Acasă de automatizare este toate tehnicile de electronica , fizica construcțiilor , automatizare , IT și telecomunicații utilizate în clădiri , mai mult sau mai puțin „ interoperabil “ și făcând posibilă centralizarea controlului diferitelor sisteme și de acasă și de afaceri subsistemele.
Principalele domenii în care sunt aplicate tehnicile de automatizare a casei sunt:
Ca parte a urmăririi mediului Grenelle și a planului de construcție PREBAT , un grup de lucru trebuie să facă propuneri concrete pentru 2011 pentru a promova inovația (tehnologică, organizațională, financiară, legislativă sau comercială, precum și în ceea ce privește măsurarea, verificare, energie fatală , asigurări și certificare) în sectorul construcțiilor (a fost prezentat un raport intermediar la mijloculianuarie 2011, cu optsprezece propuneri și un stimulent pentru a trece de la „performanțe ridicate” la „exigente” în ceea ce privește performanța generală, care necesită implicarea tuturor părților interesate în domeniul energiei, dar și în sănătate, confort și mediu). O platformă de clădiri inteligente și geotermale este înființată cu clusterul de competitivitate S2E2, BRGM și Technopole d'Orléans .
Domotica utilizează TIC care poate consuma multă energie și materiale rare sau prețioase. De asemenea, poate căuta să-și reducă amprenta ecologică („eco-automatizarea casei”) și a utilizatorilor săi prin intermediul proiectării ecologice , facilitând un control mai bun al consumului de energie al locuinței, îmbunătățind eficiența energetică a instalațiilor sau controlul automat al energiei instalații de producție (de exemplu: asocierea panourilor solare în funcție de soare, a „ turbinelor eoliene mici ” activate numai (pentru a limita uzura pieselor) atunci când condițiile de vânt sunt ideale sau pompa de căldură activată atunci când diferența de temperatură este ideală etc. ).
Noile standarde de construcție necesită o mai bună gestionare a energiei. Astfel, în Franța, din 2005, este obligatorie întreruperea încălzirii la deschiderea unei ferestre. De cand1 st ianuarie 20132012 RT (de la Grenelle mediu ) începe să se impună noi autorizații de construire vizualizarea și măsurarea consumului de energie pentru cel puțin următoarele cinci elemente: ventilația , aer condiționat , încălzire , iluminat și producția " de apă caldă , pentru a vă asigura că standardul de 50 kW / (m 2 .an) nu este depășit.
Domotica poate - în mod implicit sau la comandă - condiționa iluminatul și încălzirea unei camere sau pornirea anumitor dispozitive, indiferent dacă este sau nu un ocupant. Un grup japonez, Sekisui Chemical Group , vinde deja „case fără costuri de electricitate și încălzire”. Germania este, de asemenea, un precursor în acest domeniu, cu multe modele de case pasive ( Passivhaus ), în special în regiunea Bavaria.
În timp, automatizarea casei tinde să părăsească casa. De exemplu, pune unitățile de locuit în relație între ele și cu o clădire (aceasta este automatizarea clădirilor ) și cu orașul (intrăm apoi în „urban” sau cu un manager / proprietar sau alte entități. Furnizarea de servicii, de exemplu ( apă, energie, livrare de alimente, îngrijire la domiciliu sau la distanță, spălarea hainelor etc.) Dacă aceste servicii urmăresc în primul rând reducerea degradării mediului, uneori vorbim de „ecodomotică urbană”.
În Franța, încă din anii '90, proprietarii sociali (organizațiile HLM ) foloseau instrumente de monitorizare și gestionare tehnică, administrativă și financiară la distanță pentru clădirile lor, prin intermediul programelor de interfață Collective Home Automation. Principalul obstacol a fost lipsa de interoperabilitate între echipamentele produse de diferiți furnizori (în acest caz, interfețele de programare, interfețele de construcție (IDI) trebuie să poată comunica cu interfețele carcasei (IDL) și în curând cu rețelele inteligente și alte comunicații (de exemplu, în perspectiva „internetului energetic” care a fondat a treia revoluție industrială, așa cum a fost propus de Jeremy Rifkin . În Franța, France Telecom a deschis diferite rețele ( RTC , TRANSFIX , Transpac , TRANSVEIL , NUMERIS posibil cablate ) permițând acest lucru „ rețea inteligentă ”. Linia telefonică, apoi Internetul tind să devină suporturi privilegiate ale unei„ meta-automatizări interconectate ”. În acest context, apar întrebări etice și tehnice. întrebați despre protecția vieții private și a datelor personale.
