Prispevek je bil objavljen v strokoni reviji PRO Bauhaus, št. 2. letnik 2020, Izdajatelj: Media Element d.o.o. Avtorja: mag. Damjana Pirnar in Peter Verščaj

Pametne rešitve so vse okoli nas, vsi že uporabljamo pametne telefone in na njih aplikacije, ki nam omogočajo boljše, varnejše in bolj aktivno življenje. S pomočjo tehnologije smo danes lahko nenehno povezani z družino, prijatelji in službo. Zakaj ne bi imeli na dlani tudi svoj dom? Rešitve za pametni dom so cenovno že zelo dostopne in predvsem koristne, saj lahko danes kar z dopusta govorimo s poštarjem, mu odklenemo vrata garaže, da odloži paket, ga pri tem nadzorujemo in po opravljenem oddaljenem prevzemu pošiljke, kar iz plaže za njim zaklenemo vrata. Tudi ko se poleti pozneje vračamo z dela kot običajno, lahko izklopimo urnik in med potjo vklopimo klimo, da po nepotrebnem ne porabljamo električne energije. V zadnjih letih povpraševanje po vgradnji pametnih rešitev strmo narašča, saj koristi močno presegajo strošek investicije. Pametni dom namreč ne poveča le udobje bivanja, ampak z njim pridobimo večjo varnost pred vlomilci, se zavarujemo pred hišnimi nesrečami kot do poplava, požar, monoksid in kar je najpomembnejše, prihranki porabe energije so vidni že po prvi uporabi sistema.

Kaj je pametni dom

Pametni dom si marsikdo predstavlja kot nekaj zapletenega in nedojemljivega, predvsem pa kup dragih naprav in nerazumljivih sistemov. A temu še zdaleč ni tako, lahko bi rekli, da že zdaj živimo v pametnih hišah, imamo centralno ogrevanje vodeno s termostatom, na katerem so urniki, imamo pametni sesalec, ki tudi sledi urniku, imamo vgrajene senzorske luči, pametni televizor, pa še kaj bi se našlo. Celovite rešitve za pametni dom pa koncept pametne hiše dvignejo na višjo raven. Naprave so med seboj povezane in zato delujejo bolj optimalno in stroškovno učinkovitejše, nad domom imamo celovit pregled in možnost upravljanja od kjerkoli, hkrati pa je sistem varen in spoštuje zasebnost. Pametna hiša ima vse večji pomen tudi zagotavljanju varnosti, udobja in praktičnosti novogradnje ali obstoječih objektov, stanovanja, hiše, pisarne ali počitniškega objekta. Ne le temperaturo, zdaj je z oddaljenim dostopom mogoče upravljati z vso hišno infrastrukturo in to zgolj z eno aplikacijo na pametnem telefonu ali tablici. Elementi pametne hiše med seboj sodelujejo, si izmenjujejo podatke in sledijo nastavitvam uporabnika. V primeru kakršnegakoli alarma, nedelovanja, poskusa nepooblaščenega vstopa v aplikacijo ali zgolj nedelovanja katere izmed naprav, nemudoma o tem obvestijo uporabnika.

Če se odločamo ali pametne rešitve potrebujemo ali ne, si lahko odgovorimo na nekaj vprašanj: Me skrbi škoda in reševanje nastale situacije, ki jo lahko naredi izliv vode? Ali želim dom protivlomno zaščititi? Bomo v dom vgradili kamin, plinsko peč ali bojler? Želimo plačati čim nižje stroške za ogrevanje in hlajenje? Smo odgovorni do našega planeta in skrbimo za čim manjšati ogljični odtis?

Koristi pametnega doma

V prid temu, da pri pametnem domu ne gre le za tehnološko muho, dovolj zgovorno govorijo prednosti in koristi, ki jih s pametnim domom dobimo. Med bolj zanimivimi je zagotovo protivlomna zaščita. Po podatkih policije je daleč najboljša protivlomna zaščita ustvarjanje videza žive hiše tudi ko ste zdoma. Naključno prižiganje svetil, standardni urniki dvigovanja in spuščanja senčil, občasno prižgana televizija ali radio, dajejo vtis, da je vendarle nekdo doma, kljub temu, da ste na socialnih medijih objavili žalostni obrazek ob fotografiji dolge kolone, ki se vije proti morju.

