Wat is een smart home: werkingsprincipe en samenstelling + projectcreatie en montagetips

Talrijke technische systemen, verenigd onder de algemene naam 'Slim huis', bieden gebruikers een hoog niveau van comfort en veiligheid. Maar er bestaan honderden varianten van dergelijke apparatuur, die bovendien fundamenteel verschillende taken oplossen.

Laten we samen proberen alle nuances te doorgronden en te begrijpen wat een slim huis is, en vervolgens overgaan tot praktische stappen om het wooncomfort te verhogen. Omdat dure componenten geen ruimte laten voor fouten.

Wat stelt een dergelijk systeem voor?

Elke set elektronica die voor een slim huis is gemaakt, is hoogtechnologische apparatuur. Bestemd voor geautomatiseerd en, meestal, gecentraliseerd toezicht, flexibel en nauwkeurig beheer van de activiteiten van de communicatiesystemen van het appartement of huis.

Basismogelijkheden van het slimme huis

Intelligente commandoblokken van het slimme huis zijn in staat een optimaal binnenklimaat in het appartement of huis te creëren.

Daarbij worden voor het oplossen van deze taak alle verwarmingstoestellen, airconditioners, split-systemen, filters, ozonators en andere soortgelijke apparaten aangestuurd.

De essentie van het proces is als volgt: besturingscentra, uitgerust met processors, ontvangen de meetresultaten van de chemische samenstelling van de lucht, de temperatuur en vochtigheid ervan, en geven signalen aan de benodigde constructie-elementen.

Dus als een ruimte moet worden gekoeld, wordt er een commando gegeven om de airconditioner in te schakelen, en tegelijkertijd wordt alle verwarmingsapparatuur uitgeschakeld, indien deze aan stond. Dat wil zeggen dat de commandoblokken van de systemen ook zorgen voor samenhang in alle uitgevoerde processen.

Lees verder voor meer informatie over hoe het klimaatbeheersingssysteem werkt en de kenmerken van de keuze ervan.

Moderne intelligente systemen voor ruimtes zijn sets van automatisering die het levensniveau aanzienlijk kunnen verhogen en ook energiebesparing kunnen opleveren, en wel met indrukwekkende 30-40%. Maar u moet er rekening mee houden dat vanwege de aanzienlijke kosten van de apparatuur de aankoop pas na vele jaren van actief gebruik zal worden terugverdiend.

En over het algemeen kan een 'Slim huis' in een geavanceerde uitvoering tegelijkertijd enkele honderden apparaten aansturen die behoren tot systemen:

• van de verlichting, zowel binnen als buiten;
• noodstroomvoorzieningen, die zowel batterijen als generatoren kunnen zijn;
• energieverbruikscontrole;
• verwarming, luchtkoeling;
• verwarming van afzonderlijke onderdelen van het gebouw (regenwaterafvoer, traptreden);
• watervoorziening;
• riolering;
• filtratie;
• detectie van noodsituaties (gaslekken, waterlekken, problemen in het elektriciteitsnet);
• monitoring.

Daarnaast kan het beheer van alarminstallaties, bewakingscamera's en vele andere apparatuur worden uitgevoerd, waartoe zelfs gordijnen, ramen, televisies, audio- en videoapparatuur behoren die door het hele appartement of huis zijn geplaatst.

De functionaliteit en andere kenmerken van elk intelligent systeem kunnen worden aangepast aan alle omstandigheden, waardoor een flexibel beheersysteem kan worden gecreëerd voor alle huishoudelijke elektronica, verwarmingsapparaten, airconditioners, verlichting en alle overige apparatuur.

De processen zelf kunnen zowel veelgevraagd als zeldzaam en eenmalig zijn. Tot de eerste categorie behoren bijvoorbeeld het regelen van temperatuur, helderheid van verlichting en vele andere.

Tot de tweede categorie behoort het instellen van individuele warme of koude luchtstromen. Bijvoorbeeld om de voeten te verwarmen van gebruikers die op winteravonden naar televisieprogramma's kijken.

Een kenmerk van moderne slimme huis systemen is dat het mogelijk is om verschillende modi in te stellen voor alle kamers van het appartement of huis. Bijvoorbeeld kan de temperatuur in de kinderkamer het hoogst zijn en in de gang het laagst, omdat deze vrijwel geen verwarming nodig heeft.

