Управление освещением умный дом

Система освещения «Умный дом» — это автоматизированная компьютерная сеть, реагирующая на различные действия человека, окружающей среды и способная переключаться между режимами работы, изменяя параметры связанных с ней гаджетов. Что касается последних, то речь идет о настенных, потолочных и точечных светильниках, аварийном освещении, садовых фонарях, неоновых и светодиодных подсветках.

Содержание

Термин «Умный дом»

«Умный дом» — это наступившее будущее. Комплексная система, способная самостоятельно контролировать все инженерные устройства в здании. Модульная структура позволит оперативно вносить изменения и расширять базу функционала. Управление светом — это один из модулей системы «Умный дом». Помимо него к ним относятся устройства слежения, безопасности, климат-контроля.

Каким бы совершенным ни было управление освещением (набор датчиков, детекторов и контроллеров), только при наличии централизованного контроля оно становится частью «умного дома». В систему входит специфическая электрическая проводка и устройства для автоматизированной работы. Каждый модуль тесно связан с остальными.

Применение «умного освещения»

Оборудование «умного освещения» предназначено для управления внутренними и наружными осветительными приборами. Сюда подключаются каждая лампа в доме, садовые фонари, точечные светильники и различные подсветки. Также централизованное устройство регулирует работу всех приборов.

Для подключения к сети используются контроллеры, а датчики и детекторы используются для регистрации действий. К примеру, датчик регистрирует любые изменения освещения — наступление вечера и ночи, и в зависимости от того, насколько за окном темно, включает светильники с определенным уровнем яркости. Последнюю операцию выполняет не сам датчик, а контроллер. Датчик отправляет на него сигнал, контроллер его обрабатывает и принимает решение, что и где включать.

Преимущества системы освещения «умного дома»

После глобальной настройки останется наслаждаться его функциональностью. Пользователь задает условия, в зависимости от которых изменяется интенсивность светового потока, включаются и выключаются определенные светильники. К ним можно отнести погодные условия, цикл дня и ночи (уровень освещенности за окном).

Отдельная сенсорная панель имеет несколько программ для различных сценариев. Вы самостоятельно можете назвать эти программы, например, «Вечерний ужин», «Просмотр кинофильма», «Сон».

Управление электроэнергией

Помимо удобства настроек и беззаботного управления электрическими приборами в доме, используя такой модуль, вы существенно уменьшаете потребление электрической энергии. Датчики движения позволят отключать освещение в помещении, если человек покинул его, или с появлением первых лучей солнца открывать жалюзи и отключать осветительные приборы.

Список возможностей «умного освещения» безграничен. Перечислим лишь часть из них:

  • отключение питания в розетках;
  • распределение нагрузки по всему дому;
  • автоматическое включение или отключение бытовой техники;
  • переход на резервные источники питания (при необходимости);
  • контроль доступа к сети и приборам.

Безопасность

Есть возможность запрограммировать систему, позволяющую удаленно управлять электросетью, приборами и светильниками. Это требуется в тех случаях, когда необходимо создать эффект присутствия в доме людей. Благодаря этому недоброжелатели не посягнут на ваше жилище, пока вы вместе с семьей находитесь на курорте.

Функционал «умного освещения»

Включение или выключение осветительных приборов напрямую зависит от смены дня и ночи, присутствия в определенном помещении людей. Различные сценарии отвечают за режимы работы электрического оборудования — в ночное время суток могут работать точечные светильники (настенные бра и ночники) без центрального освещения, вечером — общее освещение (люстры, диодные лампы, вмонтированные в потолок), а днем все это отключается от питания.

Большинство систем имеет возможность управления работой домашнего кинотеатра или подсветки.

Несмотря на многообразие конструкций и наличие большого числа электронных компонентов, применение системы освещения «умный дом» так же просто, как включение или отключение обычной лампочки.

Логическая составляющая конструируется и закладывается в программный интерфейс во время разработки. Изменяя параметры на небольшом дисплее или пульте, вы управляете всем светом в доме. Понятный и простой интерфейс позволит пользоваться устройством даже пожилым людям или детям.

Система автоматического контроля света состоит из следующих компонентов:

  • датчик движения, включающий свет только тогда, когда в помещении находится человек, и выключать при его отсутствии;
  • диммер — плавная настройка освещенности;
  • жалюзи, карнизы с электрическим приводом — используются для поиска баланса между естественным и искусственным освещением;
  • электрические приборы — к системе могут подключаться различные бытовые приборы, которые могут функционировать как с ней, так и без нее;
  • системное оборудование — различные модули, панели управления, пульт ДУ.

Важно! «Умное освещение» тесно связывают с другими инженерными сетями дома, что позволяет еще больше экономить на потреблении электрической энергии.

Автоматическое управление светом

Существует два готовых решения по автоматизации управления освещением в жилом доме или квартире. Первый метод подразумевает применение отдельных пультов для каждой комнаты. Многочисленные кнопки связаны с определенными осветительными приборами — ночниками, люстрами, бра и т. д.

Это позволяет человеку управлять светом из любой части дома — лежа на диване, сидя в кресле. Когда при чтении книги возникает необходимость в повышении яркости торшера, расположенного в непосредственной близости, достаточно нажать соответствующую кнопку на пульте.

По второму методу настраивается полная автоматизация процесса, требующая установки специальных датчиков. Это могут быть датчики движения, включающие свет при появлении человека и отключающие его через несколько минут после того, как он покинет комнату.

С другой стороны, пользователь имеет возможность выключить свет и находиться в помещении без него — для этого придется щелкнуть по выключателю вручную.

Включение или выключение осветительных приборов по таймеру

При помощи системы настраивается автоматическое управление осветительными приборами по таймеру. Программное обеспечение позволит включать или отключать свет, изменять яркость в зависимости от времени суток. Ближе к вечеру включаются основные светильники, к ночи — ночники и бра с уменьшенной яркостью.

Отличный вариант для загородных домов. Есть возможность настроить включение или отключение света во дворе.

Изменение яркости освещения

Существует три основных способа регулирования яркости осветительных приборов в доме через систему «умного освещения». Первый способ подразумевает применение пульта ДУ, второй — специальной панели на стене, третий — автоматическое изменение яркости через заданный промежуток времени (предыдущий раздел).

Зависимость от времени суток

Такой подход связан с применением отдельных датчиков, фиксирующих изменения освещенности комнат на протяжении всех суток. Это очень удобный вариант, поскольку в отличие от управления освещением по таймеру, позволяет повышать яркость света пасмурным днем, когда в комнате действительно темно.

Часто метод используется в загородных (частных) домах с зимними садами или оранжереями. Светильники размещают над растениями, которые любят свет, после чего они регулируются автоматической системой «умного освещения».

Создание световых сцен

Световые сцены — это дополнительная функция автоматического управления светом, позволяющая запоминать комбинации нескольких включенных светильников и повторять их по нажатию одной кнопки. Удобный и эффектный вариант, подходящий для частных домов и квартир.

Наружное автоматическое освещение

За последние годы остается все меньше загородных домов без систем автоматического освещения для наружного оборудования. Специальные датчики регулируют работу наружных светильников, регистрируя изменение уличного света. Электрические устройства включаются с наступлением сумерек. Чем темнее на улице, тем ярче искусственное освещение. Возможен ночной режим, когда приборы включаются только в присутствии людей.

Использовать автоматическое управление освещением в составе системы «умного дома» следует в тех случаях, когда вы преследуете одну или несколько (из перечисленных) целей: удобство эксплуатации осветительных приборов, экономия электрической энергии и защита недвижимого имущества от злоумышленников путем имитации присутствия. Несмотря на высокую стоимость установки, она быстро себя окупает.

Однажды Марк Цукерберг записал видео с рассказом о своей самодельной системе умного дома. Когда дело дошло до управления светом, оказалось, что создатель Фейсбука учёл не все детали — на записи об этом сообщает недовольный голос его жены:

Дальше мы подробно расскажем, как настроить управления светом в умном доме Aqara — так, чтобы технологии делали жизнь немного более комфортной, а не сложной.

Тем не менее первый опыт настройки умного дома может показаться непростым. Дело в том, что мы уже не замечаем, как много мелких «инструкций» по дому выполняем каждый день. С инструкциями лучше справляются роботы, надо их только обучить:

Устройства для управления светом

Центр умного дома принимает сигнал от датчиков и выполняет пользовательские инструкции. Нам понадобится связать множество устройств.

Нагружать этой задачей WiFi-роутер означало бы сильно ухудшить качество соединения на основных устройствах — ноутбуках, смартфонах. Вместо того, чтобы подключать каждую лампочку к роутеру, все умные устройства соединяются с Центром умного дома по специальному протоколу Zigbee Доступ к роутеру и интернету нужен только самому Центру — для связи со смартфоном.

Центр обеспечивает интеграцию умного дома в HomeKit — чтобы светом можно было управлять из приложения Home для MacOS и iOS или с помощью Siri.

Центр — сам по себе умная лампа, с детектором темноты, настройками цвета и яркости. Если разместить его в коридоре, получится удобный ночник: когда основной свет погаснет, центр сам включит подсветку.

Умная лампа Aqara — светодиодная лампочка с цоколем e27. На лампе нельзя настраивать цвет, но можно регулировать яркость и температуру цвета.

Тёплый цвет рекомендуют для спальни и гостиной — комнат, где вы хотите расслабиться. В природе к тёплому относят свет солнца на закате (1850K).

Холодный цвет подходит для ванной, кабинета, кухни — для мест, где вы хотите видеть предметы во всех деталях, а от себя ждёте сосредоточенности. В природе это свет полуденного солнца (5500 – 6000К)

Умные лампы позволяют не подбирать разные лампы для разных задач, а управлять освещением в зависимости от времени суток и вашего занятия. Утром в спальне, стоя перед зеркалом, вы не захотите пропустить пятно на рубашке — а для этого вам нужен ясный холодный свет. Приятно сходить перед сном на кухню за стаканом воды – если при вас там встречает рассеянное тёплое свечение, а не бьёт в глаза офисная лампа.

Лампой можно управлять через приложение Aqara для Аndroid или iOS, приложение Home для Mac OS и iOS или через голосового помощника Siri

Уже это сделает управление светом комфортнее:

  • Управлять лампой можно из любого места. Не нужно идти к выключателю, чтобы погасить свет. В офисе через приложение погасите забытую дома лампочку. Подъезжая к даче, дайте команду Siri включить свет на крыльце — не споткнётесь на ступенях, не будете в темноте искать замочную скважину и выключатель.
  • Благодаря гибким настройкам, одна лампа может заменить несколько обыкновенных лампочек — когда нужно, она будет давать или яркий свет, или мягкое освещение.

