Содержание
В наше время активного развития науки и техники электронные устройства все больше и больше проникают в жизнь людей. Постепенно все функции, которые человек выполнял своими руками, ложатся на железные плечи машин, которые часто делают лучше, быстрее и качественнее. Умные машины становятся доступнее и уже наступает то время, когда они войдут в каждый дом.
Сейчас практически каждому человеку при наличии определенных базовых знаний доступна возможность собственными руками собрать какое-либо электронное устройство, полезное в быту. В Интернете имеется огромное количество тематических форумов, сайтов с подробными рекомендациями, готовыми планами, кодами программ, которыми делятся опытные конструкторы. В основном такие самодельные разработки создаются для облегчения своего собственного быта, своего дома. Поэтому ими становятся различные контролеры – устройства, которые могут считывать какую-либо конкретную информацию и на основе ее выполнять определенные функции. Если дом (квартира, комната) обеспечен подобными датчиками, которые позволяют контролировать широкий спектр сторон бытовой жизни, то такой дом называют «умным».
Проекты «умных» домов на данный момент очень активно обсуждаются реализуются во всем мире. Как правило, это дома, которые обладают и повышенной ресурсобережливостью и максимальной автоматизацией всех процессов, которые происходят в быту. Любой подобный проект имеет свою стоимость и свои условия применения. Чтобы разобраться в том, насколько можно сделать «умным» свой собственный дом, попробуем подробнее разобраться, что же наделяет его «разумом».
Что такое «умный» дом?
В максимальном представлении «умный» дом – это такое строение, в котором все сферы бытовой жизни человека контролируются машинами. Фантастические фильмы часто показывают примеры таких домов, где компьютер будит человека, собирает его на работу, готовит ему завтрак, разговаривает с ним и т.д. Современные амбициозные проекты пока, к сожалению, не реализованы, так как машины еще не достигли должного уровня развития. Поэтому их функции ограничиваются контролем света, энергии, влажности, температуры в доме и т.п. Как правило, такие проекты от профессиональных компаний, занимающихся «умными» домами стоят достаточно больших денег и недоступны широкому спектру потребителей. Но, как и всегда, есть другой путь – собрать свой «умный» дом самостоятельно.
Как это сделать?
Следует понять, что «умный» дом – это просто набор контролеров с подключенными датчиками, которые считывают информацию и на ее основе выполняют какие-то конкретные команды. Например, контролер обогрева. При фиксировании его датчиком падения температуры ниже определенного уровня, он включит подачу тепла в комнату. На таком принципе работают автоматические кондиционеры. А в «умном» доме такие контролеры с датчиками стоят везде, что и позволяет охватить контролем максимальное количество задач. Естественно, чтобы сделать свой «умный» дом, вы сначала разработаете у себя в голове небольшой проект, учтя в нем, какие именно сферы своего быта вы хотели бы усовершенствовать и что вам для этого нужно.
Итак, чтобы сделать свой дом более самостоятельным, вам потребуются контролеры, которыми вы смогли воспользоваться. Дело в том, что их мало купить – нужно еще их запрограммировать, подключить внешние источники информации и настроить на нужную работу. Здесь возникает проблема недостатка знаний в конкретной области, потому что многие подобные устройства достаточно сложны в эксплуатации и работать с ними может не так уж и много людей. Но при появлении спроса (кому бы не хотелось своими руками собрать работающее электронное устройство?) появляется и соответствующее предложение. Одна компания является на данный момент практически самым популярным поставщиком удобных в использовании и простых для понимания электронных устройств. Это компания Arduino (ардуино).
Прежде чем начать рассмотрение этой системы, нужно принять во внимание то, что универсального проекта «умного» дома для этой системы нет. Каждый пользователь делает свой особенный проект, который по-своему и реализует, используя свои уникальные технические решения. Это одно из достоинств системы, которую мы рассмотрим ниже.
