Модуль расширения что это такое
Обзор модулей расширения Snom D3 и D7
В предыдущих обзорах настольных IP-телефонов Snom не раз мелькало упоминание модулей расширения с дополнительными программируемыми функциональными клавишами. Пришла пора подробнее рассказать об этих модулях, которые выпускаются отдельно для линеек D3xx и D7xx.
Для чего нужны модули расширения?
На ресепшенах в крупных компаниях — и даже средних — секретарям часто не хватает кнопок, чтобы переключать звонки на всех директоров, руководителей департаментов и начальников отделов, не говоря уже о сотрудниках на более низких должностях. Дефицит функциональных кнопок может возникать и в колл-центрах, когда нужно постоянно распределять входящие вызовы по десяткам операторов. Причём не спасают даже виртуальные страницы, когда, к примеру, на 8 физических клавиш можно назначить по 4 значения.
Именно для таких случаев Snom и предлагает модули расширения. По сути это отдельное устройство с дисплеем и колонками клавиш по бокам, которые можно программировать по своему усмотрению. Для линеек IP-телефонов D3xx и D7xx выпускаются модули с очень оригинальными названиями — D3 и D7. Давайте рассмотрим их подробнее.
Как вы помните, линейки телефонов Snom D3xx и D7xx различаются только дизайном. Это проявилось не только в «экстерьере» модулей расширения, но и в их конструкции.
D3 совместим со всеми телефонами Snom D3xx.
В центре модуля расположен большой монохромный дисплей, на который выводятся текущие значения функциональных клавиш, размещённых колонками с обеих сторон дисплея. Клавиши, как и в D3, двухцветные — светятся либо красным, либо зелёным.
Дисплей оснащён подсветкой, которая автоматически включается, когда снимаешь трубку, нажимаешь какую-нибудь клавишу на модуле или на телефоне, или когда кто-то звонит.
Если же никто не звонит и телефоном не пользуешься, то подсветка гаснет через несколько секунд. Клавиши оснащены двухцветными светодиодами, так что обозначать то или иное действие/событие можно не только миганием или постоянным свечением, но и цветом. Абсолютно все настройки модуля выполняются с телефона.
D3 жёстко крепится к телефону и составляет с ним единое целое, вогнутость его панели повторяет изгибы панелей всех совместимых телефонов. Подключение через порт USB 2.0, энергию модуль может получать как по USB-кабелю, так и от 5-вольтового блока питания.
Крепление к телефону. Аналогичная ответная часть есть с другой стороны и у самого модуля, что позволяет подключать к нему ещё один модуль.
Модуль оснащён двумя USB-портами, и к одному телефону можно подключить «паровозиком» до трёх D3. То есть дополнительно можно получить 18 х 3 = 54 функциональных клавиши. Виртуальных страниц нет, каждой клавише можно присвоить только одно действие.
Второй USB-порт последнего модуля в цепочке тоже можно задействовать, подключив гарнитуру или Wi-Fi-донгл. Обратите внимание, что силёнок USB «родительского» телефона не хватит для питания двух или трёх D3, в этом случае ко второму модулю придётся подключить блок питания.
D7 совместим со всем моделями телефонов линейки Snom D7xx.
В основе этого модуля лежит всё та же концепция: большой экран, а по бокам две колонки программируемых функциональных клавиш — тоже 18 штук. Как и в D3, здесь каждой клавише можно присвоить только какое-то одно значение, то есть виртуальных страниц нет.
Лицевая панель модуля плоская, как и у самих телефонов этой линейки.
Монохромный дисплей тоже оснащён подсветкой, которая выключается при неактивности телефона.
D7, в отличие от D3, не крепится к телефонам физически, так что внешне он выглядит не как часть телефона, а как внешнее устройство (чем он и является по сути). Почему D7 не сделали «пристёгивающимся»? Вероятнее всего, причина в том, что телефоны линейки Snom D7xx не унифицированы по высоте друг с другом, в отличие от D3xx.
Как и у всех телефонов D7xx, у модуля D7 есть быстросъёмная подставка, которая задаёт устройству угол наклона в 46 или 28 градусов.
D7 подключается к телефону по USB, и здесь у нас тоже есть возможность подключить цепочкой сразу до трёх модулей. Но учитывая их свободностоящую конструкцию, выглядеть это будет не так гармонично, как в случае с D3.
У D7 только один USB-порт, то есть интерфейсный кабель «вмурован» в корпус. Порт последнего в цепочке модуля тоже можно задействовать с пользой, подключив гарнитуру или Wi-Fi-«свисток».
Опции по питанию те же, что и у D3: если подключён один модуль, то он может питаться от USB, а если два или три, то ко второму модулю нужно подключать блок питания.
