Система “умный дом”

Что такое «Умный дом»

Представьте на секунду, что вся ваша техника в доме/квартире полностью автоматизирована и может выполнять все свои функции без вмешательства человека. Совокупность контроллеров и датчиков делает за вас всю работу, а вам лишь требуется предварительно настроить их с помощью программы. Датчики и контроллеры могут реагировать на тепловую энергию и движения. Наиболее простое сравнение, которое можно привести в данном случае — сигнализации, которые работают с помощью датчиков движения и реагируют на прикосновения. Однако в «Умном доме» каждый хочет добиться максимальной автоматизации своей бытовой и компьютерной техники, прикладывая при этом минимальное количество усилий для управления ими.

Немецкое качество: прогресс как традиция

Качество продукции, производимой JUNG, подтверждено сертификатом TÜV NORD в 2011 году. Заявить об этом могут только компании, 90% и более производственных мощностей которых находятся в Германии.

И нет упоминания о китайских потребительских товарах, на которые ориентируется Apple Home. Это серьезные полноценные механизмы для жизни, а не безделушки, которые измеряют температуру и углекислый газ в помещении и рекомендуют вентиляцию.

С момента своего основания в 1912 году компания базируется в Шальксмюле в регионе Зауэрланд.

Тогда это был обычный завод по производству электрооборудования: розеток, выключателей и так далее. И сегодня в нем находится центральный офис с административным аппаратом, центр усовершенствования продукции, отдел продаж и другие объекты крупного игрока на рынке настоящего умного дома.

Производственная база JUNG площадью 25000 квадратных метров расположена в Люнене – она ​​выросла из небольшого дочернего предприятия, основанного в 1941 году.

(!) Отцовство компании JUNG принадлежит современным выключателям света с кнопкой, которые используются практически во всем мире – они были введены в 70-е годы прошлого века.

«На протяжении 100-летней истории нашей компании мы стремились к постоянному прогрессу. Наша стратегия – постоянное улучшение продукта и внедрение новых продуктов.

Залог нашего успеха на мировом рынке – это наши сотрудники, которые лояльны и заинтересованы в успехе компании.

В семейном бизнесе среднего размера очень важно поддерживать ответственное межличностное общение и культуру поведения с клиентами и поставщиками компании. Мы считаем своим долгом работать от имени наших клиентов, кем бы они ни были »- Глава компании Харальд Юнг

Мы считаем своим долгом работать от имени наших клиентов, кем бы они ни были »- Глава компании Харальд Юнг

И сегодня компания остается на гребне инновационной волны. Современный мир с каждым годом требует все более совершенных и разумных решений. И производитель продолжает задавать тренд.

Примерная стоимость реализации

Теперь посчитаем, сколько стоит установка такого оборудования. Поначалу может показаться, что цена проекта пугает не меньше знаменитостей и бизнесменов, но это не так. Цена во многом определяется предложениями магазинов и комплектацией оборудования. Средние цены примерно следующие:

  • блок питания 320 миллиампер: 100 евро;
  • выключатели: 60 евро за штуку.
  • реле на четыре канала: 140 евро;

Добавьте еще один канал освещения за 130 евро – и с выключателем мы получим сумму, равную 430 евро. Те, кто любит экономить, могут найти купон на скидку на специальных сайтах, снижающий расходы в среднем на 5-15 процентов.

Рабочая среда KNX

Рабочая среда для передачи данных:

  • витая пара;
  • силовая сеть;
  • радиоканал;
  • сеть Ethernet;

Наибольшее распространение получила связь по витой паре KNX ТР. Для этой шины используют безопасное напряжение до 29 В. Устройства объединяют в сегменты линии, до 64 устройств
в сегменте.

У каждого сегмента есть свой источник питания. Длина сегмента не превышает 1 000 метров. Расстояние между устройствами – не более 700 метров. Линия содержит от одного до четырех сегментов, каждый из них подключается через линейный усилитель. Допустимое расстояние между двумя источниками питания – 200 метров.

С помощью линейных соединителей до 15 линий подключаются к одной главной линии и образуют зону. Следующая ступень сети – зонная линия. Через зонный соединитель она объединяет до 15 зон. Это позволяет объединить более 58 тысяч шинных устройств. Скорость передачи информации в такой системе составит 9 600 бит/с.

