Każdy z nas słysząc hasło smart home czy też inteligentny dom, będzie miał inne wyobrażenie na ten temat. Jest to wynikiem szerokiej i mocno rozbudowanej oferty systemów inteligentnego domu. Spora ilość producentów, jeszcze większa ilość produktów, nie ułatwia nam wyboru konkretnego, dopasowanego do naszych potrzeb rozwiązania. W niniejszym poradniku postaram się przedstawić wady i zalety poszczególnych rozwiązań, z uwzględnieniem funkcjonalności systemu oraz wymogów stawianych przez przyszłego użytkownika inteligentnego domu.
System inteligentnego domu – jak to się zaczęło?
Aby móc swobodnie przejść do omawiania konkretnych rozwiązań, na samym początku wyjaśnię, skąd wzięła się nazwa smart home, oraz jakie wymogi musi spełniać instalacja, aby móc ją określić mianem systemu smart home.
Smart home, czy inaczej inteligentny dom wywodzi się z systemów automatyki domowej, która miała na celu automatyzację niektórych, powtarzalnych i często wykonywanych procesów, poprzez połączenie ich w jeden większy zbiór zadań, tak zwane makro. Makrem takim , jest na przykład wywołanie odpowiedniej sceny świetlnej (załączenie kilku obwodów oświetleniowych oraz ustawienie ich poziomów jasności), ustawienie zadanej temperatury w kilku pomieszczeniach w tym samym czasie, zasłonięcie rolet w całym domu – czyli są to zadania, dla których, bez systemu automatyki musielibyśmy użyć wielu przełączników, często rozmieszczonych w różnych lokalizacjach w domu.
Cieszący się rosnącą popularnością system inteligentnego domu idzie o krok dalej – ma on za zadanie wykonywać czynności automatyki budynkowej bez lub z jak najmniejszym udziałem użytkownika. Aby móc tego dokonać, tego typu instalacje wyposaża się w szereg czujników: temperatury, obecności, zalania, czujniki gazu, stacje pogodowe, oraz wiele innych. Często aby rozszerzyć możliwości i funkcjonalność instalacji, system smart korzysta z dostępu do serwisów pogodowych, zegarów astronomicznych, liczników energii i mediów, glokalizacji, czy baz danych.
Zadania realizowane za pomocą systemu smart home
Zakres obowiązków które chcemy przekazać pod kontrolę systemu inteligentnego domu, zależy od nas oraz stopnia zawansowania instalacji którą kupiliśmy lub zmierzamy kupić. Im bardziej rozbudowany system, tym większy zakres obowiązku możemy przekazać pod jego kontrolę. Główne zadania które system może realizować:
Sterowanie oświetleniem – system, poprzez czujnik poziomu oświetlenia, mirzy ilość naturalnego światła dostarczanego z zewnątrz, oraz steruje ilością światła sztucznego, tak by poziom jasności w pomieszczeniu miał zaprogramowaną przez użytkownika wartość.
Sterowanie temperaturą – pod tym pojęciem rozpatrujemy utrzymanie odpowiedniej temperatury zarówno przy grzaniu jak i chłodzeniu. Do tego celu system smart home wykorzystuje instalację grzewczą , klimatyzację, a nawet systemy rolet i żaluzji zewnętrznych które zapobiegają przegrzewaniu pomieszczeń w lecie, oraz dogrzewają je promieniami słonecznymi w zimie.
Prywatność i bezpieczeństwo – system inteligentnego domu wyposażony w czujnik ruchu czy system otwarcia drzwi może pełnić rolę systemu bezpieczeństwa. Po wykryciu ruchu, czy też nieautoryzowanej obecności, system może wszcząć alarm wykorzystując syrenę alarmową, zainstalowany system głośników multiroom, wykorzystać system oświetlenia oraz rolet, tak by wystraszyć złodzieja. Bezpieczeństwo mieszkania czy domu, to również ochrona przed zalaniem oraz pożarem. Czujnik zalania po wykryciu przecieku, prześle informację do systemu inteligentnego domu, który odetnie dopływ wody dzięki zainstalowanemu elektrozaworowi. Podobnie w przypadku wykrycia pożaru, system smart home poinformuje nas o jego wykryciu, odetnie dopływ gazu, podniesie rolety zewnętrzne aby ułatwić ewakuację itp.
