Система “умный дом”

Эмуляция работы проекта

Эмулятор (Emulator)

— это приложение iRidium для Windows, которое можно запустить из редактора GUI Editor для проверки своего проекта. Эмулятор может работать с лицензией (с подключением к оборудованию) и без лицензии, когда активна только графическая часть проекта.

Режимы работы Эмулятора (см. GUI Editor > Tools > Options > Emulator):

Без лицензии (Demo Mode: on) – подключение к оборудованию не будет работать

С лицензией (License Path: ) – когда файл лицензии выбран, Эмулятор работает в режиме полной функциональности, с возможностью подключения к оборудованию.

Укажите путь к файлу лицензии для Эмулятора (GUI Editor > Tools > Options > Emulator):

* При активной опции Demo Mode, GUI Editor не будет показывать предупреждение о том, что проект запускается без подключения к оборудованию (без лицензии). Проверьте наличие лицензии, когда настраиваете свой проект.

Горячие клавиши и настройки Эмулятора

Нажмите F5, чтобы запустить Эмулятор.

Нажимте F8, чтобы открыть (пароль: 2007)

Нажмите F4, чтобы открыть лог Эмулятора.

Для работы iRidium на ПК в режиме полной функциональности, необходимо приобрести лицензию iRidium и ее для вашего ПК. При активации лицензии для iPad/iPhone/Android/Mac, вы не получаете лицензии для ПК, где установлена среда разработки iRidium Mobile. Лицензия для ПК нужна, чтобы клиент iRidium на ПК (в том числе, клиент-Эмулятор) работал в режиме полной функциональности. Ее нужно приобрести отдельно (или использовать бесплатный Trial)

Логирование на Windows

iRidium Log — окно, куда в текстовом виде выводится информация о работе iRidium, уведомления, сообщения об ошибках и логи iRidium Script (IR.Log).

Нажмите F4, чтобы запустить лог iRidium на Windows

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.

KNX «для чайников»

Вышеизложенное может показаться слишком сложным. Несмотря на множество преимуществ, стандарт и решения на его основе, на первый взгляд, имеют высокий порог входа. Причина этого – необходимость иногда сложного программирования устройств и тщательного осмысления логики будущего проекта, особенно в сложных сетях. Но на практике построить «умный дом на базе KNX» не составит труда, если вы поймете основные принципы.

Таким образом, основным элементом является проводная шина KNX, через которую все устройства «обмениваются данными», обращаясь друг к другу по известному адресу. В качестве дополнительных опор они используются для передачи «по воздуху» через радиосвязь, сеть TCP / IP или электрическую проводку.

Схема одного из вариантов домашней сети:

Реакция оборудования на изменение внешних условий или воздействие определяется его параметрами. Они записываются в «приложение», хранящееся на каждом устройстве, которым можно управлять и изменять с помощью программного обеспечения ETS. Само программное обеспечение устанавливается на компьютер, подключенный к шине KNX через шлюз.

В терминологии KNX существуют следующие понятия:

• Групповой адрес, групповой адрес – программная сущность, в которой размещаются объекты взаимодействующего оборудования (Объекты). Например, если вы хотите создать свет на датчике, вам нужно создать адрес световой группы на. (или другой, по желанию), в который вставляются объекты Вход 1 исполнительного механизма и Выход 1 датчика. Проще говоря, сенсорный объект и исполнительный механизм связаны.
• физический адрес – назначается каждому компоненту через программное обеспечение ETS и используется для прямой идентификации оборудования;

Формат адресов может быть разным (однобайтный, байтовый, двухбайтовый и т.д.). Для переключателя требуется только один байт со значением 1 и 0 (светится / светится.).

Когда групповой адрес создается, он записывается программным обеспечением в приложении целевого устройства. Последний «узнает» адреса всех связанных элементов сети и будет готов к работе.

Программа KNX Virtual может использоваться как обучающая песочница.

Это позволяет вам работать в виртуальной сети без покупки и установки реальных устройств.

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.