Для передачи информации по технологии KNX PL используют силовую сеть. В этом случае, дополнительная информационная линия не нужна. Кроме того, отпадает потребность и в источниках питания. Топология этой технологии подобна структуре рассмотренной выше. Скорость обмена информацией достигает 1 200 бит/с.

В системе KNX ТР средой обмена информацией служит радиоканал. В такой системе нет необходимости в строгой иерархии. Обмен информацией ограничивает только дальностью действия радиоканала. При KNX ТР скорость передачи информации – 16 384 бит/с.

Для технологии KNXnet/IP средой передачи информации является Ethernet. Это позволяет системе KNX функционировать с использованием сети Интернет, но без постоянного подключения к ней. Скорость обмена достигает 10 МБит/с.

Оборудование KNX

В экосистеме KNX умный дом присутствует набор объединенных общей шиной устройств. В качестве последней можно использовать двухпроводную витую пару, но на практике нередко прибегают к четырехпроводному кабелю 2×2×0.8 — такой используют, например, в пожарных сигнализациях. Изначально задействуются две жилы, а остальные остаются про запас для дальнейшего расширения. Дополнительное преимущество такого провода состоит в экранировании каждой жилы, а значит, за наводки можно не переживать.

Проводная шина является основной средой передачи данных, прочие (электросеть, Ethernet и радиоканал) относятся к дополнительным. Шинный принцип дает возможность реализовывать почти любые топологии сети.

В простых случаях используется линейная топология с последовательным соединением устройств (до 64 на сегмент линии, до 4 сегментов). Пример:

Можно прибегнуть к «звезде» — тогда все «ветви» будут сходиться в одной точке.

При большом количестве оборудования рекомендуется топология «общая шина»: линия 0 выступит главной, а к ней присоединяются до 15 дополнительных. А в самых сложных ситуациях — древовидная, объединяющая несколько областей на магистральной линии (всего до 15).

Таким образом, максимальное число устройств KNX-сети составляет 58 тысяч.

Конструктивно любая KNX-система состоит из:

  • исполнительных устройств, управляющих связанными с ними системами. Они меняют состояние по сигналам от сенсоров, контролируя подключенное к ним оборудование;
  • системных устройств — источников питания, соединителей и прочего. Это могут быть репитеры, шинные соединители, логические модули;
  • сенсоров, датчиков и прочего. Они фиксируют внешние события и отправляют заданные команды на оборудование (например, при обнаружении падения температуры в помещении ниже 20 градусов автоматически включается отопление).

Каждый компонент должен быть присоединен к шине и запрограммирован (параметризован) соответственно требуемым функциям с помощью ПО ETS. Монтаж многих устройств (блоков питания, актуаторов и прочего.) проводится на стандартную DIN рейку.

В систему также может быть установлено устройство, условно называемое контроллером. Это средство визуализации компонентов сети KNX, контроля и организации удаленного доступа. К таким можно отнести, например, логический контроллер с функциями IP шлюза, ETS-KNX шлюза, и прочими возможностями.

Схема «умного дома» на KNX:

Пример стенда с популярным для реализации KNX-проектов в Москве контроллером LogicMachine:

Обязательных «контроллеров» в классическом понимании технология, как уже говорилось, не предусматривает, все элементы равнозначны и могут работать напрямую.

Какое оборудование необходимо

 Основным компонентом умного дома на базе KNX является шина. Подойдет двухпроводной шинный кабель, но при проведении установки рекомендуется сделать систему на базе четырехпроводного кабеля. Сечение – 2х2х0,8, то есть, идентичное используемому в охранно-пожарных сигнализациях. При выборе этого варианта подключение будет проведено с использованием только двух жил – черной и красной. Оставшиеся две (желтая и бела) оставим про запас. Учитывая, что кабель имеет экранированное исполнение, бояться наводок не придется.

Полный комплект оборудования для управления работой освещения, мультимедиа и системы кондиционирования

 На этапе проектирования не требуются элементные терминирующие устройства. Но не забывайте убедиться в отсутствии колец.

 Система конструктивно состоит из:

  • исполнительных устройств – они будут стоять для управления различными системами;
  • сенсоров – погодных станций, выключателей и прочих комплектующих;
  • системных устройств – линейных соединителей, блоков питания и так далее.

