|
|
|
Инновационные решения
В последнее время такие понятия, как интеллектуальное здание и «умный дом», стали известны широкому кругу потребителей. Различные компании, поставщики аппаратных и программных средств, инженерных систем, предлагают «под них» все новые и новые решения.
На международной конференции в Торонто было дано определение интеллектуальному зданию — это здание, в котором инновации объединяются с успешным управлением для максимизации возвращаемых инвестиций. Если интеллектуальные здания помогают инвесторам быстрее возвращать вложенные в строительство деньги, или возвращают больше денег, или позволяют меньше тратить — тогда они нужны. Если этого не происходит — никто в «интеллектуальное здание» не будет инвестировать. Автоматизация процессов и есть единство способов создания эффективной системы управления. А эффективная система управления и создает условия для возврата инвестиций. Поэтому, кстати, в мире самыми популярными системами автоматизации зданий являются те, которые направлены на ресурсосбережение.
Концепции интеллектуальных домов направлены на всестороннюю экономию энергии. Решений для этого придумано немало — от солнечных коллекторов на крыше и фасаде здания до зеленой крыши, где слой растений помогает зданию удержать тепло зимой и прохладу летом. Однако наиболее рациональным способом снизить расход энергии в доме считается использование комплексных теплоизоляционных решений. Здание будто одето в «шубу» из высокоэффективных теплоизоляционных материалов, позволяя поддерживать благоприятную температуру даже без системы отопления. Хорошим примером, иллюстрирующим все возможности качественной теплоизоляции, является построенный в Дании исследовательский центр группы компаний Rockwool, производящей продукцию из негорючей теплоизоляции на основе каменной ваты. При строительстве этого здания применен ряд инженерных решений. В частности, в центре применены трехслойные окна с низкой теплопроводностью и организована естественная вентиляция, оптимизируемая с помощью компьютерной системы. Эти решения позволили создать одно из наиболее энергоэффективных зданий в мире.
Главной частью комплекса систем безопасности-жизнеобеспечения-информатизации являются автоматизированные системы управления, которые и составляют суть интеллектуального здания. Компания Johnson Controls остается технологическим лидером в индустрии систем управления зданием в настоящее время благодаря разработанному открытому протоколу передачи данных, который обеспечил возможность интеграции оборудования различных производителей в единую систему управления зданием. Johnson Controls поставляет на мировой рынок высокотехнологичную систему MFMS (METASYS Facility Management System), которая обеспечивает прецизионный контроль инженерных систем здания и экономит потребляемую электроэнергию.
В европейских странах все большее распространение в качестве основного сетевого стандарта в области систем управления зданиями получает LonWorks, разработанный в компании Echelon Corporation. Сеть управления LonWorks поддерживает различные среды для передачи информации: кабель «витая пара», коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, радиоканал и др. и позволяет строить системы управления зданиями по «свободной» топологии, которая наилучшим образом соответствует структуре комплексных систем ИЗ.
Построенные на базе продукции Johnson Controls системы управления зданиями используют стандарты BACnet и LonWorks, что позволяет объединить на аппаратном уровне подсистемы различных производителей под управлением ПО METASYS. METASYS осуществляет управление зданием на трех иерархических уровнях: уровне локального управления, уровне автоматизации, уровне управления информацией и администрирования системы. Для регулирования, контроля и оптимизации управления зданием система METASYS использует устройства прямого цифрового управления. METASYS — это объектно-ориентированная система: устройства, выполняющие общую задачу, определяются при программировании как один объект (номер гостиницы, бойлер, тепловой пункт, установка вентиляции и кондиционирования воздуха). С целью повышения надежности работы системы для каждого устройства выделяется отдельное устройство цифрового управления. К METASYS может быть подключено практически неограниченное количество рабочих станций диспетчера и сетевых модулей управления. Применение протоколов Ethernet IP и BACnet позволяет использовать для управления зданием гибкие и эффективные топологии, расширяемые с помощью городской телефонной сети, Intranet и ISDN. За счет распределенной архитектуры система управления зданием METASYS обеспечивает повышенные комфортные условия в локальном режиме работы, когда возникает необходимость внесения корректив в работу системы по месту расположения сетевого процессора.
Вот каким демонстрирует посетителям «дом будущего» исследовательский центр компании Matsushita в Токио: ИД предполагает наличие в доме умной техники, управляемой централизованно. Техника эта, благодаря возможности обрабатывать информацию, получает новое качество. Например, для приготовления в микроволновой печи блюда из полуфабриката достаточно считать штрих-код с упаковки. А интернет-холодильник сам закажет продукты, когда их запас сократится до критического. В гостиной вместо телевизора огромный проекционный экран, встроенный в стену. Возможность получить видео по заказу из Интернета и записать в цифровом формате нужную передачу — это само собой. Управление техникой, освещением и отоплением дома возможно с любого из компьютеров. Еще инновация: в ИД вместо обычного замка на входной двери — устройство сканирования радужной оболочки глаза.
