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Breve corso informativo sulla domotica

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Slide della conferenza sulla domotica tenuta da INGEGNI Tech Srl http://www.ingegnitech.com il giorno 26-11-2011 presso l'Ordine degli Ingegneri della provincia di Milano.

Conference slides from the Home automation conference helded by INGEGNI Tech Srl on 2011 November 26th. For more information send a mail to info@ingegnitech.com

Published in: Design

Transcript of "Breve corso informativo sulla domotica"

  1. 1. Ing. Marco Signorini – Dott. Maurizio FerrariINGEGNI Tech S.r.l. – registered office: via Resegone, 24 – 20025 Legnano (MI) headquarters: via Monza, 6 - 20025 Legnano (MI) – Italy
  2. 2. Introduzione ai sistemi di domoticaIndice• Introduzione ai sistemi di domotica• Differenze rispetto ad un impianto vecchio stile• Panoramica dei sistemi domotici attualmente in commercio• Integrazione dei sistemi di domotica con la rete informatica• Costi, benefici e problematiche della domotica• Dimostrazione di impiantistica basata su sistema BTicino e sistema VoIP
  3. 3. Cosa è la domotica oggi• La domotica è la scienza che si occupa dello studio delle tecnologie atte a migliorare la qualità della vita nella casa e più in generale in tutti gli ambienti dove l’uomo si è insediato.• Il termine domotica deriva dal latino domus che significa "casa".• Altri nomi della domotica, all’estero: home automation, domotics.• E’ una scienza interdisciplinare perché richiede lapporto di molte tecnologie e professionalità, tra le quali ingegneria edile, elettrotecnica, elettronica, telecomunicazioni ed informatica.
  4. 4. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 1/9• La domotica si applica in tutti gli ambienti antropizzati, ovvero gli ambienti in cui le caratteristiche naturali originarie (flora, vegetazione, fauna, ecc.) sono state alterate dall’uomo.• La domotica ha come obiettivo: – la salvaguardia e il miglioramento delle attività umane, – la salvaguardia e il miglioramento delle condizioni fisiche e prestazionali del manufatto edilizio dotato di queste apparecchiature.• La domotica determina: – ottimizzazione delle funzionalità abitative – sicurezza – risparmi energetici e di gestione – prolungamento della “vita utile” dell’edificio
  5. 5. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 2/9Ottimizzazione delle funzionalità applicative• Un sistema di domotica offre innanzi tutto una serie di servizi che rendono più semplice la vita dell’uomo, in tutti i contesti.• Tramite un impianto domotico è possibile ottenere un miglioramento delle attività che noi tutti svolgiamo all’interno della abitazioni, del luogo di lavoro, degli ambienti pubblici.• Esempio: la gestione del termostato di casa da remoto.
  6. 6. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 3/9Sicurezza• E’ determinata dal controllo costante dell’ambiente abitativo.• Un impianto di domotica garantisce la sicurezza attiva a diversi livelli: controllo allagamenti, controllo fughe di gas, controllo accessi e antieffrazione, antincendio.
  7. 7. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 4/9Risparmi energetici e di gestione.• Maggiori informazioni e consapevolezza dello stato abitativo determina anche la possibilità di intervenire tempestivamente qualora si verifichi uno spreco di energia.• Esempio: l’apertura di una finestra in inverno ferma l’impianto di riscaldamento un quella zona
  8. 8. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 5/9Prolungamento della “vita utile” dell’edificio.• L’ottimizzazione dell’utilizzo degli elettrodomestici e degli automatismi presenti nell’edificio, tra cui anche l’impianto di riscaldamento, consente il prolungamento della vita degli stessi.• La consapevolezza tempestiva di eventuali anomalie, permette un intervento repentino.
  9. 9. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 6/9Le aree domoticheArea dell’energia e dell’illuminazione.Misuratori digitali, punti luce e prese comandati e temporizzati, retiad onde convogliate, controllo carichi elettrici, sistemi fotovoltaici,controllo parametri illuminotecnici (con l’illuminazione LED, ilcontrollo del colore), scenari illuminotecnici.Area inerente il sistema di telecomunicazione interno/esterno edi trasmissioneTipologia e topologia della rete informatica (LAN, Wireless, ADSL),sistema telefonico (ISDN, VoIP, apparati satellitari mono ebidirezionali, decoder, hi-fi, home theatre.
  10. 10. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 7/9Area di sistemi di controllo degli impianti microclimatici, comfortambientale:• regolazione di processo, attraverso l’interfacciamento degli impianti idrotermsanitari/condizionamento/climatizzazione con strumentazione a microprocessore dei sistemi analogici.• programmi e procedure di risparmio energetico e telecontrollo a distanza (energy saving); produzione di energia elettrica e calore: pannelli fotovoltaici, generatori eolici e solari ad acqua.