Что такое KNX

У KNX убедительное и безоговорочное профессиональное развитие. В основе их стандартов — развитие ранней разработки технологии шины EIB. EIB — устаревшее название, однако его продолжают использоваться и по сей день. Нередко можно услышать использование обозначения EIB/KNX. Протокол EIB рассматривается на основе сетевой модели OSI. Она децентрализована и обладает событийным управлением. Сеть EIB реализуется в разнообразных сферах передачи данных путём поддержания стандартного протокола. Одной из причин непоколебимого успеха EIB является концепция программного обеспечения ETS (EIB Tool Software). Официально, лишь приобретая программу ETS, вы сможете получить статус EIB Partner для фирмы, которая использует в своих проектах продукцию EIB.

Прежде всего, преимуществом стандарта KNX является надёжность. Главные компоненты KNX-систем объединяются между собой определенными кабелями. Вдобавок ко всему есть механизм подтверждения получения пакетов, который производит повторную отправку пакетов при условии, что первая команда не вызвала нужных действий. Конкурирующие компании используют радиоканал, исключающий возможность повторной отправки пакетов. Этот способ считается куда менее надёжным. Также есть ещё более ненадёжные модели. Однако будем правильно относиться к их применению и отдавать дань качественным производителям, проверенным приборам и оборудованию.

KNX «Умный дом»

Возможности шины KNX

На самом деле вопрос не в том, что умеет KNX, а в том, чего хочет владелец умного дома. Система шин управляет любым оборудованием в соответствии с заданным для нее алгоритмом, поэтому в рамках этой деятельности KNX может делать все, что угодно. Система, основанная на этом стандарте, контролирует всех потребителей электроэнергии в умном доме, поэтому KNX может обеспечить их работу в любом приемлемом режиме, в зависимости от настроек и пожеланий хозяина дома. Поэтому возможности стандартных систем KNX напрямую зависят от подключенного к ним оборудования.

Использование шины KNX позволяет создавать различные системы управления умным домом. Например, система free @ home от ABB позволяет создать универсальную систему, простую в настройке и использовании, в которой управление домом может осуществляться тремя способами:

• с помощью команд с сенсорной панели управления;
• с помощью мобильного приложения для смартфона или планшета.
• автоматический;

Все три режима обеспечивают полный контроль над энергопотреблением умного дома. Таким образом, даже находясь вдали от дома, вы сможете следить за безопасностью своего дома, присматривать за детьми, включать и выключать различную технику.

Настоящий умный дом JUNG с KNX

KNX компании JUNG объединяет все зоны помещения от комнаты в однушке до загородного дома на сотни квадратов в одну систему с индивидуальным и централизованным управлением без ограничений по конфигурации.

Она базируются на двух компонентах:

• управляющие сенсоры и датчики
• исполнительные устройства

В число первых входят программные и аппаратные средства, с помощью которых происходит передача команд — в том числе автоматические. А вторые представляют собой сети и механизмы для их воплощения в жизнь.

С помощью таких технологий умного дома получится управлять целой системой из одного устройства в конкретной комнате или централизованно.

KNX поддерживает:

Освещение создает необходимое настроение. Система контролирует включение-выключение общего света или отдельных зон, интенсивность и так далее.

Климат настраивается по зонам для получения максимального комфорта и достижения энергоэффективного использования за счет совместной работы вентиляции, отопления, внутренних и наружных жалюзи и других систем.

Маркизы регулируются на основании датчиков солнца, ветра и дождя.

Безопасность контролируется на базе сигналов сенсоров открытия дверей и окон, воды и газа, огня и дыма. Система проверит их на большом расстоянии. И создаст имитацию присутствия во время длительного отъезда.

Мультимедийные системы. Это позволяет включать воспроизведение музыки в конкретной или нескольких комнатах.

Другие системы автоматизации интегрируются в KNX и наоборот.

И любой процесс контролируется индивидуальными переключателями, общей центральной панелью с ограниченным доступом, а также смартфоном, планшетом или компьютером.