Модули расширения Segnetics FMR + Конфигуратор
Главная страница » Модули расширения Segnetics FMR + Конфигуратор
Деятельность компании Segnetics по итогам 2018 года отметилась тем, что вывела на рынок очередной продукт – универсальный конфигурируемый модуль ввода/вывода FMR. Предназначение продукта — автоматизация инженерных коммуникаций и технологических промышленных процессов. Устройство эксплуатируется в составе сетей RS-485 в качестве ведомого устройства (slave) с поддержкой различных протоколов. Посмотрим ближе на модули расширения Segnetics, в частности FMR, с целью лучшего понимания функционала.
Модули расширения Segnetics — возможности универсального FMR
Создаётся ли система автоматики с нуля или производится модернизация уже существующей системы, универсальные модули расширения Segnetics в деле. В частности, серия FMR видится одинаково полезной и эффективной в любом индустриальном случае.
Задача объединения всех задействованных устройств посредством надёжной передачи информационных сигналов. Согласно презентации производителя, эту задачу модули расширения Segnetics FMR исполняют безупречно.
На случай организации системы управления с нуля, устройства ввода/вывода FMR удобны обширным выбором сочетаний каналов. Всегда существуют возможности подбора модификации, соответствующей поставленной задаче в полной мере.
При этом очевидным моментом отмечается фактор исключения расходов на приобретение лишнего технологического оборудования. Если же дело касается модернизации уже существующей системы, здесь модули расширения Segnetics FMR также демонстрирует рациональность применения.
Учитывается объединение с контроллерами через популярный промышленный интерфейс RS-485. Фактически плата расширения FMR от Segnetics подходит к любому программируемому промышленному контроллеру.
Более того, поддерживается одновременное подключение к двум контроллерам, что на практике встречается не часто. Такой вариант может стать полезным, когда помимо возможности управления, требуется обеспечение отдельного контроля основных показателей.
Следует отметить – архитектура на модули расширения Segnetics предоставляет исключительные возможности для последующего масштабирования подсистемы ввода/вывода (I/O).
Демонстрация на примере модификации FMR 1020
Модули расширения Segnetics традиционно предназначены под инсталляцию на DIN-рейке и подходят под пластрон (защитная панель электрощита). Продукт FMR 1020 также не является исключением в плане монтажа.
Внешнее устройство расширения FMR – универсальной системы организации сигналов ввода/вывода и сопряжения с управляющими контроллерами
Согласно спецификации производителя, плата расширения FMR содержит на борту:
Каждый контакт маркируется на корпусе соответствующим образом. Под физическое подключение датчиков и оборудования существуют четыре съёмных клеммы, оснащённые пружинными контактами.
Устройство клемм подобным способом имеет неоспоримое преимущество при подключении проводников, когда пружинным зажимом обеспечивается быстрое соединение и надежный контакт. Арматура клемм прочно закреплена внутри посадочных гнёзд, исключая дефект «болтанки».
Подключение на управляющем контроллере или на другие модули расширения Segnetics FMR (при масштабировании подсистемы I/O) производится через интерфейс RS-485. Коммуникация реализована в виде 6-контактной клеммы с пружинными контактами (COM1 и COM2). Окрашенная оранжевым цветом, контактная клемма (на два контакта) служит для обеспечения питанием платы FMR 1020 (картинка выше).
Центральную часть верхней крышки блока расширения FMR 1020 занимает сменный бумажный лист маркировки каналов. Заводская поставка устройства предусматривает наличие одного листа-вкладыша, защищённого от повреждений прозрачной пластиковой панелью-линзой. Если лист-вкладыш потребуется заменить, на официальной странице продукта доступен для скачивания готовый шаблон для печати.
Пример продукта «Segnetics», установленного в действующей автоматизированной системе. Монтаж конструкции блока традиционно осуществляется посредством DIN-рейки
Рядом с блоком маркировки каналов (чуть правее) расположены три индикатора светодиода, указывающие состояние работы модуля. Дальше вправо расположен системный отсек с крышкой, помеченной в центре надписью «Segnetics». Под крышкой (легко снимаемой) находятся:
Конфигурирование модуля расширения FMR от «Segnetics»
Прежде чем вводить универсальный продукт FMR в эксплуатацию, необходимо выполнить конфигурирование устройства. Для такого случая предназначена утилита-конфигуратор «FMR Configurator». Производителем утилита конфигуратора поставляется бесплатно — доступна на официальном сайте.
Окно фирменной утилиты «FMR Configurator», при помощи которой выполняется первоначальная настройка модуля «Segnetics» на выполнение соответствующих задач
Также под настройку требуется персональный компьютер, оснащённый системным портом USB 2.0. Управление компьютера операционной системой «Windows XP» или более современной.
Индивидуального источника питания в процессе настройки электронная плата не требует. Необходимое количество энергии устройство получает через USB порт. Для подключения кабеля под крышкой блока FMR находится специальный micro-USB разъём.
Модули расширения Segnetics + порядок подключения и настройки
Первоочередным действием следует загрузить и установить на ПК утилиту «FMR Configurator». Загрузка и установка не требуют много времени. Далее нужно запустить утилиту и через USB-кабель подключить продукт FMR к соответствующему порту компьютера.