Pri rešitve za pametni dom pomembno vplivajo tudi na naš način življenja, varnost in strošek bivanja v domu. Pametne elemente in senzorje je smotrno vgraditi iz številnih razlogov, med njimi izstopa boljša stroškovna učinkovitost oz. nižja cena bivanja, velik potencial kažejo pametne rešitve na področju varnosti  in zaščito pred nesrečami, ki so v naših domovih kar pogoste (poplava, požar, zastrupitve z monoksidom).

Po izračunih enega izmed proizvajalcev pametnih rešitev naj bi s pomočjo pametnega doma prihranili kar 23 % energije (Vir: https://www.fibaro.com). Zagotovo je smiselno nadzorovati porabo največjih porabnikov, pa tudi prižgana luč celo dopoldne ne prispeva k energetski učinkovitosti. Že z enostavno avtomatizacijo samodejnega upravljanja senčil npr. da na zimski sončni dan sistem senčila dvigne, v poletnem času pa ko sonce najmočnejše senčila spustimo; močno vplivamo na porabo električne energije naprav za hlajenje in ogrevanje in posledično znižanje stroškov energije. Poleg omenjenega se lahko s pomočjo virtualnih ali stenskih termostatov upravlja ogrevanje ali hlajenje.

Večina pametnih rešitev omogoča stalni nadzor nad porabo energije, bodisi gre za pregled po sobah, nadstropjih ali posameznih porabnikih, vse to je ključnega pomena, ko je govora o energetski sanaciji oz. optimizaciji stroškov porabe energije in čim manjšem ogljičnem odtisu. Za primer naj predstavim 4 člansko družino, ki živi v dvonadstropni enodružinski hiši, površine cca 220 m2. Družina na mesec porabi 440 kW električne energije, ogreva se na kurilno olje, od večjih porabnikov električne energije uporabljajo pralni stroj, sušilni stroj, eno zamrzovalno omaro, večji hladilnik in pečico. Na podlagi večmesečnega merjenja porabe energije s pomočjo  vgrajenih ali mobilnih pametnih modulov (uporabili so FIBARO Enojno preklopno stikalo in FIBARO pametne vtičnice), so ugotovili, da imajo zelo potrošno zamrzovalno omaro, ki porabi kar 20 % celotne električne energije, takoj za njo pa je sušilni stroj, ki porabi 16%, pralni stroj in  pečica sta pri teh številkah prav zanemarljiva, saj porabita zgolj 5% (pralni stroj) in 6% (pečica) celotne el. energije. Pečica verjetno tudi zato, ker jo družina uporablja v povprečju trikrat na teden. Po analizi je družina preverila kakšne so še možnosti prihrankov, odločili so se da temperaturo zamrzovalne skrinje zmanjšajo iz sedanjih -25°C na -18°C in da zamenjajo dotrajan, 10 let star sušilni stroj, energetskega razreda B s sušilnim strojem s toplotno črpalko. Družina je v roku pol leta na račun le teh dveh ukrepov znižala porabo energije za kar 25%. Kar je znašalo 10 € mesečnega in 120 € letnega prihranka. (Vir: Projekt energetske učinkovitosti stranke x – Go4Panda, leto 2019).

V domovih se pogosto dogajajo neželene nesreče kot je na primer izpust vode zaradi dotrajane vodovodne napeljave ali zaradi napake na katerem izmed aparatov bele tehnike. Prav nič nam ne koristi zgolj senzor izliva, ki nam javi, da je prišlo do izlitja, mi pa smo na dopustu.  Le-ta nam povzroči ogromno stresa in divjo vožnjo domov z mislijo koliko škode nas bo pričakalo doma. Protipoplavna zaščita dobi smisel šele takrat, ko poleg senzorjev izlitja, omogočimo samodejno zapiranje ventila za dotok vode v dom. Tako ob informaciji, da je prišlo do izliva le pogledamo kje je do izlitja prišlo in preverimo ali je ventil za dotok vode zaprt. Z dopustom lahko nadaljujemo, ker vemo, da nas doma sicer čaka manjša škoda. Izlila se je namreč le manjša količina vode, ki se je izlila preden je prišlo do samodejnega zaprtja ventila. Morda bo potreba le menjava kakšne lesne police ali dela talnih oblog.

Pametni dom zaščiti tudi pred smrtno nevarnim plinom monoksidom ali požarom. Vsi senzorji skrbijo za svetlobno in glasovno alarmiranje in obveščanje na pametni telefon ob nastalem dogodku.

