Gdy wejdziesz do domu, włączy się przyjemne oświetlenie, zasuną się rolety i zasłony. Zabrzmi się Twoja ulubiona muzyka. Czeka na Ciebie film lub program TV. Kuchenka przywita Cię zapachem potrawy, która właśnie skończyła się piec o ustawionej wcześniej porze powrotu do domu. Nie musisz też nerwowo ustawiać poziomu światła lamp w salonie, gdy zaskoczy Cię wizyta gości – wystarczy nacisnąć jeden przycisk.
Wychodzisz z domu, a po przekręceniu klucza w zamku włącza się system alarmowy, zamykają się rolety zewnętrzne, obniża się temperatura w pokojach, a niezgaszone lampy i sprzęt RTV same się wyłączają. Dom jest pusty, więc po co zużywać kosztowną energię? A gdyby woda z niedokręconego kranu miała zalać dom? System automatycznie wykryje potencjalne zagrożenie, zamknie dopływ wody i wyśle stosowny komunikat na smartfon właściciela.
Co to jest BMS?
Właśnie tak działają instalacje w inteligentnym domu, wyposażonym w tzw. BMS (building management system), czyli system zarządzania wysoko zaawansowanym technicznie budynkiem. Takie domy i mieszkania znamy doskonale z filmów i literatury science fiction, ale gwałtowny rozwój technologii we wszystkich praktycznie dziedzinach życia, zapoczątkowany w drugiej połowie ubiegłego wieku i lawinowo postępujący do tej pory, sprawił, że tego typu rozwiązania stają się coraz popularniejsze i, choć uważane za kosztowne, wkraczają do naszej rzeczywistości.
Czy to się opłaca?
Budując dom, i tak instalujemy wiele nowoczesnych urządzeń. Wzywamy fachowca od instalacji elektrycznej, systemów alarmowych, instalujemy ściemniacze oświetlenia, zamawiamy firmę od instalacji elektroniki do sterowania rolet, hydraulik instaluje nam elektroniczne regulatory temperatury… Za to wszystko każdemu z osobna musimy zapłacić. Decydując się na instalację inteligentnej automatyki, dostajemy to wszystko w pakiecie. Jeśli firma wykonująca instalację inteligentnego domu zrobi to kompleksowo, może się okazać, że wcale nie będzie ona droższa. Praktyczną, inteligentną instalację elektryczną w domu o powierzchni użytkowej 150 m kw. możemy mieć już za cenę… 30 tys. zł.
Jak to wszystko działa?
Inteligentny budynek wyposażony jest w system czujników i detektorów oraz centralnie zintegrowany system zarządzania wszystkimi instalacjami znajdującymi się w budynku. Informacje zebrane z różnych elementów systemu są przetwarzane pod kątem optymalizacji funkcjonowania budynku, z uwzględnieniem preferencji i wymagań właściciela. Dzięki temu inteligentny dom może reagować na zmiany parametrów środowiska wewnątrz i na zewnątrz. To prowadzi do maksymalizacji funkcjonalności, komfortu i bezpieczeństwa, minimalizacji kosztów eksploatacji i modernizacji oraz wymogów ekologii, a więc do ograniczenia emisji szkodliwych zanieczyszczeń.
Na początku były… rośliny
Pomysł inteligentnego budynku i systemu zarządzającego obiektem powstał w Stanach Zjednoczonych w latach 70. ubiegłego wieku; wywodzi się on z systemów kontroli produkcji zautomatyzowanej i optymalizacji środowiska rozwoju roślin. Technologie, które opracowano w tej dziedzinie, pozwoliły na projektowanie systemów zarządzania budynkiem do zastosowań prywatnych. Zakres działania systemu to integracja, kontrola, monitorowanie, optymalizacja i raportowanie takich elementów, jak: sterowanie oświetleniem wewnętrznym i zewnętrznym, ogrzewaniem poszczególnych pomieszczeń (niezależnie), wentylacją i klimatyzacją, symulacja obecności, ochrona mienia i monitoring, system przeciwpożarowy, system pogodowy, obsługa sprzętu RTV i innych codziennego użytku oraz, w zależności od rodzaju systemu, innych opcji, zleconych przez użytkownika.