По своим экономическим характеристикам лампа похожа на прочие светодиодные лампы — низкое энергопотребление (до 9 ватт), высокий срок службы (25000 часов). На практике умная лампочка потребляет ещё меньше энергии:

  • умные лампочки сами выключаются и не горят зря.
  • умные лампочки не всегда работают на полной яркости, а только когда это нужно. По вечерам приглушённый свет часто будет уместнее, — а лампа в таком режиме потребляет меньше энергии.

Лампой можно управлять не только через приложение. Удобно автоматизировать основные функции лампы, чтобы вовсе не задумываться об управлении. Для этого понадобятся датчики.

Датчик движений Aqara — главное звено в управлении светом. С его помощью умный дом будет понимать, когда нужно включить свет, а когда пора выключить.

Максимальная дальность обнаружения составляет 7 метров, угол обзора — 170 градусов. Оптимальное место для датчиков на шкафу или под потолком, откуда им будет доступна наиболее полная картина.

Недостаток такого расположения — датчик будет реагировать и на животных. Чтобы сократить число ложных срабатываний, придётся пожертвовать полем зрения датчика и расположить его на высоте человеческого роста. Чтобы обеспечить покрытие все комнаты при таком расположении, может понадобиться пара датчиков: например, в кабинете один датчик будет следить за проходом, а другой — за столом.

У этой проблемы есть и более умное решение — правильно настроенный сценарий. О нём поговорим ниже.

Датчик исправно работает при температуре от -10℃ до +40℃ — для управления светом на улице или в помещения без отопления он подойдёт не всегда.

Кроме данных о движении, датчик также передаёт информацию об освещённости помещения — это можно использовать для особенно тонкой настройки.

Датчик открытия двери. В некоторых случаях датчик движения избыточен для управления светом. Например, когда вы открываете кладовку, сама открытая дверь — достаточный сигнал о том, что свет в кладовке должен гореть.

Датчик устроен как популярные системы сигнализации: два магнита крепятся рядом, один на двери, другой — на дверном косяке. При открытии двери или окна, контакт между двумя элементами теряется, при закрытии — восстанавливается. Оба события можно использовать для автоматизации света.

Умные выключатели Aqara. Совсем избавиться от выключателей в умном доме не получится, но их использование можно сделать комфортнее.

Автоматизация нужна там, где желаемый результат очевиден: если вы зашли в ванную в ней должен загореться свет. Но если вы лежите в кровати — в какой момент свет должен отключиться? Тут понадобятся выключатели.

Только теперь не нужно идти включать свет в другой конец комнаты — беспроводной выключатель лежит там, где вам удобно. Часто, достаточно одного умного выключателя — однокнопочный выключатель Aqara может выполнять три разных действия (по одинарному нажатию, по двойному, по долгому нажатию). Выключатель с двумя кнопками — 9 действий. А ещё есть футуристичный выключатель-куб, который скорее выглядит как часть интерьера.

Бывают ещё проводные умные выключатели: они совмещают в себе функциональность умных выключателей и возможности для автоматизации умных розеток. Если в доме уже много лампочек и всё сразу не заменить на умные лампы, проводные выключатели позволят настроить автоматическое управление светом без замены десятка лампочке и люстры.

Но для этого нужно разобраться, как устроены сценарии умного дома.

Простые сценарии

Датчик движения связывается с центром умного дома Aqara Gateway, теперь мы можем использовать его данные в сценариях.

Сценарий — это логическая цепочка инструкций для умных устройств: если наступило условие X выполнить действие Y.

Датчик движений позволяет использовать в сценариях следующие условия:

  1. Обнаружено движение.

  2. Обнаружено движение, а освещённость в комнате — ниже уровня X lx.

  3. Обнаружено движение, а освещённость в комнате — выше уровня X.

  4. Движений не обнаружено в течение времени X.

Простейшая автоматизация света начинается с двух сценариев:

Если обнаружено движение — включить свет

Если не было движений в течение 15 минут — выключить свет.

Этого будет вполне достаточно для ванной, туалета или коридора. Для кабинета или спальни понадобятся более тонкие настройки.

Сценарии, привязанные ко времени суток

В спальне такие простые сценарии приведут к трудностям. Например, если в доме есть животные, датчик на них среагирует и включит свет среди ночи.

Проблему можно обойти, если отключать выполнение сценария в ночное время — прочие ложные срабатывания не доставят неудобств. В приложении HomeKit для этого есть настройка времени, в которое сценарий действует. В приложении Aqara нам понадобится создать отдельный сценарий: он отключит отслеживание датчик в спальне ночью и вернёт его утром:

Сценарии управляют не только отдельными устройствами, но и другими сценариями — активируют их или отключают.
Это ключ к построению гибких инструкций.

Во время отпуска, используя время суток в сценариях, можно «имитировать присутствие»: вас дома нет, но свет в квартире продолжит включаться по вечерам и выключаться ночью — как если бы в квартире каждый день кто-то находился. Некоторых воров это отпугнёт:

Управляем группой устройств через приложение

В приложении Aqara можно управлять отдельными лампами. Но что если мы хотим одним нажатием выключить все лампочки в квартире? Для этого нам нужно будет использовать «сцены» — группы инструкций. Например, у нас есть два источника света: умная лампа Aqara и обычная лампа, подключенная к розетке.

Сочетаем автоматические сценарии и ручное управление

Не всегда сценарий можно привязать ко времени — мы не роботы и не ложимся спать по часам. Чтобы умный дом упрощал жизнь, а не доставлял неудобства, он должен знать, когда автоматизация становится лишней.

Например, если вы выключили свет в спальне с помощью умного выключателя, должен также и выключаться сценарий включающий свет по датчику движения.

Теперь, если вы сами выключили свет, он не включится из-за датчика — до утра, когда другой сценарий вновь не запустит автоматизацию включения света.

***

Коротко повторим основные трюки настройки умного дома:

— Размещайте датчики движений под потолком — часто один датчик может охватить всю комнату.

— В ситуации, когда простой сценарий чего-то не учитывает, комбинируйте несколько сценариев, автоматически отключая одни и активируя другие.

— Группируйте инструкции в «сцены», чтобы легко управлять всеми устройствами.

— Умный выключатель компенсирует любой недостаток сценария — оставьте в сценариях возможность для ручного управления умным домом.

Эти советы помогут быстро настроить сценарии управления светом в вашем дому. А если возникнут сложности, покупатели Акары.ру могут написать к нам в почту или телеграмм. Мы уже долго пользуемся умным домом Aqara, знаем какие бывают затруднения, и как их обходить. К тому же много общаемся с разработчиками Aqara — это помогает быстрее выяснять причины проблем и находить решения.

Умный дом


Одна из основных и самых востребованных систем в рамках системы «умный дом» — автоматизация освещения. Первое, что приходит на ум — это включение и выключение света по хлопку. Однако при ближайшем рассмотрении эта опция является чуть ли не самой бесполезной среди огромных возможностей управлением освещения в «умном доме». Итак, что же собой представляет современное «умное» освещение?

Система «умный свет»

Освещение в системе «умный дом» включает в себя не только осветительные приборы, но и электронные системы, отвечающие за их контроль и управление. В качестве источников света обычно используют различные флуоресцентные, светодиодные и ксеноновые лампы нового поколения. В роли управляющего оборудования выступают датчики, микроконтроллеры, реле включения и выключения, а также другие элементы, ответственные за регулирование света в помещениях.

Стоит отметить, что все функции для «умного» освещения не работают сами по себе, а объединяются в определенные световые сценарии.
Такие компоновки могут прописываться в настройках центрального приложения «умный дом». Это достигается посредством объединения нескольких групп ламп, каждая из которых обладает индивидуальной мощностью.
Так, например, режим «Отдых» предполагает замену яркого освещения на приглушенный мягкий свет. При интеграции «умного» света с другими смарт-системами, появляются дополнительные опции для релакса: задвинуть шторы, включить любимую музыку и многое другое.

Эти режимы можно переключать с помощью всего одной кнопки в приложении, установленном на мобильное устройство или компьютер домовладельца. Осуществлять управление можно удаленно из любой точки планеты за счет беспроводной технологии. Примечательно, что с помощью автоматического анализа системы ежедневного графика домочадцев, можно обеспечить абсолютно автономную работу освещения без какого-либо участия со стороны оператора «умного дома».

Функционал «умного» освещения

Функции системы освещения, подключенной к «умному дому» могут варьироваться в зависимости от комплектации. Чаще всего в перечень наиболее распространенных функций входят:

  • регулирование яркости и мощности ламп;
    • самостоятельное включение света при вхождении пользователя в помещение;
    • отключение света в отсутствие пользователя;
    • сообщение о входящем звонке или звонке в дверь;
    • использование освещения в роли будильника;
    • энергосберегающий режим.

Установка системы умного освещения

Безусловно, идеальный вариант, когда установка всей системы освещения для «умного дома» проектируется и производится еще на этапе ремонта или строительства здания. Такое развитие сценария позволяет избежать лишних проводов и качественно произвести монтаж для smart-оборудования.

Не стоит забывать, что установить систему «умного» освещения можно и без прокладки кабелей в помещениях. Смарт-лампы, настольные лампы и потолочные осветители чаще всего работают по беспроводной технологии с помощью Bluetooth и wi-fi.

Интеллектуальная система освещения представлена в двух вариантах: централизованный или децентрализованный типы управления системой «умный дом». Первая из них предполагает управление с помощью генерального контролёра, который принимает данные от датчиков и отдает команды. Во втором случае, каждый осветительный прибор обладает своим микроконтроллером и памятью.

Оптимальный выбор для стандартной квартиры — децентрализованная система управления. Таким образом, для «умного» освещения потребуется только закупить смарт-лампы, необходимые датчики, скачать и активировать приложение на телефон.


Контроль за уровнем освещенности

Современные смарт-системы, как правило, обладают функцией диммирования, а именно — контролем за уровнем освещенности в зависимости от потребностей пользователей. Такой подход позволяет экономить расход электроэнергии, а также создавать максимально комфортные условия для домочадцев в то или иное время суток. Желаемые опции можно настраивать вручную, а при наличии датчика освещенности, доверить программному обеспечению системы.

На современном рынке смарт оборудования для дома представлены осветительные приборы, в которых уже заложены необходимые для работы автоматического режима датчики и сенсоры. В системе «умного» освещения как умные лампы, так и потолочные светильники. При всем богатстве выбора, в интересующем нас сегменте наилучшее соотношение цены и качества предлагают такие компании как Xiaomi, RedMond, Philips.

Так, например, потолочный светильник Philips Smart LED Ceiling Lamp от компании Xaiomi поддерживает опцию авторегулирования температуры. Пользователь может вручную запрограммировать параметры степени яркости и даже температуры свечения, а также настроить таймер на график включения и выключения «умной» потолочной лампы. Синхронизация происходит с мобильным устройством домовладельца и пультом дистанционного управления с помощью модуля, встроенного в устройство, для беспроводной передачи пакета данных по протоколу 802.11 (wi-fi).

