什么是智能家居：操作原理和设备+项目创建和组装技巧

安装和安全要求

在本段中，我们将考虑如何用自己的双手进行水加热。

第 1 步：项目

首先，选择合适的方案并在纸上展示。考虑房间的面积、散热器的位置、管道、它们的尺寸等。这样的草图将帮助您正确计算消耗品的数量。特殊程序将大大简化所有计算。

第 2 步：配件

让我们简要地考虑一下锅炉、电池和管道可以是什么。加热装置的类型，取决于所使用的燃料，有燃气、电力、固体燃料和组合燃料。这些选项中最喜欢的可以正确地称为气体设备。热水锅炉带有泵（用于私人住宅的强制供暖方案）或不带泵（自然循环），两种类型都可以自己动手安装。双回路装置已经很好地证明了自己，不仅可以为房屋提供热量，还可以提供热水。

钢制电池会以价格取悦，但同时它们会受到腐蚀，如果您打算排出冷却液，那么使用寿命将大大缩短。相反，铸铁可以说是一种永恒的材料。它可以长时间加热，但也可以长时间保持热量。但沉重的重量、不太吸引人的外观和高昂的成本大大降低了这种材料的受欢迎程度。铸铁电池已被铝电池取代。它们的外观非常吸引人，它们加热迅速并且耐腐蚀。然而，铝不能承受压力的突然变化。双金属电阻器以其出色的散热性而著称，但其防腐性能与铝相同。

由于使用年限短，钢管失去了昔日的辉煌。它被现代聚丙烯取代。易于安装、创建“一体式”设计的能力、合理的成本和可靠性——所有这些都是不可否认的优势。铜管也有很好的特性，但不是每个人都能负担得起他们的成本。

第 3 步：锅炉

私人住宅中的水加热是以这样一种方式建造的，即载体由锅炉加热。在没有集中供应的情况下，该方案是最优化的。因此，在选择安装锅炉的位置时，应考虑燃气管道入口的位置或有无电线。如果我们谈论的是固体燃料装置，那么您需要额外安装烟囱。如果您更喜欢冷却液的自然循环，则放置加热装置，使回流管尽可能低。在这种情况下，地下室是理想的。

第 4 步：安装散热器

电池放置在窗户下或门口附近。安装设计取决于电阻器的材料和部分的数量。它们越重，它们需要的固定就越可靠。电瓶与窗台之间至少要留出10厘米的间隙，离地6厘米以上。通过在每个元件上安装截止阀，可以调节电瓶内的冷却液量，空气阀将有助于避免不必要的交通拥堵。

第 5 步：接线

锅炉将是管道安装的起点。在这种情况下，您应该遵守在纸上选择和勾画的方案。如果管道是可见的，那么我们正在谈论开放式布线。一方面，美学方面受到影响，另一方面，任何泄漏都会留在视线范围内，并且为了更换损坏的元件，您无需拆卸盒子。管道也可以隐藏起来，用砖砌在墙上，用石膏板等。在这个阶段，连接电池、附加设备（泵、过滤器、安全装置、膨胀罐等）。

现成的解决方案和自己动手组装

如何自己打造“智能家居”？目前，构建系统有多种选择——各种大公司发布新产品并提供他们的解决方案和设备。考虑几个选项来实现这个概念。

谷歌主页

谷歌多年来一直在开发智能家居的理念，并拥有一系列产品，在这些产品的基础上构建了控制系统。

谷歌首页栏目

该专栏执行的功能非常广泛：在它的帮助下，您可以制定一天的计划、收听新闻、使用搜索引擎或玩游戏。它管理音乐、收音机、闹钟、定时器和提醒，允许您向所有网络设备发送消息。但是您必须自己进行俄罗斯化，可以在互联网上找到说明。 Google Home 还支持 IFTTT，它允许您将不同的设备链接到系统中。

家庭集线器设备

控制中心，是与Assistant语音助手沟通的栏目，辅以屏幕。该设备没有配备摄像头，以增强用户的舒适感和安全感。有一种夜间模式 - 该设备可以传输降低灯光亮度、屋内温度和关闭锁的命令。可以通过 Google Home 应用程序远程控制功能。

基于 ZigBee 的智能家居

智能家居系统的自我调整也可以使用 ZigBee 完成。这是一种无线通信标准，房屋或公寓中的所有设备都通过该标准进行交互。 ZigBee 生产许多设备：智能插座、灯泡、调光器、运动传感器、各种控制传感器。支持 ZigBee 标准的设备制造商中的领导者是中国公司小米。

