Вход / Регистрация / Добавить статью

Как Работает Умная Розетка, для чего она нужна?

Гаджеты

Умная розетка нужна для коммутации подключенной в неё бытовой техники или любой другой нагрузки (потребитель электроэнергии) с сетью 220В. Она выступает посредником между простой розеткой и нагрузкой. Простыми словами — обычный выключатель. Это достаточно распространенный «smart» гаджет. Цена, которая пока остается достаточно высокой, негативно влияет применению умных розеток повсеместно в быту, а так же в составе комплектов «умного дома». Доступность этих розеток снизила бы количество негативных отзывов о них, распространила их применение.

В состав любой «smart» розетки входит:

  • Реле, коммутирующее нагрузку к сети 220В.
  • Контроллер, который управляет этим реле.
  • Модуль беспроводной связи, который позволяет управлять гаджетом удаленно.

принципиальная схема умной розетки

Состав изделия позволяет управлять «умной розеткой» по беспроводному протоколу. Управление осуществляется через использование программного обеспечения производителя устройства, отправляя сигналы контроллеру устройства. Возможно подключение бытовых приборов с вилкой электропитания, потребление энергии у которых не выше 3,5 киловатт. Устройством в зависимости от модели и степени навороченности предусмотрен ограниченный набор функций. Обычно это «включение/отключение», которое выполняется для подключенного в гаджет устройства.

У более дешевых моделей мощность может не дотягивать даже 2,0 кВт. Так же производители в описании своих устройств часто указывают завышенную мощность. Помните, не стоит эксплуатировать ни одно электронное устройство на пределе его возможностей!

Функции, которые можно найти в устройствах различных производителей:

  • Дистанционное управление нагрузкой (мобильным устройством через приложение производителя).
  • Контроль подключенного потребителя, отправка уведомлений о таких параметрах как напряжение, температура.
  • Аварийное отключение при КЗ (коротком замыкании), перепадах напряжения, перегреве.
  • Работа по таймерам, в соответствии с предварительно настроенными значениям времени, включение/отключение каждый день, час, минуту, цикличная подача питания (5 мин вкл / 5 мин выкл), перезагрузка оборудования путем прерывания питания, а так же работа прибора определенный промежуток времени затем его отключение.
  • Участие в сценариях в составе системы, либо работа согласно предварительно настроенных алгоритмов (сценариям). При наличии/отсутствии движения, при нахождении дома/вне дома, при протечках и так далее.

Производимые устройства, представленные на рынке, условно подразделяют по:

  • методу работы и взаимодействия с ними.
  • по типу установки.

«Smart» розетки бывают двух видов:
Наружные. Не требуют монтажа. Сзади розетки имеют контакты как обычная электрическая вилка. Прибор устанавливают в любую обычную розетку. Далее производится первоначальная конфигурация, настраиваются требуемые параметры работы (условия, временные параметры). После настройки розетка готова к применению. Передняя часть имеет своё гнездо в которое врубается вилка электроприбора. Можно сказать, что приборы внешнего размещения — это съемные «адаптеры» между обыкновенной розеткой и подключаемым устройством.

Встраиваемые. Розетки этого исполнения устанавливают в штатные гнезда вместо обычных розеток. Установка выполняется путем подключения в уже имеющуюся штатную проводку (фаза, ноль и заземление).

фото розеток наружнего и встраиваемого усполнения

«Мозги» встраиваемых розеток зачастую занимают много места в распределительной коробке. Больше чем обычные розетки. Необходимо быть готовым к расширению места установки.

Управление розетками возможно через

  • Радиоканал (работают на частоте 433 Мгц).
  • Мобильные 2G/3G сети (по средствам отправки SMS сообщений и звонков).
  • Интернет (мобильный или Wi-fi роутер) и локальные сети.

Радиоуправляемые умные розетки

Приборы этой категории управляются посредством команд, передаваемых по радиоканалу. Они содержат в комплекте портативный пульт управления. Эффективное расстояние управления розеткой может составлять до 20-30 метров. Питание беспроводных пультов осуществляется батарейками, а розеток от сети 220В.

умные розетки протокол 433 мГц

В зависимости от модификации, в составе комплекта (розетки + пульт) могут одновременно находиться до 8 розеток, управляемых по радиоканалу. Пульт управления приобретается с требуемым числом радиоканалов управления, либо идет предварительно настроенным в составе комплекта. На нем находятся клавиши, размещенные попарно (вкл/выкл). Клавиши пронумерованы, во избежание путаницы с управлением. Настройка под конкретный пульт команд управления и их подача производиться согласно мануалу изготовителя. При пропаже питания или его отключении настройки сохраняются в памяти устройства. Таким образом, смена размещения гаджета в другой комнате повторной настройки не потребует.
На корпусе почти все модели розеток имеют дополнительную кнопку управления. Через нее осуществляется не только смена режима работы розетки, но и привязка к пульту управления.

