Автоматика / прикидка умного коттеджа  

Был часик времени, прикинул бюджетную систему «умный дом» для коттеджа среднего уровня для обсуждения/осуждения. Функциональную схему могу прикинуть.

Итак, исходный посыл
-----------------------------
Управление инженерными системами дома полнофункциональное – всё, что можно сделать с пульта собственно управляемого устройства, должна быть возможность запрограммировать.

Подсистемы:
----------------
Климат-контроль:
- отопление (газовый котел),
- кондиционирование.
- до 6 комнатных датчиков температура/влажность/освещенность

Видеонаблюдение:
 - 3 камеры с записью, каналом звука и трансляцией в WEB/ЛВС

Охрана:

- радиочастотная (RFID) идентификация хозяина и членов семьи (можно и клавишами пароли вводить, но брелком прикольнее)
- 2 периметра охраны – внешний (по участку – в том числе видео) и внутренний (окна/двери)
- контур датчиков пожарки (тут проблема – подключить на пульт сие можно только поставив кривой контроллер маде ин РБ – сложно, но можно. Всякие удовольствия типа  GE и остальных у нас не сертифицированы МЧС)

Освещение/электроснабжение:

8 групп отключаемых потребителей (освещение, теплые полы и т.д.)
4 группы диммируемого (плавного) освещения

Аудио – видео:

Домкино HD класса с медасервером, DVD, спутниковым (кабельным) ресивером, (ограничений в выборе оборудования - нет)
Видеонаблюдение за детской комнатой с выводом на ТВ (или комп)

Вычислительная техника.Управление (полнофункциональное):
- NAS/принт сервером
- медиа-сервером (типа дюны или др с HDD и воспроизведением HD видео)
- пограничным рутером дома (хозяин уходит, управление перенастраивается извне)
- компьютером (ами )
- наладонником (ами)
Оборудование для управления сим богатством (цены рекомендованные изготовителями CIP – см свободно в инете):

Центральный контроллер QM-RMC ( http://www.crestron.com/products/show_products.asp?jump=1&model=QM-RMC   870$) . Имеет:
1 порт Ethernet – через него управляет всеми устройствами с Ethernet интерфейсом (компьютер, рутер, медиа-сервер, видео-сервер)   
1 порт RS232 – для подключения к RFID считывателю (http://www.wavetrend.net/docs/Readers/L-RX300-03-PI.pdf   - 27$)
2-й порт 232 – для управления светом, котлом  по 485 (с автоматикой от Honeywell ) и подключения к датчикам - через конвертор 232/485 (I-7520 – 53$)
5 виртуальных ИК портов для управления:
- кондиционером/Сплитом
- 2 –я телевизорами
- DVD
- ресивером
- спутниковым ресивером
4 логических порта – подключаем шлейфы:
1-й -  пожарных датчиков (наши, по 20 тыс)
2-й - видеосервер – внешний периметр охраны
3-й - датчики на окнах/дверях, объемники (обычные производства китай)
4-й -  резерв
Всякие встроенные WEB сервера и e-mail агенты – в комплекте.

I-7044 ( тут и далее можно см http://www.nnz-ipc.ru/cgi-bin/main.pl?mode=list&DirNo=1150190&ClassNo=1074649&ClassID=150&uid=1210746781 4 входа/ 8 выходов – 89$) – используется для подключения настенных выключателей (не всегда удобно управлять лампочкой в сортире с компа, иногда проще щелкнуть выключателем) и реле управления группами потребителей 
I-7051 (16 входов -  109$) – для датчиков затопления, освещения, открытия форточек (чтоб выключить кондиционер при её открытии), настенных клавиш и т.д.
RM-108 (8 силовых реле 250 В 16А на дин рейку 101$) – для управления потребителями
I-7024 (227$) 4 аналоговых выхода для управления яркостью 4-групп светильников
I-7015 (253$) 6 канальный ЦАП – для подключения датчиков освещения/температуры. Датчики – любые (в том числе типа «терморезистор» «фоторезистор» за 10 центов)
0-10V Buster – для управления яркостью светильников берем любой китайский – например 4-канальный по 1000Вт на канал стоит около 300$. А если запроектировать светильники с эпра управляемым от 0-10V, то бустеров/диммеров не требуется. Считаем, что светильника с эпра удобнее.