ZigBee 系统的操作使用以下类型的设备进行：

• 管理系统活动并确保流程安全的协调员。
• 持续工作并负责设备在睡眠模式下运行的路由器。他们还负责在发生故障时进行恢复。它们连接到协调器、路由器以及外围设备和设备以进行信息传输。
• 负责发送和接收数据的终端设备。它们连接到协调器和路由器，还连接到负责执行命令的传感器和机制。

适用于 Arduino 的流行传感器

Arduino 是带有可编程微控制器的板，您可以使用它轻松创建自动化或机器人工具。考虑连接到它的最流行的传感器。

障碍物传感器

它由一个光电二极管和一个发射和接收红外光谱信号的 LED 组成。

距离传感器

HC SR04 传感器由超声波的接收器和发射器组成。

大气压力传感器

常见的传感器BMP180、BMP280、BME280可用于电子气压计。

运动传感器

最常见的是HC SR501模块，它具有调节响应速度和响应延迟时间的能力。

光传感器。

因其简单性和可靠性而广受欢迎。

泄漏传感器

该模块由一个传感器和一个比较器组成，比较器板上有一个电阻来控制传感器的灵敏度。

湿度传感器

由电极和比较器组成。可用于测定自动灌溉系统中的土壤水分。

3 月 31 日 - 接线板包装

最后，包裹到了我将使用的所有智能熨斗。这是列表：

姓名	数量	DIN/个	DIN/总
WB6self 控制器	1	6	6
WB-MSW v.3 CO2 VOC多功能传感器最大配置	8	—	—
最低配置的 WB-MSW v.3 多功能传感器	3	—	—
WBIO-DI-DR-16“干接点”，门窗开启传感器，场景按钮	2	3	6
用于用水量核算和泄漏控制	1	3	3
窗帘和窗户电机控制	5	3	15
WB-MAP12H电量计量	1	6	6
WB-MR6C 继电器模块	4	3	12
WB-MIO-E 用于将控制器模块转移到另一个机柜	1	2	2
WBIO-AO-10V-8 0-10V 调光控制	1	2	2
WB-MRGBW-D灯带控制	4	2	8
razumdom 的 DDM845R v3 灯泡调光模块	3	6	18

什么是智能家居控制器？

智能家居控制器是一种管理所有消费者、电器并向所有者发送有关这些消费者状态的报告的设备。它由温度、空气、光传感器引导，以控制照明、供暖、空调系统。可以根据时间表进行编程，以随着时间的推移执行各种操作。除离线模式外，还可以通过特殊接口（计算机网络、移动运营商或无线电网络）联系控制器，手动控制设备。

由智能家居系统控制器控制的电器

有必要根据您要如何构建控制系统的架构来选择控制器。例如，有两种类型的治理系统：集中式和分散式。中央控制系统的核心是一个单一的高性能中央控制器，用于管理家中的所有消费者（设备）和公用设施。

在分散控制的情况下，智能家居智能系统由几个更简单的控制器组成，每个控制器都具有控制特定区域的功能——一个房间和其中的所有电器，整个房子的独立照明组，家庭的某个目的电器等（区域控制器）。

现代智能家居系统的中央控制器是封装在一个小塑料外壳中的计算机，它有自己的 OS（操作系统）、RAM 和许多用于切换（控制）信号的电子元件：电子继电器、terristor 钥匙等。

智能家居系统中央家庭控制器的配置之一（板载无线传输模块、USB、COM、以太网端口）

此外，根据配置，可能有用于通过手机远程控制的内置 GSM 模块、用于在家中任何地方控制系统的 Wi-Fi 发射器以及图形触摸或按钮界面（LCD 屏幕）。此外，用于连接计算机和/或网络设备的连接器：以太网、USB。

这样的控制器能够控制智能设备，如冰箱、微波炉、公用设施等。（如果技术本身提供了这样的功能），甚至可以向所有者报告诸如冰箱中的温度、输入输出电话线呼叫等数据。

区域控制器，离散输入输出调制器，是实现智能家居技术的低功耗逻辑电子控制单元（相比之下，微处理器CK的频率约为500 MHz，RK约为50 MHz），作为规则，它没有操作系统并且可以系统地定制。它可以通过时间或来自某些传感器的信号为任何基本场景进行配置。

