asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Inteligentní dům ve službách jeho uživatelů

24.01.2011
Současný technologický vývoj automatizuje domácnost mílovými kroky. Většina moderních zařízení je nyní napájena nebo řízena elektrickou energií. Pro běžné ovládání zařízení je však nutné k němu dojít, zorientovat se v jeho ovládacích prvcích a spustit jej. Každé zařízení má své vlastní ovládání a od uživatele se vyžaduje jeho zvládnutí. Jak přibývají zařízení, roste tlak na zapamatování si stále většího množství ovládacích prvků.
SmartHouse je systém inteligentní elektroinstalace domu. Účelně zefektivňuje a zkvalitňuje ovládání celého domu. Automatizuje maximum procesů, které není nutné přímo ovládat. Informuje uživatele o aktuálním stavu zařízení připojených do systému. I přes maximální automatizaci procesů neztrácí obyvatelé domu ani na okamžik kontrolu nad celým systémem.

Systém dovede ovládat veškerá zařízení domu, která ke své činnosti využívají elektrickou energii nebo je lze elektricky ovládat. Dnešní technologie umožňují elektricky ovládat naprostou většinu moderních zařízení domácnosti. SmartHouse dokáže komunikovat se zabezpečovacím zařízením domu a převzít některé jeho ovládací funkce, jako jsou například aktivace, deaktivace, hlášení o narušených zónách, zasílání těchto informací na mobilní telefon atd. Zakódování – odkódování je možné řešit instalací dotykového displeje nebo i prostřednictvím mobilního telefonu. Zabezpečovací zařízení zároveň také informuje řídicí systém o své činnosti.

Pokud nastane nepříznivá situace, jsou majitelé okamžitě upozorněni. V době, kdy je dům prázdný, umí systém předcházet pokusu o vloupání. Simuluje přítomnost obyvatel v domě rozsvěcováním světel a spouštěním nebo vytahováním rolet. Systém může být také nadřazen elektromotorické cylindrické vložce v zámku vstupních dveří. Vchodové dveře je potom možné ovládat z libovolného místa v objektu nebo lze zadat podmínku, že při aktivaci zabezpečení domu bude možné vchodové dveře otevřít jen striktně vymezenými způsoby.
  
Ovládací prvky systému SmartHouse
Dotykový displej s řídicí jednotkou
Dotykový displej je napojen na řídicí jednotku systému a komunikuje s ovládacími a snímacími prvky (vypínače, čidla pohybu, teplotní čidla aj.), které jsou na displej napojeny datovou sběrnicí. Řídicí jednotka vyhodnocuje stav činností probíhajících i kontrolovaných pomocí stavové tabulky (definuje reakce na vyvolané události). Požadavky hledají přesného adresáta, který požadovanou činnost vyhodnotí, přijme a provede. Ostatní aktivní prvky systému cizí požadavky ignorují. Dotykový displej s řídicí jednotkou zároveň přijímá požadavky od ostatních řídicích jednotek.

Dotykový displej slouží k pohodlnému ovládání systému z jednoho místa. Ergonomicky propracované a vizuálně příjemné menu umožňuje uživatelům pohodlně řídit veškeré funkce domu ovládané systémem. Kromě běžného zapínání a vypínání (dvoupolohového) umožňuje i plynulou regulaci zařízení jako například plynulou změnu intenzity osvětlení. Displej také umí informovat o rozličných událostech a aktuálních stavech v celém domě. Na displeji jsou zobrazeny ikony a informační údaje v libovolném rozmístění dle nastavení uživatele. Množství ikon se může rozšířit díky záložkovému menu. Dotekem v místě zobrazení ikony se vyvolá požadovaná akce.

Displej je vybaven funkcí spořič obrazovky – neaktivní displej má možnost přepnout do úsporného módu, podobně jako monitor počítače. Podsvětlení displeje umožňuje rozlišit ovládací prvky ve tmě, lze navolit zhasínání displeje po zvolené době, nebo displej nechat stále svítit intenzitou podle volby uživatele.