V pametnem domu je integrirana tudi protivlomna zaščita in video-nadzorni sistem. Kot omenjeno, se večina vlomov zgodi ko smo zdoma, zato je ustvarjanje videza žive hiše ena boljših protivlomnih zaščit. Alarm znotraj pametnega doma, je t.i. pametni alarm, ki poleg glasne sirene, senzorjev gibanja in odprtja, skrbi tudi za to, da naš dom vlomilcem sploh ni zanimiv. Saj tudi v času odsotnosti urniki delujejo, rolete se spuščajo in dvigujejo oz. se spreminja naklon žaluzij, popolnoma naključno pa se tudi prižigajo in ugašajo luči v različnih prostorih. Prav tako je pomembno da morebiten prihod vlomilcev presenetite ne le z zunanjimi senzorskimi lučmi, pač pa se ob npr. vklopu senzorja na IP domofonu  v kuhinji prižge luč. Zagotovo bo vlomilec dvakrat premislil, ali bi se zares lotil doma, ki deluje kot da je nekdo doma.

Kaj si lahko od pametnega doma obetamo

V pametnem domu lahko pozabite na ročno zaklepanje vrat, ne bo vas več skrbelo ali ste ob odhodu izklopili vse naprave in če so otroci zaprli vodo v kopalnici, vse to lahko preverite ko ste od doma že odšli ali pa se prepustite pametnemu domu in naj vaše roke in oči raje počivajo ali opravljajo drugo, pomembnejše delo, vse te nepotrebne gibe pa prepustite v upravljanje svoji pametni hiši. Hkrati pa cena pametnega doma, sploh ni tako visoka kot vas morda skrbi, veliko večje so koristi: v pametni hiši je bivanje udobnejše, varnejše in poraba energije bolj nadzorovana.

Med rešitvami, ki jih vključujejo pametne hiše, so lahko naslednja področja:

• Upravljanje senčil. V pametnem domu vam ne bo potrebno skrbeti ali bo poletni dan vroč ali oblačen in temu primeru nastaviti položaj senčil. V pasivni hiši še prehitro pride do pregrevanja, zato je pravilno senčenje zelo pomembno. Pomembno pa je tudi z vidika porabe energije, saj pametni dom skrbi pred nepotrebnih vklopom klimatskih naprav.
• Protivlomna zaščita. Namestitev nadzornih kamer, senzorjev gibanja ali senzorjev odprtosti na vratih in oknih ter sirene vlomilcu močno zmanjšajo možnost vstopa v pametni dom. V primeru neljubega dogodka pa pametna hiša sproži alarm in lastniku pošlje sporočilo z obvestilom in fotografijo.
• Rešitve za starejše in invalide. S pametnimi senzorji temperature, svetili, senzorji odprtja in gibanja, pametnimi ključavnicami in drugimi napravami lahko starejši, manj gibljivi ali invalidi veliko lažje upravljajo in nadzorujejo svoj življenjski prostor, obenem so dlje časa lahko samostojni saj imajo pomoč najbližjih, ko jo potrebujejo.
• Video domofoni in video nadzorni sistemi. IP-video domofon ni le hišni zvonec, nadomesti tudi nadzorno kamero na vhodu v objekt in predstavlja več-funkcijsko napravo, na kateri je mogoče kadarkoli in kjerkoli pogledati dogajanje pred vrati ali sprejeti obiske tudi takrat, ko nikogar ni doma.
• Rešitve za ogrevanje in hlajenje. S pametno hišo lahko temperaturo v vsakem prostoru nadzorujemo in upravljamo na daljavo ali pred nastavimo urnike. Ne glede na to, ali gre za ogrevanje pozimi ali hlajenje poleti, bodo temperaturni senzorji in moduli za vklop ali izklop naprav za ogrevanje in hlajenje delovali usklajeno.
• Pametni senzorji in zaščita doma pred nesrečami. V sklopu rešitev za pametni dom so na voljo številni senzorji (temperature, vlage, CO₂, izliva vode, dima, monoksida, svetilnosti) , ki omogočajo bolj optimalno nastavitev senčenja, temperature, svetil, prezračevanja in drugih naprav.
• Glasovno upravljanje. Kljub temu, da večina boljših rešitev za glasovno upravljanje ne podpira slovenskega jezika, je v želja po glasovnem upravljanju pametnega doma tudi Sloveniji čedalje bolj zaželena. Napravi Google Home ali Amazon Alexa sta eni boljših rešitev za pametne hiše in dejansko lahko iz naslanjača ukažete »Alexa spusti senčila« ali »Google prižgi luč v kuhinji«.

