Início automação é tudo as técnicas de eletrônica , construção física , automação , TI e telecomunicações utilizado em edifícios , mais ou menos " interoperáveis " e fazendo o possível para centralizar o controle dos vários sistemas e subsistemas domésticos e empresariais.
As principais áreas de aplicação das técnicas de automação residencial são:
Como parte do acompanhamento a ser dado ao meio ambiente de Grenelle e ao plano de construção do PREBAT , um grupo de trabalho deve fazer propostas concretas para 2011 para promover a inovação (tecnológica, organizacional, financeira, legislativa ou comercial, bem como em termos de medição, verificação, energia fatal , seguro e certificação) no setor da construção (um relatório provisório foi apresentado em meadosjaneiro de 2011, com dezoito propostas e um incentivo à passagem de “alto desempenho” a “exigente” ao nível do desempenho global, o que exige o envolvimento de todos os stakeholders (energia, mas também saúde, conforto e ambiente). Uma plataforma geotérmica e de edifícios inteligentes está sendo montada com o cluster de competitividade S2E2, o BRGM e o Technopole d'Orléans .
A automação residencial utiliza TIC que podem consumir muita energia e materiais raros ou preciosos. Pode também procurar reduzir a sua pegada ecológica ("eco-domótica") e dos seus utilizadores através do ecodesign , facilitando um melhor controlo do consumo energético da casa, melhorando a eficiência energética das instalações, ou controlo automático de energia instalações de produção (ex: associação de painéis solares dependentes do sol, de " pequenos aerogeradores " somente acionados (para limitar o desgaste das peças) quando as condições do vento são ideais ou bomba de calor acionada quando o diferencial de temperatura é ideal, etc. ).
Novos padrões de construção exigem melhor gerenciamento de energia. Assim, na França, desde 2005, é obrigatório cortar o aquecimento ao abrir uma janela. Desde a1 ° de janeiro de 2013o RT de 2012 (da Grenelle Environment ) começa a impor novas licenças de construção para visualização e medição do consumo de energia para, pelo menos, os seguintes cinco itens: ventilação , ar condicionado , aquecimento , iluminação e produção de água quente , a fim de ajudar a garantir que o padrão de 50 kW / (m 2 .an) não é excedido.
A automação doméstica pode - por defeito ou sob comando - condicionar a iluminação e o aquecimento de uma divisão, ou o arranque de determinados dispositivos, quer esteja ou não um ocupante. Um grupo japonês, o Sekisui Chemical Group , já está vendendo “casas com custo zero de eletricidade e aquecimento”. A Alemanha também é pioneira neste campo com muitos modelos de casas passivas ( Passivhaus ), especialmente na região da Baviera.
Com o tempo, a automação residencial tende a sair de casa. Por exemplo, coloca as unidades habitacionais em relação umas às outras e com um edifício (isto é automação predial ) e com a cidade (entramos então no "urbano" ou com um gestor / proprietário ou outras entidades. Prestação de serviços, por exemplo ( água, energia, entrega de alimentos, atendimento domiciliar ou remoto, lavagem de roupas, etc.) Se esses serviços visam principalmente reduzir a degradação ambiental, às vezes falamos de “ecodomóticos urbanos”.
Na França, já na década de 1990, os locadores sociais (organizações HLM ) utilizavam ferramentas de monitoramento e gerenciamento técnico, administrativo e financeiro remoto de seus edifícios, por meio de programas de interface de Automação Residencial Coletiva. O principal obstáculo era a falta de interoperabilidade entre equipamentos produzidos por diferentes fornecedores (neste caso, as interfaces de programação, as interfaces de edifício (IDI) devem ser capazes de se comunicar com as interfaces de habitação (IDL) e em breve com as redes inteligentes e outras redes de comunicação (por exemplo na perspectiva da “internet energética” que fundou a Terceira Revolução Industrial proposta por Jeremy Rifkin . Na França, a France Telecom abriu várias redes ( RTC , TRANSFIX , Transpac , TRANSVEIL , NUMERIS possivelmente cabladas ) permitindo que “ rede inteligente. ”A linha telefônica, então a Internet tendem a se tornar suportes privilegiados de uma“ meta-automação residencial ”interconectada. Nesse contexto, surgem questões éticas e técnicas. Pergunte sobre a proteção da privacidade e dos dados pessoais.
