Home Automatizace je všechny techniky z elektroniky , stavební fyziky , automatizace , IT a telekomunikace použity v budovách , více či méně „ interoperabilní “ a aby bylo možné centralizovat kontrolu různých systémech a domácích i podnikových subsystémů.
Hlavní oblasti, ve kterých se používají techniky domácí automatizace, jsou:
V rámci opatření navazujících na prostředí Grenelle a stavební plán PREBAT musí pracovní skupina pro rok 2011 předložit konkrétní návrhy na podporu inovací (technologické, organizační, finanční, legislativní nebo obchodní, jakož i z hlediska měření, ověřování, smrtelná energie , pojištění a certifikace) ve stavebnictví (v polovině roku 2006 byla předložena průběžná zpráva)ledna 2011, s osmnácti návrhy a pobídkou k přechodu od „vysokého výkonu“ k „náročnému“ z hlediska celkového výkonu, což vyžaduje zapojení všech zúčastněných stran v oblasti energie, ale také zdraví, pohodlí a životního prostředí). Vytváří se platforma geotermálních a inteligentních budov s klastrem konkurenceschopnosti S2E2, BRGM a Technopole d'Orléans .
Domácí automatizace využívá IKT, které mohou spotřebovat spoustu energie a vzácných nebo drahých materiálů. Může se také snažit snížit svou ekologickou stopu („ekologická domácí automatizace“) a její uživatele prostřednictvím ekodesignu , usnadněním lepší kontroly spotřeby energie v domácnosti, zlepšením energetické účinnosti zařízení nebo automatickým ovládáním energie výrobní zařízení (např. sdružení solárních panelů v závislosti na slunci, „ malé větrné turbíny “ se aktivují pouze (pro omezení opotřebení dílů), když jsou ideální podmínky větru, nebo se aktivuje tepelné čerpadlo, když je ideální teplotní rozdíl atd. ).
Nové stavební normy vyžadují lepší správu energie. Ve Francii je tedy od roku 2005 povinné vypínat topení při otevírání okna. Od té doby1 st 01. 20132012 RT (z Grenelle pro životní prostředí ) začne ukládat na nových stavebních povolení sledování a měření spotřeby energie po dobu nejméně následujících pět položek: ventilace , klimatizace , vytápění , osvětlení a výrobu " teplou vodu , s cílem přispět k zajištění toho, aby standard 50 kW / (m 2 .an) není překročen.
Domácí automatizace může - ve výchozím nastavení nebo na povel - podmínit osvětlení a vytápění místnosti nebo spuštění určitých zařízení bez ohledu na to, zda je nebo není přítomen uživatel. Japonská skupina Sekisui Chemical Group již prodává „domy s nulovými náklady na elektřinu a vytápění“. Německo je také předchůdcem této oblasti s mnoha modely pasivních domů ( Passivhaus ), zejména v oblasti Bavorska.
V průběhu času má domácí automatizace tendenci opouštět dům. Například staví bytové jednotky ve vztahu k sobě navzájem as budovou (jedná se o automatizaci budov ) as městem (poté zadáme „městský“ nebo s manažerem / vlastníkem nebo jinými subjekty. Poskytující služby, například ( voda, energie, rozvoz jídla, péče o domácnost nebo dálkové ovládání, praní prádla atd.) Pokud mají tyto služby primárně za cíl snížit degradaci životního prostředí, někdy mluvíme o „městské ekodomotice“.
Ve Francii již v 90. letech používali sociální majitelé (organizace HLM ) pro své budovy vzdálené technické, administrativní a finanční nástroje pro monitorování a správu prostřednictvím programů rozhraní Collective Home Automation. Hlavní překážkou byla nedostatečná interoperabilita mezi zařízeními vyráběnými různými dodavateli (v tomto případě musí být programovací rozhraní, rozhraní budovy (IDI) schopna komunikovat s rozhraními bydlení (IDL) a brzy s inteligentními sítěmi a dalšími komunikujícími sítě (například v perspektivě „energetického internetu“, který založil třetí průmyslovou revoluci, jak navrhl Jeremy Rifkin . Ve Francii France Telecom otevřel různé sítě ( případně kabelové ) RTC , TRANSFIX , Transpac , TRANSVEIL , NUMERIS ) umožňující toto „ inteligentní “síť. Telefonní linka, pak internet mají tendenci se stát privilegovanou podporou vzájemně propojené„ meta-domácí automatizace. “V této souvislosti vyvstávají etické a technické otázky. ptát se na ochranu soukromí a osobních údajů.
