Okosotthon

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
(Okos otthon szócikkből átirányítva)

Az okosotthon technikai megoldások együttese, amelyek többé kevésbé egymással együttműködve lehetővé teszik a házban működő különböző rendszerek és alrendszerek központi irányítását. A technikai megoldások alapulhatnak elektronikán, építészeti megoldásokon, automatizáción, informatikán, távközlésen stb, ezek segítségével irányíthatják akár távolról, az interneten keresztül a hűtő- és fűtőrendszert, a garázsajtót, az ablakredőnyt, a különböző háztartási gépeket, a biztonsági rendszert stb. Ezt az egymással és a működtető személlyel hálózati kapcsolatban álló egyes fizikai tárgyakba és eszközökbe beágyazott elektronika, annak szoftvere, és az érzékelők (szenzorok) teszik lehetővé, amit a "dolgok internetének" (Internet of Things – IoT) neveznek. Az okosotthon egy komplex számítógépes rendszer, amely képes érzékelni a környezetét, valamint a belső állapotokat, és a ház különféle elektromos rendszereit úgy irányítani, hogy azok a lehető leghatékonyabban működjenek.[1]

Az intelligens otthon technológiát alkalmazó berendezések működtetése történhet távirányítóról, számítógépről, okostelefonról is. Az okosotthon automatikusan alkalmazkodik az időjárási körülményekhez, így hozzájárul a ház energiatakarékos működtetéséhez. Például télen jelentős mértékben csökkenthető a fűtési költség, ha napközben a nap energiáját a helyiségek fűtésére hasznosítjuk. Este automatikusan lezáródnak a redőnyök, így plusz hőszigetelő hatásukat kihasználva elkerüljük a nyílászárón keresztüli nem kívánt hőveszteséget, kevesebb energia szükséges a kellemes hőmérséklet megteremtéséhez. Télen a termosztát beállítható az okostelefonról is, nyáron a zárt árnyékolók megakadályozzák a helyiségek felmelegedését, nincs szükség a klíma egész napos használatára. Éjszaka a redőnyök, vagy a tetőtéri ablak szellőztetési pozíciója lehetővé teszi a hűvös levegő beáramlását. A külső érzékelőknek köszönhetően a ház automatikusan működik. Ha hirtelen vihar kerekedik, a napellenző visszahúzódik és az ablakok bezáródnak. A természetes és a mesterséges világítás tökéletes összhangban variálható az ott lakók igényeit figyelembe véve. A távirányítóról küldött parancs végrehajtásáról mindig visszajelzés érkezik, így mindig biztosak lehetünk, hogy például az ajtó, vagy a kapu bezárt. Létrehozhatók előre beprogramozott forgatókönyvek, például nyáron hét közben reggel hét órakor a redőnyök felhúzódnak, az ablakok résnyire kinyílnak, a kávégép bekapcsol, megszólal a kedvenc rádióadónk stb. Mindez automatikusan. Az okosotthon, figyelembe veszi az ott lakók igényeit, könnyen programozható és bővíthető, kényelmet, biztonságot és energiamegtakarítást nyújt.

Las Vegas-ban a CES 2016 nemzetközi szakkiállításon mindenki a dolgok internetében látta a jövő nagy ígéretét.[2] Egyes becslések szerint 2020-ra 25 milliárd eszköz kapcsolódik az IoT-hez. 2016 végére 1,2 milliárd „dolgot” kötnek rá majd az internetre.[3]

Kialakulásának története[szerkesztés]