Свечением синего индикатора-светодиода обозначается наличие напряжения питающей шины USB и корректное состояние модуля. Рычажками DIP-переключателя следует выставить адрес модуля под сеть «Modbus». Для этого примера адрес = 3.
Модули расширения Segnetics подключаются к персональному компьютеру через универсальный порт «USB-2.0» с возможностью настройки порта связи
Завершением выбора модификации в окне справа появляется информация о доступных каналах ввода/вывода (I/O). Также открывается доступ к настройке сетевых параметров портов COM1 и COM2. Для каждого порта допустима установка:
Под интерфейс COM2 сетевой адрес поддерживает установку программно. Для COM1 адрес устанавливается посредством DIP-переключателя.
Рабочие окна утилиты-конфигуратора, где пользователем выполняется настройка портов ввода/вывода, а также некоторые другие параметры работы системы
Там же устанавливается время до перехода устройства расширения FMR в безопасное состояние. Переход в безопасное состояние – технически полезная функция программирования работы модуля на случай нештатных ситуаций, вызванных, к примеру, потерей связи с управляющим контроллером.
Завершив выбор модификации модуля расширения FMR, переходят к настройке входов/выходов. Эта настройка доступна на вкладке «Ресурсы». Развернутый список покажет полный перечень доступных входов/выходов.
Изменение настроек каналов допускается, как по отдельности, так и по группам. В зависимости от выделенной группы каналов, становятся доступными больше или меньше настроек.
Модуль расширения FMR «Segnetics» и аналоговые входы
Аналоговые входы на модули расширения Segnetics FMR являются универсальными, поддерживают работу в любом из следующих режимов:
Каждому входу доступно установить время фильтрации и выполнить калибровку – установить соответствие электрических параметров измеряемым величинам. На последнем – пятом режиме, аналоговый вход переключается в дискретный режим работы.
Цифровыми входами поддерживается настройка режимов фильтрации и работы с сигналами переменного напряжения. Для аналоговых выходов на модули расширения Segnetics настраивается уровень напряжения, подаваемый при переходе в безопасный режим. Для цифровых выходов также доступна установка состояния в безопасный режим работы.
После завершения настроек требуется выполнить сохранение в памяти устройства. Под выполнение такой операции имеется кнопка «Записать конфигурацию». После процесса записи универсальное устройство расширения — продукт Segnetics, фактически настроен и готов к работе.
Перенос записанной карты памяти в состав разрабатываемого проекта экспортным файлом с помощью программного обеспечения «SMLogix»
Начиная с этого момента, ресурсы платы доступны для использования в программном проекте. Для случаев управления климатом и отоплением, непосредственно проекты предварительно создаются с помощью продуктов «Segnetics SMConstructor HVAC» и «SMConstructor ИТП».
Также доступно самостоятельное программирование средой «SMLogix». Как результат — конечный пользователь получает надёжную систему автоматизированного управления климатом, отоплением, другими процессами.
Видео в тему: Замена графического дисплея контроллера Segnetics
Одним из недостатков работы контроллеров фирмы «Segnetics», в частности, аппаратов устаревших модификаций, является потеря эмиссии графическим дисплеем. На видео ниже материал по этой теме:
При помощи материалов : Segnetics
КРАТКИЙ БРИФИНГ
Что такое платы расширения и зачем они нужны
А вы знаете, что большинство современных компьютеров имеют так называемую открытую архитектуру?
Такие компьютеры называют еще IBM-совместимыми.
В свое вре
мя фирма IBM, стоявшая у истоков персональных компьютеров, заложила принцип открытости архитектуры в свои изделия.
Принцип открытой архитектуры заключается в том, что материнская плата имеет в своем составе один или несколько открытых слотов (разъемов) с информационными сигналами.
Пользователь может вставить в эти слоты дополнительные платы для расширения базовой конфигурации.
Есть еще компьютеры с закрытой архитектурой (например, фирмы «Apple»), где изменить базовую конфигурацию нельзя. В настоящее время в компьютерах с открытой архитектурой для расширения используется шина PCI и ее разновидность PCI – eXpress для видеокарты.
Видеокарта
Многие материнские (их еще называют системными) платы имеют в своем составе встроенную графическую подсистему для вывода изображений на экран монитора.
При этом для графической памяти используется части оперативной (RAM) памяти компьютера.
Но оперативная память нужна и для операционной системы (ОС), и для других приложений (программ).
При этом операционные системы все время «распухают», вбирая в себя все новые и новые функции.
И если необходимо работать в какой-то ресурсоемкой среде или играть в «навороченную» игру, компьютер начнет «тормозить». Отдельный графический адаптер, вставленный в слот и имеющий на своем борту собственный процессор и видеопамять, берет на себя функции графической подсистемы. Тем самым он разгружает основной процессор и RAM компьютера.
Сетевой адаптер
Современная материнская плата имеет, как правило, и встроенный адаптер LAN (Local Area Network — локальная сеть). С его помощью устанавливается связь с другими компьютерами. При неблагоприятных условиях эксплуатации он может выйти из строя. Неблагоприятные условия складываются тогда, когда кабель локальной сети проходит по чердаку здания (или идет между зданиями), и неподалеку сверкают грозовые разряды.