Tegelijkertijd kan het systeem in de badkamer regelmatig vocht bestrijden, en in de keuken luchtvervuiling.

De elektronica kan ook rekening houden met een heleboel nuttige kleine dingen. Bijvoorbeeld kan het 's avonds in de slaapkamer automatisch een hogere temperatuur garanderen dan 's ochtends, omdat dergelijke kenmerken bijdragen aan een volledige rust en een gemakkelijk ontwaken.

Als meest effectief worden complexe systemen beschouwd die alle belangrijke processen kunnen beheren.

Maar ook eenvoudigste sets apparatuur die slechts één functie vervullen, bezitten kenmerken van een slim huis. Bijvoorbeeld valt hieronder een processor die het aan- en uitzetten van een in de datsja geïnstalleerde kachel regelt.

Een in het elektriciteitsnet geïnstalleerde dimmer die de helderheid van lampen regelt en tegelijkertijd het energieverbruik vermindert, behoort ook tot intelligente apparatuur.

Hoe werkt en is het systeem opgebouwd?

Laten we proberen te begrijpen hoe het populaire smart home-systeem van vandaag werkt en welke soorten er zijn. De basis van elke set intelligente apparatuur is een processor, die een vrij krachtige en moderne computer is.

De efficiëntie wordt verzekerd door software met tientallen, zo niet honderen vooraf ingestelde modi die tot de meest gevraagde behoren.

Hierdoor hoeven gebruikers in veel gevallen alleen maar de nodige paramètres in te voeren, bijvoorbeeld temperatuur, enz., en het gewenste programmma te activeren.

Vervolgents zal de besturingseenheid controle uitoefenen door de actuele waarden te vergelijken met de gprogrammeerde waarden. Alle benodigde informmatie wordt verkegen van interne besturingsorganen van de systeemapparatuur, controllers, sensoren die in elke ruime zijn geïnstaleerd.

Het basisprincipe van elke intelligente systeem is het bieden van comfort, flexibiliteit en eenvoud in het beheer van alle apparatuur in de woning. Dit wordt gedaan om de noodzaak van gebruikersinbreng tot een minimum te beperken, de efficiëntie, zuinigheid en veiligheid van de exploitatie te verhogen. Dat wil zeggen, de gebruiker moet voordeel en plezier halen uit de werking van het systeem, terwijl hij er nauwelijks aandacht aan besteedt.

Als de in realtime verkregen gegevens niet overeenkomen met de ingestelde, geeft de besturingseenheid de juiste commando's om aanpassingen mogelijk te maken. Bovendien zorgen ze allemaal voor een gecoördineerde werking van de apparatuur.

Dat wil zeggen, om de temperatuur in de gewenste ruimte te verhogen, wordt eerst de airconditioning uitgeschakeld en pas daarna wordt de verwarming ingeschakeld. Dit bespaart tot 40% elektriciteit en voorkomt een gevaarlijke kritische belasting van het net.

Varianten van het slimme huis

Fabrikanten houden rekening met de behoeften van verschillende categorieën gebruikers, waardoor de markt verzadigd is met verschillende soorten intelligente apparatuur.

Zo zijn er de volgende soorten:

• bedraad;
• draadloos.

In het eerste geval worden de commandoblock, actuatorsensoren, servomotoren, controllers en andere constructie-elementen met elkaar verbonden door draden.

Het voordeel van deze methode is de hoge correctheid van het uitvoeren van commando's. Dit betekent dat er vrijwel geen kans is op overbelasting van de transmissiebus door een groot aantal signalen. Bovendien zorgen optische vezels voor een hoge reactiesnelheid.

Het belangrijkste nadeel is de complexiteit van de installatie, omdat er veel draden moeten worden aangelegd en uit het zicht moeten worden verborgen.

Dit leidt ook tot aanzienlijke extra kosten voor benodigde bouwmaterialen, daarom is het optimale moment voor het installeren van bekabelde systemen het uitvoeren van renovaties in de ruimtes.

Bovendien is het leggen van draden arbeidsintensief, waardoor er behoorlijk wat tijd aan een dergelijke procedure wordt besteed.