带有接口（用于连接网络的连接器）以太网的智能家居系统的可编程控制器

他管理基本任务和事件。例如，连接到它的光传感器会发出信号（当它变暗时）；控制器向执行继电器或组发送信号 用于照明控制.它还通知每个操作的所有者。换句话说，离散I/O调制器是一种智能可编程电子继电器。

这种设备还包括用于网络交换的电子元件和智能部分：带存储器的微处理器。它（取决于制造商和配置）可能具有 USB、以太网接口和其他端口，用于控制、编程和向所有者报告。

智能供暖系统战略

住宅供暖这个问题有多么模棱两可，不用再谈了。它与能源消耗成本直接相关，这些成本极大地负担了家庭预算。

因此，“智能”供暖的策略是一个非常重要和值得的话题，不仅要考虑它，还要尝试去实施它。

在单独的恒温器上设置温度参数就足够了，“智能”加热将完成所有必要的工作，为公寓（私人住宅）的所有者提供舒适的条件

如果您将智能家居策略完全应用于供暖系统，则很有可能显着降低成本。精确控制消耗和热资源的合理分配将有助于节约。

与供暖系统相关的智能家居策略已经在实践中进行了计算和测试。结果保证了这种方法的大规模特征。

智能家居供暖方案和控制系统，照片和视频

一座智能建筑本身意味着一座资源节约型办公或零售建筑，它实际上并正确地消耗了所使用的所有改善生活的资源。智能家居——供热、电能等，以及对外部环境的适度影响。

换句话说，这种类型的建筑以国内项目中理想的能源生产、储存和管理而著称。今天，资源节约型房屋不仅可以是乡间别墅、城外房屋或配备齐全的避暑别墅，还可以是传统公寓。

智能家居系统类型

在全年气温急剧变化的情况下，住宅供热问题显得尤为重要。大多数居民抱怨在寒冷的天气里，加热电池提供的热量很少，而当热量来临时，它们会加热到最大。最后，人们会为他们不需要的东西多付钱。如果你的供暖系统是井然有序的，但你对这种道听途说的不太愉快的现象并不熟悉，那么了解智能家居的供暖系统如何配备也不会不合适。

智能供热的特点

与供热有关的智能家居的概念意味着人们在一个始终如一的温暖房间中以低廉的价格享受舒适的生活。这意味着加热系统也应该被设计成不需要为你不使用的东西再次付费。然而，对于任何安排，特别是有利可图的供热和资源效率，只需要进行物质投资 - 但仍然有必要不要忘记，这样的决定很快就会完全合理！

因此，使用自动化操作智能家居供暖系统是创造舒适生活条件的基本原则，也是节省燃料的基本原则，前提是正确选择和使用自动化本身以及控制组件。加热锅炉与控制中心的联合生产活动也是如此：借助通信接口和锅炉安全工具，实现供热。

智能家居的加热电路

该系统本身会改变供热的温度，查看房间内专用传感器的指标。

特别是，此选项适用于乡间别墅。这里的最佳解决方案是加热热载体的温度调节。

组织中的一个有前途的方向

另一方面，还有许多其他方法可以在智能家居中组织供热。例如，系统可能依赖于窗外的天气。这种方法假设不仅存在专门用于测量房间温度的传感器，而且还存在专注于外部温度指示器的传感器。为了准确地保持这种加热的运行，最好使用两个外部仪表。

控制管理方案

各个控制器的工作原理被认为是热载体温度与天气的曲线。换句话说，当冷的时候，系统中的水会变热，当它从外面变热时，它会结冰。可以将摄氏+20的标记作为热载体的基点，这样系统的温度，形象地说，等于外界温度，多余的热量输出和空间加热结束.

接近舒适的水平 智能家居中的供暖，可以调节暖气，使公寓的温度具有当地特色。换句话说，在个别地方，它可以根据外部传感器的设置进行校正。如果其中一个房间里有很多人，因为真实原因给房间供暖，系统可以计算出该区域的温度升高，并将其与天气控制器上的一组进行比较，然后将热量分配到周围。公寓根据这个房间的指标调整。

类似地，智能建筑中供暖系统的布置绝对可以称为一个有前途的方向，可以为您的家庭创造舒适感，同时降低支付供热的货币成本。

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智能家居的工作原理

系统的关键元件是控制器。它收集并分析来自公寓内所有传感器的信号。他的工作从未停止。

该控制器允许您实时控制所有连接的小工具，以及安排延迟启动。一次为系统设置必要的参数就足够了，它会不断地支持它们。

但是，尽管具有所有优点，但这种设备也有许多缺点。像任何技术一样，它可能会失败并冻结。因此，您可能需要重新启动它并重新配置它。有时这需要专业人士的参与。

根据传感器传输信号的类型，系统分为有线和无线。在第一种情况下，所有组件都通过电缆相互连接。有线系统的特点是可靠性高、响应速度快、使用寿命长。在无线综合体中，信号通过专用无线电信道传输。这使您可以简化和加快结构的安装。

根据控制方式，智能家居分为：

1. 集中。所有信息都收集在一个逻辑模块中。它的作用通常由具有大量输入的控制器执行。在其上编写了一个程序，借助该程序来控制设备。这种设计允许您为设备的操作创建复杂的场景。

2. 去中心化。每个设备都配备了一个单独的微处理器。如果一个元件发生故障，其余元件继续正常运行。分散式系统可靠且耐用。

3. 结合。它们由一个中央单元和几个分散的控制模块组成。这种设计很容易定制，因此今天它是大多数制造商的首选。

智能家居也可以根据协议的类型进行分类：开放式和封闭式。协议是一种语言，所有设备都通过该语言相互通信。大多数制造商都使用开放协议。那些希望降低产品成本并实施任何非标准解决方案的公司使用封闭协议。

系统类型

您可以根据设备的类型和通信协议，根据不同的方案制作智能家居。智能家居的软硬件系统有条件地分为几种类型。

有线

系统特点	优点	缺点和可能的问题
组件通过有线连接直接通信。 传感器通过它们向控制单元发送信号，终端设备接收控制命令。	响应速度快，消除了在信号强度不足的无线环境中传输脉冲的问题。 数据总线不会因许多脉冲而过载。	需要布线，在建造房屋的阶段就计划好通信。 安装很复杂，需要大量工作。 可能需要对综合体或其部分进行彻底的重新设计。

无线

系统特点	优点	缺点和可能的问题
这些设备通过无线通道连接到控制单元。	无需电线，该解决方案适用于几乎任何场所的配置，无需更改。	一些外围设备需要更换电池（尽管现代“智能设备”可以使用一节电池运行长达数年）。 无线电信道上的通信在一定程度上限制了系统的能力及其在空间中的规模。所有设备都必须在网络的覆盖范围内。使用网状网络可以部分解决这个问题。 使用 IR 时，设备必须在彼此的视线范围内。

集中解决方案

系统特点	优点	缺点和可能的问题
配备中央控制单元。该单元通过公共总线控制和同步“智能家居”组件的交互，并确保用户命令的执行。	主机集成和协调网络的元素。	功能取决于控制模块的硬件功能和内置的软件。 如果系统的“大脑”出现故障，它就会失去功能。

去中心化

系统特点	优点	缺点和可能的问题
设备在同一网络中工作，但没有单个控制中心。每个元素都是一个独立的服务器。	不存在因中央单元问题而失去功能的危险。	很多控件，这会使配置和调试变得更加复杂和混乱。

具有开放协议的网络

系统特点	优点	缺点和可能的问题
有各种制造商在其设备中使用某些通信协议和命令格式。	您可以配对来自不同供应商的设备，而不必担心不兼容问题。	在某些情况下，由于协议实施的细微差别，可能有必要调整方案的元素。

封闭协议设备

系统特点	优点	缺点和可能的问题
开发人员使用他们自己的协议和命令语言来实现设备。只能使用供应商创建（或认证）的元素。	所有组件都高度兼容（通常还暗示与旧外围设备的向后兼容性）。	第三方设备将无法连接到系统。在某些情况下，这个问题是通过开发者开放API来解决的。

主要元件和传感器：

• 主区块（可能不在去中心化方案中）；
• 漏水传感器；
• 烟雾传感器；
• 温度传感器；
• 运动和光传感器；
• 监控摄像机;
• 智能家居通风；
• 远程开/关百叶窗系统；
• 媒体管理；
• 供暖、供电和供水的控制装置；
• 可能存在来自水表和电表的信息发送器（例如，莫斯科正在实施此类项目，作为在住房和公共服务部门引入创新的一部分）；
• 软件或硬件网关，用于从外部连接和控制并将警报传输给所有者；
• 智能插座和开关；
• 警报。

在许多方案中，传感器和其他元件充当用于将无线信号传输到相邻网络设备的网关。