Дом находится под контролем хозяина вне зависимости от его местоположения. В Японии, где мобильная связь развита гораздо лучше, нежели в других странах, хозяин ИД виртуально «всегда дома». С помощью сотового видеотелефона в этой стране можно без особых проблем получать картинку происходящего в доме. Все обитатели ИД связаны друг с другом, даже находясь вне стен Дома. Центр этой связи — домашний компьютер. Можно, например, через него согласовать с остальными членами семьи свои предпочтения относительно места летнего отдыха, после чего компьютер сам свяжется с турагентством. Полезная возможность таких домов — удаленное, через интернет, управление кондиционерами и системой отопления.
Восемь главных требований к интеллектуальному зданию
Основные разработки в области интеллектуального здания направлены на удовлетворение требованиям основных критериев интеллектуального жилья.
Во-первых, интеллектуальный дом должен быть экологичен. В городе Милтон-Кейс в Великобритании все дома построены по принципу активного использования солнечной энергии и других возможных источников, в том числе энергии ветра. Город состоит из двух- трехэтажных домов традиционной английской архитектуры. Они ориентированы в соответствии с движением солнца для наиболее полного использования аккумуляторов солнечной энергии.
Современные тенденции в области экологического законодательства ЕС предполагают положить конец применению некоторых вредных веществ в электротехническом и электронном оборудовании. Свинец и ртуть — только два из целого ряда веществ, использование которых будет запрещено новым законодательством, вступающим в действие в середине 2006 года. Еще один из будущих европейских законов — требования по экодизайну для энергопотребляющих изделий. В проекте этого документа говорится о том, что все энергопотребляющие системы должны разрабатываться с учетом экологических норм. Члены ЕС договорились о введении в действие этого закона к середине 2007 года. Учитывая это, научно–исследовательские лаборатории Philips Lighting сегодня уделяют особое внимание разработкам для светотехнической промышленности, цель которых — создать полный ассортимент изделий, удовлетворяющих современным экологическим стандартам и не только коммерчески выгодных, но и дружественных к окружающей среде. В результате вся новейшая продукция компании стала более энергоэффективной, надежной, компактной и содержащей меньше вредных веществ, чем раньше. Лучшие изделия компании, созданные в соответствии с принципами экодизайна, получают статус «Зеленых флагманов».
Во-вторых, ИД — это открытая среда, которая должна быть грамотно встроена в окружающий мир. К примеру, дом собирает информацию о погоде и выдает рекомендации по одежде и наличию зонтика. В концептах фирмы Matsushita дом связан с автомобилем и синхронизирует с бортовым компьютером расписание водителя и список контактов, а также дозагружает маршрутные карты. А специалисты Philips предлагают оборудовать ванную комнату будущего интернет-зеркалом: утром вы увидите в нем, кроме отражения, последние новости, объявления о найме на работу — все что хотите.
В-третьих, ИД — это коммуникационный центр вашей персональной вселенной. У него должно быть максимальное количество линий связи, оборудованы CATV Internet с помощью Wi-Fi и оптоволоконная сеть, добавлены устройства мобильной связи и цифровое спутниковое телевидение. Все устройства общаются по инфракрасным каналам связи, обеспечена IP-телефония и видеосвязь.
В-четвертых, обеспечен быстрый и удобный доступ к необходимой информации. Буквально в последние год-два стало входить в моду средство общения дома со своим хозяином. В каждой комнате установлен ПК с сенсорным экраном и голосовым управлением головного компьютера. Уже опробована технология полноценного голосового общения. Для передачи больших объемов данных — система, использующая электрическую сеть.
В-пятых, ИД должен быть мобилен. Умный холодильник со встроенной видеокамерой, передающей изображение продуктов на мобильный телефон. Благодаря серверу Siemens хозяин дома получает возможность управлять большинством функций своего дома через интернет. Этот сервер реального времени является основой интеллектуальных функций дома, может работать на основе самых разных ОС, даже таких, как Linux или Solaris. Кроме того, система может работать и с одним из самых последних достижений домашней электроники — универсальным гироскопическим пультом управления, позволяющим управлять всеми функциями в трехмерном пространстве.
В-шестых, умный дом должен заботиться о здоровье хозяина. К примеру, унитаз в кратчайшие сроки может сделать анализ мочи и, если что-то покажется подозрительным, отправить полученные данные лечащему врачу по интернету.
В-седьмых, большая часть приборов и предметов интерьера также должны быть «умными». К примеру, компания Sharp продемонстрировала кондиционер, убивающий летающих насекомых, а Sanyo Electric анонсировала кровать, которая анализирует дыхание и измеряет пульс спящего человека, чтобы другие приборы могли создать наиболее комфортные условия для его сна — подстроить комнатную температуру и освещение. Найти любые вещи в доме можно будет с помощью электронных меток RFID. Теперь достаточно пару раз нажать сенсорный монитор или посмотреть в карманном персональном компьютере, КПК, чтобы понять, где любимая блузка или связка ключей. Или еще проще — достаточно один раз сказать домашнему компьютеру, что должно быть в сумочке каждое утро, и он сам будет автоматически проверять наличие мобильника, документов, кошелька с кредитками, духов и косметики. Если чего-то недостает, он вежливо — голосом — напомнит.