Az okosotthonok kialakulásának története a 20. század első éveire vezethető vissza, amikor a technika fejlődése révén az addig csak a fantasztikus irodalmakban elképzelt lehetőségeket a gyakorlatba is át tudták ültetni. Az első távírányító mechanizmust Nikola Tesla szabadalmaztatta 1898-ban.[4] Az 1910-es években jelentek meg az első elektronikus háztartási gépek. Az okosotthonok előfutárai − még csak kiállítási darabok formájában − a világkiállításokon voltak láthatók, 1933-ban Chicagóban, 1939-ben és 1964-ben New Yorkban. 1966-ban Jim Sutherland a Westinghouse Corporation mérnöke fejlesztette ki az első „lakásvezérlő számítógépet”, az ECHO IV-et, amely azonban sosem került kereskedelmi forgalomba. Az ECHO IV. képes volt a lakás hőmérsékletének szabályozására, egyes eszközök be- és kikapcsolására, tárolta az ételrecepteket, és ez alapján összeállította a bevásárlólistát, és még a árható időjárást is előre jelezte . Legizgalmasabb része a családi üzenetközvetítő rendszer volt.[5] Példája nyomán a lelkes amatőrök az 1960-as években hozták létre saját „vezetékes” otthonaikat, ekkor azonban a technikai lehetőségek még igen korlátozottak voltak. Az „intelligens otthon” fogalmát először 1984-ben használta az Amerikai Házépítők Szövetsége.[6]

Az 1990-es évek végétől a mikroelektronikai eszközök, valamint a távoli vezérlést lehetővé tevő rendszerek robbanásszerű fejlődése és ezek árainak csökkenése lehetővé tette az okos házak funkcióinak kibővítését. 1998-ban a London melletti Watfordban hozták létre az INTEGER Millenium House-t, az első bemutató házat, amelyben az okosotthon minden (akkori technológiai szintnek megfelelő) lehetőséget felvonultatták. Az épületben bemutatták a különböző automatizálási technikákat, amelyek optimalizálják például a fűtési rendszert, az intelligens világítási és biztonsági rendszert, amely többek között egy mikrochipes programozható kapukulcsot is magába foglalt, valamint a talajnedvességtől függően működő öntözési rendszert.[7] A házban digitális műholdas televízió, WebTV és zártláncú kamerarendszer (CCTV) is működött.[8] Az ABI Research adatai szerint az Amerikai Egyesült Államokban 2012-ben másfél millió okosotthont létesítettek, és a megrendelések üteme alapján ezek száma 2017-re nyolc millióra nő.[9]

Alkotóelemei[szerkesztés]

Az okosotthonban alkalmazható technológiák összességét, azok kialakításának lehetőségeit és megoldásait a domotika tárgyalja, amely az épületek automatizálási, vezérlési és irányítási rendszereinek összefoglaló megnevezése.[10]

Hálózat[szerkesztés]

Az okosotthonok helyi hálózata a hardverek és a kommunikációs interfész tekintetében 2016-ban még szabványosításra vár. Kétféle megoldást alkalmaznak: a rádiófrekvenciás RFID, valamint a mikrohullámú Wi-Fi technológiát.A leghatékonyabb megoldást a kettő kombinációja adja. A távoli elérés biztosítása érdekében ez kiegészül az internethozzáférést biztosító optikai- vagy réz szolgáltatói kábelhálózattal. Az egyes szabványok közötti átjárást a hálózati híd (protocol bridge) biztosítja.

A rendszer elemei[szerkesztés]

  • Az érzékelők (szenzorok), amelyek mérik vagy jelzik a környezet állapotát, illetve változását, például a hőmérsékletet, a napfényt vagy a mozgást.
  • A szabályozó (vagy vezérlő) rendszer, amely lehet egy számítógép vagy egy speciális eszköz, amely a rendszer vezérlését biztosítja.
  • A végrehajtó szerv, illetve egység (actuator), amely szabályozza a kapcsolók, motorok és szelepek működését.
  • A busz (vagy sín), amely lehetővé teszi adatok vagy tápfeszültségek továbbítását az érzékelők és a vezérlő rendszer számítógép, illetve a számítógép és a vezérelt eszközök (gépek, berendezések stb.) között.
  • A kommunikációs interfész az ember és a gép vagy a gép-gép (M2M)[11] közötti kapcsolatban.