Что представляют собой системы Arduino?
Arduino сейчас представляет собой удобный электронный конструктор, понятную среду для программирования и в целом удобный инструмент для создания собственных разработок как новичкам, так и профессионалам. Популярность платформе ардуино придает то, что она программируется на простом и понятном языке, переносятся программы через USB (не нужен программатор, проще говоря, передатчик программы на нужное устройство), также открытый исходный код (та основа, на которой создается платформа, ее программное ядро, с помощью которого и создаются все нужные программы). Открытый код полезен для пользователей тем, что на основе него они могут создавать свои собственные «самодельные» программы, а не использовать только те, которые поставляются самим Arduino.
В чем суть технологии ардуино? Она позволяет обычном компьютеру как бы «выйти» в реальное пространство, начать «чувствовать». Это достигается за счет датчиков, которые с помощью каких-либо путей (чаще всего беспроводных) передают ему информацию об окружающей среде и на основе которой он может принимать самостоятельные решения об управлении какими-то контролирующими устройствами. Таким образом, настроить работу этой технологии можно практически для чего угодно. При этом продукция Arduino универсальна и может взаимодействовать с большим количеством систем, как на персональном компьютере, так и на устройствах мобильных. Саму начинку из небольшой платы и дополнений к ней конкретный пользователь может либо купить в сборном варианте, либо собрать самостоятельно из нужных именно ему комплектующих. Все разъемы у плат ардуино максимально стандартизированы, что облегчает сторонним производителям производство совместимых деталей. Все программное обеспечение доступно для бесплатного скачивания, что значительно прибавляет к популярности Arduino в сети.
«Универсальность Arduino поможет вам сэкономить и собственные деньги, и время, и нервы – три в одном» — говорят опытные домашние инженеры на различных форумах и в сообществах. На самом деле проект вашего «умного» дома действительно значительно облегчиться, ведь не придется покупать дорогие редкие комплектующие при широком выборе более простых и дешевых и не уступающих в функционале деталей. Плюс, вам на руку служит и популярность системы – для нее сегодня активно идет разработка готовых кодов, планов, проектов, которыми занимаются как профессионалы, так и любители. Все это объединяется в огромные библиотеки, где можно найти функционал на любой вкус.
Что должен уметь «умный» дом?
В вопросе создания своего «умного» дома ардуино уже давно стало практически нарицательным именем, столь популярно использование этой технологии для автоматизации и удаленного управления собственным бытом. Уже сейчас возникло огромное количество разработок «домашних» пользователей, которые основаны на этой технологии и назначение их варьируется от простого включения-отключения света и до таких сложных систем, как вело компьютеры.
Прежде всего, нужно определить, какими качествами должен и может обладать «умный» дом, если отбросить в сторону научную фантастику? Ведь в проекте вашего дома можно предусмотреть такие вещи, которые на деле мало выполнимы. Вряд ли вы сможете найти такую систему, которая будет сама выбирать вам одежду на работу. После некоторого исследования форумов и сайтов можно прийти к выводу, что такой дом должен уметь:
- Он должен управлять включением-выключением света. При наиболее прогрессивном векторе развития не просто отключать лампочки по сигналу с пульта или звуковому сигналу (хлопку), а, например, автоматически отключать свет, когда дома ни кого не будет или когда все в доме спят.
- Контроль температуры внутри дома. Это взаимодействие автоматизированного компьютера с вентиляционными, отопительными и им подобными системами. Принцип работы здесь достаточно прост: при изменении температуры, которое фиксирует датчик, система автоматически включает или выключает какие-либо нужные приборы. Здесь также есть перспективы, например создание такого набора команд, чтобы после того, как вы ложились спать, температура медленно понижалась (спать в глубокой фазе комфортнее в прохладной комнате), а после пробуждения (сигнала будильника), наоборот, повышалась (просыпаться приятнее в комнате более теплой).