Wypoczynek w ogrodzie
Mając dom przynależy do niego działka, ale tutaj mamy do czynienia z bardzo zróżnicowanym metrażem, bez względu na jej wielkość na pewno starczy miejsca na jeden z hamaków przykładowo z tej oferty – www.tropilex.com/pl, lub na miejsce do grillowania. Jeśli natomiast ogród jest większy możemy również pomyśleć o przydomowym basenie.
Selektywne sterowanie ogrzewaniem
Jednym z najczęściej spotykanych rozwiązań w inteligentnych budynkach, które wchodzą w skład zintegrowanego systemu BMS, jest sterowanie ogrzewaniem. Układ selektywnie reaguje na zbyt niską temperaturę w danym pomieszczeniu, podgrzewając tylko i wyłącznie w nim powietrze. System może działać także odwrotnie, tzn. w przypadku zbyt wysokiej temperatury obniża ją do odpowiedniej (zadanej przez użytkownika) wartości. Reakcja systemu w przeciwieństwie do klasycznych rozwiązań nastąpi tylko wtedy, gdy w pomieszczeniu się ktoś znajduje.
Zalety personalizacji
Kolejnym rozwiązaniem stosowanym w układach BMS jest system personalizacji. Ta opcja pozwala na indywidualne dostosowanie do każdego spośród jego użytkowników. Operacja taka realizowana jest za pomocą podsystemu adaptatywnego uczenia się lub bezpośredniego zaprogramowania systemu przez jego operatora, przy uwzględnieniu potrzeb i oczekiwań konkretnego użytkownika. Na przykład, gdy system stwierdzi (m.in. za pomocą czujnika ruchu), że użytkownik przebywający w danym pomieszczeniu śpi, wygasza w tym pomieszczeniu światło. Inaczej może być dla innego mieszkańca, który woli spać przy zapalonym świetle, więc system pozostawia w tym pomieszczeniu zapalone światło lub lekko przyciemnione. Nie wszystkie systemy inteligentnego budynku dysponują możliwością personalizacji swoich reakcji, gdyż wiąże się to ze wzrostem komplikacji systemu. Główną barierą jest cena systemu kamer i rozpoznawania osób.
Innym, popularnym sposobem wykorzystania systemu inteligentnego domu jest symulacja obecności domowników polegająca na załączaniu i wyłączaniu oświetlenia w konkretnych pomieszczeniach oraz, przykładowo, na odtwarzaniu muzyki. Aby urealnić taką symulację, można stosować moduł inteligentnego głośnika – dzięki niemu można odtwarzać dźwięki nagrane przez domowników w czasie ich obecności w domu oraz dodawać nowe poprzez serwer www. Taka symulacja ma docelowo zapobiegać włamaniom i kradzieżom. System zapamiętuje przyzwyczajenia użytkowników i na ich podstawie symuluje obecność.
Nowe standardy bezpieczeństwa
Standardem w inteligentnym domu jest system alarmowy i monitoring. Dzięki zintegrowaniu czujników i detektorów, możliwa jest reakcja systemu na próby włamania, jak stłuczenie szyby w oknie, naruszenie wyznaczonej strefy czy wdarcie się intruza przez otwarte okno. Reakcją może być automatyczne poinformowanie policji o incydencie czy uruchomienie syren alarmowych. Przez cały ten czas działa system monitoringu złożony z kamer i czujników. System ten rejestruje wydarzenia zachodzące na terenie budynku, co może być przydatne np. policji. Każdy czujnik może być wykorzystany przez pozostałe elementy systemu. Czujnik otwarcia okna zadziała jako alarmowy, jeśli w obiekcie jest załączony system alarmowy, ale wyłączy ogrzewanie lub klimatyzację gdy okno zostanie otwarte przy niewłączonym systemie alarmowym. Czujka ruchu załączy alarm, jeżeli system alarmowy obiektu jest w stanie czuwania, a w czasie kiedy system ten nie jest załączony, może sterować oświetleniem, ogrzewaniem lub klimatyzacją.
