Система автоматизации зданий стандарта EIB

Вы не задумывались, сколько раз в день нажимаете на один и тот же выключатель в коридоре? А сколько раз забываете выключить свет, выходя из комнаты? А сколько энергоресурсов тратится напрасно, если вы на неделю уехали из своего дома, а система отопления продолжает его согревать, ведь при возвращении так не хочется заходить в промерзшие комнаты? Многих потерь и неудобств позволяют избежать системы автоматизации электрооборудования. Пока что для многих устройства домашней автоматики все еще кажутся выдумкой фантастов, другим кажется, что они чрезмерно сложны для освоения. Действительно, «начинка» таких систем по сложности не уступает персональному компьютеру. Только в отличие от компьютера, не человек учится управлять «умным домом», а «умный дом» на стадии проектирования обучается разработчиками понимать человека. Причем, «умный дом» не только понимает человека, но и помогает ему, самостоятельно выполняя многие простые, но необходимые действия. Приведем примеры некоторых возможностей, недоступных для реализации традиционными схемами. Центральный выключатель: одна-единственная клавиша на выключателе, расположенном недалеко от входной двери. При ее нажатии во всем доме отключаются потребители электроэнергии, такие как светильники, вентиляторы, различная бытовая техника. Отопительные приборы при этом переводятся в режим пониженного энергопотребления, а устройства, требующие постоянного электропитания, например холодильники, остаются включенными. �, наконец, освещение около входной двери остается включенным на несколько минут, требующихся для выхода человека из помещения, и затем также выключается. Также удобной является возможность переключения между световыми сценами: если в каком-либо помещении имеется несколько групп осветительных приборов (верхний свет, настенные светильники, подсветка зеркал, настольные лампы и т.д.), то яркостью их свечения можно управлять не только по отдельности, но и одновременно, по одному нажатию на клавишу. К примеру, можно задать световые сцены «Максимальная освещенность», когда все источники света включаются на максимум; «Вечер», когда верхний свет включается на 10% от максимального, настольная лампа гасится, а остальные включаются на полную яркость; и «Дежурное освещение», когда верхний свет включается на 30%, а все остальные источники выключаются. Есть еще одна уникальная функция, требующая нетривиального решения при реализации привычными средствами. В последнее время получил распространение способ организации конференц-залов с раздвижными перегородками, делящими при необходимости один большой зал на два и более маленьких. Поскольку необходимо управлять освещением независимо в отдельных маленьких залах, в одном большом придется бегать по всему залу, отдельно включая и выключая несколько разных выключателей. «Умный дом» позволит при снятых перегородках всем выключателям одновременно (одинаково) управлять всем освещением, а при установленных — те же выключатели будут управлять освещением только в своей секции. Перечисленные возможности — лишь некоторые наглядные примеры. Первые результативные шаги в разработке систем, применение которых возможно как в небольших частных квартирах, так и в огромных гостиничных, торговых и промышленных комплексах, были сделаны в 1990 году. Тогда была создана европейская ассоциация разработчиков установочной шины: European Installation Bus Association (EIBA), целью которой является координация усилий разработчиков разных стран для достижения аппаратной и программной совместимости производимого оборудования. На момент образования в ассоциацию входило лишь 15 членов. На июнь 2002 года их число составило 112. Некоторые производители иначе называют эту шину: Instabus, ABB I-Bus, Tebis. Содержание от этого не меняется. EIB — стандарт, позволяющий объединять любое существующее электрооборудование в единую систему. Производством оборудования для систем Instabus занимаются такие известные в России компании как Siemens, ABB, GIRA, Merten и другие. За время существования ассоциации были реализованы решения для самых разных областей применения. Сегодня производятся тысячи различных продуктов Instabus, а это говорит о том, что спрос на компоненты «умного дома» растет, и постепенно будут охватываться новые и новые функции. Некоторые из них на первый взгляд кажутся излишними. Однако при более внимательном рассмотрении выясняется, что все они актуальны и востребованы. Удобство использования, существенная экономия энергоресурсов и возможность наращивания постепенно приведет к широкому распространению систем «Умного дома». В настоящее время существует несколько различных систем автоматизации и каждая из них обладает своими достоинствами. Мы остановимся на отличительных чертах Instabus. Прежде всего Instabus является децентрализованной, распределенной системой управления. Это означает, что в системе отсутствует центральный контроллер, отвечающий за взаимодействие всех систем. «�нтеллектуальным» является каждый компонент и взаимодействие происходит без посредников между источником сигнала (датчики, сенсоры, выключатели, таймеры и т.