Современные технологии предоставляют возможность создавать систему «Умный дом» на основе модульной структуры, т.е. выбирать только те модули, которые отвечают за определенные и необходимые функции умного дома. При этом стоимость таких систем будет невысокой, что позволит существенно сэкономить финансовые и материальные затраты.
Перечень применяемых технологий построения умного дома в наше время: 1-Wire, C-Bus, EIB/KNX, Helvar, LanDrive, LonWorks, ONE-NET, X10, Z-Wave, PLC, BACnet и др.
В зависимости от региона мира те или иные технологии создания умного дома получили наибольшее распространение:
- на американском континенте – LonWorks;
- в Европе – EIB;
- в Великобритании, Австралии и на большей территории Азии – C-Bus.
1. 1-Wire – технология, позволяющая объединить различные датчики и приборы в одну общую сеть. Управление в сети осуществляется с помощью персонального компьютера. Основа построения сети на базе 1-Wire – это топология общей шины, когда каждое из технических устройств подключается непосредственно к единой магистрали, без каскадных соединений или ветвлений.
В 1-Wire-сетях для передачи данных применяется только один провод (можно использовать простой телефонный провод).
Особенности системы на базе 1-Wire – простая и несложная настройка, легкость отладки и обслуживания сети любой конфигурации.
Системы на базе 1-Wire включают в себя:
- персональный компьютер, адаптеры для COM или USB-порта;
- датчики (температурные, цифровые, питания, движения, протечки воды, освещённости и влажности);
- видеокоммутаторы;
- розетки с интерфейсом 1-Wire;
- модули аналоговых сигналов, модули управления нагрузкой 220В (монтаж на DIN-рейку);
- и др.
2. C-bus – технология, разработанная компанией Clipsal (Clipsal Integrated Systems). Протокол C-bus является отрытым стандартом для передачи данных, и поэтому имеется возможность дополнять и совмещать в проекте технические устройства разных производителей. Системы на базе C-Bus являются децентрализованными.
Используемое в системе C-bus программное обеспечение совместимо со всеми версиями Windows и обеспечивает управление системами любого уровня.
Во всех блоках (датчиках, диммерах, выключателях и т.д.) системы установлены контроллеры, причем каждый блок системы оснащен памятью, которая не повреждается в случае сбоя в подаче электроэнергии. Этим объясняется высокая надежность системы C-bus, вследствие чего на базе C-bus созданы самые сложные и наиболее безопасные системы.
В системе C-bus используется кабель данных Cat5 (неэкранированная витая пара). Данные передаются от панелей управления или переключателей через шину C-Bus к соответствующим активным блокам-реле.
Системой «Умный дом» на базе C-Bus можно управлять на расстоянии, не имея сервера – и это является одним из главных достоинств системы. В этом случае команды управления посылаются с удаленного компьютера или телефона на IP-интерфейс системы.
3. EIB (European Installation Bus) – технология, наиболее часто используемая в Европе. В системах EIB наряду с силовым кабелем параллельно проводят витую пару, которая является управляющей шиной. К этой шине подключаются все технические устройства, а через нее поддерживается связь между всеми устройствами системы. Все устройства соединяются друг с другом без контролирующих приборов, при этом какая-либо иерархия в построении системы не применяется. Передатчики передают нужную информацию через шину на все приемники сразу. Но реагируют на эту информацию только те приемники, для которых она адресована.
На основе EIB бывают децентрализованные и централизованные системы. Технология EIB является распределенной, но независимо от этого, на ее базе можно также создать систему с централизованным управлением. В этом случае управляющий процессор подключается к шине в любом месте. Поскольку системы на базе EIB хорошо защищены от ошибок в передаче данных, то они считаются достаточно надежными.
4. LanDrive – платформа для построения шинных распределённых систем управления различными электроприборами, внешним (уличным) и внутренним освещением, аудио- и видеотехникой, воротами, рольставнями, шторами, домашними кинотеатрами и т.д. Система «Умный дом» на LanDrive позволяет управлять технологическими процессами, инженерными системами, системой охранной сигнализации, контроля и управления доступом и т.д.
В последнее время LanDrive применяется в основном в системах учёта и сбережения энергоресурсов, контроля и управления доступом, охранно-пожарной сигнализации.
Система «Умный дом» на LanDrive состоит из:
- центрального контроллера;
- общесетевого блока питания;
- исполнительных модулей – к ним подключается управляемое оборудование.
5. LonWorks – технология, разработанная американской компанией Echelon и имеющая сходство по своей сетевой структуре с EIB. Технология LonWorks позволяет создавать более сложные проекты систем автоматизации зданий. Система на базе LonWorks строится с помощью управляющей сети LON (Local Operating Network), у которой имеется минимальное количество уровней иерархии. В такой системе отсутствует центральное управляющее устройство. Основой сети LonWorks является микропроцессор Neuron, в состав которого включены три 8-битовых микропроцессора, встроенная память, а также 11 контактов ввода-вывода. Технология LonWorks позволяет соединить до 127 LON-узлов в каждой подсети и до 255 подсетей в одном домене.
В качестве каналов передачи информации могут служить: кабель типа «витая пара», коаксиальный кабель, радиоэфир, электропроводка или другие проводники. В системе на базе LonWorks для обмена информацией используют контроллеры, IP-серверы, адаптеры (LON, EtherNet и PCI), маршрутизаторы и различные датчики.
В настоящее время технология LonWorks получила самое большое распространение в США и применяется в основном для построения распределенных систем, для которых характерно наличие значительного количества узлов, удаленных друг от друга на определенном расстоянии.
Основные области применения технология LonWorks:
- распределенные сети управления на транспорте;
- системы автоматизации зданий;
- системы автоматизации технологических процессов промышленных предприятий.