В этом случае выходят из строя внешние цепи сетевого адаптера, и связь между компьютерами нарушается. Исправить эту ситуацию можно установкой в слот отдельного сетевого адаптера. Надо только указать компьютеру – через какой адаптер работать. Это можно сделать c помощью программы установки SETUP или средствами самой операционной системы.
Аудиоплаты
Еще один случай использования – установка аудио (звуковых) плат. Современная материнская плата обязательно содержит в себе аудио подсистему среднего качества, обладающую, впрочем, достаточно высокими характеристиками. Но для ответственных задач, в частности, профессиональной записи звука, лучше использовать отдельную звуковую карту.
Расширители портов
Компьютер может использоваться не только для походов в интернет, набора текста или игр. С помощью компьютера можно заниматься сбором данных или управлять производственными процессами. При этом информация вводится в компьютер и выводится из него. Обмен информацией происходит с помощью портов ввода-вывода.
Компьютер может собирать данные из нескольких источников и управлять несколькими процессами. Таким образом, могут потребоваться несколько портов. Портов, имеющихся в базовой конфигурации, может быть недостаточно. В последнее время наблюдается тенденция использовать преимущественно порты USB.
Они удобны, имеют большую скорость обмена данными. Но нередко для сбора информации или управления большие скорости не нужны! Поэтому могут использоваться «старые добрые» последовательные com-порты. Плата расширителя портов также вставляется в шину PCI и имеет на борту от 4 до 8 портов.
Может быть ситуация, когда необходимо отслеживать десятки процессов. Плат с отдельными портами потребуется много… В этих случаях используют специализированные платы на гораздо большее число каналов (16 или 32), имеющие специализированные входные разъемы.
И еще
Любая «железка» (и плата расширения также), которая вставляется в материнскую плату – это только кусок стеклотекстолита с детальками. Без программного обеспечения она мертва. Поэтому после установки платы нужно установить управляющую программу для нее (драйвер устройства). Исторически сложилось так, что первые драйвера находились в микросхеме BIOS материнской платы
В заключение скажем, что при установке плат расширения не стоит прикладывать излишнего усилия. В то же время, если устройство вставлено не полностью, возможны проблемы в работе. Слот PCI или PCI-eXpress на материнской плате имеет внутреннюю перегородку, а плата – прорезь. Ее надо вставить в слот так, чтобы перегородка полностью вошла в прорезь.
Не бойтесь вставлять дополнительные платы – они не кусаются! Напоминаем, что все манипуляции с ними следует производить при выключенном питании. Вилка шнура должна быть при этом вынута из сети.
В следующий раз мы попробуем разобраться, что такое оперативная память в компьютере и зачем она нужна.
Составляющие элементы системы умный дом, их назначение и принцип работы
62 905
Сегодня существует множество элементов системы управления электричеством – разнообразные виды реле для бытовых электросетей, датчики температуры, движения и звука. В единой связке с внутренней электропроводкой дома или квартиры, они способны автоматизировать процессы включения/выключения света, отопления, контролировать работу некоторых бытовых приборов с учетом временных режимов. Но при этом не будет централизованной системы управления, то есть, Вы не сможете управлять светом и другими потребителями с единого устройства.
Тем и хороша система умный дом, ведь с помощью нее можно управлять всеми потребителями, подключенными к проводке, при помощи одного устройства – мобильного (планшет, смартфон, пульт ДУ) и/или стационарного (компьютер/ноутбук, графический интерфейс системы). При этом все датчики и реле также присутствуют в системе и производят управление электропитанием в автоматическом режиме.
Кроме элементарных бытовых потребителей, интеллектуальный (умный) дом может производить контроль и управление за системами связи, пожаротушения, охранных сигнализаций, телефонных линий и многим другим, включая инженерные коммуникации.
Однако, для полного контроля бытовых приборов, например, регулирование режимов кондиционера или холодильника, в самих приборах должен быть специальный разъем, по средствам которого производится подключение к электронному логическому контроллеру системы управления. Далее рассмотрим те основы, которые дадут Вам понятие о системе умный дом, ее принципе работы и составных элементах.
Составляющие элементы системы умный дом
Прежде всего, стоит заметить, что на сегодня появилось множество модификаций и комплектаций, в которых система управления умный дом может быть выполнена. Множество производителей предоставляют комплекты системы со встроенными Wi-Fi и/или Bluetooth передатчиками (модулями связи), вшитыми в контроллер, по средствам которых можно управлять системой беспроводным способом через мобильное устройство в пределах квартиры/дома.