Costul instalării va depinde în esență de alegerea mediului de transmisie a informațiilor (magistrala de control, de pe linia electrică sau wireless) și de proiect (nou sau renovat).
În construcția nouă, cablul este în general adoptat. Într-adevăr, pentru proiecte noi, în majoritatea cazurilor, site-ul este îngrijit de electricianul a cărui sarcină este, în mod tradițional, instalarea unui circuit cablat. În proiectele de automatizare a locuințelor desfășurate într-o casă nouă cu o dimensiune cuprinsă între 130 și 170 m 2 , în 2011, costul automatizării locuințelor reprezintă între 4 și 10% din costul total al construcției.
O parte a lumii de automatizare a casei este reprezentată de o comunitate de entuziaști pentru acest tip de tehnologie ( geeks ), care, în absența soluțiilor comerciale, proiectează și implementează individual, la preț de cost, propria lor soluție de automatizare a casei, bazată în general pe Raspberry Pi Mini PC , Arduino , Microcontroler , Controler logic programabil industrial , cu abilități profesionale sau autodidacte în electricitate , automatizare , robotică , electronică , IT / calcul industrial .
Domotica se bazează pe conectarea în rețea de către o „unitate de control” a diferitelor aparate electrice din casă.
Unitatea de control Programabil și conține module la bord (gateway-uri de acasă) sau o interfață de microcomputer (ecran tactil, server etc.), joacă rolul unei interfețe centralizate de „inteligență” și centrală om-mașină pentru utilizator sau utilizatori. . Tinde să devină mai receptiv la schimbările din context. Pentru a face acest lucru, reunește sau înlocuiește diverse dispozitive (programator / regulator de încălzire, unitate de control al alarmelor, sistem de centralizare pentru obloane electrice, contactor zi / noapte pentru cumulus, mașină de tocat sarcina, programatori de timp, sisteme automate de udare etc.), care poate opera și interacționa asincron. Ecranul de control Este fixat în casă, unde poate fi emulat de la distanță prin rețeaua ADSL a casei și apoi prin Internet, permițând ca acasă să fie controlată de la distanță pentru toate sau parțial funcțiile de automatizare a casei. Interfața la distanță poate fi de exemplu un computer de buzunar, un telefon mobil sau un smartphone , o tabletă cu ecran tactil , o telecomandă (universală sau nu), o interfață pe televizorul conectat, un ecran + mouse etc.Telecomandă : vă permite să faceți față unor situații specifice aproape în timp real. De exemplu :
În plus, utilizatorul poate programa anumite funcții ale casei „domotizate” datorită acestei interfețe care este conectată la dispozitivele conectate. De exemplu, el poate:
În plus, este în general posibil, prin setări avansate, să adaptezi sistemul la propriul ritm de viață (prin programarea „scenariilor”).
Înainte de a fi instalat efectiv, un sistem de automatizare a casei poate fi teoretic modelat, prototipat și testat practic pentru a-i verifica eficiența și adaptabilitatea la schimbările din context. Există un software educațional virtual de acasă pentru automatizare
Pentru a controla serverul, aceste interfețe utilizează:
Există diferite moduri de transmisie:
Legăturile prin cablu ( Ethernet , BUS etc. ) joacă în favoarea stabilității sistemului.
Cu automatizare acasă, este posibil să se utilizeze sau să controleze diferite medii simultan și oriunde în casă: muzică , imagini , filme , etc. .
În multe laboratoare de cercetare (2008) sunt luate în considerare roboții pentru asistență în viața de zi cu zi sau bolnavi sau cu dizabilități. Acești roboți domestici iau uneori formă umană și se pot deplasa evitând toate obstacolele. Aceste mașini sunt în prezent limitate de cerințele de siguranță. Roboții au dispozitive de siguranță care îndepărtează toată forța mecanică de pe ele imediat ce intră în contact cu o persoană, de exemplu, dar acest tip de dispozitiv nu ar fi suficient, de exemplu, pentru siguranța unui copil sub trei ani.
Cercetătorii lucrează la sisteme software și senzori pentru recunoașterea vocii, sunetului și a imaginii, recunoașterea feței, precum și la programe care permit robotului să dobândească aceleași posibilități de învățare ca oamenii.
Câțiva roboți de asistență la domiciliu sunt deja pe piață, cum ar fi Wakamaru , lansat în 2005 de Mitsubishi Heavy Industries , care poate efectua mai multe servicii, precum amintirea unei întâlniri importante, conectarea la internet prin Wi-Fi pentru a găsi informațiile și retransmite utilizând vocea ei feminină sau monitorizând casa.
