Automatyczna klimatyzacja i elektryczne szyby to standardowe wyposażenie nowego samochodu, więc dlaczego nie oczekujemy tego samego w mieszkaniu czy domu? Dzięki inteligentnym rozwiązaniom technicznym możemy mieszkać wygodniej, bezpieczniej, a w dłuższym okresie również taniej.
Koncepcja inteligentnego domu opiera się na pomyśle, by zintegrować ze sobą różne urządzenia dotychczas pracujące niezależnie od siebie, w tym układy ogrzewania i wentylacji, ochrony przed słońcem i oświetlenia. Dzięki temu mogą one samoczynnie regulować swoją pracę w zależności od zmiennych środowiskowych. Przykładowo kiedy wszyscy mieszkańcy opuszczą dane pomieszczenie, czujnik obecności może obniżyć temperaturę i wyłączyć światło. Po otwarciu okna system wyłącza ogrzewanie i klimatyzację. Gdy czujnik wiatru wykryje oznaki nadchodzącej nawałnicy, wyda polecenie opuszczenia rolet i zamknięcia okien dachowych. Oprócz tego centralna jednostka zarządzająca może sterować komponentami systemu w taki sposób, by pod nieobecność domowników wydawało się, że w budynku cały czas ktoś jest.
Do stosowania w wynajmowanych domach i mieszkaniach nadają się przede wszystkim systemy bezprzewodowe niewymagające stałych instalacji. Przy budowie czy remoncie własnego lokum warto jednak rozważyć inwestycję w stałe oprzyrządowanie sterujące. To drugie rozwiązanie ma liczne zalety: wszystkie elementy systemu pobierają prąd bezpośrednio z sieci, co eliminuje potrzebę wymiany baterii zasilających urządzenia bezprzewodowe. Stałe źródło zasilania jest potrzebne zwłaszcza pobierającym relatywnie dużo energii napędom, bez których nie da się uzyskać automatycznego zamykania i otwierania okien czy rolet. Podobnie jak w przypadku sieci komputerowych, systemy kablowe są też bardziej odporne na zakłócenia. Rezygnacja z komunikacji radiowej oznacza przy tym mniej smogu elektromagnetycznego, budzącego coraz więcej obaw. W razie potrzeby instalacje kablowe mogą oczywiście zostać uzupełnione o elementy bezprzewodowe, umożliwiając choćby sterowanie całym systemem za pośrednictwem smartfonu.
Dane jadą po szynach
Podstawą systemu inteligentnego domu jest szeregowa szyna danych. Fizycznie transmisja informacji może być przeprowadzana na cztery sposoby: dwużyłowymi kablami ekranowanymi niskiego napięcia prądu stałego, domowymi przewodami elektrycznymi, okablowaniem sieciowym bądź bezprzewodowo. Inaczej niż w systemach sterowanych analogowo, w systemach ze sterowaniem cyfrowym instalacja zasilająca jest zawsze oddzielona od infrastruktury komunikacyjnej. Niezależnie od sposobu transmisji szyna danych łączy aktywne urządzenia gospodarstwa domowego wyposażone we własne procesory, umożliwiając im wymianę informacji w usystematyzowany sposób, czyli w oparciu o protokoły komunikacyjne. Zbudowana w ten sposób sieć nie wymaga zastosowania oddzielnej centrali sterującej, jednak ułatwia ona późniejszą obsługę i programowanie podłączonych urządzeń.
Obok trzech międzynarodowych standardów komunikacji –. KNX (dawniej EIB), LON oraz BACnet – stosowane są również autorskie rozwiązania różnych producentów automatyki domowej, takich jak LCN, Niko, Luxmate, DALI czy polskie firmy Fibaro i Nexwell. Zaletą zastosowania otwartych standardów jest dostępność znacznie większej oferty kompatybilnych urządzeń, co gwarantuje dużą elastyczność i szerokie możliwości rozszerzania gotowego systemu. Przykładowo z systemem KNX zgodne są obecnie urządzenia wytwarzane przez ponad 100 firm i należące do przeszło 7000 grup produktów. Z kolei dedykowane rozwiązania często zapewniają większą funkcjonalność w wybranym zakresie zadań, ale kosztem ograniczonych możliwości sterowania urządzeniami spoza systemu.