In elke woning is er apparatuur die verschillende taken kan oplossen – ruimtes verwarmen, verlichten, beveiligen, enz. En het slimme huis kan alle genoemde functies aan of ze afzonderlijk beheren. Bovendien zal de gebruiker in elk afzonderlijk geval moeten beslissen welke manier optimaal is. Dit toont aan dat belangrijke voordelen van elke intelligente systemen flexibiliteit en aanpassingsvermogen zijn.

Draadloze varianten van apparatuur onderscheiden zich doordat de communicatie tussen de elementen van de constructie plaatsvindt met behulp van radiosignalen, waarvoor de juiste communicatiemiddelen worden gebruikt.

Een belangrijk voordeel van deze variant van apparatuur is de eenvoud van installatie. Tijdens de installatie is het niet nodig om de structuur van de ruimtes te wijzigen of bouwmaterialen te kopen, wat de installatie tot een eenvoudige en snelle procedure maakt.

Het grootste nadeel van draadloze systemen is de manier van communicatie tussen de componenten. Omdat radiosignalen hun functionaliteit aanzienlijk beperken, en daarnaast zullen de batterijen vrij vaak moeten worden vervangen, wat onhandig is en een regelmatige kostenpost vormt.

Nog een classificatie van systemen voor het slimme huis op basis van het type besturing – dit kan een gecentraliseerde of gedecentraliseerde variant zijn.

Hoewel centralisatie van besturing een van de belangrijkste voordelen is van elke set dergelijke apparatuur en in de meeste gevallen behoort het tot deze variant, hebben gedecentraliseerde systemen ook bestaansrecht.

De reden is dat deze methode het mogelijk maakt om de gevolgen van het uitvallen van een afzonderlijk onderdeel van het slimme huis te nivelleren.

Ook maakt het gebruik van subsystemen met verschillende besturingseenheden het mogelijk om de betrouwbaarheid van kernfuncties te verhogen.

Bijvoorbeeld, als de eigenaar van de woning deze betrouwbaar wil beschermen tegen ongeautoriseerde toegang, dan is het gebruik van twee gedecentraliseerde systemen een praktischere oplossing dan één gecentraliseerd systeem.

Velen denken dat gecentraliseerde besturing van alle huishoudelijke apparatuur een belangrijk voordeel en kenmerk is van het slimme huis. Maar deze bewering is niet altijd terecht, omdat afzonderlijke gedecentraliseerde systemen de veiligheid, betrouwbaarheid en efficiëntie van het gebruik van intelligente besturing kunnen verhogen. Bijvoorbeeld, het is voordelig om beveiligingssystemen (zoals aangegeven op de foto) en het detecteren van noodsituaties apart te maken.

Het grootste nadeel van het gelijktijdig gebruik van meerdere systemen voor het slimme huis is de complexiteit van het instellen en afstellen.

Dit komt doordat het aantal componenten toeneemt – elk gedecentraliseerd systeem heeft een aparte processor, wat vaak voor verwarring zorgt bij hun interactie of bij de bediening door u. Bovendien leidt dit kenmerk tot een duurdere set apparatuur.

Bijgevolg wordt aanbevolen om gedecentraliseerde systemen alleen in specifieke gevallen te gebruiken, wanneer de voordelen duidelijk opwegen tegen de nadelen.

Een belangrijk kenmerk is de indeling naar soorten protocollen, namelijk:

• open;
• gesloten.

Tot de eerste categorie behoren systemen die worden beheerd met een taal die door verschillende producenten wordt gebruikt.

Voordelen van dit soort apparatuur zijn functionaliteit, betaalbaarheid en universaliteit, wat zorgt voor een ruime keuze aan componenten die in de set kunnen worden opgenomen. Maar vaak moeten ze van tevoren worden aangepast voor gezamenlijk gebruik, wat echter niet uitsluit dat er storingen optreden.

Gesloten systemen zijn systemen die worden beheerd in een taal die is gecreëerd en alleen wordt gebruikt door één fabrikant, waardoor het mogelijk is alleen componenten op te nemen die door diezelfde fabrikant zijn ontwikkeld en vervaardigd.

Dit vermindert de functionaliteit en universaliteit, maar zorgt wel voor een hoge mate van compatibiliteit tussen apparaten en instrumenten.