Умный светильник подразумевает контроль освещения при помощи пульта дистанционного управления. В специальном приложение на телефоне или планшете — Mi Home пользователь может осуществлять управление и контроль прибором с помощью своего смартфона.

Качественную работу обеспечивают 64 светодиода, которые предлагают широкий диапазон регулировки яркости свечения от 0.1 до 3000 люмен. Кроме того, существует возможность регулировать и цветовое наполнение светильника, которое предоставлено в диапазоне от 2700K до 5700K. Подключение прибора происходит напрямую к электросети.
Отлично справляется с контролем яркости освещения в Умном Доме — Wi-Fi Лампочка от Meizu X-Light Plus. Она, как и все смарт-лампы, управляется с помощью приложения, установленного на телефон, или посредством пульта дистанционного управления. Лампа позволяет не только изменять яркость и цвет освещения, но и предусматривает различные сценарии для автоматического изменения цвета свечения.

Такие смарт-лампы, как Xiaomi Yeelight Smart LED RGB Ceiling Lamp или Philips zhirui bulb light, способны также обеспечить диммирование света в соответствии с потребностями пользователя. Оба этих осветительных прибора работают при помощи стандарта Wi-Fi и специальных приложений, которые устанавливаются на смартфон домовладельца. Нажатием кнопки на телефоне можно менять не только яркость, но и цвет свечения. Подходящие для работы с данными лампами приложения — это Xiaomi Mi Home и Apple Home kit, которые работают на платформах Android (не ранее версии 4.4) или iOS (8.0 и выше), соответственно. В приложениях предусмотрены различные сценарии для «умного» света, позволяющие регулировать мощность освещения в доме в зависимости от ситуации.


Xiaomi и Philips дружелюбны и открыты для практически всех производителей смарт-систем и умных гаджетов. Управление таким прибором и их установка не составит труда даже для потребителя, далекого от мира мультимедиа. Все вышеперечисленные лампочки поставляются вместе с самым распространенным цоколем – E27.

Контроль за работой освещения

Контроль за освещением в помещениях можно осуществлять удаленно с помощью телефона или планшета.
В роли активаторов, используемых для включения и выключения света в квартире или дома выступают так называемые «умные» выключатели и смарт-лампы. Установить такие приборы можно вместо обычных ламп и стандартных панельных выключателей. При этом традиционные выключатели можно оставить на своих местах в качестве дублятора.

При подключении осветительного оборудования в единую систему Smart Home со встроенными датчиками движения, освещение будет включаться только при присутствии людей в помещении и автоматически выключаться после их ухода.

Выключатель Aqara Smart Light Control от Xaiomi позволяет управлять освещением в доме дистанционно. Прибор работает по беспроводной технологии с помощью интерфейса Ziq Bee.
Для того, чтобы установить данное смарт-оборудованием, необходимо заменить обычные старые выключатели на Aqara Smart. После этих манипуляций потребуется установить фирменное приложение на телефон — Xiaomi Mi Home. Благодаря этому софту и датчикам, подключенных к «умному» дом, можно настроить различные режимы работы системы освещения.

Потолочный миниатюрный светильник Yeelight Meteorite Induction LED Ceiling Light Mini способен успешно контролировать освещение в жилище любого типа. Это миниатюрное (диаметром в 5 см) и, одновременно с этим, чрезвычайно мощное осветительное устройство. Яркость для этого потолочного светильника равна 670 люмен, а цветопередача составляет 5700 К, в то время как световая передача — Ра 90. Модель уже имеет встроенный датчик движения, поэтому можно обойтись без покупки дополнительных «умных» выключателей.

Такой датчик способен немедленно обнаружить человека в помещение и отдать команду генеральному компьютеру включить свет. При отсутствии каких-либо движений в помещении в течение одной минуты, происходит выключение света. Светильник отлично подойдет для проходных или технических помещений. Так, например, для коридоров или кладовой, в которых нет необходимости оставлять освещение постоянно включенным.

В качестве аналога предыдущего светильника неплохо зарекомендовал себя, выполненный в лаконичном дизайне, универсальный компактный светильник Xiaomi Mi Night Lamp. Данное устройство предусматривает возможность регулирования яркости освещения в огромном диапазоне. Mi Night Lamp способен выступать в роли ночного светильника с мягким рассеянным светом, но при том подходит и для полноценного освещения в жилых помещениях. Благодаря встроенному датчику движения, функциональность светильника возрастает в разы. Охват действия этого датчика может достигать в радиусе семи метров. Устройство автоматически отключает свет, если в течение 15 секунд в зоне его действия не было зафиксировано никакой активности.

Дополнительные функции

«Умное» освещение — это не только регулирование яркости и контроль включения и выключения осветительных приборов. В это емкое понятие входит широкий диапазон возможностей, направленных на создание максимально комфортных условия проживания.

Как мы уже отмечали в начале статьи, «умное» освещение можно использовать и в качестве будильника. Модели ламп, поддерживающие функцию таймера и плавного включения света, могут будить хозяев дома постепенным наполнением освещения в спальне.

Если объединить несколько разнофункциональных гаджетов в рамках системы «умный дом», можно добиться действительно ошеломляющих результатов. Например, ваша лампа сможет распознавать голосовые команды или оповещать о звонке или сообщении на телефон с помощью мигания или изменения цвета освещения.

Некоторые модели «умных» ламп могут быть использованы и для охраны жилья, создавая имитацию активности хозяина в его длительное отсутствие. Так можно значительно сократить риск от проникновения в дом злоумышленников. Ведь не секрет, что большинство взломов происходит именно во время отсутствия хозяев.

Для того, чтобы реализовать вышеприведенные схемы, необходимо обзавестись датчиками и актуаторами. В основных приложениях для смарт-жилища уже существуют разработанные е световые сценарии. Пользователями остается лишь их активировать.

В завершении

Владельцам небольшой квартиры можно ограничиться покупкой смарт-ламп в необходимом количестве или потолочными «умными» светильниками, со встроенным датчиком движения. Такая система для стандартной двухкомнатной квартиры может стоить относительно недорого – от 15 тысяч рублей. Примечательно, что ее окупаемость рассчитана всего за пару лет, ведь «умный» свет позволяет сократить потребление электроэнергии в среднем в 1,5-2 раза. Такой эффект достигается благодаря использованию датчиков освещения и движения, которые заботятся о рациональном использовании ресурсов.

Автоматическое управление и контроль включения и выключения света в зависимости от присутствия в помещении человека гарантированно снижает потребление энергии электричества до 13%. А при возможности регулирования освещения показатели экономии вырастают до 20%.

Что такое «умный дом»? Как в нем работает освещение? Что это дает потребителю? Рассмотрим эти вопросы в данной статье.

Определение «умного» дома

Комплексная система управления всем инженерным оборудованием здания называется «умным домом». Такая система построена по модульному принципу, позволяющему легко изменять и расширять ее без потери уже существующего функционала. Модули – управление освещением, климатом, системами безопасности и так далее.

Независимо от того, насколько совершенны отдельные инженерные подсистемы, только централизованное управление делает все их вместе «умным домом». Оно основано на специфической электропроводке и наборе оборудования автоматизации. В результате интеграции каждая часть единого целого работает в тесной взаимосвязи с другими элементами. Рассмотрим это на примере освещения.

Управление освещением в «умном доме»

Способ, которым управляется освещение «умного» дома, с технической точки зрения сложнее, чем «классический», однако для пользователя он оказывается проще. Вся сложная логика работы закладывается на стадии проектирования, а управление выводится на удобную панель с единым интерфейсом. Причем речь здесь идет не только о включении и выключении осветительных приборов. Важными элементами, принимающими участие в придании управлению освещением интеллектуальных свойств, являются:

  • Датчики движения/присутствия, контактные сенсоры, включающие или выключающие свет дома в определенный момент. Например, мини-датчики JUNG, работающие на основе стандарта KNX, метеостанция GIRA с комплексом датчиков.

  • Диммеры, плавно изменяющие яркость.

  • Моторизированные шторы, жалюзи, ролльставни, электрокарнизы, посредством которых будет регулироваться баланс между естественным и искусственным светом.

  • Осветительные приборы, которые могут быть как обычными, так и самостоятельно «умными». При этом они могут использоваться отдельно или как элемент единой системы. Например, лампочки Philips Hue или «умный» патрон VOCCA.

  • Системное оборудование, в том числе управляющие панели и логические модули, связанные воедино особой электропроводкой.

Не только во взаимодействии друг с другом, но также с остальными инженерными подсистемами, это оборудование, как часть «умного дома», позволяет достичь потрясающего комфорта наряду с экономным использованием электроэнергии. Остановимся на этом подробнее.

Что дает пользователю «умное» управление освещением?

Конечному потребителю малоинтересны технические детали того или иного оборудования. Большего внимания заслуживают функции, которые доступны благодаря его использованию. С помощью «умного» управления освещением возможны:

  • Уведомления. Как быть, когда в доме громко включена музыка и звучит дверной звонок? В эпоху домашней автоматизации это не остается без внимания. Система настраивается так, что если включена музыка, освещение пару раз мигнет при нажатии кнопки звонка входной двери. Здесь проявляется роль интеграции, когда одна инженерная система (управление светом) работает во взаимодействии с другими (система безопасности и управление мультимедиа).

Могут быть обработаны и другие события. Датчик движения включит подсветку коридора, когда проснулся ребенок, не даст ему споткнуться, когда темно. При срабатывании датчика система может быть запрограммирована на то, чтобы одновременно включить приглушенный свет в спальне родителей, чтобы сигнализировать о возникшей ситуации. Удобно и безопасно. Автоматически без вмешательства человека выполняются заложенные на стадии проектирования алгоритмы.

Есть лампочки, которые изменяют цвет (Philips Hue). С помощью специального приложения Taghue они могут быть настроены для срабатывания на сообщения из социальных сетей и почтовых клиентов. Теперь, просто находясь рядом с таким светильником, вы сможете моментально узнать о приходе нового сообщения по его цвету. А уже затем предпринять необходимые действия.

  • Работа сенсоров. Благодаря датчикам удается раскрыть потенциал, который имеет «умное» управление освещением. Здесь с освещением пересекаются функции системы безопасности. Подсветка дорожки у дома, которая включается по датчику движения, не только создаст комфорт при передвижении ночью, но и послужит средством для отпугивания незваных гостей.

Когда в подвальном помещении расположен домашний кинотеатр, по контактному сенсору двери запускается сценарий: пока дверь открыта, включается свет; при закрытой двери, если в комнате люди (работает датчик присутствия) и включено оборудование, через некоторое время свет приглушается для просмотра фильма, а освещение коридора перед кинотеатром отключается. После просмотра все происходит в обратной последовательности.