Alkalmazása[szerkesztés]

Az okosotthonok a következő rendszerek, illetve épületgépészeti egységek rendszerének integrációját foglalják magukba:

Hűtő- és fűtőrendszer, árnyékolástechnika[szerkesztés]

A hűtő- és fűtőrendszer (HVAC vagy épületgépészet), amely magába foglalja a hőmérséklet és páratartalom szabályozását, beleértve a fűtés során biztosított friss levegőt, valamint a természetes hűtést is. Az interneten keresztül vezérelhető termosztát lehetővé teszi, hogy a tulajdonos a távolból szabályozhassa a fűtő- vagy hűtőrendszert, azaz a lakás hőmérsékletét. A rendszer automatikusan nyitja vagy zárja a nyílászárókat a friss levegő beengedése érdekében, illetve nyitja-zárja (vagy ereszti-felhúzza) az árnyékolókat (rolók, redőnyök stb.)[12] Az okos házak által használt intelligens fűtési rendszerek a helyiségek különböző pontjain elhelyezett villanykapcsolókba, termosztátokba, relékbe telepített hőérzékelők által mérik a hőmérsékletet és ezek alapján állítják be az egyes hőértékeket. Az okosotthonok így amellett, hogy pontosabban szabályozzák a teljes épület hőmérsékletét, intelligens fűtőközpontjaik által képesek a helyiségenkénti valamint az adott fűtőelemek közötti fűtés szabályozására is.[13]

Világítás[szerkesztés]

A világítási rendszer kialakítása során olyan funkciók építhetők be, mint az, hogy kialszik a lámpa, ha a szoba üres, vagy a változó fényviszonyoknak megfelelően növekszik vagy csökken a világítótestek által adott fényerő. A világítás távirányítóval, vagy interneten keresztül vezérelhető. A természetes fény (napfény) erősségének érzékelése révén szabályozható az árnyékolók, illetve függönyök helyzete, hogy a természetes fény optimális mértékben kihasználható legyen.

Audio-vizuális eszközök[szerkesztés]

Az intelligens multimédia rendszer a kényelmi funkciók részét képezi. Néhány lehetőség: Az okostelefon rendszerbe integrálásával telefonunkról, tabletünkről vagy számítógépünkről tudjuk vezérelni a csatornaválasztást vagy a meghallgatásra kerülő zeneszámot. A telefon a lakásban levő hangszórókra kihangosítható, és mozgásérzékelők alapján mindig az adott helyiség hangszóróin hallható. Ébresztési funkciója biztosítja, hogy az ébresztési időpontban, a rendszer lassan elkezdi felhúzni a redőnyöket, fokozatosan felhangosítja a hangszórókat így figyelve a lakókra és ébresztve őket a lehető legjobb hangulatban. Hangzónák alakíthatók ki, így szabályozható, hogy melyik szobában milyen zene szóljon, és az audiórendszer összekapcsolható a zenemegosztó oldalakkal. A rendszer beszédhanggal is irányítható.

Biztonsági rendszerek[szerkesztés]

Az okosotthon biztonsági rendszerei közé tartozik a telepített biztonsági kamerák távolról történő megnézésének lehetősége, valamint központi zár működtetése az összes ablakon és ajtón.[14] A kamerák mozgatása és fókuszának változtatása (zoomolás) távolról vezérelhető, illetve a mozgás irányát észlelve a kamera követi a behatolót. A mozgásérzékelők révén illetéktelen behatolás esetén a tulajdonos a biztonsági rendszeren vagy mobiltelefonon keresztül értesítést kap. Integrálhatók az olyan érzékelő rendszerek, mint például a tűz- és füstjelző, a gázszivárgás-, a szén-monoxid-, illetve vízszivárgást észlelő szenzor. A személyi orvosi riasztó rendszerek lehetővé teszik a sérült vagy beteg otthon tartózkodók számára segítség kérését.

Kaputelefon rendszer[szerkesztés]

A kaputelefon rendszer lehetővé teszi nemcsak a bejárati ajtó és a lakás egy pontja, hanem az épület helyiségei közötti kommunikáció megvalósítását is. A videokaputelefon-rendszer integrálható a televízió kijelzőjére, illetve szükség esetén a kép rögzítésére is lehetőséget biztosít. Ez a biztonság további erősítését is szolgálja. Az intelligens kamerarendszer arcfelismerő rendszerrel párosítva felismeri a belépésre jogosult (beléptethető) személyeket. A térfigyelő kamerákba beépített infravörös egységnek köszönhetően teljes sötétségben is felismerhető és bizonyító erejű képet lehet produkálni, még rosszabb időjárási viszonyok között is.