Kako izbrati pravo rešitev za pametni dom

Z rastjo povpraševanja je tudi ponudba pametnih rešitev danes vse bolj raznolika. Na trgu lahko najdemo rešitve ki so:

• Zelo poceni rešitve, ki so tehnološko enostavne in varnostno bolj ranljive, stabilnost delovanja pa je zelo odvisna od hišnega interneta in oddaljenosti naprav; rešitve so večinoma parcialne, za upravljanje običajno potrebujemo več aplikacij.
• Rešitve srednjega cenovnega razreda, ki so bolj profesionalne, so standardizirane in za njimi stojijo certificirani inštalaterji; te rešitve so stabilne, povezljive in običajno rešujejo večino uporabnikovih zahtev. Med temi ločimo še rešitve, ki so navzven odprte (npr. Z-Wave) in rešitve ki delujejo v okviru enega proizvajalca (npr. Somfy).
• Rešitve višjega cenovnega razreda, ki sodijo med profesionalne rešitve za avtomatizacijo in za delovanje potrebujejo namensko ožičenje (t.i. bus sistem). Gre za rešitve, ki so na trgu že desetletja (npr. KNX sistemi). Večinoma se te rešitve uporabljajo v poslovnih stavbah in proizvodnjah, manj pa v individualnih gradnjah.

Pomembno je torej razlikovati med žičnimi in brezžičnimi sistemi. Žični sistemi so na trgu precej dlje od brezžičnih, vendar je razvoj slednjih v zadnjih nekaj letih, na račun tehnološkega napredka brezžičnih tehnologij, precej hitrejši. Med boljše brezžične sisteme uvrščamo rešitve, ki delujejo na mednarodnem protokolu za pametne hiše Z-Wave, ki postaja vse bolj uveljavljen tudi v Sloveniji. Gre za protokol, ki je razvit namensko za pametne hiše, deluje na 868 MHz in omogoča povezovanje do 232 elementov v celovit ekosistem pametnega doma. Ker gre za standardiziran protokol, lahko znotraj enega doma povezujemo elemente različnih proizvajalcev. Rešitve omogočajo povezovanje tudi na druge protokole s čimer omogočamo uporabniku, da z eno aplikacijo upravlja vse naprave: svetila, senčila, ogrevanje in hlajenje, video domofon, kamere, alarm, zalivalni sistem,… Za ta protokol skrbi Z-Wave Alliance in sicer preden je posamezni pametni element v prodaji mora skozi obsežen protokol certifikacije. Namen certifikacije je predvsem ta, da se zagotovi povezljivost elementov različnih proizvajalcev, kar daje uporabniku zelo veliko fleksibilnost pri izbiri želene funkcionalnosti pametnega doma. Brezžične rešitve so v zadnjih letih, zahvaljujoč standardu, postale stabilne, varne in združljive tudi z različnimi žičnimi standardi kot so KNX in drugi, hkrati pa iz tehnološkega vidika predstavljajo sam vrh inovativnih rešitev, ki danes prihajajo na trg. Praktično na dnevnem nivoju na tržišče prihajajo novi senzorji, moduli in drugi pametni elementi, ki povečujejo udobje bivanja, rešujejo varnostne izzive ali vplivajo na energetsko varčnost in z njim povezane okoljske osveščenosti. Poleg protokola Z-Wave je na trgu še nekaj drugih brezžičnih rešitev, med bolj znanimi je vsekakor WiFi, ki pa ima številne slabosti, med njimi bi izpostavili varnostne pomanjkljivosti, slabšo stabilnost delovanja, ker deluje na območju kjer je veliko motenj (hišni internet, mikrovalovka,…), elementi sami pa zagotavljajo slabšo avtonomnost zaradi hitre porabe baterije.