  • Гибкость в отношении создания необходимой атмосферы и декора. Желание новых ощущений всегда приходит чаще, чем возможно сделать кардинальную перестановку или ремонт в доме. С мгновенным изменением параметров светильников (цвет, яркость, направленность), а также возможностью создания новых сценариев (ряда действия, выполняемых по событию или при нажатии кнопки), атмосфера в комнате изменяется до неузнаваемости.

  • Баланс между естественной и искусственной освещенностью. Не включайте лампочки утром, если можно плавно поднимать шторы, впуская солнечные лучи. Так действует сценарий «утро», срабатывая каждый день. Если же на улице непогода, датчики метеостанции или отдельный сенсор освещенности сообщат системе о недостатке солнечного света, и что нужно увеличить яркость ламп.

Итак, управление освещением включает в себя все эти возможности, но не ограничивается ими. С использованием современных профессиональных систем «умный дом» (www.intelliger.ru) нет никаких ограничений фантазии и потребностям владельца. В качестве же более дешевого варианта с минимальным, но достаточным функционалом, выступают отдельные устройства, как упомянутые лампочки Philips Hue или «умные» патроны VOCCA. Все это предоставляет максимальный комфорт и высокую степень эффективного использования энергоресурсов – то, без чего уже трудно представить современный дом.

Умный свет: возможности по управлению освещением

Термин «умный свет» относится к среде, управляемой системами контроля освещения. Эти системы учитывают такие факторы, как наличие людей в комнате, освещенность и время суток, чтобы включать и выключать лампы, тем самым экономя электроэнергию и деньги пользователя.
Популярность продуктов умного освещения постоянно растет. На самом деле, рынок умного света является самым быстрорастущим в индустрии, занятой производством осветительного оборудования. Ожидается, что к 2020 году его стоимость составит $8,14 млрд при среднегодовом темпе роста 22,07% в период с 2015 по 2020 годы. Этому в немалой степени способствуют законы правительства об экономии электричества.
Умный свет – это система, включающая в себя осветительные приборы и электронные системы, ими управляющие. Осветительные компоненты бывают самых разных видов: флуоресцентные лампы, диодные лампы, ксеноновые лампы и другие. Управляющие системы включают в себя сенсоры, микроконтроллеры, приемники и другие элементы, ответственные за поведение света.
В принципе, можно обходиться и обычными лампочками, но, к сожалению, они не могут предоставить весь спектр решений, которыми мы обладаем в эпоху Интернета вещей. Классические лампы являются бинарными устройствами, то есть имеют всего два состояния: включена или выключена. Промежуточных вариантов часто не оказывается – именно так работают лампочки с тех времен, когда они впервые появились в наших домах.
Умные лампы работают по-другому и предоставляют большие возможности по контролю. Благодаря тому, что они используют беспроводные технологии, вы можете управлять светом из любого места на Земле, используя мобильные устройства или ноутбук.

Умные устройства освещения дают позволяют создавать персонализированное и интеллектуальное окружение. Умный свет имеет большое количество полезных возможностей, например, система сможет имитировать ваше присутствие в доме, когда вы в отъезде, автоматически понижать яркость света при включении телевизора, выполнять функции будильника или сигнализировать вам о входящих звонках и сообщениях. Более того, лампы могут включаться автоматически, когда пользователь приходит домой, и управляться при помощи голосовых команд.
Установив датчики движения, можно регулировать работу светильников в коридорах, подсобных помещениях и так далее, то есть там, где люди обычно не задерживаются надолго. Автоматическое управление светом избавляет человека от необходимости искать в темноте выключатель: дом сам обо всем позаботится, например, включив свет на лестничной площадке перед входом в квартиру.
Однако не стоит забывать и про обслуживающие компании и поставщиков электроэнергии. Они тоже получают выгоду от использования клиентами умных технологий. У них появляется возможность просматривать статистику потребляемой энергии и, на основании полученных данных, автоматически приглушать свет на 10% в пиковые часы – эту разницу пользователь не заметит, но заметит и скажет «спасибо» его кошелек.
Объединив беспроводные технологии с энергоэффективными лампами в одном компактном решении, мы смогли изменить привычный порядок вещей. Световые сценарии – это настоящий клад для дизайнера интерьеров. Выделяя светом одни элементы интерьера и скрывая в полумраке другие, можно сформировать сразу несколько вариантов дизайна в одном помещении.
Термину «умное освещение» можно придать различный смысл, в зависимости от того, хотите ли вы иметь гибкое и полнофункциональное самостоятельное решение или интегрировать осветительные устройства в более масштабную систему домашней автоматизации. Что касается первого случая, то в сфере самостоятельно функционирующих устройств существует большой выбор продуктов от разных производителей. В основном это умные лампочки, визуально очень похожие на своих братьев с нитями накаливания.
Вот пара примеров таких устройств.

Фото: philips.ru
Лампа Philips Hue позволяет удаленно контролировать освещение, создавать и настраивать нужную атмосферу в помещении с помощью приложения на вашем смартфоне или планшете. Устройство обладает парой интересных режимов, как например: «Бодрящий свет», когда лампы включаются на полную яркость, и «Для чтения» – в этом случае все выбранные лампы изменят свет на белый с оптимальным уровнем яркости.

Фото: lifxrus.ru
Функционально лампочки LIFX схожи с Philips Hue, но, в отличие от последних, им не нужен специальный передатчик (мост hue). Устройства подключаются к домашнему Wi-Fi-роутеру напрямую, без посредников. При наличии в помещении сразу нескольких осветительных элементов от LIFX, они передают сигнал по цепочке, чтобы не перегружать роутер.
Фото: engadget.com
Vocca не является лампочкой – это умный патрон для них. Устройство выступает в роли посредника между обычной лампой и обычным патроном. Умный гаджет имеет функцию распознавания речи, давая пользователю управлять освещением с помощью кодовых фраз.
Что касается ситуации, когда вам бы хотелось интегрировать устройства в глобальную систему умного дома, то в этом случае лампочки чаще всего не обладают «умными» составляющими, а управляются контроллерами.
Беспроводные лампы могут быть не лучшим решением, поскольку цена их достаточно высока: самая дешевая LED-лампа стоит не менее $15, а стоимость ламп, меняющих цвет, может достигать $70 (и больше). Более того, если вы замените все обычные лампочки в своей квартире на умные, то смартфон станет единственным способом управления – это не самое здравое решение, хотя в некоторых ситуациях и является идеальным.
Более грамотным решением будет использовать беспроводные переключатели и диммеры. Они работают точно так же, как обычные устройства этого типа – вы можете подойти к ним и вручную отрегулировать яркость освещения – но в добавок вы получаете возможность контроля на расстоянии при помощи мобильных устройств.
Примерами таких переключателей могут служить:
Фото: electronichouse.com
Linear Z-Wave Dimmer, который работает с различными хабами Z-Wave и поддерживает галогеновые, ксеноновые, LED-лампы и лампы накаливания.

Фото: electronichouse.com
Belkin WeMo Light Switch, которому для работы не требуется особый хаб: ему нужна лишь Wi-Fi-сеть и устройство под управлением iOS.
В заключение хочется отметить, что, как правило, построение интеллектуального дома начинается именно с функции управления освещением, поскольку одна эта функция способна значительно преобразить ваш опыт пребывания в своем доме.
Другие материалы из нашего блога:

  • Проектирование умных домов
  • Умный музей и умный отель как часть умного города
  • Интеграция умного дома с мобильными приложениями
  • Умные технологии мониторинга жилых зон
  • Умный дом и телевидение

Система освещения умный дом

Совсем недавно идеальным жильем считали просторное помещение с ремонтом и гармонично расставленной мебелью. Новинки техники были доступны очень влиятельным и богатым людям. Сейчас другое время, когда технический прогресс развивается стремительными темпами, внедряясь в нашу жизнь все больше и больше. Теперь же человек среднего достатка не может прожить без самых необходимых технических новинок, о которых раньше и не слышал. И наиболее перспективными считаются разработки, направленные на практическую автоматизацию всех бытовых процессов, или система «умный дом».

Система освещения умный дом началась еще в семидесятых годах двадцатого века. И несмотря на это, даже сегодня специалисты высказывают разные мнения в отношении того, что же такое эта технология. И что может обеспечить максимальную безопасность и эффективность такой постройки. В самом начале «умные» дома могли позволить себе только очень богатые люди. Но, в связи с тем, что развитие техники и науки не стоит на одном месте, и технология производства «интеллектуальной постройки» поднялась на высокий уровень. А также появилось несколько новых технологий для строительства «умного дома», а это значит, что появилось множество вариантов таких домиков. И сейчас такой дом может позволить себе человек с «нормальным» доходом.

Система освещения «умный дом»

Автоматизированное управление техническими устройствами и системами – это одно из основных требований, которые предъявляются к Умному дому. К самым важным функциям системы управления относится контроль освещения. Благодаря современным технологиям управлять светом можно как при помощи выключателей, так и дистанционно – с помощью общего пульта или карманного выключателя. Кроме этого можно осуществлять удаленное управление через интернет или по локальной сети.
Давайте разберемся в тонкостях управления светом «умный дом» более подробно.

В современном мире самым известным проектом, который используется для возведения строения с собственным интеллектом, считается inhes. Именно эта технология не требует от вас огромного числа вкладываемых средств, а это дает возможность продажи помещения для жилья по довольно доступной цене. Если рассматривать ее с точки зрения средней платы за работы всех жителей нашей страны. При всем при этом Система освещения умный дом обладает огромным количеством возможностей. Дом, который разработан по технологии inhes, представляет собой сочетание определенного числа компьютерных систем, каждая из которых подчиняется руководству системы, управляющей всем строением. В список систем, находящихся под управлением, входят системы снабжения водой, отоплением, системы вентиляции и видеонаблюдения, датчики сигнализации и дыма, также противопожарная система, система освещения и контроль доступа в дом, и многое другое. Большим преимуществом «умного дома» считается то, что автоматизировать можно не абсолютно весь дом, а только функции, которые наиболее жизненно важны и необходимы. Технология может применяться не только в построенном доме, но и в простой квартире. Можно будет контролировать потребление воды и доступ в помещение, либо установить видео наблюдение и обновить противопожарную систему. Положительными сторонами технологии постройки «интеллектуального дома » считаются возможность экономии ресурсов, повышение уровня комфорта и безопасность. Из этого мы получаем то, что такие строения не только помогают понизить трату денег, но и экономят время, которое мы тратим на проверку. А используемые системы безопасности охраняют жилье от несанкционированных проникновений и даже от потопов в то время, когда хозяин находится вне дома. Когда возникает аварийная ситуация, и кто-то пытается тайком проникнуть в квартиру, система управления посылает сигнал на пульт организации, которая охраняет дом, и посылает электронное сообщение на номер хозяина жилого помещения.

Где применяется?