Výhody dotykového displeje ve srovnání s klasickými vypínači a regulátory:
  • ovládání systémů celého domu z jednoho místa,
  • vzdálené ovládání – ovládání zařízení dálkově přes mobilní telefon,
  • elegantní a účelné zobrazení ovládacích prvků,
  • přenos obrazu bezpečnostní kamery při narušení střeženého prostoru přímo na displej.

Řídicí jednotka rozvaděče
Řídicí jednotka je druhým hlavním řídicím prvkem systému. Prvek se umisťuje do skříně rozvaděče a je pro tento účel uzpůsoben k instalaci na DIN lištu. Řídicí jednotka rozvaděče komunikuje se silovými prvky, jako jsou relé, stmívače, regulační a analogové členy. Na jednotku mohou být napojeny i další prvky jako čidla a vypínače. Od ovládacích prvků přijímá informace o jejich aktuálním stavu. Jakmile řídicí jednotka obdrží požadavek od jiné řídicí jednotky (jiná řídicí jednotka rozvaděče či dotykový displej) na vykonání činnosti, zjistí podle stavové tabulky, jaké zařízení má vykonat požadovanou činnost. Tomuto zařízení vyšle příkaz k vykonání činnosti a zařízení příkaz provede (relé například sepne obvod, stmívač upraví intenzitu osvětlení apod.). Rozvaděčový displej je na čelní straně osazen monochromatickým displejem zobrazujícím přehled stavů připojených prvků. Je možné jej ovládat i dálkovým ovládáním.

Webové rozhraní
Veškeré ovládané prvky v domě je možné ovládat z kteréhokoliv místa na zeměkouli prostřednictvím internetu. Po připojení na IP adresu systému řízení domu lze bez omezení měnit veškeré parametry nastavené v aplikaci.

Dálkový ovladač
Dálkovým ovladačem lze řídit chod různých zařízení. Poskytuje pohodlné ovládání v jakékoliv místnosti, která je vybavena přijímačem IR signálu. Jeden ovladač může být využit ve všech místnostech, kde je umístěn snímač dálkového ovládání. Je možné zvolit specifické funkce pro každou místnost zvlášť.

Nástěnný ovladač

Tento mikrotlačítkový ovladač je vedle dotykového displeje hlavním ovládacím prvkem systému. Jeho velkou výhodou je, že nemá omezení spínat pouze jedno zařízení, lze mu přiřadit ovládání až tří nezávislých zařízení. Do systému lze začlenit i klasický vypínač.

Přístupová klávesnice

Používá se jako vstupní člen při ovládání vchodových dveří, vjezdových či garážových vrat. Ovládací kód lze zvolit v rozsahu 1 až 8 číslic.

Mobilní telefon

Prostřednictvím zasílaných zpráv lze ovládat jednotlivá zařízení připojená k systému (rolety, saunu, osvětlení, vchodové dveře aj.) nebo mohou být uživatelé informováni o důležitých informacích spojených s domem (stav zabezpečovacího systému, výpadek elektrické energie, zatažení rolet z důvodu silného větru, příchod/odchod z domu apod.)

Pohybové čidlo
V místech, kde se obyvatelé zpravidla nezdržují delší dobu nebo kde nechtějí ve tmě hledat nástěnný ovladač, ocení rozsvícení světel na základě zjištění pohybu. Čidlo pohybu se nejčastěji využívá u vchodových dveří, u vjezdu do garáže, v chodbách apod.

Teplotní čidlo
Pro větší pohodlí a zároveň i úsporu vynaložené energie na výrobu tepla využívá systém teplotní čidla v každé vytápěné místnosti. Hodnoty teplot získané pro jednotlivé místnosti jsou vyhodnoceny řídicí jednotkou, která zajistí regulaci nastavení podle přednastaveného rozvrhu nebo na hodnotu nastavenou manuálně.

Čtečka čipů bezkontaktní identifikace + čipové karty
Využitím propojení ovládání vstupních dveří prostřednictvím čtečky čipových karet získají uživatelé komfortní způsob ovládání nejen bezpečnosti vašeho domu či bytu. Nemusí u sebe nosit klíče, ale pouze kartu nebo malý přívěšek. Při odchodu z domu lze k funkci zavření vchodových dveří připojit i další: vypnutí světel, zásuvek v domě, aktivaci zabezpečovacího systému. A samozřejmě i naopak. Příchod domů může být spojen s deaktivací zabezpečovacího systému, osvětlením apod.

