Kodin automaatio on kaikki tekniikat ja elektroniikka , rakennusfysiikka , automaatio- , tietotekniikan ja televiestinnän käytetään rakennuksissa , enemmän tai vähemmän " yhteentoimivia " ja antaa mahdollisuuden säätää keskitetysti eri järjestelmien sekä kodin ja yritysten osajärjestelmien.
Tärkeimmät alueet, joilla kodin automaation tekniikoita käytetään ovat:
Osana Grenelle-ympäristön ja PREBAT-rakennussuunnitelman jatkotoimia työryhmän on tehtävä konkreettisia ehdotuksia vuodelle 2011 innovaatioiden (teknologisen, organisatorisen, taloudellisen, lainsäädännöllisen tai kaupallisen sekä mittaamisen) edistämiseksi. tarkastus, kohtalokas energia , vakuutukset ja sertifiointi) rakennusalalla (väliraportti toimitettiin vuoden 2002 puolivälissä)tammikuu 2011, jossa on 18 ehdotusta ja kannustin siirtyä "korkean suorituskyvyn" sijaan "vaativaksi" yleisen suorituskyvyn kannalta, mikä edellyttää kaikkien sidosryhmien osallistumista energiaan, mutta myös terveyteen, mukavuuteen ja ympäristöön). Maalämpö ja älykkäät rakennukset alusta ollaan perustamassa kanssa S2E2 kilpailukyvyn klusterin BRGM ja Technopole d'Orléans .
Koti-automaatio käyttää tieto- ja viestintätekniikkaa, joka voi kuluttaa paljon energiaa ja harvinaisia tai arvokkaita materiaaleja. Se voi myös pyrkiä vähentämään ekologista jalanjälkeä ("eko-kodin automaatio") ja käyttäjien ekologista suunnittelua helpottamalla kodin energiankulutuksen parempaa hallintaa parantamalla laitteistojen energiatehokkuutta tai automaattista energian hallintaa tuotantolaitokset (esim. aurinkopaneelien yhdistäminen auringosta riippuen, " pienten tuuliturbiinien " aktivoituminen (osien kulumisen rajoittamiseksi) vain, kun tuulen olosuhteet ovat ihanteelliset, tai lämpöpumppu aktivoituna, kun lämpötilaero on ihanteellinen, jne. ).
Uudisrakennus standardit vaativat parempaa energian hallinta. Niinpä Ranskassa on vuodesta 2005 lähtien pakko katkaista lämmitys ikkunaa avattaessa. Siitä asti kun1. st tammikuu 2013Vuoden 2012 RT ( Grenelle Environment -yhtiöltä ) alkaa asettaa uusille rakennusluville energiankulutuksen tarkastelua ja mittaamista vähintään seuraavien viiden kohteen osalta: ilmanvaihto , ilmastointi , lämmitys , valaistus ja tuotannon kuuma vesi , jotta voidaan varmistaa, että standardi 50 kW / (m 2 .an) ei ylity.
Kotiautomaatio voi - oletusarvoisesti tai komennolla - säätää huoneen valaistuksen ja lämmityksen tai tiettyjen laitteiden käynnistymisen riippumatta siitä, onko asukkaita läsnä. Japanilainen konserni, Sekisui Chemical Group , myy jo ”koteja, joissa ei ole sähköä ja lämmityskustannuksia”. Saksa on myös edelläkävijä tällä alalla monien passiivitalojen ( Passivhaus ) mallien kanssa, erityisesti Baijerin alueella.
Ajan myötä kotiautomaatio pyrkii poistumaan talosta. Esimerkiksi asuntokohteet asetetaan suhteessa toisiinsa ja rakennukseen (tämä on rakennusautomaatio ) ja kaupunkiin (sitten menemme "kaupunkiin" tai esimiehen / omistajan tai muiden tahojen kanssa. Esimerkiksi palvelujen tarjoaminen ( vesi, energia, ruoan toimitus, koti- tai etähoito, vaatteiden pesu jne.) Jos näiden palvelujen ensisijaisena tavoitteena on vähentää ympäristön pilaantumista, puhumme joskus "kaupunkien ekodomotiikasta".