Zarządzanie energią i sterowanie ogrzewaniem – w tym przypadku dom inteligentny ma za zadanie racjonalnie zarządzać energią, i dostosowywać się do jej zapotrzebowania lub produkcji, wykorzystując jak najwięcej darmowej lub odnawialnej energii. Stosując inteligentne oświetlenie, system smart home ustala wymagany poziom światła, wyłączy zapalone światło w pomieszczeniu, w którym przez ustalony czas nie wykryje ruchu. System mierząc produkcję energii płynnie dostosowuje zużycie energii, np podgrzeje wodę lub wychłodzi pomieszczenie, w chwili kiedy mamy nadprodukcję energii. Tak samo po wykryciu np otwartego okna, system inteligentnego domu automatycznie wyłączy klimatyzację lub zmniejszy temperaturę, tak by nie zużywać niepotrzebnie energii
Wiele innych czynności jak np automatyczne podlewanie ogrodu, sterowanie roletami w zależności od pory dnia i nasłonecznienia, kontrolę jakości powietrza, podświetlenie budynku i ogrodu, sterowanie muzyką i systemami audio wideo możemy oddać w zarządzanie systemowi inteligentnego domu i cieszyć się wolnym czasem i komfortem że te czynności ktoś za nas wykonuje.
Korzyści z systemu inteligentnego domu
Wyróżniamy trzy podstawowe korzyści jakie daje dom inteligentny: wygoda, bezpieczeństwo i oszczędności.
Wygoda, czyli nie myśl o tym o czym nie musisz. Ogrzewanie, podlewanie ogrodu, załączanie podświetlenia ogrodu wieczorem, wyłączanie światła czy zamykanie okien przy wyjściu z domu to przykładowe zadania które system inteligentnego domu wykona za nas. Po ustaleniu harmonogramów system smart home będzie sam zarządzał temperaturą w pomieszczeniach: obniży temperaturę gdy zostanie załączony tryb nocny, lub pomieszczenie jest nieużywane, oraz odpowiednio wcześnie zacznie dogrzewać pomieszczenie tak by uzyskać zadaną temperaturę w chwili powrotu domowników.
Bezpieczeństwo – będąc na wakacjach twój inteligentny dom cały czas czuwa. W przypadku wykrycia ruchu, system spięty z instalacją alarmową, od razu zacznie wszczynać alarm, wykorzystując do tego syrenę alarmową, oświetlenie, system rolet, a także wyśle ci wiadomość lub zadzwoni do ciebie, ustawiając na ekranie smartfona podgląd z kamer, tak by można od razu sprawdzić czy przypadkiem nie mamy do czynienia z fałszywym alarmem. System zadba również o zabezpieczenie przed zalaniem lub pożarem. Wykrywając zagrożenie, system od razu zacznie niwelować jego skutki poprzez np odcięcie wody, gazu a nawet informując odpowiednie służby. Inteligentny dom zadba również o nasze zdrowie, badając poziom dwutlenku węgla i wilgotność powietrza, system smart home ustawi odpowiednią prędkość pracy rekuperatora, oraz wysteruje nawilżacz powietrza, tak by szybko przywrócić parametry panujące wewnątrz domu do jak najlepszej wartości.
Kilka słów o technologii – system centralny a system rozproszony
Istnieje wiele różnic pomiędzy systemami smart home, dlatego chcąc omówić ich technologie w pierwszym kroku musimy dokonać ich podziału na system centralny oraz system rozproszony.