Náklady na instalaci budou v zásadě záviset na výběru média pro přenos informací (řídicí sběrnice, na elektrické nebo bezdrátové síti) a na projektu (nový nebo renovovaný).
V nové výstavbě se obecně používá kabelové připojení. U nových projektů se o místo ve většině případů stará elektrikář, jehož úkolem je tradičně instalace kabelového obvodu. V projektech domácí automatizace prováděných v novém domě o velikosti mezi 130 a 170 m 2 představují v roce 2011 náklady na domácí automatizaci mezi 4 a 10% celkových nákladů na výstavbu.
Část světa domácí automatizace představuje komunita nadšenců pro tento typ technologie ( geekové ), kteří při absenci komerčních řešení individuálně navrhnou a implementují za cenu nákladů vlastní řešení domácí automatizace založené na obecně Raspberry Pi Mini PC , Arduino , mikrokontrolér , průmyslový programovatelný logický řadič s odbornými nebo samoučícími dovednostmi v oblasti elektřiny , automatizace , robotiky , elektroniky , IT / průmyslových počítačů .
Domácí automatizace je založena na síťovém propojení „řídicí jednotky“ různých elektrických spotřebičů v domě.
Řídicí jednotka Programovatelný a obsahující palubní moduly (domácí brány) nebo rozhraní mikropočítače (dotyková obrazovka, server atd.), Hraje roli centralizované „inteligence“ a centralizovaného rozhraní člověk-stroj pro uživatele nebo uživatele. . Má tendenci lépe reagovat na změny v kontextu. Za tímto účelem sdružuje nebo nahrazuje různá zařízení (programátor / regulátor topení, řídicí jednotka alarmu, centralizační systém pro elektrické uzávěry, stykač den / noc pro kupu, odpojovač zátěže, časové programátory, automatické zavlažovací systémy atd.), Které může pracovat a komunikovat asynchronně. Ovládací obrazovka Je opraven v domácnosti, kde jej lze vzdáleně emulovat prostřednictvím domácí sítě ADSL a poté internetu, což umožňuje dálkové ovládání domácnosti pro všechny nebo některé funkce domácí automatizace. Dálkovým rozhraním může být například kapesní počítač, mobilní telefon nebo smartphone , dotykový tablet , dálkové ovládání (univerzální nebo ne), rozhraní v připojené televizi, obrazovka + myš atd.Dálkové ovládání : Umožňuje vám čelit konkrétním situacím téměř v reálném čase. Například :
Uživatel může navíc naprogramovat určité funkce „domotizovaného“ domu díky tomuto rozhraní, které je propojeno s připojenými zařízeními. Může například:
Navíc je obecně možné pomocí pokročilého nastavení přizpůsobit systém jeho vlastnímu rytmu života ( programováním „scénářů“).
Před skutečnou instalací lze systém domácí automatizace teoreticky prakticky modelovat, prototypovat a testovat, aby se ověřila jeho účinnost a přizpůsobivost změnám v kontextu. K automatizaci existuje virtuální domácí vzdělávací software
K ovládání serveru tato rozhraní používají:
Existují různé způsoby přenosu:
Drátové spoje ( Ethernet , BUS atd. ) Hrají ve prospěch stability systému.
S domácí automatizace je možné použít nebo ovládání různých médií současně i kdekoli v domě: hudba , obrázky , videa , atd. .
V mnoha výzkumných laboratořích se uvažuje o robotech pro pomoc v každodenním životě nebo nemocných nebo zdravotně postižených (2008). Tito domácí roboti mají někdy lidskou podobu a mohou se pohybovat a vyhýbat se všem překážkám. Tyto stroje jsou v současné době omezeny bezpečnostními požadavky. Roboty mají bezpečnostní zařízení, která z nich odstraňuje veškerou mechanickou sílu, jakmile se dostanou například do kontaktu s osobou, ale tento typ zařízení by nebyl dostatečný například pro bezpečnost dítěte do tří let.
Vědci pracují na softwarových systémech a senzorech pro rozpoznávání hlasu, zvuku a obrazu, rozpoznávání tváří a také na programech umožňujících robotovi získat stejné možnosti učení jako lidé.