Elektroniczne zabezpieczenie przed pożarem
System przeciwpożarowy, który podobnie jak alarm i monitoring jest standardem w nowoczesnych rozwiązaniach, ma dwa zasadnicze zadania: detekcję zagrożenia pożarowego (czujniki dymu i temperatury) i bezpośrednie działanie, które polega na ugaszeniu źródła ognia (sieć tryskaczy lub zraszaczy). Oczywiście takie rozwiązanie stosuje się odrębnie dla każdego z pomieszczeń. W obecnie projektowanych systemach część detekcyjną realizuje centrala pożarowa, a część sterującą – wyspecjalizowane systemy i centrale zewnętrzne.
Dodatkowo będą wysłane komunikaty o zdarzeniu przez SMS-y i e-maile, powiadomiona zostanie straż pożarna. Podniesione zostaną też rolety lub żaluzje, ułatwiając w ten sposób ewakuację z budynku. Zostanie również odcięty dopływ gazu.
Reakcje na warunki pogodowe
System pogodowy to kolejny element inteligentnego domu. Może podjąć decyzję o zamknięciu okien na wypadek deszczu czy przejściu na niezależne zasilanie (o ile jest dostępne) podczas burzy. Bardzo popularne jest również sterowanie ogrzewaniem na podstawie o tzw. krzywej grzewczej (pomiar temperatury zewnętrznej i adekwatna regulacja pracy grzejników) oraz korygowanie oświetlenia, które bazuje na pomiarze natężenia światła. Inteligentny budynek potrafi również pobierać dane pogodowe z internetu oraz wykorzystać je do sterowania ogrzewaniem i klimatyzacją.
Urządzenia sterujące
Do sterowania inteligentnym domem można używać kilku rodzajów urządzeń sterujących, w zależności od potrzeb i upodobań domowników. Najbardziej praktyczne sposoby sterowania inteligentnym domem, które powinien znać każdy przyszły użytkownik, aby móc w pełni dostosować dom do swoich preferencji, to: włączniki, pilot, telewizor, urządzenia mobilne i panel dotykowy.
Włączniki (sensory) to urządzenia montowane na ścianie, trochę przypominające włączniki światła, z tą różnicą, że mogą mieć więcej klawiszy. Klawisze te służą nie tylko do gaszenia oraz zapalania światła. Za ich pomocą można również sterować np. roletami czy też ogrzewaniem. Przewaga włączników w inteligentnym domu polega na tym, że użytkownik może za pomocą jednego przycisku wywołać kilka zdarzeń naraz (np. przygasić wszystkie światła, włączyć sprzęt RTV oraz zasłonić rolety, przygotowując pomieszczenie do projekcji filmowej). Za jednym dotknięciem klawisza wszystko dzieje się automatycznie, a my nie tracimy czasu na rutynowe czynności. Włączniki przeznaczone są głównie do sterowania lokalnego. Oznacza to, że odpowiadają jedynie za sterowanie funkcjami znajdującymi się w pomieszczeniu, w którym są zainstalowane.
Innym urządzeniem jest pilot, który kojarzy się głównie ze sterowaniem takimi urządzeniami, jak: telewizor, odtwarzacz DVD/Blu-ray, amplituner, tuner satelitarny itp. Jednak pilot może być zaprogramowany w taki sposób, aby sterował także innymi urządzeniami w domu. Pilotem możemy np. ściemniać światło, zmieniać temperaturę grzejników czy podnosić i opuszczać rolety. W systemach inteligentnych domów, by sterować tymi wszystkimi urządzeniami, łącznie ze sprzętem AV, wystarczy jeden uniwersalny pilot. Dlatego spokojnie można zapomnieć o stercie pilotów na stoliku, spośród których każdy służy do obsługi czegoś innego. Przeważnie pilot używany w inteligentnych domach ma nieduży wyświetlacz ułatwiający obsługę wszystkich funkcji.