O custo da instalação dependerá essencialmente da escolha do meio de transmissão da informação (barramento de controle, powerline ou wireless) e do projeto (novo ou reforma).
Na construção nova, a fiação é geralmente adotada. Com efeito, para novos projetos, na maioria dos casos, o local é cuidado pelo eletricista cuja função é, tradicionalmente, a instalação de um circuito com fio. Nos projetos de domótica realizados em casa nova com dimensões entre 130 e 170 m 2 , em 2011, o custo da domótica representa entre 4 e 10% do custo total de construção.
Parte do mundo da automação residencial é representada por uma comunidade de entusiastas deste tipo de tecnologia ( geeks ), que na ausência de soluções comerciais, projetam e implementam individualmente, a preço de custo, sua própria solução de automação residencial, baseada geralmente no Raspberry Pi Mini PC , Arduino , Microcontrolador , Controlador lógico programável industrial , com habilidades profissionais ou autodidatas em eletricidade , automação , robótica , eletrônica , TI / computação industrial .
A automação residencial é baseada na ligação em rede por uma "unidade de controle" dos vários aparelhos elétricos da casa.
A unidade de controle Programável e contendo módulos on-board (home gateways) ou uma interface de microcomputador (touch screen, servidor, etc.), ele desempenha o papel de uma "inteligência" centralizada e interface homem-máquina centralizada para o usuário ou usuários. Serviços de controle remoto . Ele tende a se tornar mais responsivo às mudanças no contexto. Para isso, reúne ou substitui vários dispositivos (programador / regulador de aquecimento, unidade de controle de alarme, sistema de centralização para estores elétricos, contator dia / noite para o cumulus, dissipador de carga, programadores de tempo, sistemas de rega automática, etc.), que pode operar e interagir de forma assíncrona. A tela de controle É fixo em casa, onde pode ser emulado remotamente através da rede ADSL da casa e depois pela Internet, permitindo que a casa seja controlada à distância para a totalidade ou parte das funções de domótica. A interface remota pode ser, por exemplo, um computador de bolso, um telefone celular ou smartphone , um tablet touchscreen , um controle remoto (universal ou não), uma interface de televisão conectada, uma tela + mouse, etc.Controle remoto : permite enfrentar situações específicas quase em tempo real. Por exemplo :
Além disso, o usuário pode programar certas funções da casa “domotizada” graças a esta interface que está vinculada aos dispositivos conectados. Por exemplo, ele pode:
Além disso, geralmente é possível, por meio de configurações avançadas, adaptar o sistema ao seu próprio ritmo de vida ( programando “cenários”).
Antes de ser efetivamente instalado, um sistema de automação residencial pode, teoricamente, ser modelado, prototipado e testado virtualmente para verificar sua eficiência e adaptabilidade às mudanças de contexto. Existe um software educacional para casa virtual para automatizar
Para controlar o servidor, essas interfaces usam:
Existem diferentes modos de transmissão:
Os links com fio ( Ethernet , BUS, etc. ) jogam a favor da estabilidade do sistema.
Com a automação residencial, é possível usar ou controlar diferentes mídias simultaneamente e em qualquer lugar da casa: música , imagens , vídeo , etc. .
De robôs para assistência na vida diária ou doentes ou deficientes estão sendo considerados em diversos laboratórios de pesquisa (2008). Esses robôs domésticos às vezes assumem a forma humana e podem se mover evitando todos os obstáculos. Essas máquinas são atualmente limitadas por requisitos de segurança. Os robôs possuem dispositivos de segurança que retiram toda a força mecânica assim que entram em contato com uma pessoa, por exemplo, mas esse tipo de dispositivo não seria suficiente, por exemplo, para a segurança de uma criança menor de três anos.
Os pesquisadores estão trabalhando em sistemas de software e sensores para reconhecimento de voz, som e imagem, reconhecimento de face, bem como em programas que permitem ao robô adquirir as mesmas possibilidades de aprendizagem que os humanos.
