DOMOTICA: WAT JE MOET WETEN OVER HUISAUTOMATISERING

Via domotica kan werkelijk alle elektrische appa­ratuur in een woning worden geïntegreerd in één systeem. Verwarming, verlichting en verluchting zijn daarbij belangrijke aspecten. Wie eraan denkt te verbouwen, moet zeker domotica overwegen, maar hoe zit het eigenlijk met de opbouw van een domoticasysteem?

WAT IS HET?
HOE WERKT HET?
1. CENTRAAL DOMOTICASYSTEEM
2. DECENTRAAL DOMOTICASYSTEEM
WELK PROTOCOL?
WAT MET APPS?

Verlichting, verwarming, ventilatie, energiemonitoring, audio, beveiliging of entertainment. Domotica, of ook wel gebouwenautomatisering genoemd, kan alle functies waarin elektriciteit centraal staat, integreren in één beheersysteem.

Via dat beheersysteem worden de elektrische toestellen bediend en bewaakt.

De integratie kan beperkt worden tot een aantal essentiële functies, bv. het regelen van de temperatuur of het automatisch oplaten of neerhalen van rolluiken, maar evengoed kan alles wat elektrisch bedienbaar is in het beheersysteem worden ondergebracht.

Automatisch de koffie laten lopen vanaf 6 uur of vanop het werk de vaatwasser aanzetten, de mogelijkheden zijn eindeloos. Des te meer omdat ook interactie tussen de elektrische apparatuur doenbaar is.

Zo kan bijvoorbeeld worden ingesteld dat, bij het openzetten van een raam in de slaapkamer, de verwarming in die kamer automatisch lager wordt gezet, of, als het te warm wordt in de woon­kamer, dat de zonwering uitschuift.

Per ruimte worden de stopcontacten of schakelaars meestal aan elkaar gekoppeld in een groep. Vanuit de zekeringskast gaat de voedingskabel naar het eerste stopcontact van een groep. Vanuit het eerste stopcontact vertrekt opnieuw een kabel naar het volgende stop­contact van de groep enz.

Een groep mag uit maxi­maal acht stopcontacten of schakelaars bestaan. Over de kabel wordt er enkel stroom vervoerd. Bij een domoticasysteem is dit anders.

In een domotica-installatie worden, naast de voedingskabels, ook kabels voorzien voor het transport van data (data kunnen ook draadloos worden verzonden).

Het datatransport gebeurt tussen, zoals men dat in domotica­termen noemt, de sensoren en de actoren:

De sensoren zijn de schakelaars, touchscreens, bewegingssensoren, weerstations enz. Die sturen hun commando's naar de actoren.

Actoren zijn modules die de verbruikers, namelijk de lampen, de rolluiken, de verwarming enz. schakelen. Zo zijn er relais-, dimmer-, rolluik- en verwarmingsactoren. Die zorgen ervoor dat het licht gedimd wordt, dat de rolluiken bediend worden, dat de poort opengaat enz.

Weliswaar moet het domoticasysteem, om dit te kunnen realiseren, worden geprogrammeerd. Via de programmering wordt bepaald wat welke actor doet indien er ergens een sensor wordt geactiveerd (bv. als een bepaalde knop wordt ingedrukt, welk licht moet er dan beginnen te branden?).

OPBOUW

In centrale systemen zit vlak bij of in de zekeringskast het hart, of anders gezegd, de intelligentie van het domoticasysteem. Die intelligentie houdt zich op in een centrale verwer­kings­eenheid (een computer­processor).

Zowel de sensoren als de actoren zijn gekoppeld aan de centrale, in ster, wat wil zeggen dat elke sensor of actor een rechtstreekse verbinding met de centrale heeft.

WERKING

De signalen van de sensoren (bv. er wordt een knop ingedrukt) worden doorgegeven aan de centrale. Dat gebeurt ofwel rechtstreeks, ofwel via ingangsmodules. Ingangsmodules zijn een soort decoders die de signalen van de sensoren omzetten in commando's die begrijpbaar zijn voor de centrale. De centrale activeert vervolgens de actoren (ook wel uitgangsmodules genoemd).

De actoren interpreteren de signalen van de centrale en besturen, op basis van de informatie die ze ontvangen hebben van de centrale, de verlichting, verwarming, airco, stop­contacten, rolluiken enz. (bv. door het sluiten van een relaiscontact gaat een lamp branden).

CONCREET VOORBEELD

In een gebouw, uitgerust met centrale gebouwenautomatisering, wordt het licht in de woonkamer automatisch ingeschakeld en ook de verwarming hoger gezet wanneer er iemand binnenkomt, tenminste als het buiten kouder is dan 15 °C. In de woonkamer is een bewegings­melder geïnstalleerd (sensor).

Die is recht­streeks aangesloten op de centrale. Het weerstation dat buiten aan de gevel hangt (sensor), is via een ingangs­module verbonden met de centrale. Vanuit de centrale worden twee uitgangs­modules (actoren) gestuurd, één gekoppeld aan de verlichting, en één gekoppeld aan de klepsturing van de radiatoren in de woonkamer (de verbruikers).

Wanneer iemand in de woonkamer binnen­komt, verstuurt de bewegings­melder een signaal naar de centrale. De centrale stuurt dat signaal door naar de actor, verbonden met de verlichting, die vervolgens de lichten inschakelt.

