Możliwości i charakterystyka systemu
Przed przystąpieniem do projektowania inteligentnego domu warto zdobyć nieco informacji o tym czym on jest i jakie możliwości. Tutaj skupimy się na opisie jednego z popularnych standardów inteligentnej instalacji - EIB / KNX. Istnieje on od 1990 roku, początkowo jako standard europejski, a później światowy.
Warto się przyjrzeć kilku jego cechom i ich konsekwencjom.
System zdecentralizowany, a wszystkie urządzenia są równouprawnione. Brak w niej jednostki centralnej będącej węzłem w przekazywaniu i przetwarzaniu informacji. Co za tym idzie awaria jednego elementu nie zaowocuje awarią całego systemu lecz pozostała część będzie pracować niezmiennie.
Otwarty standard - blisko 300 producentów z całego świata wspiera i rozwija go, a co za tym idzie mamy szeroki wybór urządzeń oraz zagwarantowaną możliwość rozwoju naszej instalacji w przyszłości. Jeśli producent A zniknie z rynku, możemy skorzystać z produktów firmy B lub C.
Istnieje zasadniczy podział elementów systemu na:
Sensory- różnego rodzaju przyciski, czujniki oraz detektory. Aktory- wszystkie elementy wykonawcze, sterowniki.
Urządzenia połączone są ze sobą magistralą (na ogół przewodem e-bus). Komunikacja odbywa się po dwóch żyłach w topologii drzewa zaś prędkość takiej transmisji wynosi 9600bps. Podstawową częścią struktury jest linia do której możemy podłączyć 64 urządzeń i przedłużyć o trzy kolejne segmenty (razem 256 urządzeń w lini). Połączone są one do lini głównej tworząc tak zwany obszar (do 15 lini w obszarze). Linia szkieletowa łączy zaś do 15 obszarów. Poniższy rysunek przedstawia tą sytuację schematycznie:
Zainstalowanie inteligentnego systemu wymaga odpowiedniego przygotowania inwestycji. Wszystkie obwody sterowane muszą schodzić się do rozdzielni elektrycznej, gdzie znajdują się elementy wykonawcze. Należy również rozprowadzić przewód magistralny do wszystkich urządzeń w budynku (w większości przypadków zasilanie jest rozprowadzone tymi samymi żyłami którymi odbywa się komunikacja).
Sterowanie ogrzewanie odbywa się poprzez cykliczne otwieranie i zamykanie elektrozaworów założonych na rozdzielnice hydrauliczne. Termostat umieszczony na ścianie (na ogół w programowalnym przycisku wielofunkcyjnym) dokonuje pomiaru temperatury i przy pomocy algorytmów PID wysyła rozkazy do elementu wykonawczego z informacją jak długo elektrozawór ma być otwarty. Minimalizuje on wahania temperatury, uwzględniając przy tym bezwładność systemu grzewczego.
Istotną acz podstawową zaletą systemu jest możliwość przeprogramowania w każdej chwili elementów. W szybki sposób do danego przycisku można przypisać zupełnie inny zestaw funkcji. Niezbędny jest do tego komputer PC oraz dedykowane oprogramowanie do tego celu - ETS.
Dzięki protokołowi KNXnet / IP możliwa jest komunikacja międzi magistralą systemową a siecią LAN / WAN. Oznacza to, że można kontrolować instalacją zdalnie, poprzez internet. Natomiast KNXnet / IP Routing zapewnia nam możliwość stworzenie instalacji rozproszonej, gdzie jedna jej cześć znajduję się w znacznej odległości od drugiej, a pomostem łączącym je jest internet.
Poprzez bramki komunikacyjne i urządzenia rozszerzające możliwa jest rozbudowa systemu o standardy takie jak: RS232/485, IR-infrared, protokoły Tcp, Udp, Http. Pozwala to na sterowanie sprzętem audio-video lub też dowolnym innym urządzeniem którego producent przewidział takie rozwiązanie. Mogą to być bramy wjazdowe, wzmacniacze audio, projektory itd. Niektórzy producenci przewidują już tendencję w kierunku integracji z systemem KNX i dostarczają gotowe rozszerzenia. Dla przykładu Satel dostarcza gotową bramkę do swoich alarmów.
Na obecną chwilę na rynku dostępne są panele dotykowe różnych marek, nie mniej jednak oprócz tego rozwija się rynek aplikacji mobilnych dzięki którym można sterować inteligentnym domem. Smartfony oraz tablety świetnie sprawdzają się w roli wielofunkcyjnych pilotów lub paneli dotykowych które można wbudować w ścianie w eleganckiej ramce. Daje to wysokiej jakości wyświetlacz, bardzo dużą czułość ekranu w bardzo przystępnej cenie. Oprócz praktycznych zalet, sporą rolę odgrywają wrażenia estetyczne, gdzie przy tak szybkim rozwoju aplikacji oraz wyświetlaczy możliwe są animacje, podgląd obrazu z kamer oraz niemal dowolna szata graficzna.
