Case Inteligente

Lucrarea de fata isi propune tehnologizarea unei case si/sau locuinte in contextul dezvoltarii atat a confortului cat si a sigurantei. Aceste “Case inteligente” sunt foarte apreciate, insa au si un cost foarte ridicat.

In cele ce urmeaza vom prezenta o “casa inteligenta” cu toate dotarile posibile. In functie de bugetul alocat fiecare client isi poate moderniza locuita asa cum isi doreste.

Ce este un Smart House ?

“Casa Inteligenta” a fost prezenta timp de mai bine de un secol, fie prezentata in reviste destinate locuintei, targuri si expozitii. A fost intotdeauna prezentata ca fiind o casa a viitorului, accesibila aproape oricui. In variantele sale precedente, “casa viitorului” promitea eliberarea de treburile casnice prin automatizarea electrocasnicelor care vor gandi si vor face lucrurile in locul nostru, astfel incat nu va mai trebui sa ne batem capul cu responsabilitatile zilnice, bucurandu-ne de mai mult timp pentru noi.

Desi au evoluat greu, perfectionandu-se in timp, viziunea caselor inteligente aborda adoptarea tehnologiei in mediul domestic(casnic).

^^^ http://lilianabounegru.org/wp-content/uploads/2009/11/thesis_smart_houses_liliana_bounegru.pdf^^^

O definitie des intalnita pentru conceptul de Smart Home este aceea de “tehnologie electronica intr-o retea care integreaza atat dispozitivele cat si electrocasnicele astfel incat intreaga casa poate fi monitorizata si controlata ca un tot unitar”. Un alt termen care descrie acelasi tip de tehnologie este “domotica” (cuvant compus din ‘domus’care, in latina, inseamna casa, si ‘informatica’, cea care studiaza procesele care se ocupa cu colectarea, categorizarea si distributia datelor). Cu toate acestea, intrucat aceasta tehnologie este inca in dezvoltare, alti termini sunt folositi pentru a o descrie: “casa digitala”, “casa inteligenta”, “casa autonoma”.

^^^ !!!! {http://www.comp.dit.ie/bduggan/Paolo_Carner_FYP_April09.pdf} !!!^^^

Cateva dintre cele mai intalnite tehnologii controlate printr-un sistem autonom si semi-autonom includ:

Incuietori automate pentru usi, si sisteme de securitate: acestea putand fi controlate cu ajutorul unui PIN sau a unei cartele.

Controlul temperaturii si a ventilatiei (MOTORUL DE LA VENT. VA FI IN ALTA CAMERA, SI VA MERGE PE ENERGIE VERDEEE)

Sisteme Smart pentru iluminat

Sisteme pentru detectarea autovehiculelor

Sisteme pentru monitorizarea plantelor si a animalelor de casa

Alte trasaturi ale unei Case Inteligente pot include notificari trimise de Casa catre proprietar in cazul unor situatii de urgenta (spre exemplu, intrarea prin efractie, cadere de curent, scurgeri de apa sau gaze)

^^^http://www.entrepreneurial-insights.com/smart-home-intelligent-home-automation/^^^

O alta definitie a unei Case Inteligente sustine ca aceasta tehnologie ne ofera controlul deplin asupra caminului, automatizand sistemul iluminator, jaluzelele, electrocasnicele si sistemele de securitate. O Casa Inteligenta conecteaza totate dispozitivele din caminul tau, astfel incat sa poate comunica intre ele.

^^^ http://www.slideshare.net/BradFitzpatrick/smart-homes-6093606 ^^^

Istoria tehnologiei smart-house

Desi termenul de Smart Home a fost prima data folosit in anii 1980, conceptul nu este nici pe departe nou. Primele documentari ale unei incercari de a pune o viziune similara in aplicare dateaza inca din anii 1960, si anume Prototipul Experimental al Comunitatii de Maine (“Experimental Prototype Community of Tomorrow – EPCOT” ) al lui Walt Disney, prezentat in 1961. O Casa Inteligenta nu va fi capabila sa realizeze prea multe, atat fara electrocasnicele care trebuiesc controlate, cat si fara o retea de control, acestea fiind interconectate.