Nie tylko pilot
Istnieje również możliwość korzystania z przyjaznego interfejsu ułatwiającego obsługę inteligentnego domu, który jest wyświetlony na ekranie telewizora. Taka wizualizacja (graficzne przedstawienie funkcji oraz ustawień systemu) jest przejrzysta i łatwa w nawigacji, a poruszanie się po niej przypomina trochę korzystanie ze smartfona.
Urządzenia mobilne, czyli tablety i smartfony, są już standardem, jeśli chodzi o sterowanie urządzeniami w inteligentnym domu. Po zainstalowaniu odpowiednich aplikacji można w pełni zintegrować swoje mobilne urządzenie z systemem BMS. Takie rozwiązanie daje użytkownikowi pełną kontrolę nad wszystkimi urządzeniami podłączonymi do systemu. Jest to bardzo wygodny sposób zarządzania budynkiem, tym bardziej, że praktycznie każdy z nas bez przerwy nosi przy sobie telefon. Dedykowane aplikacje są proste w obsłudze i całkowicie bezpłatne, jednak nie jest to standard; w przypadku niektórych rozwiązań należy zakupić licencję, której koszt sięgać może kilkuset złotych.
Mobilny sposób sterowania z pewnością przypadnie do gustu wszystkim, którzy lubią mieć pełną kontrolę nad tym, co się dzieje w domu, nawet pod ich nieobecność, niezależnie czy użytkownik jest o setki kilometrów od domu, czy wyszedł tylko do ogrodu odpocząć na świeżym powietrzu. Dzięki mobilnym urządzeniom każdy ma możliwość kontroli nad inteligentnym domem gdziekolwiek się znajduje; przykładem jest obserwacja przez internet swojej posesji.
Panele robią różnicę
Kolejnym rozwiązaniem są panele dotykowe. Montuje się je na ścianie, a za ich pomocą można sterować wszystkimi możliwościami inteligentnego domu. Urządzenia tego typu mają bardzo łatwą w obsłudze wizualizację, dzięki czemu nikt nie będzie miał problemów podczas zarządzania ich funkcjami. Sterownie jest proste i intuicyjne – można je porównać z obsługą nowych smartfonów czy tabletów.
Możemy zadać sobie pytanie: dlaczego inwestować w dość drogi panel, zamiast pozostać tylko przy rozwiązaniach mobilnych, takich jak tablet czy smartfon? Przecież wizualizacja może być praktycznie ta sama. Przewaga paneli nad urządzeniami mobilnymi polega na tym, że panele są bezpośrednio włączane do systemu automatyki poprzez sieć przewodową, która zapewnia znacznie większą stabilność połączenia oraz działania. Przyczyną tego jest fakt, że panele są specjalnie produkowane pod kątem automatyki domowej.
***
Na koniec warto jeszcze wspomnieć o projektach sterowania inteligentnym domem za pomocą głosu. Jest to na pewno obiecujący sposób kontroli domowych instalacji, jednak wciąż znajduje się on w fazie testów.
Ważne aby pamiętać, że mimo istnienia opisanych powyżej sposobów sterowania inteligentnym domem, tak naprawdę w wielu przypadkach mieszkańcy nie muszą wykorzystywać żadnego z nich. Wiele czynności, którymi wcześniej zaprzątaliśmy sobie głowę, wykona za nas inteligentny dom. Wszystko dzięki ustalonym harmonogramom oraz tzw. scenom, czyli schematom wykonywania określonych działań, które automatycznie będą realizowane.
Tekst: Aleksander Proszowski