Schema van het intelligente besturingssysteem

Elke set apparatuur voor een smart home lijkt op een bouwdoos waarmee u alles kunt maken wat u maar wilt.

Daarom zult u, als u een bepaalde variant thuis wilt installeren, waarschijnlijk geen geschikt schema vinden voor uw woonomstandigheden. Bijvoorbeeld een standaardversie voor een driekamerappartement of voor een huis met een bepaalde oppervlakte en aantal verdiepingen.

Elke ruimte heeft zijn eigen kenmerken, en de eigenaren hebben hun eigen voorkeuren en budget. Daarom worden verschillende bedieningselementen en actuatoren gebruikt.

U zult het benodigde schema zelf moeten samenstellen of met de hulp van specialisten. Uitzonderingen kunnen de eenvoudigste smart home-varianten of gedecentraliseerde systemen zijn, die ook niet bijzonder complex zijn.

Een voorbeeld is het installatieschema van een dimmer in het elektriciteitsnet en een bewegingssensor die ermee samenwerkt, aangezien dit schema standaard is en dus in alle gevallen hetzelfde.

Voor degenen die zelf een intelligent systeem willen bouwen, is het belangrijk om te weten dat men over bepaalde vaardigheden en kennis moet beschikken, en wel op verschillende gebieden. Op de foto is bijvoorbeeld een grafische interface te zien waarmee u kunt bedienen, controleren en de gewenste informatie kunt verkrijgen. En deze wordt voor elke situatie apart gecreëerd door middel van programmeren.

Maar zelfs in dit en dergelijke gevallen wordt het aanbevolen om u tot specialisten te wenden. De reden is dat alle systemen op elektriciteit werken en dat bepaalde grove fouten kunnen leiden tot brand, elektrische schokken en defecten aan dure constructieonderdelen.

Aanbevelingen voor zelfmontage

Omdat de kosten van intelligente systemen hoog zijn en de installatie ervan extra, aanzienlijke kosten met zich meebrengt (tot 50% van de prijs van de apparatuurset), kunt u met zelfinstallatie aanzienlijk besparen.

En dergelijk werk levert ook plezier op, daarom kan het zelf bouwen van een slim huis, beginnend met het maken van een project, worden beschouwd als een hobby.

Een van de belangrijkste adviezen voor degenen die zelf een intelligent systeem willen bouwen, is dat het opstellen van een project aan het begin van de werkzaamheden vooraf moet gaan. Omdat het zal helpen bij het identificeren van vele bijzonderheden en nuances, en dus bij het vermijden van fouten.

Maar u moet begrijpen dat niet elke geïnteresseerde gebruiker in staat is om zelf een dergelijk systeem te monteren – daarvoor moet men over een hele reeks kennis en vaardigheden beschikken.

Deze omvatten:

1. Vaardigheid in het werken met elektrische apparaten. Bovendien moet u op dit gebied over brede kennis beschikken, bijvoorbeeld elementaire vaardigheden zoals het betrouwbaar verbinden van constructie-elementen en kabels met elkaar. Ook is vaardigheid in het monteren van elektrische verdeelkasten nodig, inzicht in de bedieningsprincipes van moderne elektrische apparaten en dergelijke. Kennis van veiligheidsvoorschriften is eveneens verplicht.
2. Programmeervaardigheden, en wel voor verschillende besturingssystemen. Deze zijn nodig, omdat bij elke installatie van een intelligent systeem een grafische interface moet worden gecreëerd waarmee later de bediening plaatsvindt.
3. Kennis van de principes van moderne automatiseringssystemen. Dat wil zeggen dat men op zijn minst een basiskennis moet hebben van de typen controllers, hun in- en uitgangen, en moet begrijpen welke sensoren en andere apparatuur ermee gebruikt mogen worden, enz.
4. Inzicht in de werkingsalgoritmen van het systeem als geheel en van alle afzonderlijke onderdelen.

Als alle genoemde kennis en vaardigheden aanwezig zijn, dan moet u overgaan tot de voorbereidende procedures. Om te beginnen is het belangrijk om de taken te bepalen die de apparatuurset moet vervullen.

Een belangrijk aspect bij het zelf monteren van een slimme woning is de noodzaak van een hoge montagekwaliteit. Als u dit negeert, kan het resultaat een onjuiste werking van de hele apparatuurset zijn, verminderde brandveiligheid, enzovoort.

