Domotica - Tesina

Tesina elettrotecnica e automazione

Luca Corona BadBoy - DDLHits.com

[Indirizzo posta elettronica]

Scuola superiore I.T.I. Primo Levi – Vignola

Anno scolastico 2013/2014

La domotica

Introduzione

Per poter parlare di domotica, come non iniziare spiegando prima di tutto il termine. La parola “domotica” deriva dal termine francese “domotique”, espressione verbale questa formata dalla parola domus e dai termini informatique e télématique. Già gli antichi romani ritenevano che non deve essere la casa a dominare e possedere la persona, ma è il padrone che deve possederla e governarla. Infatti, in senso stretto, la domotica è quella disciplina che nasce per automatizzare ed integrare le funzionalità di un ambiente domestico, per apportare alla vita di tutti i giorni comodità, sicurezza ed ottimizzazione degli spazi.

Esempio di cosa è in grado di fare un impianto domotico:

La sua evoluzione

La domotica nasce intorno agli anni '70 con lo studio e la realizzazione dei primi progetti che consentivano la connessione di alcuni sistemi: impianto di illuminazione, impianto di sicurezza, climatizzazione e condizionamento, dando all'utente la possibilità di automatizzarne alcune funzionalità.

Superata una prima fase, dove si realizzavano più prototipi che veri e propri prodotti, ormai si è raggiunto un nuovo concetto della domotica: una serie di prodotti standard con caratteristiche di interfacciabilità e flessibilità, concepiti per l'automazione, la comunicazione e l'entertainment, che possono essere connessi tra loro per comunicare e possono dialogare con l'esterno grazie ai protocolli internet o GSM per poter usufruire di vantaggiosi servizi.

Domotica, quindi, come interazione tra la casa e i suoi abitanti, volta a migliorare l'accessibilità e la vivibilità dell'abitazione, per consentire perciò a tutti i membri della famiglia di avere una propria autonomia nella vita quotidiana.

La casa “intelligente” non deve essere vista come lusso per pochi, ma risponde alle differenti esigenze di tutte le fasce di popolazione, in particolare può risolvere molti problemi di anziani e disabili. Oggi le nostre case sono ricche di apparecchi dotati di unità di elaborazione sempre più evolute. La tendenza negli ultimi anni è di dotare, come detto, tali dispositivi anche della capacità di comunicare tra di loro e con il mondo esterno, grazie anche ad efficaci sistemi di comunicazione, cablati e non cablati, a basso costo. L'evoluzione della capacità di elaborazione e comunicazione dei dispositivi presenti in una casa ha permesso la progettazione e la realizzazione di sistemi integrati di automazione domestica sempre più complessi e utili alla vita dell'uomo nella propria abitazione.

Ambiti applicativi

Gli ambiti applicativi della domotica sono principalmente quattro:

• Risparmio energetico
• Comfort
• Security
• Safety

Con un sistema domotico è possibile controllare direttamente tutti gli apparecchi collegati al sistema elettrico, perciò si possono gestire direttamente tutti i dispositivi e gli interruttori del sistema d'illuminazione compresi, che talvolta capita di dimenticare accesi.

In questo modo non si può che avere un risparmio di corrente elettrica e di conseguenza un risparmio monetario.

Sicuramente il comfort è importante per la vita e la domotica risponde a questa esigenza permettendo, come detto, una maggiore vivibilità della propria casa, perciò si ha la possibilità di vivere la propria casa nella maniera migliore avendo a disposizione la possibilità di controllare la propria casa anche a distanza tramite la rete Internet o la rete radiocellulare.

La security viene considerata sia come fisica che telematica, perciò la domotica ha anche il compito di difendere la nostra casa e renderla sicura, proteggendola dalle intrusioni fisiche esterne con i sistemi antifurto e con i sistemi di controllo degli accessi e con dei firewall e controlli degli accessi con codici di identificazione per quanto riguarda la rete collegata ad Internet, da cui possono arrivare minacce digitali.

La safety non è una ripetizione del punto precedente, ma si vuole intendere la sicurezza personale degli abitanti della casa, che viene tutelata da eventuali malfunzionamenti di apparecchiature danneggiate e potenzialmente dannose. Per questo la domotica gestisce anche, ad esempio, l'impianto antincendio, antiallagamento, ecc. Schema strutturale impianto domotico

Tra i requisiti appagati da molti degli attuali sistemi domotici è possibile trovare:

• Adattabilità, intesa come elasticità del sistema domotico ai cambiamenti delle condizioni operative che si riferiscono per lo più all'aggancio e sgancio a caldo di dispositivi ed elettrodomestici;
• Nomadicità, intesa come la capacità di poter gestire stessi dispositivi su una o più reti domotiche;
• Reattività, intesa come reazione del sistema agli eventi fisici percepibili dall'uomo;
• Scalabilità, intesa come la possibilità di accrescere o ridurre la rete domotica e il numero di dispositivi che popolano la casa senza pregiudicare il corretto funzionamento del sistema domotico;
• Tempo reale, riferito all'interazione del sistema con l'uomo che deve essere la più veloce possibile, l'uomo infatti è abituato ad interagire con gli oggetti e le funzioni della propria abitazione in tempo reale;
• Trasparenza, la domotica non mira pienamente a raggiungere questo requisito ma si limita a realizzare sistemi non troppo intrusivi anche se questo è un requisito importante per i sistemi di assistenza a disabili e anziani.

Ci sono poi altri requisiti che però rimangono solo desiderati perché ancora irrealizzabili, come eternità dei sistemi domotici o integrazione totale.

