Domotica - Tesina (2)

MAPPA

CONCETTUALE PAGINA 2

INTRODUZIONE

Fin da piccolo sono stato un grande appassionato di

tecnologia. Al momento di scegliere l'argomento per

la tesina di quest'anno la domotica mi è sembrata

quella che potesse riunire un buon numero di

argomenti interdisciplinari.

È una delle più importanti e interessanti innovazioni

tecnologiche degli ultimi anni, è riuscita a rendere la

casa più moderna rispetto al classico impianto

elettrico tradizionale,

La domotica ha reso la casa è più autonoma e più

facilmente gestibile. PAGINA 3

LA DOMOTICA

EVOLUZIONE DELLA DOMOTICA

Inizio ‘900: Primi esempi di automazione domestica /

Nuove tecnologie coinvolte: Elettricità

1891: il costrut1tore William Penn Powers fonda a

Chicago la Power Regulator Company, antenata della

moderna Siemens, un’industria di regolatori di

temperatura, introducendo, per la prima volta, la

tecnologia nell’automatizzazione.

1907: nasce a Chicago il primo grand hotel dotato di un

impianto di aria condizionata automatico.

Anni’60: Nasce il primo dispositivo di

controllo dell’automazione / Nuove

tecnologie coinvolte Telefono, Televisione

1966: Viene commercializzato ECHO IV

prodotto dall’ingegnere Jim Sutherland in

collaborazione con la Westinghouse

Corporation. L’Electronic Computing

House Operator è un vero e proprio

dispositivo di gestione domestica dal

controllo della temperatura di ogni

stanza, al controllo della lista della spesa,

spegneva e accendeva apparecchiature elettriche, faceva previsioni del tempo

e permetteva di fare annotazioni sul display CRT.

Anni ’70: La prima standardizzazione / Nuove tecnologie

coinvolte: Elettronica, Telefono, Televisione

Nel 1970 in Scozia la Pico Electronics sviluppa X10, uno

degli standard industriali più utilizzati che sfrutta la linea

elettrica per le trasmissioni. L’azienda progettò uno dei PAGINA 4

primi telecomandi a ultrasuoni per gestire dei fari di illuminazione negli

spettacoli. Negli anni ’80 iniziarono nuove sperimentazioni e nel 1989 nacque

il primo sistema di sicurezza X10.

Anni ’90: L’unione di domotica e

informatica / Nuove tecnologie

coinvolte: Informatica, Telefonia mobile,

Internet, Robotica

In questi anni si parla di domotica per

tutte le applicazioni informatiche e

robotiche applicate alla gestione

domestica. I fruitori sono appassionati

di tecnologia o persone con disabilità

per cui vengono realizzate particolari automazioni. In generale le applicazioni

più frequenti riguardano la sicurezza e la gestione di impianti audio-video.

Anni 2000: Diffusione della domotica / Nuove

tecnologie coinvolte: ADSL, Digitale Terrestre

La domotica si diffonde e diventa sinonimo di

comfort, la casa diventa superconnessa e si

gestisce comodamente dal proprio smartphone

o tablet.

Oggi

Si sviluppa una forte integrazione tra

automazione e design con una

gestione semplice della casa in cui

gli oggetti acquisiscono intelligenza

perché sempre connessi.

Samsung lancia la Smart Home

basata su app e cloud che consente

la gestione integrata di tutti gli

elettrodomestici presenti nell’abitazione. L’italiana BTicino è presente sul

mercato con MyHome un prodotto che consente la gestione integrata di tutti

gli impianti e degli elettrodomestici della casa, sia in locale che a distanza,

offrendo comfort e risparmio energetico. PAGINA 5

Cos’è la domotica?

Il termine domotica ha origine dalla fusione tra la parola latina Domus (casa) e

la parola automatica. Pertanto con il termine domotica si esprime il concetto di

“Automazione” integrata della casa”, essa si avvale di tecnologie innovative

all’avanguardia quali informatica e elettronica.

Due concetti sono alla base della domotica:

Il sistema domotico deve avere un’interfaccia verso l’utente

 semplice e intuitiva

Il sistema domotico deve offrire potenzialità in tutta sicurezza



È un sistema che coinvolge più impianti dell’edificio e che mette in

comunicazione tutti i dispositivi tra di loro.

I sistemi domotici possono essere applicati a numerosi ambiti domestici molto

importanti, quali sicurezza, ad esempio per impianti di allarme, telemedicina

per il supporto a persone disabili o con problemi di carattere medico.

Semplicità: il sistema domotico è diretto ad un pubblico vasto e non

 professionale, per questo deve essere semplice da usare secondo

modalità naturali

Continuità di funzionamento: il sistema deve essere costruito

 pensando al fatto che dovrà offrire un servizio continuativo e per questo

deve essere praticamente immune da guasti o semplice da riparare.

Affidabilità: il sistema deve funzionare sempre

 Risparmio Energetico: un sistema automatizzato dovrà evitare i costi

 generati da sprechi

Automatizzazione di azioni quotidiane: un sistema di home

 automation deve semplificare alcune azioni quotidiane, soprattutto

quelle ripetitive. PAGINA 6

What is home automation used for?