^^^ http://www.comp.dit.ie/bduggan/Paolo_Carner_FYP_April09.pdf ^^^

In anii 1960, anumite grupuri de personae au aratat un interes fata de tehnologizarea locuintelor personale: termostate si electrocasnice echipate cu microprocesoare care creeaza o retea, astfel incat aparatele sa comunice unul cu celalalt, comportandu-se “inteligent”. Pana in 1984, acest interes in modernizarea locuintelor s-a extins, ducand la initierea Proiectului Casei Inteligente, creat de Centrul National de Cercetare a Asociației Naționale a Constructorilor de Case (National Research Center of the National Association of Home Builders)

Asociatia descrie mecanismul central al Caselor Inteligente ca fiind benefica pe mai multe planuri: din punct de vedere al sigurantei si al economiei. Mecanismul central al primelor case inteligente este, prin urmare, sistemul clasic de automatizare a locuintei. X10 este unul dintre primele mecanisme de tehnologie de automatizare a caselor, a protocolului de comunicare pentru aparatele elctronice, care foloseste cablul de current ca mediu pentru comunicare, astfel incat sa transforme controlul electrocasnicelor intr-o structura tip “creier”. Sistemele bazate pe tehnologia X10 includ controlul de la distanta, de la sistemul de iluminat pana la televizor, aceste electronice putand fi manevrate din afara locuintei.

^^^http://lilianabounegru.org/wp-content/uploads/2009/11/thesis_smart_houses_liliana_bounegru.pdf (Pagaina 21)^^^

Din punct de vedere financiar este mai bine sa abordam problema putin diferit. In momentul in care detinem un imobil este mult mai fiabil sa ne ocupam de modernizarea tehnologica a acestuia, astfel vom avea un cost mult mai redus, cu un randament mult mai mare. Cum este posibil acest lucru?

Comparativ cu achizitionarea unei “Case inteligente” deja accesorizata, care poate costa mult peste bugetul mediu alocat, modernizarea unei case standard, deja existente, permite dezvoltarea tehnologica a nevoilor personale, care difera de la caz la caz.

Viitorul caselor inteligente

Conform spuselor managerului de la GeoAnalytics, Kevin Foreman, locuintele vor deveni, in timp, suficient de inteligente incat sa poata face distinctia intre membrii diferiti ai unei familii, si sa se adapteze la nevoile specifice ale individului pe baza biometriei, cum ar fi amprentele digitale, temperatura corpului si chiar bataile inimii.

In viitorul apropiat, in timp ce te indrepti spre casa, un mic dispozitiv purtat la incheietura va autentifica identitatea asociind bataile inimii, permitandu-i casei sa ajusteze automat lumina, temperatura camerei si muzica ambientala, in functie de profilurile personalizate si pre-configurate.

Există o mulțime de beneficii care vin cu tehnologia inteligentă – și nu mă refer doar la confortul de zi cu zi al mașinii de spălat, care nu are nevoie să i se spună când să spele. Proprietarii incep sa simta beneficiile tehnologiei inteligente si in casele lor. Unul din cele mai populare aspecte ale acestui tip de tehnologie este securitatea locuintei. Prima prioritate este sa ne pastram familia si casa in siguranta, iar o Casa Inteligenta este cea mai buna metoda de a face acest lucru. Casele Inteligente sunt capabile sa detecteze intrusii cu ajutorul senzorilor cu infrarosu, sau cu ajutorul senzorilor ferestrelor, transmitand informatia catre proprietar si politie printr-un simplu apel, e-mai sau mesaj.

Cu ajutorul anumitor sisteme de automatizare a caselor, proprietarul va avea acces la camerele de securitate instalate in casa, de oriunde in lume, astfel incat sa poata sti exact ce se intampla in casa.

Cand vine vorba de viitorul tehnologiei Caselor Inteligente, putem fi siguri de un lucru: tehnologia continua sa evolueze, descoperirile fiind facute in jurul consumatorului, acesta ramanand in centrul conceptului de Casa Inteligenta.

Sistemele acstor Case exista pentru a ne face viata mai usoara si mai productiva, cu ajutorul dispozitivelor inteligente, punand proprietarul in centrul de control.

Obiective

In acest capitol vom descrie procesul prin care vom tehnologiza casa, vom enumera cateva posibile scenarii de securizare dar si cum ne putem folosi de surse de energie alternativa.

Structura

Ce urmarim?

Urmarim sa dezvoltam un sistem care sa fie cat mai usor/flexibil de controlat ,sa ne ajute sa sporim siguranta casei, si sa avem un consum cat mai redus de energie. Aceste criterii sunt usor de atins. Ca sa putem avea un control cat mai mare asupra casei, dar in acelasi timp sa fie si usor de manevrat vom imparti casa pe zone.