Sieć domowych sprzętów
Aby wyjaśnić sposób działania instalacji inteligentnego domu, posłużymy się przykładem systemu KNX. Urządzenia są w nim podzielone na trzy podstawowe kategorie: czujniki, elementy wykonawcze (tzw. aktory) i elementy systemowe. Każde z nich jest wyposażone we własny mikroprocesor i może na równych prawach wysyłać i odbierać przez szynę danych pakiety informacji zwane telegramami. Standard KNXnet i tzw. sprzęgła IP umożliwiają wykorzystanie do komunikacji również kabli ethernetowych –. to ważne, ponieważ w wielu nowszych domach i mieszkaniach okablowanie sieciowe we wszystkich pomieszczeniach zainstalowano już na etapie budowy. Z kolei odmiana standardu KNX o nazwie PowerNet pozwala przekazywać sygnały sterujące przez kable energetyczne. Dzięki takim rozwiązaniom przekształcanie istniejących budynków w inteligentne domy staje się znacznie tańsze. Najprostszym czujnikiem jest sensor dotykowy instalowany w gnieździe podtynkowym tak samo jak zwykły włącznik światła. Wysyła on sygnały sterujące do elementu
wykonawczego, czyli na przykład napędu rolet. Do czujników zaliczają się też między innymi sensory temperatury w poszczególnych pomieszczeniach. Z kolei wśród aktorów są włączniki i ściemniacze lamp, napędy bram, żaluzji i rolet czy zawory grzejników.
Elementy systemowe tworzą infrastrukturę instalacji KNX, zapewniając zasilanie, interfejsy do komunikacji z komputerami czy możliwość łączenia i dzielenia szyny danych, wykorzystywaną głównie w instalacjach w większych budynkach. Planowanie, zainstalowanie i konfiguracja rozbudowanego systemu domowej automatyki nie są łatwe, dlatego zadanie to powierza się wyspecjalizowanym integratorom. Wykwalifikowanych instalatorów z odpowiedniej części kraju najłatwiej znaleźć w sieci – przykładowo pełna lista firm oferujących rozwiązania oparte na standardzie KNX jest dostępna na stronie knx.org/pl.
Domowe sprzęty ze zdalnym sterowaniem
Po zainstalowaniu komponentów sprzętowych systemu w odpowiednich miejscach przychodzi czas na programowanie urządzeń przy pomocy opracowanego przez KNX Association oprogramowania komputerowego ETS (ETB Tool Software). Okna parametrów specyficznych dla danego urządzenia są wyświetlane przez rozszerzenia do tego programu dostarczane przez producentów poszczególnych sprzętów. ETS umożliwia między innymi zapisywanie schematów ustawień (tzw. scen), których aktywowanie powoduje przejście wybranego urządzenia standardu KNX w zaprogramowany stan. Obsługa zainstalowanego i zaprogramowanego systemu jest szczególnie wygodna, jeśli używamy do tego celu centrali wyposażonej w ekran dotykowy bądź smartfonu lub tabletu z odpowiednią aplikacją.
Wówczas wystarczy jedno dotknięcie palcem, by na przykład przełączyć ustawienie oświetlenia, żaluzji i ogrzewania w salonie ze schematu „kolacja”. na schemat „wieczór filmowy”. Sterując w inteligentny sposób modułami systemu, zautomatyzowany dom może przykładowo utrzymywać na stałym poziomie temperaturę i intensywność oświetlenia w określonych pomieszczeniach. Okna otwierają się samoczynnie, kiedy pozwala na to pogoda, a w mieszkaniu zaczyna robić się duszno. Automatycznie opuszczane żaluzje chronią domowników przed oślepiającym słońcem, a kiedy zapada zmrok, włączają się lampy. Jeżeli system jest wyposażony w odpowiednią bramę sieciową, można sterować jego pracą i nadzorować stan urządzeń również przez internet – to bardzo praktyczne.
System KNX współpracuje również –. przez specjalne bramki komunikacyjne – z wybranymi modelami urządzeń AGD producentów takich jak Miele, Siemens i Bosch. Inteligentną kuchenkę można na przykład zaprogramować w taki sposób, aby zmieniła temperaturę pieczenia ciasta o ustalonej godzinie. Lodówki zgodne z systemem KNX są wyposażone w wiele stref chłodzenia z niezależną regulacją temperatury. Dzięki temu możemy zdalnie rozpocząć rozmrażanie produktów w wybranej komorze, kiedy jeszcze jesteśmy w pracy, tak aby nadawały się do przyrządzenia obiadu od razu po naszym powrocie do domu. Z kolei pralki i zmywarki można programować tak, aby uruchamiały się w nocy, kiedy energia elektryczna jest tańsza. System KNX obsługuje także automatyczną diagnostykę urządzeń – kiedy któryś ze sprzętów ulegnie awarii, potrafi nawet samodzielnie wezwać serwis.
-/jg/jg
Polecamy w wydaniu internetowym chip.pl: "Wygląd i funkcje Androida 4.3 Jelly Bean na każdym smartfonie bez rootowania"