Permițând căutarea constantă a unei autonomii mai bune și prevenirea excluderii, compensarea invalidității face parte dintr-un cadru legislativ dual care reînnoiește acțiunea socială și medico-socială în favoarea persoanelor cu dizabilități.
Implementarea sistemului de automatizare a locuinței face posibilă acordarea unei autonomii mai mari persoanei cu dizabilități și reasigură rudele despre autonomia și siguranța acestei persoane.
Crearea unui mediu controlabil de la distanță necesită instalarea unui dispozitiv compus din patru părți:
Conceptul de habitat comunicant corespunde introducerii de noi tehnologii ( NICT ) în habitat.
Din punct de vedere istoric, acest concept este o evoluție a termenului „automatizare a casei”. Termenul englezesc este automatizarea caselor .
Acest subiect poate fi văzut ca o aplicație a Internetului obiectelor în domeniul locuințelor .
Sectorul construcțiilor este o extensie naturală a ceea ce se numește automatizarea clădirilor : managementul tehnic al clădirilor .
În timp ce automatizarea casei a fost în mod istoric centrată pe sisteme automate (obloane de deschidere, porți), termenul de habitat comunicant este mai concentrat pe comunicare (între senzori, cu utilizatorul) și pe utilizarea extinsă a IT. Utilizarea unui nou termen este explicată și de conotația termenului de automatizare a casei, care nu este pozitivă în franceză.
Tehnologiile de comunicare a locuințelor se bazează pe mai multe cărămizi:
Denumirea dată comunicării intra-habitat este HAN, Home Area Network. Comunicarea intra-habitat poate fi:
Comunicarea prin cablu este preferată în clădirile noi (atunci când construiți o casă). Costul suplimentar al cablării este de la câteva mii la zeci de mii de euro. În timpul renovării, cablurile sunt evitate în favoarea comunicațiilor radio (sau a liniilor electrice de linie).
Există zeci de protocoale tehnice și sunt menționate doar cele care pot fi găsite în locuințele rezidențiale.
Tehnologii prin cabluTehnologiile cu fir sunt de obicei de tip „ field bus ” deoarece gestionarea mesajelor se bazează pe protocoale deterministe (care utilizează accesul multiplu Carrier Sense cu detecție coliziune în modul CR pentru a gestiona coliziunile). De autobuze au de asemenea avantajul de a accepta conexiuni sau stele, peste lungimi. Iată câteva exemple de autobuze care sunt mai mult sau mai puțin proprietare:
Aceste autobuze de teren sunt utilizate mai mult în clădirile terțiare decât în casele rezidențiale.
Curenții de transport în linieProtocoalele clasice PLC sunt:
Majoritatea sistemelor de automatizare a casei oferă sisteme de gateway pentru a permite interacțiuni la distanță (în afara casei) prin protocolul IP ( Ethernet ). Există, de asemenea, gateway-uri CAN BUS către port USB sau serial .
Tehnologii fără fir RadioProtocoalele radio obișnuite sunt:
Protocoalele cu infraroșu stau la baza telecomenzilor de acasă:
Pe semnăturile proprietare, există baze de date de semnături, baze de date pentru a facilita interoperabilitatea pot exista și pentru alte protocoale, în special IP. Protocoalele pot fi clasificate în funcție de: frecvența lor, domeniul lor de aplicare tipic, noțiunea de confirmare, rețea, securitate. Toate tehnologiile utilizate în rețelele de senzori fără fir pot fi utilizate în casă. Există, de asemenea, diverse protocoale proprietare pe frecvențele 433 și 868 MHz (în Europa).
rezumatTabel informativ de clasificare a principalelor sisteme de comunicații ale clădirii:
Numele de familie | Cu fir | Radio | IR | Licență | Utilizare |
---|---|---|---|---|---|
Dali | da | Nu | Nu | Deschis / Standard | Dedicat sistemului de iluminat |
SMI | da | Nu | Nu | Asociația producătorilor | Dedicat controlului motoarelor (obloane, jaluzele) |
KNX | da | (Da) | Nu | Deschis / Standard | Clădire generală autobuz |
LonWorks | da | da | Nu | Deschis / Standard | Clădire generală autobuz |
EnOcean | Nu | da | Nu | Privat / Standard | Dedicat comutatoarelor |
SCS | da | Nu | Nu | Privat | Clădire generală autobuz |
ZigBee | Nu | da | Nu | Asociere | Interacțiunea echipamentului |
Comunicarea cu exteriorul casei este o extensie naturală din ce în ce mai frecventă a sistemului original de automatizare a casei.