Монтаж оборудования

 Рассмотрим пример схемы монтажа системы knx умный дом для управления работой освещения. Допустим, владельцу дома хочется сделать его так, чтобы при звонке в дверь автоматически срабатывали лампы коридора. Гореть они должны ограниченное время – обычно человеку нужно не более пяти минут, чтобы раздеться, снять обувь, повесить куртку в шкафе-купе и разложить, к примеру, купленные продукты. А при уходе все освещение должно погаснуть, допустим, через те же 5 минут.

 Далее нужно подсчитать группы освещения, накинуть выключатели на план, подумав над тем, какие роли они должны выполнять

Это важно, поскольку функциональность определяет количество необходимых клавиш. Многие производители, включая Jung, ABB, Schneider, KNX (серия HDL), Вайлант, Фрейд, предлагают купить восьмикнопочный переключатель, выделив оптимальные клавиши под дальнейшее использование

Все остальные не задействуются, но в любой момент хозяин дома может назначить им выполнение определенной функции. Например, в будущем можно установить систему, позволяющую включать прочее электрооборудование, когда владельца нет дома.

 Любителям классических электроустановок доступно использование обычных выключателей вместо нативных. Сигнал передается через сухой контакт, расположенный в монтажной коробке под выключателем. Данные поступают в шину.

Сухарь под четырехклавишный выключатель

 В зависимости от назначения и количества групп, не будет лишним установить многоканальное реле

Не забывайте обратить внимание на нагрузочный ток. Производство таких изделий ведут практически все профильные бренды, вопрос заключается только в стоимости компонентов и их характеристиках

Только не берите откровенно китайские изделия – в будущем их быстро придется поменять.

 На следующем этапе необходимо спланировать схему подключения проводки для knx. За питание отвечает щит, управление им – выключатель. Устройства подсоединяются посредством шинного кабеля. Для удобства дальнейшего обслуживания или модернизации выполните монтаж через специальный короб для скрытой установки. В этом плане отлично показывает себя продукция от Шнайдер, внешний вид которой представлен в широком спектре цветовых решений, а также имитациями натуральных материалов (например, под дерево). К нагрузкам подводим совместимый электрокабель. Расположение и количество щитов определяется в индивидуальном порядке, в зависимости от персональных предпочтений.

 Если останутся свободные каналы, в будущем их можно будет задействовать для управления работой розеток. Так как многоканальный провод – это компонент, имеющий относительно небольшой запас мощности, рекомендуется дополнительно установить промежуточные реле, предотвращающие перегрузку проводки.

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:

Общий протокол ядра и сообщений

Общее ядро ​​располагается поверх физических уровней и уровня канала передачи данных, зависящего от среды, и используется всеми устройствами в сети KNX. Это совместимость с 7-уровневой моделью OSI:

• Общий уровень канала передачи данных, который находится над конкретными уровнями канала передачи данных для каждой среды, обеспечивает управление доступом и управление логическим каналом;
• Сетевой уровень (для узлов с функцией маршрутизации) предоставляет посегментно подтвержденную телеграмму ( кадр ) и контролирует количество переходов кадра;
• Транспортный уровень обеспечивает четыре типа связи: «один-ко-многим» без установления соединения (многоадресная передача), «один-ко-всем» без установления соединения (широковещательная рассылка), «один-к-одному» без установления соединения, с установлением соединения «один-к-одному»;
• (Уровни сеанса OSI и представления пусты); а также
• Прикладной уровень предлагает набор сервисов для прикладного процесса.

Предложения B.E.G. для проектов KNX

Протокол KNX открытый. Свыше 200 фирм предлагают свою продукцию для реализации проектов, использующих этот протокол. Компания B.E.G. производит следующие датчики присутствия
и движения:

Для программирования датчиков и управления ими B.E.G. предлагает удобный пульт дистанционного управления IR-PD-KNX. Он дает возможность оператору настраивать датчик без использования стремянки. Дальность его действия пять-шесть метров. А при воздействии прямых солнечных лучей два-три метра.

