Inteligentne domy

System inteligentny, czyli jaki?

Rozbudowane systemy automatyki bywają określane rozmaitymi nazwami:

  • inteligentna instalacja;
  • inteligentny dom, ewentualnie smart home;
  • system zarządzania budynkiem lub BMS od angielskiego Building management system;
  • automatyka budynkowa;
  • okablowanie strukturalne.

Za każdym razem chodzi o to samo, czyli automatykę, która nie ma wąskiego, wyspecjalizowanego celu działania, lecz służy zintegrowaniu domowych urządzeń i instalacji. Trzeba jednak uprzedzić, że określenie inteligentny w odniesieniu do urządzeń jest bardzo często nadużywane. Wszak bardzo dobrze brzmi marketingowo, więc niektóre firmy dopatrują się „inteligencji” przy najmniejszym poziomie automatyzacji i mamy „inteligentne” kotły, klimatyzatory, centrale wentylacyjne, a nawet pralki.

Jednak o systemie inteligentnym możemy mówić dopiero wówczas, kiedy rozmaite urządzenia współpracują ze sobą, wymieniając się informacjami (bezpośrednio lub przez centralę). Chociaż w praktyce granica pomiędzy po prostu „automatyką” oraz „inteligentnym domem” może być trudna do wyznaczenia.

Automatyka domowa pozwala tworzyć np. całe schematy zasilania, obejmujące wiele urządzeń na raz.

Jak działa system inteligentny?

Istotą inteligentnych systemów jest wymiana i współdzielenie informacji. Ten sam sygnał, np. z czujnika ruchu, może być odbierany przez wiele urządzeń i równocześnie wpływać na pracę np. oświetlenia, ogrzewania, wentylacji, cyrkulacji ciepłej wody. Przy tym związek pomiędzy sygnałem (bodźcem) a reakcją na niego jest programowalny, czyli można go dowolnie modyfikować. A przy tym działające w domu urządzenia na bieżąco przekazują sobie informacje o stanie swojego działania i dostosowują się do nowych warunków – jeżeli np. zaczyna działać klimatyzator, to zmniejsza się intensywność wentylacji, jeśli użytkownik otworzy okno, to klimatyzacja w tym pokoju zostanie wyłączona.

Jednak cały czas pamiętajmy, że to tylko przykład, bo w domu z instalacją inteligentną wzajemne powiązania poszczególnych czujników i urządzeń da się w każdej chwili zmienić. Przeprogramować można także reakcję na sygnał. Nie musi to być zresztą jedno konkretne działanie, ale nawet cała sekwencja czynności.

Schemat działania instalacji inteligentnej
Podstawą działania instalacji inteligentnej jest zbieranie i wymiana informacji pomiędzy urządzeniami.

Instalacje inteligentne – sprzęt

W żargonie projektantów i wykonawców automatyki budynkowej, zarówno czujniki, jak i wszelkie manipulatory i przyciski – za pomocą których sam użytkownik może coś uruchamiać – nazywa się sensorami. Może to wydawać się dziwne, ale z ich punktu widzenia najważniejsze jest to, że jedne i drugie są źródłem sygnałów sterujących pracą instalacji. W systemie pełnią więc te same funkcje.

Druga kategoria to elementy wykonawcze, nazywane przez specjalistów aktorami. To silniki napędów, siłowniki, przekaźniki, ściemniacze – czyli to wszystko, co działa w systemie pod wpływem sygnałów.W ich przypadku konieczne są nie tylko przewody sygnałowe (które ostatecznie da się zastąpić nawet elementami bezprzewodowymi), ale przede wszystkim przewody zasilające instalacji elektrycznej. Obecnie to właśnie ta tradycyjna część okablowania w największym stopniu determinuje możliwości przyszłej rozbudowy systemu.

Przecież nawet jeżeli zdecydujemy się na układ bezprzewodowy, to radiowo prześle on wyłącznie informację o stanie urządzeń oraz polecenia włączenia, wyłączenia lub zmiany ustawień. Jednak bez zasilania z sieci elektrycznej niewiele z tego wyniknie – elementy wykonawcze (np. napędy rolet) muszą mieć zasilanie elektryczne. Co ważne, przy doprowadzonym w pobliże okien zasilaniu, bez problemu zamontujemy w domu elektrycznie sterowane rolety i to, czy będą uruchamiane każda osobno przyciskiem na ścianie, czy też zostaną w pełni zintegrowane i poddane nadzorowi centrali, ma drugorzędne znaczenie. Jednak przy braku przewodów zasilających – już tego nie zrobimy i potrzebny będzie spory nakład prac elektroinstalacyjnych.

Rolety z napędem to typowy przykład urządzeń, które warto połączyć w system inteligentny
Rolety z napędem to typowy przykład urządzeń, które warto połączyć w system. Dzięki temu nie musimy wieczorem opuszczać każdej z osobna – wystarczy jedno polecenie albo w ogóle automatyka zrobi to za nas, sterowana czujnikiem zmierzchu.

Oprogramowanie systemu inteligentnego

Okablowanie to element niezbędny, żeby urządzenia mogły w ogóle się ze sobą komunikować i działać. Jednak to, co będą w danej sytuacji robić, zależy od oprogramowania. Przypomnijmy jeszcze raz, że w takim inteligentnym domu związki – pomiędzy urządzeniami oraz pomiędzy sygnałem i działaniem, które wywołuje – z założenia nie są sztywne, zdefiniowane raz na zawsze. Siła takich układów tkwi właśnie w możliwości swobodnego modyfikowania i rozbudowywania o nowe elementy i funkcje. A to już domena programistów.