Ranskassa jo 1990-luvulla sosiaaliset vuokranantajat ( HLM- organisaatiot ) käyttivät rakennuksiinsa teknisiä, hallinnollisia ja taloudellisia etäseuranta- ja hallintatyökaluja kollektiivisen kotiautomaation käyttöliittymäohjelmien kautta. Suurin este oli eri toimittajien tuottamien laitteiden välisen yhteentoimivuuden puute (tässä tapauksessa ohjelmointirajapintojen, rakennusrajapintojen (IDI) on kyettävä kommunikoimaan kotelointirajapintojen (IDL) ja pian älykkäiden verkkojen ja muiden kommunikoivien kanssa verkot (esimerkiksi "energiainternetin" näkökulmasta, joka perusti kolmannen teollisen vallankumouksen Jeremy Rifkinin ehdotuksen mukaisesti . Ranskassa France Telecom on avannut useita verkkoja ( RTC , TRANSFIX , Transpac , TRANSVEIL , NUMERIS mahdollisesti kaapeloitu ) sallien tämän " Älykäs "verkko". Puhelinlinjasta ja Internetistä tulee yleensä etuoikeutettu tuki yhdistetylle "metakotiautomaatiolle". Tässä yhteydessä syntyy eettisiä ja teknisiä kysymyksiä. Kysytään yksityisyyden ja henkilötietojen suojaamisesta .
Asennuksen hinta riippuu olennaisesti tiedonsiirtovälineen (ohjausväylä, sähkölinja tai langaton) valinnasta ja projektista (uusi tai peruskorjaus).
Uudisrakentamisessa langallinen käytetään yleensä. Itse asiassa uusissa hankkeissa useimmissa tapauksissa paikasta huolehtii sähköasentaja, jonka tehtävä on perinteisesti langallisen piirin asentaminen. Vuonna 2011 uudessa talossa, jonka koko on 130–170 m 2 , toteutetuissa kodiautomaatioprojekteissa kotiautomaation kustannukset edustavat 4–10 prosenttia rakentamisen kokonaiskustannuksista.
Osa kotiautomaatiomaailmasta edustaa tämäntyyppisen tekniikan harrastajien yhteisöä ( geeks ), jotka kaupallisten ratkaisujen puuttuessa suunnittelevat ja toteuttavat yksilöllisesti omakustannusratkaisun, joka perustuu yleisesti Vadelma Pi: hen , kaupallisten ratkaisujen puuttuessa. Mini PC , Arduino , mikrokontrolleri , ohjelmoitava teollisuuden logiikkaohjain , jolla on ammatillista tai itseopetettua taitoa sähköstä , automaatiosta , robotiikasta , elektroniikasta , IT / teollisesta laskennasta .
Kodin automaatio perustuu talon eri sähkölaitteiden "ohjausyksikön" verkottumiseen.
Ohjausyksikkö Ohjelmoitava ja sisältää sisäisiä moduuleja (kotiyhdyskäytävät) tai mikrotietokoneliitännän (kosketusnäyttö, palvelin jne.), Sillä on keskitetyn "älykkyyden" ja keskitetyn ihmisen ja koneen välinen käyttöliittymä käyttäjälle tai käyttäjille. . Sillä on taipumus reagoida paremmin muutoksiin kontekstissa. Tätä varten se kokoaa yhteen tai korvaa useita laitteita (lämmitysohjelmoija / säädin, hälytyksen ohjausyksikkö, keskuslukitusjärjestelmä sähköisissä kaihtimissa, päivä- / yökontaktori kumpulalle, kuormasuoja, aikaohjelmoijat, automaattiset kastelujärjestelmät jne.), Jotka voi toimia ja olla asynkronisesti vuorovaikutuksessa. Ohjausnäyttö Se on kiinteä kotona, jossa se voidaan jäljitellä etäyhteydellä kodin ADSL-verkon ja sitten Internetin kautta, jolloin kotia voidaan hallita etätoiminnolla kaikilla tai osalla kodin automaatiotoimintoja. Etäkäyttöliittymä voi olla esimerkiksi taskutietokone, matkapuhelin tai älypuhelin , kosketusnäytön tabletti , kaukosäädin (yleinen tai ei), liitetyn television liitäntä, näyttö + hiiri jne.Kaukosäädin : Sen avulla voit kohdata tiettyjä tilanteita melkein reaaliajassa. Esimerkiksi :
Lisäksi käyttäjä voi ohjelmoida tietyt "domotoidun" talon toiminnot liitännän kautta, joka on kytketty liitettyihin laitteisiin. Hän voi esimerkiksi:
Lisäksi edistyneillä asetuksilla on yleensä mahdollista mukauttaa järjestelmä omaan elämänrytmiinsä ( ohjelmoimalla ”skenaarioita”).
