Журнал `Компьютерра` N734

Home Smart Home

Автор: Олег Волошин

Компьютерные технологии так органично вошли в нашу жизнь, что иногда их просто не замечаешь, принимая как данность, как некое естественное свойство окружающей среды.

Наверное, самый известный (и дорогой) умный дом (smart house)[Кстати, поначалу появился термин "home automation" (автоматизация дома), а уж затем - "умный дом".] - это вилла Билла Гейтса, строительство которой завершилось в 1997 году. Сам я, например, про умный дом впервые узнал только благодаря усиленному пиару этого особняка в прессе. Тем не менее идея, да и образ подобного автоматизированного жилища гораздо старше[А дом Билла оказался даже не самым первым! Первое автоматизированное жилище, построенное в 1980 году, принадлежит японцу Кену Сакамуру. Это так называемый "Дом трона".].

Не уверен насчет самой концепции (которую мы встречаем еще в сказках - "избушка, избушка, повернись ко мне передом, к лесу задом"), но первое подробное описание умного дома в варианте, максимально приближенном к дню сегодняшнему[Слава богу, что только в плане описания собственно умного дома!], встречается у Рея Брэдбери в романе "Марсианские хроники" ("The Martian Chronicles", 1950) - глава 25, "Август 2026. Будет ласковый дождь". Правда, там описан вариант дома без систем самообучения, не до конца учитывающий происходящее и, как следствие, бесцельно растрачивающий ресурсы. В этом плане гораздо более привлекательным (и, увы, до сих пор совершенно фантастическим) является умный дом, описанный Клиффордом Саймаком в романе "Принцип оборотня" ("The Werewolf Principle", 1967): "…Дом не только питался от собственной солнечной электростанции и летал при помощи антигравитационного приспособления. Он был чем-то большим, нежели просто домом. Это был робот, робот с введенной в него программой вышколенного слуги, а иногда в нем, казалось, просыпался материнский инстинкт. Он заботился о людях, которых приютил. Мысль об их благополучии прочно засела в его машинном мозгу. Дом болтал с людьми, обслуживал их, одергивал, хвалил, ворчал на них и баловал их. Он играл сразу три роли - жилища, слуги и приятеля.

Со временем, подумалось Блейку, человек начнет относиться к своему дому, как к верному любящему другу.

Дом делал для вас все. Кормил, обстирывал, укладывал слать, а дай ему волю, он бы вам и нос вытирал. Он смотрел за вами, предугадывал любое желание, а порой создавал вам неудобства своим неуемным усердием. Он выдумывал всякую всячину, которая, по его мнению, могла бы вам понравиться, - вроде этих мультобоев (тьфу, да не обои это вовсе!) с кроликом и поющей птичкой".

Тема сегодняшнего приложения, поначалу представлявшаяся мне довольно далекой от реалий жизни "среднестатистического" россиянина (того самого, сферического и в вакууме), на поверку оказалась неожиданно близкой - недавно в доме, где я живу, проводилась плановая замена старых электросчетчиков на современные двухтарифные[В этот момент я понял, что иногда лень - великое благо! Ибо всего несколько месяцев назад решил, что нужно переходить на оплату по двойному тарифу. Для этого всего-то нужно было оставить заявку на сайте Мосэнерго и погасить задолженность по электричеству. И если б не моя лень, такая "самостоятельная" замена счетчика обошлась бы почти в пять тысяч целковых.]. Закончив работу, мастер сказал, что теперь я буду получать ежемесячный счет за электричество, подобно тому, как получаю его за телефонные разговоры. Правда, потом еще приходили техники - подключать к этим самым счетчикам компьютерный интерфейс. Таким образом, наш дом (обычная панельная многоэтажка) стал чуть умнее, ибо оказался включен в единую городскую сеть, контролирующую энергопотребление.