Видеосервер….. можно разные,  например мне нравятся вот этот  - Avantpost VB4 ( http://www.vocord.ru/230/   - стоит около 1400$) плюс мини камеры  по 60-80$ (Китай-тайвань – естественно, кожухи для внешней установки и т.п. в цену не входят)
 
Оборудование, перечисленное выше используется в АСУ-ТП, поэтому надежность определяется фактически только монтажом. Контроллер не требует спец питания (УПС не нужен). Исходя из опыта внедрения (делали разные пром. объекты) работает без сбоев годами…..

Дополнительно надо предусмотреть шкафчики для размещения оборудования (можно использовать электрические с DIN рейками) и проводку – обычный UTP (кроме камер – там RG-6). 

Как это может работать.

Оснащение достаточно понтовое, предусмотрен NAS и медиа серверы, видеонаблюдение с записью, управление с сенсорной панели ….
 
Контроллер постоянно находится в двух режимах – дома кто-то есть / никого нет
1) Хозяин (члены семьи), уходя подносят RFID брелок к считывателю у входа (калитки) – контроллер ведет учет – когда все ушли, лишние потребители выключаются, охрана активизируется,  потребление системы управления порядка 15-30 вт (контроллер 6 Вт + I-xxxx модули – по 2 Вт + объемники по 0,2Вт +  видеосервер с камерами – 10-15 Вт). При необходимости домом можно управлять через WEB (с работы или контролировать его – используется протокол шифрования SSL Cisco ), в случае если что произошло, хозяин информируется по e-mail/ SMS (через шлюз). Инфа с камер пишется на HDD – транслируется в WEB.
2) Когда дома кто есть  -  управление домом либо по заранее определенным сценариям либо через комп/инет/наладонник.
А) Сценарии…… любые логические последовательности, заранее запрограммированные. Сложность программ не ограничена…. Язык чем-то напоминает С++, поэтому объем ограничен только флэш памятью контроллера…. Для выбранного это порядка 40000 переменных – логических, аналоговых, строковых….. ну очень много  функций (счетчики времени, преобразования переменных и др –  ограничение только структурой программы)….
Например такой сценарий, - хозяин приходит домой, включается климат, свет (в зависимости от освещения, времени суток, можно даже праздничное освещение в день рождения вбить), проверяется эл.почта, вкл телевизор и на экран выводится лог событий за время отсутствия (наличие почты, были ли сработки внешнего периметра – хотите посмотреть запись с камер да/нет?, были ли пропадания электричества и ещё много чего)….. ну так далее. 
Б) Работа через меню компа/наладонника. Чем-то напоминает WEB интерфейс. Наладонник удобнее – он не привязан проводами и работа с ним похожа на сенсорную панель.  Можно нарисовать план дома – вывести его в наладонник (через wifi) – прикосновением к определенной комнате - активизировать либо управление оборудованием в данной комнате, либо вести мониторинг состояния в ней (температура, включенные потребители и т.д.). Например, если в гостиной стоит  дом кино, то выбрав из меню «гостинную» получим подменю управления всем оснащением данной комнаты в том числе DVD/ теликом/спутниковым ресивером. И пользоваться комплектными пультами уже не нужно. Достаточно ввести в меню наладонника СРАЗУ нужные функции, например «хочу евроспорт» - включается спутниковый ресивер, телик, звук (кстати, если это поздний вечер и дома еще кто-то есть, звук может быть ограничен), выключается свет, закрываются ролл-шторы и т.д… Вообще выбор функций в данном случае ограничен только желаниями хозяина.