Ennen tosiasiallista asentamista kotiautomaatiojärjestelmä voidaan teoriassa mallintaa, prototyyppittää ja testata sen tehokkuuden ja sopeutuvuuden tarkistamiseksi kontekstissa. Automatisointia varten on virtuaalinen kotiopetusohjelma
Näiden käyttöliittymien avulla hallitaan palvelinta :
Erilaisia lähetystapoja on olemassa:
Langalliset linkit ( Ethernet , BUS jne. ) Tukevat järjestelmän vakautta.
Kodin automaatio, on mahdollista käyttää tai ohjata erilaisia median samanaikaisesti ja kaikkialla talossa: musiikki , kuvat , video , jne. .
Roboteista, jotka auttavat päivittäisessä elämässä tai sairaita tai vammaisia, harkitaan monia tutkimuslaboratorioita (2008). Nämä kotirobotit ovat toisinaan ihmisen muotoja ja voivat liikkua välttäen kaikki esteet. Näitä koneita koskevat tällä hetkellä turvallisuusvaatimukset. Roboteilla on turvalaitteet, jotka poistavat kaiken mekaanisen voiman heti, kun ne joutuvat kosketuksiin esimerkiksi henkilön kanssa, mutta tämän tyyppinen laite ei riitä esimerkiksi alle kolmevuotiaan lapsen turvallisuuteen.
Tutkijat työskentelevät ohjelmistojärjestelmien ja antureiden puolesta äänen, äänen ja kuvan tunnistamiseksi, kasvojentunnistukseksi sekä ohjelmiin, joiden avulla robotti saa samanlaiset oppimismahdollisuudet kuin ihmiset.
Muutama koti-robotti on jo markkinoilla, kuten Wakamaru , jonka Mitsubishi Heavy Industries lanseerasi vuonna 2005 ja joka voi suorittaa useita palveluita, kuten muistuttaa tärkeästä tapaamisesta, muodostaa yhteyden Internetiin Wi-Fi-yhteyden avulla tiedon löytämiseksi ja edelleenlähettämiseksi. se käyttämällä hänen naisääntä tai valvomaan taloa.
Vammaiskorvaus on osa kaksinkertaista lainsäädäntökehystä, joka uudistaa sosiaalista ja lääketieteellistä toimintaa vammaisten hyväksi.
Kotiautomaation käyttöönotto antaa vammaisille enemmän itsenäisyyttä ja rauhoittaa sukulaisia tämän henkilön itsenäisyydestä ja turvallisuudesta.
Kauko-ohjattavan ympäristön luominen edellyttää laitteen asentamista, joka koostuu neljästä osasta:
Luontotyyppien välittämisen käsite vastaa uuden tekniikan ( NICT ) käyttöönottoa elinympäristössä.
Historiallisesti tämä käsite on kehityksen käsite "kodiautomaatio". Englanninkielinen termi on kodiautomaatio .
Tämä aihe voidaan nähdä soveltamista esineiden internetin alaan asuntojen .
Rakennusala on luonnollinen jatko sille, mitä kutsutaan rakennusautomaatioksi : talon tekniseksi hallinnaksi .
Kotiautomaatio on perinteisesti keskittynyt automaattisiin järjestelmiin (ikkunaluukut, portit), mutta termi "elinympäristö" on keskittynyt enemmän viestintään (antureiden välillä, käyttäjän kanssa) ja tietotekniikan laajaan käyttöön. Uuden termin käyttöä selittää myös termi kodiautomaatio, joka ei ole ranskaksi positiivinen.
