Domotica

Cos’è la Domotica?

“Domotics is the discipline that investigates how to realize an intelligent home environment”. – An Informatics Research Contribution to the Domotic Take-Off

La Domotica si riferisce a quella scienza interdisciplinare che sfrutta i computer e l’elettronica per il controllo intelligente di dispositivi, in un ambiente domestico. I sistemi domotici attualmente in uso sono molti, e spaziano dal semplice controllo remoto di luci, ad un più intelligente network di micro-controllori e sensori sparsi per casa. I benefici possono essere tanti, e maggiori nei casi di persone con particolari handicap motori.
Automazione è in un certo qual senso sinonimo di semplicità e risparmio.
Molti compiti e processi quotidiani sono automatizzati da macchine sempre più specializzate, si pensi alle lavatrici, esse sono state sviluppate per semplificare e ridurre la quantità di lavoro manuale nel lavaggio della biancheria. Mentre i sistemi di allarme sostituiscono le sentinelle nelle mansioni di guardia e sicurezza. Sono tutti esempi d’automazione, piccoli tasselli di domotica a cui nessuno riesce più a rinunciare.

Storia della Domotica

L’automazione domestica è da sempre uno scenario futuristico oggetto delle più stravaganti fiction TV. E’ divenuta realtà solo dal 20th secolo grazie all’introduzione massiva dell’elettricità nelle case e la rapida evoluzione dell’informatica.
I primi accenni di Domotica risalgono al 1960, quando Jim Sutherland, ingegnere della Westinghouse Electric, sviluppò un sistema chiamato ECHO IV, mai commercializzato. Grazie all’invenzione dei micro-controllori, i costi dell’elettronica di consumo si abbassarono rapidamente e tecnologie di controllo remoto ed automazione furono fin da subito adottate nelle infrastrutture industriali, per diminuire il bisogno di manodopera, avere un controllo totale sui marchingegni e favorire la produzione di massa.
Nonostante l’interesse, la fine degli anni 90 non diede il via alla diffusione delle tecnologie domotiche, ancora poco mature, costose e con la mancanza di un vero e proprio standard. Ritenute dunque, roba per “pochi”.

Interessi Applicativi

La Domotica è adottata per ragioni di semplificazione, sicurezza ed efficienza energetica.
Si pensi al controllo di ambienti climatizzati, ai sistemi d’allarme, all’irrigazione automatica o alle serrature elettroniche.
Nelle semplici installazioni, “domotica” può essere considerata l’illuminazione automatica di una stanza al rilevamento di una presenza.
Nelle installazioni più avanzate invece, la stanza può rilevare non solo la presenza ma sapere esattamente chi è entrato, settando una luce appropriata, una temperatura adeguata, il volume della musica, elencare persino le notizie del giorno.
Altre operazioni automatizzate potrebbero riguardare il risparmio energetico.
E’ possibile immaginare lo scenario in cui la casa rimane vuota, e le luci vengono spente, i dispositivi d’allarme attivati e i sistemi di climatizzazione settati nelle modalità di basso consumo.
L’impiego di sensori di presenza possono infatti far risparmiare ore di energia, sprecata da luci, quando non siamo in casa o nella stanza cui sono preposti i sensori.
Non è difficile trovare funzionalità del genere, infatti, nei sistemi domotici, affiancate da molte altre caratteristiche tipiche ai sistemi d’illuminazione, quali:

– Apertura e chiusura di luci con telecomandi wireless.
– Apertura e chiusura di luci a timer.
– Controllo della luminosità delle luci in base alla luce ambientale rilevata.
– Possibilità di cambiare colore alle luci (LED RGB).
– Regolazione della luce ambientale proveniente dalle finestre.
– Controllo delle luci via smartphone e tramite internet.

Con un monitoraggio costante in remoto, diviene facile avere accesso in mobilità a tutte le funzioni di casa, controllando in tempo reale la temperatura degli ambienti, ma anche accertarsi che non vi siano rilevazioni di fuoriuscite di gas o fumo da parte dei sensori. Questi sono solo alcuni aspetti della Sicurezza utilizzati nei sistemi domotici:

– Rilevamento di incendi, fuoriuscite di gas.
– Teleassistenza
– Simulazione di presenza
– Rilevamento di presenza
# Sensori di movimento
# Sensori magnetici per porte e finestre
# Sensori di pressione
# Sensori di rottura vetri

Gli Elementi Essenziali

Gli elementi essenziali di un sistema Domotico includono:
# Sensori:
– Sensori di Temperatura
– Sensori Fotocellule (per la luce ambientale)
– Sensori di Movimento (PIR)
– Sensori di Fumo
– Sensori di Gas
– Sensori di Pressione
# Controllori:
– Centraline
– Micro-controllori per elaborazione
– Unità centralizzata di calcolo (un PC di servizio preposto ad alcuni compiti)
# Attuatori:
– Valvole motorizzate
– Interruttori
– Motori
– Relè (Meccanici o Solidi)
– Attuatori lineari
# Interfacce:
– Radiocomandi / Telecomandi.
– Interfaccia Vocale.
– Interfaccia Smartphone / Web.
– Monitor grafico preinstallato.
# Network:
– Bus cablato.
– Comunicazione radio.

Costi e diffusione

Una casa automatizzata può essere un semplice raggruppamento di “controlli”, oppure può essere pesantemente automatizzata, al punto da poter controllare ogni apparecchio collegato in casa.
I costi variano largamente in base alle soluzioni adottate, alla fornitura, ai componenti e all’installazione.
I costi nel tempo invece, possono riguardare il consumo di elettricità da parte del sistema, i costi di manutenzione dei componenti, o di aggiornamento e upgrade di quest’ultimi.
Imparare a usare un sistema domotico complesso può effettivamente richiedere tempo, e gli addetti all’installazione devono essere adeguatamente preparati, con training specifici per il sistema che si installa (I sistemi domotici possono variare molto l’uno dall’altro, e così la loro installazione).
Questo influisce molto sulla diffusione dei sistemi domotici nel mondo.
Un buon sistema richiede che l’abitazione su cui venga installato sia predisposta per l’installazione, questo comporta il tenere in conto a priori della messa in funzione di un sistema di questo tipo nella propria casa.
E’ durante la progettazione edile che il sistema trova già una collocazione.
Per la stragrande maggioranza dei casi invece, è necessario adeguarsi ad abitazioni già costruite che non prevedevano in origine la messa in funzione di un sistema del genere.
Sistemi meno invasivi, che si adattino senza predisposizione, esistono, pur rinunciando all’eleganza nell’installazione e talvolta a qualche funzionalità.
“Grazie inoltre al Decreto Sviluppo, varato dal Governo, sarà economicamente vantaggioso riparare e mettere in regola gli impianti elettrici domestici, usufruendo del comfort e della sicurezza di un impianto domotico allo stesso prezzo di un impianto tradizionale.”.
Secondo una ricerca di “ABI Research“, nel 2012 negli Stati Uniti sono stati installati circa 1.5 milioni impianti domotici, con delle stime che prevedono di raggiungere gli 8 milioni entro il 2017.