Několik domácích asistenčních robotů je již na trhu, například Wakamaru , který byl uveden na trh v roce 2005 společností Mitsubishi Heavy Industries , která může provádět několik služeb, jako je připomenutí důležitého termínu, připojení k internetu pomocí Wi-Fi za účelem získání informací a opětovného přenosu to pomocí jejího ženského hlasu nebo sledovat dům.
Tím, že umožňuje neustálé hledání lepší samostatnosti a předchází vyloučení, je kompenzace zdravotního postižení součástí dvojího legislativního rámce, který obnovuje sociální a lékařsko-sociální opatření ve prospěch osob se zdravotním postižením.
Implementace domácí automatizace umožňuje dát větší autonomii postižené osobě a ujišťuje příbuzné o autonomii a bezpečnosti této osoby.
Vytvoření vzdáleně ovladatelného prostředí vyžaduje instalaci zařízení složeného ze čtyř částí:
Koncept komunikujícího stanoviště odpovídá zavedení nových technologií ( NICT ) do stanoviště.
Historicky je tento koncept vývojem pojmu „domácí automatizace“. Anglický termín je domácí automatizace .
Tento předmět lze chápat jako aplikaci internetu věcí v oblasti bydlení .
Sektor budov je přirozeným rozšířením toho, co se nazývá automatizace budov : technická správa budov .
Zatímco domácí automatizace byla historicky zaměřena na automatické systémy (otevírání okenice, brány), termín komunikační stanoviště je více zaměřen na komunikaci (mezi senzory, s uživatelem) a na rozsáhlé využívání IT. Použití nového termínu je vysvětleno konotací termínu domácí automatizace, která není ve francouzštině pozitivní.
Komunikační technologie bydlení jsou založeny na několika cihlech:
Název pro komunikaci v rámci stanoviště je HAN, Home Area Network. Komunikace uvnitř stanoviště může být:
Drátová komunikace je preferována v nových budovách (při stavbě domu). Dodatečné náklady na kabeláž se pohybují od několika tisíc do desítek tisíc eur. Během renovace je kabeláž vyloučena ve prospěch rádiové komunikace (nebo vedení elektrického vedení).
Existují desítky technických protokolů a jsou zmíněny pouze ty, které lze najít v obytných domech.
Drátové technologieDrátové technologie jsou obvykle typu „ polní sběrnice “, protože správa zpráv je založena na deterministických protokolech (které ke správě kolizí používají vícenásobný přístup Carrier Sense s detekcí kolize v režimu CR). Tyto autobusy mají také tu výhodu, že přijímat připojení či hvězdu, přes dlouhé délky. Zde je několik příkladů autobusů, které jsou víceméně chráněné:
Tyto polní autobusy se používají spíše v terciárních budovách než v obytných domech.
Nosné proudy v řaděKlasické protokoly PLC jsou:
Většina systémů domácí automatizace nabízí systémy brány, které umožňují vzdálené interakce (mimo domov) prostřednictvím protokolu IP ( Ethernet ). K dispozici jsou také brány CAN BUS na USB nebo sériový port .
Bezdrátové technologie RádioObvyklé rádiové protokoly jsou:
Infračervené protokoly jsou základem domácích dálkových ovladačů:
Na proprietárních podpisech existují databáze podpisů, databáze pro usnadnění interoperability mohou existovat i pro jiné protokoly, zejména IP. Protokoly lze klasifikovat podle: jejich frekvence, typického rozsahu, pojmu potvrzení, záběru, bezpečnosti. Všechny technologie používané v bezdrátových senzorových sítích lze použít v domácnosti. Na frekvencích 433 a 868 MHz (v Evropě) existují také různé vlastní protokoly .
souhrnInformační tabulka klasifikace hlavních komunikačních systémů budovy:
Příjmení | Kabelové | Rádio | IR | Licence | Použití |
---|---|---|---|---|---|
Dali | Ano | Ne | Ne | Otevřený / standardní | Určeno pro osvětlovací systém |
SMI | Ano | Ne | Ne | Sdružení výrobců | Určeno pro ovládání motorů (žaluzie, rolety) |
KNX | Ano | (Ano) | Ne | Otevřený / standardní | Obecný autobus |
LonWorks | Ano | Ano | Ne | Otevřený / standardní | Obecný autobus |
EnOcean | Ne | Ano | Ne | Soukromé / standardní | Určeno pro přepínače |
SCS | Ano | Ne | Ne | Soukromé | Obecný autobus |
ZigBee | Ne | Ano | Ne | Sdružení | Interakce zařízení |
Komunikace s vnějškem domácnosti je stále běžnějším přirozeným rozšířením původního systému domácí automatizace.