  11. 11. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 8/9Area della sicurezza attiva:• sistemi di protezione: allarme, antieffrazione e controllo accessi e transiti: security.• Sistemi di protezione ambientale: antincendio, antiallagamento, anticatastrofe: safety.Area inerente gli elettrodomestici bianchi:• Elettrodomestici che incorporano funzioni intelligenti e di telecontrollo, compreso: telefoni cellulari, computer palmari, telecomandi radio/infrarossi, consolle videogiochi, sistemi di intrattenimento.
  12. 12. Dove si applica e come può essere utile nella vita di ogni giorno 9/9 comfort sicurezza risparmi energetici e prolungamento vita di gestione edificio
  13. 13. In cosa consiste un sistema di domotica 1/7• L’architettura generale di un sistema domotico è sostanzialmente suddivisa, con le debite eccezioni, in: – Consolle domotica – Quadro tecnico di distribuzione domotica (QTDD) – Reti fisiche/logiche e sistemi di comunicazione – Sistema periferico generale dei dispositivi in campo – Sistema periferico degli elettrodomestici intelligenti – Sistema informatico di supervisione e controllo
  14. 14. In cosa consiste un sistema di domotica 2/7Consolle domotica• rappresenta l’interfaccia utente per il colloquio con il sistema• è posizionata in un posto facilmente accessibile e centrale rispetto alla topologia dell’appartamento, oppure è mobile• composta generalmente da un apparecchio dotato di uno schermo dove si possono leggere gli stati delle entità (luci, automatismi ecc.) e dove si possono imputare dei comandi.• alternativa : – Telefono VoIP opportunamente programmato
  15. 15. In cosa consiste un sistema di domotica 3/7Quadro tecnico di distribuzione domotica (QTDD)• E’ il punto in cui si dipartono le linee di cablaggio• Generalmente posizionato in un punto baricentrico all’interno dell’abitazione• E’ il punto in cui il sistema interno all’abitazione si collega con i canali esterni (ADSL, telefono)
  16. 16. In cosa consiste un sistema di domotica 4/7Reti fisiche/logiche e sistemi di comunicazione• Costituisce l’insieme dei collegamenti• Fisiche: possono essere di diversi tipi: punto a punto, multipunto, a bus, wireless, LAN, su onde convogliate• Logiche: software operativo e di comunicazione
  17. 17. In cosa consiste un sistema di domotica 5/7Sistema periferico generale dei dispositivi in campo• Tutto ciò che è periferico e che consente di monitorare o comandare una entità• Attuatori (esempi per luci e tapparelle)• Sensori (esempio sensore di temperatura)
  18. 18. In cosa consiste un sistema di domotica 6/7Sistema periferico degli elettrodomestici intelligenti• Composto da tutti gli elettrodomestici cosiddetti “intelligenti” che possono dialogare tra loro e con il sistema centrale• Elettrodomestici dotati di microprocessore che creano delle sotto reti sitemiche rispetto all’impianto centrale
  19. 19. In cosa consiste un sistema di domotica 7/7Sistema informatico di supervisione e controllo• E’ il cuore del sistema, dotato di un software di supervisione e di controllo• Accetta input dalla sensoristica• Permette l’instradamento dei comandi inputati tramite la Consolle domotica
  20. 20. La domotica in campo residenziale 1/2I principali servizi domotici dedicati ad una utenza residenziale:• termoregolazione• antifurto• gestione scenari• gestione luci• controllo irrigazione• telecamere• accesso e controllo dei servizi dallesterno
  21. 21. La domotica in campo residenziale 2/2I principali servizi domotici dedicati ad una utenza aziendale:• Termoregolazione finalizzata alla diminuzione dei costi• Gestione luci nell’ottica del risparmio energetico e TCO (meno luci accese = meno luci da sostituire e meno costi elettrici)• Monitoraggio impianti tecnici: presenza di fumo/incendio, ascensori, termoregolazione/climatizzazione, luci spazi condivisi, allarmi, antiintrusione, controllo accessi aree pubbliche/private tramite badge/rfid• telecamere di videosorveglianza• accesso e controllo dei servizi dallesterno• antifurto
  22. 22. Introduzione ai sistemi di domoticaIndice• Introduzione ai sistemi di domotica• Differenze rispetto ad un impianto vecchio stile• Panoramica dei sistemi domotici attualmente in commercio• Integrazione dei sistemi di domotica con la rete informatica• Costi, benefici e problematiche della domotica• Dimostrazione di impiantistica basata su sistema BTicino e sistema VoIP
