Интеллектуальный дом

Понятие "интеллектуальное здание" было сформулировано Институтом интеллектуального здания в Вашингтоне в 70-е годы прошлого века: "Здание обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства..."

Стоит разделять понятия "интеллектуальное здание" и "системы жизнеобеспечения". Отдельные системы обладают лишь необходимыми интерфейсами управления и контроля. Концепция “Системы интеллектуального управления зданием” предполагает новый подход в организации жизнеобеспечения здания, при котором за счет комплекса программно-аппаратных средств значительно возрастает эффективность функционирования и надежность управления всех систем эксплуатации и исполнительных устройств здания.

Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем различных производителей в единый управляемый комплекс.

Под "интеллектуальным зданием" неверно понимать прямой перевод с английского как "мыслящее здание". Корректный перевод термина intelligent building означает систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Английское слово intelligent, буквально означающее "разумный", "понятливый", в сочетании со словом building использовано в значении "гибкий, приспосабливаемый".

"Интеллектуальное здание" в первоначальном смысле означает "здание, готовое к изменениям" или "приспосабливаемое (гибкое) здание", инженерные системы которого способны обеспечить адаптацию к возможным изменениям в будущем.

Здание проектируют таким образом, чтобы все системы его управления могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами, а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Проект обязательно предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем.

Со временем здания обретут "искусственный интеллект". Тогда с полным основанием можно будет называть их интеллектуальными. Системы смогут отслеживать работу и состояние всей "начинки" здания, включая ограждающие конструкции, и самостоятельно принимать решения в изменяющихся обстоятельствах. Умные дома не торопятся в Россию.

Полагают, что первое здание было снабжено "интеллектом" в 1986 году компаниями AT&T и Honeywell, которые тогда стремились найти новые области сбыта для своей кабельной продукции и автоматических устройств.

По оценкам экспертов, в настоящее время более 20% рынка систем управления для интеллектуальных зданий занимают Япония и еще несколько азиатских государств, не многим более четверти приходится на Северную Америку и более 40% – на европейские страны.

Особенность, характерная для Европы и России: интеллектом чаще наполняют офисные здания, нежели элитное жилье. Тем не менее с каждым годом все больше людей интересуются вопросом в частном порядке.

Мнения экспертов по поводу прогнозов развития рынка "интеллектуальных зданий" разделились. Одни считают, что в секторе элитного жилья бурный рост будет наблюдаться в части индивидуальных интеллектуальных систем для квартир и коттеджей. В таком случае рост потребления интеллектуальных систем не будет превышать темпов роста строительства элитного жилья (в среднем 40% в год).

Другие специалисты уверены, что в многоквартирных элитных домах застройщики будут все больше стремиться к включению в проект комплексных систем "интеллектуального здания", обеспечивающих интеграцию систем жизнеобеспечения, безопасности и телекоммуникаций. А на долю владельцев квартир останутся лишь расходы по "разводке" кабельных систем в квартире и установке "мультирумных" аудио-видеосистем вместе с индивидуальными системами управления освещением, климатом. В этом случае рост продаж систем "интеллектуального здания" в секторе элитного жилья может достичь 80% и более.

Недавний прогноз свидетельствует, что потенциальный спрос на системы "интеллектуального здания" в секторе элитного жилья в Москве составляет 140 млн долларов. Однако сегодня он не превышает 7 млн долларов. Лишь в небольшой части домов в проект закладываются системы, предназначенные сразу для всех жильцов. Основная часть расходов производится жильцами индивидуально, после приобретения квартиры. Это сдерживает рост одного из самых привлекательных сегментов рынка сбыта для поставщиков систем "интеллектуального здания".

Рынок "интеллектуальных зданий" находится в прямой зависимости от строительного рынка: чем больше зданий будет подвергаться реконструкции, строиться новых, тем выше будет спрос на "интеллектуальные здания". Через пять-семь лет эксплуатации таких зданий их владельцам можно будет подсчитывать прибыль, а это даст рынку новый виток роста.

Вопрос стоимости

Проект "интеллектуального здания" может стоить от 50 до 150 долларов за м2: это зависит от количества устанавливаемых систем. Стоимость оборудования обойдется заказчику от 50 до 250 долларов за м2. В частном жилье стоимость оборудования будет значительно выше за счет отношения количества систем и оборудования к площади самого здания, так как все необходимо "вписать" в небольшую площадь. Инсталляция, которая состоит из монтажных и пусконаладочных работ, обходится в среднем от 25 до 50% от стоимости оборудования.

Встречаются и более дорогие предложения, но в этих случаях заказчику придется заплатить за имя производителя и/или инсталлятора.

Иногда стоимость "интеллектуального здания" превышает стоимость обычного в два раза. Если проект и инсталляция систем выполнены качественно, то на начальных этапах строительства увеличение стоимости составит 20-30%.