S-a dezvoltat mână în mână cu Internetul și permite accesul acasă de la orice acces la Internet, printr-un protocol care trebuie să fie sigur. Sistemul de automatizare a locuinței poate recurge apoi la servicii personalizate sau poate primi instrucțiuni de la utilizatorii sau proprietarii clădirii sau - într-un mod mai mult sau mai puțin automatizat - informații utile din exterior (alertă meteo, prognoze meteo pentru adaptarea timpurie a încălzirii) sau aer condiționat, avertisment seismic sau de altă natură (risc chimic, industrial, nuclear, etc.), saturația unei rețele de distribuție, notificări de eliminare a încărcăturii etc.) prin protocoale adaptate de tip PubSub .
În țările dezvoltate, în Franța , în special, dezvoltarea accesului în bandă largă ( ADSL , fibra) permite mai ușor comunicarea cu exteriorul casei, și fără costuri suplimentare, este una dintre posibilele suporturi de dezvoltare pentru Internet aplicații. " Pervasive computing . Operatorii de telecomunicații oferă, de asemenea, conectivitate la rețelele celulare ( GPRS sau 3G ).
Comunicarea cu exteriorul casei se bazează, în general, pe un gateway. Tehnologiile IP permit acum comunicarea ușoară cu Internetul. Există mai multe moduri de a vă accesa casa de pe internet:
Comunicarea în afara casei poate fi văzută ca bazându-se pe Cloud .
Cea mai utilizată tehnologie pentru comunicarea între habitat este IP. Echipamentele și serviciile care doresc să se deschidă la nivelul IP publică de obicei un API. Comunicarea - extra-habitat, dar și intra-habitat - se poate baza astfel cu ușurință pe API-uri, în special API-uri HTTP, dar și pe alte protocoale.
Arhitectura generalăIndiferent dacă este acasă sau față de exterior, IT devine într-un fel omniprezent și interactiv ( Stigmergy ): programele pot rula oriunde, pot fi proiectate sau modificate oriunde: pe obiecte, pe gateway-uri , în cloud sau în alte habitate sau diverși furnizori.
Pentru obiectele cu puțină interfață (și care nu au un server web integrat complet), devine obișnuit ca setările să fie efectuate pe Cloud sau pe un computer și apoi transferate către obiect (exemplu: telecomenzi Logitech , Squeezebox Logitech , GPS ), mai mult sau mai puțin automat. Routerele ADSL folosesc această tehnică pentru a transfera setări și actualizări de software sau baze de date către router .
În arhitecturile de tip LON , este obișnuit să vedeți obiectele ca având propria lor autonomie.
Un simplu browser web poate fi interfața umană pentru toate aceste aplicații. O aplicație (App) pe Android, Apple sau Windows OS (Windows 7) este, de asemenea, obișnuită.
Este posibil ca interfața om-mașină să nu se bazeze pe un ecran și o tastatură, poate fi:
Obiectivul casei de comunicare este, de asemenea, de a reduce la minimum timpul pe care oamenii trebuie să-l petreacă în fața interfeței om / mașină. Există mai multe tehnologii pentru a declanșa automatisme (prin programare voluntară, prin algoritmi avansați precum învățarea stilurilor de viață, printr-un număr foarte mare de tehnici algoritmice, învățare supravegheată sau nesupravegheată).
Domotica prin motorizarea ușilor, ferestrelor și obloanelor, de exemplu, poate crește amprenta ecologică a unei clădiri și poate crește un anumit consum de energie electrică. În schimb, într-o clădire proiectată ecologic și, dacă este orientată spre o bună gestionare a energiei, sau chiar cuplată cu un sistem autonom de producere a energiei (solar termic sau fotovoltaic, cu energie eoliană mică etc.), poate, dimpotrivă, să contribuie la economii de energie sau chiar permit un habitat energetic pozitiv . Din acest motiv, unele sisteme de automatizare a locuinței sunt încurajate de ajutorul financiar sau de scutirea de impozite (exemplu: în Franța cu un credit fiscal (de 15%) sau o scutire, la1 st ianuarie 2005pentru achiziționarea unui sistem de automatizare a locuințelor într-o reședință principală de peste doi ani, cu TVA de 7% dacă instalarea se face de către un profesionist ... în anumite condiții specificate de ADEME și uneori ajutor suplimentar din partea regiunilor .