  23. 23. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 70 1/5Differenze rispetto ad un impianto vecchio stileL’impianto elettrico all’interno degli stabili ha avuto un’evoluzionetrainata, principalmente, dalla ricerca di comfort e dalla sempremaggiore disponibilità di dispositivi elettronici.Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 70• Nato per risolvere esigenze piu’ limitate rispetto a quelle odierne• Associato ad una logica “punto-punto”• Scarsamente ampliabile o riconfigurabile se non a fronte d’ingenti costi
  24. 24. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 70 2/5Esigenze limitate• Ridotto numero di punti luce• Ridotto numero di apparecchi elettrici ausiliari• Riscaldamento tipicamente centralizzato• Ridotto numero di automatismi• Mancanza d’integrazione tra impianti disomogenei
  25. 25. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 70 3/5Tipiche soluzioni circuitali: Accensione luce da due punti
  26. 26. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 70 4/5Tipiche soluzioni circuitali: Accensione luce da tre o piu’ punti
  27. 27. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 70 5/5Caos all’aumentare della complessità
  28. 28. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 1/8Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80• Nato per risolvere il crescente aumentare delle richieste da parte degli utenti• Si introduce il concetto di “stella”• Mediamente riconfigurabile a fronte di costi inferiori
  29. 29. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 2/8Esigenze in forte crescita• Si comincia a pensare all’impianto elettrico come un mezzo per migliorare il comfort abitativo e non solo come un aspetto funzionale• Gli sviluppi dell’economia e dell’elettronica portano a una rapida espansione degli apparecchi presenti nelle abitazioni e negli uffici• Le esigenze di sicurezza elettrica aumentano a causa del crescente numero di apparecchi installati
  30. 30. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 3/8Esigenze in forte crescita• L’illuminazione d’interni acquista un ruolo importante• Gli stabili sono dotati sempre più spesso di antifurti e automatismi quali, ad esempio, apricancello, videocitono, telecamere di sorveglianza, più punti di accesso alla rete telefonica pubblica.• E’ l’era dell’HiFi, delle console da videogiochi in TV, della filodiffusione
  31. 31. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 4/8L’introduzione della “stella”• Il proliferare di apparecchi elettrici, punti luce, automatismi fa presto collassare il concetto “punto-punto” tipico dei piccoli impianti• Si comincia a pensare all’impianto elettrico come sistema da “progettare assieme ai muri”• Si tende a separare il sistema di “controllo” da quello di “attuazione”• Si concentrano i cablaggi e gli apparecchi di attuazione in cassette di piano o di stabile; stanze tecniche
  32. 32. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 5/8Vantaggi del sistema a stella• Maggiore integrazione di sottosistemi non prima interconnessi• Limitazione della complessità circuitale• Introduzione di automatismi a costo ridotto• Più in generale: limitazione dei costi necessari all’ampliamento del sistema elettrico• Maggiore sicurezza elettrica unita a un aumento della disponibilità dell’impianto
  33. 33. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 6/8Esempio di sistema a stella Tutte le connessioni vengono accentrate verso cassette o zone tecniche attraverso canali orizzontali o montanti
  34. 34. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 7/8Esempio di riduzione complessità circuitale
  35. 35. Il cablaggio di impianti elettrici negli anni 80 8/8Svantaggi del sistema a stella• Maggiori costi d’installazione iniziale• Non risolve tutti i problemi• Deve essere progettato con lo stabile• Usato tipicamente nel terziario e in abitazioni di lusso
  36. 36. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 1/12Introduzione dei sistemi a BUS• Nato per risolvere le problematiche introdotte dai sistemi a connessione “punto-punto” e da quelli “a stella”• Basato sullo scambio d’informazioni da parte di agenti elettronici• Ha l’obiettivo di realizzare un sistema facilmente riconfigurabile a costi ridotti
  37. 37. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 2/12Che cosa è un sistema a BUS• Nei sistemi elettronici e nei computer in particolare, il BUS è un canale che permette a periferiche e parti del sistema di "dialogare" tra loro.• Diversamente dalle connessioni punto-punto un solo bus può collegare tra loro più dispositivi.