Čtečka otisků prstů
Instalace čtečky otisků prstů přináší majitelům velmi bezpečného pomocníka. Umožňuje vstup do objektu bez klíče nebo magnetické karty. Každý uživatel si ke svému otisku může nastavit různé pokyny týkající se zabezpečení domu, osvětlení apod.

Luxmeter
Toto čidlo umí rozpoznat intenzitu okolního světla. V praxi je využíváno zejména při ovládání nočního osvětlení v interiérech nebo při ovládání venkovních žaluzií nebo rolet.

Srážkoměr
Úkolem tohoto senzoru je podat do systému informaci, zda je vhodné aktivovat zavlažovací systém či nikoliv.

Jednotka reálného času
Jednotka reálného času je potřebná pro nastavení časových funkcí pro koncová zařízení napojená na systém – světla, rolety, zavlažování apod.

Hardwarové komponenty systému
Základem systému je dotykový displej a řídicí jednotka, které jsou popsané výše. SH-Power24/DIN napájecí zdroj (230 V/24 V) dodává systému SmartHouse elektrickou energii potřebnou pro jeho provoz. Zdroje jsou podle vypočítané spotřeby umístěny v rozvaděčových skříních tak, aby pokryly energetické požadavky všech zařízení systému.

Spínací moduly SH-Mrelé2x4/DIN a SH-Mrelé8x1/DIN instalované v rozvaděčové skříni uskutečňují silové spínání obvodů. Spínací modul dostane příkaz od řídicí jednotky (dotykového displeje nebo řídicí jednotky rozvaděče) k sepnutí relé, logický člen spínacího modulu zpracuje informaci a sepne odpovídající relé.

Časová prodleva od obdržení příkazu k sepnutí relé je zanedbatelná. Rozdíl mezi oběma verzemi spínacích modulů je ten, že spínací modul 2 × 4 má pro horní a pro spodní čtveřici relé společný přívod (tedy celkem dva). Verze spínacího modulu 8 × 1 má osm nezávislých vstupů a výstupů.

Osvětlení a teplota

Stmívací modul SH-Mdimmer/DIN plynule reguluje napětí přiváděné do ovládaného zařízení. Stmívačem lze plynule regulovat žárovková, výbojková, diodová a halogenová osvětlení. Zářivky lze stmívat s použitím předřadníku. Stmívač lze využít i pro specifické účely, například ventilátory.

SH-Switch – elektronika pro nástěnný ovladač – je spínač s elektronickým členem, který posílá informace o aktuálním stavu mikrotlačítek do systému. Jedním ovladačem je možné ovládat až čtyři zařízení: jednotlivé stisknutí v horní polovině ovladače, jednotlivé stisknutí v dolní polovině, podržení v horní a v dolní polovině ovladače.

Interiérový senzor teploty vzduchu SH-TemprD pro regulaci vytápění vyhodnocuje aktuální teplotu v dané místnosti a tuto hodnotu předává systému. Ten pak zvolí vhodnou reakci tak, aby byla dosažena požadovaná teplota v místnosti. Osazuje se na stěnu v místnosti ve stejném vzhledu jako hmatníky ovladačů SmartHouse. Pokud je v domě instalováno podlahové vytápění, je vhodné použít také snímač teploty osazený do podlahy. Systém vytápění je vhodné doplnit také o senzor teploty okruhů vytápění SH-TemprB, který sleduje aktuální teplotu vody (teploty potrubí).

Osvětlení diodami je energeticky úsporné. Osvit zajišťují dvě RGB vysoce svítivé diody. Dio světlo má schopnost měnit barvy v rozsahu šestnácti barev. Tento druh osvětlení se hodí především pro permanentní osvětlení chodeb, WC a temných zákoutí domu (především v noci), jako nouzové osvětlení a pro jemné osvětlení navozující příjemnou atmosféru. Energetické nároky jsou minimální a svítivost je vysoká. Modul SH-TwiLightTOP, SH-TwiLightBOX lze buď integrovat do osvětlovacích těles jako doplněk ke stávajícímu zdroji osvětlení, nebo zabudovat do stínítka bez dalšího zdroje světla. Světlo se může automaticky rozsvěcet a zhasínat v závislosti na čase či vnějším osvětlení a podobně.



