mały|Przykładowy panel sterowania łączący wszystkie elementy automatyki domowej, część inteligentnego budynku Automatyka domowa – koncepcja wszechstronnego sterowania urządzeniami domowymi. Wywodzi się z automatyki przemysłowej (robotyki, linii produkcyjnych), skąd została zaadaptowana na potrzeby gospodarstw domowych, a wcześniej wykorzystywana była m.in. przez hodowców roślin do optymalizacji warunków wzrostu. Jej celem jest zwiększenie komfortu, poprawa bezpieczeństwa, optymalizacja kosztów utrzymania oraz ochrona środowiska poprzez redukcję zużycia energii elektrycznej, gazu i wody. Systemy te pozwalają na zdalne zarządzanie budynkiem za pomocą aplikacji mobilnych lub komend głosowych.

Charakterystyka Urządzenia w ramach automatyki domowej można zaprogramować tak, aby komunikowały się ze sobą, co ogranicza lub całkowicie eliminuje konieczność ingerencji człowieka. Współczesne instalacje opierają się na koncepcji Internetu rzeczy (IoT), co pozwala na zastąpienie połączeń kablowych komunikacją bezprzewodową. Architektura ta umożliwia modułowe wdrażanie systemu, zaczynając nawet od pojedynczych elementów, takich jak inteligentne żarówki.

Rozwój i spadek cen elektroniki sprawiły, że rozwiązania te zyskują na popularności, w tym w formie projektów zrób to sam (DIY), budowanych w oparciu o minikomputery i mikrokontrolery. Systemy zautomatyzowane stanowią również ułatwienie w codziennym funkcjonowaniu osób z niepełnosprawnościami. Sterowanie odbywa się w zależności od wykorzystywanego sprzętu i oprogramowania, a większość systemów umożliwia zarządzanie poprzez Internet.

Obsługiwane instalacje i podsystemy

Oświetlenie Automatyka rozszerza standardowe sterowanie oświetleniem o dodatkowe funkcje, takie jak: Tworzenie tzw. scen świetlnych – sterowanie wieloma źródłami światła o różnym natężeniu za pomocą jednego przycisku (np. konfiguracje dostosowane do oglądania telewizji czy spożywania posiłków). Integracja z instalacją alarmową – automatyczne włączanie oświetlenia w pomieszczeniach na podstawie danych z czujników ruchu. Dostosowywanie natężenia sztucznego oświetlenia do ilości światła naturalnego docierającego z zewnątrz. Realizacja scenariuszy opartych na harmonogramach, np. scena „Wyjście” (wyłączenie urządzeń, weryfikacja zamknięcia okien wyposażonych w kontaktrony, otwarcie bramy garażowej) czy scena „Dobranoc” (jednoczesne wyłączenie wszystkich świateł w budynku). Doświetlanie roślinności w okresie jesienno-zimowym przy użyciu zaprogramowanych harmonogramów. mały|Inteligentne gniazdko () TP-Link

HVAC i energetyka Obejmuje zarządzanie ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją (HVAC – ). System monitoruje komfort cieplny za pomocą czujników (np. DHT11, mierzących temperaturę i wilgotność powietrza). Automatyka zarządza pracą wentylatorów w zależności od warunków otoczenia. Ponadto systemy te mogą sterować: Rekuperacją – w celu zapewnienia czystego powietrza i minimalizacji strat ciepła. Inteligentnymi gniazdkami – w celu obniżenia poboru prądu przez sprzęty AGD i IT.

Systemy alarmowe i monitoringu Systemy alarmowe w budynkach zautomatyzowanych można zintegrować z pozostałymi instalacjami (np. w celu symulowania obecności domowników poprzez włączanie oświetlenia i urządzeń). W ich skład wchodzą: SSWN – system sygnalizacji włamania i napadu. SSP – system detekcji pożaru. CCTV – system monitoringu wizyjnego, obsługujący transmisję sygnału przez Internet. Wykorzystuje zaawansowaną analitykę obrazu, pozwalającą odróżnić ruch zwierząt od obecności intruza, co redukuje liczbę fałszywych alarmów. System detekcji gazów – zestaw czujników wykrywających gazy trujące i wybuchowe. Stosowany w miejscach zagrożonych wyciekiem (np. kotłownie gazowe, garaże zamknięte, akumulatornia). Sensory te mogą automatycznie uruchamiać wentylatory wyciągowe lub zamykać główny zawór zasilania gazem.