Разновидность архитектуры системы умный дом
Имеются модификации, в которых управление происходит через интерфейс Ethernet (проводным способом, через современные домашние локальные компьютерные сети); к ним дополнительно нужно подключать коммутаторы и Wi-Fi роутеры для беспроводного управления, если они не встроены в контроллер. Что касается ручных выключателей, то они также могут подключаться к центральному контроллеру беспроводным способом или через электропроводку. В общем, имеется разнообразное оборудование для системы умный дом, и система состоит из таких элементов:
При выборе оборудования также важно учесть, какой протокол (способ) передачи данных системы «Умный дом» используется. Например, распространенный протокол EIB\KNX, использует в качестве передачи данных компьютерные сети, радиоканалы, силовые электрические сети. Имеется и протокол X10, который для передачи данных использует бытовую сеть переменного тока 230 В: устройства обмениваются сигналом, поданным в момент перехода переменного тока через нулевое значение. Такие сигналы представляют собой радиочастотные импульсы в 120 кГц, длительностью 1 мс.
Что такое контроллер для системы умный дом.?
Контроллер умного дома – это аппарат, который руководит всеми потребителями, приборами, а также высылает отчет хозяину о состоянии этих потребителей. Руководствуется датчиками температуры, воздуха, света для контроля систем освещения, обогрева, кондиционирования. Может быть запрограммирован на совершение различных действий с течением времени, по временному графику. Кроме автономного режима, с контроллером можно связаться через специальный интерфейс (компьютерную сеть, мобильный оператор или радиосеть), и управлять вручную приборами.
Приборы, управляемые контроллером системы умный дом
Подбирать контроллер необходимо в зависимости от того, как Вы желаете построить архитектуру системы управления. Например, есть две разновидности системы управления: централизованная и децентрализованная. В основе централизованной системы управления лежит единственный высокопроизводительный центральный контроллер, который руководит всеми потребителями (приборами) и инженерными сетями в доме.
В случае децентрализованного управления, интеллектуальная система умный дом состоит из нескольких более простых контроллеров, каждый из которых несет функции по управлению определенной зоной – комнатой и всеми приборами в ней, отдельно группами освещения во всем доме, определенного назначения бытовыми приборами и т. д. (региональные контроллеры).
Центральный контроллер для системы умный дом современного образца представляет собой компьютер, заключенный в небольшой пластиковый корпус, имеющий собственную ОС (операционную систему), оперативную память и множество электронных компонентов коммутации (управления) сигналами: электронные реле, терристорные ключи и др.
Одна из комплектаций центрального домового контроллера системы умный дом (на борту модуль беспроводной передачи, USB, COM, Ethernet порты)
Также в зависимости от комплектации, может быть встроенный GSM модуль для удаленного управления через мобильный телефон, Wi-Fi передатчик для управления системой из любой точки дома и графический сенсорный или кнопочный интерфейс (ЖК экран). Кроме того, разъемы для подключения к компьютеру и/или сетевому оборудованию: Ethernet, USB.
Такой контроллер способен управлять интеллектуальной техникой, как холодильники, микроволновки, инженерные коммуникации и т. д. (если в самой технике предусмотрена такая функция), докладывая хозяину даже такие данные, как температура в холодильнике, входные-выходные звонки телефонной линии и многое другое.
Региональный контроллер, дискретный модулятор ввода-вывода – это маломощный логический электронный блок управления, на котором реализована технология умный дом (к сравнению, частота микропроцессора ЦК – около 500 мГц, РК – около 50 мГц), как правило, не имеющий операционной системы и настраиваемый системно. Его можно настроить на любые элементарные сценарии по времени или по сигналам тех или иных датчиков.
Программируемый контроллер системы умный дом с интерфейсом (разьемом для подключения к сети) Ethernet
Он руководит элементарными задачами и событиями. Например, датчик света, подключенный к нему, дает сигнал (при наступлении темноты); контроллер подает сигнал на исполнительное реле или группу для управления освещением. Также он уведомляет хозяина о каждом действии. Другими словами, дискретный модулятор ввода-вывода – это своего рода интеллектуальное программируемое электронное реле.
Состоит такой аппарат также из электронных компонентов коммутации сети и интеллектуальной части: микропроцессор с памятью. В нем (зависит от производителя и комплектации) может быть USB, интерфейс Ethernet и другие порты для управления, программирования и предоставления отчетов хозяину.
Что такое модули расширения и связи для системы умный дом.?
Модули расширения – это устройства, подключаемые к контроллеру и расширяющие его функциональность. Отчасти переходники, двоители-троители и измерительные приборы также являются модулями расширения. Такие устройства могут быть встроенными в контроллер, подключаемыми отдельно через специально предназначенный разъем или общий разъем Ethernet, USB и другие интерфейсы. По причине того, что компании производители систем умный дом используют различные системы шифрования передачи данных, при выборе модуля расширения важно обратить внимание на его совместимость, если контроллер приобретен другого производителя.
Справа — контроллеры системы умный дом со встроенными модулями беспроводной передачи данных
Модули расширения связи для системы умный дом представляют собой устройства передачи данных беспроводным или проводным способом. К первым относятся всем известные Wi-Fi роутеры, которые подключаются к контроллеру так же, как и к компьютеру, через Ethernet или USB (есть и специально «заточенные» фирменные модули со своей системой подключения). Реже используются отдельно подключаемые GSM/GPRS модули (так как обычно они встроенные), с помощью которых система умный дом может связываться с хозяином через СМС-оповещения на его номер телефона. Существуют модули беспроводной связи Bluetooth (радиосигнал) и ИК (передача по средствам инфракрасного луча).