Считаем цену
870 (контроллер) + 1400 (видеосервер) + 280 (камеры) + 53 (I-7520) + 89 (I-7044) +
109 (I-7051) + 101 (RM-108) + 227 (I-7024) + 253 (I-7015) + 27 (RFID) 200-300 на датчики, сенсоры и пр….
Всего 3600-3700 (если возить из России в кармане, иначе добавим налоги и т.д.). Если видеонаблюдение выбросить – останется около 2000$

Всякие телевизоры, компы, наладонники, WiFi, DVD, кондиционеры, котлы и пр. -  хозяин купляет отдельно, что купит, то и подключится.

Итого цена на оборудование достаточно демократична, а проект стоить будет не дорого ( пару десятков проводов слаботочки) – основную стоимость внедрения составит стоимость ПНР. Трудоемкость ПНР – 2-3 человеко-месяца плюс сопровождение в течение некоторого времени. Зарплата квалифицированного программера/наладчика менее 800-1000$ в Минске нынче не бывает плюс налоги, прибыли и т.д….. считайте.

Что можно еще подцепить, не делая лишних вложений в управление (только прикупая нужное оборудование и модифицируя софт):
- интерком;
- мультирум…. и т.д.

С точки зрения конкурирующих технологий EIB, LoN, c-bus и т.д. – подобный функционал будет стоить несоизмеримо дороже.

Возражения приветствуются ;-)
 

На мой взгляд все нормально, но я бы не стал совмещать оборудование разных производителей и всетаки воспользовался шиной EIB несмотря на то что она дороже. Во первых работать будет стабильно (без глюков) и во вторых при какихто неисправностях в будущем не будет проблем с заменой компонента.
И я бы не стал использовать ИК.

EIB я тож люблю, но никто не доказал, что она лучше Cresnet, LON, 485 и т.д.....
Кстати они тоже работают стабильно.
От разных производителей.... иначе бюджетно (то бишь дешево) не получится... сие интеграция называется. Мы пробовали - работает.
Несомненно самое кривое место - это использование АСУТП оборудования низшего ценового диапазона как периферийных контроллеров.
Специализированный диммер/свитчер лучше, но дороже....
Только посчитай сколько будет в EIB стоить 6 аналоговых датчиков (термо/влаго/свето), 12 управляемых групп и 20 - клавиш.....

Без ИК никак  - в бытовой технике другого интерфейса не бывает. В крайнем случае 232 я в проекторах видел. А "умный дом" без телевизора, у которого средний пользователь сидит 2-3 часа в день.... это уже не "умный". Кроме того удобно ТВ использовать как средство отображения с камер, интеркомов и т.д.
 И стандартный сплит кроме ИК пульта как правило ничего не имеет. Как кондишином иначе кировать???
Так же и без Ethernet - никак, к сожалению... уже де факто - стандарт.
ЗЫ. я пытался слепить как для себя, т.е. у меня лишних 5К$ нет, и чтоб более-менее удобно было....

Ну про телек ладно, а кондишены без проблем управляются через сухой контакт.
Про Cresnet ничегоне могу сказать, потому как не сталкивался и не интересовался. LON да хорош. И еще счас масса оборудования использует шину Ethernet так что можно подобрать оборудование.
Я когда делал умный дом звуком и телевидением не занимался. А все остальное делал на Ethernet.
Из контролируемых было: освещение, отопление, вентиляция, канализация, видеонаблюдение, охранка, пожарка, Трансформаторная подстанция

cresnet - тот же 485 (это как и EIB, тока закрытый). Но есть шлюзы в LON, EIB, DMX, DALI, Ethernet.
Климат через сухой контакт.... немного криво - включить/выключить.... а как задать пороги температур?
Мне crestron нравится как раз возможностью скрестить ужа с ежом.
см - там перечень производителей коды управления оборудованием которых уже есть http://www.crestron.com/tools_and_resources/programming_and_integration_resources/integrated_partner_modules/default.asp?browseby=manufacturers
если кого нет - сграбить (считать) - элементарно. Инструментарий мощнейший.

обычно на кондиционере задают диапазон теператур которые он должен поддерживать, ну или на контроллере тоже самое задают и по показаниям датчиков контроллер включает/выключает кондиционер

задают ПУЛЬТОМ. В том и вопрос -  заменить пульт. Т.е. днем один диапазон, вечером другой, под утро, чтоб спалось слаще - третий....

вообще, ИМХО конечно, одна из целей умного дома - замена (выкидон) всех пультов и централизованное управление всем инженерным оборудованием...   

 ну в нормальных кондиционерах есть несколько режимов работы и реле времени есть, я встречал кондиционеры управляемые прямо с контроллера системы вентиляции (без всяких пультов), это не домашние кондиционеры которые продаются на строительном рынке а модульные блоки.

mishgun, воспринимай эту тему только как разминку ума ;-) Я не занимаюсь проектами умных жилищ ;-(
делал диспетчерские, центры управления  и аналогичные задачи.
Тут просто приложил те технологии на данную тему, как развитие соседнего топика "производители систем ....".
т.е. перечислил те подсистемы, которые для меня на первый взгляд важны, и как с ними бороться.
несомненно, чевой-то упустил. Но старалься ужаться по минимуму, помня, где живем :-)
Поэтому дополнения приветствуются.
Для проектировщиков - старался дать возможность примерить своё оборудование для решения аналогичной проблемы... с возможностью сравнения, надеюсь неаганжированного желанием продать кучку железа ;-)

если все это прикидки для себя, то я бы себе всетаки сделал ситему на сонове Ethernet, с обычным домашним ПК во главе системы, он же и контроллер и сервер и хранилище данных, основная проблема с специализированным софтом, но я видел на форумах и это. так что для себя можно соорудить более гибкую и дешевую систему чем предложенная.

согласен про Ethernet. Но всё таки не согласен про основу - PC. Ненадежна, негибка, и жрет электричество не в себя.
Разве что из серии PC104 плюс ОСРВ какой нибудь.... но это обойдется дороже, чем собрать ядро на какой-либо из демо плат с ARM процессором под микро-linux, или - всё таки б взял crestron....у них ну очень гибкий инструментарий программирования,  а вот периферию всё равно бы повесил АСУТП.... где ещё можно взять 6 канальный 12 битный цап с гальванической развязкой за 200$?.

Почему не надежная и не гибкая?

и для видеонаблюдения полюбому потребуется видеоситема, так что комп сэкономит много денех

PC, если не спец исполнения, и особенно под форточками - вешается раз неделю/месяц/квартал (нужное подчеркнуть), WD там отсутствует как класс.
Если OS - не форточки, то инструментарий разработчика.... ну очень ограничен и не прост. Хотя могу ошибаться - дело привычки. Но я как-то кувыркался с жаба машиной под линуксом, хотел в WEB меню вставить видеопоток с камеры Axis - ну его нафик такое каханне.....
Если железо - не стандаритный набор мама/проц/память/винт из магазина, то он слабже магазинного компа во много раз, см SiS 512, а цены..... ого-го
одним словом - PC в данном случае (ИМХО конечно) - это набор для рукоблудия.
А видеонаблюдение можно закрутить на Axis (http://www.axis-net.ru/) - напрямую в Ethernet....дешево и сердито. Писюки не нужны ваабще, но если писать нужно, то ставится NAS-сервак.... типа
http://www.dlink.com/products/?pid=509 
или какой нибудь медиа сервер типа
TVIX, Duna, Pop Corn, Kiss
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=62:11906:1398
т.е. хранить контент (будь то мультики для детей, фотки с дня рождения или изображение с камер) надо в одном месте. Благо винты туда можно сунуть на пару терабайт.