W pierwszym przypadku, instalacja składa się z głównego procesora oraz osobnych urządzeń wykonawczych – ekspanderów. Komunikacja pomiędzy poszczególnymi urządzeniami często odbywa się na zasadzie wewnętrznej magistrali komunikacyjnej, indywidualnie opracowanej prze danego producenta (np CresNet). Plusem tego rozwiązania jest duża moc obliczeniowa jednostki centralnej, która potrafi wykonywać znacznie bardziej skomplikowane zadania. oraz lepsza i dokładniejsza diagnostyka stanu instalacji. Elementy systemu są cały czas monitorowane przez jednostkę centralną i w przypadku wykrycia problemów, system smart home poinformuje o tym samego użytkownika. tego typu rozwiązanie ma jednak jeden wielki minus, w przypadku awarii jednostki centralnej cały system inteligentnego domu przestaje działać lub jego funkcjonalność jest mocno organiczna.
Rozwiązaniem tego problemu jest tak zwany system redundantny, czyli dołożenie do systemu dodatkowego, awaryjnego procesora, który w przypadku wykrycia usterki procesora głównego, przejmie kontrolę nad całym systemem.
W przypadku systemów rozproszonych nie jesteśmy w stanie wyróżnić jednostki nadrzędnej, natomiast wszystkie urządzenia, tworzące inteligentny dom, realizują swoje własne funkcje, jak również korzystają z informacji otrzymanych od innych urządzeń. Największym plusem jest łatwa rozbudowa systemu. Nowe urządzenie, podłączone do systemu, nie wpływa już na istniejącą infrastrukturę. Kolejnym plusem systemu rozproszonego jest fakt, że bardzo często są to urządzenia pochodzące od różnych producentów, dlatego w przypadku braku interesującego rozwiązania u danego producenta, możemy wykorzystać urządzenia innych firm i spiąć je w jeden system
Minusem tego rozwiązania jest znacznie mniejsza moc obliczeniowa poszczególnych urządzeń. Ponadto, dana technologia np KNX lub LonWorks podają tylko minimalne wymogi jakie powinno spełniać urządzenie, dlatego może zdarzyć się, że pomimo wstępnego dopasowania, urządzenie nie będzie w stanie wykonać w pełni danej funkcji.
Do sterowania domem często wykorzystujemy również bezprzewodowe łączniki, manipulatory i klawiatury, które możemy zamontować w dowolnym miejscu, nie martwiąc się o doprowadzenie zasilania lub innych przewodów komunikacyjnych.
Smart dom, jaki system: przewodowy, bezprzewodowy i mieszany
Drugim podziałem pod względem technologii, możemy rozpatrywać podział na systemy przewodowe, systemy bezprzewodowe oraz coraz częściej występujące systemy mieszane.
System przewodowy to rozwiązanie stosowane w nowo budowanych lub remontowanych domach, gdy mamy możliwość poprowadzenia przewodów do wszystkich elementów systemu smart home, oraz urządzeń którymi instalacja inteligentnego domu będzie sterować. Jest t najbardziej stabilne i najmniej awaryjne rozwiązania. które nie jest ograniczone zasięgiem poprzez bariery architektoniczne, a jedynie długością pojedynczej odnogi magistrali. System przewodowy ma jeden minus, jest trudniejszy w rozbudowie od systemu bezprzewodowego gdy już wykończymy dom czy mieszkanie.
System bezprzewodowy to bardzo dobre rozwiązanie kiedy chcemy wprowadzić trochę inteligencji do gotowej już instalacji w wykończonym domu. Urządzenia smart home, pozwalające na bezprzewodowe komunikowanie się możemy zamontować pod włącznikiem oświetlenia lub gniazdem, na zaworach rozdzielacza od ogrzewania podłogowego, pod lampą w suficie podwieszanym, czyli w każdym pomieszczeniu i miejscu, które chcemy dołączyć do systemu smart dom.
Minusem tego rozwiązania jest zasilanie modułów. O ile montując urządzenie przy oprawie oświetleniowej lub za łącznikiem mamy, przynajmniej w teorii, dostęp do zasilania. to np czujnik obecności lub nowy łącznik na ścianie już takiej możliwości może nie mieć. W tym przypadku zostaje nam albo doprowadzić zasilanie od najbliższego możliwego punktu, albo druga opcja – zasilanie bateryjne. Zasilanie bateryjne to bezinwazyjna metoda, ale wiąże się z okresową konieczności wymiany baterii. O ile urządzenie jest łatwo dostępne, to nie będziemy z tym mieli większych problemów, natomiast urządzenia zamontowane na wysokości lub w trudnodostępnych miejscach, mogą przysporzyć wiele problemów.