А действительно, кому? Если исходить из русской сказки и романа Саймака, может сложиться ложное впечатление, что умный дом нужен только человеку с сильно ограниченной подвижностью или отъявленному лентяю. Однако это не более чем заблуждение! Умный дом - это прежде всего комплекс, позволяющий экономно использовать имеющиеся ресурсы! Возьмем, например, теплоавтоматику и климат-контроль. По неофициальным данным, установка подобной автоматизированной системы в жилых многоквартирных домах (в северном городе, где зимой температура опускается до -40 ?С) позволяет сэкономить до 25% энергоресурсов! Будучи единожды куплена, установлена и настроена, она сразу же начинает приносить деньги за счет экономии дорожающего топлива (или любого другого вида энергии)! Конечно, в небольшой московской квартире, где "одна маленькая и одна очень маленькая комната", эффект вряд ли можно ощутить сразу, однако и расходы на установку в небольших помещениях существенно меньше. Если же обратиться не к теплу, а к освещению, как к главному потребителю электричества в доме, то выгода может оказаться заметной даже в условиях квартиры.

К сожалению, большинство наших сограждан мало заботит вопрос экономии, посему ожидать массового спроса на подобные системы пока не приходится. И так же не удивительно, почему главными заказчиками "интеллектуальных зданий" на российском рынке являются бизнес-центры и прочая коммерческая недвижимость - их расходы на воду, свет и тепло гораздо выше "частных", и, как следствие, выгода от такой "копеечной" экономии более ощутима.

Но все же умный дом - это не только контроль за важными параметрами и наличие обратной связи для их регулирования. Это нечто большее - а именно система, объединяющая отдельные подсистемы в общий управляемый комплекс. И экономить можно не только энергоресурсы, но и время или нервы. Правда, тут мы снова возвращаемся к неизбежной человеческой лени. Так, если ваш дом (или участок) достаточно велик, то единая, централизованная система управления освещением, электричеством, замками или садовым оборудованием (теплицы и прочее) позволяет меньше бегать, проверяя все и вся, и управлять всем хозяйством не сходя с места. Имея под рукой пульт ДУ, вряд ли кто-нибудь пойдет к телевизору, чтобы уменьшить громкость.

Впрочем, некоторые элементы автоматизации жилища пригодились бы всем нам - например, возможность задать расписание для выполнения некоторых рутинных операций (вроде полива растений) или возможность назначить одной-единственной кнопке на пульте функцию "просмотр фильма". Сел на диван, нажал на нее, и все - свет погас, проектор включился, жалюзи опустились…

Разумеется, как и у любой технически сложной системы, у подобного здания должен быть обслуживающий персонал. В большом бизнес-центре он имеется, а вот дома эту роль придется осваивать уже вам. И захотите ли вы настроить систему под свои нужды, или нет, будет целиком зависеть от вашего желания разбираться с новыми возможностями.

Чаще всего под "умным домом" подразумевают несколько важных составляющих[Впрочем, сегодня не существует готового промышленного продукта, который назывался бы "умным домом", посему, оснастив свое жилище простой системой климат-контроля, вы уже можете его называть "умным".]: управление климатом и другими аналогичными системами, управление освещением и интерьером, система безопасности (видеонаблюдение, охранно-пожарная сигнализация и системы контроля доступа) и, конечно, мультимедиа (куда входит и такое понятие, как мультирум).

Начнем, как водится, с "погоды". В быту мы ежедневно сталкиваемся с автоматом, поддерживающим постоянную температуру в пределах ограниченного объема. Это холодильник. Согласитесь, было бы странно, если б вам приходилось самостоятельно проверять температуру в камере холодильника и регулировать ее в случае отклонения от нормы. Тем не менее в офисах, дома, в машине мы постоянно регулируем температуру, влажность и свежесть воздуха.

Система климат-контроля - штука, безусловно, дорогая, однако никто не предлагает покупать ее всю и сразу. Для начала можно установить на батареи терморегуляторы с выносными термодатчиками - и зимой в доме будет тепло в любой мороз.

Однако, как мы сказали, это только начало. Многие подобные системы могут работать не только автономно, но и в составе сети - вместе с другими устройствами и единым центром управления, который позволит настраивать температурные режимы для каждого помещения, где установлен датчик. В принципе, в городской квартире этого уже достаточно. Следующий этап развития больше подходит для коттеджа с собственной котельной - тогда автоматы будут регулировать не столько поступление горячей воды постфактум, сколько ее производство, повышая или понижая температуру котла.