Speciális eszközök[szerkesztés]

A technológiai fejlődés előidézte miniatürizálás révén bármely elektronikus háztartási gép, eszköz és valamilyen funkcionalitással rendelkező tárgy felszerelhető olyan speciális hardverrel, amely vezeték nélküli, távolból történő be-kikapcsolásukat, illetve működtetésüket teszi lehetővé. Így például hazafelé úton távolról bekapcsolható a kávéfőző (vagy programozható a reggeli felkelés idejéhez kapcsolva); bekapcsolható (ahol van) az uszómedence helyiségének fűtése; beindítható a mikrohullámú sütőbe helyezett étel felmelegítése, elindítható a bekészített mosógép. A vonalkódolvasóval vagy más jelolvasóval ellátott hűtőszekrény tartalma távolról is ellenőrizhető, és a tervezett ételhez a tárolt recept szerint jelzést ad a még beszerzendő nyersanyagra és annak mennyiségére. A falon levő digitális képkeretekben a kép hangulattól függően változtatható. Az „okos” eszözök egymással is kommunikálnak. Például a videolejátszó rendszer indítása esetén a szobában levő fény mennyiségét vagy a világítórendszer, vagy a redőnyöket működtető rendszer csökkenti.

Az okosotthonok veszélyei[szerkesztés]

A jelenlegi informatikai biztonsági megoldások még nem teszik lehetővé az okosotthon eszközeivel távolról történő kommunikáció teljes biztonságát, így fennáll a nemkívánt működést előidéző hackelés mellett az illetéktelen lehallgatás vagy akár csak kereskedelmi célú információszerzés veszélye is. A visszaélések megelőzése az információk végponttól-végpontig történő erős titkosítása révén lehetséges.[15]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Mit jelent, ha „intelligens” egy épület?. iasautomatika.hu. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  2. Leo Sun: CES 2016: The Internet of Things Takes Center Stage (angol nyelven). The Motley Fool, 2016. január 12. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  3. Tényleg átverés a Dolgok Internete?. IT Business, 2016. február 11. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  4. Nikola Tesla: U.S. Patent 613809: Method of and apparatus for controlling mechanism of moving vessels and vehicles (angol nyelven). United States Patent and Trademark Office, 1898. november 8. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  5. Dag Spicer: If You Can't Stand the Coding, Stay Out of the Kitchen: Three Chapters in the History of Home Automation (angol nyelven). UBM Tech (drdobbs.com), 2000. augusztus 12. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  6. szerk.: Richard Harper: 1. Inside the Smart Home: Ideas, Possibilities and Methods, Inside the Smart Home (angol nyelven), 1. o (2003). ISBN 1852336889 
  7. The INTEGER Millenium House, Watford, UK (angol nyelven). International Energy Agency. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  8. szerk.: Richard Hyde: Bioclimatic Housing, Innovative Designs for Warm Climates (angol nyelven), 38. o (2008). ISBN 1136571140 
  9. 1.5 Million Home Automation Systems Installed in the US This Year (angol nyelven). Allied Business Intelligence, Inc. (abiresearch.com). (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  10. Szabó Balázs, Dalmi Péter: Domotika képzésfejlesztési megelőző kutatások. Magyar Installateur. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  11. A machine-to-machine elnevezés nemzetközileg elfogadott rövidítése
  12. Cherie Preville: Control Your Castle: The Latest in HVAC Home Automation. BNP Media (achrnews.com), 2013. augusztus 26. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  13. Intelligens fűtés vezérlés és fűtésszabályzás. Incelor. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  14. Jason Orme: Smart Security and Alarms. Centaur Home Interest (homebuilding.co.uk), 2013. november 15. (Hozzáférés: 2016. február 14.)
  15. A lakásokat is meghekkelheti majd a kormány. origo.hu, 2016. február 12. (Hozzáférés: 2016. február 14.)

Források[szerkesztés]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]