В МАИ разработали умный дом, передающий команды по электросетям

Учёные Московского авиационного института разрабатывают систему умного дома, передающую команды через электрические провода. В отличие от большинства подобных систем, базирующихся на Wi-Fi, разработка инженеров МАИ более экологичная и безопасная с точки зрения несанкционированного доступа. Систему можно применять в квартирах, домах, на дачных участках и на производстве.

— Умным домом можно будет управлять через приложение на смартфоне. Нажатие на кнопку в приложении активирует реле, после чего включатся нужная розетка и всё, что к ней подсоединено. Также через приложение можно будет посмотреть потребляемый ток и температуру в комнате, где установлена розетка, — рассказывает руководитель проекта, старший преподаватель кафедры 410 «Радиолокация, радионавигация и бортовое радиоэлектронное оборудование» Василий Егоров. — Мы уже собрали первый вариант модема для системы и оформили патент.

Поскольку умные дома, работающие на Wi-Fi, уже приобрели большую популярность, завоевать этот рынок будет сложно, считает Василий Егоров. Маёвцы рассчитывают, что их система будет востребована в основном в садоводческих товариществах. На дачных участках есть много возможностей для её применения: включение по таймеру отопления, нагревателей, систем полива и вентиляции, управление приводом ворот. Также разработку можно использовать для охраны и контроля: регистрировать проникновения на участок или в дом, утечки газа и воды, появление угарного газа и прочее. Датчики, фиксирующие подобные проблемы, можно соединить через сеть питания с центральным блоком управления, который будет не только давать команды различным элементам умного дома, но и оповещать хозяев участка.

Помимо этого, систему можно интегрировать в городскую инфраструктуру. Она сможет управлять уличным освещением и световыми конструкциями — табличками на домах и рекламными вывесками.

Массовое внедрение систем передачи данных по сетям электропитания затрудняется тем, что эта среда изначально не была приспособлена для организации связи.

— Нам мешают помехи и искажения, вносимые приборами в сети, так как их спектр занимает и наши частоты. Но с использованием многочастотной телеграфии нам удаётся передавать данные на расстояние до 250 метров без значительных искажений, и этого уже достаточно для реализации проекта в масштабах квартиры или дачного участка, — объясняет Егоров. — За 2024 год мы планируем решить проблемы с помехами и изготовить полноценный прототип системы, включающий умные розетки, модем, приложение и прочие элементы дружественного интерфейса. Если испытания прототипа пройдут успешно, в 2025 году мы перейдём к созданию стартапа и поиску инвестиций.

Под руководством Василия Егорова над проектом работает команда студентов института № 4 «Радиоэлектроника, инфокоммуникации и информационная безопасность» МАИ: Александр Шматок, Дарья Гордеева, Мария Золотенкова, Александр Поливцев и Анастасия Косолапова. Все эксперименты проводятся на базе студенческого конструкторского бюро «Сигнал».

Проект был отмечен на нескольких конференциях. Александр Шматок получил награды на 18-й Международной молодёжной научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций РТ-2022» и на Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Научная сессия ТУСУР — 2023». Александр Поливцев стал призёром 19-й Международной молодёжной научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций, РТ-2023» за разработку фильтра для модема. Дарья Гордеева заняла первое место на конференции «Туполевские чтения» за подбор частот для модема и повышение дальности связи. По теме работы сделано несколько публикаций, индексируемых в системе Scopus.