Czy w domku jednorodzinnym z końcówki lat 80, można (bez remontu generalnego) i w rozsądnych pieniądzach, zainstalować dobry system automatyki domowej zwany: Smart Home, Inteligentny Dom, lub Inteligentny Budynek?
Mieszkam w budynku z przełomu lat 80/90, jakich wiele na terenie Polski. Instalacja elektryczna oryginalnie była wykonana jako TN-C (230 V – dwu przewodowo, 400 V – cztero przewodowo). Połączenia w puszkach przez „elektryków” zostały wykonane na skrętkę (gdy instalacja elektryczna była wykonywana, chodziłem jeszcze do szkoły). Puszki, jak w tamtym czasie było standardem są płytkie, około 40 mm, a tablica bezpiecznikowa miała 12 topików.
Podczas remontów stopniowo wymieniam przewody w remontowanych pomieszczeniach na trój i pięcio żyłowe. Obecnie instalacja elektryczna jest w układzie TN-C-S. Dążę do tego, aby za kilka lat cała instalacja była w układzie TN-S. Takie przebudowy wymagały wymiany rozdzielnicy. Obecnie budynek ma ochronę odgromową, wyrównanie potencjałów, ograniczniki przepięć, różnicówki, i wyłączniki nadprądowe.
Od lat chciałem zamontować automatykę domową zwaną systemem Inteligentnego Domu, ale ciężko było mi wybrać system dla siebie.
Jak mówi przysłowie „szewc bez butów chodzi”.
O możliwości montażu u siebie systemu Smart Home zacząłem myśleć około 2010 r. Idealnego dla mnie systemu Smart Home, szukałem prawie 10 lat. Obserwowałem zmiany, jakie dokonywały się w otaczającej nas technologii oraz światowe trendy z związane z automatyką domową.
Zastanawiałem się, czy, i co potrzebuję? Co będzie użyteczne, a co będzie tylko bajerem. W pewnym momencie rozważałem ograniczenie się tylko do możliwości sterowania ogrzewaniem.
Nie czekałem bezczynnie. W tym czasie poznałem systemy Smart Home: KNX; Fibaro; LCN; Nexwell; Intelyo; F&Home przewodowy; F&Home RADIO; Only; ORNO Smart Living; PoPo; Source; Satel (Integra); xComfort; Blebox; BroadLink; Devilink; Exta Live; Exta Free; Supla; Grenton; Yesli, Somfy, Netatmo; Bticino; My Home; i kilka innych systemów, których nazw już nie pamiętam.
Zawsze staram się aktualizować zdobytą wiedzę. Co jakiś czas wracam do dokumentacji lub szkoleń z wybranych systemów, sprawdzam postępy lub ich brak.
Rozważałem wykonanie systemu Smart Home z wykorzystaniem sterowników swobodnie programowalnych Beckhoff lub Wago. Myślałem też o mniejszych sterownikach PLC typu: Logo lub Easy. Rozważałem instalację inteligentną w oparciu o Raspberry Pi, albo Arduino.
Bibik – postrach producentów
Zadaję producentom trudne i niewygodne pytania. Co stanie się jeśli…? Jak będzie to współpracować z…? Jak wykonać taką funkcjonalność…?
Staram się przewidywać różne sytuacje, które mogą się wydarzyć. Pytam jak dane rozwiązanie spełnia wymogi Polskich Norm i różnych innych aktów prawnych.
Wiem, nie da się zabezpieczyć przed wszystkim, lecz nie pytam aby udowodnić, że produkt jest zły lub prowadzący szkolenie jest źle przygotowany. Nie taki jest cel moich pytań.
Pytam, aby dobrze poznać produkt lub system i móc w późniejszym czasie doradzać innym. Doradzać, dobierając dla nich optymalne rozwiązanie. Pytam, ponieważ chcę wiedzieć jak mogę liczyć na wsparcie danego producenta, w szczególności jego działu technicznego. Każdy instalator wie, że na szkoleniu wszystko super, a potem na budowie…
Cóż, praktyka wszystko zweryfikuje czy z trudnością zostanę sam czy będzie nas dwóch ja i producent 🙂
Odpowiedź: Nie wiem…
Jest dobrą odpowiedzią, pod warunkiem, że ma dalszą część.
