FB
MÓJ KOSZYK
Mój koszyk jest pusty

Inteligentny budynek

F&HOME Radio

System inteligentnego budynku F&Home Radio
Czym jest F&Home RADIO?
F&Home RADIO jest bezprzewodowych systemem inteligentnego budynku dedykowanym dla mieszkań, domów jednorodzinnych oraz lokali użytkowych. Jego funkcjonalność pozwala na realizację założeń, które do tej pory wydawać by się mogły niewykonalne lub dostępne wyłącznie na ludzi o bardziej zasobnych portfelach. F&Home jest rozwiązaniem tanim, a jego modułowa budowa pozwala na rozłożenie całego procesu inwestycyjnego w czasie. Kolejne funkcje mogą być dodawane do systemu, gdy zajdzie taka potrzeba. Pierwsza instalacja składać się może z zaledwie kilku elementów (oferując już bardzo duże możliwości automatyki budynku), a w miarę upływu czasu rozszerzać ją można o następne moduły, zwiększać jej funkcjonalność, a przez to jeszcze lepiej dopasować do indywidualnych potrzeb.
Tworzony przez blisko 20 inżynierów autorski system umożliwia sterowanie: oświetleniem, roletami, ogrzewaniem (piecem, klimatyzatorem), podlewaniem ogrodu, otwieraniem bram, alarmem. Wszystko to realizowane może być na wiele sposobów (z uwzględnieniem tzw. scen predefiniowanych dla np. oświetlenia). Sterowanie odbywać się może w sposób lokalny, zdalny (telefon, tablet, komputer) lub być wyzwalane automatycznie, np. w wyniku zaistnienia określonych warunków (włączenie światła po zmierzchu, wyłączenie klimatyzacji po odpowiednim schłodzeniu pomieszczenia, itp.).
System już teraz jest w stanie zrealizować niemal każdą funkcję związaną z zagadnieniem automatyki budynkowej i inteligentnego domu. Jest on jednak ciągle rozwijany - opracowywana jest m.in. integracja z systemami CCTV oraz wiele innych zagadnień pozwalających na realizację najbardziej wyszukanych założeń użytkownika.
Film przedstawiający zastosowanie systemu F&Home RADIO
Jak zbudowany jest system?
Sercem systemu F&Home RADIO jest serwer realizujący funkcje komunikacji z elementami radiowymi, siecią lokalną, Internetem oraz systemem telefonii komórkowej GSM poprzez zewnętrzny modem 3G. Przechowuje on i realizuje program sterujący całym systemem. Dostarcza dane do wizualizacji i przyjmuje dane do sterowania instalacją. Posiada serwer WEB, zegar czasu rzeczywistego oraz system kontroli poprawności pracy. Cechuje go bardzo mały pobór mocy, średnio 4W i bezgłośna praca. Programowany jest za pomocą bezpłatnej aplikacji wizualnej WiHome Configurator poprzez sieć LAN/WAN.
Sterownik główny systemu rH-SERWER F&Home Radio
Serwer centralny systemu F&Home RADIO
Pozostałe elementy systemu opisane zostały poniżej. Poznanie zasady ich działania oraz roli, jakie pełnią w instalacji jest kluczem do zrozumienia zasady działania całego systemu F&Home Radio oraz pierwszym krokiem do samodzielnego projektowania instalacji. Do pozostałych elementów zaliczyć można:
  • elementy fizyczne:
    • sensory - służą do zbierania informacji o zjawiskach fizycznych występujących w danym budynku, realizują np. pomiar temperatury, czy wilgoci, wykrycie ruchu,wykrycie naciśnięcia przycisku, a następnie przesyłają zgromadzone informacje do serwera.
    • aktory - moduły, które realizują fizyczne zadania polegające na zmiana stanu (włączenie, wyłączenie, regulacja mocy) urządzeń do niego podpiętych np. lampa, piec, zawór wody, gniazdka elektryczne, brama garażowa, rolety. Informacja o zmianie stanu pobierana jest z serwera za pomocą komendy.
  • elementy niefizyczne:
    • zdarzenia - informacje pochodzące z sensorów np. zmiana temperatury, wykrycie ruchu itp.
    • stany i logika - w serwerze zaprogramowana jest odpowiednia logika (procedura) postępowania w przypadku wystąpienia konkretnego zdarzenia (bądź zmiany stanów - np. zmiany pory dnia). Wynikiem logiki jest komenda.
    • komendy - jest to informacja pochodząca z serwera i przesyłana do aktorów. Komenda taka zawiera informacje o stanie, jaki przyjąć ma aktor.