Instalacje teleinformatyczne mały|Różne rodzaje minikomputerów Raspberry Pi Obejmują instalację telefoniczną, okablowanie strukturalne dla sieci komputerowych oraz technologie bezprzewodowe (Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, NFC, RFID). Protokoły te umożliwiają identyfikację przedmiotów oraz ich zdalną konfigurację. W systemach amatorskich rolę jednostki centralnej pełni często minikomputer Raspberry Pi, który poprzez piny GPIO steruje urządzeniami zewnętrznymi. Do prototypowania i bezpośredniego sterowania elementami wykonawczymi wykorzystywana jest również platforma Arduino. Zdalne zarządzanie takimi modułami odbywa się m.in. z poziomu przeglądarki internetowej przy użyciu protokołu HTML (np. poprzez aplikację WebIOPi).

Dystrybucja dźwięku i obrazu Umożliwia odbiór programów telewizyjnych, radiowych oraz odtwarzanie muzyki w dowolnym pomieszczeniu. Może być zintegrowana z systemem domofonowym. mały|Inteligentna lodówka LG

Inteligentne AGD i zarządzanie zapasami Nowoczesne urządzenia AGD (np. lodówki typu Family Hub) są wyposażone w kamery wykonujące zdjęcia po każdym zamknięciu drzwi, co pozwala na zdalny podgląd zawartości lodówki podczas zakupów. Sprzęty te mogą pełnić funkcję domowego centrum multimedialnego oraz sugerować przepisy kulinarne na podstawie dostępnych składników.

Systemy opiekuńczo-wychowawcze i finansowe W skład rozszerzonej automatyki domowej wchodzą również: Nianie elektroniczne – nadajniki z mikrofonem i kamerą, a w modelach zaawansowanych także z czujnikami monitorującymi oddech dziecka. Aplikacje finansowe – zintegrowane z systemem bankowym usługi pozwalające na monitorowanie budżetu i analizę wydatków w czasie rzeczywistym.

Instalacje wodno-kanalizacyjne i ogrodowe Systemy te odpowiadają za: Monitorowanie zużycia wody oraz ostrzeganie przed wyciekami i awariami. Obsługę stacji uzdatniania i zmiękczania wody, co przedłuża żywotność urządzeń AGD. Automatyczne nawadnianie ogrodu, dostosowywane na bieżąco do prognozy pogody.

Inne instalacje wykonawcze Sterowanie roletami i żaluzjami Sterowanie otwieraniem okien i drzwi Sterowanie bramą wjazdową i garażową Prywatne stacje pogodowe

Protokoły i standardy komunikacyjne Systemy automatyki budynkowej mogą działać za pośrednictwem przewodowej magistrali komunikacyjnej lub bezprzewodowo. W systemach domowych i budynkowych powszechnie wykorzystuje się następujące standardy i protokoły przesyłu danych: KNX / DALI / ABB free@home / Siedle / Zamel – komercyjne standardy połączeń między urządzeniami automatyki budynkowej. MQTT – protokół transmisji typu „publikuj-subskrybuj”, wymagający obecności serwera pośredniczącego (brokera). Modbus – protokół wykorzystywany do komunikacji przewodowej na większe odległości, stosowany m.in. do integracji ze sterownikami klimatyzacji. JSON – lekki tekstowy format wymiany danych, stosowany do przesyłania informacji między urządzeniami.

Bezpieczeństwo Rozwój Internetu Rzeczy wiąże się z powstawaniem nowych zagrożeń w cyberprzestrzeni. Urządzenia podłączone do sieci domowej (takie jak inteligentne pralki czy ekspresy do kawy) charakteryzują się niekiedy słabymi zabezpieczeniami fabrycznymi, co może zostać wykorzystane przez hakerów jako punkt dostępu do sieci lokalnej, routera, a w konsekwencji do wrażliwych danych użytkownika. Zabezpieczenie systemów automatyki wymaga stosowania odpowiednich technologii ochronnych oraz świadomości użytkowników, ze względu na podatność tego typu rozwiązań na ataki wykorzystujące inżynierię społeczną (socjotechnikę).

Zobacz też Inteligentny budynek KNX

Przypisy

Kategoria:Inteligentne urządzenia