Nie wiem, ale się dowiem, i dam informację zwrotną w terminie….
Jeśli termin zostanie dochowany, to dobrze świadczy o danym producencie. Wiem, że mogę na niego liczyć. Jeśli system nie ma funkcjonalności o którą pytałem, nic złego się nie stało. Po prostu wiem, jakie dany system ma ograniczenia i jakim klientom nie mogę go polecić. Na pewno znajdzie się spora grupa osób, której dana funkcjonalność nie będzie potrzebna i dany system będzie dla nich odpowiedni.
Pytam, ponieważ najlepiej uczę się przez ciekawość.
Ciekawość, to pierwszy stopień do wiedzy 😉
Szkolenia, z systemów Smart Home, które prowadziłem i te, które obecnie prowadzę: Techniki sprzedaży systemów Inteligentnego Domu, oraz bardzo szczegółowa znajomość wielu dostępnych na rynku systemów Inteligentnego Domu, w połączeniu z znajomością własnych potrzeb sprawiały, że bardzo długo zastanawiałem się jaki system wybrać dla siebie.
Gdybym budował dom, byłoby łatwiej. Miałbym inne możliwości rozprowadzenia przewodów i rozmieszczenia puszek. Na razie nie buduję, a chcę mieć korzyści jakie daje posiadanie systemu Inteligentnego Domu.
W mojej sytuacji musiałem ograniczyć się do systemów bezprzewodowych.
Podstawa systemów Smart Home
W trakcie rozmów z wieloma producentami, instalatorami oraz użytkownikami systemów Inteligentnego Domu utwierdziłem się w przekonaniu, że podstawą każdej dobrze działającej instalacji Smart Home (Systemu Inteligentnego Domu) jest dobrze wykonana i właściwie zabezpieczona tradycyjna instalacja elektryczna.
Dobrze działająca, czyli taka, w której przepięcia z źródeł zewnętrznych i wewnętrznych są skutecznie ograniczane. Taka, w której przewody teletechniczne są prawidłowo ułożone i nie indukują się w nich zakłócenia pochodzące od przewodów i kabli zasilających.
Przez pojęcie tradycyjna instalacja elektryczna rozumiem:
- dobrze dobrane i prawidłowo rozprowadzone kable i przewody,
- zachowanie właściwych odległości pomiędzy przewodami i kablami zasilającymi a teletechnicznymi,
- dobrze dobrane, i właściwie podłączone ograniczniki przepięć,
- prawidłowo wykonane wyrównanie potencjałów w obiekcie,
- dobrze wykonany system uziemienia z możliwie małą rezystancją maksymalna wartość 10 Ω,
- dobrze dobrane i zainstalowane zabezpieczenia nadprądowe i różnicowoprądowe,
- dobrze przemyślana i rozplanowana instalacja szczególnie podział obwodów w instalacji elektrycznej.
Proste, tylko w teorii. Sprawdź ile domów ma dobrze wykonaną ochronę przeciwprzepięciową wraz z wyrównaniem potencjałów? Nie chodzi mi o sam ogranicznik przepięć, lecz o sposób jego podłączenia, przekroje przewodów, odległości itd. Więcej informacji znajdziesz w poniższych poradnikach.
Nie każdy zna się na elektryce
Dla osób, które są zainteresowane tematem, ale na elektryce się nie znają przygotowałem serię poradników które dość szczegółowo, w przystępny sposób tłumaczą większość zagadnień z jakimi możesz spotkać się podczas budowy lub kapitalnego remontu instalacji elektrycznej.
Zacznij od poniższego poradnika:
Dla elektryków i projektantów
Dla Was, to raczej będzie przypomnienie i kompleksowe podsumowanie zagadnień. Obecnie dla wykonawców mam kilka poradników, podstawowe to:
Kable i przewody, czyli instalacja elektryczna na budowie – PORADNIK
LPS, czyli zewnętrzna instalacja odgromowa – PORADNIK
Smart Home – jak to u mnie się zaczęło?
Zacząłem od określenia potrzeb. Potrzeb swoich, oraz pozostałych domowników (zarówno dzieci, jak i starszego pokolenia czyli dziadków).