Indien het weer­station aangeeft dat het buiten kouder is dan 15 °C, geeft de centrale ook een signaal aan de actor die is verbonden met de klepsturing van de radiatoren. Die zet de kleppen open, waardoor de temperatuur in de woonkamer begint te stijgen.

PROGRAMMATIE

De programmatie van het domo­tica­systeem gebeurt geheel via de centrale. In de centrale zit een module met een USB- of ethernet­interface of een gateway to internet.

Via deze module wordt een computer gekoppeld aan de centrale en met aange­paste software wordt het programma voor de woning geschreven.

OPBOUW

Bij een decentraal systeem zit de intelligentie in de sensoren en actoren zelf. Er is geen centrale verwerkingseenheid. Elke sensor en actor beschikt over een eigen verwerkings­eenheid (pro­cessor).

De sensoren en actoren zijn in parallel aan elkaar gekoppeld op een centrale, intelli­gente kabel, bv. een buskabel (de opbouw van het systeem is parallel, vergelijkbaar met hoe stopcontacten en schakelaars in een klassiek systeem stroom krijgen van dezelfde zekering in de elek­triciteitskast), of worden draadloos met elkaar verbonden.

Belangrijk is dat de verwer­kings­eenheid van de componenten ook van een voeding wordt voor­zien. Dat kan via een aparte kabel of via de intelligente kabel zelf.

WERKING

De sensoren en actoren begrijpen elkaar zonder dat een centrale als communicator moet worden ingezet. Zodra een sensor wordt geactiveerd (er wordt bv. een drukknop ingedrukt), wordt een signaal op de kabel gezet (of draadloos ver­stuurd), waarin het adres en het kanaal van de te responderen actor zitten.

De actor pikt het signaal op en reageert zoals geprogrammeerd (bv. het contact openen om het licht uit te schakelen).

CONCREET VOORBEELD

In een woning met een decentraal domotica­systeem zakt de zonnewering als de temperatuur in de woonkamer hoger is dan 21 °C.

De kamer­thermostaat (sensor) is, net zoals de schakelaar van het zonneweringssysteem, aangesloten op de intelligente kabel van de domotica-installatie. Wanneer in de woon­kamer een temperatuur van meer dan 21 °C wordt gemeten, wordt een signaal op de kabel gezet (of wordt draadloos een signaal verzonden). Zodra aangekomen bij de schakelaar, pikt die dat signaal op, waarna die het contact openzet en de zonnewering naar beneden gaat.

PROGRAMMATIE

Via een USB- of ethernetinterface of een gateway to internet, geïntegreerd in een module, wordt een computer gekoppeld aan de intelligente kabel.

Alle op de kabel aangesloten componenten kunnen op die manier worden geprogrammeerd.

Het programmeren gebeurt met behulp van een protocol. Een protocol is een standaard voor het uitwisselen van gegevens tussen verschillende programma's, computers of netwerken. In een domotica-installatie wordt via een protocol beschreven hoe de sensoren en de actoren met elkaar zullen communiceren.

Het protocol zit vervat in computer­software. De software toont elke ruimte (woonkamer, keuken, slaap­kamer enz.), met per ruimte de aanwezige sensoren, actoren en verbruikers. Via de software worden de commando's per sensor en de reacties van de actoren op deze commando's geprogrammeerd.

OPEN OF GESLOTEN?

Open domoticasystemen maken gebruik van een open protocol. De fabrikant geeft daarbij het protocol vrij. Iedere leverancier die dat wil, kan in principe componenten maken voor het systeem.

Als gevolg kunnen apparaten van verschillende merken worden geïntegreerd in het domoticasysteem. Gesloten proto­collen behoren tot het bedrijf dat hen creëert. De systeem­codes worden verborgen voor het grote publiek. Er kan enkel worden gewerkt met de systeemcomponenten van één merk (wel zijn er ingangs­modules waarop je een schakelaar van een ander merk kan aansluiten).

GATEWAY TO INTERNET

Om de bediening vanop afstand, via smartphone of tablet, mogelijk te maken, moet de centrale verwerkings­eenheid of de intelligente kabel van het domoticasysteem verbonden worden met het internet.  Dat gebeurt via een gateway to internet. Deze gateway is aange­sloten op een router en vertaalt het protocol van het domo­tica­systeem naar het internetprotocol. 

De gateway verbindt dus het domoticanetwerk met het internet. Op die manier kunnen de sensoren via een smartphone, tablet of pc buitenshuis worden bewaakt en bestuurd (zelfs zonder wifi).

Domotica, allemaal goed en wel, maar de dag van vandaag hoeft een woning niet met gebouwenautomatisering te zijn uit­gerust om toestellen op afstand te kunnen bedienen. Zelfs de ventilatie-unit, de ver­warmingsketel, de kamerthermostaat enz. kunnen, als de regeling door de fabrikant zo is uitgerust, via een app vanop het werk of in de auto worden bestuurd.

De app is dus de afstandsbediening van het toestel, en iemands smartphone wordt als het ware een verzameling van apps ofwel afstandsbedieningen. Deze apps kunnen op een digitaal plat­form worden gebundeld, zodat ze niet steeds apart moeten worden opgestart.

Is dit alles gebouwenautomatisering echter? Neen, de apps werken elk op zich. Er is geen interactie tussen de verschillende elektrische toestellen van het gebouw, ze kunnen met andere woorden niet met elkaar praten. Bovendien gebeurt de bediening met deze apps altijd via wifi.