Кроме водяного отопления, важная роль в контроле домашнего климата отводится и системе кондиционирования. Основные ее части в целом аналогичны "водяной" - это кондиционер, датчики температуры и электронный блок управления. Единственное отличие - датчики температуры стоят не только в помещении, но и за его пределами, что позволяет более эффективно нагревать или охлаждать поступающий в дом воздух.

Следующий шаг напрашивается сам собой - объединение обеих систем. В этом случае центральный блок управления может собирать информацию как с датчиков, так и с промежуточных контроллеров и, обработав ее согласно вашим пожеланиям ("в спальне +20, в гараже + 15, в подвале +5"), будет регулировать температуру. Вам же останется следить за тем, чтобы окна не были открыты - в противном случае вы будете отапливать улицу.

…Чувствуете, как руки уже сами тянутся поставить на окна двигатели и соответствующие датчики и тоже включить их в единую систему?

У меня дома, ночью, в коридоре практически постоянно горит слабый свет - коридор длинный, животных много, и совсем не хочется наступать на них в темноте, выключатель же расположен строго посредине коридора - подле входной двери. Однако сегодня эту проблему можно решить гораздо изящнее - поставить датчики объема и завести их на выключатели света. Приблизился к датчику - свет включился, отошел - погас.

Мало того, с помощью автоматики можно регулировать яркость каждого источника света, независимо от его расположения. И главное - не вставая с дивана! Помимо дистанционного управления, можно использовать автоматику и для более прозаических целей - например, при приближении к дому автоматически включается свет у входной двери, а при ее открытии - загораются лампочки в прихожей и в остальной части дома. Можно даже настроить изменение освещения в зависимости от времени суток или погодных условий - стемнело за окном, и автомат сам включает светильники и опускает жалюзи (разумеется, если дома кто-нибудь есть).

При наличии большого количества источников света можно создавать готовые сценарии освещения, которые будут создавать то или иное настроение - от рабочей обстановки до интимного вечера при свечах (особенно если использовать не обычные переключатели, а диммеры, плавно регулирующие подачу электричества).

В отличие от Запада, где в частном секторе автоматизированные системы жилого дома направлены на экономию (воды или электроэнергии), в России главный акцент делается на комфорте и развлекательной составляющей. В этом смысле умное освещение дома гарантирует эффект "крутизны".

Итак, управление светом автоматизировано. Следующим разумным шагом будет автоматизация всей прочей домашней электрики. Запрограммировав на 7.00 включение розетки с электрочайником, вы сможете сэкономить время на приготовление завтрака. Также становится возможным автоматическое отключение всего (или почти всего) электричества в доме при отсутствии в нем людей. Теперь вы не будете лихорадочно вспоминать: "а выключил ли я утюг, уходя на работу?"

Кроме банальной экономии времени и электроэнергии, у подобных автоматических систем имеется возможность имитации нахождения человека в доме - то есть при вашем длительном отсутствии можно запрограммировать систему так, чтобы она, начиная с определенного времени, включала-выключала свет в различных помещениях в псевдослучайном порядке, имитируя ваше присутствие.

Самая очевидная часть использования умных систем - это возможность контроля проникновения в помещение. В продвинутом варианте видится биометрическая система идентификации хозяев, однако есть и более простые решения типа парольных комбинаций. В этом смысле система безопасности мало чем отличается от традиционных охранных систем, где после открытия двери нужно бежать к телефону и сообщать дежурному, что это ты пришел. Единственным дополнением может стать возможность оповещения хозяина о проникновении в дом по СМС и включение видеокамер на запись происходящего.