Модули беспроводной связи GSM и Wi-Fi; коммутатор для проводной сети Ethernet
Для проводного способа расширения связи используются коммутаторы – устройства, которыми подключают несколько клиентов (компьютеров, контроллеров и других интеллектуальных устройств) в одну локальную сеть. Они необходимы при устройстве децентрализованной системы умного дома, когда имеется несколько региональных контроллеров, а также для создания общей сети с компьютерами и другими интеллектуальными устройствами, использующими соответствующие интерфейсы. При большом расстоянии передачи сигнала, для его усиления применяются специальные цифровые усилители – репитеры.
Модули расширения функциональности системы умный дом имеют самый разнообразный функционал, и, как правило, подключаются в общий или специальный разъем интерфейса. Они расширяют перечень функций контроллера, например, модуль голосовых сообщений дает возможность руководить системой по средствам звуковых (голосовых) команд. Также имеется возможность сделать так, чтобы система управления умный дом воспроизводила звуковые сообщения (приветствия, предупреждения, поздравления и др.) на динамики.
Модули расширения для управления сложными механизмами, шаговыми двигателями и т. д.
Также стоит отметить расширение функционала по средствам модулей-переходников, которыми можно добиться совместимости различных стандартов устройств. Специальные модули управления предназначены для контроля различных специфических приборов (двигателей, механизмов открытия/закрытия дверей, клапанов вентиляции; многое другое) и элементов коммутации электрической цепи. Так, контроллер умного дома не имеет власти над силовыми защитными автоматами (пробки, автоматические выключатели), а при подключении модуля управления автоматами и использования управляемых автоматов, функция их включения/выключения по средствам контроллера становится доступной. Для подключения к системе умного дома регуляторов освещения (диммеров – см. ниже) также необходимы специальные модули расширения.
Что такое элементы коммутации цепи системы умный дом.?
Под понятием коммутации электрической цепи стоит понимать замыкание/размыкание ее, а также регулирование напряжения и других параметров электрического тока. Регуляторы напряжения (освещения), преобразователи/трансформаторы, блоки питания, автоматические выключатели и реле – все это элементы коммутации, без которых монтаж системы умный дом (как и любой электропроводной системы), выполнен не может быть. Они могут иметь встроенную защиту от перегрузки сети и короткого замыкания и срабатывают, размыкая цепь, таким образом, выполняя защитную функцию.
Простая схема системы умный дом с контроллером, элементами коммутации (управления) электрической цепи и элементарные потребители (в данном случае — лампы освещения)
Автоматические выключатели предназначены для предохранения электропроводки от перегрузки или замыкания. Они подбираются по мощности, на которую рассчитана контролируемая ими линия электропроводки. Для системы умный дом существуют как обыкновенные ручные, так и управляемые автоматические выключатели.
На изображении — простые однополюсные автоматические выключатели
Первые имеют в своей конструкции механизм, который при нагревании вследствие перегрузки размыкает цепь, а также могут быть выключены вручную. Контролируемые же автоматы имеют специальный интерфейсный выход на модуль управления, через который главный контроллер и хозяин может ими управлять дистанционно, не заглядывая в щитовую вообще.
Реле и релейные блоки – это элементы управления силовыми цепями при помощи подаваемого сигнала от контроллера. Сигнал может выглядеть в виде тока небольшой мощности, как правило 24 В (опять-таки, единого стандарта нет, есть разные системы и производители) или другого сигнал.
На изображении — электромагнитные реле для контроля одной и несколькими линиями силовой цепи
В отличие от автоматических выключателей, реле не имеют защиты и механизм замыкания/размыкания цепи выглядит противоположно: при подачи управляющего напряжения на электромагнитную часть, последняя приводит в действие якорь и механическим влиянием замыкает контакты силовой цепи питания (220 В). Самое элементарное реле управления одной силовой линией фазы имеет три входа и один выход: ноль и фаза управления электромагнитом (24 В которые), вход фазы силовой (220 В) от защитного автоматического выключателя и выход ее на потребитель.
Регуляторы напряжения (освещения) применяются в основном для контролирования подаваемой мощности и напряжения тока для осветительных приборов. В основе таких регуляторов лежит элемент цепи – реостат, прибор для регулирования освещения. Для обыкновенной цепи питания представляет собой механизм с ползунком, заключенный в коробку с габаритами выключателя и имеет также функцию вкл/выкл.
Диммер, управляемый вручную (справа) и дистанционно (слева)
Нового образца система управления умный дом группами освещения вмещает в себе прибор, именуемый диммером (подключают его к контроллеру также через специальный модуль управления). Этот прибор рассчитан на управление одной или несколькими группами питания освещения и управляется при помощи контроллера в автоматическом режиме или дистанционно хозяином, что есть удобно. Еще преимущество диммера – через него контроллер может контролировать яркость освещения, руководствуясь данными про уровень освещенности, полученными из датчиков света.