Настройки и программирование

 Официальный производитель предлагает воспользоваться простой схемой настройки. Принцип наладки сводится к скачиванию фирменного программного обеспечения под названием ETS. Запустив ее, откроется новый проект. В рамках одной сети можно использовать каталог из нескольких предустановленных режимов работы. Правда, чтобы внедрить настройки в основную панель управления, придется синхронизироваться с сетью KNX. Процедура простая – достаточно иметь либо IP-мост, либо совместимый USB-кабель.

 Программирование и настройка сводится к:

  • формированию нового файла проекта;
  • импорту информации об устройствах в каталог;
  • разработке структуры квартиры или дома;
  • добавлению в проект новых устройств;
  • выбору адресов с дальнейшей настройкой параметров, добавлению для каждого из устройств комментариев;
  • разработке структуры групповых адресов;
  • распределению подключенных устройств по адресам в группах;
  • загрузке проекта в автоматизационную среду;
  • финальной проверке работоспособности, внесению изменений в структурную схему проекта (в случае возникновения такой необходимости).

Интерфейс приложения KNX для настройки

Письмо, приложенное к комплекту оборудования, также содержит прикрепленный профессиональный пак из ПО для настройки и средств синхронизации. Но если человек создает личный проект из отдельно приобретенных комплектующих, ПО придется скачать отдельно.

Применение, функции

На сегодняшний день стандарт активно применяется в структурах умного дома в офисах и домах состоятельных людей, поскольку эта система не дешевая, но с каждым нововведением она становится все доступнее.

Дальнейшая тенденция развития технологии наверняка сделает ее еще более популярной, поскольку уже сейчас основные немецкие производители ориентируются на обеспечение подобными комплексами обычных домов и квартир, с максимально удобным контролем освещения, температурным режимом и прочими бытовыми параметрами.

Кроме них, технологии KNX позволяют управлять всеми другими функциями – охранной сигнализацией и контролем допуска в здание, вентилированием и кондиционированием воздуха, обогревом здания и обеспечения его водой.

KNX архитектура[4]

Устройства KNX обычно подключаются по шине витой пары и могут быть изменены с помощью контроллера. Шина проходит параллельно с источником электропитания для всех устройств и систем в сети, связывающей:

  • Датчики (например, кнопки, термостаты, анемометры, движения) собирают информацию и отправляют ее по шине в виде телеграммы с данными;
  • Приводы (блоки управления яркостью, клапаны отопления, дисплеи) получают телеграммы данных, которые затем преобразуются в действия; и
  • Контроллеры и другие логические функции (контроллеры температуры в помещении, контроллеры жалюзи и др.)
  • Системные устройства и компоненты (например, линейные соединители, магистральные соединители).

Классификация устройств как «датчик» или «исполнительный механизм» устарела и упрощена. Многие приводы включают в себя функции контроллера, а также функции датчиков (например, измерение часов работы, количества циклов переключения, тока, потребления электроэнергии и т. Д.).

Прикладное программное обеспечение вместе с топологией системы и ПО для ввода в эксплуатацию загружается в устройства через компонент системного интерфейса. Доступ к установленным системам можно получить через локальную сеть, двухточечные каналы или телефонные сети для централизованного или распределенного управления системой с помощью компьютеров, планшетов, сенсорных экранов и смартфонов.

Модель KNX

Ключевые особенности архитектуры KNX:

  • Взаимодействие и модели распределенных приложений для различных задач автоматизации зданий;
  • Схемы для настройки и управления ресурсами в сети, а также для разрешения привязки частей распределенного приложения к различным узлам;
  • Система связи с протоколом сообщений и моделями стека связи на каждом узле (способная размещать распределенные приложения (общее ядро ​​KNX)); и
  • Модели для реализации этих элементов при разработке реальных устройств, которые необходимо установить и связать в установке.

Система умный “Умный Дом”, купить или забыть?

Да-да это именно этот вопрос необходимо задать самому себе, как только появилась мысль – Я хочу умный дом.

У меня есть деньги, хочу, я буду крут!

Да уж смешно! Смешно будет тогда, когда придет к вам лучший друг и увидит ваши выключатели за 300-400 или 500 euro, но еще смешнее будет когда ваш друг так и не найдет стабильный WI-FI в вашем доме.

