Qu'est-ce qu'une maison intelligente : principe de fonctionnement et structure + création d'un projet et conseils pour l'assemblage

De nombreux systèmes d'ingénierie, réunis sous le nom commun de « Maison intelligente », offrent aux utilisateurs un haut niveau de confort et de sécurité. Mais il existe des centaines de variantes de ces équipements, résolvant des tâches radicalement différentes.

Essayons ensemble de comprendre toutes les subtilités et de saisir ce qu'est une maison intelligente, puis passons aux étapes pratiques qui permettent d'améliorer le confort de vie. Car les composants coûteux ne laissent aucune place à l'erreur.

Que représente un tel système ?

Tout ensemble d'électronique fabriqué pour une maison intelligente est un équipement de haute technologie. Il est destiné à un contrôle automatisé et, le plus souvent, centralisé, ainsi qu'à une gestion flexible et précise des systèmes de communication de l'appartement ou de la maison.

Principales fonctionnalités de la maison intelligente

Les blocs de commande intelligents de la maison intelligente sont capables de créer un microclimat optimal dans l'appartement ou la maison.

De plus, pour résoudre cette tâche, la gestion de tous les appareils de chauffage, climatiseurs, splits systèmes, filtres, ozoneurs et autres produits similaires est effectuée.

L'essence du processus est la suivante : les centres de contrôle, équipés de processeurs, reçoivent les résultats des mesures de la composition chimique de l'air, de sa température, de son humidité et donnent des signaux aux éléments nécessaires de la structure.

Ainsi, si les pièces doivent être refroidies, une commande est envoyée pour allumer le climatiseur, et en même temps tout l'équipement de chauffage est éteint, s'il fonctionnait. Autrement dit, les blocs de commande des systèmes assurent également la cohérence de tous les processus exécutés.

Pour en savoir plus sur le fonctionnement du système de climatisation et les particularités de son choix, lisez la suite.

Les systèmes intelligents modernes pour les locaux sont des ensembles d'automatismes qui permettent d'augmenter considérablement le niveau de vie, ainsi que d'assurer des économies d'énergie, et ce de 30 à 40%. Mais il faut se rappeler qu'en raison du coût non négligeable de l'équipement, l'achat ne sera rentable qu'après de nombreuses années d'utilisation active.

En général, une maison intelligente en configuration avancée peut gérer simultanément plusieurs centaines d'appareils appartenant aux systèmes suivants :

• d'éclairage, aussi bien intérieur qu'extérieur ;
• de sources d'alimentation de secours, qui peuvent être des batteries ou des générateurs ;
• de contrôle de la consommation d'énergie ;
• chauffage, refroidissement de l'air ;
• de chauffage de certains éléments du bâtiment (gouttières, marches d'escalier) ;
• d'approvisionnement en eau ;
• d'assainissement ;
• de filtration ;
• de détection des situations d'urgence (fuites de gaz, d'eau, problèmes électriques) ;
• de surveillance.

Il est également possible de gérer l'alarme, les caméras de surveillance et de nombreux autres équipements, y compris les rideaux, les fenêtres, les téléviseurs, l'audio et la vidéo, répartis dans tout l'appartement ou la maison.

Les fonctionnalités et autres caractéristiques de tout système intelligent peuvent être adaptées à toutes les conditions, ce qui permet de créer un système de gestion flexible pour tous les appareils électroniques domestiques, les appareils de chauffage, les climatiseurs, l'éclairage et tout autre équipement.

Les processus eux-mêmes peuvent être aussi bien fréquents que rares ou ponctuels ; par exemple, les premiers incluent le contrôle de la température, de la luminosité et bien d'autres.

La deuxième catégorie concerne le réglage de flux individuels d'air chaud ou froid, par exemple capables de réchauffer les pieds des utilisateurs regardant la télévision lors des soirées d'hiver.

La particularité des systèmes modernes de maison intelligente est qu'ils permettent de définir des modes différents dans toutes les pièces de l'appartement ou de la maison. Par exemple, la température dans la chambre d'enfant peut être la plus élevée, et dans le couloir la plus basse, car celui-ci n'a pratiquement pas besoin de chauffage.

Simultanément, dans la salle de bain, le système peut lutter régulièrement contre l'humidité élevée, et dans la cuisine contre la pollution de l'air.

L'électronique peut également prendre en compte de nombreux petits détails utiles. Par exemple, elle peut automatiquement assurer une température plus élevée dans la chambre le soir que le matin, car ces particularités favorisent un repos complet et un réveil facile.

Les systèmes complets capables de gérer tous les processus importants sont considérés comme les plus efficaces.

Mais même les ensembles d'équipements les plus simples, exécutant une seule fonction, possèdent les caractéristiques d'une maison intelligente. Par exemple, cela inclut un processeur contrôlant l'allumage/extinction d'un radiateur installé à la maison de campagne.

Le variateur installé dans le réseau électrique, qui ajuste la luminosité des lampes tout en réduisant la consommation d'énergie, fait également partie des équipements intelligents.

Comment fonctionne et se structure le système ?

Nous allons tenter de comprendre le fonctionnement du système de maison intelligente, très demandé aujourd'hui, et ses différentes formes. La base de tout ensemble d'équipement intelligent est un processeur, qui est un ordinateur suffisamment puissant et moderne.

L'efficacité est assurée par un logiciel comportant des dizaines, voire des centaines de modes préréglés, qui comptent parmi les plus demandés.

Ainsi, dans de nombreux cas, il vous suffira simplement de saisir les paramètres nécessaires, par exemple la température, etc., et d'activer le programme souhaité.

Ensuite, l'unité de contrôle effectuera une surveillance en comparant les valeurs réelles aux valeurs programmées. Toutes les informations nécessaires proviennent des organes de contrôle internes de l'équipement du système, des contrôleurs et des capteurs installés dans chaque pièce.

Le principe fondamental de tout système intelligent est d'assurer le confort, la flexibilité et la simplicité de gestion de tous les équipements installés dans le logement. Cela vise à réduire au minimum la nécessité de l'intervention de l'utilisateur, tout en améliorant l'efficacité, l'économie et la sécurité de fonctionnement. Autrement dit, l'utilisateur doit tirer profit et plaisir du fonctionnement du système, sans presque y prêter attention.

Si les données obtenues en temps réel ne correspondent pas aux données définies, l'unité de contrôle envoie les commandes appropriées pour effectuer des ajustements. De plus, toutes ces commandes assurent un fonctionnement coordonné de l'équipement.

Ainsi, pour augmenter la température dans la pièce souhaitée, le climatiseur est d'abord éteint, puis l'équipement de chauffage est allumé. Cela permet d'économiser jusqu'à 40 % d'électricité et d'éviter une charge critique dangereuse sur le réseau.

Variétés de maison intelligente

Les fabricants prennent en compte les besoins des différentes catégories d'utilisateurs, ce qui fait que le marché est saturé de différents types d'équipements intelligents.

Il en existe plusieurs types :

• filaire ;
• sans fil.

Dans le premier cas, l'unité de commande, les capteurs d'exécution, les servomoteurs, les contrôleurs et autres éléments de construction sont reliés entre eux par des fils.

L'avantage de cette méthode est la grande exactitude d'exécution des commandes. Cela signifie qu'il n'y a pratiquement aucun risque de surcharge du bus de transmission par un grand nombre de signaux. De plus, les câbles à fibre optique assurent une grande vitesse de réponse.

L'inconvénient le plus important est la complexité de l'installation, car il faut faire passer et cacher un grand nombre de fils.

Cela entraîne également des dépenses supplémentaires importantes en matériaux de construction nécessaires, c'est pourquoi le moment optimal pour installer des systèmes filaires est lors de travaux de rénovation dans les pièces.

De plus, le cheminement des câbles est exigeant en main-d'œuvre, ce qui fait que cette procédure prend beaucoup de temps.

Dans tout logement, il existe des équipements permettant de résoudre diverses tâches – chauffer les pièces, les éclairer, assurer la sécurité, etc. Et la maison intelligente est capable de gérer toutes ces fonctions ou de contrôler chacune individuellement. De plus, l'utilisateur devra déterminer quelle méthode sera optimale dans chaque cas. Cela montre également que la flexibilité et l'adaptabilité sont des avantages importants de tout système intelligent.

Les variétés d'équipements sans fil se distinguent par le fait que la communication entre les éléments de la structure s'effectue à l'aide de signaux radio, pour lesquels des communications appropriées sont utilisées.

Un avantage important de cette option d'équipement est la simplicité de l'installation. Pendant celle-ci, il n'est pas nécessaire de modifier la structure des pièces ni de dépenser de l'argent en matériaux de construction, ce qui rend l'installation simple et rapide.

Le principal inconvénient des systèmes sans fil est le mode de communication entre les composants. En effet, les signaux radio limitent considérablement leur fonctionnalité ; de plus, il faudra assez souvent remplacer les piles, ce qui est peu pratique et constitue une dépense régulière.

Une autre classification des systèmes de maison intelligente selon le type de contrôle – il peut s'agir d'une option centralisée ou décentralisée.

Bien que la centralisation du contrôle soit l'un des avantages les plus importants de tout ensemble de cet équipement et que dans la plupart des cas il appartienne à cette variété, les systèmes décentralisés ont également droit à l'existence.

La raison en est que cette méthode permet de neutraliser les conséquences de la défaillance de tout composant individuel de la maison intelligente.

De plus, l'utilisation de sous-systèmes avec différents blocs de contrôle permet d'augmenter la fiabilité des fonctions clés.

Par exemple, si le propriétaire du logement souhaite le protéger efficacement contre les intrusions non autorisées, l'utilisation de deux systèmes décentralisés est une solution plus pratique qu'un seul système centralisé.

Beaucoup pensent que la gestion centralisée de tous les équipements domestiques est un avantage et une caractéristique importante de la maison intelligente. Mais cette affirmation n'est pas toujours juste, car des systèmes décentralisés séparés peuvent améliorer la sécurité, la fiabilité et l'efficacité de l'utilisation du contrôle intelligent. Par exemple, il est avantageux de rendre les systèmes de sécurité (comme indiqué sur la photo) et de détection des situations d'urgence séparés.

Le principal inconvénient de l'utilisation simultanée de plusieurs systèmes de maison intelligente est la difficulté de configuration et de réglage.

Cela se produit parce que le nombre de composants augmente – chaque système décentralisé possède un processeur distinct, ce qui introduit souvent une confusion lors de leur interaction ou de leur gestion par l'utilisateur. De plus, cette caractéristique entraîne une augmentation du coût de l'ensemble de l'équipement.

En conséquence, il est recommandé d'utiliser les systèmes décentralisés uniquement dans des cas particuliers, lorsque les avantages l'emportent clairement sur les aspects négatifs.

Une caractéristique importante est la division par types de protocoles, qui peuvent être :

• ouverts ;
• fermés.

La première catégorie comprend les systèmes dont la gestion se fait à l'aide d'un langage utilisé par différents fabricants.

Les avantages de ce type d'équipement sont la fonctionnalité, l'accessibilité et la polyvalence, ce qui offre un choix impressionnant de composants pouvant être inclus. Mais il faudra souvent les adapter au préalable pour une utilisation conjointe, ce qui n'exclut cependant pas les dysfonctionnements.

Les systèmes fermés sont ceux qui sont gérés dans un langage créé et utilisé par un seul fabricant, ce qui permet d'inclure uniquement des composants conçus et fabriqués par celui-ci.

Ce qui réduit la fonctionnalité et la polyvalence, mais garantit un haut degré de compatibilité des appareils et des instruments.

Schéma du système de gestion intelligent

Tout ensemble d'équipement pour la maison intelligente ressemble à un jeu de construction à partir duquel on peut créer tout ce que l'on souhaite.

Il est donc peu probable qu'un utilisateur souhaitant installer chez lui une variante de ce système trouve un schéma adapté à ses conditions domestiques. Par exemple, une version standard pour un appartement de 3 pièces ou pour une maison d'une certaine superficie et d'un certain nombre d'étages.

Tout local a ses propres particularités, et leurs propriétaires ont leurs propres préférences et budget. En conséquence, différents organes de commande et éléments d'exécution sont utilisés.

Le schéma nécessaire devra être élaboré par soi-même ou avec l'aide de spécialistes. Les exceptions peuvent être les variantes les plus simples de la maison intelligente ou les systèmes décentralisés, qui ne se distinguent pas non plus par leur complexité.

À titre d'exemple, le schéma d'installation d'un variateur dans le réseau électrique et du détecteur de mouvement fonctionnant avec lui peut être cité, car il est standard et donc identique dans tous les cas.

Ceux qui souhaitent assembler un système intelligent par eux-mêmes doivent savoir qu'il faut posséder certaines compétences et connaissances, et ce dans divers domaines. Par exemple, la photo montre une interface graphique permettant d'effectuer la gestion, le contrôle et d'obtenir les informations nécessaires. Et elle est créée pour chaque cas séparément, par programmation.

Mais même dans ce cas et dans des cas similaires, il est recommandé de faire appel à des spécialistes. La raison en est que tous les systèmes fonctionnent à l'électricité et que certaines erreurs grossières peuvent entraîner des incendies, des électrocutions, des pannes d'éléments de construction coûteux.

Recommandations pour l'assemblage soi-même

Étant donné que le coût des systèmes intelligents est élevé et que leur installation entraîne des dépenses supplémentaires, et non négligeables (jusqu'à 50 % du coût de l'équipement), leur installation personnelle permettra de réaliser des économies substantielles.

De plus, un tel travail procure du plaisir, donc l'assemblage d'une maison intelligente de ses propres mains, en commençant par la création du projet, peut être considéré comme un hobby.

L'un des conseils les plus importants pour ceux qui souhaitent assembler un système intelligent par eux-mêmes est que l'élaboration d'un projet précède le début des travaux. Car il permettra de révéler de nombreuses particularités, subtilités, et donc d'éviter des erreurs.

Mais il faut comprendre que tout utilisateur désireux n'est pas capable d'effectuer lui-même l'installation d'un tel système – pour cela, il faut posséder tout un ensemble de connaissances et de compétences.

Celles-ci comprennent :

1. Savoir travailler avec des appareils électriques. De plus, dans ce domaine, il faut posséder de vastes connaissances, par exemple des compétences élémentaires telles que la capacité de connecter solidement les éléments de structure et les câbles entre eux. Il faudra également savoir assembler des tableaux électriques, comprendre les principes de commande des appareils électriques modernes, et autres compétences similaires. La connaissance des règles de sécurité est également obligatoire.
2. Des compétences en programmation, et ce pour différents systèmes d'exploitation. Elles sont nécessaires car à chaque installation d'un système intelligent, il faudra créer une interface graphique permettant par la suite d'effectuer la gestion.
3. Connaître les principes de construction des systèmes d'automatisation modernes. C'est-à-dire qu'il faut au moins se familiariser avec les types de contrôleurs, leurs entrées/sorties, comprendre quels capteurs et autres équipements peuvent être utilisés avec eux, etc.
4. Compréhension des algorithmes de fonctionnement du système dans son ensemble et de toutes ses parties individuelles.

Si toutes les connaissances et compétences énumérées sont présentes, il faut alors passer aux procédures préparatoires. Pour commencer, il est important de déterminer les tâches que l'ensemble de l'équipement doit résoudre.