  38. 38. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 3/12Che cosa è un sistema a BUS• I sistemi a BUS si suddividono in due grandi categorie: – BUS Parallelo – BUS Seriale
  39. 39. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 4/12Che cosa è un sistema a BUSEsempi di BUS parallelo:• BUS su circuito stampato• BUS SCSI o PATA per il controllo Hard Disk• BUS Centronics per il controllo delle stampanti (ad aghi)
  40. 40. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 5/12Che cosa è un sistema a BUSEsempi di BUS seriale:• USB• Ethernet• RS485, usato in ambito industriale
  41. 41. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 6/12La Domotica viaggia sul BUS• Per integrare differenti sottosistemi occorre un mezzo di trasmissione condiviso da tutti• La separazione di controlli e attuatori introdotta nei sistemi a stella richiede un mezzo di comunicazione tra i dispositivi• La necessità di ridurre il numero dei cablaggi, propria dei sistemi a stella, necessita di un mezzo condiviso tra dispositivi• La necessità di espandere un impianto elettrico in configurazioni differenti da quella a stella rende necessario un sistema di comunicazione semplice da derivare• La sicurezza elettrica, soprattutto per quanto riguarda la parte di controllo, è intrinseca dei sistemi a BUS che lavorano a tensioni di sicurezza - SELV [Safety Extra-low Voltage]
  42. 42. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 7/12Esempio di impianto basato su BUS
  43. 43. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 8/12Esempio di impianto basato su BUS
  44. 44. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 9/12Vantaggi di un sistema a BUS• Tutti i dispositivi sono connessi a un unico cavo, tipicamente un doppino, nel quale vengono fatte transitare le informazioni necessarie alla sopravvivenza del sistema stesso• Tutti i dispositivi di controllo e attuazione sono alimentati dal doppino
  45. 45. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 10/12Vantaggi di un sistema a BUS• Poiché tutti i dispositivi sono collegati al bus, non è più importante la loro ubicazione ma prende forma il concetto di “servizio”• Poiché tutti i dispositivi sono collegati al bus, tutti possono parlare tra di loro (integrazione di sistemi non omogenei)• L’integrazione di sottosistemi disomogenei favorisce un utilizzo consapevole delle risorse energetiche e semplifica la realizzazione di stabili compatibili con le recenti normative sul risparmio energetico
  46. 46. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 11/12Svantaggi di un sistema a BUS• Costi iniziali superiori ai sistemi tradizionali• Consumi di standby• Maggiore probabilità di guasto, rispetto ai sistemi tradizionali, dovuta a una maggiore complessità• Maggiore costo di riparazione in caso di guasto• Richiedono progettisti e installatori più qualificati rispetto al passato
  47. 47. Introduzione dei sistemi a BUS. Vantaggi e svantaggi 12/12Il BUS non è soltanto un mezzo di comunicazione…• Entità disomogenee dialogano con linguaggi differenti tra di loro• L’integrazione scaturisce dalla definizione di un linguaggio comune, non solo dal mezzo di comunicazione utilizzato• Necessità di definire dei protocolli di comunicazione• Necessità di standardizzare dei protocolli di comunicazione
  48. 48. Protocolli di domotica residenziale 1/5Protocolli di domotica residenzialeSi dividono in differenti tipologie:• Protocolli “aperti”, o gestiti da consorzi di Aziende *KNX, ZigBee+• Protocolli proprietari più, o meno, “aperti” *SCS+A loro volta si identificano due differenti tipologie:• Protocolli con mezzo fisico interscambiabile [LonWorks, KNX]• Protocolli con mezzo fisico non interscambiabile [X10, SCS, ZigBee]
  49. 49. Protocolli di domotica residenziale 2/5Che cosa accomuna i protocolli di Domotica• Mezzo di comunicazione condiviso• Presenza di entità autonome e in grado di “parlare” anche se non “interrogate”• Necessità di arbitraggio del BUS• Limitazione dei danni e disservizi causati da guasto
  50. 50. Protocolli di domotica residenziale 3/5Come funziona un sistema a BUS• Ogni entità affacciata sul BUS possiede uno o più identificativi univoci all’interno del sistema• Ogni entità è in grado di operare e/o inviare informazioni relative al suo ristretto campo di azione. Ignora tutto ciò che non lo riguarda o che ritiene “errato”.• Ogni unità può essere interrogata sul suo stato attuale
  51. 51. Protocolli di domotica residenziale 4/5Come funziona un sistema a BUS• Ogni unità fornisce uno o più servizi univocamente identificabili tramite un indirizzo [o canale] definito da un codice numerico• Il BUS può trasportare informazioni di segnalazione e di contenuti. – Le segnalazioni avvengono tramite scambio di dati che, tipicamente, vengono “pacchettizzati” seguendo le regole del protocollo – I contenuti possono essere trasmessi con codifiche differenti a quelle della segnalazione [banda base, modulazione di frequenza] oppure essere gestiti nello stesso modo delle informazioni di segnalazione
  52. 52. Protocolli di domotica residenziale 5/5Come funziona un sistema a BUS
  53. 53. Protocolli di domotica alternativi 1/4Protocolli di domotica alternativi• Sono quei protocolli informatici che non sono nati al fine di essere integrati in un impianto di Domotica ma che, per la loro ubiquità, presentano interessanti opportunità di integrazione tra sistemi disomogenei.• Spesso hanno costi irrisori, nonostante celino una complessità tecnica molto più elevata dei sistemi tipicamente presenti in impianti di Domotica, poiché traggono vantaggio dalle economie di scala• Derivando da tecnologie informatiche, non sempre, da soli, sono in grado di fornire un’integrazione ottimale. Sarebbe più corretto parlare di “insiemi di protocolli”• Spesso sono basati su concetto “client-server” che poco si presta in ambito residenziale