- Мониторинг внешней среды. За этими научными терминами кроется определение уличной температуры, индикация дождя, снега и тому подобное. Как правило вся информация о погоде должна либо предаваться на какой-либо экран, а также может сопровождаться звуковыми сигналами. Один из конструкторов предложил идею более раннего пробуждения в случае дождя, так как в дождь человек медленнее собирается и дольше добирается на работу/учебу.
- Управление дверями и входом/выходом. В эту категорию включен довольно широкий спектр различных приспособлений, таких как охранная система (часто это набор ультразвуковых и инфракрасных датчиков, которые фиксируют наличие людей в помещений в тот момент, когда их там быть не должно), авто блокираторы двери, электронные замки различных модификаций (например, основанных на считывании отпечатков пальцев) и достаточно простые приспособления вроде автоматического закрывания двери, когда с вами живут люди, которые забывают закрывать ее за собой.
- Система оповещения о различных утечках, протечках, сюда же входит функция определения задымления и открытого огня в помещении. Модифицировать такую систему можно вплоть до того, чтобы она начинала звонить в пожарную службу.
- Прочие системы, видов которых может быть огромное множество. Из часто употребляемых можно выделить управление техникой (к примеру, автоматическое включение музыкальных приборов, телевизора), различные системы сбора данных (например, устройство раз в несколько минут выводит информацию о температуре воды в аквариуме).
Все эти системы, которые на первый взгляд выглядят сложными и довольно фантастичными уже реализуются пользователями в своих собственных домах с помощью системы Arduino. В нынешний век смартфонов очень популярными стали идеи управления дома через мобильные телефоны, причем чаще всего создаются такие системы на базе операционной мобильной системы Android, как наиболее открытой и удобной разработчику. Таким образом человек может, например, кормить животных с помощью Twitter или включать обогрев помещения перед своим приходом, просто сделав звонок.
Таким образом, можно сказать, что Arduino позволяет реализовать проект практически любого улучшения вашего быта. Широкие возможности и, самое главное, гибкость системы, умеющей взаимодействовать с самыми разными программными продуктами служат прекрасным инструментом для реализации ваших замыслов.
«Arduino, по факту, идеальный инструмент для воплощения ваших проектов и мечт в жизнь» — говорят бывалые конструкторы на форумах, которые и сами представляют поражающие воображение неискушенного человека проекты собственных городских и загородных домов, которые разработали и реализовали они сами.
Почему именно Arduino?
Возникает логичный вопрос: все подобные системы возможно приобрести и так и заказать их установку профессионалам, которые помимо установки смогут и красиво оформить подобные системы (например, спрятать те же самые провода). Зачем же делать их самому с помощью Arduino? Ответ прост – дело в цене и удобстве. Как правило, фирмы, которые профессионально занимаются установкой таких систем делают весьма и весьма значительную накрутку как цену комплектующих и самих подобных устройств, так и на стоимость их установки.
Конечно, они сделают все за вас и это будет достаточно быстро, но вы, во-первых, потеряете возможность что-то изменить на свой вкус, а вкупе с этим и что-то отремонтировать при какой-то поломке (так как используют эти фирмы другие системы, которые далеко не так хорошо и удобно стандартизированы и унифицированы и далеко не так просты в использовании). Плата же Arduino и комплектующие к ней, а также необходимы дополнительные детали обойдутся вам гораздо дешевле и учитывая то, что вам обязательно придется просто понять, как это работает в случае необходимости вы сможете устранить поломку и заменить нужную деталь и подстроить систему под себя.
При этом у платформы ардуино, ввиду ее обоснованной популярности имеется огромное количество разнообразных библиотек, в которые опытные пользователи уже добавили необходимые, грамотно доработанные программные коды, которые несомненно облегчат решение всевозможных проблем и вопросов, возникающих в процессе размещения этих систем в вашем проекте «умного» дома.
Загрузка...
