System inteligentnego budynku 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.

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.

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:

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.

Wbudowany WEB Serwer zapewnia dostępność systemu F&Home RADIO z dowolnej lokalizacji za pośrednictwem sieci Internet. Dzięki temu:

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:

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.

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.

Dodatkowo system inteligentnego domu może wyzwalać pracę wybranych podsystemów w przypadku zaistnienia pewnych zdarzeń, np.:

Przedstawione scenariusze to zaledwie ułamek możliwości systemu F&Home RADIO. Te ograniczone są wyłączenie fantazją użytkownika.