  54. 54. Protocolli di domotica alternativi 2/4Ethernet e WiFi• Ampiamente utilizzati in ambito informatico per lo scambio d’informazioni tra elaboratori• Da una decina d’anni è sempre più facile trovarli su apparecchiature industriali• Da qualche anno è sempre più facile trovarli su apparecchiature destinate al residenziale• Permettono un trasferimento dati a una velocità interessante per tutti i campi della Domotica: dall’attuazione al controllo remoto; dalla telefonia e/o video-telefonia alla distribuzione di materiale audio/video sia privato che pubblico.• Costi d’interconnessione relativamente bassi• Tipologia tipicamente a stella (per Ethernet cablata)• Descrive “solo” lo strato fisico e d’indirizzamento, non quello applicativo
  55. 55. Protocolli di domotica alternativi 3/4ZigBee• Standard emergente basato sull’IEEE 802.15.4 per la realizzazione di reti wireless personali (WPA)• Obiettivo iniziale è il trasferimento di dati a basso bitrate, con un costo energetico minimo• Identifica strutture MESH non mirate, economiche e autogestite, utili nel caso residenziale per coprire differenti ambienti• Progettato per sistemi embedded: cerca di abbassare i costi legati alla complessità di WiFi che non è giustificabile in molti settori• Costo ancora alto dei sistemi, dovuto alla non attuale pervasività sul mercato• Per implementare un qualsiasi oggetto compatibile ZigBee occorre far parte della ZigBee Alliance
  56. 56. Differenze rispetto ad un impianto vecchio stileRicapitolando• L’impianto elettrico ha subito un’evoluzione trainata dalle crescenti esigenze di comfort, sicurezza e controllo degli stabili e delle unità abitative• Le topologie impiantistiche hanno cercato di risolvere problematiche associate ai costi di manutenzione e ampliamento• L’elettronica è venuta in aiuto sdoganando tecnologie utilizzate nell’informatica adattandole a contesti propri dell’edilizia attraverso l’introduzione del concetto di BUS• La condivisione di un mezzo di trasmissione e la nascita di protocolli hanno favorito lo scambio d’informazioni tra mezzi disomogenei, realizzando a quella che viene chiamata “integrazione di sistemi”
  57. 57. Introduzione ai sistemi di domoticaIndice• Introduzione ai sistemi di domotica• Differenze rispetto ad un impianto vecchio stile• Panoramica dei sistemi domotici attualmente in commercio• Integrazione dei sistemi di domotica con la rete informatica• Costi, benefici e problematiche della domotica• Dimostrazione di impiantistica basata su sistema BTicino e sistema VoIP
  58. 58. GEWISS 1/5Gewiss• Chorus: il sistema domotico di Gewiss.• E’ definito come “un sistema domotico internazionale, in grado di offrire soluzioni davanguardia per la gestione e il controllo della casa e delledificio”.
  59. 59. GEWISS 2/5• Home automation: – Illuminazione: accensione/spegnimento, dimmering – Automazione: movimentazione tapparelle, tende e veneziane, avvolgibili – Scenari – Termoregolazione: regolazione della temperatura a zone – Videocitofonia: citofono e telecamere – Meteo: sensori crepuscolari, di luminosità, sensori vento, pioggia – Antifurto• Building automation: – Tutte queste funzionalità sono disponibili anche in versione Building automation, a questi si aggiunge il controllo accessi
  60. 60. GEWISS 3/5Tecnologia• Gewiss ha scelto lo standard Konnex• Il sistema videocitofonico si basa su linee IP (maggior facilità di installazione, cavi Ethernet, maggiore qualità)• Sistema a radiofrequenza: tutte le aree applicative (illuminazione, automazione, termoregolazione…) sono controllabili anche tramite un sistema a radiofrequenza. Trasmissione dati di tipo impulsivo per rendere il sistema affidabile e sicuro.• Il controllo accessi si basa su transponder
  61. 61. GEWISS 4/5Controllo e remotizzazioneControllo• Vision master: è un pannello touch da incasso che permette, tramite un’interfaccia grafica, di monitorare e di comandare gli oggetti domotici.• Nessun prodotto specifico per i sitemi touch come palmari e telefoni di nuova generazione
  62. 62. GEWISS 5/5Controllo e remotizzazioneRemotizzazione• Gewiss offre 2 alternative: – modulo GSM che permette il controllo tramite SMS – Internet gateway: rende disponibile una pagina WEB, consultabile anche dall’esterno, che permette il controllo e il monitoraggio
  63. 63. BTicino Legrand 1/5BTicino Legrand• My Home: il sitema domotico secondo BTicino/Legrand.• Il sistema comprende: – Controllo illuminazione – Controllo automatismi: tapparelle, cancelli elettrici – Scenari – Diffusione sonora: offre un sistema di amplificatori e comandi per il controllo dell’audio nell’abitazione – Termoregolazione: controllo riscaldamento a zone – Sicurezza: gestione anti-intrusione – Videosorveglianza e citofonia
  64. 64. BTicino Legrand 2/5Tecnologia• Utilizza un sistema BUS proprietario denominato SCS.• Anche la gestione delle telecamere strutta il BUS: facilità di installazione ma bassa qualità e impossibilità di visualizzare più telecamere contemporaneamente.• OpenWebNet: tramite opportuni gateway è possibile il controllo del BUS scs anche tramite dispositivi che sfruttano il protocollo TCP/IP (computer, palmari, smartphone).