Другим существенным отличием системы безопасности умного дома от обычной охранной системы является реагирование на такие аварийные события, как утечка воды, газа и проблемы с электричеством. При поступлении тревожных сигналов от соответствующих датчиков система может принимать различные решения, заодно посылая на телефон хозяина и/или обслуживающую организацию соответствующее сообщение. К примеру, при обнаружении протечек перекрываются нужные трубопроводы, а в случае обнаружения утечки газа включается вентиляция и отключается все прочее электроснабжение. В случае пожара - наоборот, вентиляция отключается вместе с электроэнергией, зато включается система пожаротушения.

Таким образом, хозяин умного дома как минимум будет в курсе происходящего.

Вот чего-чего, а развлекаться у нас каждый горазд! И мало кто откажется от возможности смотреть любимый сериал или слушать музыку, находясь в любой комнате. К тому же это очень хорошо вписывается в продаваемый нам с вами сегодня образ жизни "человека развлекающегося".

Эта тема подробно рассмотрена в двух других материалах выпуска.

Чтобы все вышеописанное заработало совместно, "шибко умные" приборы нужно объединить в сеть. Для этого существует несколько промышленных стандартов, начиная от самого простого и дешевого X-10 до гораздо более сложных EIB (European Installation Bus), LonWorks или Clipsal C-Bus. Выбор того или иного стандарта - это ваша прерогатива, однако желательно сделать это еще на этапе проектирования. Более подробно о стандартах можно прочитать в статье Валерия Косихина "Музыка и нервы вашего дома".

Различные варианты имеются и при выборе интерфейса управления электронным домашним хозяйством. Самым простым способом управления являются кнопочные панели, где каждая кнопка соответствует какому-либо прибору, группе приборов или выполняет некую запрограммированную последовательность действий. Этот вариант не только относительно дешев, он подойдет тем, кто страдает идиосинкразией ко всяким электронным штукам - а тут вроде как привычный переключатель. К тому же он легко встраивается в любой интерьер.

Второй удобный и привычный вариант - пульты ДУ. Кроме того что они выглядят как пульт от телевизора (пусть и слегка перегруженный кнопками), подобные штуки действительно могут выполнять роль универсального пульта управления домашней аудио/видеотехникой. При этом у вас остается возможность регулировать и все остальные системы.

Ну а самыми новомодными пультами управления являются цветные сенсорные ЖК-панели. Они могут отобразить практически любую нужную вам информацию с любого датчика в диалоговом режиме, а в качестве дополнительной опции могут играть роль фото/видеорамки.

Управлять готовой системой, конечно, приятно, однако прежде ее нужно установить. И тут возникает призрак очередного "вечного" ремонта - прокладка кабелей, перестановка розеток, мебели и т. д. В идеальном варианте все нужно продумывать заранее, еще на этапе проектировки. И что особенно важно, в деле построения умного дома должны согласованно работать специалисты разного профиля - от дизайнеров и профессиональных звуковиков до электриков и монтажников. В противном случае получить нормально работающую систему будет трудно.

На отечественном рынке действует множество компаний, предлагающих как частичные, так и комплексные решения по автоматизации зданий. Нижняя граница стоимости подобных услуг колеблется в районе 100-300 долларов за 1 кв. м. Если же мерить не метрами, а зданиями, то стоимость автоматизации трехэтажного коттеджа начинается с 10 тысяч долларов. Верхней границы, как вы понимаете, нет - вышеупомянутый дом Билла Гейтса обошелся примерно в 100 млн. долларов. Впрочем, при массовом внедрении подобных систем (например, оснащение многоэтажных домов) стоимость может снижаться до смехотворных сумм в 40 центов за метр! Цифра взята не с потолка - это результаты эксперимента (данные 2005 года), проведенного компанией ICS, по автоматизации трех домов в Мытищах общей площадью 50 тысяч кв. м. При этом к единой системе управления были подключены не только отопление и освещение, но и лифты, и домофоны.

Тем же из нас, кто победнее, нет нужды оплачивать услуги специалистов или переоборудовать здание целиком. Для повышения комфорта порой достаточно небольших нововведений, описанных в разделах про свет и климат, - покупка нескольких термодатчиков и реостатов и даже установка сплит-системы обойдутся во вполне подъемную сумму, не превышающую одной-двух тысяч долларов.