Vantaggi della domotica

I vantaggi per la gestione della casa sono molteplici e coprono una vasta gamma di settori.

Alcune di queste consistono nel:

• Monitoraggio delle condizioni ambientali;
• Controllo accurato e puntuale dell'energia con profili finalizzati al risparmio energetico;
• Regolazione del sistema di condizionamento, dell'impianto di illuminazione, degli elettrodomestici e dei sistemi di sicurezza;
• Gestione degli allarmi elettrici volti a preservare la salute degli occupanti e la sicurezza delle strutture edilizie ed impiantistiche;
• Gestione dei carichi elettrici contro sforature dei limiti contrattuali di potenza elettrica;
• Simulazione del regime di occupazione nei periodi in cui l'abitazione non è presidiata.

Uno dei principali vantaggi della domotica è quello di poter costruire la propria casa a misura d'uomo. Il mondo della domotica si avvicina perciò tantissimo al mondo dei disabili che, a causa del loro handicap, si trovano spesso in casa loro bloccati come in prigione, non possono vivere la loro casa come potrebbe fare ognuno di noi, non affetto, per nostra fortuna, da disabilità. La domotica vuole permettere a chiunque di poter interagire con tutte le apparecchiature presenti nelle nostre case. Con il passare del tempo c'è stato un invecchiamento progressivo degli individui e un innalzamento quindi dell'età media della popolazione. Questo ha sicuramente portato anziani e domotica ad un avvicinamento. Infatti, come detto, con la domotica si vuole rendere la vita di tutti, anziani e disabili innanzitutto, più confortevole.

La domotica, ossia la gestione elettronica degli elettrodomestici e degli impianti, consente di creare una casa nella quale vivere bene invecchiando meglio. Nella casa domotica, con un semplice telecomando si possono gestire l'impianto di illuminazione, di sicurezza, delle telecomunicazioni, del riscaldamento, dell'aria condizionata e, più in generale, di qualsiasi componente alimentato dall'energia elettrica. Alcuni dispositivi domotici che sicuramente rendono più semplice ad anziani e disabili l'esecuzione di azioni che per noi sono banali, come salire le scale o salire e scendere dal letto, sono ad esempio:

• Le tapparelle automatiche: l'applicazione di un motorino alle tapparelle delle finestre consente di alzarle e abbassarle tenendo premuto un pulsante;
• Il montascale elettrico: è una pedana o una poltrona fissata alla rampa delle scale che permette di salire e di scendere stando seduti;
• Il sollevatore per la vasca da bagno: è un seggiolino posto all'interno della vasca che con un telecomando si alza e si abbassa;
• Il letto elettronico: è un letto con le sponde a scomparsa senza gli spigoli ed è dotato di motore che permette di regolarne l'altezza con un pulsante;
• Il videocitofono: consente di poter rispondere al citofono e di vedere con chi si sta parlando; può essere installato in tutte le stanze e permette di aprire la porta di casa senza scomodarsi.

E questi non sono che alcuni esempi dei dispositivi che possono aiutare a vivere meglio all'interno delle proprie case anche coloro che hanno più difficoltà in condizioni normali. Per queste persone con problemi particolari è stata prevista anche la legge 13/1989, che prevede contributi economici per l'eliminazione delle barriere architettoniche degli edifici privati, con la quale è possibile ottenere dei contributi per l'acquisto di apparecchiature domotiche. Inoltre, l'installazione dei prodotti domotici può rientrare nelle agevolazioni fiscali previste per la ristrutturazione della casa, qualora consenta una maggiore autonomia della persona anziana e/o con disabilità.

Tutto questo perché anziani e disabili devono avere la possibilità di essere elementi attivi e non passivi all'interno della casa.

Il requisito di trasparenza è, come detto in precedenza, fondamentale nella progettazione e realizzazione di un sistema di assistenza di anziani e disabili.

Tali persone infatti non possono in alcun modo essere aggravate del peso della tecnologia; per questo motivo è obbligatorio realizzare un sistema il meno intrusivo possibile, in cui le interazioni utente-macchina siano il più semplice possibile. L'apprendimento deve essere spostato dall'utente al dispositivo: questo tipo di utente non deve saper usare il sistema, ma piuttosto il sistema stesso deve adattarsi alle esigenze del fruitore, come ad esempio l'esigenza di mobilità. Inoltre, la mancanza di trasparenza, ovvero un'intrusione eccessiva del sistema nella vita dell'utente, potrebbe condizionare i suoi comportamenti e non è certo questo un obiettivo della domotica.

Svantaggi

Gli svantaggi di un impianto domotico rispetto ad uno tradizionale sono:

Costi leggermente più alti

• I dispositivi domotici sono infatti più costosi dei dispositivi tradizionali che sostituiscono. Tuttavia, la multifunzionalità di alcuni dispositivi, unita alla semplificazione ed alla riduzione del cablaggio, annullano per certi impianti la differenza. Se si pensa poi ai numerosi vantaggi che la realizzazione (o la trasformazione) di un impianto domotico comporta (anche in termini di risparmio energia), sul lungo periodo il non considerevole aumento iniziale dei costi si trasformano in guadagno.
• Maggiore specializzazione per i tecnici

Sebbene la domotica, da terra di frontiera sconosciuta ai più, cominci a fare capolino assai più spesso come soluzione progettuale per nuove costruzioni e ristrutturazioni importanti, è una tecnologia che non tutti i progettisti e gli installatori conoscono. Per questo motivo non è semplice essere correttamente informati dei vantaggi di un sistema domotico integrato. Anzi, molto spesso si è letteralmente fuorviati nelle scelte se ci si rivolge a tecnici non troppo preparati su questo terreno.

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