Блоки питания, трансформаторы, преобразователи – это сложной архитектуры приборы, которые предназначены для изменения параметров электрического тока при необходимости на том или ином участке цепи или на всей цепи.
Блок питания с 220 В на 12 В
Применяют их в связи с тем, что некоторые потребители рассчитаны на другие характеристики тока, нежели переменного 220 В/50 Гц, подаваемые в быту в СНГ и Европе. К примеру, взять то же освещение: есть специальные люминесцентные, неоновые и другие современные виды ламп высокодекоративного освещения, которые работают от 10/12/24 В постоянного тока. Для того чтобы добиться таких характеристик, на соответственный участок цепи монтируют блок питания 220-10В, 220-12В, 220-24В. Такие устройства могут работать в одном режиме, например 220-24В, или во всех трех, вышеперечисленных.
Что такое измерительные приборы, датчики и сенсоры в системе умный дом.?
Эти устройства – как органы обоняния и осязания для человека: они дают представление о происходящем в окружающей среде. Благодаря современным измерительным приборам, датчикам и сенсорам (коих разнообразие на сегодня очень велико), на контроллер системы умный дом поступают данные о температуре, влажности, степени освещенности и атмосферном давлении снаружи и внутри помещения.
На рисунке датчики с элементарными функциями
Имеются контрольно-измерительные приборы для контроля состояния инженерных коммуникаций: давления и учета расхода воды и утечки газа с электронным интерфейсом, позволяющим передавать эти данные интеллектуальной системе умного дома, которая будет строить отчеты и отправлять их хозяину.
Датчики и сенсоры аналоговые традиционного образца используют в качестве передачи данных низковольтный ток до 24 В, как правило, и электрическую проводку малого сечения в качестве среды передачи. К примеру, самый элементарный датчик света содержит фотоэлемент с входом и выходом, через который проходит фаза низковольтного тока. Этот фотоэлемент меняет сопротивление при попадании на него света, таким образом, выдавая различные параметры тока в разное время суток.
На рисунке — элементарные аналоговые датчики, реагирующие на бытовой и углекислый газы
Контроллер получает эти значения, обрабатывает их и, соответственно, посылает сигнал о включении/выключении групп осветительных приборов, а также регулировании уровня освещения (при наличии диммера). Примерно аналогичная система, только с разными рабочими элементами, имеется в датчиках контроля температуры (на основании их данных интеллектуальная система умный дом управляет обогревом), движения и шума (свет, сигнализация), утечки газа и воды (управление клапанами, перекрывающими газ и воду) и многое другое.
Датчики и сенсоры цифровые нового поколения имеют расширенный функционал и являются интеллектуальными устройствами. Например, современные многофункциональные датчики движения, способны не просто выводить данные на контроллер в двух параметрах: 1 («да», есть движение) или 0 («нет», нет движения).
На рисунке — цифровой датчик контроля влажности воздуха
Они способны измерять расстояние от датчика до движущейся цели, засекать задержки при передвижении объекта и многое другое. Все это обрабатывается встроенным в датчик микропроцессором и подается на контроллер в виде цифровых сигналов. Стоит отличать датчики от контрольно-измерительных приборов: датчики и сенсоры засекают события, а контрольно-измерительные приборы засекают физические величины измеряемого тела, объекта (скорость, вес, оббьем и т. д.).
Контрольно-измерительные приборы – это более сложные в отличие от простых аналоговых сенсоров аппараты, которые вмещают в себе новые технологии умный дом и контролируют широкий диапазон параметров, предоставляют их физические единицы измерения. Цифровые барометры, счетчики воды и газа, того же напряжения – все это контрольно-измерительные приборы.
Контрольно-измерительный прибор температуры и расхода горячей воды
В отличие от аналоговых приборов и датчиков, современные цифровые, имеют собственную систему вычисления на основе простого микропроцессора; они обрабатывают сигналы и в готовом виде подают данные на контроллер умного дома, тем самым частично разгружая его процессор. В качестве среды передачи данных цифровые контрольно-измерительные приборы и датчики используют специальный интерфейс.
Какие бывают элементы и способы управления системой умный дом.?
Управление системой интеллектуального (умного) дома может производиться тремя способами: беспроводным локальным, удаленным беспроводным, проводным локальным, удаленным проводным. Устройства управления идут в комплекте с системой – это графические панели управления с сенсорным или кнопочным вводом, пульты с приемниками, настроенными на определенную частоту. Не идущие в комплекте устройства, как мобильные компактные компьютеры (смартфоны, планшеты) настраиваются при помощи специального программного обеспечения для управления удаленным способом, через всемирные информационные сети.