Sensory i aktory nie zawierają logiki oraz nie pamiętają swojego stanu. Cała logika systemu zawarta jest w serwerze. Każdy sensor i aktor reprezentowany jest w postaci obiektu wirtualnego wewnątrz serwera. Wykorzystując odpowiednie wirtualne obiekty oprogramowania, można budować dowolne logiczne zależności pomiędzy elementami systemu. Moduły komunikują się wyłącznie z serwerem, wykorzystując do tego połączenie radiowe. Ze względu na rodzaj transmisji można wyróżnić moduły jedno- i dwukierunkowe. Ze względu na rodzaj zasilania można podzielić je na: bateryjne i zasilane sieciowo. Natomiast ze względu na typ obudowy wyróżnić można elementy: wolnostojące, dopuszkowe i montowane na szynie DIN. Każdy moduł posiada szczegółową dokumentację techniczną oraz opis montażu.
Informacje pochodzące z dowolnego źródła (sensora), są przetwarzane przez serwer zgodnie z zaimplementowanym algorytmem i następnie wysyłane do odpowiedniego kanału transmisyjnego. Następnie aktory otrzymaną informację zamieniają na sygnały elektryczne sterujące urządzeniami. Topologia sieci oparta jest na strukturze gwiazdy.
Architektura systemu:
1. Sensory 2. Zdarzenia 3. Logika + stany (serwer)
4. Komendy 5. Aktory
Wbudowany WEB Serwer zapewnia dostępność systemu F&Home RADIO z dowolnej lokalizacji za pośrednictwem sieci Internet. Dzięki temu:
  • użytkownik poprzez aplikacje mobilne posiada zdalny dostęp do urządzeń zlokalizowanych w swoim domu,
  • instalator, o ile ma uprawnienia, może zdalnie dokonywać zmian w konfiguracji, rozbudowywać ją oraz analizować dane diagnostyczne.
Topologia sieci F&Home Radio
Właściwości i zalety systemu F&Home RADIO
Starannie zaprojektowana transmisja bezprzewodowa systemu F&Home RADIO eliminuje skutki wystąpienia zakłóceń o charakterze nieperiodycznym oraz ciągłym. Scentralizowana transmisja przebiega zawsze pomiędzy serwerem F&Home RADIO a innymi urządzeniami systemu, umożliwiając dobrą emisję oraz odbiór fal radiowych. Zastosowana metoda transmisji w porównaniu z komunikacją urządzeń na zasadzie "każdy z każdym", pozwala uzyskać dużo lepszą efektywność systemu. Wykorzystanie metody potwierdzania odbioru, pozwala nadawcy komunikatu uzyskać informację, czy dotarł on do adresata. W przypadku zakłócenia i nie dotarcia komunikatu do odbiorcy, nadawca próbuje ponowić transmisje. Taki mechanizm, znacząco zwiększa prawdopodobieństwo dostarczenia wiadomość do adresata wpływając znacząco na stabilność i niezawodność całego rozwiązania.
Własności systemu zapewniające odpowiednią transmisję:
  • F&Home RADIO pracuje w zakresie częstotliwości 860,6MHz - 878,6MHz podzielonej na 30 kanałów. Moc nadajnika to 4dBm, a czułość odbiornika to -105dBm.
  • F&Home RADIO wyposażone jest w dwa równolegle pracujące układy nadawczo-odbiorcze pracujące na dwóch niezależnych częstotliwościach, które są stałe w ramach jednego serwera. Urządzenia podłączone do systemu przełączają się na kanał w którym ma odbyć się transmisja. Dzięki temu, wystąpienie ciągłego zakłócenia jednego kanału, nie destabilizuje sytemu. System automatycznie przełączy kanał transmisji na inny, wolny od zakłóceń. Drugie zastosowanie dwóch kanałów, to różna polaryzacja anten w celu zwiększenia zasięgu.
  • Anteny w serwerze są podłączone za pomocą złącza SMA. Antena w sensorach/aktorach to drut o średnicy 0,5mm, którego długość wynosi 85mm.
Zalecane ustawienie anten modułów i serwera względem siebie oraz położenie serwera w budynku piętrowym. F&Home RADIO zapewnia niezawodną komunikację bezprzewodową. W przypadku chęci przesłania sygnału z modułu znacznie oddalonego od serwera, możliwe jest skorzystanie z regeneratorów sygnału.