Wypisując potrzeby dzieliłem je na:
- musi być,
- może być,
- fajny bajer
Fajnie się o tym wszystkim pisze, lecz w praktyce spisanie potrzeb trwało około roku.
Nie spieszyłem się. Koło domu zawsze było coś do zrobienia, doba ma tylko 24 h, i do tego budżet, jak to w większości polskich rodzin, nie pozwala na kilkumiesięczną wyprowadzkę do hotelu, aby w tym czasie skuć tynki, zerwać podłogi i położyć nową instalację elektryczną, hydrauliczną itd.
Do działania zmotywowały mnie letnie upały
Rozważałem montaż klimatyzacji w kilku pomieszczeniach, z tym, że to spory wydatek i potem stałe koszty utrzymania. Przecież można taniej.
Na początek można ograniczyć nagrzewanie się pomieszczeń, co jest również wskazane przy klimatyzacji.
Zamontowałem rolety zewnętrzne z napędem elektrycznym w dwóch sypialniach (3 rolety).
Od samego początku było jasne, że rolety muszą działać według harmonogramów, czyli:
W okresie letnim:
- automatycznie muszą się opuszczać, zanim słońce zacznie świecić w okna,
- automatycznie muszą się podnosić, po zachodzie słońca aby schłodzić budynek.
W okresie grzewczym:
- automatycznie muszą się opuścić po zachodzie słońca,
- automatycznie muszą się podnieść, o wschodzie słońca
Zagadnienie sterowania roletami opisałem w artykule: Rolety, bramy, wentylacja, wideodomofon, o czym pamiętać? Część 3 w dziale: Rolety
Smart Home – apetyt rośnie w trakcie jedzenia
Na tym etapie pewne było, że zaczynam od sterownika rolet, ale na tym się nie skończy 😉
W garażu mam bramę roletową, która oryginalnie miała sterownik Somfy. Nie byłem z niego zadowolony. Postanowiłem wymienić go na sterownik, którym będę mógł sterować bramą garażową z przycisku, z pilota i smartfona. Z kilku powodów, które zostały dalej opisane nie chciałem używać Sonfy do sterowania rolet.
Jak mój pies, wpłynął na wybór systemu Smart Home?
Lubię zwierzęta. Szczególną sympatią darzę duże psy. Latem, jak większość mężczyzn mam ograniczoną pojemność kieszeni i nie lubię nosić zbędnych rzeczy. Jeśli mam przy sobie smartfona, po co mam nosić klucze od bramki? Chciałem otwierać bramkę z telefonu.
Sterowanie bramką z smartfona zapewnia większość dostępnych na rynku systemów Inteligentnego Domu, lecz musiałem pamiętać, że sterować bramką będą mogły również moje dzieci (wówczas nastolatkowie). Obawiałem się, że będąc w szkole mogą chwalić się przed kolegami i zdalnie otworzyć bramkę, w momencie gdy pies będzie szczekał na jakiegoś przechodnia.
Wówczas niewiele potrzeba aby doszło do wypadku i pogryzienia człowieka przez psa. Do takiej sytuacji nie można dopuścić.
Przed wyborem systemu Smart Home musiałem przemyśleć, jak ograniczyć sterowanie otwieraniem bramki z smartfona tylko do najbliższego otoczenia domu.
Niby proste, ale okazało się to naprawdę dużym wyzwaniem dla większości dostępnych na rynku systemów Inteligentnego Domu.
O pomoc w poszukiwaniu rozwiązania poprosiłem osoby techniczne od producentów systemów Smart Home, oraz kilku zaprzyjaźnionych instalatorów systemów Inteligentnego domu i kilku automatyków.
Niezależnie wypracowaliśmy kilka rozwiązań, lecz wszystkie były rozwiązaniami „na siłę”.
Oznacza to, że systemy nie wspierały takiej możliwości, wymyślone przez nas a ograniczenie możliwości sterowania bramką do niewielkiego obszaru były robione mocno na siłę.
Znalazłem tylko jeden system, który w standardowych swoich ustawieniach ma możliwość ustawienia swoich urządzeń w tryb sterowania:
- lokalny z przycisku
- z smartfona w trybie zdalnym lub lokalnym (będąc podłączonym do lokalnej sieci Wi-Fi).