Záložní zdroje, komunikační rozhraní a speciální moduly

Záložní zdroj SH-UPS26AH plní funkci nouzového napájení systému SmartHouse. Pokud dojde k přerušení dodávky elektrické energie z rozvodné sítě, systém automaticky začne využívat záložní zdroje a upraví svůj chod tak, aby spotřebovával minimální množství elektrické energie. Dalším využitím je záloha napájení diod, které mají nízkou spotřebu, a mohou tedy svítit celé hodiny. Záložní zdroje je vhodné využít i k zálohování ostatních prvků nepřipojených k systému SmartHouse, jako je zásuvka lednice, mrazáku nebo některé světelné okruhy binárních vstupů.

Modul binárních vstupů SH-Galin slouží k připojení externích snímačů (pohybová čidla, magnety apod.) do systému.
K připojení externích zařízení komunikujících prostřednictvím protokolu RS232 (čtečka bezkontaktních karet RFID, dataprojektor…) se používá modul s komunikačním rozhraním RS232. Modul s analogovými vstupy a výstupy 0–10 V/0–20 mA je určen pro připojení průmyslových čidel. Klasické vypínače lze do systému připojit modulem rozhraní SH-UVR.

Pro bezpečné a pohodlné ovládání a kontrolu vstupu do objektu je nejvíce využívána čtečka bezkontaktních karet SH-RFID čtečka + klíčenka/karta. Komunikační modul SH-SMS modul umožňuje ovládat systém mobilním telefonem. Další možností využití je zasílání zpráv o změně stavu v systému (vstup do objektu, vytápění apod.).

Snímač intenzity světla – H-LuxMetr (soumrakové čidlo) umožňuje systému provádět různé akce (ovládání osvětlení, rolet…) v závislosti na intenzitě světla.

Programové vybavení
Software SmartHouse Assistant je konfigurační nástroj pro stanovení vazeb mezi ovládacími prvky systému SmartHouse a koncovými zařízeními připojenými k systému. Slouží k nastavení časových a logických funkcí, jako je časové spínání, spínání skupin světel, zatažení rolet v určeném čase, simulace přítomnosti obyvatel v objektu, při otevření vchodových dveří rozsvícení světel v předsíni, pokud není dostatečná intenzita denního světla apod. Počítač je k systému SmartHouse připojen přes SH-U router, který má za úkol zprostředkovat vzájemnou komunikaci systému a počítače. Samotné nastavení funkcí a ovládacích prvků je řízeno programem SmartHouse Assistant. Program definuje veškeré parametry systému při jeho prvním uvedení do provozu a dále se používá pro změnu nastavení systému. Později není počítač s programem nutný pro chod systému, ale lze jej využít jako efektivní ovládací zařízení. Může totiž sloužit jako univerzální ovladač veškerých zařízení napojených na SmartHouse a informuje o aktuálním stavu systému. Definuje také funkce a grafický vzhled dotykových displejů.

Závěr
Systém SmartHouse představuje inteligentní řešení ovládání elektroinstalace. Koncová zařízení napájená elektrickou energií, například osvětlení, vytápění, pohony rolet, zavlažovací systém apod., jsou přímo napojena prostřednictvím akčních prvků systému na zdroj elektrické energie v rozvaděči. Tyto prvky jsou ovládány řídicí jednotkou systému, z které jsou vyvedeny po domě nebo kanceláři lokální sběrnice, na kterých jsou umístěny ovládací prvky systému. Systém nabízí velmi široké spektrum možností, jak si zjednodušit a zefektivnit ovládání elektroinstalace.


Tomáš Svoboda
Autor působí ve firmě SmartHouse, s. r. o.

Foto: Tomáš Svoboda, SmartHouse

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media