Кроме того, компания изготавливает оборудование для систем управления, поддерживающих протокол KNX: источники питания, диммеры, IP-интерфейсы, шлюзы KNX/DALI и другие.

Продукция компании B.E.G. позволяет реализовать проекты автоматизации освещения
и управления оборудованием самой разной сложности.

Если у вас есть потребность в автоматизации процессов в здании, обращайтесь в компанию B.E.G. Наши специалисты дадут бесплатную консультацию по всем вопросам. Мы разработаем проект, выполним монтажные и пусконаладочные работы. Все реализованные проекты уже дают заказчикам ощутимый экономический эффект.

Подписывайте на наш блог, чтобы не пропускать полезные материалы о работе датчиков движения и присутствия.

Режимы конфигурации

Установка должна быть настроена на уровне топологии сети и на отдельных узлах или устройствах. Первый уровень — это предварительное условие или фаза «начальной загрузки», предшествующая настройке распределенных приложений, т. Е. Привязке и настройке параметров. Конфигурация может быть достигнута за счет комбинации локальной активности на устройствах (например, нажатия кнопки) и активного обмена данными по управлению сетью по шине (одноранговая или более централизованная ведущая-ведомая).

Режим конфигурации KNX:

• подбирает определенную схему для настройки и привязки;
• сопоставляет его с выбранной схемой адресации; а также
• завершает все это выбором процедур управления и соответствием реализации ресурсов.

Некоторые режимы требуют более активного управления по шине, тогда как другие в основном ориентированы на локальную настройку. Есть три категории устройств KNX:

• Устройства A-режима или «Автоматический режим», которые могут настраиваться сами и могут быть установлены конечным пользователем;
• Устройства E-mode или «Easy mode», требующие базового обучения для установки: их поведение предварительно запрограммировано, но параметры конфигурации должны быть адаптированы к требованиям пользователя; или же
• Устройства в S-режиме или «Системном режиме», которые можно использовать для создания сложных систем автоматизации зданий : они не имеют поведения по умолчанию и должны быть запрограммированы и установлены специалистами.

KNX включает в себя инструменты для задач проектирования, таких как связывание серии отдельных устройств в работающую установку и интеграцию различных носителей и режимов конфигурации. Это воплощено в наборе программного обеспечения для инженерных разработок (ETS).

Программирование Умного дома

Вы спросите: «Так как всё-таки управлять такой сложной конструкцией, как «Умный дом?». Процесс упрощается во много раз после проведения программирования управляющего контроллера. Нюансы программирования контроллера будет обуславливаться типами подключенных к нему устройств и их количеством. Пройдя этот, казалось бы, трудоёмкий процесс, вы без труда научитесь управлять своим умным домом, насколько бы сложной системой он не являлся.

Использование запрограммированных контроллеров лёгкое, комфортное и доступное каждому:

• целым домом можно управлять, используя при этом лишь 1 щитовую базу;
• простой, казалось бы, тип контроллера способен решить самые необходимые задачи функционирования домашнего оборудования;
• многозадачность вашего «Умного дома» больше не станет проблемой, так как запрограммированный контроллер идеально подходит для нестандартно большого количества задач.

Управление «Умным домом» используя при этом лишь 1 щитовую базу

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.

Что дальше?

1. Можно выбирать платформу для управления освещением по сети (со смартфона, например).
2. Можно внедрять в систему датчики присутствия, освещенности и так далее — в зависимости от фантазии (конечно, проводку под них надо закладывать на этапе проектирования)
3. Можно, наконец, вспомнить про то, что KNX — это не только свет, но и климат и прочие удобства — но это уже явно за пределами вводной статьи

Спасибо за внимание

Появлению автоматизированной системы послужила идея создания комплекса, с помощью которого можно было бы управлять коммуникациями в здании любого типа.

«Умный дом» на основе KNX – современная разработка, занимающая почетное место среди профессиональных систем автоматизации объектов.

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.