  65. 65. BTicino Legrand 3/5Controllo e remotizzazioneControllo• disponibili pannelli touch minimali da cui è possibile controllare e impartire comandi
  66. 66. BTicino Legrand 4/5Controllo• tramite il protocolo open OpenWebNet è possibile monitorare e comandare le entità senza interagire direttamente con il BUS SCS
  67. 67. BTicino Legrand 5/5Remotizzazione• Lavorando su IP, qualsiasi software in grado di aprire una connessione TCP/IP e che implementa OpenWebNet può interagire con l’edificio.• Tramite opportune configurazioni sistemistiche è possibile accedere alla casa da remoto, tramite un collegamento Internet.• Esempio: “Domotica” di INGEGNI Tech.
  68. 68. ABB 1/3ABB• DomusTech: il sistema domotico di ABB: – Illuminazione – Controllo automatismi: cancelli elettrici, tapparelle – Controllo carichi elettrici: disalimenta, tramite una priorità stabilita, una o più utenza, al superamento della potenza disponibile – Sicurezza: antifurto e sicurezza allagamenti, fumo, gas (sistema GSM) – Videocontrollo: tramite telecamere wireless – Scenari – Termoregolazione
  69. 69. ABB 2/3Tecnologia• 2 soluzioni – Bus basato sullo standard Konnex – Soluzione totalmente wireless, lavora in radiofrequenza anche per quanto riguarda la parte di videsorveglianza.
  70. 70. ABB 3/3Controllo e remotizzazione:Controllo• Il controllo è permesso da pulsanti e automatismi associati a sensoristica (esempio: apro la finestra e in automatico si ferma il climatizzatore).Remotizzazione• Tramite l’interfaccia DomusLink è possibile controllare e comandare le entità tramite SMS/WAP
  71. 71. Introduzione ai sistemi di domoticaIndice• Introduzione ai sistemi di domotica• Differenze rispetto ad un impianto vecchio stile• Panoramica dei sistemi domotici attualmente in commercio• Integrazione dei sistemi di domotica con la rete informatica• Costi, benefici e problematiche della domotica• Dimostrazione di impiantistica basata su sistema BTicino e sistema VoIP
  72. 72. Integrazione dei sistemi di domotica con la rete informaticaTelecontrollo ed integrazione di più sottosistemiI sottosistemi della domotica quali• termoregolazione• controllo luci• controllo carichi• controllo automatismi• antifurto e videosorveglianza• telefonia VoIP• audio/video (anche tramite mediabox, come per esempio Dreambox e simili, con NAS per lo storage di musica e video)stanno diventando sempre più affini al mondo dell’informatica
  73. 73. Integrazione dei sistemi di domotica con la rete informaticaUn sistema domotico oggi e sempre più legato al mondo dei sistemiinformatici:• prima: i primi pannelli di controllo centralizzati – costruiti ad hoc per un sistema domotico specifico – poche possibilità di migliorare l’interfaccia grafica – costi elevati• oggi: l’interazione può avvenire tramite tablet e smartphone – interfaccia grafica notevolmente migliorata – infinite possibilità di interazione e personalizzazione – possibilità di scegliere il software migliore per la propria casa – costi molto bassi
  74. 74. Applicativo per iPad, iPhone e iPod Touch 1/1Caso di “Domotica” per BTicino:• E’ stato sviluppato un software disponibile su App Store di controllo per sistemi iOS (iPhone, iPod Touch e iPad) che interagisce con il gateway BTicino e che adotta il protocollo OpenWebNet
  75. 75. Applicativo per iPad, iPhone e iPod Touch 1/1Lo schema di funzionamento
  76. 76. Applicativo per iPad, iPhone e iPod Touch 1/1Funzionamento• Connessione TCP/IP• Protocolo OpenWebNet• Apertura 2 canali di comunicazione: monitoring e comando. Canale di comando Canale di monitoring
  77. 77. Introduzione ai sistemi di domoticaIndice• Introduzione ai sistemi di domotica• Differenze rispetto ad un impianto vecchio stile• Panoramica dei sistemi domotici attualmente in commercio• Integrazione dei sistemi di domotica con la rete informatica• Costi, benefici e problematiche della domotica• Dimostrazione di impiantistica basata su sistema BTicino e sistema VoIP
  78. 78. I costi associati all’installazione di un impianto di Domotica 1/3La complessità intrinseca di un impianto di domotica incrementa icosti necessari per l’installazione iniziale.Tali costi devono essere visti come un investimento per il futuro, allaluce degli indubbi vantaggi che un impianto di Domotica può portare.I costi visibili…• Acquisto apparati quali controllo, attuatori, sensori, alimentazione, centrali di supervisione, gateway per integrazione con reti informatiche etc.• Acquisto e posa del/dei doppini in rame• Progettazione del sistema• Configurazione del sistema