Elektrosmog
Każdy rodzaj fal radiowych (nawet światło) jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego, które w jakiś sposób wpływają na zdrowie i samopoczucie człowieka.
Bez względu na nasze zapatrywania, promieniowanie elektromagnetyczne nas otacza, a bez wielu rodzajów fal radiowych nasze społeczeństwo nie potrafi już normalnie funkcjonować. Mam na myśli telefony komórkowe, sygnał telewizyjny, radiowy oraz popularne Wi-Fi.
Przeglądając dostępne bezprzewodowe systemy Inteligentnego Domu, zastanawiałem się jakie rodzaje fal radiowych wykorzystują, jak będę musiał rozmieścić odbiorniki i nadajniki, oraz czy i gdzie będzie trzeba założyć repeatery sygnału, które zapewnią poprawną komunikację pomiędzy urządzeniami (w niektórych systemach Inteligentnego Domu odbiorniki są również repeaterami sygnału).
Doceniam dobrą jakość sygnału Wi-Fi, a standardowe routery dostarczane przez operatora nie zapewniły zadowalającego zasięgu w całym domu (dom z lat 80/90) zbudowanym z cegły i bloczków betonowych. W ogrodzie zasięg był tragiczny, trzeba było coś z tym zrobić.
Wi-Fi
Moja domowa sieć Wi-Fi składała się z:
- routera RT N18U Assusa,
- access point N60 Tenda,
- access point z zewnętrzną antena kierunkową na ogród (modelu już nie pamiętam).
Urządzenia te pokrywały zasięgiem interesujący mnie obszar, jednak denerwowała mnie konieczność ręcznego przełączania się pomiędzy sieciami. Sieci miały tą sama nawę i hasło, lecz smartfom potrafił trzymać słabe połączenie z access pointa, mimo iż był już w zasięgu dużo mocniejszego sygnału innego access pointa.
Przebudowa domowej sieci Wi-Fi
Przebudowałem domową sieć internetową, a stare urządzenia zamieniłem na:
- Router Ubiquiti ER-X-SFP
- Access point Ubiquiti UAP-AC-LITE
- Access point Ubiquiti UAP-AC-LR
- Access point Ubiquiti UAP-AC-PRO
Zdecydowałem się na to rozwiązanie, ponieważ te urządzenia przy odpowiednim ustawieniu działają podobnie do roamingu telefonów komórkowych, czyli w momencie gdy jestem w zasięgu mocniejszej sieci emitowanej przez jeden z moich access pointów następuje przełączenie którego ja nie odczuwam 😊 Teraz mogę przemieszczać się po budynku i ogrodzie a połączenie Wi-Fi ani na chwilę nie zostaje przerwane.
Skoro mam już sieć Wi-Fi z której jestem zadowolony, to poszukiwania systemu Inteligentnego Budynku ograniczyłem do bezprzewodowych systemów, które komunikują się za pośrednictwem sieci Wi-Fi.
Zagadnienie sieci Wi-Fi opisałem w artykule: O czym pamiętać w instalacji elektrycznej? Część 1 w dziale: LAN i WLAN czyli internet.
Ile urządzeń będzie podłączone do Wi-Fi?
Nieświadomość jest błogosławieństwem!
Analizując swoje plany, ustaliłem, że docelowo około 40 urządzeń Smart Home będę chciał podłączyć do domowej sieci Wi-Fi. Do tego dochodzą smartfony, laptopy… trzeba liczyć minimum 50 urządzeń. Rzeczą oczywistą jest, że moje trzy access pointy nie będą równomiernie obciążone podłączonymi odbiornikami.
Wgryzając się w szczegóły dotyczące komunikacji Wi-Fi, ustaliłem, że popularne w domkach jednorodzinnych urządzenia mogą utrzymać około 10 do 15 stabilnych połączeń radiowych z urządzeniami komunikującymi się po Wi-Fi. Miedzy innymi ta wiedza spowodowała, że wymieniłem stare urządzenia Wi-Fi na Ubiquiti, które mogą utrzymać wielokrotnie większą ilość podłączonych po Wi-Fi urządzeń.
