Tak na logikę zastanówmy się…

Myśląc o inteligentnym domu często mamy wizję automatycznego sterowania różnymi elementami w domu: bramą, oświetleniem, ogrzewaniem, pompą basenową i innymi. Możemy je nazwać elementami wykonawczymi, urządzeniami które dają jakiś namacalny najczęściej efekt.

Coś jednak musi tymi urządzeniami sterować, przecież nie o to chodzi, żeby… chodzić z miejsca na miejsce i nieustannie ustawiać, załączać i wyłączać. Gdzie tu komfort? Gdzie smart?
A więc potrzebujemy sterownika, urządzenia któremu za pomocą programu konfiguracyjnego powiemy, że jak wejdę do domu po pracy, to ma się załączyć muzyka uspakajająca moje zszargane nerwy, że co dwa dni o 21:00, gdy nie ma deszczu, a ziemia sucha mają załączyć się zraszacze, że gdy słońce w zenicie rolety mają trochę się opuścić itd.

Potrzebujemy elementów, które będą zmysłami naszego inteligentnego domu. No bo skąd sterownik ma wiedzieć, że wróciłem do domu? Potrzebuje informacji z czujnika ruchu, czujnika obecności lub mojej lokalizacji. Skąd ma wiedzieć, że jest zbyt ciepło lub zbyt zimno? Tu sprawdzą się czujniki temperatury, a do pomiaru wilgotności gleby przyda się czujnik wilgotności.

Ostatecznie potrzebujemy również jakoś wydawać rozkazy lub po prostu monitorować co w naszym domu się dzieje. Przyda się więc zawieszony na ścianie panel sterujący i/lub będące standardem aplikacje do zainstalowania na niemal każdym smartfonie.

Mamy więc 4 podstawowe elementy, które sobie wydedukowaliśmy:

1. Elementy wykonawcze
2. Sterownik(i)
3. Czujniki
4. Panele sterujące / aplikacje

Temat, można powiedzieć: oczywisty, jednak diabeł tkwi w szczegółach.

1. Elementy wykonawcze

Sterownik w jakiś sposób musi przekazać urządzeniom, żeby załączały się, czy ustawiały zgodnie z życzeniem użytkownika. Może to robić za pomocą:

• Modułów wyjściowych
  • Cyfrowych –  pozwalają one podać napięcie na urządzenie w ściśle określonym momencie. To „podanie napięcia” wiąże się najczęściej z załączeniem urządzenia, tak jakbyś np. włącznikiem zapalił światło. Pojedyncze „wyjście” modułu sterownika można porównać jednego włącznika, palcem zaś jest sterownik, który ten przycisk naciska. Sterownik może mieć kilkadziesiąt, a nawet kilkaset wyjść.
    
  • Analogowych – można je porównać do pokrętła. Za jego pomocą ustawiamy np. jak mocno będzie świecić światło, albo o ile konkretnie procent opuści się roleta. Właśnie to robią wyjścia analogowe, które w zależności od sytuacji i potrzeb podają różne napięcie na urządzenie. Urządzenie oczywiście musi ten sygnał zrozumieć, to nie jest tak, że gdziekolwiek zechcemy zastosujemy „płynne” sterowanie.
    
• Modułów komunikacyjnych – wyobraź sobie, że masz urządzenie, które ma dużo więcej opcji, niż tylko „wyłącz” lub „załącz”, dla przykładu weźmy klimatyzator. Sterowanie za pomocą „wyjść” mogłoby wtedy być trudne, potrzebowalibyśmy dla całego domu dużej liczby modułów wyjściowych, a i łatwo byłoby o pomyłkę w trakcie instalacji. Inna sprawa, że klimatyzatory najczęściej nie mają takich opcji sterowania. Mają za to swój sterownik, który może dogadać się (wybrane modele) z naszym sterownikiem smart home. Jeśli mamy więc dwa sterowniki, które posiadają moduły komunikacyjne rozmawiające tym samym językiem (w tym samym standardzie), to za pomocą jednego kabelka w jedną lub drugą stronę przesłane zostaną wszelkie niezbędne informacje.
  

Uwaga! 10 września w ELDAGO odbył się bezpłatny webinar: „Sterowanie i Integracja w Inteligentnym Domu”. Poprowadził go doświadczony instalator systemów SH Tu obejrzysz nagranie. 🙂 Zapraszam!