Очень часто можно встретить мнение, что многие открытия свершились только потому, что людям что-то делать было лень. Все время нашего существования мы пытаемся свести наши усилия к минимуму, упростить жизнь. Сейчас это уже стало возможным как никогда раньше. Современные технологии достигли такого уровня, что при помощи компьютера можно автоматизировать практически любой бытовой процесс: охрана, отопление, вентиляция, водоснабжение и так далее. Из всего разнообразия направлений наибольший интерес вызывает автоматизация освещения, потому что человеческий глаз – самый чуткий орган, поставляющий максимальное количество информации и оказывающий влияние на восприятие всего окружающего.

Кроме всего перечисленного, специалисты, которые занимаются разработками и усовершенствованиями технологии «дома с интеллектом», стали использовать в строительстве и эксплуатации здания альтернативные источники энергии. В странах Европы это применяется более двадцати лет. Все происходит из-за того, что цена коммунальных услуг в европейских странах намного выше, а это значит, нужно сокращать потребление газа и света. Основной причиной реализации и внедрения таких мер стало то, что не только строительные компании занимаются разработкой и реализацией подобных мер, государство также активно участвует в строительстве таких домов и делает цены более доступными для обычных граждан. А если сравнить цены «умного дома» и обыкновенного, можно отметить, что цена дома с интеллектом выше примерно на 40 %, но, тем не менее, его приобретают с охотой.
Долгое время занимаются строительством интеллектуальных домов в Финляндии. В их домах тоже, чаще всего, используют альтернативные источники энергии. В этой стране при строительстве дома сразу устанавливают теплоизоляцию для подвальных помещений, а для строительства несущих стен используют строительный материал, который имеет несколько слоев. Если же дом стоится за городом, его крышу накрывают солнечными специальными коллекторами, это нужно, чтобы летом не тратить электроэнергию на освещение дома и участка и на нагрев воды. При всем этом строение утепляется настолько сильно, насколько это возможно. Это делается для того, чтобы уменьшить тепловые потери. По-другому говоря, строительные компании Финляндии используют при строительстве домов все самые нужные и полезные технологии, и все делается для того, чтобы понизить потребление ресурсов. Компании тщательно следят за поступлением новинок и используют их для возведения зданий.

Как действует?

Разделяют системы управления освещением «умный дом» на автоматизированную и полностью автоматическую. Различие между ними заключается в том, что в автоматизированной системе в управлении всей цепи как главное звено участвует человек. Также составляющими могут служить разные локальные органы управления (кнопки, выключатели, регуляторы), всевозможные датчики (например, сенсоры). Поступление и передача информации осуществляется по разным каналам (радио, кабель, лазерные и инфракрасные каналы), используются программные устройства и всевозможные анализаторы (логические блоки или даже компьютеры) или же другие периферийные устройства.

Уровни системы управления освещением «умный дом»

Начальным, самым низким уровнем управления светом «умный дом»

считается ручное. В этом случае включение и выключение осветительных приборов происходит путем использования обычных выключателей. Это первый шаг на пути к Система освещения умный дом

Следующий этап организации системы освещения «умный дом» – это частичная автоматизация. Поэтому регуляторы и датчики заменяют обычные выключатели. Как результат, повышается уровень комфорта и существенно снижается потребление электроэнергии. Только представьте: больше не нужно искать в темноте выключатель, ощупывая стены, особенно когда руки заняты. Для многих людей — это вообще находка, потому что свет будет выключаться сам. С помощью регулятора нужно настроить желаемую интенсивность освещения, и вы сразу почувствуете комфорт пребывания в своем доме, а экономия электроэнергии станет приятным сюрпризом.

Следующий, более высокий уровень – это дистанционное управление. На этом этапе к системе управления освещением «умный дом» остается один шаг. Обычные выключатели и регуляторы заменяют на устройства с беспроводными каналами управления. Теперь все основные функции выполняются при помощи пульта управления, который может иногда совмещать в себе несколько приборов (таких как телевизор, кондиционер, жалюзи и т. п.).

Пиком развития управления светом «умный дом» является внедрение компьютера в управление системой разветвленной периферии. Человек управляет только компьютером, а вот всю периферию (датчики, сенсоры, выключатели, регуляторы) контролирует сам компьютер. Появляется возможность включить или выключить все осветительные приборы или только некоторые, находящиеся в квартире, при помощи всего одного клика мыши. Еще больше свободы и простора для фантазии даст появившаяся возможность комбинировать варианты освещения. Например, когда у вас гости, или вы хотите этого, создаете романтическую атмосферу. И еще одно достоинство – управления освещением в «умном доме» возможно из любой точки мира, используя Интернет и спутниковые системы связи.

Благодаря грамотному управлению освещением можно расставить в помещении световые акценты и полностью преобразить его.
Высокотехнологичные системы управления освещением позволяют программировать интенсивность освещения, а также количество включенных светильников в соответствии с определенными параметрами. Это и время суток, и погода, и наличие или отсутствие в помещении людей. В систему можно заложить готовый «сценарий» освещения, к примеру, «романтический ужин» или «визит гостей». Чтобы создать подобающую атмосферу, в сценарий закладывается последовательность, в которой будут включаться отдельные лампы или группы света. Кстати, использоваться могут не только светильники, но и другое оборудование – телевизор, музыкальная система, шторы, а также инженерные системы – климат-контроль, мультирум и т.д. Выбрав сценарий «Выключить все», вы с помощью одной кнопки можете выключить весь дом, оставив включенным только холодильник и охранную систему.

К системе управления освещением также относятся датчики света или движения, которые чаще всего располагаются в проходных местах: коридорах, санузлах, лестничных площадках. Человеческие движения улавливаются специальными датчиками, и в систему управления освещением поступает сигнал. К примеру, если вы поднимаетесь по лестнице, сопровождать вас будет «бегущий свет», то есть освещены будут именно те участки, где вы проходите. При этом датчики никак не реагируют на движения домашних питомцев.
Вы можете осуществлять управление с помощью сенсорных панелей, дистанционных пультов, а при необходимости через мобильный телефон и интернет. Также можно воспользоваться стационарными выключателями, которые располагаются в каждой комнате. На них очень удобно выбирать уровень яркости, нажимая на специальную клавишу. Они работают точно так же, как и простые выключатели, есть лишь одно отличие: при нажатии не происходит фиксации клавиши включения.

Следует заметить, что в этом случае аппаратные режимы освещения будут отодвигаться на второй план, а на первое место выходят программные методы. Другими словами, вместо рутинных и дорогостоящих процедур теперь достаточно обновить программное обеспечение компьютера – и выбирайте новый режим освещения по желанию. Смена режимов освещения будет занимать несколько минут или секунд. Все легко и быстро.

Еще одним преимуществом является повышение безопасности, например, снижается риск получения травм электрическим током, особенно это актуально, когда в доме маленькие дети.

Так как же создать управление освещением в умном доме? У каждого свой путь: начать все с нуля, используя проекты специализированных организаций, а может, усовершенствовать все конструкции самостоятельно. Первое обойдется вам дороже, конечно, но будет эффективнее. А второй вариант тем и прекрасен, что вы будете создавать что-то свое.

Система освещения умный дом дают не просто возможность максимальной безопасности для владельца дома, но и экономят огромное количество ресурсов и средств. А если вы будете использовать альтернативные источники получения энергии, то вы сократите ваши денежные траты, защитите окружающую среду от вредного воздействия, а также окажете положительное влияние на здоровье человека.

Выключатель питания с нулевым потреблением мощности на основе нефиксируемой кнопки

Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2015

Anthony Smith

ЕDN

Слаботочные выключатели без фиксации, подобные монтируемым на плату тактовым кнопкам, дешевы, доступны и отличаются большим разнообразием размеров и стилей. В то же время кнопки с фиксацией часто имеют бóльшие габариты, они дороже, а диапазон их конструктивных вариантов относительно ограничен. Это может оказаться проблемой, если вам потребуется миниатюрный недорогой выключатель для фиксации питания нагрузки. В статье предлагается схемное решение, позволяющее придать кнопке с самовозвратом функцию фиксации.

Ранее были предложены конструкции, схемы которых основывались на дискретных компонентах и микросхемах , . Однако ниже будет описана схема, которой для выполнения тех же функций потребуется всего пара транзисторов и горсть пассивных компонентов.

На Рисунке 1а приведен вариант схемы включения питания для случая нагрузки, подключенной к земле. Схема работает в режиме «переключателя»; это значит, что первое нажатие включает питание нагрузки, второе выключает, и так далее.

а) б)
Рисунок 1. Эта схема превращает кнопку без фиксации в выключатель питания.

Чтобы понять принцип работы схемы, представим, что источник питания +VS только что подключен, конденсатор C1 в исходном состоянии разряжен, и транзистор Q1 выключен. При этом резисторы R1 и R3 оказываются включенными последовательно и подтягивают затвор P-канального MOSFET Q2 к шине +VS, удерживая транзистор в закрытом состоянии. Сейчас схема находится в «деблокированном» состоянии, когда напряжение нагрузки VL на контакте OUT (+) равно нулю.

При кратковременном нажатии нормально разомкнутой кнопки затвор Q2 подключается к конденсатору C1, разряженному до 0 В, и MOSFET включается. Напряжение нагрузки на клемме OUT (+) немедленно увеличивается до +VS, через резистор R4 транзистор Q1 получает базовое смещение и открывается. Вследствие этого Q1 насыщается и через резистор R3 подключает затвор Q2 к земле, удерживая MOSFET открытым, когда контакты кнопки разомкнуты. Теперь схема находится в «зафиксированном» состоянии, когда оба транзистора открыты, нагрузка получает питание, а конденсатор C1 заряжается до напряжения +VS через резистор R2.

После повторного кратковременного замыкания переключателя напряжение на конденсаторе C1 (теперь равное +VS) окажется приложенным к затвору Q2. Поскольку напряжение затвор-исток Q2 теперь близко к нулю, MOSFET выключается, и напряжение нагрузки падает до нуля. Напряжение база-эмиттер Q1 также опускается до нуля, закрывая транзистор. В результате при отпущенной кнопке ничто не удерживает Q2 в открытом состоянии, и схема возвращается в «деблокированное» состояние, когда оба транзистора выключены, нагрузка обесточена, а C1 разряжается через резистор R2.

Шунтирующий выходные зажимы резистор R5 устанавливать необязательно. При отпущенной кнопке конденсатор C1 разряжается на нагрузку через резистор R2. Если импеданс нагрузки очень велик (то есть, соизмерим с величиной R2), или нагрузка содержит активные устройства, такие, скажем, как светодиоды, напряжение нагрузки во время выключения Q2 может оказаться достаточно большим, чтобы через резистор R4 открыть транзистор Q1 и не позволить схеме выключиться. Резистор R5 при выключении Q2 подтягивает клемму OUT (+) к шине 0 В, обеспечивая быстрое выключение Q1 и давая схеме возможность надлежащим образом перейти в закрытое состояние.