Já estão no mercado alguns robôs de assistência ao domicílio, como o Wakamaru , lançado em 2005 pela Mitsubishi Heavy Industries , que pode realizar diversos serviços, como lembrar um compromisso importante, conectar-se à Internet por wi-fi para encontrar as informações e retransmitir usando sua voz feminina ou monitorar a casa.
Ao permitir a procura constante de uma melhor autonomia e a prevenção da exclusão, a compensação por deficiência insere-se num quadro legislativo dual que renova a ação social e médico-social a favor das pessoas com deficiência.
A implantação da automação residencial possibilita dar mais autonomia à pessoa com deficiência e tranquiliza os familiares sobre a autonomia e segurança dessa pessoa.
A criação de um ambiente controlável remotamente requer a instalação de um dispositivo composto por quatro partes:
O conceito de habitat comunicante corresponde à introdução de novas tecnologias ( NTIC ) no habitat.
Historicamente, este conceito é uma evolução do termo "automação residencial". O termo em inglês é automação residencial .
Este assunto pode ser visto como uma aplicação da Internet das Coisas ao campo da habitação .
O setor da construção é uma extensão natural do que se denomina automação predial : gestão técnica de edifícios .
Enquanto a automação residencial tem sido historicamente centrada em sistemas automáticos (abertura de venezianas, portões), o termo habitat comunicante é mais focado na comunicação (entre sensores, com o usuário) e no uso extensivo de TI. O uso de um novo termo também é explicado pela conotação do termo automação residencial, que não é positiva em francês.
As tecnologias de comunicação de habitação são baseadas em vários tijolos:
O nome dado à comunicação intra-habitat é HAN, Home Area Network. A comunicação intra-habitat pode ser:
A comunicação com fio é preferida em novos edifícios (ao construir uma casa). O custo adicional da fiação varia de alguns milhares a dezenas de milhares de euros. Durante a reforma, o cabeamento é evitado em favor das comunicações de rádio (ou linhas de força).
Existem dezenas de protocolos técnicos, e apenas aqueles que podem ser encontrados em residências são mencionados.
Tecnologias com fioAs tecnologias com fio são comumente do tipo “ barramento de campo ” porque o gerenciamento de mensagens é baseado em protocolos determinísticos (que usam Carrier Sense Multiple Access com Collision Detection no modo CR para gerenciar colisões). Os ônibus também têm a vantagem de aceitar conexões ou estrela, em longas extensões. Aqui estão alguns exemplos de ônibus que são mais ou menos proprietários:
Esses ônibus de campo são usados mais em prédios terciários do que em residências.
Correntes portadoras em linhaOs protocolos clássicos de PLC são:
A maioria dos sistemas de automação residencial oferece sistemas de gateway para permitir interações remotas (fora de casa) através do protocolo IP ( Ethernet ). Existem também gateways CAN BUS para USB ou porta serial .
Tecnologias sem fio RádioOs protocolos de rádio usuais são:
Os protocolos infravermelhos são a base dos controles remotos domésticos:
Em assinaturas proprietárias, existem bancos de dados de assinaturas, bancos de dados para facilitar a interoperabilidade também podem existir para outros protocolos, em particular IP. Os protocolos podem ser classificados de acordo com: sua frequência, seu escopo típico, a noção de reconhecimento, malha, segurança. Todas as tecnologias usadas em redes de sensores sem fio podem ser usadas em casa. Existem também vários protocolos proprietários nas frequências 433 e 868 MHz (na Europa).
ResumoTabela informativa de classificação dos principais sistemas de comunicação do edifício:
Sobrenome | Com fio | Rádio | IR | Licença | Usar |
---|---|---|---|---|---|
Dali | sim | não | não | Aberto / Padrão | Dedicado ao sistema de iluminação |
SMI | sim | não | não | Associação de Fabricantes | Dedicado ao controle de motores (persianas, persianas) |
KNX | sim | (Sim) | não | Aberto / Padrão | Ônibus de construção geral |
LonWorks | sim | sim | não | Aberto / Padrão | Ônibus de construção geral |
EnOcean | não | sim | não | Privado / Padrão | Dedicado a interruptores |
SCS | sim | não | não | Privado | Ônibus de construção geral |
ZigBee | não | sim | não | Associação | Interação de equipamento |
A comunicação com o exterior da casa é uma extensão natural cada vez mais comum do sistema de automação residencial original.