Daca luam, ca exemplu, o casa amplasata intr-o zona urbana/rurala care este construita pe doua nivele , parter plus etaj mansardat,garaj, curte+gradina. Avand aceste detalii, putem imparti proprietatea in cel putin patru zone. Vorbind de un minim de patru zone, avea la dispozitie patru tipuri de setari de securitate pentru a putea acoperi cat mai multe posibile scenarii:

Zona 1 – Acest tip de securitate asigura garajul si curtea. Acest tip de alarma este folosit in cazul in care sunteti acasa, noaptea si doriti ca sistemul de alarma sa fie focusat pe curte si garaj.

Zona 2 – Acest tip de securitate asigura casa. Acest tip de alarma este folosit in cazul in care sunteti plecat si trebuie sa vina cineva care sa va repare masina sau sa aiba acces la garaj din alte motive.

Zona 3 – Acest tip de securitate asigura casa si garajul. Acest tip de alarma este folosit in cazul il care sunteti plecat si trebuie sa vina cineva sa aiba grija de curte si gradina

Zona 4 – Acest tip de securitate asigura intreaga gospodarie(casa, garaj, curte+gradina). Acest tip de alarma este folosit in momentul in care sunteti plecat la servici sau in vacanta

Mai sus v-am prezentat doar patru tipuri de scenari deoarece acest sistem de alarma a fost gandit pe patru zone diferite. In functie de marimea gospodariei dar si de dorintele clientului, sistemul de alarma poate fi impartit pe mai multe sau mai putine zone.

Energia verde

In acest capitol vom cauta solutii prin care sa putem optimiza costurile facturilor pentru energia electrica. Acest lucru este posibil daca vom folosi resurse regenerabile, precum energia solarra, energia eoliana.

Singura problema cu aceste tipuri de energie este ca nu sunt disponibile pe intreaga perioada a zilei. Din cauza acestui inconvenient v-a trebui sa gasim o modalitate de a stoca energia, pentru momentele “moarte” ale zilei si tot o data v-a trebuie sa gasim o metoda optima de a putea profita la maxim in momentul in care aceasta sursa de energie este disponibila.

Energia solara

Energia debitata la sol, pe an, de soare, este de aproximativ 1200-1700 KWh/. Aceasta valoare poate sa difere in functie de localizarea pe glob, insa nu este singura variabila. Un alt inpediment il constituie anotimpul. Randamentul maxim poate fi obtinut in sezonul cald (media lunilor mai-august fiind de 5.62 KWh/m2 ), in restul anului inregistrandu-se o scadere, in special in sezonul rece (media lunilor noiembrie-februarie fiind de 1.65 KWh/m2).

Mai jos putem observa un grafic cu valorile inregistrate in Romania/Bucuresti pe intreaga perioada a anului, calculate la o medie pe zi.

Fig.1 – Media lunara a energiei debitate de soare

Energia fotovoltaica

Din punct de vedere etimologic, termenul “fotovoltaic” provine din greaca, “photos” insemnand lumina, si de la numele fizicianului italian Volta, care a denumit si unitatea de masura a tensiunii, voltul.

Efectul fotovoltaic a fost descoperit de catre fizicianul Alexandre Edmond Becquerel, in anul 1839. Aceasta descoperire a prins contur spre sfarsitul anilor 1950, si a fost folosita in domeniul spatial si cel industrial.

Energia fotovoltaica este realizata in mod direct, prin conversia razelor solare, in electricitate.

Materialul cristalin care are atat proprietatile conductorului electric (metalul), dar si proprietatile materialelor izolante, se numeste semiconductor.

Exista trei mari categorii de celule fotovoltaice, acestea fiind bazate pe siliciu. Aceste categorii le vom enumera in ordinea crescatoare a performantelor:

Amorfe

Policristaline

Monocristaline

Fenomenul fizic prin care se realizeaza conversia directa a energiei solare in electricitate se numeste efect fotovoltaic. Acest efect este realizat cu ajutorul semiconductoarelor.

Siliciul este un semiconductor care este folosit in proportie de 90% in constructia panourilor fotovoltaice, deoarece acesta se regaseste pe o suprafata foarte mare a Pamantului, si are o eficienta sporita.

In tabelul de mai jos putem observa eficienta diferitelor tipuri de panouri fotovoltaice.

Fig.1 – Media lunara a energiei debitate de soare : http://escg.ro/produsse/energii-regenerabile/energie-solara-fotovoltaica/