При правильном выборе транзисторов схема будет работать в широком диапазоне напряжений и может использоваться для управления такими нагрузками, как реле, соленоиды, светодиоды и т. д. Однако не забывайте, что некоторые работающие на постоянном токе вентиляторы и моторы продолжают вращаться и после выключения питания. Это вращение может создавать противоЭДС, достаточно большую, чтобы открыть транзистор Q1 и не позволить схеме выключиться. Решение проблемы показано на Рисунке 1б, где последовательно с выходом включен блокировочный диод. В этом случае также можно добавить в схему в резистор R5.

На Рисунке 2 изображена еще одна схема, предназначенная для нагрузок, подключенных к верхней шине питания, таких, например, как показанное в этом примере электромагнитное реле.

Обратите внимание, что Q1 был заменен p-n-p транзистором, а на месте Q2 теперь находится N-канальный MOSFET. Эта схема работает точно так же, как схема описанная выше. Здесь R5 выполняет функцию подтягивающего резистора, соединяющего выходной контакт OUT (-) с шиной +VS, когда транзистор Q2 выключается, и обеспечивающего быстрое закрывание Q1. Как и в предыдущей схеме, резистор R5 является необязательным компонентом, и устанавливается только при некоторых типах нагрузки, упомянутых выше.

Заметим, что в обеих схемах постоянная времени C1, R2 выбирается исходя из требуемого подавления дребезга контактов. Обычно нормальной считается величина от 0.25 с до 0.5 с. Меньшие постоянные времени могут привести к неустойчивой работе схемы, в то время как бóльшие увеличивают время ожидания между замыканиями контактов кнопки, за которое должен произойти достаточно полный заряд и разряд конденсатора C1. При указанных на схеме значениях C1 = 330 нФ и R2 = 1 МОм номинальная величина постоянной времени равна 0.33 с. Обычно этого бывает достаточно, чтобы устранить дребезг контактов и переключить нагрузку за время порядка пары секунд.

Рисунок 2. Схема, видоизмененная для нагрузки, подключенной к
положительной шине питания.

Обе схемы предназначены для фиксации и отпускания ключа в ответ на кратковременные замыкания контактов. Однако каждая из них проектировалась таким образом, чтобы гарантировать правильную работу даже при сколь угодно длительном нажатии кнопки. Рассмотрим схему на Рисунке 2, когда транзистор Q2 закрыт. Если кнопка нажимается для выключения схемы, затвор подключается к потенциалу 0 В (поскольку конденсатор C1 разряжен), и MOSFET закрывается, давая возможность общей точке резисторов R1 и R2 подключиться к шине +VS через резистор R5 и импеданс нагрузки. Одновременно Q1 также выключается, в результате чего затвор Q2 оказывается соединенным с шиной GND через резисторы R3 и R4. Если кнопку сразу же отпустить, C1 просто зарядится через резистор R2 до напряжения +VS. Однако если оставить кнопку замкнутой, напряжение затвора Q2 будет определяться потенциалом делителя, образованного резисторами R2 и R3+R4. Считая, что при разблокированной схеме напряжение на контакте OUT (-) приблизительно равно +VS, для напряжения затвор-исток транзистора Q2 можно записать следующее выражение:

Даже если напряжение +VS будет равно 30 В, результирующего напряжения 0.6 В между затвором и истоком не хватит, чтобы открыть MOSFET вновь. Следовательно, при разомкнутых контактах кнопки оба транзистора будут оставаться выключенными.

Схема на Рисунке 2 фиксируется в открытом состоянии кратковременным замыканием контактов кнопки, когда конденсатор C1 заряжен до напряжения +VS, в результате чего Q2 быстро открывается и потенциал клеммы OUT (-) падает до нуля, а вслед за ним быстро включается Q1. Нажатие кнопки после размыкания контактов позволило бы конденсатору C1 разрядиться до нуля через резистор R2. Однако если кнопка останется нажатой, напряжение на затворе Q2 будет определяться потенциалом, задаваемым делителем R2 и R3. Поскольку Q1 открыт и насыщен, напряжение в точке соединения R3 и R4 на коллекторе Q1 будет близко к +VS, а общая точка резисторов R1 и R2 через транзистор Q2 будет подключена к шине GND. Поэтому при удержании кнопки в замкнутом состоянии напряжение затвор-исток транзистора Q2 равно

Следовательно, если напряжение питания равно, по крайней мере, пороговому напряжению затвор-исток Q2, оба транзистора Q2 и Q1 будут включены до тех пор, пока контакты кнопки остаются разомкнутыми.

Обе схемы служат примерами недорого способа фиксации питания нагрузки с помощью нефиксируемой кнопки. Как и у механического переключателя, мощность, рассеиваемая схемами при отключенной нагрузке, равна нулю.

Умный свет: интеллектуальные системы управления освещением

Фото: Jung

Интеллектуальная система освещения — это комплекс устройств, позволяющих осветительным приборам работать автономно или с дистанционным управлением. Скажем, чтобы дистанционно зажечь или погасить свет, вместо клавиши настенного выключателя используют панель управления, планшет или сенсорный экран смартфона. При автономной работе систему освещения обычно контролируют с помощью различных управляющих датчиков. Например, устанавливают датчик движения, дополненный датчиком уровня освещённости в помещении. Эти устройства включают свет, когда одновременно выполняются два условия: в комнате находится человек и уровень освещённости падает ниже определённого значения.

Фото: Insyte

Компоненты «умного дома»: центральный контроллер Insyte на DIN-рейку

Если дополнить систему диммером и светильниками соответствующей конструкции, то автоматика сможет не только включать и выключать свет, но и задавать уровень яркости ламп. Такое решение удобно (комфортное, не слишком яркое или тусклое освещение) и экономически оправданно, ведь система будет потреблять на 20–30 % меньше электроэнергии.

Помимо вышеупомянутых устройств, системы освещения комплектуются самыми разными датчиками и детекторами. Скажем, элементами охранных систем, когда освещение включается «по тревоге» — при разбивании окна или подозрительном шуме. «Не вовремя» включающийся свет способен деморализовать непрошенных гостей.

Панели управления (сенсорный экран на стене) используются всё реже, так как при желании можно установить на стену планшет с креплением, что обойдётся гораздо дешевле, а функционал устройства даже расширится

О пользе хорошего сценария

Фото: JUNG

Универсальный KNX LED диммер JUNG, рассчитанный на подключение до четырёх групп осветительных приборов

Другое популярное направление интеллектуализации — использование так называемых сценариев, по которым будет работать система освещения. При этом элементы управления настраиваются таким образом, чтобы при одном нажатии на кнопку «умный дом» выполнял сразу несколько действий. Если ограничиться только освещением, то светильники объединяются в группу и одновременно срабатывают при нажатии на клавишу настенного выключателя: «верхний свет», «рабочее освещение», «ночное освещение» и т. д. Исходя из поставленной задачи, задаются также яркость и время работы каждого элемента.

При разработке «умного дома» кабельная система будет пригодна к использованию даже через 10–15 лет, а беспроводная, скорее всего, устареет

Фото: Insyte

Беспроводной диммер

Самые распространённые сценарии — «Гости», «День», «Ночь», «Кинотеатр», «Выключить всё». Режим «Гости» включает весь свет, музыку, телевизоры, аудиосистему. «День» открывает шторы и выключает освещение. «Ночь» выключает основное освещение и включает ночное, закрывает шторы. «Кинотеатр» — свет медленно выключается, открывается экран, шторы закрываются, автоматически включаются проектор и вся остальная техника. Ну а сценарий «Выключить всё», соответственно, отключает все приборы и всё освещение в жилище. Он используется, когда вы уходите из дома.

Фото: Insyte

Беспроводной модуль управления нагрузками мощностью до 1000 Вт

Очень часто к системе освещения подключают и другие устройства, например механизм управления шторами. Вы включаете свет — и шторы автоматически опускаются в гостиной (или, наоборот, опускаются в домашнем кинозале при выключении света). При активизации механизма дистанционного управления воротами срабатывает освещение гаража. Или, скажем, систему настраивают на включение света при открывании входной двери. Очень удобно, особенно когда вы заходите в дом, а руки заняты, например, покупками.

Среди «антикриминальных» сценариев широко распространены различные алгоритмы имитации нахождения жильцов в доме. С этой целью управляющий компьютер время от времени включает и выключает разные группы светильников в тех или иных помещениях, вводя в заблуждение внешних наблюдателей.

Сметный расчёт системы освещения сенсорной панелью Jung для небольшой квартиры (две-три комнаты)

Система Jung: сенсорная панель управления (16 точек на восемь каналов). Диммерный четырёхканальный актуатор позволяет управлять яркостью и выключением света.

Фото: JUNG

Шлюз для совмещения устройств KNX-Dal

Релейная станция на восемь каналов используется, когда нужен обычный выключатель, импульсная кнопка либо жалюзийный выключатель. Для каждого канала можно запрограммировать необходимую функцию. Сенсорная панель представляет собой механизм с подсвечивающимися точками (16 шт). На каждую точку программируется своя функция либо набор функций (сценарий). Панели допустимо стыковать. Они соединяются с актуаторами витыми парами, актуаторы устанавливаются на DIN-рейки.

Примерная стоимость оборудования Jung

Наименование изделия Стоимость одного изделия, руб. Количество, шт. Стоимость общая, руб.
Релейная станция 33 600 1 33 600
Диммерная станция 55 090 1 55 090
Панель 17 600 1 17 600
ИТОГО 106 290

Важные детали

Система интеллектуального освещения помимо исполнительных механизмов (осветительных приборов, электроприводов штор и т. д.) включает в себя центральный блок управления (переносная либо настенная панель), комплект устройств, подающих на него сигналы (датчики, детекторы), и набор контроллеров, которые приводят в действие исполнительные механизмы. К таким устройствам относятся диммеры, актуаторы для управления шторами и жалюзи, контроллеры для элементов систем отопления и кондиционирования, активизирующие фанкойлы, вентиляторы, отопительные котлы и др.

Фото: domotix.pro

Контроллер «умного дома» Loxone Miniserver (восемь цифровых выходов)

Все контроллеры различаются по количеству каналов, то есть устройств, которые можно к ним подключить. Скажем, для систем освещения часто применяют двух- и четырёхканальные диммеры. Цена варьируется в зависимости от количества каналов, используемого алгоритма обмена данных (протокола управления), возможности подключения по проводной или беспроводной связи и наличия дополнительных функций. Например, в диммер может быть встроен секвенсор (переключатель) световых сцен, позволяющий реализовывать сложнейшие сценарии освещения. Для некоторых моделей требуется отдельный блок питания. Поскольку каждый многоканальный контроллер стоит до нескольких десятков тысяч руб­лей, то имеет смысл поручить их подбор специалистам.