Или на вашем телевизоре за 100-200 или 300 т.р картинка будет на червонец.

Так, что вывод прост: Полностью взвесьте необходимость той или иной системы, целесообразность и собственные финансовые возможности, ведь как говорится — за двумя зайцами не угнаться.

И как бы такой умный дом не поставил вас в очень глупое положение.

C чего начать при проектировании KNX системы?

В первую очередь необходимо понимать, что KNX стандарт оборудования не предполагает систему «сделай сам». Это Европейский принятый стандарт, разработанный для использования профессионалами, работающих на коммерческом уровне. Никто не мешает собрать собственный «умный дом» по принципу KNX при наличии должных умения, оборудования и финансовых средств, но стоит правильно оценивать целесообразность применения данной технологии.

Базовые элементы, используемые в системе, построенной на KNX стандарте:

  • датчики, измеряющие и сообщающие состояние того или иного участка мониторинга. Датчики температуры, влажности, открытия или закрытия окон и дверей;
  • активаторы или исполнители – служат для физической реализации заданной программы. Сервоприводы, электрические клапаны, выключатели;
  • блоки питания, аккумуляторные элементы, соединительные провода, а также логические модули;
  • основная KNX шина, которая питает электричеством низковольтное оборудование, такое как датчики и некоторые исполнители.

Основные преимущества:

  1. Упрощается электропроводка всего здания. Высокое напряжение подается только на того требующие элементы. Датчики и низковольтное оборудование питаются от главной шины, которая передает до 30 В.
  2. Свободное масштабирование системы путем добавления или отключения необходимых датчиков и активаторов.
  3. Возможность единого центра управления, который позволит более рационально использовать платные ресурсы, например, свет, воду, газ и т.п.

Несмотря на довольно немалый возраст данного стандарта, можно смело утверждать, что KNX растет и развивается, создается новое оборудование, а также методы для упрощения жизни человека. В будущем каждый новый дом будет оборудован автоматизированной системой, контролирующей ценные природные ресурсы и отслеживающей любые внештатные ситуации.

История KNX

EIB — профессиональная аббревиатура от European Installation Bus (Европейская инсталляционная шина). EIB — устаревшее обозначение, но оно продолжает использоваться, особенно в Европе, для технологии автоматизации зданий единого европейского стандарта-преемника — KNX. Продукция KNX распространялась под несколькими торговыми марками. Наиболее известны Instabus, ABB i-Bus, Tebis, Theben.

В феврале 1990 года была организована ассоциация EIBA со штаб-квартирой в г. Брюссель (Бельгия). Основателями ассоциации явились Siemens, Gira, ABB, Berker, Jung и др. — всего 15 компаний. Задачи ассоциации: продвигать на рынке саму технологию, следить за качеством и совместимостью оборудования, производимого её членами, и подготавливать программы обучения специалистов. Через несколько лет уже около 100 европейских и мировых компаний предлагали сертифицированное оборудование под логотипом EIB.

В мае 1999 произошло объединение трех европейских ассоциаций автоматизации зданий в одну, которая со временем получила окончательное название «Ассоциация KNX». Произошло и слияние трех технологий: EIB, EHS (European Home System) и Batibus. По мнению различных экспертов, в стандарте KNX до 80-90 % составляет технология EIB. Это объединение — результат общей интеграции в Европе. Главенство EIBА не скрывалось всеми участниками, именно поэтому многие специалисты до сих пор предпочитают говорить о EIB/KNX. В конце 2003 года технология была утверждена как европейский стандарт EN50090, а в 2006 году — как международный стандарт ISO/IEC 14543.

Международная ассоциация KNX со штаб-квартирой в Боюсселе занимается популяризацией технологии KNX, в том числе созданием и аккредитацией учебных центров.

Дата Курс Часов
Октябрь 2021
11.10 — 14.10 KNX-304 Сертифицированный курс KNX/EIB 32
25.10 — 29.10 KNX-307 Расширенный сертифицированный курс KNX и Satel 40
Ноябрь 2021
15.11 — 18.11 KNX-304 Сертифицированный курс KNX/EIB 32
Декабрь 2021
06.12 — 10.12 KNX-307 Расширенный сертифицированный курс KNX и Satel 40
27.12 — 30.12 KNX-304 Сертифицированный курс KNX/EIB 32

Резюме

KNX-сервер — необходимая часть любого умного дома.