  79. 79. I costi associati all’installazione di un impianto di Domotica 2/3I costi nascosti…• Aumento dei costi destinati all’alloggiamento delle• L’onnipresenza del BUS necessita una progettazione dell’impianto come sistema facente parte dello stabile. E’ più complesso adattare uno stabile esistente rispetto a prevedere un impianto di Domotica durante la costruzione di uno stabile.• La sostituzione di sistemi elettromeccanici con entità intelligenti e autonome introduce dei costi di esercizio derivanti dalla necessità di alimentare 24/7 le parti dell’impianto di Domotica• Il costo associato a un guasto è più elevato rispetto a quello necessario alla riparazione su un sistema tradizionale, a parità di danno percepito dall’utente• Spesso la mancanza di competenza dell’installatore amplifica le problematiche e i conseguenti tempi e costi di posa, configurazione, integrazione
  80. 80. I costi associati all’installazione di un impianto di Domotica 3/3E’ però SBAGLIATO!• L’opinione comune che un impianto di Domotica costi molto di più rispetto a un impianto tradizionale è frutto di una superficiale valutazione dei costi.• Essa non tiene conto dei reali vantaggi derivanti dall’installazione di un impianto Domotico, spesso visibili nel giro di qualche anno• E’ quindi sbagliato confrontare i costi di un sistema elettrico tradizionale con quelli di un sistema di Domotica in grado di offrire gli stessi servizi
  81. 81. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 1/11• Le possibilità offerte da un sistema di Domotica sono molteplici e uniche. Un buon impianto di Domotica, oltre ad offrire un miglior comfort abitativo, rende virtuoso lo stabile alla luce dei recenti Decreti Legislativi che regolano l’edilizia in merito alle performance energetiche degli edifici. L’integrazione di sistemi di rilevazione presenze con i sottosistemi di climatizzazione e illuminazione, ad esempio, può ridurre considerevolmente l’utilizzo di energia e favorire l’abbattimento di GAS a effetto serra.• La struttura a intelligenza distribuita, propria di un impianto a BUS, rende più facile e meno onerosa la modifica e la manutenzione di un impianto elettrico.
  82. 82. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 2/11Un primo esempio: Lighting Management• Il contributo dell’impianto d’illuminazione artificiale alla prestazione energetica dell’edificio è importante principalmente nel terziario.• Secondo studi derivanti dall’applicazione della UNI EN15193, il fabbisogno energetico di questo sottosistema ammonta a circa il 24% del totale. Nel caso residenziale tale valore si aggira intorno al 12%.• La gestione “intelligente” operata da un buon sistema di lighting management, può potenzialmente arrivare a far risparmiare fino al 75% di energia rispetto a un impianto tradizionale
  83. 83. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 3/11Un primo esempio: Lighting Management• Le operazioni svolte da un sistema di lighting management sono, principalmente: – Misurazione del grado d’illuminazione di una o più aree, attraverso sensori di luminosità opportunamente posti all’interno delle aree da illuminare – Controllo costante della presenza di persone all’interno dell’area da illuminare – Controllo automatico dei corpi illuminanti, sulla base delle informazioni precedenti, e di ulteriori informazioni provenienti da schedulazioni orarie giornaliere, settimanali o mensili – L’accensione dei corpi illuminanti può avvenire in modalità on/off, nei casi più semplici, o graduale nei casi più complessi
  84. 84. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 4/11Un primo esempio: Lighting Management• Installazione in building uffici, 3 piani, 20 uffici per piano, circa 3000mq totali. Attivita’ primaria: lavoro al PC e lettura documenti• Payback: 4 anni e 6 mesi• Riduzione consumi energetici: 67500kWh/anno• Riduzione GHG: 38 ton CO2 eq/anno Fonte: BTicino
  85. 85. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 5/11Un primo esempio: Lighting Management
  86. 86. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 6/11Un secondo esempio: Termoregolazione• L’incremento del numero d’impianti termici autonomi ha limitato in maniera importante i potenziali miglioramenti prestazionali associati al riscaldamento delle unità abitative.• Il senso di “libertà”, caratteristico dell’impianto termoautonomo, viene pagato ogni anno in termini di riduzione delle prestazioni e, quindi, in termini di costi sostenuti.• Il controllo ottimale dell’impianto di riscaldamento e raffrescamento di ogni unità abitativa può trarre grandi vantaggi dall’installazione di un impianto di Domotica
  87. 87. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 7/11Un secondo esempio: Termoregolazione• Le caratteristiche di un tipico sistema di termoregolazione intelligente sono: – Suddivisione di zone termiche – Misurazione costante delle temperature delle zone interne ed esterne all’edificio – Controllo presenza di persone all’interno delle aree soggette a termoregolazione – Controllo apertura di porte e finestre nelle zone soggette a termoregolazione – Modulazione del sottosistema di generazione sulla base delle informazioni precedenti e delle pianificazioni programmate dall’utente – Modulazione del sottosistema di distribuzione al fine di soddisfare i requisiti delle zone termiche