Asumistekniikoiden välittäminen perustuu useisiin tiileihin:
Luontotyyppien sisäiselle viestinnälle annetaan nimi HAN, kotiverkko. Elinympäristön sisäinen viestintä voi olla:
Langallinen viestintä on suositeltavaa uusissa rakennuksissa (taloa rakennettaessa). Johdotuksen lisäkustannukset ovat muutamasta tuhannesta kymmeniin tuhansiin euroihin. Remontin aikana kaapelointia vältetään radioviestinnän (tai linjajohtojen) hyväksi.
Teknisiä protokollia on kymmeniä, ja mainitaan vain ne, jotka löytyvät asuntokodeista.
Langalliset tekniikatLangalliset tekniikat ovat yleisesti kenttäväylätyyppiä, koska viestien hallinta perustuu deterministisiin protokolliin (jotka käyttävät törmäysten hallintaan Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection -toimintoa CR-tilassa). Linja on myös se etu, että hyväksy yhteyksiä tai tähti, yli pitkiä. Tässä on joitain esimerkkejä linja-autoista, jotka ovat enemmän tai vähemmän omistettuja:
Näitä kenttäväyliä käytetään enemmän korkea-asteen rakennuksissa kuin asuinrakennuksissa.
Kantoaaltovirrat linjassaKlassiset PLC- protokollat ovat:
Useimmat kodin automaatiojärjestelmät tarjoavat yhdyskäytäväjärjestelmiä, jotka mahdollistavat etäyhteydet (kodin ulkopuolella) IP-protokollan ( Ethernet ) kautta. On myös CAN BUS -yhdyskäytäviä USB- tai sarjaporttiin .
Langattomat tekniikat RadioTavalliset radioprotokollat ovat:
Infrapuna protokollat ovat perusta kodin kaukosäätimet:
Omaan allekirjoitukseen liittyy allekirjoitustietokantoja, yhteentoimivuuden helpottamiseksi tietokantoja voi olla myös muille protokollille, erityisesti IP: lle. Protokollat voidaan luokitella seuraavasti: niiden taajuus, tyypillinen laajuus, kuittauksen käsite, verkottuminen, turvallisuus. Kaikkia langattomissa anturiverkkoissa käytettyjä tekniikoita voidaan käyttää kotona. Taajuuksilla 433 ja 868 MHz on myös useita omistettuja protokollia (Euroopassa).
YhteenvetoInformatiivinen taulukko päärakennuksen viestintäjärjestelmien luokituksesta:
Sukunimi | Langallinen | Radio | IR | Lisenssi | Käyttää |
---|---|---|---|---|---|
Dali | Joo | ei | ei | Avoin / vakio | Omistettu valaistusjärjestelmälle |
SMI | Joo | ei | ei | Valmistajien liitto | Omistettu moottoreiden ohjaamiseen (kaihtimet, kaihtimet) |
KNX | Joo | (Joo) | ei | Avoin / vakio | Yleinen rakennusbussi |
LonWorks | Joo | Joo | ei | Avoin / vakio | Yleinen rakennusbussi |
EnOcean | ei | Joo | ei | Yksityinen / Vakio | Omistettu kytkimille |
SCS | Joo | ei | ei | Yksityinen | Yleinen rakennusbussi |
ZigBee | ei | Joo | ei | Yhdistys | Laitteiden vuorovaikutus |
Viestintä kodin ulkopuolen kanssa on yhä yleisempi luonnollinen jatke alkuperäiselle kodin automaatiojärjestelmälle.
Se on kehittynyt käsi kädessä Internetin kanssa ja mahdollistaa pääsyn kotiin mistä tahansa Internet-yhteydestä suojatun protokollan kautta. Kotiautomaatiojärjestelmä voi tällöin käyttää myös räätälöityjä palveluja tai vastaanottaa ohjeita rakennuksen käyttäjiltä tai omistajilta tai - enemmän tai vähemmän automatisoidulla tavalla - hyödyllistä tietoa ulkopuolelta (säähälytys, sääennusteet lämmityksen varhaiseksi mukauttamiseksi) tai ilmastointi, seismiset tai muut varoitukset (kemialliset, teolliset, ydinriskit jne.), jakeluverkon kyllästykset, kuorman irtoamisilmoitukset jne.) mukautettujen PubSub- tyyppisten protokollien avulla .