Med žičnimi sistemi je potrebno posebej omeniti standard KNX, ki je evropski standard za pametne inštalacije. Prvi element KNX je bil predstavljen že leta 1992. Če se odločimo za vgradnjo žičnih pametnih inštalacij je, nasprotno kot pri brezžičnih, nujno potrebno obseg pametnih rešitev predvideti vnaprej, že v fazi projektiranja. Pri standardu KNX tudi nismo vezani na zgolj enega proizvajalca, saj so vse komponente, izdelane po standardu med seboj kompatibilne. Poleg tega se za parametriranje oziroma programiranje uporablja enotno programsko okolje, standard omogoča tudi zelo široko območje uporabe, ki vključuje dom, pisarno, hotele, konferenčne dvorane, bolnišnice, šole, trgovine, skladišča, letališča in tako dalje. Poleg tega je KNX povezljiv tudi z mnogimi drugimi sistemi.

Za individualno gradnjo vsekakor bolj priporočamo izbiro brezžičnih tehnologij, s tem smo veliko bolj fleksibilni saj ni potrebe po predhodni pripravi projekta pametnih inštalacij, odločimo se za klasične elektro inštalacije in globoke električne doze (vsaj 60 mm), potem na podlagi želja in potreb vnaprej ali tekom gradnje izberemo med naborom modulov. Zaradi modularnosti brezžičnega sistema, lahko investicijo raztegnemo na več let. Skrbeti nam ni treba niti za zastarelost sistema, saj lahko nove module brez težav kadarkoli vključimo v svoj pametni dom. Torej z izbiro brezžičnega sistema za pametni dom prav ničesar ne zamudimo. Pri brezžičnih rešitvah imamo tudi vedno rezervni plan, saj klasična stikala v primeru odpovedi modula ali centralne enote delujejo, kar praviloma za žične sisteme ne velja. Ta prednost sistema je dobrodošla tudi v primeru, ko v domu živi več generacij pri čemer so običajno mlajši bolj dojemljivi za upravljanje doma preko pametnega telefona, glasovno ali na podlagi urnikov in sosledij dogodkov, starejši pa raje uporabljajo klasična stikala.

Želimo pametni dom, kaj pa sedaj?

Ko izberete kateri izmed sistemov je za vas najbolj primeren (žični ali brezžični), raziščite pametne sisteme na podlagi želenih funkcionalnosti in višine investicije. Kljub temu, da je na trgu moč najti številna navodila in video materiale za vgradnjo in programiranje pametnega doma, da se nekateri sistemi promovirajo kot Plug&Play rešitve, predlagamo, da se na lastnem pametnem domu ne učite. Tehnologija omogoča veliko in jo je potrebno pravilno in kar najbolj optimalno izkoristiti, zato predlagamo, da to delo prepustite izkušenim strokovnjakom, ki vedo kaj delajo. Na trgu poiščete zanesljivega ponudnika celovite rešitve, ki bo z vami od ideje do končne rešitve in vam bo tekom projektiranja in gradnje na voljo za svetovanje in bo kasneje poskrbel tudi za optimizacijo delovanja sistema. Ključnega pomena je tudi sodelovanje ponudnika rešitve z električarjem, ki običajno pripravi vse potrebno za vgradnjo in po izvedeni fino-montaži elektro-inštalacij module priklopi za električno napajanje.

Vsekakor so pri izbiri ustreznega ponudnika zelo pomembne reference, nekateri izmed slovenskih ponudnikov že omogočajo oglede referenčnih objektov ali vsaj svojih demo centrov. Tam lahko preizkusite odzivnost sistema, prijaznost aplikacije, videz posameznih modulov in se prepričate o strokovnosti ponudnika.

Nekateri ponudniki tudi proti plačilu pripravijo idejno zasnovo pametnega doma, bodisi kot specifikacijo elementov ali izris na individualni tloris.

Kot rečeno se za pametni dom ni treba na mah odločiti za vse naštete možnosti, najprej si lahko omislite, denimo, le avtomatizirana senčila, zaradi možnosti modularne nadgradnje pa kasneje sistem pametne hiše nadgrajujete glede na potrebe in želje. A verjemite, da ko enkrat okusite prednosti, se jim ne boste več želeli odreči in jih boste hoteli le še več in več. Pametna hiša namreč poveča udobje bivanja in varnosti, nadzor nad porabo energije, upravljanje hiše pa je možno od kjerkoli in kadarkoli – preko mobilnega telefona, tablice…

Viri: https://www.fibaro.com, Projekt energetske učinkovitosti stranke x – Go4Panda d.o.o., Arhiv Go4Panda d.o.o.