Фото: HDL

Четырёхклавишная панель управления KNX HDL со светодиодной подсветкой

Протокол. Для обмена данными между элементами «умного дома» используются определённый компьютерный алгоритм и метод кодирования сообщений. Существуют десятки вариантов кодирования, среди который наибольшее распространение в Европе получил протокол KNX, в России очень популярен протокол Modbus. Лучше всего подбирать такие компоненты системы, которые поддерживают тот или иной протокол. Если такой возможности нет (например, вы хотите интегрировать в систему уже установленный кондиционер, однако он поддерживает, допустим, протокол LON), то для коммутации практически всех распространённых протоколов применяют дополнительные устройства — шлюзы.

Беспроводная или кабельная система? Сегодня оба варианта доступны и стоят примерно одинаково. Кабельная система, конечно, гораздо сложнее для монтажа и практически не даёт права на ошибку. Её необходимо предусмотреть на самых ранних стадиях строительства или проектирования. Если же вы задумались об интеллектуальной системе освещения уже после окончания строительных работ, то практичнее выбрать беспроводной вариант.

Дистанционные команды со смартфона или планшета попадают в центральный контроллер, который управляет не только освещением, но и всей системой «умный дом» Хозяин «умного дома» может дистанционно управлять светом в квартире с помощью любого ИК-пульта, планшета и смартфона Apple или Android, ноутбука или стационарного компьютера Компоненты системы «умный дом» JUNG: панель управления с сенсорным экраном Система интеллектуального освещения с панелью управления Loxone (domotix.pro)

Сметный расчёт системы INSYTE для коттеджа (проводное решение, 20 групп осветительных устройств и четыре группы штор)

Фото: Insyte

Компоненты «умного дома»: нефиксируемые выключатели освещения

В системе предусмотрена возможность голосового управления освещением, режимами, сценариями, яркостью. Также она позволяет регулировать обычное и диммируемое освещение с единого пульта (выставлять проценты яркости, скорость включения/выключения), создавать световые сценарии в зависимости от времени суток, даты, события, срабатывания датчиков. Свет способен автоматически включаться при входе владельцев в дом и выключаться при выходе, также можно задавать различные режимы освещения, например: «День», «Ночь», «Гости», «Кинотеатр», имитировать присутствие хозяев, автоматически контролировать яркость в зависимости от интенсивности солнечного света, управлять солнцезащитой (шторами). Кроме того, существует возможность удалённого GSM-управления всеми функциями системы с беспроводной панели и через Интернет с планшетов и смартфонов.

Примерная стоимость оборудования INSYTE

Наименование изделия Стоимость одного изделия, руб. Количество, шт. Стоимость общая, руб.
Программируемый GSM-контроллер SPIDER2 37 750 1 37 750
Диммер LD2-D400RD, 400 Вт 6 550 8 55 090
Релейный модуль LD2-R8D, восемь реле 37 550 1 37 750
Датчик измерения освещённости LD2-LS 4 150 1 4150
Бесплатное мобильное приложение Insyte SmartHome для смартфонов и планшетов 0 3 0
ИТОГО 131 850

Экономичность и экономия

Современные технологии освещения экономичны, но затраты на их установку подчас отпугивают покупателей.

Для того чтобы запроектировать «умный свет», совсем не обязательно вкладывать в ремонт квартиры миллионы рублей. Если вы готовы заменить некоторые дорогостоящие компоненты (например, американские панели управления Crestron) на более дешёвые аналоги, то, скажем, установка системы автоматизации освещения и штор в небольшой квартире обойдётся в 150 тыс. руб. Доплатив ещё 15–20 тыс. руб., можно добавить защиту от протечек и простенькую систему безопасности (датчики движения и дверной контакт). Таким образом, вместе с кабельными работами итоговый ценник составит около 200 тыс. руб.

Фото: domotix.pro

Контроллером Loxone можно управлять и с помощью настенных клавишных переключателей. В данном случае не требуется привязка к какому-либо протоколу связи, допустимо использовать любые переключатели

Сметный расчёт системы Loxone для однокомнатной квартиры или студии площадью 50 м²

Проводное решение. Функции: управление светом 12 групп (четыре диммируются) или 10 (четыре диммируются) + штора/экран с приводом. Также заложен датчик температуры для мониторинга и датчик движения на свет (когда хозяева дома), и он же на охрану (когда никого нет). Система гибкая, и, если не надо столько групп света, можно подключить шаровые краны на воду (одно реле), контактор на тёплые электрические полы (тоже одно реле).

Наименование изделия Стоимость одного изделия, руб. Количество, шт. Стоимость общая, руб.
Контроллер Loxone Miniserver (восемь реле на 5 А каждое, четыре выхода для диммирования, восемь входов для датчиков движения и выключателей, четыре входа для датчиков температуры + порт KNX) 49 900 1 49 900
Выключатели Schneider Electric M-Plan в сборе 1 195 7 8 358
Датчик движения DSC 740 1 740
Датчик температуры PT1000 Loxone 5 015 1 5 015
Мобильное приложение Loxone App 0 Неогра­ниченно 0
ИТОГО 64 013

Фото: HDL

Компоненты системы «умный дом» HDL на DIN-рейку: универсальный шестиканальный диммер, максимальная нагрузка 1 А на канал HDL-BUS

Сегодня все инженерные системы не просто становятся управляемыми (в том числе удалённо), а взаимодействуют между собой. Снял дом с охраны — включился свет, открылись шторы. Включил сценарий «Кино» — закрылись шторы, задиммировался свет, опустился экран. В нашей системе можно разрабатывать световые сценарии прямо в приложении. Теперь не надо ставить отдельные датчики на каждую систему. На данный момент на рынке домашней автоматизации основную долю занимает оборудование стандарта KNX, также есть его китайский аналог HDL. Но в последние 5–7 лет стали появляться новые игроки. Мы работаем с одним из них — австрийским Loxone. Основная особенность таких систем, как наша, — они не привязаны к какому-либо протоколу связи. Так система становится значительно доступнее по цене — в 1,5–2 раза по сравнению с продуктами KNX. Экономия достигается за счёт использования бесплатных программ-приложений (купил смартфон/планшет, скачал программу в магазине приложений), а также любых электроустановочных изделий.

Геннадий Козлов

Генеральный директор domotix.pro

Шестикнопочный настенный переключатель Универсальный шестиканальный диммер со встроенным контроллером сценариев, нагрузка 2 А на канал Модуль для отправки SMS-сообщений С помощью панелей управления вы сможете регулировать работу не только систем освещения, но и всех остальных компонентов «умного дома», в том числе системы безопасности, устройств контроля климата в помещении и другой техники Светодиодная подсветка особенно востребована в настенных переключателях с большим количеством кнопок-функций Дружелюбный интерфейс поможет самым маленьким жильцам научиться пользоваться системой умного освещения Настенный кнопочный модуль с LED- экраном

  1. Введение

Автоматическое управление освещением не только упрощает жизнь и экономит электроэнергию, но и во многом увеличивает безопасность как вашего жилья, так и любого другого объекта. Однако выбор датчиков для автоматического включения света введёт в ступор начинающего электрика или просто домашнего мастера. В этой статье мы рассмотрим какими они бывают.

  1. Виды датчиков управления освещением

Датчики для автоматического управления освещением можно классифицировать по типу срабатывания:

  • Датчики освещенности. Включают свет, когда на улице темнеет. Преимуществом является то, что не будет ложных срабатываний в светлое время суток, а недостаток один – бесполезный расход электроэнергии при освещении, когда рядом нет людей.
  • Акустические датчики. Реагируют на звуки и шумы поблизости, например, на шаги и голос.
  • Датчики движения или присутствия. Срабатывают, когда кто-то проходит рядом или появляется в поле зрения другим.Что и является преимуществом — свет включается только тогда, когда есть движение в поле зрения датчика, но это же и недостаток — нужно предусмотреть возможность его отключения днём (и не забывать включать его ночью).
  • Комбинированные устройства срабатывают по двум вышеперечисленным факторам. Например, комбинированный датчик движения включает освещение при наличии движения в его зоне контроля только при недостаточной освещенности, а при достаточном уровне освещенности включение света происходить не будет, таким образом устраняется главный недостаток датчика движения.

Из приведенного выше обзора можно сделать следующие выводы:

Для решения проблемы с автоматическим включением и отключением света нужно определиться должен ли быть свет включен постоянно в темное время суток или должен включаться и выключаться в темноте при появлении человека или другого объекта.

У датчиков одного типа может быть разный принцип работы, от чего и зависит точность его срабатывания. Рассмотрим их подробнее.

  1. Датчик освещенности (фотореле)

Датчики освещенности или как их ещё называют фотореле нашли широкое применение в области управления наружным освещением. Например, там, где желательно чтобы свет горел постоянно. Принцип их работы основан на том что светочувствительный элемент изменяет свою проводимость в зависимости от степени освещенности. В качестве такого элемента используют:

  • Фоторезисторы (чаще и дешевле всего);
  • Фотодиоды;
  • Фототранзисторы.

Все три типа светочувствительных элементов объединяет то, что их проводимость возрастает вместе с освещенностью. Простым языком, они проводят ток тогда, когда на них попадает свет. Отличием является лишь чувствительность. Сигнал с датчика освещения приходит на усилитель, который в свою очередь управляет силовым коммутационным прибором – электромагнитным реле или симистором. В дешевых малогабаритных устройствах в качестве усилителя используется 1 транзистор. А в дорогих – микросхемы.

Чаще всего их называют «фотореле» или «сумеречный выключатель». Распространенные модели этих датчиков маркируются так – ФР-601, ФР-01 и т.д.

По конструкции фотореле выпускают трёх типов:

  • Со встроенным датчиком;
  • С выносным (внешним) датчиком (одним или несколькими);
  • Встроенные в светильники.

А по типу монтажа они могут быть:

  • Для установки на DIN-рейку электрощита;
  • Для монтажа на стену, например с кронштейном.
  1. Датчики движения

Датчики движения используют для управления светом в подъезде, на входе в дом и в других местах. Он будет реагировать на движения, как ночью, так и днём – независимо от освещенности

Принцип работы датчика движения зависит от его типа. Они бывают трёх видов:

  • Инфракрасные (ИК);
  • Ультразвуковые (УЗ);
  • Микроволновые.

4.1 Инфракрасные датчики движения

В качестве чувствительного элемента используются т.н. PIR-сенсоры (пироэлектрический датчик). Это пассивные устройства – они ничего не излучают, а лишь воспринимают излучения окружающей среды:

Для того, чтобы сформировать направленное поле зрения используются линзы Френеля. Они наносятся на одной пластине, что легко заметить, если посмотреть на внешний вид такого устройства. Количество линз в мультилинзе может варьироваться в районе 20-60 штук, в некоторых случаях и более.

Датчики с круговым полем зрения содержат в себе несколько чувствительных элементов и мультилинзу в форме купола или его сектора.

Достоинства ИК датчиков:

  • Низкая стоимость;
  • Распространённость;
  • Простота настройки.

