По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Компьютерное моделирование интеллектуальной системы «Умный дом»

Т. Д. Насридинов магистрант
Д. Г. Нефедов канд. техн. наук

В работе представлена целесообразность применения 3D-моделирования интеллектуальной системы «Умный дом». Также демонстрируется сравнительный анализ комплектов системы «Умный дом» и эффективность концепции на основе предлагаемого аналогичного по функциональности оборудования. Рассматривается структура и преимущество программного продукта SketchUp для использования трехмерной модели системы «Умный дом». Реализуется программный комплекс для визуального представления объектов жилых помещений, в которые встроена интеллектуальная система «Умный дом».

Литература:

1. Программный комплекс моделирования артиллерийского выстрела / И.Г. Русяк, А.Н. Ищенко, В.З. Касимов, В.Г. Суфиянов, М.А. Ермолаев // Известия высших учебных заведений. Физика. — 2013. — Т. 56, №6-3. — С. 51–57.

2. Логачева И.В., Пономарев С.Б., Русяк И.Г., Суфиянов В.Г. Опыт математического моделирования исходов инфаркта миокарда // Интеллектуальные системы в производстве. — 2004. — №2 (4). — С. 156–161.

3. Кетова К.В. Применение кластерного анализа для решения задачи оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов / К.В. Кетова, Е.В. Трушкова, Р.Ю. Кривенков // Интеллектуальные системы в производстве. — 2010. — №2 (16). — С. 207–213.

4. Vavilova D.D. Application of genetic algorithm for adjusting the structure of multilayered neural network for prediction of investment processes / D.D. Vavilova, K.V. Ketova, E.V. Kasatkina // Материалы VIII Международной конференции. — В 2 т. — 2019. — С. 223–233.

5. Насридинов Т.Д. Экономическое обоснование внедрения интеллектуальной системы «умный дом» / Т.Д. Насридинов, Д.Г. Нефедов // Актуальные проблемы формирования и развития национальных инновационных систем: материалы II Международной научно-практической конференции / Институт управления и социально-экономического развития; Саратовский государственный технический университет. — Саратов, 2020. — С. 54–56.

6. Hargreaves T. Learning to live in a smart home / T. Hargreaves, C. Wilson, R. Hauxwell-Baldwin // Building Research & Information. — 2018. — Vol. 46. — №1. — Pp. 127–139.

7. Editorial Team Guide to the Arduino // Аll about circuits: electronic scientific jour- nal. — June 12, 2015. — URL: https:// www.allaboutcircuits.com/projects/getting-started-with- thearduino/ (дата обращения: 19.10.2020).

8. Водянова С.А. Механизмы развития и внедрения технологии «Умный дом» / С.А. Водянова, С.В. Пупенцова, В.В. Пупенцова // Инновации. — 2018. — №7 (237).

9. Кашкаров А. Электронные схемы для «Умного дома». — Litres, 2018.

10. Chandramohan J. et al. Intelligent smart home automation and security system using Arduino and Wi-fi // International Journal of Engineering And Computer Science (IJECS). — 2017. — Vol. 6. — №3. — Pp. 20694–20698.

11. Пташинский В.С. Проектируем интерьер сами. Sweet Home 3D, FloorPlan 3D, Google SketchUp и IKEA Home Planner. — СПб.: Изд. дом «Питер», 2013.

В современном мире компьютерное моделирование применяется в различных сферах человеческой деятельности. Чаще всего оно используется для получения новых знаний о моделируемом объекте или для приближенной оценки поведения различных сложных систем, в частности в механике [1], медицине [2], логистике [3], экономике [4] и др. В настоящее время наиболее актуально математическое и 3D-моделирование инженерных систем с помощью компьютерной техники.

Технологии автоматизации инженерных систем подразумевают наличие программно-аппаратного комплекса, обеспечивающего полностью независимое от человека управление инженерным оборудованным систем жизнеобеспечения, что дает возможность существенно снизить затраты на эксплуатацию здания за счет управления процессами, а также повысить безопасность, предотвращая аварийные ситуации. Ярким представителем систем жизнеобеспечения является быстроразвивающаяся концепция «Умный дом» [5–7].

«Умный дом» — это совокупность электроники, которая осуществляет централизованное управление практически всем техническим оборудованием дома как внутри, так и снаружи. Концепция системы «Умный дом» (УД) состоит в том, что объединение всего технического оборудования создает в результате единую, общую автоматизированную структуру управления и снабжения систем жизнеобеспечения [8]. Передача данных проводным путем будет использоваться более эффективно, чем беспроводная, из-за затуханий в пространстве, стоимости комплекта и безопасности.

Все компании применяют разнообразные варианты возможных УД благодаря особым функциям и стоимости проекта для того, чтобы увеличить охват потребителей (таблица).

Большая часть стоимости приходится на программируемые логические контроллеры (ПЛК), которые запланированы на работу с промышленными нагрузками и высокими требованиями по надежности. В качестве альтернативы ПЛК можно использовать микроконтроллеры.

Микроконтроллер — это микросхема, которая сочетает на одном кристалле функции процессора и периферийных устройств (таймеры, генераторы импульсов, порты вводов/выводов, аналогово-цифровые преобразователи) [9]. Среди компаний-производителей фирма Arduino предоставляет микроконтроллеры, среди которых Arduino Mega 2560, более современный, обладающий большим количеством входов/ выходов, что позволит использовать большое количество элементов [10]. Для управления системой необходим модуль расширения Arduino Shield Ethernet W5100 для подключения всей системы к сети Интернет.

Для Цитирования:
Т. Д. Насридинов, Д. Г. Нефедов, Компьютерное моделирование интеллектуальной системы «Умный дом». Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2022;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: