врача. Или просто принять сообщение от дома на экран компьютера, телевизора, ручного устройства управления (Handy) и подать команду закрыть окно, изменить температуру отопительных приборов в помещении и т.п.
Однако специалисты Института микроэлектронных систем (ИМС), Дуйсбург, задались целью усовершенствовать связи внутри дома и для этого объединить домашние приборы сетью интранет в качестве продолжения сети Интернет.
В результате отопление, сенсоры погоды, сенсоры присутствия и умные системы контроля окон могли бы взаимодействовать между собой. Преимущества очевидны: экономия энергии, улучшение качества освещения и чистоты воздуха в помещении.
Дополнительный плюс — эффект синергии, когда общая полезность превышает сумму полезных свойств каждого прибора.

С точки зрения “ИМС-Дуйсбург”, бурное развитие технологии умного дома обусловлено несколькими тенденциями в жизни современного общества:
1. Появляются новые организационные формы работы в офисе, все более тесно связывающие понятия дом и офис.
2. Изменившаяся возрастная структура населения требует внедрения вспомогательных средств для инвалидов и пожилых людей (телемедицина).
3. Либерализация телекоммуникаций и потребность в энергосбережении вызывают появление новых услуг и функций (умные телеуслуги), а также схем расчетов за получение услуг и способов выбора продавца.
4. Повышенная гибкость и мобильность людей требует новых форм управления домашней техникой (удаленный доступ), совершенствования услуг (в частности, обеспечения безопасности) и технических разработок.
5. Необходимость в экономии ресурсов потребует новых решений, таких, как, например, регулирование температуры в зависимости от присутствия пользователей, комбинированный менеджмент освещения, отопления, сигнализации.
В итоге получается “обслуживающий дом”. Образец такого здания представлен Институтом в порту Дюссельдорфа и называется Высотный дом Портобелло. В нем обеспечена экономия энергии (регулирование температуры в зависимости от типа использования помещения), повышенная защита (блокировка дверей и окон), запасы продуктов питания (автоматизированный заказ по сети Интернет). Умный дом Портобелло не только информирует хозяев об опасности пожара, утечки газа, вторжения, но и выводит сообщения о состоянии всех приборов и необходимости их сервисного обслуживания. Кроме того, дом отличает пользователей и адаптирует свою работу к их потребностям.

Окна умного дома
Перед специалистами “ИМС-Дуйсбург” стояла задача разработать окна, управляемые электронными сенсорами, для регулировки степени освещения, доступа свежего воздуха, автоматического открывания/закрывания при изменении погодных условий.
Окна умного дома “Дуйсбурга” оборудованы сенсорами:
• температуры (внешние, внутренние);
• влажности (внешние, внутренние);
• газа (внутренние);
• присутствия (внутренние);
• освещения (внешние);
• направления и силы ветра (внешние).
Мини-устройства, встроенные в оконные рамы, подогревают свежий воздух до необходимой температуры и снабжают им комнату, где находятся люди. Встроенный биочип контролирует свежесть и чистоту воздуха. По поверхности стекла распределяются поглотители, накапливающие за день тепло солнечных лучей и обогревающие стены помещения ночью.

Выходя из умного дома
Домашний менеджер снижает температуру отопления, уменьшает мощность прибора по очистке воздуха, закрывает окна и двери. Все пожароопасные приборы отключаются.
Устанавливается сирена, выключается свет и работает режим симуляции присутствия владельцев. Субсистема “Умные двери” идентифицирует покидающего дом человека и выдает сообщения (к примеру: “Не забыть о встрече в 11”). На устройство управления, компьютер автомобиля и сервер провайдера автоматически загружаются данные о состоянии дома. Домашний менеджер переключается на дистанционное управление.

Инновационный центр “Умный дом Дуйсбург”
Информация обо всех новых технологиях, продуктах и услугах для умного дома, появляющихся в Европе, стекается в Дуйсбург. Здесь новинки проходят испытания и интегрируются в единый комплекс. Членами проекта “Умный дом Дуйсбург” являются 17 международных компаний (MediaInterConnect AG, Venn Elektro). Центром постоянно ведутся исследования, позволяющие отследить готовность потребителя к внедрению новых технологий. Так, по итогам анализа Datamonitor “Рынки систем домашней автоматизации к 2005”, в Европе к 2005 году будет более 25 млн автоматизированных зданий различных конфигураций.
По данным инновационного центра, сама идея умного дома появилась впервые в 70-х годах в США. Проект назывался XANADU, и его целью было объединить домашние устройства единой сетью. А сегодня концепция умного дома нацелена на максимальное энергосбережение, адаптацию под нужды конкретного пользователя. В одном случае в систему интегрируется личный автомобиль владельца, устанавливается многоуровневая связь с офисом, в другом — человеку предоставляется возможность не покидать дом и целиком положиться на его услуги: от медицинского обслуживания и покупок до приготовления пищи.