д.) и активатором (релейное или плавное управление нагрузкой). А это означает, что в системе нет компонента, при выходе которого из строя система перестанет функционировать. Максимум, что при этом может случиться — перестанет выполняться только одна функция. Алгоритмы взаимодействия могут быть от простейших (нажал — включил, отжал — выключил) до сложных логических схем, учитывающих уровень освещенности, время суток, температуру и многие другие параметры. Еще раз следует отметить, что центральный блок управления в системе EIB отсутствует, а персональный компьютер необходим только на этапе программирования и отладки системы. Не следует также пугаться слова «программирование». В рассматриваемой системе под этим термином подразумевается определение логических связей между сенсорами и активаторами, а хорошо знакомое многим сообщение «программа выполнила недопустимую ошибку и будет закрыта» здесь исключено. Преимущество, вытекающее из возможности программировать систему — это абсолютная гибкость. При изменении требований к алгоритмам работы не требуется физического изменения, все изменения вносятся в программу, загружаемую в систему. Единственный случай, когда требуется вмешательство, — это наращивание системы для выполнения принципиально новых функций. Но и это проходит безболезненно. Добавляемые устройства программируются для взаимодействия с уже установленными, которые тоже частично перепрограммируются. Основой EIB-системы является специальный сигнальный кабель (похожий на «витую» пару, используемую в локальных сетях), отвечающий требованиям предъявляемым стандартом. Также возможной является передача сигнала по силовой проводке и по радиоканалу. Однако предпочтение следует отдавать именно «витой» паре, так как у других способов имеются существенные недостатки: гамма устройств, рассчитанных на передачу сигнала по силовой проводке пока крайне мала, а система коммуникаций по радиоканалу является незащищенной от постороннего вмешательства. Минимальное число количества устройств в системе — три: источник питания системы, сенсор и активатор. Максимальное — превышает 46000. Разумеется, эти крайние варианты используются весьма редко. Наиболее типичный проект, по объему соответствующий современной квартире, коттеджу или офису, использует десятки или сотни единиц оборудования в зависимости от предъявляемых требований. Во второй статье мы рассмотрим более подробно технические характеристики и принципы построения системы EIB. Как правило, набор реализуемых функций определяется двумя противоречивыми критериями: пожеланиями заказчика и стоимостью. К сожалению, очень сложно определить точный состав оборудования на этапе предварительной разработки проекта. Существует много близких по характеристикам и функциям устройств EIB, но отличающихся по стоимости. На различных объектах для выполнения одних и тех же пользовательских функций наиболее удобными оказываются заранее подготовленные комплекты оборудования. Они подготавливаются с учетом многих факторов, таких, как стадия проводимого ремонта, состояние объекта, имеющаяся электропроводка, тип стен и перекрытий, возможность монтажа дополнительных электрических щитов, мощность нагрузок и некоторыми другими. Например, компанией «Домина Секьюрити» была разработана система ценовых категорий для быстрой предварительной оценки стоимости проекта. Оценка происходит в следующих категориях — «Лайт», «Стандарт», «Комфорт» и «Элита». В первую входит только самое простое управление освещением, включая сенсоры движения, пульт дистанционного управления, настенные выключатели и центральный выключатель. «Стандарт», помимо расширенных функций управления освещением, включает в себя автоматическое управление отопительными приборами индивидуально в каждом помещении. «Комфорт» — это дополнительная возможность управлять жалюзи, поддержания постоянного уровня освещенности в помещении, возможность задания сцен освещения. �, наконец, «Элита» включает в себя множество интересных и полезных функций, таких как управление с помощью SMS-сообщений, управление через интернет, имитация присутствия, возможность передачи голосовых сообщений по телефону. Вся оценка производится на основе ценовой категории, наиболее близкой к пожеланиям клиента, и общих характеристик объекта: количества помещений, типа и количества установленных или планируемых электроприборов. Как показывает практика, редко используется одна из категорий в чистом виде. Например, многим оказывается интересна функция управления через SMS, но автоматизации на первом этапе подвергается не весь объект, а отдельные помещения. Однако с помощью заготовленных шаблонов клиенту можно без труда помочь определиться с перечнем реализуемых функций и выполнить первоначальную оценку стоимости.