«Ақылды үй» жүйесі
«Ақылды үй» тұжырымдамасы бүгінгі жаңалық емес — ол өткен ғасырдың 70-жылдарында Вашингтондағы Интеллектуалды Ғимарат Институтында жасалған. Сол кездегі идея бүгін нақты датчиктер мен қосымшалармен өмірге келді. Бүгін осы жүйенің ішкі құрылымын және оны қалай модельдеуге болатынын үйренеміз.
«Ақылды үй» жүйесі — үйде немесе пәтерде инженерлік-техникалық жабдықтар мен тұрмыстық техниканы басқару үшін пайдаланылатын программалық және аппараттық құралдар жиынтығы.
Бұл жүйенің негізгі функциясы — көптеген жүйені бір орталықтан басқару: электрмен қамту және жарықтандыру; интернет/телефон/аудио-бейне жүйелер; қауіпсіздік пен бейнебақылау; жылыту мен желдету; сумен қамту; өрт дабылы; ақауларды мониторингілеу (газ тарауы, су ағуы).
Қауіпті жағдайда жүйе үй иесіне SMS арқылы, тиісті қызметтерге (полиция, өрт сөндіру) хабарлайды. «Ақылды үй» тұжырымдамасының үш негізгі кезеңі бар: үнемдеу, жайлылық, қауіпсіздік.
Жүйенің екі түрі бар: орталықтандырылған (барлық элементтер бір-бірімен байланысты) және орталықтандырылмаған (керісінше, әр құрылғы дербес жұмыс істейді).
«Ақылды үй» бір құрылғы емес — ол бес бөліктен тұратын тұтас тізбек:
| Компонент | Қызметі |
|---|---|
| Датчиктер | Физикалық шаманы (мыс. температураны) электр сигналына түрлендіреді |
| Ақпаратты тарату құрылғысы | Жабдық жағдайы туралы ақпаратты интернет/GSM арқылы қашықтан жібереді |
| Контроллер (процессор) | Келген ақпаратты талдап, алгоритмге сай басқару сигналын түрлендіреді |
| Интерфейстер | Тұрмыстық техника арасында ақпарат алмасуды үйлестіреді |
| Орындаушы құрылғылар | Электр жабдығын басқаратын релелер (кейде хабарландыру да жасайды) |
Әр бөлмеде әртүрлі датчик орнатылады — олардың міндеті де әртүрлі:
| Датчик | Қызметі |
|---|---|
| Температура датчигі | Бөлмеде қолайлы температура орнату |
| Жарық датчигі | Көшедегі жарыққа байланысты бөлме жарығын қосу/өшіру |
| Қозғалыс датчигі | Кіреберіс/дәліз жарығын қозғалысқа қарай қосу |
| Ылғалдылық датчигі | Көгалды суару, ваннаға желдеткіш қосу |
| Газ датчигі | Газдың тарап кетуін қадағалау (төтенше жағдай) |
| Ауа сапасын бақылау датчигі | Түтін, метан деңгейін бақылау (өрт дабылы) |
Байланыс үшін бірнеше сымсыз технология қолданылады: Wi-Fi (кемшілігі — рұқсатсыз кіру қаупі), Bluetooth (қысқа қашықтық), GSM (телефон мен орталық модуль арасында). Тұрақты байланыс қажет болғандықтан, көбіне сымды инфрақұрылым да қатар қолданылады.
Берілді: Cisco Packet Tracer бағдарламасы, шлюз, планшет, суару жүйесі (Lawn Sprinkler), түтін детекторы (Smoke Detector), сирена, өрт сөндіру жүйесі, IoT Monitor.
Табу керек: ақылды үй желісінің моделін құрып, автоматтандырылған сценарийлерін баптау.
Шешуі:
1. Шекті құрылғыларды тақтадан таңдап, фонға орналастыру.
2. Шлюзді орнату — барлық құрылғылардың орталық басқару торабы.
3. Планшетті сымсыз байланыс арқылы шлюзге қосу.
4. Lawn Sprinkler баптау — ылғалдылыққа қарай суару кестесін орнату.
5. Smoke Detector, Siren, Fire Sprinkler қосу — өрт анықталса, дабыл мен өрт сөндіру автоматты іске қосылатындай сценарий құру.
6. IoT Monitor арқылы барлық құрылғының нақты уақыттағы күйін бақылау.
Неге барлық құрылғы бір шлюзге қосылады? Орталықтандырылған басқарусыз әр құрылғы бөлек жұмыс істер еді — өрт анықталғанда сирена автоматты қосылмас еді, себебі детектор мен сирена бір-бірімен «сөйлеспейді».
Жауабы: барлық құрылғы шлюз арқылы бір желіге біріктірілген, IoT Monitor-да бақыланатын, автоматты сценарийлер бойынша жұмыс істейтін «ақылды үй» моделі.
- «Ақылды үй» — үнемдеу, жайлылық, қауіпсіздік мақсатындағы аппараттық-программалық жүйе.
- Құрылымы: датчиктер → ақпарат тарату → контроллер → интерфейс → орындаушы құрылғылар.
- Датчик түрлері: температура, жарық, қозғалыс, ылғалдылық, газ, ауа сапасы.
- Cisco Packet Tracer-де шлюз арқылы барлық құрылғыны біріктіріп, автоматты сценарий құруға болады.