Dlatego nie dziwmy się, że zaprogramowanie jest integralną częścią tworzenia instalacji. Co więcej, to właśnie tu tkwi ogromny potencjał zwiększenia funkcjonalności, właśnie przez modyfikację powiązań pomiędzy urządzeniami oraz użycie tych samych informacji w nowy sposób.

Dobrze zaprogramowany system będzie reagował, gdy  wykryje ruch na schodach w środku nocy
Dobrze zaprogramowany system będzie reagował, dostosowując się do okoliczności. Jeżeli np. wykryje ruch na schodach w środku nocy, uruchomi jedynie słabsze oświetlenie, które nie będzie nas oślepiać. Sygnał z tej samej czujki kilka godzin wcześniej spowodowałby włączenie mocnego, głównego źródła światła.

System bogaty w funkcje nie musi wcale oznaczać, że będziemy musieli zainwestować w mnóstwo drogiego sprzętu. Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby np. sterowanie pracą kotła uwzględniało nie tylko sygnały ze sterownika pogodowego, lecz również pobrane z Internetu dane o sile i kierunku wiatru,zachmurzeniu, przewidywanych zmianach pogody. Przecież właśnie z takiej prognozy pogody korzysta znakomita większość użytkowników smartfonów.

Nawet takie funkcje, jak częściowe opuszczenie rolet zewnętrznych, da się wprowadzić wyłącznie dzięki programowaniu, nie wydając ani złotówki na dodatkowe czujniki. Wystarczy posłużyć się informacją o tym, jak długo musi pracować napęd, żeby roletę opuścić do końca.

Ponadto system inteligentny może bazować na sygnałach czujników, które i tak są w domu. Przykładowo czujka ruchu może dostarczać informacje i do centrali alarmowej, i do systemu sterowania oświetleniem.

Jednak to, że funkcje można zmieniać, nie zmienia faktu, że podstawą budowy każdego systemu powinien być profesjonalnie przygotowany projekt – określający, co system ma robić. Trzeba np. zdefiniować priorytety dla poszczególnych sygnałów.

Wyobraźmy sobie, że czujnik stężenia tlenku węgla wysyła sygnał do systemu wentylacji mechanicznej, że potrzebne jest przewietrzenie garażu. W tym samym czasie czujniki obecności osób oraz temperatury – dla zmniejszenia strat ciepła – ograniczają wentylację garażu, bo akurat nikogo tam nie ma. Projektant musi zatem zdecydować, który z takich sygnałów instalacja ma potraktować jako ważniejszy.

Czujnik stężenia tlenku węgla
Wykrycie nadmiernego stężenia tlenku węgla może nie tylko uruchamiać ostrzegający nas alarm, ale również spowodować intensywniejsze wietrzenie, a nawet otwarcie okien, jeżeli mają siłowniki.

System inteligentny – kablowo czy bezprzewodowo?

Komunikacja w ramach systemu może odbywać się kablowo lub bezprzewodowo. W praktyce coraz powszechniejsze są instalacje mieszane, w których równocześnie korzysta się z obu sposobów wymiany informacji. Często specjaliści od razu polecają takie mieszane systemy. Kable układa się na początkowym etapie tworzenia instalacji, łącząc jej newralgiczne elementy, ewentualnie takie, w przypadku których komunikacja bezprzewodowa mogłaby działać słabo – ze względu na znaczną odległość, czy też rozdzielenie grubymi murami i masywnymi stropami. Jednak od razu przewiduje się możliwość rozbudowania całości o elementy bezprzewodowe.

Do przesyłania sygnałów może służyć dodatkowy przewód systemowy (np. w popularnym w Europie systemie KNX) lub dodatkowa żyła zwykłego przewodu elektrycznego (jak w systemie LCN). W drugim przypadku układa się np. przewody czterożyłowe zamiast trójżyłowych. Dodatkowy przewód (zwany magistralą) pozwala na równoczesne przesyłanie wielu sygnałów, zatem jest współdzielony przez wszystkie urządzenia, podobnie jak w samochodowej sieci CAN. Zużywa się go stosunkowo niewiele, dlatego na etapie układania instalacji najlepiej wykonać przynajmniej samo okablowanie niejako na zapas.

Elementy instalacji inteligentnej mogą się też komunikować bezprzewodowo. W kraju popularność zdobył pracujący w ten sposób system Xcomfort, stosuje się też bezprzewodową (i uproszczoną) odmianę standardu KNX. Czujniki i łączniki z przyciskami w takiej instalacji nie wymagają okablowania, ale elementy wykonawcze, np. siłowniki, muszą mieć doprowadzone zasilanie. Niewątpliwą zaletą instalacji bezprzewodowych jest łatwość montażu w już istniejących obiektach oraz możliwość zmiany lokalizacji czujników i przycisków, a także możliwość założenia ich w nietypowych miejscach, np. na szybie. Docenia się to szczególnie przy zmianie aranżacji pomieszczeń i przesuwaniu ścianek działowych.

System inteligentny – co oferujemy:

Zajmujemy się zarówno prostymi instalacjami HMS, jak również skomplikowanymi systemami BMS. Możemy wyposażyć Państwa domy, mieszkania lub całe budynki  w nowoczesne rozwiązania sterowania systemami elektrycznymi, elektronicznymi, zarządzane z jednego urządzenia, smartfona, tableta lub komputera. Systemy i rozwiązania przyjęte przez naszą firmę mają prawie nieograniczone możliwości i zastosowania.

Zapraszamy do kontaktu!