Vyvinula se ruku v ruce s internetem a umožňuje přístup do domácnosti z jakéhokoli přístupu k internetu prostřednictvím protokolu, který musí být zabezpečený. Systém domácí automatizace pak může také využívat personalizované služby nebo přijímat pokyny od uživatelů nebo vlastníků budovy nebo - víceméně automatizovaným způsobem - užitečné informace zvenčí (upozornění na počasí, předpovědi počasí pro včasné přizpůsobení vytápění) … nebo klimatizace, seismická nebo jiná varování (chemická, průmyslová, jaderná rizika atd.), nasycení distribuční sítě, oznámení o odpojení zátěže atd.) prostřednictvím přizpůsobených protokolů typu PubSub .
Ve vyspělých zemích, zejména ve Francii, rozvoj širokopásmového přístupu ( ADSL , vlákna) umožňuje snazší komunikaci se mimo domov, a to bez dodatečných nákladů, je to jedna z možných vývojových podpor pro internetové aplikace. " Všudypřítomný computing . Telekomunikační operátoři také nabízejí připojení k celulárním sítím ( GPRS nebo 3G ).
Komunikace s vnějším domovem je obecně založena na bráně. Technologie IP nyní umožňují snadnou komunikaci s internetem. Existuje několik způsobů, jak se dostat do vašeho domova z internetu:
Komunikaci mimo domov lze vnímat jako spoléhání se na cloud .
Nejběžněji používanou technologií pro komunikaci mezi stanovišti je IP. Zařízení a služby, které se chtějí otevřít na úrovni IP, obvykle publikují API. Komunikace - mimo stanoviště, ale také uvnitř stanoviště - se tak může snadno spolehnout na API, zejména HTTP API, ale také na další protokoly.
Celková architekturaAť už doma nebo venku, IT se stává svým způsobem všudypřítomným a interaktivním ( Stigmergy ): programy mohou běžet kdekoli, mohou být navrženy nebo upraveny kdekoli: na objektech, na branách , v cloudu nebo na jiných stanovištích nebo různí poskytovatelé.
U objektů s malým rozhraním (a bez kompletního webového serveru na palubě) se stává běžné, že se nastavení provádí v cloudu nebo v počítači a poté se přenesou do objektu (příklad: dálková ovládání Logitech, Squeezebox Logitech , GPS ), víceméně automaticky. Směrovače ADSL používají tuto techniku k přenosu nastavení a aktualizací softwaru nebo databáze do směrovače .
V architekturách typu LON je běžné vidět objekty, které mají svou vlastní autonomii.
Lidským rozhraním pro všechny tyto aplikace může být jednoduchý webový prohlížeč . Běžná je také aplikace (aplikace) pro Android, Apple nebo OS Windows (Windows 7).
Rozhraní člověk-stroj také nemusí být založeno na obrazovce a klávesnici, může to být:
Cílem komunikujícího domu je také minimalizovat čas, který lidé musí strávit před rozhraním člověk / stroj. Existuje několik technologií, které spouštějí automatismy (dobrovolným programováním, pokročilými algoritmy, jako je učení se životnímu stylu, velkým množstvím algoritmických technik, supervizovaným nebo nekontrolovaným učením).
Například domácí automatizace prostřednictvím motorizace dveří, oken a okenic může zvýšit ekologickou stopu budovy a zvýšit určitou spotřebu elektřiny. Naopak v ekologicky navržené budově, která je orientována na dobré hospodaření s energií nebo dokonce spojená s autonomním systémem výroby energie (solární termální nebo fotovoltaická energie, malá větrná energie atd.), Může naopak přispět k významnému úspory energie, nebo dokonce umožňují pozitivní energetické stanoviště . Z tohoto důvodu jsou některé systémy domácí automatizace podporovány finanční pomocí nebo osvobozením od daně (například: ve Francii s daňovým dobropisem (15%) nebo osvobozením od daně,1 st 01. 2005na pořízení systému domácí automatizace v hlavním sídle více než dvou let se 7% DPH, pokud instalaci provádí profesionál ... za určitých podmínek stanovených ADEME a někdy dodatečné podpory regionů .