В-восьмых, ИД должен развлекать хозяев. Уже существуют многозонные системы озвучивания. Находясь в одной комнате, человек может выбирать любую радиостанцию или любой источник из коллекции записей на звуковом сервере. Озвучиваться может любое количество точек, включая расположенные на территории около дома. В единой центральной серверной собирается очень мощная система видеомультирума — банк видеофильмов. В комнате висит только плазменная панель и встроенная в стену акустика. При этом плазменные панели могут не только показывать фильмы с видеосервера. В целом, это медиа-консоль. Человек с этой же плазменной панели может пользоваться интернетом, управлять домом. Кроме того, можно в виде списков выбирать музыку или фильмы с сервера, из имеющейся библиотеки.
Компания Intel сообщила о привлечении в качестве партнера при продвижении своей новой мультимедийной процессорной платформы Viiv разработчика известной в США телетрансляционной технологии TiVo. Компания TiVo разработала и лицензировала одноименную систему, которая базируется на абонентском устройстве — «цифровом видеомагнитофоне» (цифровом видеорекордере, DVR) со встроенным жестким диском. Это устройство позволяет записывать на такой диск телепередачи и производить с ними различные операции — например, отматывать программу назад во время прямого эфира или записывать программу на DVD. По лицензии TiVo DVR-устройства сейчас производят несколько ведущих мировых производителей бытовой электронной техники. Многие функции нового типа возможны лишь в телесетях, которые поддерживают совместимые с TiVo вещательные технологии. В частности, поддерживается запись «по таймеру» многих серий одного шоу, «предзаписывать» передачи определенной категории для последующего просмотра, и так далее. Корпорация позиционирует Viiv как основу для всевозможных домашних мультимедийных устройств, создаваемых в рамках популярной концепции Интеллектуального Дома. Viiv идет «в паре» с технологиями операционной системы Windows Media Center Edition, недавно выпущенной корпорацией Microsoft. Сейчас программу поддерживают 40 производителей медиаконтента, оборудования и ряд интернет-провайдеров в разных странах мира. На базе устройств на платформе Viiv предполагается создавать и предлагать пакеты услуг, связанные с трансляцией по Интернету и кабельным сетям цифровых телепрограмм, в том числе в формате HDTV, созданием, просмотром и передачей другим пользователям домашних фотоальбомов и видеозаписей, и так далее. Кроме того, известно, что Intel является одним из учредителей первого в мире интернет-магазина видеофильмов в сжатом формате, который создает компания ClickStar.
«Интеллектуальные» розетки
Скоро дом можно будет сделать «умным» и без его радикальной перестройки. Сегодня технически уже можно предлагать комплексное решение без прокладки дополнительных кабелей, которые портят стены и потолки. В будущем стать владельцем «интеллектуального дома» сможет хозяин уже построенного жилья. Это касается как форматов передачи звуков, видео, так и систем автоматизации, систем управления. Например, In One by Legrand, новинка в области домашней автоматизации. Устройства управления представляют собой хорошо знакомые механизмы выключателей, розеток и модульной аппаратуры с единственным отличием: каждое из них содержит в себе электронное устройство.
Вся система строится и проектируется как стандартная электрическая сеть, при этом устройства соединяются между собой стандартными электрическими проводами. По проводам одновременно подается питающее напряжение 220 В и информационно- управляющий сигнал. Система строится по принципу ведущий–ведомый. Возможно построение разнообразных сцен и сценариев. Программное обеспечение для работы данной системы не используется, поскольку все устройства управления представляют собой модернизированные традиционные механизмы. Каждый выключатель продолжает коммутировать нагрузку, но при этом он является приемно–передающим устройством — трансивером. При нажатии на клавишу привычно включается свет, и одновременно в сеть отправляется кодированный сигнал на остальные ведомые устройства, задействованные на совместную работу с ведущим.
Система строится с использованием трех основных технологий, комплексно объединенных между собой: обмен информацией по силовой линии с напряжением 220 В; инфракрасная технология; радиотехнология. Система представляет собой набор неотъемлемых функций, обспечивающих снижение затрат, удобство эксплуатации и надлежащий комфорт: управление освещением; управление рольставнями и подвижными тентами; система сигнализации; техническая сигнализация; аудио-, видеодомофонные системы; телефонная, информационная и ТВ_сеть; домашний интернет-сервер. При помощи интернет-сервера хозяин всегда будет в курсе того, что происходит в доме в любой момент времени, в любой точке земного шара, где бы он ни находился. Для этого необходим компьютер, PDA или мобильный телефон, поддерживающий WAP–технологию. В режиме реального времени можно обратиться к серверу дома и проверить, работает ли надлежащим образом домашняя система. Благодаря подключению WEB–камер можно своими глазами убедиться в том, все в порядке. В случае возникновения внештатных ситуаций, таких как несанкционированное вторжение, утечка воды или газа, задымление, система оповестит посредством электронной почты или SMS, если данная услуга предоставляется операторами мобильной связи.
Елена Турдакина / CNews Analytics
|
|
