Олимпиада "Наноэлектроника"
Неофициальный сайт

Меню сайта
Категории раздела
Рефераты (курсы КП, ПК, ИТ и Сети) [95]
Рефераты по курсу "Компьютерный практикум", "Применение персональных компьютеров", "Информационная техника" и "Сети ПК" в НИЯУ МИФИ
Аналитика (курсы КП, ПК, ИТ и Сети) [1]
ТЗ учебных проектов [7]
Виртуальные калькуляторы [2]
Пресс-релизы [4]
Материалы по итогам учебных проектов
Наш опрос
Оценка сайта нано-е.рф
Всего ответов: 58
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Статьи » Публикации студентов МИФИ » Рефераты (курсы КП, ПК, ИТ и Сети)

Локальные сети умного дома
Глоссарий:
• Контроллеры - устройство управления в электронике и вычислительной технике.
• Датчики - собирательный термин, который может означать: измерительный преобразователь; первичный измерительный преобразователь; чувствительный элемент.
• Актюаторы - исполнительное устройство, передающее воздействие на объект.
• Микроконтроллер - микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами.
• Коммутатор - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети.
• Маршрутизатор - специализированный компьютер, который пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации.
• Локальная сеть - это компьютерная сеть, позволяющая нескольким компьютерам (офисам, квартирам, домам, районам) подключаться к Интернету через единую точку доступа.
• Ethernet - это наиболее распространённая технология организации локальных сетей. Стандарты Ethernet описывают реализацию двух первых уровней модели OSI – проводные соединения и электрические сигналы (физический уровень), а так же форматы блоков данных и протоколы управления доступом к сети (канальный уровень). [4]

Содержание:
Введение.................................................................................... 2 Умный дом.................................................................................. 4 Локальная сеть............................................................................. 7 Литература.................................................................................. 9

Введение
Что же такое умный дом? Каждое из действий, которые вы производите ежедневно у себя дома можно подчинить центральному контролю, используя установку «Умный дом». Будь это отопление, водопровод, освещение или сигнализация - действия связанные с этим могут выполнятся автоматически, или при определенных условиях. (Рис.1)

Например, хотите ли вы включить чайник заранее, чтобы к вашему приходу вода уже вскипела, или же использовать определенные сценарии освещения. Так же вы можете дистанционно управлять любой техникой, будь это чайник, телевизор или кондиционер. Или вы можете включит обогрев в доме, чтобы там установилась комфортная температура к вашему приезду. Так же очень полезной будет возможность оповещения с помощью SMS о срабатывании сигнализации или отключении сигнализации. Все это можно осуществить с помощью системы «Умный дом»
Интеллектуальная система «Умный дом» — это высокотехнологичная система, позволяющая объединить все коммуникации в одну и поставить её под управление искусственного интеллекта, программируемого и настраиваемого под все потребности и пожелания хозяина.

Система «Умный дом» это комплекс из бытовых устройств, которые объединены в общую сеть управления. Каждое из устройств, подключенных к сети, оснащено «бортовым компьютером», особым набором датчиков и сенсоров, а так же механизмом обмена данными по сети. Все эти устройства могут корректировать работу друг друга, используя эти данные. Именно так обеспечивается хорошая степень автоматизации всех подключенных устройств. Так же это помогает достигнуть более высокой эффективности их работы. Более того устройства могут приобретать новые функции, несвойственные им ранее. Например, холодильник, подключенный к такой сети сможет составить меню, основываясь на продуктах, находящихся внутри и учитывая предпочтения обитателей дома.

Умный дом
Умный дом — единая система управления в доме, офисе, квартире или здании, включающая в себя датчики, управляющие элементы и исполнительные устройства.
Основной особенностью современных умных домов является увеличение числа устройств, способных к обработке и обмену данными. Стоимость встроенных микроконтроллеров и других электронных устройств снижается. Благодаря этому в данное время крупная бытовая техника все шире оснащена электроникой. Почему так происходит? Это помогает нам решать ряд специфических и повседневно необходимых задач. Холодильник предлагает меню исходя из того какие продукты есть в наличии ( считывает штрих-коды с упаковок продуктов), стиральная машина может сообщить на ваш смартфон о том что стирка закончена. Чайник может удаленно включится и приготовит чай, а телевизор сам подберет для вас нужный контент.
Важным отличием современных умных домов стала их децентрализация. Раньше система обязательно имела технический центр. Именно там находились разные вспомогательные устройства для хранение данных и самое главное управляющий компьютер. Сейчас нет необходимости в подобных центрах. Микрокомпьютеры «на местах» могут справится с обработкой данных, а для хранения данных можно использовать облако. [2]
Рассмотрим устройство системы. Элементы управления принимают сигнал с датчика, контролируя работу исполнительных устройств. (Рис.2) Действуют данные элементы управления по заданным алгоритмам, они объединяют следующие системы:
• Отопление в доме
• Кондиционер и вентиляция
• Сигнализация
• Датчики огня
• Контроль аварийных ситуаций: аварии в электросети, утечка газа или воды
• Камеры видеонаблюдения (локально и удаленно)
• Управление освещением ( на улице и внутри)
• Распределение аудио- и видеопотоков по помещению
• Управление обогревом дорожек и лестниц
• Контроль энергопотребления, ограничение пика нагрузок и их распределение по фазам
сети
• Управление резервным элетропитанием
• Управление насосными станциями и автополивом газона
• Управление шлакбаумом и воротами
• Удаленный мониторинг всех систем в доме


«Умный дом» включает в себя три типа элементов:
• Контроллеры - управляющие устройства. Они соединяют части системы между собой и с
внешним миром.
• Датчики. Они подключаются к контроллерам и передают информацию о внешних событиях
и условиях . Например, датчики уровня освещения и движения, детектор дыма, камеры.
• Актюаторы. Они приводят в действие устройства, которые подключены к «Умному дому».
Например, реле, электроприводы и т.д.
Для установки системы «Умный дом» потребуется хотя бы один контроллер, несколько датчиков и актюаторов. Их число соответствует числу подключаемых устройств (автоматические шторы, ворота, «умные розетки», чайник). Также будут необходимы дополнительные устройства, такие как блок питания, устройство передачи и приема данных. Сочетание всех таких систем и протоколов обмена данным - сложная задача, и она требует большого количества модулей-переходников. Но задача упрощается, если создать некое универсально устройство. Ны рынке есть подобные устройства, оснащенные всеми модулями для управления и мониторинга «Умным домом». Внутри такого устройства есть все необходимое: микрофоны, динамики, приемники и передатчики, камеры, необходимые порты, датчики дыма, движения, освещенности, влажности, температуры.


Неотъемлемой частью системы «Умный дом» является «Интернет вещей» (Internet of Things/IoT). (Рис.3,4) Это концепция, которая подразумевает, что вещи должны быть оснащены интерфейсами связи (Интернетом), позволяющими взаимодействовать между собой и с внешним миром. Это понятие относится в основном к личным вещам. Если же мы говорим о применении в домах и офисах, то применяется понятие «Интернет вещей в здании» или BIoT (Building Internet of Things). Получается, что понятия IoT и BIoT тесно переплетаются, и устройства, относящиеся к ним также тесно переплетены и взаимодействуют как между собой, так и с человеком. В данный момент только появляются такие умные дома, которые используют технологию BIoT. Сегодня невозможно подключить к умному дому абсолютно любое устройство (незапланированное изначально). Мир только приходит к этому, когда можно будет объединить всевозможные гаджеты в одну систему. Основным отличием системы «Умный дом» от совокупности «умных» бытовых приборов (IoT) является то, что только на умных устройствах нельзя построить полноценный умный дом, можно только дополнить уже существующую систему дополнительными гаджетами. И все это благодаря тому, что система «Умный дом» это в первую очередь инженерное решение, коммуникация между элементами идет через контроллер и шину, а не сеть.[3]


Локальная сеть
Локальная компьютерная сеть – это сеть, объединяющая большое количество современных устройств, способных обмениваться информацией, посредством соединения их в единое информационное пространство. [1]
Объединение различных устройств в компьютерную сеть дает им возможность одновременного доступа в интернет, обмена мультимедийными файлами, доступ к системе видеонаблюдения, возможность управления различными системами, подключенными в локальную компьютерную сеть, и многое другое.
Компьютерная сеть, обычно, строится из компонентов:
- Средства коммуникации, как правило кабель витая пара FTP 4х2х0,5 kat.5e или выше, которые образуют каналы передачи данных. (Рис. 5) Вита́я па́ра — вид кабеля связи. Представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. [4]
-
Маршрутизатор (router) - это устройство, необходимое для объединения и распределения сетей, при этом он дает возможность использовать сети разных типов, несовместимых по архитектуре и протоколам, что невозможно сделать при помощи обычного коммутатора. Позволяет направлять пакеты данных строго к определенным (заранее зарегистрированным) IP –адресам. (Рис.6)



-
Вообщем оборудование ЛВС можно подразделить на:
• активное - коммутаторы, маршрутизаторы и т.д.
• пассивное - кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели,
информационные розетки.
• компьютерное и периферийное - серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры
Оборудование локальной и компьютерной сети зависит не только от количества компьютерных розеток в доме, количества точек доступа, но и от конфигурации других систем в доме (к локальной сети должен быть подсоединен и Домашний Кинотеатр), для системы видеонаблюдения может понадобиться своя компьютерная локальная сеть, управление Умным Домом, медиатехникой строится на использовании компьютерной локальной сети.
Ethernet коммутатор позволяет сетевому оборудованию внутри объекта обмениваться файлами со скоростью до 1Gbit/s. Беспроводную сеть Wi-Fi обеспечивают точки доступа. Беспроводную сеть Wi-Fi на улице обеспечивает уличная точка точка.
Коммутатор (switch)— является устройством сбора и трансляции информационного трафика в пределах сети. Благодаря коммутатору у нас появляется возможность расширения локальной сети, а значит и возможность подключения в нее большего количества сетевых устройств. (Рис. 7)

Литература:
1.http://ideal-house.ru/info/lvs.html. Локальная компьютерная сеть 2.http://www.dom-electro.ru/что-такое-умный-дом/. Система Умный дом своими руками
3.https://www.ivd.ru/stroitelstvo-i-remont/be...nogo-doma-24301. Обзор систем умный дом: функции, устройства
4.https://ru.wikipedia.org

Источник: http://1.http://ideal-house.ru/info/lvs.html. Локальная компьютерная сеть 2.http://www.dom-electro.ru/что-такое-умный-дом/. Сис
Категория: Рефераты (курсы КП, ПК, ИТ и Сети) | Добавил: akrutitskaya (20.12.2019) | Автор: Крутицкая Анастасия
Просмотров: 349 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Друзья сайта