Domotics is a science gathering various scientific fields such as:

 Information Technology, Electronics and Communication Technology

and works to:

Increase security

 Save energy

 Improve the quality of life

 Reduce management costs



With Domotics we can:

 Control appliances

 Set the automatic lowering of blinds and the automatic activation

 of the security lock

Set a watering table for the plants in the garden

 Automate the opening or closing of tents according to weather

 conditions

Monitor the power consumption of each appliance and the water

 consumption of our houses

An automated house can be managed via:

 A panel wall with touch screen situated in the corridor

 A Smartphone with Wi-Fi technology

 Almost every pc linked to Internet



We can have two different Domotic systems:

 Centralized Architecture



 Distributed Architecture PAGINA 7

K N X

KNX (abbreviazione di Konnex) rappresenta il linguaggio standard di

progettazione di molti sistemi domotici presenti sul mercato. KNX è fondato

sulla logica open source e quindi completamente gratuito. I codici sorgente,

che contraddistinguono il linguaggio di programmazione, sono pubblici e

utilizzati liberamente dai system integrator. KNX è riconosciuto come standard

mondiale.

KNX è il risultato della convergenza di tre associazioni di aziende:

• BatiBus Club International (BCI)

• European Installation Bus Association (EIBA)

• European Home Systems Association (EHSA)

In una sola organizzazione per promuovere un unico bus standard KNX, che

integra le tre soluzioni BatiBus, EIB and EHS.

Cavo Bus PAGINA 8

Le informazioni gestite dalla domotica vengono trasmesse per mezzo di un

unico cavo bus e non tramite il fascio di cavi elettrici impiegati nei sistemi

tradizionali. Il cavo bus consente di trasmettere, ad elevate velocità, un’ampia

serie di informazioni in grado di connettere fra di loro più dispositivi utilizzando

un unico cavo, semplificando notevolmente il progetto di elettrificazione e le

opere murarie. Il cavo bus non trasmette solo la corrente elettrica ma

informazioni in forma di pacchetti di dati. Il

sistema numerico binario

Il sistema numerico binario è un sistema numerico posizionale in base 2.

Esso utilizza solo due simboli, di solito indicati con 0 e 1, invece delle PAGINA 9

dieci cifre utilizzate dal sistema numerico decimale. Ciascuno dei numeri

espressi nel sistema numerico binario è chiamato "numero binario".

In informatica il sistema binario è utilizzato per la rappresentazione interna

dell'informazione dalla quasi totalità degli elaboratori elettronici, in quanto le

caratteristiche fisiche dei circuiti digitali rendono particolarmente conveniente

la gestione di due soli valori, rappresentati fisicamente da due diversi livelli

di tensione elettrica. Tali valori assumono convenzionalmente il significato

numerico di 0 e 1 o quelli di vero e falso della logica booleana.

110101,

Ad esempio, interpretiamo il numero binario ponendo sotto ciascuna

cifra la relativa potenza (che corrisponde alla posizione della cifra nel numero

dato): 1 1 0 1 0 1

2 2 2 2 2 2

5 4 3 2 1 0

Ciò mostra che è facile determinare il valore decimale di tale numero.

Indicando con un asterisco l'operazione di moltiplicazione, si ha:

110101 5 4 3 2

1 * 2 + 1 * 2 + 0 * 2 + 1 * 2 + 0 *

1 0

binario = 2 + 1 * 2 =

1 * 32 + 1 * 16 + 0 * 8 + 1 * 4 + 0 *

= 2 + 1 * 1 =

= 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 =

= 53 decimale

IL SENSORE PAGINA 10

Un sensore è un dispositivo in grado di rilevare una grandezza interagendo

con essa: l’energia ricevuta dal sensore modifica lo stato della grandezza

variando una delle sue proprietà (lunghezza, resistenza elettrica e così via). Il

termine sensore è spesso utilizzato in luogo di trasduttore, il quale è invece

più precisamente è un dispositivo che converte una grandezza in un’altra di

natura diversa. Poiché all’interazione con una grandezza è associata in genere

anche l’operazione di conversione, si può definire sensore un dispositivo che

acquisisce in ingresso una certa grandezza e ne fornisce in uscita una di

natura differente, ma legata alla prima da una legge nota. La grandezza in

uscita dal sensore, una volta elaborata da un opportuno sistema

condizionatore, è inviata a uno strumento di misura detto strumento oppure a

un sistema di controllo. Il condizionatore fornisce una grandezza analogica,

spesso convertita in una digitale di più facile trattamento ed elaborazione.

L’interesse per i sensori è in continua crescita, data l’esigenza di misurare

grandezze fisiche, chimiche e biologiche nell’ambito di numerose aree

applicative: monitoraggio di apparecchiature, processi industriali, analisi e

diagnostica medica, robotica, controlli ambientali, costruzioni civili. PAGINA 11

Sono moltissimi infatti i sistemi le cui prestazioni sono migliorate grazie

all’impiego di sensori. Le automobili, per esempio, un tempo quasi del tutto

prive di sensori, hanno ormai al loro interno vari tipi di dispositivi in grado di

verificare il corretto funzionamento di parti e sottosistemi. Tutto ciò ne

aumenta la sicurezza, la capacità di prevenzione dei guasti e il controllo delle

condizioni di inquinamento ambientale. Sono stati inseriti, infatti, sensori di

tipo fisico in ausilio all’impianto elettrico e agli apparati meccanici ma anche di

tipo chimico per controlla