System mieszany stanowi naturalną rozbudowę systemu przewodowego. Chcąc dołożyć nową funkcjonalność lub dopiąć nowe urządzenia do gotowego już systemu smart dom, szczególnie gdy nie mamy już możliwości położenia przewodów, stosujemy rozwiązania bezprzewodowe. Większość producentów daje możliwość dołożenia bramki do komunikacji bezprzewodowej, do gotowego już systemu przewodowego. Jest to bardzo praktyczne urządzenie pozwalające na rozbudowę funkcjonalności o komunikację bezprzewodową pomiędzy urządzeniami smart home. Stosując to rozwiązanie należy pamiętać, że dołożenie bramki bezprzewodowej nie zwiększa nam ilości dostępnych urządzeń w systemie, a jedynie rozszerza sposoby komunikacji. Drugą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest odpowiednie umiejscowienie bramki – każda ściana lub inna bariera może w znaczący sposób ograniczyć zasięg bramki.
Jaki system smart home wybrać?
Zastanawiając się jaki system wybrać zwróć uwagę na to na jakim etapie wykończenie jest Twój dom lub mieszkanie, a w przypadku wykończonych budynków, jak bardzo chcesz ingerować w gotowe instalacje. W przypadku budynków w stanie surowym, warto wybrać systemy przewodowe. Natomiast w gotowych budynkach, gdzie nie chcemy lub nie możemy zbyt dużo ingerować w instalację, system bezprzewodowy lub mieszany.
Nie mając zbyt dużego doświadczenia w tematyce smart home, możemy zakupić jeden z gotowych zestawów, którego funkcjonalność jest stricte określona. Jest to doskonałe rozwiązanie dla osób które chcą aby inteligentny dom sterował tylko daną instalacją. Urządzenie tego typu są kompatybilne z przynajmniej jednym z ogólnie dostępnych systemów integracji jak Apple homekit, Amazon Alexa, Google Home ,itp. gdzie za pomocą smartfona i dedykowanej aplikacji, możemy sterować z dowolnego miejsca na świecie. Dla osób które nie chcą korzystać wyłącznie z aplikacji, produkowane są też inteligentne bezprzewodowe przyciski.
Osobiście wybierając system inteligentnego domu wybrał bym rozwiązanie jednego producenta, np Loxone czy Crestron, gdyż mamy pewność że urządzenia te będą ze sobą bezproblemowo współpracować. Natomiast rozszerzenia od innych producentów, kompatybilnych z naszym systemem poprzez otwarte protokoły jak KNX lub LonWorks, wykorzystywał bym jako ostateczność w chwili, gdy dany producent nie posiada modułów realizujących daną funkcjonalność. To właśnie na styku komunikacji pomiędzy różnymi systemami, może występować najwięcej problemów.
Zarządzanie inteligentnym domem
Mogło by się, zdawać, że w inteligentnym domu znajdziemy tylko klawiatury, ekrany dotykowe lub sterowanie odbywa się, za pomocą aplikacji, jednak w wielu przypadkach na pierwszy rzut oka inteligentne domy, nie różnią się niczym od domów „klasycznych”. Systemy inteligentnego domu pozwalają nam na zarządzanie instalacja w dowolny sposób Do sterowania możemy wykorzystać klasyczne łączniki dzwonkowe przypisując im znacznie bardziej rozbudowaną funkcjonalność np krótkie, długie czy wielokrotne naciśnięcie przycisku może powodować całkiem całkiem inne odpowiedzi systemu. Jednocześnie, cały czas do sterowania inteligentnym domem możemy używać odpowiednich komend głosowych z wykorzystaniem asystenta głosowego.
Z założenia systemy inteligentnego domu mają za zadanie w jak najmniejszym stopniu angażować użytkownika do wykonywania czynności związanych z zarządzaniem czy sterowaniem domem. Odpowiednie rozmieszczone czujniki, poprawnie dobrane i zaprogramowane w procesie instalacji harmonogramy, dostęp do zegara astronomicznego oraz baz danych powinno ograniczać się do wyłączenia domu gdy idziemy spać, oraz ewentualnych niestandardowych sytuacji, jak np wizyta gości.