Ele se desenvolveu lado a lado com a Internet e permite o acesso à casa a partir de qualquer acesso à Internet, por meio de um protocolo que deve ser seguro. O sistema de domótica também pode recorrer a serviços personalizados ou receber instruções dos utilizadores ou proprietários do edifício, ou - de forma mais ou menos automatizada - informações úteis do exterior (alerta meteorológico, previsões meteorológicas para adaptação antecipada do aquecimento) . ou ar condicionado, aviso sísmico ou outro (químico, industrial, risco nuclear, etc.), saturação de uma rede de distribuição, avisos de rejeição de carga, etc.) por meio de protocolos do tipo PubSub adaptados.
Nos países desenvolvidos, em particular na França, o desenvolvimento do acesso em banda larga ( ADSL , fibra) permite uma comunicação mais fácil com o exterior, e sem custos adicionais, é um dos suportes de desenvolvimento possíveis para aplicações de Internet . ' Computação pervasiva . As operadoras de telecomunicações também oferecem conectividade a redes celulares ( GPRS ou 3G ).
A comunicação com o exterior de casa é geralmente baseada em um gateway. As tecnologias IP agora permitem uma comunicação fácil com a Internet. Existem várias maneiras de acessar sua casa pela Internet:
A comunicação fora de casa pode ser vista como dependente da nuvem .
A tecnologia mais amplamente usada para comunicação entre habitats é o IP. Equipamentos e serviços que desejam abrir no nível de IP geralmente publicam uma API. A comunicação - extra-habitat, mas também intra-habitat - pode, portanto, facilmente depender de APIs, em particular APIs HTTP, mas também de outros protocolos.
Arquitetura geralSeja em casa ou vis-à-vis o exterior, a TI está se tornando de uma forma onipresente e interativa ( Stigmergy ): os programas podem ser executados em qualquer lugar, ser projetados ou modificados em qualquer lugar: em objetos, em gateways , na nuvem ou em outros habitats ou vários fornecedores.
Para objetos com pouca interface (e não tendo um servidor web integrado completo), torna-se comum que as configurações sejam realizadas na nuvem ou em um computador e depois transferidas para o objeto (exemplo: controles remotos Logitech , Squeezebox Logitech , GPS ), mais ou menos automaticamente. Os roteadores ADSL usam essa técnica para transferir configurações e atualizações de software ou banco de dados para o roteador .
Em arquiteturas do tipo LON , é comum ver os objetos como tendo sua própria autonomia.
Um simples navegador da web pode ser a interface humana para todos esses aplicativos. Um aplicativo (App) no sistema operacional Android, Apple ou Windows (Windows 7) também é comum.
A interface homem-máquina também não pode ser baseada em uma tela e um teclado, pode ser:
O objetivo da casa comunicante também é minimizar o tempo que os humanos têm que despender na frente da interface homem / máquina. Existem várias tecnologias para desencadear automatismos (por programação voluntária, por algoritmos avançados como a aprendizagem de estilos de vida, por um grande número de técnicas algorítmicas, aprendizagem supervisionada ou não supervisionada).
A automação residencial por meio da motorização de portas, janelas e venezianas, por exemplo, pode aumentar a pegada ecológica de um edifício e aumentar o consumo de energia elétrica. Por outro lado, em um edifício ecologicamente projetado, e se estiver orientado para uma boa gestão energética, ou mesmo acoplado a um sistema autônomo de produção de energia (solar térmica ou fotovoltaica, pequena energia eólica, etc.), pode, pelo contrário, contribuir para uma significativa economia de energia, ou mesmo permitir um habitat de energia positiva . Por este motivo, alguns sistemas de automação residencial são incentivados por auxílio financeiro ou isenção de impostos (exemplo: na França com um crédito de imposto (de 15%) ou uma isenção, em1 ° de janeiro de 2005para aquisição de sistema de domótica em residência principal há mais de dois anos, com 7% de IVA se a instalação for feita por profissional ... sob certas condições especificadas pela ADEME e por vezes ajudas adicionais das Regiões .