Daarna dient u na te gaan of dit technisch haalbaar is – of het elektriciteitsnet het aankan, of de kenmerken van de componenten voldoende zijn. Bovendien dient u de woning te inspecteren om geschikte montageplaatsen te identificeren. En u moet ook begrijpen of er voldoende geld is voor de aanschaf.

En daarna kunt u beginnen met het maken van een werkproject voor het toekomstige systeem.

Als het inspecteren van de ruimte om optimale locaties voor het installeren van afzonderlijke onderdelen van de slimme woningset nog zelf kan worden uitgevoerd zonder vaardigheden en ervaring in dergelijke kwesties, dan dient u de projectontwikkeling alleen aan te pakken met de nodige kennis van zaken.

In geval van gebrek aan ervaring en onzekerheid over de eigen kunnen, kunt u beter contact opnemen met specialisten voor advies vóór de procedure zelf of erna, om een controle uit te voeren. Dit zal de kans op fouten en daaruit voortvloeiende financiële verliezen en andere problemen verminderen.

Zelfs als u voldoende praktische vaardigheden en kennis heeft, wordt het aanbevolen om de kennismaking met intelligente systemen te beginnen met de eenvoudigste varianten.

Dat wil zeggen, u dient een set aan te schaffen die bestaat uit een controller, een set sensoren en andere apparatuur waarmee u één belangrijke taak kunt oplossen.

Denk aan het controleren van waterlekkage, het uitvoeren van videobewaking of het regelen van de lichthelderheid. En daarna alle kenmerken grondig doorgronden.

De beschreven aanpak stelt u in staat praktische ervaring op te doen, gekwalificeerde specialisten te vinden die effectieve hulp kunnen bieden en bovendien aanzienlijke financiële verliezen te voorkomen, zelfs als uw interesse in het slimme systeem verdwijnt of er iets niet volgens plan verloopt.

Als het besluit is genomen om het systeem zelf samen te stellen, dan dient u te beginnen met de eenvoudigste varianten. Dit geeft u de kans ervaring op te doen, te begrijpen of u de wens heeft om dergelijk werk verder te doen, en de kosten blijven minimaal.

Daarnaast is het voor de eerste zelfstandige poging om een intelligent systeem samen te stellen raadzaam om apparatuur aan te schaffen die wordt bestuurd door controllers zoals Beckhoff, Siemens, OVEN en andere soortgelijke. Omdat ze vrij programmeerbaar, eenvoudig in gebruik en geschikt zijn voor het oplossen van verschillende taken.

Als u samen met een van de genoemde controllers een speciale softwarekit gebruikt die is bedoeld voor het bedienen van het systeem vanaf een computer met Windows, een tablet of een smartphone met iOS of Android, dan krijgt u de mogelijkheid om de scenario's eenvoudig te wijzigen.

En ook het snel aanpassen van de interface, het verwijderen van overbodige en het toevoegen van nieuwe constructie-elementen.

Bovendien kan elke gebruiker, zelfs met basis programmeervaardigheden, al het bovengenoemde zelfstandig uitvoeren. Een voorbeeld van besturingssoftware is Easy Home, die met alle bovengenoemde gangbare besturingssystemen kan werken.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De eerste video geeft u de mogelijkheid om de mogelijkheden van het slimme huis te begrijpen, hoe en waarmee dergelijke eenvoudige systemen worden uitgerust en hoe u dit zelf kunt doen.

Het volgende videomateriaal is ook gewijd aan de montage van intelligente systemen met uw eigen handen.

Moderne intelligente automatisering kan niet alleen het comfort verhogen, maar ook de levenskwaliteit van alle bewoners van het huis verbeteren. Maar hiervoor is het noodzakelijk om het werkingsprincipe van het slimme huis te begrijpen.

Anders wacht de eigenaar niet alleen teleurstelling, maar ook aanzienlijke financiële verliezen. Omdat functionele sets niet goedkoop zijn.

Heeft u nog vragen over het onderwerp van het artikel? Of kunt u ons materiaal aanvullen met waardevolle informatie over de werkingsprincipes van het systeem “Slimme Huis”? Laat alstublieft uw opmerkingen achter, deel uw ervaring in het onderstaande blok.