Производители предусматривают различные условия эксплуатации своих электроприборов, так как розетки могут эксплуатироваться в сухих и влажных условиях, быть пригодными как для внутреннего использования, так и уличного (без прямого попадания влаги). Поэтому корпуса изделий могут обладать определенной степенью защиты в соответствии с ГОСТ 14254-96. Покупая устройство необходимо предусмотреть выбор степени защиты (по стандарту IP). Для этого необходимо знать условия, которые будут оказывать воздействие на розетку в помещении, где она будет установлена.

Преимущества беспроводных (433 Мгц) «smart» розеток

  • Стоимость ниже, чем аналоги с модулями Wi-fi или слотами для установки SIM карт.
  • Устойчивы к помехам.
  • Легко смонтировать.
  • Нет необходимости прокладывать дополнительную электропроводку.
  • Радиосигнал проходит через стены и мебель.
  • Возможность управления группой приборов одним пультом.

Их недостатки

  • Наличие риска для людей с установленными кардиостимуляторами. В медицинских учреждениях, а так же при нахождении в помещении людей, у которых установлены кардиостимуляторы, использование розеток работающих по радиоканалу нельзя допускать.
  • Возможны ложные сработки (например подача сигнала от соседа у которого люстра тоже с пультом 433 мГц).
  • Затухание сигнала при прохождении через металлические конструкции.
  • Нет удаленного управления. Работа в зоне действия пульта. Нет обратной связи и отправки уведомлений.

Модели топ 3 на радиоуправлении

Rexant RX-001 (Наружняя, мощность до 2640 Вт, в комплекте 1 шт. + пульт ДУ).

Brennenstuhl Primera-Line RC 2045 (Наружняя, мощность до 3600 Вт, защита от детей, влагозащита, в комплекте 3 шт. + пульт ДУ).

SMATRUL (Наружняя, мощность до 2200 Вт, шторки от детей, собираемый комплект 1-5 розеток + пульт ДУ)

Умные GSM розетки

Внешне их тяжело отличить от работающих по радиоканалу розеток. Их подключение производится так же в виде «адаптера» между штатной розеткой и электроприбором. На корпусе установлены кнопки управления и индикаторы работы.

умные gsm розетки

Внутри розетки находится контроллер с модулем обнаружения сотовой сети и местом для SIM карты. Выпускаются модели с аккумуляторными батареями или отсеком для ААА батареек (в качестве резервного источника питания). Резервный источник питания делает возможным работу с устройством при отсутствии питания, обеспечивает сохранение настроек в памяти устройства, отправку уведомлений о состоянии или тревоги по одному из датчиков.

Производят несколько типов таких розеток:

  • На одну вилку подключения.
  • В виде удлинителя, на несколько гнезд подключения.

Многоканальное исполнение обеспечивает электропитание нескольких потребителей и индивидуальную работу каждого из них, в соответствии с ранее настроенными сценариями.  Универсальной последовательности подготовки к работе таких устройств не существует. Вывод на рабочий режим эксплуатации этих девайсов осуществляется путем их настройки согласно руководству по эксплуатации, входящего в комплект устройства.

Установка SIM карты, допускается только при отключенном состоянии. Сети 4G эти устройства не поддерживают. Модули с поддержкой этих сетей значительно бы увеличили стоимость розеток. Доступны GSM/3G сети (предварительно прочитайте инструкцию).  SIM карта, установленная в эти розетки не должна требовать PIN код при включении устройства и иметь положительный баланс для корректной работы. Отключение запроса PIN кода выполняется на мобильном телефоне, путем отключения соответствующего пункта в настройках.

Операторы выпускают специальные тарифы для таких устройств. На таких тарифах нет пакета минут, но доступны смс и несколько сотен мегабайт мобильного трафика.

тарифы операторов для sim карт в умных устройствах

После настройки и установки SIM карты в розетку ее подключают к сети 220В. Происходит инициализация, загрузка программного обеспечения, поиск сети. Нормальная загрузка устройства занимает до 30 секунд. Далее необходимо привязать абонентский номер, который осуществляет управление. С этого номера будет возможен прием команд, розетка шлет на него уведомления. Количество абонентских номеров, осуществляющих управление одним гаджетом определяется конкретной моделью устройства. Попытка управления чужим, не авторизованным номером, к исполнению команды не приведет.

Управление реализуется следующими способами:

  • Путем отправки SMS сообщения c кодом, по которому розетка понимает какое действие необходимо выполнить. В тексте сообщения указывается пароль доступа к розетке + код выполнения команды. Коды прописывают в инструкции к устройству. Успешная обработка кода и выполнение команды сопровождается ответным SMS сообщением. После начальной настройки стандартный пароль рекомендуется изменить на свой. Смена пароля так же выполняется путем отправки специальной SMS команды (см. инструкцию). Для простоты управления коды можно прописать в виде шаблонов SMS сообщений.
  • Путем звонка на номер SIM карты, которая расположена в розетке. Розетка отвечать на такой вызов не будет. Просто скинет звонок и выполнит команду. Это и будет результатом выполнения команды.

Перед покупкой GSM версии стоит учитывать:

  • Необходим запас в 20-30% от максимально возможной нагрузки на устройство.
  • Количество беспроводных каналов управления должно равняться количеству подключаемых приборов.
  • Если розеткой планируется управление сплит-системами или отопительной техникой крайне желательно приобретение модели с резервным источником питания, во избежание потери настроек при отключении электроэнергии.
  • GSM розетки не всегда стабильно обнаруживают сигнал сотовых сетей, особенно за городом. Производители предусмотрели это и выпускают комбинированные версии таких розеток с возможностью управления по нескольким каналам (SMS + Интернет).

Топ 3 GSM розеток на 2020 год

  1. Telemetrica T4 (Наружная, мощность до 3500 Вт, таймер, работа по расписанию, датчик температуры).
  2. SENSEIT GS4 (Наружная, мощность до 3500 Вт, таймер, работа по расписанию, статистика энергопотребления, датчик температуры, датчик влажности, защитные шторки от детей, защита от перепадов напряжения).
  3. Alonio T6 (Наружная, мощность до 3500 Вт, режим работы «термостат», оповещение об отклонении температуры, об отключении/восстановлении электропитания).

Интернет розетки с приставкой «smart»

Сегодня это самые популярные умные розетки. Чаще их называют Wi-Fi розетки. Такие устройства управляются из любого места где есть подключение к сети Интернет. Производятся с одним или несколькими гнездами (в виде удлинителя). Внешне выглядят как «адаптер» или сетевой фильтр.

умные интернет розетки

При первоначальной настройке соединяются с домашним Wi-Fi роутером, от которого получают персональный IP адрес и выход в интернет. Настройка осуществляется через приложения производителей. Приложения имеют графический интерфейс, что в разы упрощает настройку. Сохранение лога работы дает возможность построения графиков работы и снятия других статистических показаний. Настройки хранятся в энергонезависимой памяти, либо на облачных серверах производителей. Это обеспечивает сохранение настроек при сбоях электропитания, либо переносе их на новое место установки.

Много приятных «фишек» может быть реализовано в приложениях производителей. Чем больше функционала предоставляет пользователю такая розетка, тем она дороже. Бюджетные варианты доступны по ценам от 10$.

Топ 5 интернет розеток 2020 года:

  1. Xiaomi Mi Smart Plug WI-FI (Наружная, мощность до 3680 Вт, таймер, работа по расписанию, защита от перепадов напряжения).
  2. Xiaomi Aqara Smart Wall Socket (Встраиваемая, работа через шлюз, мощность до 2200 Вт, таймер, работа по расписанию, статистика энергопотребления, защита от детей).
  3. TP-LINK HS100 (Наружная, мощность до 3500 Вт, таймер, работа по расписанию, статистика энергопотребления, защита от детей).
  4. Rubetek RE-3301 (Наружная, программируемая, мощность до 2500 Вт, таймер, работа по расписанию, статистика энергопотребления, защита от перепадов напряжения, защита от детей)
  5. Sonoff Wi-Fi Smart Socket (Наружная, программируемая, мощность до 2200 Вт, до восьми таймеров одновременно, защита от детей).

Заключение

Не стоит рассчитывать на кучу возможностей «умной» розетки. Локально устройство обеспечивает две простых функции – включает и отключает электроприборы.

От покупки одной розетки дом умным не станет, для этого необходимо покупка дополнительных датчиков. Команды с других датчиков обеспечат работу розеток в темное время суток, при снижении температуры ниже заданного порога и в других случаях, которые пользователь определяет самостоятельно.

При покупке «smart» устройств обращайте внимание на проверенные пользователями бренды и наличие положительных отзывов на планируемые к покупке устройства, а так же требуемый от них функционал, дату первого появления на рынке конкретной модели. С каждым выходом на рынок новых версий функционал, программное обеспечение, протоколы работы постоянно дорабатываются. Не стоит брать устаревшую версию.

Сегодня производители выпускают схожие по функционалу устройства, которые дистанционно управляют бытовыми электроприборами, например беспроводные реле. Они дешевле, их используют в местах скрытой установки или там, где постоянная коммутация электроприборов не требуется.

Денис Лунин

Радиоинженер, техно-гик. Есть опыт разработчика.

Оцените автора
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Добавить комментарий

"Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности

  1. Толя

    Gsm розетки потеряли актуальность. За такой ценник можно взять штук 5 ви-фи. В каждом доме интернет есть уже

    Ответить
    1. Денис Лунин автор

      В центре города возможно. А если на окраинах или на даче например использовать? Там точно интернета не будет и это единственно возможное решение.

      Ответить
      1. AlexSZ

        А там, если уж «умными» функциями заморачиваться, то… UPS+3/4g+router+hass.io и поехали ;-)
        Потолок возможностей = дну кошелька)))))

        Ответить