edifici intelligenti : un linguaggio universale

Lo standard KNX:

  • Non è una marca bensì un protocollo di comunicazione aperto nato 25 anni fa
  • E’ l’unico standard a livello mondiale
  • Comprende circa 50.000 partner (Vimar, Gewiss, ABB, Merten, Eelectron, Siemens, Hager, Miele, Daikin, Mitsubishi, Tutondo, ecc), e molti altri se ne aggiungono costantemente
  • Può assolvere tutte le funzioni consentite dalla tecnologia (illuminazione, gestione carichi, contabilizzazione, efficentamento, controllo clima, controllo automazioni, controllo accessi, sicurezza, controllo elettrodomestici, ecc.)
  • Si presta bene ad essere integrato con altri protocolli specifici di altri sistemi, per esempio d’illuminazione (dali), di controllo clima (modbus), ecc.
  • Può usare come mezzo trasmissivo: il cavo in rame (doppino a due fili specifico), la rete dati (in rame e/o fibra), le onde convogliate (attraverso la comune rete elettrica, poco usata in Italia) l’etere (wi-fi).
  • Può contenere all’interno dell’impianto prodotti di vari costruttori, l’importante è che siano KNX.
  • Possiede apparecchiature prive di manutenzione
  • Possiede apparecchiature, ognuna con la propria “intelligenza” programmabile via software, stabile e ricca di opzioni di funzionamento
  • Consente la continuità di funzionamento di tutto quello che è estraneo alle funzionalità del componente guasto (percentuale di guasti bassissima)
  • Può essere modificato ed arricchito, nel tempo, di nuove funzionalità
  • Può esser programmato e gestito in locale o da remoto
  • Dispone di software di controllo e supervisione di tanti tipologie che possono essere utilizzate sia localmente che da remoto
  • Può essere utilizzato sia come l’impianto tradizionale (normalissimi pulsanti) sia in modo più evoluto (attraverso touch screen, tablet, smartphone, pc)

In definitiva è il sistema domotico o di building automation che offre:

  • La gamma più ampia di funzioni
  • La possibilità di essere calzato su misura secondo le esigenze dell’utente


Domotica ed integrazione di sistemi


Negli impianti tecnologici le funzioni non vengono svolte tutte da apparecchiature della stessa natura, ma sono svolte da sistemi specifici che interagiscono tra loro.

I sistemi che vengono coinvolti sono:

  • Apparecchiature di home e building automation (domotiche)
  • Apparecchiature di rivelazione furto
  • Apparecchiature di videosorveglianza
  • Apparecchiature di rivelazione incendio
  • Altre apparecchiature specifiche e di settore

Domotica

Per descrivere le apparecchiature domotiche occorre per prima cosa fare una distinzione. Esistono apparecchiature:

  • proprietarie
  • standard

Sono proprietarie quelle che utilizzano come protocollo di comunicazione tra loro un linguaggio proprietario, riconosciuto cioè solo da apparecchiature della stessa serie e costruttore (prodotto di marca X dialoga solo con prodotti della stessa marca X).

Sono invece standard quelle che, seppur costruite da case costruttrici diverse, usano lo stesso protocollo di comunicazione.

Ad oggi l’unico standard internazionale è il KNX.

La differenze più marcate tra le due soluzioni sono:

  • i sistemi proprietari sono più semplici sia per funzioni sia per complessità di programmazione;
  • i sistemi proprietari contemplano le sole funzioni che il costruttore ha assegnato all'insieme dei componenti (qualsiasi altra funzione non è possibile);
  • i prodotti KNX sono più complessi, ma consentono un’infinità di funzioni che, se non contemplate da un costruttore, possono essere ottenute con prodotti di altri costruttori (nello stesso impianto possono coesistere apparecchi di diverse case costruttrici);
  • i prodotti KNX sono più facilmente interfacciabili con altri impianti che usano linguaggi diversi, ma ampiamente diffusi (sistemi d’allarme, di illuminazione, ecc.).

Generalmente quasi tutti i sistemi domotici sono ad “intelligenza distribuita” cioè non c’è un cuore dell’impianto, ogni componente ha la sua intelligenza e racchiude in se la capacità di:

  • compiere le funzioni a lui assegnate;
  • memorizzare in modo permanente i dati (non perde memoria in assenza di alimentazione)

Tutti i sistemi domotici comunicano tra loro attraverso un collegamento elettrico realizzato in cavo, detto in gergo “cavo bus”. Va detto che ogni sistema ha il suo cavo e la sua tipologia di stesura, nel caso del KNX può essere steso a stella o in modo consequenziale o anche in un sistema misto tra i due, importante è che non sia steso ad anello.