Oczywiście przy większej liczbie access pointów pojawiają się inne wyzwania związane z prawidłowym ich rozmieszczeniem, ustawieniem siły sygnału odpowiedniego ustawienia kanałów itp.
Bonus finansowy przy wyborze Smart Home
Na tym etapie pod uwagę brałem już tylko dwa systemy Smart Home komunikujące się po Wi-Fi.
Bardzo mnie ucieszyło, że oba systemy są rozproszone, czyli nie mają żadnej centralki.
Było to korzystne, ponieważ znacznie zmniejszało koszty początkowe. Wystarczyło kupić jeden sterownik np. roletowy, aby móc sterować nim zarówno z przycisku jak i z smartfona. Posiadając tylko jeden sterownik można w systemach rozproszonych które brałem pod uwagę korzystać z harmonogramów. Nie musiałem kupować centrali, której cena w większości systemów zaczynała przekraczała 1 000 zł (za tą kwotę mogłem kupić sporo sterowników roletowych) 😉
Sterowanie bramką
Jak sterować bramką, tak aby nie można było otworzyć jej zdalnie, a jedynie będąc w jej pobliżu? To pytanie było ciągle aktualne. Z tym, że obecnie brałem już pod uwagę tylko dwa bezprzewodowe systemy komunikujące się za pośrednictwem Wi-Fi więc mogłem się skupić na ograniczonej liczbie rozwiązań.
Po szczegółowym zapoznaniu się w możliwościami obu systemów, okazało się, że jeden z nich ma takie ustawienie jako swoją podstawową funkcjonalność (już o tym wspominałem w tym artykule).
Jednak wybór jeszcze nie był przesądzony. Do rozważenia zostawała jeszcze jedna kwestia.
Smart Home, system zamknięty czy otwarty?
Przed podjęciem ostatecznej decyzji, musiałem jeszcze rozważyć czy na wiele lat wiązać się z systemem zamkniętym, czy otwartym?
W uproszczeniu:
Otwarty system Smart Home
W systemie otwartym są udostępnione przez producenta informacje w jaki sposób urządzenia komunikują się między sobą. Mając podstawową wiedzę z zakresu elektroniki i programowania, można wykonać własne urządzenie, które będzie się komunikowało z otwartym systemem inteligentnego domu.
To duża korzyść, bo nie jest się uzależnionym od jednego producenta. Teoretycznie taki system powinien mieć dużo większe możliwości ponieważ rozwija go wiele osób, a wycofanie się z projektu jednej czy kilku firm nie ma dla posiadacza systemu Smart Home większego znaczenia.
Zamknięty system Inteligentnego Domu
W systemie zamkniętym sposób komunikowania się urządzeń jest tajemnicą strzeżoną przez producenta. Użytkownik ma tylko takie możliwości jakie daje producent. Integracja pomiędzy urządzeniami różnych producentów jest mocno utrudniona, chyba, że producenci się porozumieli i stworzyli takie możliwości.
W systemie zamkniętym, jeśli producent kończy produkcję systemu, użytkownik zostaje bez wsparcia i możliwości rozwoju systemu, chyba że producent, zdecyduje się na otwarcie systemu czyli udostępni informacje źródłowe w jaki sposób urządzenia się pomiędzy sobą komunikują.
Czyli wybór jest prosty?
Dla mnie tak 😊
Czy Inteligentny Dom jest bezpieczny?
Pytania dotyczące bezpieczeństwa systemów Smart Home są stałym punktem na każdym prowadzonym przeze mnie szkoleniu.
Nic dziwnego w dzisiejszych czasach informacja jest chyba najcenniejszą rzeczą jaka posiadamy. Obecnie powszechne są płatności dokonywane z telefonu czy komputera, coraz mniej osób chodzi do banku, większość spraw załatwiamy zdalnie przez internet.
Powszechne są systemy monitoringu z zdalnym podglądem. W systemie Inteligentnego Budynku często są elektrycznie sterowane rolety, bramy wjazdowe i garażowe. Istnieje możliwość sterowania oświetleniem i ogrzewaniem.
Jeśli haker znajdzie dostęp do naszej wewnętrznej sieci teleinformatycznej, może zainstalować u nas oprogramowanie, które umożliwi mu dostęp do naszego konta bankowego, może dla kawału w sezonie zimowym włączyć nam ogrzewanie na pełną moc aby zwiększyć koszty ogrzewania, lub może zdalnie otworzyć rolety i bramy w naszym domu aby ułatwić włamanie.