  88. 88. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 8/11Un secondo esempio: Termoregolazione
  89. 89. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 9/11Un secondo esempio: Termoregolazione
  90. 90. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 10/11Un secondo esempio: Termoregolazione
  91. 91. Il risparmio associato all’installazione di un impianto di Domotica 11/11Riduzione dei costi di manutenzione e di ampliamento• La presenza di un BUS di comunicazione semplice da derivare e comune a tutti i dispositivi alleggerisce le esigenze di opere murarie nel caso di modifiche comportamentali dell’impianto di Domotica• L’accentramento di molte unità di attuazione e supervisione all’interno di nicchie tecniche favorisce l’ampliamento dei servizi e delle funzionalità• La presenza d’intelligenza distribuita permette la modifica comportamentale al costo di una sola riprogrammazione delle unità coinvolte• L’interfacciamento dell’impianto con sistemi informatici rende possibile l’introduzione di funzionalità avanzate a costo in sostanza nullo, sempre più spesso fornite in remoto da società di servizi
  92. 92. Il problema della sicurezza informatica diventa essenziale 1/7Il problema della sicurezza informatica• L’interfacciamento dell’impianto di Domotica con sistemi informatici è alla base del telecontrollo. Quest’occasione interessante e innovativa può mettere a repentaglio la sicurezza dei servizi e dell’impianto stesso.• Mentre nessuno sarebbe disposto a “dare le chiavi” della propria abitazione o del proprio ufficio a degli sconosciuti, è molto facile trovare persone che “aprono” la porta informatica del proprio sistema, indiscriminatamente.
  93. 93. Il problema della sicurezza informatica diventa essenziale 2/7Non ci si rende conto che…L’accesso estraneo all’impianto:• Potrebbe violare la propria privacy• Potrebbe permettere la modifica di parametri ambientali (o creare indisponibilità temporanea dell’esercizio)• Potrebbe causare danno economico• Potrebbe essere un preludio di effrazione• Potrebbe creare problemi di gestione di responsabilità (si pensi ad esempio al controllo accessi negli uffici ed alla distruzione dolosa dei record di accesso)
  94. 94. Il problema della sicurezza informatica diventa essenziale 3/7Non ci si rende conto che…L’accesso estraneo all’impianto: • E’ agevolato dall’apertura delle porte del router • E’ agevolato dalla scelta di password semplici • E’ agevolato dalla ristretta conoscenza delle tecnologie di rete e informatiche • E’ agevolato dalla leggerezza con cui spesso si affrontano questi problemi • E’ agevolato dalla limitazione intrinseca dell’hardware e dei protocolli in commercio
  95. 95. Il problema della sicurezza informatica diventa essenziale 4/7Quindi BASTA DOMOTICA?!?• Assolutamente NO.• Si tratta solo di prendere coscienza del problema e operare al fine di ridurre le probabilità di accesso indesiderate.
  96. 96. Il problema della sicurezza informatica diventa essenziale 5/7Domotica equivale a Informatica• E’ necessario prendere coscienza che un sistema di domotica interfacciato con la rete informatica e con Internet è, di conseguenza, un sistema informatico• Non si può ipotizzare che tutti gli apparecchi di un impianto di domotica siano in grado di sostenere l’attacco informatico da parte di hacker o utenti smaliziati• Anche se fossero in grado di sostenere l’attacco oggi, questo potrebbe non essere vero domani
  97. 97. Il problema della sicurezza informatica diventa essenziale 6/7Le regole d’oroCome per l’informatica, le regole d’oro da tenere in considerazioneper arginare problemi di sicurezza sono:• Evitare di “affacciare” servizi direttamente su Internet permettendo accesso indiscriminato, ma utilizzare il più possibile VPN• Utilizzare password complesse e cambiarle periodicamente• Aggiornare il più frequentemente possibile l’unità a diretto contatto con il mondo esterno (Internet)
  98. 98. Costi, benefici e problematiche della domotica 7/7Ricapitolando• La maggiore complessità intrinseca di un sistema di Domotica introduce inevitabili costi aggiuntivi se paragonata ad un sistema tradizionale con stesse funzionalità• Le caratteristiche avanzate di un sistema di Domotica possono essere messe al servizio del risparmio energetico, a tutto vantaggio per l’ambiente e per il portafogli• L’intelligenza distribuita, propria di un sistema a BUS, favorisce il controllo remoto dei servizi presenti negli stabili• Le opportunità di controllo remoto non possono e non potranno più non tener conto delle problematiche concernenti la sicurezza informatica
  99. 99. Buon risveglio ! 
  100. 100. Grazie per l’attenzione INGEGNI Tech S.r.l. http://www.ingegnitech.comregistered office: via Resegone, 24 – 20025 Legnano (MI) headquarters: via Monza, 6 – 20025 Legnano (MI) Italy

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