Un aspect important lors de l'assemblage indépendant d'une maison intelligente est la nécessité d'une installation de haute qualité. Si cela est ignoré, le résultat peut être un fonctionnement incorrect de l'ensemble de l'équipement, une réduction de la sécurité incendie, etc.

Ensuite, il faut déterminer s'il est techniquement possible de réaliser cela - si le réseau électrique peut supporter la charge, si les caractéristiques des composants sont suffisantes. De plus, il faut inspecter le logement pour identifier les emplacements d'installation. Et il faut également comprendre si l'argent disponible est suffisant pour l'achat.

Et après cela, vous pouvez commencer à élaborer le projet de travail du futur système.

Si l'inspection des locaux pour identifier les emplacements optimaux pour installer les différentes parties du kit de maison intelligente peut encore être réalisée soi-même sans compétences ni expérience dans ce domaine, la conception du projet ne doit être entreprise qu'avec une connaissance approfondie du sujet.

En cas de manque d'expérience et de doute sur ses capacités, il est préférable de consulter des spécialistes avant ou après la procédure pour effectuer une vérification. Cela permettra de réduire les risques d'erreurs, de pertes financières et d'autres désagréments.

Même si vous avez amplement de compétences pratiques et de connaissances, il est recommandé de commencer à découvrir les systèmes intelligents par les options les plus simples.

Autrement dit, vous devriez acquérir un kit comprenant un contrôleur, un ensemble de capteurs et d'autres équipements permettant de résoudre une tâche importante spécifique.

Par exemple, contrôler l'apparition d'une fuite d'eau, effectuer une vidéosurveillance ou régler la luminosité. Ensuite, examinez en détail toutes les spécificités.

L'approche décrite vous permettra d'acquérir une expérience pratique, de trouver des spécialistes qualifiés capables de fournir une aide efficace et, en outre, d'éviter des pertes financières importantes, même si l'intérêt pour le système intelligent disparaît ou si quelque chose ne se passe pas comme prévu.

Si vous décidez de monter vous-même le système, vous devez commencer par les options les plus simples. Cela vous permettra d'acquérir de l'expérience, de comprendre si vous souhaitez continuer ce travail, et ce avec un minimum de dépenses.

Pour une première tentative d'assemblage d'un système intelligent, il est également souhaitable d'acheter un équipement contrôlé par des contrôleurs Beckhoff, Siemens, Oven, et autres similaires. Car ils sont librement programmables, faciles à utiliser et adaptés à diverses tâches.

Si vous utilisez avec l'un de ces contrôleurs un ensemble spécial de logiciels conçus pour contrôler le système depuis un ordinateur équipé de Windows, une tablette, un smartphone avec iOS, Android, alors vous aurez la possibilité de modifier facilement les scénarios.

Ainsi que de transformer rapidement l'interface, de supprimer les éléments superflus et d'ajouter de nouveaux éléments de structure.

De plus, tout ce qui est mentionné peut être réalisé de manière autonome par chaque utilisateur, même avec des compétences de base en programmation. Un exemple de logiciel de contrôle est Easy Home, capable de fonctionner avec tous les systèmes d'exploitation courants énumérés ci-dessus.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La première vidéo permettra de se familiariser avec les capacités de la maison intelligente, comment ces systèmes simples sont équipés et comment on peut les réaliser soi-même.

Le matériel vidéo suivant est également consacré à l'installation de systèmes intelligents par soi-même.

L'automatisation intelligente moderne peut non seulement améliorer le confort, mais aussi augmenter le niveau de vie de tous les habitants de la maison. Mais pour cela, il est nécessaire de comprendre le principe de fonctionnement de la maison intelligente.

Dans le cas contraire, le propriétaire ne sera pas seulement déçu, mais subira également des pertes financières importantes. En effet, les ensembles fonctionnels coûtent cher.

Des questions sur le sujet de l'article ? Ou vous pouvez compléter notre article avec des informations précieuses sur les principes de fonctionnement du système “Maison intelligente” ? Veuillez laisser vos commentaires et partager votre expérience dans le bloc ci-dessous.