Недостатки ИК датчиков:

  • Слепнут в жаркое время года – возможны ложные срабатывания, например от потоков тёплого воздуха (ветер), испарений от обогревателей и даже сквозняков.
  • Могут не срабатывать на человека, который зашёл в помещение из улицы в жаркую погоду, а также на фоне окон и прочих источников тепловых излучений. Исходя из этого – не слишком высокая точность обнаружения движения.

4.2 Ультразвуковые и микроволновые датчики движения

В основе принципа работы ультразвуковых датчиков лежит эффект Доплера. Это явление, при котором волна изменяет свою длину при движении излучателя или приёмника. Такие устройства состоят из двух элементов – излучателя и приёмника. Они закреплены неподвижно на стене или потолке.

В нормальном состоянии, когда ничто в поле действия не движется – посылаемые и принятые отраженные волны одинаковы, при возникновении движений – волны изменяются.На это реагирует схема приема сигнала УЗ-датчика, после чего включается исполнительный (силовой) элемент – реле или симистор.

Кстати, таким же образом в пространстве ориентируются некоторые птицы и животные, например, летучие мыши. В технике такой же принцип используется и для обнаружения преград при движении автомобилей (система «парктроник») и других механизмов.

Важно! Учтите, что животные реагируют на ультразвук, поэтому если ваш кот или собака стали себя ненормально вести после установки такого устройства – просто поменяйте его на ИК-датчик, например.

Достоинства УЗ датчиков:

  • в отличие от приборов предыдущего типа не страдают от ложных срабатываний на перемещение тепловых воздушных масс;
  • большая точность срабатывания.

Недостатки УЗ датчиков:

  • Срабатывают на любые движущиеся предметы, а не только на человека.Это значит, что занавески или качающиеся ветви деревьев (если использовать на улице) станут причиной включения света.
  • Не всегда реагируют на плавные движения.
  • Могут раздражать животных.

4.3 Микроволоновые (радиоволновые) датчики

Микроволновые или, как их еще называют, радиоволновые датчики действуют по тому же принципу – есть приёмник и излучатель (обычно у них одна общая антенна), которые реагируют на изменение характера волн. Только в этом случае используются не звуковые, а радиоволны. Их принцип работы вы видите на рисунке ниже.

В отличие от ультразвуковых, микроволновые датчики движения не раздражают животных. При этом могут улавливать движения через стены и двери, что может быть как полезно, так и вредно в эксплуатации. Также существует мнение, что электромагнитные высокочастотные излучения могут быть вредны для живых организмов.

  1. Акустические (шумовые) датчики

Как можно догадаться по названию акустические датчики реагируют на появление шумов и звуков. Самое близкое устройство к ним – хлопковый выключатель света. Отличием от последнего является лишь большая чувствительность и шире диапазон настроек. Чаще всего встречаются в составе комбинированных устройств, работая в паре с фотореле — так называемый светошумовой или фотоакустический датчик (выключатель). Отдельно акустические датчики используются чаще не в схемах управления освещением, а в охранных системах.

Пример фотоакустического выключателя (ФАВ):

  1. Схемы подключения и советы по выбору датчиков

Схемы подключения фотореле:

Цветовая маркировка проводов и схемы могут незначительно отличаться, поэтому уточняйте в инструкции к конкретной модели. Чтобы сделать принудительное включение или отключение света схему можно дополнить выключателем как показано на рисунках ниже.

При такой схеме, фотореле управляет освещением, однако имеется возможность принудительно включить освещение выключателем независимо от освещенности.

Так же может применяться схема, при которой выключатель способен принудительно отключать освещение, даже при недостаточной освещенности:

В случае если нагрузка освещения превышает номинальный ток реле можно использовать схему подключения освещения через контактор.

При такой схеме фотореле управляет не осветительными приборами, а контактором, а он, в свою очередь, осуществляет включение и отключение освещения, таким образом ток нагрузки проходит не через контакты фотореле, а через контакты контактора.

Примечание: На рисунке приведен пример для трёхфазной цепи, для однофазной подключать таким же образом, отличаться будет лишь то что в силовой цепи будет 2 провода, а не 4.

Как уже говорилось выше существуют фотореле для монтажа в электрощит на дин-рейку с внешним светочувствительным датчиком. Схема их подключения несколько иная, но в целом особых отличий нет. У вашего прибора могут быть другие назначения клемм, проверяйте это в паспорте завода-изготовителя.

Чтобы свет включался вечером и горел до утра – используйте датчики освещенности (фото- или сумеречное реле). Если нужно чтобы свет включался только тогда, когда вы подходите к дверям или заходите в комнату – используйте один или несколько датчиков движения любого типа либо акустические (светошумовые) датчики . Подключаются они, в большинстве своём, аналогично фотореле.

Схемы подключения датчиков движения и фотоакустических (светошумовых) датчиков:

При такой схеме управление освещением осуществляется только датчиком движения. Так же можно применять и схемы с выключателем:

В случае если необходимо, чтобы свет включался, когда вы захотите в небольшую комнату с разных дверей (например, коридор или прихожая) – самым оптимальным будет установка двух ИК-датчиков движения в противоположных углах или на стенах:

Чтобы датчик движения не включал свет днём – либо подключите его последовательно с выключателем, либо используйте в паре с сумеречным реле. Для этих же целей разработаны комбинированные датчики света.

Такие устройства в себе совмещают фотореле и ИК-датчик движения. Ярким примером являются светошумовые датчики – их используют совместно или в составе светильников для ЖКХ. Часто их устанавливают в подъездах и других общественных местах, пример такого светильника вы видите на рисунке ниже.

  1. Настройка датчиков управления освещением

Что объединяет все виды устройств для автоматического управления освещением, так это возможность везде настраивать чувствительность к движениям или пороговое значение освещенности. А также одинаковые или подобные схемы подключения.

В датчиках движения зачастую есть регулировка задержки отключения света.

То есть вы можете установить сколько секунд или минут будет гореть свет после срабатывания датчика. Это удобно, например, если датчик установлен около ворот участка частного дома, и вам нужно чтобы свет оставался включенным пока вы не дойдете до входной двери, где вас «встретит» второй датчик.

При выборе датчика обращайте внимание на его мощность. Это особенно важно, если вы собираетесь включать группу осветительных приборов, например, мощные прожекторы.Если вам не удалось найти прибор нужной мощности – не расстраивайтесь, к любому датчику движения или освещенности можно подключить контактор нужной величины, как мы показывали на схеме выше.

Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и для включения света или телевизора достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматизации дела обстоят не очень, то с системой освещения все намного лучше. И сегодня в доме или квартире можно с помощью специальных устройств относительно просто создать систему для автоматического освещения.

Наша статья расскажет вам, каким образом можно своими руками организовать в любом помещении дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.

Автоматизация подсветки: преимущества и назначение

Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:

  • эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
  • возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
  • автоматическое включение света в темное время суток;
  • экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.

Автоматическая подсветка помещения

Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.
В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:

  • через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
  • через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;
  • через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.

Обратите внимание! Все перечисленные выше способы включения и выключения освещения в темное время суток могут использоваться как в доме, так и на улице. Но те аппараты, которые способны реагировать на звуковой сигнал, стоит устанавливать именно в помещениях, чтобы снизить риск ложного срабатывания.

В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.

Датчики движения – самый распространенный вариант

Чаще всего в доме система автоматического освещения организовывается путем установки датчиков движения. Такие приборы бывают самыми разнообразными:

  • инфракрасными. Являются самыми безопасными в плане длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они проводят оценку изменений теплового сигнала и при обнаружении разницы между посланным и принятым сигналом могут включать или выключать свет в комнате;

Инфракрасный датчик движения

  • микроволновой и ультразвуковой датчик. Такие изделия чаще используются для автоматизации системы освещения на улице. Это связано с тем, что микроволновое управление светом, особенно при длительном использовании, может негативно сказываться на состоянии здоровья людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически аналогичен. Разница заключается только в типе принимаемого и испускаемого сигнала: микроволны или ультразвук. Схемы организации таких устройств почти идентичны;

Микроволновой датчик движения

Комбинированный датчик

  • комбинированный датчик. Такое управление светом, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Устройство комбинированного датчика содержит два типа сенсора, которые анализируют сигналы в контролируемой области.

Обратите внимание! Комбинированные и инфракрасные датчики дают минимальное количество ложных срабатываний.

Для правильной работы прибора нужны схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к прибору, либо нанесены на бок упаковки. Схемы подключения могут иметь разный вид. Все зависит от модели прибора, с помощью которого планируется организовывать управление светом.
Монтаж датчиков движения возможен в любых помещениях дома, включая ванную комнату и туалет. Свет в такой ситуации будет включаться при вхождении человека в комнату, и выключаться при его выходе.
Кроме этого подобные устройства часто комбинируют с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять и другие типы устройств данной системы.

Умный выключатель — хлопаем в ладоши

Умный выключатель

Еще одним довольно оригинальным, но, тем не менее, популярным способом включения света в помещении является установка выключателя, реагирующего на хлопки ладонями.

Такое устройство оснащено микрофоном, для которого характерна высокая избирательность. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме этого, умный выключатель оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать полученный звуковой спектр и вычленять из него необходимый сигнал.

Обратите внимание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любую вариацию звуковых колебаний. Здесь главное грамотно все настроить.

Для установки такого выключателя также используют специальные схемы. Это нужно обязательно учитывать при монтаже аппарата в доме.
Использовать выключатель лучше всего в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной комнаты с туалетом умный выключатель не подойдет.

Фотореле и их роль в системе автоматической подсветки дома

Фотореле

Все устройства, которые применяются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или мере реагировать на степень освещенности. Но есть специальные изделия, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле разных модификаций.

Управление светом здесь происходит при снижении уровня естественного света ниже установленного показателя. Для того чтобы управление было правильным, реле такого плана нужно устанавливать, используя правильные схемы. Реле устанавливается в осветительный прибор. Только после этого управление будет доступно. Поэтому, если неправильно подключить хотя бы один провод, реле не будет функционировать как нужно.

Схема подключения фотореле

Вместе с тем стоит отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого сооружения, фотореле или другие его модификации используются редко. Чаще они входят в систему наружной подсветки, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, которое имеет вид датчика. Он имеет определенную чувствительность к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствую переходу устройства в режим изолятора. А вот в темное время суток, когда световой поток ослабевает, реле преобразуется в проводник. В результате такого преобразования происходит включение света ночью и вечером. Запитка прибора идет от электросети дома.

Для того чтобы организовать в доме качественную и эффективную систему автоматического включения света, можно использовать три группы устройств. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть некоторые приборы (микроволновые датчики движения), длительная работа которых вблизи людей недопустима по причине нанесения значительного вредя здоровью. И эта статья поможет вам сделать взвешенный выбор в пользу того или иного вида автоматического прибора для освещения жилых комнат.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *