Елена Тесля - «Умный дом» своими руками. Строим интеллектуальную цифровую систему в своей квартире

Прежде чем начать собирать систему «умного дома», необходимо разобраться, а что, собственно, вы от нее хотите. Еще более важно понять, какая техника имеется у вас в наличии, а также как много денег вы готовы потратить на создание «умного дома».

Лучше всего для начала набросать схему того, что вы хотите получить. Например, если на кухне вы хотите поставить телевизор, который будет соединен с компьютером и телевизором в спальне, необходимо продумать, каким образом вся эта техника может соединяться в единую систему. Нужен ли вам цифровой медиаадаптер или медиаплеер? Будет ли все это соединено при помощи проводов или посредством Wi-Fi? Какие еще понадобятся устройства, чтобы максимально упростить вам жизнь?.. Подобные вопросы мы рассмотрим в следующих главах. Пока же рассмотрим общие вопросы подготовки к созданию «умного дома».

Протокол, с помощью которого мы можем бродить по сети Интернет, называется IP – Internet Protocol. Тем не менее для «умного дома» вовсе не обязательно быть подключенным к глобальной сети. Хотя с IP-адресами лучше все-таки разобраться – вот они как раз могут понадобиться нам для создания локальной сети.

Что же такое IP-адрес? Поскольку к глобальной сети Интернет подключено огромное множество компьютеров, количество которых растет с каждым днем, все они должны каким-то образом отличаться друг от друга, чтобы техника могла распознавать, к какому серверу в данный момент она пытается обратиться. Для этого-то и был придуман IP-адрес, то есть номер, состоящий из четырех наборов цифр, разделенных точками. Это выглядит, например, так: 192.168.1.15. Вероятно, именно такие адреса вы будете использовать для объединения техники в локальную сеть.

Каждый IP-адрес в Интернете должен быть уникальным. Иначе компьютеры начали бы конфликтовать друг с другом. Формат IP-адреса таков: четыре секции по 8 битов каждая (итого длина адреса 32 бита), разделенные точками.

В отдельной локальной сети IP-адреса также не должны повторяться (например, ваш компьютер будет иметь адрес 192.168.0.2, принтер – 192.168.0.3, а сервер – 192.168.0.1; при этом роутер, который имеет выход в глобальную сеть, будет иметь два IP-адреса: 194.44.186.2 для связи с Интернетом и 192.168.0.3 для локальной сети). Однако IP-адреса в любой локальной сети могут повторяться. При этом ни одна локальная сеть не может знать о существовании другой. Между собой локальные сети могут объединяться лишь посредством внешних маршрутизаторов, имеющих индивидуальные IP-адреса.

Локальные IP-адреса вы можете выбирать сами – никаких правил относительно них нет. Важно только, чтобы они не повторялись в одной сети, иначе конфликтующие устройства не будут давать возможность подключать к сети остальные. Каждому устройству, которое вы собираетесь включить в систему «умного дома», необходимо будет выдать уникальный IP-адрес. То есть каждая сеть должна иметь ее собственный уникальный адрес, и все устройства в ее пределах должны иметь их собственные уникальные IP-адреса. Эту систему можно сравнить с городами: например, в нескольких городах найдется улица Мира, на каждой из них есть дом с номером 9 и квартирами от 1 до 20. Каждая улица Мира будет отличаться лишь названием города, в котором она находится, и индексом.

Одной из технологий, которая может пригодиться в «умном доме», особенно если вы намереваетесь связывать в сеть компьютеры, выходить в Интернет или использовать КПК для управления своим домом и при этом хотели бы обойтись без прокладки многочисленных проводов, является Wi-Fi . Эта технология предназначена для беспроводного доступа на небольших расстояниях, но на достаточно большой скорости. Другими словами, вы сможете бродить по глобальной сети Интернет со своего ноутбука или КПК, не подключая их при этом проводами к модему, или подавать какому-либо устройству с Wi-Fi-картой команды со своего КПК, что, согласитесь, очень удобно.

Как правило, сеть Wi-Fi состоит как минимум из одной точки доступа (Access point) и одного клиента: ноутбука, компьютера, КПК или любого другого устройства, имеющего карту Wi-Fi. Но это минимум. На самом деле вы можете расставить компьютеры или ноутбуки с картами Wi-Fi хоть в каждой комнате, а также пользоваться КПК, мобильным телефоном или любой другой техникой, умеющей работать с Wi-Fi, и все они будут связаны через точку доступа и иметь возможность выходить в Интернет. Кстати, многие устройства позволяют дополнительно использовать Wi-Fi-карту, которую можно приобрести позже самого устройства, что, как правило, указывается в технических характеристиках. Вокруг точки доступа образуется территория, как правило, радиусом не больше 100 м, которую называют зоной Wi-Fi (или хот-спотом). Находящаяся в этой зоне техника, снабженная соответствующими картами и настройками, сможет связываться между собой при помощи точки доступа.

Возможно также подключение между двумя клиентами, то есть двумя компьютерами, компьютером и КПК и т. д. Такой режим называется «точка-точка». Клиенты в таком режиме подключаются напрямую, посредством сетевых адаптеров.

Дальнейшая работа с подключенными к Wi-Fi компьютерами ничем не отличается от их работы в локальной сети. Конечно же, за исключением наличия самих проводов. При желании иметь во всей квартире беспроводной Интернет, точка доступа подключается к модему и, получая данные от него, передает дальше к запрашивающим их устройствам – ноутбуку, компьютеру, КПК.

Буквальный перевод Wi-Fi, то есть Wireless Fidelity, – «беспроводная точность». У нас в стране наиболее распространены три модификации стандарта Wi-Fi: IEEE 802.11a, b и g. Различаются эти модификации максимально возможной скоростью передачи данных и расстоянием между устройствами, на котором будет возможно соединение. Наиболее популярный IEEE 802.11b работает в диапазоне частот от 2,4 ГГц до 2,48 ГГц, максимальная скорость передачи информации – 11 Мбит/с, дальность передачи сигнала – 100 м. IEEE 802.11a работает на частоте 5 ГГц, а IEEE 802.11g – 2,4 ГГц, максимальная скорость передачи данных – 54 Мбит/с. Разрабатываемый стандарт IEEE 802.11n сможет обеспечить доступ на скорости до 320 Мбит/с.

Работает Wi-Fi таким образом. Точка доступа передает свой идентификатор (SSID – Service Set Identifier) каждые 100 мс. Если клиенту известны параметры сети, то есть идентификатор точки доступа, он может подключиться к ней. Однако нужно учитывать, что Wi-Fi имеет ограниченный радиус действия. Например, обычный маршрутизатор стандарта 802.11b или 802.11g, используемый в домашних сетях, имеет радиус действия до 100 м, а если учитывать преграды, то всего 50 м.

Диапазон действия Wi-Fi зависит от частоты: устройства, работающие на частоте Wi-Fi 900 МГц, имеют больший радиус действия, чем устройства с диапазоном 5 ГГц.