В процессе эксплуатации "интеллектуального здания" из года в год экономия эксплуатационных расходов может достигать 70% бюджета аналогичного необорудованного здания. Важно, чтобы затраты на систему были адекватны самому объекту.

За счет того, что системы в здании работают согласованно, появляются возможности сценарного поведения здания, экономии электро-, газо-, водоресурсов. Следовательно, уменьшается число сотрудников обслуживающего персонала и расходов на их содержание.

Экономия материальных и людских ресурсов, повышение уровня управляемости объекта, уменьшение негативного влияния человеческого фактора с выгодных позиций характеризуют "интеллектуальные здания".

Приступая к проектированнию

Необходимо, чтобы у заказчика и подрядчика было сформировано единое понимание того, какие системы и подсистемы будут установлены. Очень хорошо, если к тому времени готовы проекты систем отопления, вентиляции, существует принципиальная электрическая схема объекта. В этом случае компания-интегратор "интеллектуального здания" с большей точностью сможет следовать пожеланиям заказчика, которые уже выражены в проектах, и совместная работа принесет больший положительный эффект.

Далее делается выбор слаботочных систем, которые будут установлены в здании: противопожарная сигнализация, системы видеонаблюдения, контроля доступа, аудио- и видео-компоненты (их применение чаще характерно для жилых зданий), автоматика жизнеобеспечения (управление светом, вентиляцией и кондиционированием, водоснабжением и отоплением, шторами и пр.), затем осуществляется подбор оборудования и в дальнейшем – проектирование.

Когда известно оборудование, спроектирована проводная часть, интегратор, генподрядчик и заказчик совместно продумывают сценарий работы интеллектуальной системы, ее взаимодействие с пользователем – как отреагирует система на нажатие тех или иных клавиш.

Интеграционные функции оборудования не должны оказывать влияния на саму систему, каждый ее элемент должен обладать локальной логикой. На деле искусственному интеллекту отводится роль производить мониторинг и управлять параметрами системы на расстоянии в ручном или программируемом автоматическом режиме.

В случае сбоя программного обеспечения или отказа датчиков всегда должна оставаться возможность перехода на автономное управление каждым элементом системы.

Еще одна важная деталь – оборудование всех групп интеллектуальной системы должно соответствовать стандартам, принятым на территории размещения. Это важно, причем как в практическом, так и в юридическом аспектах. Сертифицированное оборудование отличается большей надежностью и эффективностью, повышает стоимостную оценку объекта, на котором оно установлено. В юридическом аспекте, используя несертифицированное оборудование, например в системе пожарной или охранной сигнализации, невозможно предъявить претензии в случае возникновения ЧП ни страховщикам, ни охранной компании, поскольку законы обязывают их работать только в случаях использования сертифицированного оборудования. Также будет сложно найти и сервисную структуру для эксклюзивной интеллектуальной системы, а если таковая найдется, стоимость сервиса будет высока.

Дом с интеллектом

В этой статье речь пойдет о так называемом Smart Home, что в буквальном переводе на русский означает "Умный дом". Но в России для этого явления технического мира чаще используется другой термин - Интеллектуальный дом. Для того, чтобы в общих чертах представить себе, что это такое, достаточно посмотреть "Комнату страха" Дэвида Финчера. В начале фильма новым жильцам объясняют, как функционирует их дом, оборудованный по последнему слову техники. Здесь мы постараемся более подробно рассказать о тех возможностях, которые дает Интеллектуальный дом своему владельцу.

Современное жилище человека, будь то коттедж или городская квартира, чрезвычайно сложный по своей технической оснащенности объект. Он начинен светильниками, кондиционерами, холодильниками, вентиляционным оборудованием, аудио-видеотехникой, системами видеонаблюдения, охранной сигнализацией и много чем еще. Все это требует постоянного включения-выключения и неусыпного контроля.

Вот более-менее полный перечень устройств, которыми требуется управлять:

Собрать в целое и придать системе завершенность в виде общего пульта управления - это и есть задача построения Интеллектуального дома. Система должна жить как единый организм, реагирующий на изменения внешних и внутренних факторов.

Ваши обязанности по управлению домашней техникой будут переложены на микропроцессорный контроллер (или несколько контроллеров).

Возможности, которые дает эта система, поистине безграничны.

Управление осветительными приборами

Это одна из самых полезных сторон Интеллектуального дома. Специальные устройства плавно регулируют освещенность вашего жилища в разных комнатах. Это можно делать вручную, а можно установить датчик уровня освещенности. Если за окнами станет темнеть, то прибор подаст сигнал лампе, которая незамедлительно включится. Если же, напротив, солнце поднялось, а вы не заказывали яркое освещение, то по команде датчика плавно закроются жалюзи. Они же регулируют накал ламп, что существенно экономит электроэнергию.