2Ibragim_Ogly а в где находитесь территориально?

Минск.... тутошния мы ;-)

Так идеи свои реально в жизнь воплощаете или только на бумаге (на форуме). А то я дом строить начал, скоро все это понадобиться. К кому стучать? ;-)

Реально. Всё, что перечиследо было сделано...
Пиши в личные.

Я вот только не понял на счет 5-ти виртуальных ИК-портов. На сколько я помню (и как подсказало описание) у этого контроллера один выходной ИК-порт. А по поводу РС, контроллер однозначно лучше и надежнее, у него там в мозгах и так своя операционка крутится, благо не виндоза . Система действительно должна быть вполне функциональной и гибкой к изменениям. Единственный еще нюанс, который меня интересует - передача видеосигнала внутри дома от видеосервера к устройствам отображения. Если дом небольшой и экран один, то это не проблема, но если видеосервак стоит в подвале, а экран этаже на 3-ем, то тут без какой-нить технологии CH или QM думаю не обойтись (хотя мона и передатчики с приемниками от Extron или Kramer заюзать).

5 виртуальных, это значит что 5 ИК излучателей включены параллельно через резисторы по 100 ом на 5 РАЗЛИЧНЫХ устройств. Или один мощный излучатель на комнату, где стоит 5 устройств. При программировании получается 5 разных ИК систем, а при конфигурировании - один порт. Вообще говоря можно и больше, чем 5, но порт может не потянуть по току....
СН или QM сразу цену потянут вверх.....
Мне больше по вкусу один дисковый массив (NAS) и несколько (по числу устройств отображения) HD медиа проигрывателей, включенных по ЛВС.
Пойдут любые китайские.
Только одно условие - чтоб они  имели возможность управления по FTP. Тогда можно ими по ЛВС от контроллера рулить.

С QM или CH получатся конечно уже менее бюджетные модели. Вот только сколько потянут HD проигрыватели с поддержкой UPnP AV, если их ставить на каждое утсройство отображения да и сам этот дисковый массив (если брать уже готовый от D-Link или что-нить подобное)? Но я имел в виду передачу видеосигнала с видеосервера системы видеонаблюдения ("Видеосервер….. можно разные,  например мне нравятся вот этот  - Avantpost VB4 ( http://www.vocord.ru/230/   - стоит около 1400$) плюс мини камеры  по 60-80$..."), а не создание центральной базы данных для хранения фото- и медиа файлов. Правда не учел, что с этого видеосервера сигнал можно получать только по сети, так что вполне можно завязать и дисковый массив и этот видеосервер в одно целое и обойтись без QM или CH.
Еще один нюанс - если в доме предусмотрены охранные системы, то без UPSа вряд ли можно обойтись, хотя бы маломощного - для питания того же контроллера, чтоб он успел просигнализировать хозяину, если того дома не будет, что электричество в доме закончилось, а причина неизвестна. Да и датчики охранные тоже чем-то питать надо, вдруг это умышленное отключение с целью проникновения. Хотя можно на это дело и наше доблестное объединение "Охрана" подключить, тогда UPS  не нужен  .

По видеосерверу наблюдения ты сам понял.
проигрыватель HD.... во всяком случае он гораздо дешевле (в разы), нежели пара передатчик/приемник QM (или любая другая технология передачи HD поверх UTP). Я видел китайские HD за 200$ (без 246 кодека) и за 300$ с 264.... надо тока вспомнить название.... в любом случае, покупая TV 1920х1080 за 1500$ и более, 300-500 отдать уже не ломает. UPnP AV любой из ныне существующих проигрывателей с  NMT по моему имеет....
Подключиться к упсу с любого контроллера - на раз, главное, чтоб в упсе был COM или Ethernet порт. Кроме сигнализации о аварии питания -  получаем возможность мониторить параметры качества питающего напряжения и состояние упса: напряжение и частоту в сети, cosФ, процент зарядки батарей, температуру внутри и т.д.... 