2. Sterowniki

W zasadzie już zahaczyliśmy o sterowniki w poprzednim rozdziale, ale jeśli chodzi o wybór sterownika, sprawa wcale nie jest prosta.
Każdy producent, każdy rodzaj sterownika, to nieco inne możliwości samego sterownika i jego podzespołów oraz oczywiście różne koszty.

Szerzej temat podjąłem na blogu ELDAGO w artykule Rodzaje systemów Smart Home. Zainteresowany? Zapraszam, a tymczasem my lecimy dalej.

3. Czujniki

Czujniki może i są, ale w jaki sposób komunikują się ze sterownikiem? Tu sprawa wygląda podobnie jak z elementami wykonawczymi.

• Moduły wejściowe – zamiast ustawiania napięcia, moduł sprawdza czy napięcie w danym „wejściu” się pojawiło.
  • Cyfrowe – przykładowo mamy czujkę ruchu, która, gdy wykryje ruch, przekazuje napięcie 12V na wejście sterownika. Gdy ruchu nie ma, nie podaje żadnego napięcia (0V). Ot, cała historia.
    
  • Analogowe – Są i czujniki, które potrzebują przekazać dużo szczegółowe dane, np. czujniki temperatury lub wilgotności. Przekazują one wartość za pomocą płynnie zmieniającego się napięcia, a na sterownik smart zamienia tę wartość na stopnie Celsjusza.
    
• Moduły komunikacyjne – niektóre czujniki, które wysyłają informacje przy użyciu tzw. magistrali komunikacyjnej. W takim wypadku ze sterownika wyprowadzamy tylko jeden przewód (to tylko przykład), do którego podłączamy interesujące nas czujniki i odczytujemy temperaturę, wilgotność czy cokolwiek innego w systemie. Jeśli chodzi o podłączenie, to jest to ta sama historia co w przypadku elementów wykonawczych.
• Bezprzewodowo – Wszelkie informacje wysyłane są pomocą WiFi lub Zigbee, innymi słowy standardowego protokołu komunikacyjnego używanego w bezprzewodowych systemach smart. Jedyne co trzeba zrobić to załączyć urządzenie (włożyć baterię) i nacisnąć przycisk, dzięki któremu czujnik dogada się ze sterownikiem i gotowe.
  

4. Przyciski i panele sterujące / aplikacje

Zanim przejdziemy do paneli sterujących, 3 zdania o sterowaniu za pomocą przycisków.

Klasycznie, naciskając włącznik do lampy doprowadzone jest 230V (tu więcej info) i światło świeci.

W systemach smart odbywa się to w inny sposób. Naciskając przycisk wysyłamy impuls do modułu wejść cyfrowych. Sterownik odczytuje sygnał i – w zależności od tego jak został zaprogramowany – załączy określoną oprawę oświetleniową, opuści lub podniesie roletę lub zrobi cokolwiek innego. Najlepsze jest to, że zmiana tego co zrobi przycisk jest często bezproblemowa, wymaga kilku chwil w oprogramowaniu, nie potrzeba przeróbek, ani remontów.
Ponadto, dzięki takiemu rozdzieleniu – sygnałów wejściowych od wyjściowych – sterownik może załączyć oprawę bez naciśnięcia przycisku, o określonej porze, albo jak coś się wydarzy, może również załączyć lub wyłączyć tę samą lampę na polecenie użytkownika z aplikacji.

Wracając do paneli sterujących czy aplikacji to są one najczęściej dopasowane do wybranego sterownika. W niektórych systemach, u niektórych producentów będziemy mogli dokupić ścienny panel sterujący z dużym wyświetlaczem, u innych będą to panele z niewielkimi ekranami i najważniejszymi informacjami, gdzie indziej zaś będzie  tylko możliwość sterowania z aplikacji (a jak można z aplikacji to i można na ścianie powiesić tablet z Androidem lub iOS i stworzyć w ten sposób panel sterujący zintegrowany z domem).

Podsumowanie

W tym artykule liznęliśmy temat z czego składa się typowy system smart home.
W zależności od rodzaju systemu może to wyglądać nieco inaczej, może się inaczej nazywać, ale całość właśnie sprowadza się do tych 4 elementów.

To tyle. Zostaw komcia, podnieś łapki w górę. Do następnego!

Uwaga! 10 września w ELDAGO odbył się bezpłatny webinar: „Sterowanie i Integracja w Inteligentnym Domu”. Poprowadził go doświadczony instalator systemów SH Tu obejrzysz nagranie. 🙂 Zapraszam!