При желании можно не только управлять уровнем освещенности различных комнат, но и создавать особое световое оформление внутри одной из них, в зависимости от ситуации - на случай романтического свидания, например. И не только внутри - при желании такое чувствительное освещение можно установить и вокруг дома.

Последний писк - датчики движения. На их основе достаточно легко организовать автоматическое сопровождение светом идущего по зданию человека.

Системы климат - контроля

Системы климатического контроля регулируют температуру и влажность в помещении, отвечают за работу кондиционеров и отопительных приборов. Микроклимат будет поддерживаться по заданной вами программе. Вы также можете управлять температурой в доме с помощью комнатного терморегулятора. На ночь, например, установить температуру 18 градусов С - самую благоприятную для сна, к утру, когда все в доме просыпаются - 24 градуса С, на время, когда дома никого нет, градус опять можно слегка понизить. Помимо создания идеальных температурных условий для жизни, это также позволяет сэкономить на электричестве.

Управление охранной и пожарной сигнализацией

Организация охраны вашего дома обеспечивается разными способами. Во-первых, это извещатели, сигнализирующие о проникновении нежданных гостей. Они включают системы специального оповещения - срабатывает сигнальная мигающая лампа, сирена, звонок в милицию и все, что вы запрограммируете для этого случая.

Во-вторых, дом может быть снабжен видеокамерой или их сетью. Они будут неустанно следить за происходящим как внутри дома, так и снаружи. Изображение можно вывести на экран компьютерного монитора или телевизора.

Известно, что взлому чаще подвергаются дома, хозяева которых отсутствуют. Поэтому, уезжая, вы можете дать Интеллектуальному дому задание создать эффект присутствия в доме на время вашего отъезда. В комнатах будет включаться-выключаться свет, открываться-закрываться жалюзи. Даже самые близкие соседи не догадаются, что в доме никого нет.

Рассеянные люди, которые никогда не уверены, выключили ли они утюг или телевизор, установив в помещении дымовые извещатели, могут наконец вздохнуть спокойно. Если эти приборы "почувствуют" дым, то они самостоятельно будут дозваниваться в пожарную часть, хозяину на работу или на мобильный телефон.

Дом с умом

Чего же может недоставать в моем доме? - спросите вы. - У меня уже есть теплые полы и сплит-система, установка для трехступенчатой очистки воды, охранно-пожарная сигнализация, ворота с электроприводом, сауна и домашний кинотеатр. Даже единая компьютерная сеть в детской, гостиной и кабинете. А вы абсолютно уверены, что не хотите от жизни больше?

Больше комфорта

Большинство из нас воспринимает само понятие "комфорт" как некую производную от мягкого дивана, домашних тапочек и чашечки кофе. Но так ли комфортно вам будет, если в комнате холодно, свет режет глаза и исправить эту ситуацию можно, только подняв тело с дивана и переместившись в противоположный конец комнаты к выключателю? Затем придется подойти к окну, откопать термостат за ворохом занавесок и попробовать методом "научного тыка" установить оптимальную температуру.

Не очень комфортно, не правда ли? Но как похоже на наш привычный быт, от которого хочется уйти! Система "умный дом" предлагает множество вариантов комфортной жизни.

Вариант 1. Февраль. Конец напряженной рабочей недели. Вам хочется только одного: добраться до дома и сразу в сауну - чтобы согреться. Система "умный дом" позволяет сделать это действительно сразу, а не ждать, пока в сауне установится нужная температура. Для этого достаточно перед уходом с работы дать команду через Интернет на включение сауны в назначенное время. Если забыли сделать это на работе, то можно в дороге позвонить своему "умному дому" с мобильного телефона, и он в точности выполнит все ваши указания.

Вариант 2. Кстати, о пультах. Все управление "умным домом" можно осуществлять дистанционно. Теперь вам не придется вставать с дивана, чтобы слегка повысить температуру в комнате или уменьшить освещенность, открыть шторы или выключить свет в детской. Вы сможете управлять любым оборудованием в доме с одного универсального пульта. А если пульт вдруг сломается, временно придется пользоваться обыкновенными выключателями или сенсорными панелями.

Причем на экране сенсорной панели могут быть изображены не только кнопочки с надписями вроде "Верхний свет в гостиной", но и подробный план вашего жилища с условными обозначениями всех задвижек системы отопления, групп освещения или датчиков температуры, расположенных в каждом помещении, с указанием их состояния (например: "Открыто", "Выключено", "+18°С"). Изменить заданную температуру или включить свет можно одним нажатием на соответствующий элемент схемы. Впрочем, те же функции можно осуществлять и с помощью обыкновенного персонального компьютера, подключенного к системе "умный дом".

Вариант 3. Вы читаете, лежа в кровати, жена возвращается из ванной и забирается под одеяло, забыв выключить верхний свет. Перспектива вылезти из постели, чтобы добраться до выключателя, расположенного у входной двери, ни вас, ни ее не радует. Но достаточно нажать на прикроватном выключателе одну-единственную кнопку с кодовым названием "Чтиво", и автоматически зажжется бра, а люстра погаснет. А после нажатия кнопки "Сонное царство" погаснет и бра, и свет в ванной, который почему-то всегда забывают выключить. Естественно, что подобные "удобства" надо изначально продумать и запрограммировать, а назвать их можно как душе будет угодно, самый простой вариант - пронумеровать.

Возможности "умного дома" ограничены только вашей фантазией и профессионализмом мастера, устанавливающего системы управления.

Больше безопасности

В "умном доме" система безопасности построена таким образом, чтобы как можно раньше обнаружить и предотвратить угрожающие жизни и здоровью человека ситуации, ликвидируя тем самым причины наших самых распространенных "бытовых" страхов.

Защита от взломов и краж. Эта задача решается прежде всего за счет хорошо продуманной системы сигнализации. В "умном доме" очень часто используются два контура сигнализации: наружный, к которому подключены все датчики открытия окон и дверей по периметру дома, и внутренний, состоящий из датчиков движения, расположенных внутри дома. Уходя на работу, вы включаете оба контура. А, например, вечером можно задействовать только наружный контур и спокойно отдыхать с семьей, совершенно не беспокоясь о том, что местные хулиганы проникнут в дом через окно кладовки.

Этих же самых хулиганов и других злоумышленников "умный дом" легко введет в заблуждение относительно присутствия хозяев. По заданной программе будет включаться и выключаться свет, соответственно поднимутся или опустятся жалюзи, периодически будет лаять собака. Все эти "хитрости" пресекают преступные намерения случайных и совсем не случайных прохожих. Если же злоумышленники все-таки захотят проникнуть в ваш "умный дом", их спугнут завывания сирены и мигание света, а на местный пост охраны и (или) ваш мобильный телефон тут же поступит сигнал о взломе.

Защита от пожара, протечек и утечки газа. Пожарная сигнализация в загородном доме или квартире - это уже норма жизни. Система "умный дом" позволяет реализовать все стандартные функции противопожарной сигнализации (например, автоматическое отключение вентиляции при пожаре, звуковое и световое оповещение). Для избежания протечек в ванной, туалете и на кухне устанавливаются датчики, которые контролируют появление воды. При обнаружении протечки автоматически закрываются клапаны на подающих трубопроводах холодного и горячего водоснабжения, а на ваш сотовый телефон или по электронной почте поступает сообщение об аварийной ситуации. Точно так же система "умный дом" реагирует и при утечке газа в котельной или на кухне.

Дополнительные функции безопасности. Даже если к вам в "умный дом" под видом электрика проник подозрительный субъект, вы всегда сможете подать сигнал тревоги, всего лишь на пару секунд дольше подержав палец на кнопке обыкновенного выключателя, включая свет. При этом "незваный гость" даже не заподозрит, что вы кому-то о чем-то сообщили.

Еще одна из очень удобных функций, которая реализуется во всех без исключения системах "умный дом", условно называется "Выключить все". Уходя последним, вы нажимаете кнопку "Никого нет дома", и во всем доме отключаются светильники и все розетки, в которых, возможно, остались включенными забытый утюг или фен. Одновременно перекрываются трубопроводы газа, холодной и горячей воды, система отопления начинает работать в экономичном режиме, наружный и внутренний контуры системы сигнализации ставятся на охрану.

Больше экономии

Конечно, это экономия не на начальном этапе. Первоначальные вложения в систему "умный дом" превышают затраты на стандартную систему управления электрооборудованием. Имеется в виду снижение затрат при эксплуатации "умного дома" за счет экономии энергоресурсов (холодной и горячей воды, газа, электричества). Пока в нашей стране эта экономия не столь значительна, как в странах Европы, но, по всем прогнозам, в ближайшем будущем цены на теплоносители и электроэнергию существенно вырастут.

Еще одна немаловажная статья экономии вытекает из реализуемых "умным домом" функций безопасности. Предотвращение аварийных ситуаций, в первую очередь протечек и пожаров, снижает до минимума вероятность неплановых ремонтов.

В качестве заключения

Интеллектуальная система управления - это не игрушка. Как бы вам ни хотелось насытить свое жилище всеми новомодными изобретениями, не стоит увлекаться этим.

Ценность "умного дома" заключается в его способности с наименьшими затратами соответствовать вашему стилю жизни, характеру, настроению и занятию. Доверить проектирование, программирование и монтаж интеллектуальных систем управления разумнее профессионалам.

Тогда и ваш дом приобретет "разум", а жизнь - новое качество.