Il KNX, ma non è il solo, può utilizzare anche come mezzo di comunicazione il cablaggio strutturato sia in rame sia in fibra mediante opportune interfacce.

I componenti domotici non hanno manutenzione e perlomeno quelli KNX non presentano malfunzionamenti nel tempo.

Impianto KNX

L’architettura di un impianto KNX può essere suddivisa in:

  • n. 15 aree
  • n. 15 linee per ciascuna area
  • n. 255 dispositivi per ciascuna linea

Un impianto domotico KNX è composto da:

  • apparecchi di sistema
  • dispositivi di ingresso
  • dispositivi d’uscita

Sono dispositivi di sistema:

  • alimentatori (hanno una tensione d’uscita di 30 V necessaria ad alimentare i dispositivi per un massimo di 64 per ognuno di essi);
  • accoppiatori di area o di linea (separano galvanicamente le alimentazioni ma consento il passaggio delle comunicazioni);
  • dispositivi di interfaccia (permettono la comunicazione attraverso mezzi di trasmissione diversi dal cavo bus o permettono il collegamento con altre apparecchiature).

Sono dispositivi di ingresso quei dispositivi che rilevano il comando elettrico e lo trasmettono sul bus, possono essere di tipo:

  • analogico (grandezza variabile nel tempo in ingresso)
  • digitale (grandezza con due soli stati in ingresso, generalmente aperto/chiuso)

Sono dispositivi d’uscita gli attuatori a relè che a seguito di un comando eseguono una o più operazioni, possono contemplare varie funzioni:

  • semplici attuatori on-off
  • attuatori on-off con controllo carichi
  • regolatori di luminosità
  • movimentazione motori per tapparelle/veneziane (su/giù e orientamento)
  • attuatori per termoregolazione

Tutti i componenti citati sono programmabili da PC tramite software ETS, ognuno di essi ha un proprio programma applicativo che ne permette la programmazione secondo una varietà più o meno vasta di parametri impostabili.

Interagire con il KNX

L’interazione uomo impianto nella domotica può avvenire in vari modi scelti in genere da esigenze specifiche o dall’utente.

La funzione che spetta all'uomo è il comando e questo può essere impartito:

  • in modo automatico
  • in modo manuale attraverso i normali dispositivi (interruttori)
  • in modo manuale ma attraverso un display (touch screen), un pc, un tablet o uno smartphone

Il modo automatico si ha quando ad imprimere il comando è una sonda, un termostato, un orologio, un contatto di una finestra e molti altri ancora. In queste condizioni ed a seconda dei casi all’uomo spetta il compito, non sempre necessario, di impostare un valore (per esempio il valore di temperatura nella stanza)

Il modo manuale, attraverso i normali dispositivi, si ha quando l’impianto si avvale dei meccanismi tradizionali, generalmente pulsanti per accendere e spegnere le luci, per variarne il livello di luminosità, per movimentare una tapparella, ecc. Questo tipo di interfaccia, che non sconvolge la vita perché praticamente identico a quello che abbiamo sempre usato, ha la particolarità di permettere in fase di programmazione l'assegnazione di più funzioni alla singola pressione di un tasto (per esempio il richiamo di uno scenario). Questa funzione è utile perché riduce la quantità di azioni da compiere per ottenere un certo effetto (luci in modalità notte, lettura o altro).

Il modo manuale può prevedere comunque l'utilizzo di un display (touch screen, PC, Smartphone Tablet) ma il suo funzionamento rimane semplice e il display sarà solo un ulteriore accessorio di comando. Tramite il display però, con questo tipo di interazione tra componenti manuali ed automatici, si è in grado di monitorare gli stati delle singole utenze (acceso o spento, posizione del dimmer, ecc.) oppure di leggere valori (valore di temperatura nella stanza, valore del contatore di energia, ecc). In questa situazione è possibile anche avere a video una situazione riepilogativa dell’ambiente o di tutta la struttura attraverso mappe grafiche o mappe riepilogative.


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