Мы занимаемся разработкой KNX-сервера уже 5 лет и по опыту знаем плюсы и минусы всех существующих решений. Разные серверы обладают разными возможностями. Какие-то решения просты, но дают мало возможностей, какие-то сложные, но дают вам много возможностей. Выбирать сервер нужно под конкретный объект и задачи.

Мы выпускаем два варианта KNX-сервера — lite и pro.

lite — позволяет делать все быстро и просто.

pro — позволяет реализовать любые запросы клиентов и создать красивый, уникальный интерфейс.

Чтобы научиться настраивать lite, достаточно 2-х часов.

Чтобы научиться работать с pro, потребуется несколько недель. Но зато вы станете настоящим экспертом по умным домам.

Записывайтесь на наши курсы и будьте экспертами по автоматизации

Особенности и преимущества

Потребности ваших клиентов постоянно изменяются. Они хотят независимости, им необходимы совместимые системные решения с возможностью их дальнейшего улучшения и развития в будущем. Удобство, низкое энергопотребление и высочайшая надежность — именно эти качества пользуются максимальным спросом у сегодняшних заказчиков современных систем для управления зданиями.

Для собственников, арендаторов и эксплуатирующих организаций:

  • Создание многофункциональной автономной системы управления инженерными системами объекта с возможностью как локального, так и удаленного управления.
  • Возможность централизованного управления инженерными системами объекта.
  • Повышение качества жизни и пользования объектом: простота управления и настройки, многообразие возможных функций.
  • Снижение расходов и трудозатрат на техническое обслуживание: быстрая реакция на возникающие неполадки оборудования, имитация присутствия в доме, снижение энергозатрат до 50%.
  • Проводной тип связи и цифровое управление обеспечивают надежность.
  • Гарантия на все устройства 3 года.
  • Товарный знак KNX служит символом эталона качества для владельцев зданий.
  • KNX — открытая система с широким выбором необходимого оборудования. Свыше 100 производителей предлагают широкий спектр KNX-совместимых и сертифицированных продуктов.
  • Высокая степень гибкости: система в любое время может быть с легкостью адаптирована к изменившимся потребностям или расширена, в том числе, путем добавления дополнительных функций и оборудования.

Для электромонтажников, инсталляторов и системных интеграторов:

  • Свободная топология.
  • Простота программирования сценариев управления и настроек.
  • Хорошо документированный протокол.
  • Нет привязки к одному производителю: широкий ассортимент совместимого оборудования.
  • Легкая интеграция практические во все системы верхнего уровня.
  • Настройка выполняется с помощью единого для всех производителей инженерно-проектного программного пакета ETS.
  • Протокол ISO/IEC 14543.
  • Новые компоненты могут быть легко подключены к существующей шинной системе.

Для светодизайнеров, архитекторов и проектировщиков:

Проект системы Умный-Дом.

Проект системы Умный-Дом – это документация, по которой будет строиться ваша система, программироваться заявленные функции, производиться поставка оборудования по спецификации проекта, и производиться дальнейшее техническое обслуживание системы.

Из чего состоит проект – Умный Дом.

1.Техническое задание.

Описательная часть системы, что она должна делать, как и чем управлять – каждая кнопочка, каждый датчик или панель управления, должна быть описана.

Не допускайте какого-либо поверхностного описания.

Все должно быть описано четко от А до Я.

В противном случае вам сдадут проект совсем с другими функциями, нежели вы ожидали.

2.Основная часть проекта – электрическая часть.

Электрическая линейная схема.

С указанием всех нагрузок и требуемой мощности на ваш дом.

Расположение оборудования по помещениям, светильники, бытовая техника, розетки, выключатели, датчики, с указанием группы и кратким описанием для каких целей та или иная розетка или тот или иной выключатель.

Развороты по стенам.

Схемы установки розеток и выключателей, полное описание функционала того или иного датчика, кнопки на выключатели или назначение розетки.

Группа должна быть указанна у каждого прибора.

Акты скрытых работ.

Описание всего оборудования, которое используется в системе, но установлено скрыто.

Описание прокладки кабельных трасс, для предотвращения пробития трас в дальнейшем, допустим, при установке мебели.