To tylko teoria
Przesadzam?
Żarówka gaśnie lub dziwnie mruga? To może być atak na Twoją sieć!
W popularnym systemie inteligentnego oświetlenia znaleziono błąd, który pozwala na wprowadzenie złośliwego oprogramowania (np. ransomware’u) do sieci domowej lub firmowej. To kolejna okazja by przypomnieć, że w dzisiejszych czasach nawet żarówki mogą być niebezpieczne.
Hackowanie przez żarówki
Nawet jeśli jeszcze nie używasz inteligentnych systemów oświetlenia to zapewne o nich słyszałeś. Zwykle takie systemy składają się z żarówek oraz dodatkowych urządzeń sterujących, które komunikują się ze sobą za pośrednictwem sieci Wi-Fi. Użytkownik ma możliwość m.in. sterowania oświetleniem za pomocą smartfona i komend głosowych.
Źródło: https://niebezpiecznik.pl/post/zarowka-gasnie-lub-dziwnie-mruga-to-moze-byc-atak-na-twoja-siec/
hakują Siri, Alexę i Google Home za pomocą wiązek laserowych
Oprogramowanie typu asystenci głosowi największych firm jest podatne na ataki z wykorzystaniem laserów, za pomocą których wprowadza się niesłyszalne, niewidoczne polecenia dla urządzeń i potajemnie sprawia, że np. otwierają drzwi, odwiedzają określone strony internetowe oraz lokalizują się, otwierają także i uruchamiają pojazdy. O nowym rodzaju ataku nazwanym Light Commands poinformował międzynarodowy zespół naukowców.
Xiaomi odcięte od Google Nest i Asystenta, a wszystko przez dziwaczne zachowanie kamery
Google wyłączył dostęp urządzeń marki Xiaomi do Nest Hub i Asystenta po tym, jak właściciel jednej z kamer chińskiego producenta doniósł, że pokazuje ona obrazy z zupełnie innych lokalizacji niż powinna. Wygląda to tak, jakby oprogramowanie kamery przypadkiem połączyło się z egzemplarzem w domu innego użytkownika.
Źródło: https://www.dobreprogramy.pl/xiaomi-google-nest-kamera,News,105530.html
To tylko kilka, z wielu informacji na temat luk w oprogramowaniu największych potentatów, którzy wydają ogromne ilości pieniędzy na zabezpieczanie swoich urządzeń.
Jakie luki w oprogramowaniu mają Ci, którzy w tej dziedzinie dopiero zaczynają?
Wracając do pytania o bezpieczeństwo systemów Inteligentnego Domu.
Tak, system Smart Home może być bezpieczny o ile:
- jest dobrze przemyślany i właściwie wykonany,
- będzie podłączony do właściwie skonfigurowanej i odpowiednio zabezpieczonej sieci LAN lub WLAN (lokalny internet domowy).
Smart Home, podsumowanie części 1
Pytanie, którym rozpocząłem cykl artykułów brzmiało:
Czy w domku jednorodzinnym z końcówki lat 80 można (bez remontu generalnego) i w rozsądnych pieniądzach, zainstalować dobry system automatyki domowej zwany: Smart Home, Inteligentny Dom, lub Inteligentny Budynek?
Tak, można.
Należy tylko rzetelnie i realnie oszacować swoje potrzeby, i uwzględnić własne możliwości finansowe. Przeanalizować zagrożenia i pamiętać, że każdy system ma wady i zalety 😊
W kolejnym artykule napiszę jaki system wybrałem do swojego domu, oraz przybliżę jego możliwości.
Roman
22 kwietnia 2020 o 22:10
Panie Piotrze z niecierpliwością czekam na kolejną część. Tekst jest tak ciekawy, że nabrałem ochoty odwiedzić Pana i zobaczyć na własne oczy co udało się Panu zbudować i jak to działa! Szczególnie rozwiązanie z ograniczeniami do furtki mnie zainteresowały i mam nadzieję że w kolejnej części opiszę Pan to że szczegółami.
Pozdrawiam