Kehittyneissä maissa, Ranskassa erityisesti laajakaistayhteyksien ( ADSL , kuitu) mahdollistaa helpottaa yhteydenpitoa kodin ulkopuolella, ja ilman lisäkustannuksia, se on yksi mahdollinen kehittäminen tuet Internet -sovelluksia. " Tietotekniikkaa . Teleoperaattorit tarjoavat myös yhteyden matkapuhelinverkoihin ( GPRS tai 3G ).
Viestintä kodin ulkopuolelle perustuu yleensä yhdyskäytävään. IP-tekniikat mahdollistavat nyt helpon yhteydenpidon Internetin kanssa. On useita tapoja päästä kotiisi Internetistä:
Kodin ulkopuolella tapahtuvan viestinnän voidaan nähdä tukeutuvan pilveen .
Luontotyyppien välisessä viestinnässä eniten käytetty tekniikka on IP. Laitteet ja palvelut, jotka haluavat avautua IP-tasolla, julkaisevat yleensä API: n. Viestintä - elinympäristön ulkopuolinen, mutta myös elinympäristön sisäinen - voi siten luottaa helposti API: hin, erityisesti HTTP API: iin, mutta myös muihin protokolliin.
Yleinen arkkitehtuuriOlipa kotona tai ulkomaille nähden, tietotekniikasta on tulossa tavallaan kaikkialla levinnyttä ja interaktiivista ( Stigmergy ): ohjelmia voidaan käyttää missä tahansa, suunnitella tai muokata missä tahansa: esineillä, yhdyskäytävillä , pilvessä tai muissa elinympäristöissä tai useita palveluntarjoajia.
Kohteille, joilla on vähän käyttöliittymää (ja joilla ei ole täydellistä verkkopalvelinta), tulee yleiseksi, että asetukset suoritetaan pilvessä tai tietokoneella ja siirretään sitten objektille (esimerkki: Logitech- kaukosäätimet , Squeezebox Logitech , GPS ), enemmän tai vähemmän automaattisesti. ADSL-reitittimet käyttävät tätä tekniikkaa asetusten ja ohjelmistojen tai tietokantapäivitysten siirtämiseen reitittimeen .
LON- tyyppisissä arkkitehtuureissa on tavallista nähdä esineillä olevan oma autonomia.
Yksinkertainen verkkoselain voi olla ihmisen käyttöliittymä kaikille näille sovelluksille. Sovellus (sovellus) Android-, Apple- tai Windows-käyttöjärjestelmässä (Windows 7) on myös yleinen.
Ihmisen ja koneen rajapinta voi myöskään perustua näytön ja näppäimistön, se voi olla:
Kommunikoivan talon tavoitteena on myös minimoida aika, jonka ihmisten on käytettävä ihmisen ja koneen rajapinnan edessä. Automaatioiden laukaisemiseksi on olemassa useita tekniikoita (vapaaehtoisella ohjelmoinnilla, kehittyneillä algoritmeilla, kuten elämäntapojen oppimisella, hyvin suurella määrällä algoritmisia tekniikoita, valvottua tai valvomatonta oppimista).
Kodiautomaatio esimerkiksi ovien, ikkunoiden ja ikkunaluukkujen moottorilla voi lisätä rakennuksen ekologista jalanjälkeä ja lisätä tiettyä sähkönkulutusta. Päinvastoin, ekologisesti suunnitellussa rakennuksessa ja jos se on suuntautunut hyvään energianhallintaan tai jopa yhdistetty autonomiseen energiantuotantojärjestelmään (aurinkolämpö tai aurinkosähkö, pieni tuulivoima jne.), Se voi päinvastoin myötävaikuttaa merkittävään energianhallintaan. energiansäästöjä tai jopa sallia positiivisen elinympäristön . Tästä syystä joihinkin kodin automaatiojärjestelmiin kannustetaan taloudellisella tuella tai verovapaudella (esimerkiksi Ranskassa verohyvitys (15%) tai1. st tammikuu 2005kodin automaatiojärjestelmän hankkimiseen yli kahden vuoden päärakennuksessa 7 prosentin arvonlisäverolla, jos asennuksen suorittaa ammattilainen ... tietyissä ADEME: n määrittelemissä olosuhteissa ja joskus alueiden lisätuella .