Zasięg w przestrzeni otwartej wynosi 100 m dla nadajników o mocy 8 mW. W obiektach budowlanych zasięg jest ograniczony i zależy od rodzaju użytych materiałów konstrukcyjnych, ale także od istniejących przeszkód np. mebli. Zaleca się, aby serwer umieścić w centralnej części domu w miejscu nieosłoniętym, z dobrym przepływem powietrza. Powietrze powinno być wolne od silnych zanieczyszczeń, a urządzenie nie powinno znajdować się w bezpośredniej bliskości źródeł ciepła (piece, grzejniki, bezpośrednie nasłonecznienie), bądź urządzeń generujących zakłócenia elektromagnetyczne. Serwer nie powinien być zamykany w metalowych rozdzielnicach.
Każdy egzemplarz serwera F&Home RADIO koduje transmisje unikalnym kluczem. Komunikaty wysyłane w ramach systemu mają odpowiednią strukturę. Po otrzymaniu komunikatu, analizowana jest spójność danych i zgodność klucza. Gdy otrzymany zostanie komunikat z nieskojarzonego z systemem serwera F&Home RADIO, urządzenia potraktują go jako zakłócenie.
Na czym polega przewaga systemu F&Home RADIO?
  • system oparty o szyfrowaną transmisję 868MHz
  • Duży zasięg dla transmisji bezprzewodowej
  • Redundancja - unikalne rozwiązanie poprawiające stabilność działania
  • Topologia gwiazdy - celowa rezygnacja z sieci typu mesh (krótszy czas zajętości kanału transmisyjnego)
  • Bardzo duża szybkość transmisji danych
  • Unikalny konfigurator o nieograniczonych możliwościach
  • System dynamicznie rozwijany
  • Dedykowany również do rozwiązań budżetowych
Przykładowe sceny oraz sekwencje
Domowy system pracować może w oparciu o tzw. sceny. Scena może być przyporządkowana np. do pory dnia lub dowolnych sytuacji domowych. Poniżej przedstawiono kilka scen, które mogą być załączone automatycznie (w zależności od pory dnia), bądź zdalnie przez użytkownika za pomocą np. telefonu.
  • Scena Poranek
    • Włączenie gniazdka w kuchni np. do ekspresu do kawy,
    • Podniesienie rolet,
    • Włączenie podgrzewania wody,
    • Podniesienie temperatury powietrza w salonie, kuchni oraz łazience np. do 22 stopni.
  • Scena Wieczór
    • Zmniejszenie oświetlenia głównego do 40%,
    • Włączenie gniazda lampki w sypialni,
    • Zezwolenie na realizację podlewanie ogrodu w przypadku zaistnienia dodatkowych warunków, np. braku deszczu.
  • Scena Noc
    • Opuszczenie rolet,
    • Wyłączenie gniazd sieciowych w kuchni,
    • Zmniejszenie oświetlenia głównego do 30%,
    • Obniżenie temperatury w kuchni oraz salonie np. do 18 stopni.
  • Scena Niania
    • Uruchomienie podglądu z kamer wewnątrz domu (pokój dziecięcy),
    • Informowanie właścicieli o wykryciu ruchu w sypialni, garderobie (np. SMS).
  • Scena Romantyczna
    • Wyłączenie oświetlenia głównego,
    • Włączenie oświetlenia LED na 30% (ciepłe światło),
    • Włączenie kominka gazowego,
    • Opuszczenie zasłon,
    • Włączenie ogrzewania podłogowego w salonie.
Dodatkowo system inteligentnego domu może wyzwalać pracę wybranych podsystemów w przypadku zaistnienia pewnych zdarzeń, np.:
  • Sekwencja zdarzeń podlewanie
    • Zegar astronomiczny wskazuje zachód słońca o 19:00,
    • Panel pogody krótkoterminowej przekazuje informację że będzie duże zachmurzenie od godziny 18:00,
    • Czujnik wilgotności nie odnotowuje opadów - uruchomione zostają zraszacze o godzinie 18:00 na podstawie zebranych danych,
    • Włączone zostaje oświetlenie zewnętrzne, którego praca jest optymalizowana na podstawie zebranych danych.
  • Sekwencja garaż
    • Otwieranie bramy wjazdowej przez kierowcę za pomocą smartfona,
    • Auto zostaje wykryte przez czujnik ruchu przed garażem,
    • Czujnik ruchu przed garażem powoduje otworzenie garażu,
    • Czujnik ruchu w garażu zezwala na podgrzewanie wody w boilerze,
    • Włączenie oświetlenie w holu.
Przedstawione scenariusze to zaledwie ułamek możliwości systemu F&Home RADIO. Te ograniczone są wyłączenie fantazją użytkownika.
 
SKOMPLETUJ
BIBLIOTEKA DZIAŁU
NOWOŚCI W BIBLIOTECE
WARTO PRZECZYTAĆ