Системой умный дом можно управлять пультом, панелью управления и мобильными устройствами
Беспроводной локальный способ управления с ограниченным радиусом производится с применением устройств управления через локальный (местный) радиосигнал, Wi-Fi или Bluetooth беспроводные радиосети. В принципе, таким способом можно управлять системой с любой точки дома и даже находясь на приусадебном участке неподалеку. Однако, в больших домах, возможно, понадобятся дополнительные радиоточки, усилители беспроводного сигнала. Управление осуществляется пультами, сенсорными панелями, мобильными устройствами (смартфонами, планшетами, ноутбуками), которые имеют встроенный или подключенный извне передатчик той или иной сети Wi-Fi, Bluetooth или фирменного радиочастотного сигнала.
На экране планшета — программное обеспечение для контроля показателей и приборов, подключенных к системе умный дом
Беспроводной удаленный способ управления доступен, если произведен монтаж системы умный дом к глобальным сетям или модулям расширения связи, обеспечивающим к ним доступ. К таковым сетям можно отнести GSM/GPRS (управление по средствам мобильной связи), мобильный интернет, специальный выделенный радиосигнал. Наличие выхода в GSM/GPRS сеть дает возможность системе отсылать СМС, ММС и звуковые сообщения на номер телефона владельца дома. Также теоретически возможно управление через голосовое меню. Средства для управления системами умного дома через глобальные сети – это, как правило, смартфоны, а также планшеты и ноутбуки со встроенными модулями-передатчиками для мобильного интернета.
Проводной локальный способ управления, в зависимости от применяемых протоколов передачи данных системы умный дом, может иметь среды передачи данных по витой паре (кабелю компьютерной сети), электрической проводке (протокол системы X10) или каким-либо другим кабелем. В каждом региональном и центральном контроллере система управления умный дом предусматривает выход для проводной связи с управляющими устройствами, а также обмена информацией с другими интеллектуальными устройствами, которые находятся у него в «подчинении». Если устройств несколько, то интерфейс расширяют при помощи коммутатора (см. выше «модули расширения связи»), создавая несколько ответвлений. Для проводного локального способа управления применяются идущие в комплекте и отдельно панели управления и выключатели (кнопочные и сенсорные), а также можно управлять через подключенный к кабелю компьютер или ноутбук.
Сенсорная панель управления системой умный дом, совмещенная с домофоном
Проводной удаленный способ управления системами умного дома – это сеть, по размерам больше локальной, то есть, управление домом происходит извне по проложенному кабелю, подключенному к внутренней сети управления. Как правило, такой способ управления применяется в управлении автоматизированными процессами корпусов зданий. В общем, для домашнего пользования этого (управления системами через региональные проводниковые сети) знать не нужно.
Что такое исполнительные механизмы системы умный дом.?
В отличии от реле, которые отчасти можно назвать исполнительными элементами (подача команды – реле замыкает/размыкает цепь), исполнительные механизмы, которыми руководит интеллектуальное оборудование для системы умный дом, являются сложными электромеханическими изделиями, приборами, рассчитанными на испытание высоких механических нагрузок.
На изображении можно наблюдать объекты, в которые могут быть встроенные исполнительные механизмы системы умный дом
Рабочий орган более сложных приборов (приводов открытия/ закрытия ворот, жалюзей и т. д.) – это двигатель, у менее сложных (клапанов, замков) – сердечник, приводящийся в движение электромагнитом. Управляются в большинстве от низковольтного тока до 24 В включительно, но есть и высокомощные приводы, рассчитанные на 220 В.
Электромеханические приводы открытия/закрытия ворот, калиток, дверей, окон, жалюзей и штор; встроенные в мебель электромеханические детали, делающие ее моторизированной. В комплекте они могут иметь интерфейс подключения и пульт ДУ.
Девушка управляет оконным механизмом системы умный дом при помощи беспроводного пульта
В продвинутых моделях приводов имеются элементарные системы автоматизированного управления: встроенные датчики и возможности настройки скоростей и крайних положений открытия/закрытия. Сегодня чаще всего встречаются автономные приводы для штор и жалюзей, которыми не управляет интеллектуальная система умный дом: управляемые с пульта инфракрасного передатчика, и не имеющие никакой связи с контроллером умного дома. Тем не менее, такие устройства тоже считаются отдельными элементами умного дома.
Клапаны низкого, среднего и высокого давления – это более простые механизмы для управления водопроводными сетями (в т. ч. и пожаротушения), газовыми трубами и вентиляцией. Клапаны применяются в системах контроля: газовые – в системах контроля за газом, водные – контроль водообеспечения, предотвращения затопления и пожаротушения.
На изображении — клапан воды, управляемый системой умный дом
Очень полезно для здоровья, и стоит отметить систему вентиляционных клапанов, которая срабатывает от датчиков углекислого газа (CO2). Система выветривает вредный для человека газ и создает благоприятный микроклимат. К подобным элементарным механизмам можно отнести электромагнитные замки и другие элементы контроля доступа в помещение, входящие в систему безопасности умного дома. Такие устройства в основном не имеют микропроцессоров, имеют только два положения: открыто и закрыто.