Dlatego dobór odpowiedniej firmy instalacyjnej jest tak ważny. Oczywiście cześć producentów daje możliwość użytkownikowi końcowemu na programowanie własnych funkcji lub zmiany konfiguracji w systemie. Jednak nie mając odpowiedniego doświadczenia, proces ten może zając znacznie więcej czasu niż profesjonalnemu instalatorowi, a co gorsze niedoświadczony użytkownik może narobić poważniejszych szkód, począwszy od rozsypania się konfiguracji, a skończywszy na uszkodzeniu urządzeń.
Inteligentny dom – przykładowi producenci
Zastanawiając się jaki system inteligentnego domu wybrać, spotkamy się z wieloma mniej lub bardziej znanymi producentami. W każdym systemie znajdziemy wiele podobnych funkcji, sterowanie oświetleniem, temperaturą, roletami, kontrolą bezpieczeństwa, zarządzaniem energią i systemem smart plug. Poniżej przedstawiamy kilka najbardziej rozpoznawalnych systemów
Loxone
To austriacki producent systemów inteligentnego domu który tworzy zarówno urządzenia przewodowe jak i bezprzewodowe. Do sterowania możemy używać osprzętu Loxone, zwykłych łączników dzwonkowych lub dedykowanej, darmowej aplikacji na tablety i telefony. Aplikacja nie jest jednak w pełni konfigurowalna – jej wygląd możemy zmienić tylko w części. Ilość dostępnych grafik nie jest bardzo rozbudowana, natomiast istnieje możliwość wczytania własnych obrazów. Aplikacja pozwala na tworzenie przez użytkownika własnych scen świetlnych i scenariuszy.
Crestron
To zamknięty system wywodzący się z rodziny systemów automatyki budynkowej. Urządzenia Crestron mogą zostać dostarczone, zamontowane i zaprogramowane tylko przez autoryzowanych instalatorów, gdyż producent zawęża sieć sprzedaży tylko dla autoryzowanych salonów.
System pozwala na pełną personalizację wyglądu, oraz ma szerokie możliwości programistyczne i funkcjonalne. Jest to bardzo stabilne, ale nie najtańsze rozwiązanie.
RTI
To system który możemy wykorzystać do zautomatyzowani niedużych apartamentów, czy kilku pomieszczeń. RTI nie posiada własnych modułów wykonawczych ale pozwala na zarządzanie, szeroką gama produktów od innych producentów..
Grenton
To jeden z głównych konkurentów rozwiązań typu Loxone czy Fibaro. Podobnie jak w Loxonie mamy tutaj rozwiązania przewodowe jak i bezprzewodowe, jak również możemy tworzyć struktury mieszane. Do sterowania oprócz rozwiązań sprzętowych mamy do dyspozycji darmową aplikację.
Fibaro
To jeden z pierwszych producentów powszechnie dostępnych w Polsce. Firma skupia się na rozwiązaniach bezprzewodowych, które możemy wykorzystać w gotowym, wykończonym już domu. Jest to system scentralizowany, gdzie moduły wykonawcze komunikują się z centralą Fibaro.
Apple Homekit
To protokół integrujący urządzenia w jeden duży system zarządzany przez urządzenia Apple. Protokół integruje rozwiązania takich producentów jak Philips, Netatmo, Yale, Nuki a także wielu innych.
Podsumowanie
Na pytanie :” Inteligentny dom – jaki system wybrać? ” nie ma jednoznacznej odpowiedzi. To jaki system wybrać najlepiej, zależy od wielu czynników: stanu zawansowania wykończania budynku w jakim chcemy dany rozwiązanie zamontować, wymaganej funkcjonalności, a przede wszystkim kwoty, jaką chcemy na system przeznaczyć.
Dobór systemu warto powierzyć profesjonalistom, gdyż pozwoli to na dopasowanie rozwiązania do indywidualnych potrzeb użytkownika, oszczędzając jego czas i pieniądze.