Systemy inteligentnego budynku i automatyki domowej w pandemii zyskują na znaczeniu

Systemy automatyki domowej zdobywają coraz większą popularność zarówno wśród użytkowników komercyjnych, jak i indywidualnych, stają się również coraz bardziej zaawansowane. Pozwalają m.in. na zdalne zarządzanie budynkiem, znacząco zwiększają jego funkcjonalność. Komfort i wygoda z pewnością zaliczają się do najważniejszych czynników sprzyjających tworzeniu instalacji, zwłaszcza tych w zakresie domu, a więc inwestycji konsumenckich. W skali budynku inwestorzy liczą ponadto na korzyści finansowe związane z oszczędnością energii elektrycznej, ogrzewania, poprawą bezpieczeństwa i podobnymi. Energia elektryczna stale drożeje i koszty oświetlenia cały czas są znaczące, zwłaszcza w pomieszczeniach biurowych, gdzie trzeba zapewnić odpowiednio dużą liczbę luksów wymaganą przez normy dotyczące stanowisk pracy. Jednocześnie w biurach niełatwo jest wymusić na pracownikach zachowania prooszczędne, przez co automatyka się bardzo przydaje. Podobnie jest z ogrzewaniem.

Systemy automatyki domowej są w stanie zarządzać pracą większości urządzeń znajdujących się w budynku oraz jego otoczeniu. Pierwsze tego typu systemy skupiały się na sterowaniu oświetleniem, kontroli temperatury pomieszczeń (sterowanie klimatyzacją i ogrzewaniem) oraz zarządzaniu zasilaniem urządzeń elektrycznych. Nowsze rozwiązania oferują więcej możliwości, cechują się ponadto wysokim poziomem autonomiczności, przez co w mniejszym stopniu wymagają interwencji użytkownika. Ponadto często korzystają z koncepcji IoT (Internet of Things), dzięki czemu mogą być obsługiwane za pomocą dowolnego urządzenia z dostępem do Internetu, jak np. smartfona czy laptopa (bardzo często producenci udostępniają w tym celu aplikacje mobilne).

Podstawowe elementy systemu automatyki domowej

Typowy system automatyki domowej składa się z kilku grup różnych typów elementów. W zależności od rozmiaru i stopnia zaawansowania systemu dana grupa może być reprezentowana przez jeden lub więcej modułów.

Sterownik systemu (BMS) – jest zazwyczaj centralnym elementem, który pośrednio lub bezpośrednio zarządza pracą wszystkich podzespołów, obsługuje również komunikację z użytkownikiem. Może być zrealizowany m.in. w postaci systemu wbudowanego opartego na mikroprocesorze lub jako aplikacja uruchomiona na komputerze wyposażonym w system operacyjny.

Łącze komunikacyjne – zapewnia wymianę danych między poszczególnymi elementami systemu. Połączenie takie może zostać zrealizowane jako przewodowe lub bezprzewodowe.

Czujniki oraz urządzenia wejściowe – za pośrednictwem modułów umieszczonych w różnych miejscach budynku system otrzymuje informacje nt. stanu otoczenia (czujniki) oraz polecenia od użytkownika (interfejsy wejściowe). Podstawowe typy obejmują sensory klimatu, tj. temperatury, wilgotności, potem wersje alarmowe (obecności i ruchu, wstrząsów, pozycji drzwi i okien) oraz bezpieczeństwa jak detektory gazów. Elementami wejściowymi systemów są też kamery monitoringu, czujniki głosowe, czytniki RFID i podobne. Na podstawie wskazań czujników oraz otrzymanych danych wejściowych system zarządza pracą elementów wykonawczych, takich jak np. ogrzewanie czy oświetlenie.

Urządzenia wykonawcze – a więc przełączniki i przekaźniki, sterowniki rolet, oświetlenia LED (do załączania, regulacji jasności i barwy światła). Są też zdalnie sterowane gniazdka, siłowniki, zawory do sterowania instalacją podlewania. To również termostaty i regulatory do kontroli klimatu.

Główne czynniki sprzyjające rozwojowi rynku

Listę czynników pozytywnie wspierających rozwój rynku produktów do inteligentnego domu otwiera "wygoda i komfort", czyli potrzeba klientów o takim charakterze. Drugi czynnik, oszczędność energii i mediów, ma charakter bardziej utylitarny, ale także zyskuje na znaczeniu przy kolejnych podwyżkach cen prądu. Pozostałe istotne czynniki to zwiększająca się wielkość rynku na takie produkty, wynikają z ogólnie dużego nasycenia naszego otoczenia urządzeniami technicznymi oraz możliwość budowy instalacji w oparciu o połączenie bezprzewodowe. Instalacja, która wymaga uprzedniego położenia przewodów, kucia ścian i prac budowlanych, nie jest tym, czego oczekują potencjalni inwestorzy instytucjonalni i domowi.

Przechowywanie danych – jak np. historii wskazań czujników czy zapisu z kamer, wymaga pamięci masowej. Do tego używa się głównie rozwiązania serwerowe (np. NAS). Wykorzystanie tego typu układów zwiększa jednak koszt uruchomienia oraz utrzymania systemu, projektanci muszą zatem często szukać kompromisu pomiędzy dostępną pojemnością pamięci a ceną systemu.

Układy zasilania – w systemach automatyki domowej wykorzystuje się różne rodzaje zasilania – od instalacji elektrycznej do zasilania bateryjnego lub akumulatorowego. Niektóre nowoczesne moduły są w stanie częściowo lub całkowicie pozyskiwać energię z otoczenia, za pomocą np. energii świetlnej czy fal radiowych. Podsystemy zasilania większości systemów mają kilka trybów pracy o różnym poziomie użycia energii elektrycznej, jak np. czuwanie, uśpienie czy wysoka aktywność. Przełączanie pomiędzy tymi trybami może odbywać się automatycznie lub poprzez decyzję użytkownika.