Про UPS никто не спорит. Неплохо, правда, было бы такую систему где-нить обкатать, а то не всегда все так четко выходит, как на бумаге описывалось...

Обкатывали.... по функциям.  На стенде. Все работает.
У нас профиль на фирме заточен под корпоративных заказчиков и с частными лицами мы не работаем.
Поэтому тут и обсуждаем.... могет кому и пригодится...   

Очень интересно описана логика начальная.
Но возникли вопросы.
Например управление бойлером (котлом) - на чем она реализованна ?
А еще сюда добавить сервоприводы для жалюзи - с какого модуля ими управлять
И не звука нет про управление кондиционерами (может это я не понял) Теория - да есть - а точнее ?
Можно ли любым кондиционером управлять

Конечно же нет. Кондиционер должен предусматривать дистанционное управление. Большинство кондиционеров устанавливаемых в квартирах и частных домах возможно только вкл./выкл.

хоневеловский блок управления котлом - имеет стык 232.... (другие не пробовал, к сожалению)
бойлер - внешним реле и датчиками (говорим о бытовом бойлере из магазина):
1) тока на питающем проводе
2) температуры воды на исходящем трубопроводе.
Переделывать бойлер не надо, достаточно поставить встроеный регулятор бойлера на "мах" - этим размыкаем петлю его регулирования.... а температуру регулируем  по своему датчику подачей напряжения 220 на нагреватель бойлера. Если дали напругу, а ток не увеличился - в системе нет воды и сработала встроенная аварийная автоматика бойлера.
сервоприводы жалюзи  - опять таки от реле, как и бойлер.... если в жалюзи нет встроенного датчика на полное закрытие/открывание
 - при наладке выставляем время, на которое запитываем привод, чтоб он открылся/закрылся. Это даже иногда удобнее, чем автоматические жалюзи - можно выставлять промежуточные положения.
И жалюзи и бойлер - управляются от перферийных контроллеров ICP-con или аналогичных китайских, которые объединяются по 485 шине. Их можно хоть сотню повесить на шину.... их достоинство - цена (100-200$ за блок на несколько входов/выходов).... естественно, максимальный  паспортный ток ICP-шки кораздо меньше тока бойлера, тут ставим доп реле и нужную автоматику (УЗО).
Все домашние кондиционеры нынче имеют ИК пульт.... т.е. ими кировать достаточно просто. Достаточно сэмулировать команды пульта "включить" "выключить" "теплее" "холоднее" "больше поток" "меньше"..... и что там еще есть?  и в зависимости от ситуации выдавать то или иное.

Как я понимаю, вы предлагаете поставить ИК передатчик в помещении и на него подавать с контроллера сигналы?

точно.

А как вы поступаете если нет ИК приемника?

Если нет ИК приемника по-любому будут другие интерфейсы управления, тот же сухой контакт (хотя я не встречал кондиционер без ИК, это должно быть что-то древнее). А если он уравляется через RS-232/485, то тогда все становится еще проще. Да и вряд ли вы будете ставить кондиционер, который можно включить или выключить/выключить и настраивать параметры только вручную, лазя при этом каждый раз под потолок.

BaDoS, согласен, счас настенных/потолочных кондиционеров наверное и нет без ИК,  но, если применяется канальный блок с многокомнатной разводкой (а значит 232/485), то для всех брендов уже  есть  готовые программные модули (нахаляву - не надо коды шукать и тайм ауты отлаживать) буть то Сarrier, Daikin, Mitsubishi...



на дизайн можно не обращать внимание.... он делается индивидуально....

ок, понял

🫵 А ВЫ прислали письма для Архива разъяснений стройотрасли?!
Ждем ваших писем-разъяснений от МАиС, Стройтехнорм, Экспертизы, МЧС, БСЦ, РНТЦ и т.д. для наполнения  разрабатываемого Архива писем-разъяснений стройотрасли.