Кабельный журнал.

Указание всех кабелей используемых в проекте по группам, метраж и марка того или иного кабеля (провода).

Позволит вам оценить стоимость работы по монтажу умного дома, стоимость и кол-во необходимых материалов.

Спецификация оборудования.

Список оборудования с указанием, где установлено, марка производителя, артикул.

Избегайте таких пунктов как – комплект.

У каждого оборудования есть свой артикул и стоимость, которую можно проверить до закупки.

Инструкции, паспорта и сертификаты на оборудование.

На каждое изделие.

Список расходных материалов для дальнейшего обслуживания.

В основном это касается светильников.

Список светильников, где установлен, мощность, кол-во ламп, каких именно ламп – тип (накал, галоген, люминисцент, led), цоколь, мощность, необходимость диммирования, напряжение питания.

Пункт “И” нужен лишь для того, чтобы при перегорании лампочки в люстре вам не нужно было лезть в люстру, и смотреть какую лампочку нужно купить для замены.

Подводя итог: У умного дома, должен быть нормальный, умный проект!

На этом все.

Разумно подходите к своим желаниям, если домой вы приходите только спать, не готовите, не собираетесь устанавливать кондиционер — устанавливать систему Умный Дом только на выключатели – нецелесообразно.

Так же трезво оценивайте и возможности – решив сэкономить, сможете ли вы самостоятельно поехать, например, в Германию, чтобы закупить оборудование там?

И, если решите добавить какую-либо функцию, сможете ли снова поехать за двумя-тремя механизмами?

Или, специалисты начнут монтаж системы, а вы не до конца изучили финансовый аспект, деньги кончились, работа остановилась, и вы остались без света и вентиляции.

Все это выглядит сложным, множество деталей, которые нужно учитывать, подводные камни, с которыми, возможно, придется столкнуться, пусть это вас не пугает.

Итоговый результат, который вы получите, решив выбрать Умный дом – это совершенно новое качество жизни, комфорт и безопасность.

Авторизованное обучение KNX/EIB в Москве

Учебный центр группы компаний АРМО является официальным сертифицированным центром обучения технологии KNX/EIB.  При проведении занятий используются методики и программы обучения международной ассоциации KNX. Лабораторное оборудование фирм Merten и Gira аттестовано  международной ассоциацией KNX.  Все учебные пособия переведены на русский язык. Все преподаватели прошли специальное обучение и сертификацию международной ассоциации KNX. Учебный центр АРМО оснащен KNX оборудованием европейских производителей, на котором слушатели учебного центра отрабатывают практические задачи по созданию KNX проектов, выполнению пусконаладочных работ  KNX-систем автоматизированного управления, поиску и устранению неисправностей в системах автоматизации на базе протокола KNX. 

Предлагаемые программы обучения ориентированы на специалистов в области автоматизации зданий, инженерного оборудования и интеграции систем здания, а также на менеджеров по технической поддержке сетей KNX/EIB и менеджеров проектов.

Слушатели курсов могут сдать сертификационный экзамен, после регистрации которого учащийся получит членство в ассоциации KNX. Слушатели курсов после успешной сдачи экзамена получают международные сертификаты KNX/EIB.

Слушатели получают бесплатно материалы курсов и информационные материалы производителей оборудования.

Итоги. Доводы за KNX

  • Полезность затеи умного дома как такового — это не игрушка для подростков на манер Apple Home
  • Простота установки и удобство использования — наличие целого ряда элементов управления и контроль через приложения
  • Беcпроблемность обслуживания за счет большого количества специалистов в России, которые проходят сертификацию на месте
  • Гибкость системы и настройка под нужды каждого пользователя — включая обширный выбор материалов.
  • Универсальность для любых возможных задач — от контроля освещения до регулирования маркизов и мультимедийных возможностей
  • Современный подход и качество оборудования

Подробная информация на русском — на официальном сайте JUNG.

Аналогичные системы описаны в новой статье про EctoControl 2017.

iPhones.ru

JUNG и KNX: все, что нужно знать о системе и производителе.

Николай Грицаенко

Кандидат наук в рваных джинсах. Пишу докторскую на Mac, не выпускаю из рук iPhone, рассказываю про технологии и жизнь.