La Domotica

1) Introduzione: cosa si intende per domotica

La domotica è un nuovo modo di concepire e progettare gli impianti domestici.  
La domotica è il risultato di un’evoluzione degli impianti tecnologici: nelle case del passato gli impianti erano costituiti principalmente da un punto luce e quindi un sistema domotico sarebbe risultato inutile. Ma con il passare del tempo e in seguito ai miglioramenti nel campo impiantistico e tecnologico (tapparelle automatiche, sistemi di climatizzazione, antifurto, metodi di videosorveglianza, impianti audio…) è stato possibile introdurre l’uso della domotica.
L’aspetto più particolare è l’interdisciplinarietà, perché l’argomento in questione tratta temi molto differenti tra loro, dalle reti ai sistemi di sicurezza, all’illuminazione, alla climatizzazione e perfino al fotovoltaico. Il problema è quello di capire tutti questi aspetti diversi e fonderli in un sistema unico: proprio su questa operazione si fonda la domotica come tecnica; infatti oggigiorno viene sempre più dato credito e importanza alla figura professionale del system integrator, che si occupa appunto dell’impianto domotico.
Il termine domotica allude a una “casa informatica”, che può essere gestita tramite strumenti tecnologici.
A livello tecnico la domotica è un sistema digitale per gestire gli impianti domestici. Controlla tutti gli impianti: elettrico, di climatizzazione, della sicurezza, acustico, illuminotecnico, ecc. . I caratteri che contraddistinguono un sistema domotico sono il controllo, l’integrazione e la digitalizzazione. Il controllo poiché il sistema, di per sé, non ha alcuna funzione autonoma, semplicemente è indipendente. L’integrazione permette ai diversi sottosistemi di comunicare tra di loro; infine la digitalizzazione consente ai vari sistemi di interagire sotto forma di bit.

2) Costi, vantaggi e problematiche del sistema domotico

La domotica appare quindi qualcosa di ben definito e porta numerosi benefici. Ad esempio consente di razionalizzare i consumi energetici legati alla corrente elettrica e al gas, aumenta la sicurezza dell’impianto elettrico e dell’intera casa, e complessivamente consente di dare una risposta attiva a eventuali emergenze, permette un miglioramento dei comfort, tramite il controllo centralizzato e non dell’impianto in tutti i suoi sottosistemi, attraverso il controllo informatico via internet.

In passato ciascun dispositivo aveva il proprio telecomando e questo creava molta confusione. La domotica evita questi problemi anche grazie all’uso sempre maggiore di tablet e smartphone tramite i quali può essere controllato tutto. In questo modo tutto è gestibile più facilmente e razionalmente.

Il sistema è facile da usare e non è pericoloso. Funziona sempre, anche in presenza di eventuali guasti, ed è immune da malfunzionamenti.

Naturalmente i costi non sono da sottovalutare, poiché bisogna considerare quanto incide l’impianto domotico sul costo totale degli impianti. Ci sono vari metodi con i quali può essere realizzato un impianto domotico. Ad esempio un sistema che si limita al controllo di luci e carichi (livello base) incide circa del 10-20%; se l’impianto è più grande anche il costo sarà maggiore. Il costo cambia anche a seconda del tipo di sistema adottato, dato che esistono varie tecnologie per realizzare un impianto domotico. Un sistema completo all’interno di un appartamento di dimensioni standard di 120 mq può incidere fino al 50% sul costo totale.

3) Struttura generale di un impianto di domotica

Un impianto di domotica è sempre costituito da tre elementi:

• comandi: trasmettono l’ordine di eseguire un’azione, come i pulsanti per accendere una lampada;
• attuatori: svolgono una funzione precisa, come l’accensione di una luce;
• mezzi trasmissivi: si tratta di mezzi fisici tramite cui gli ordini passano dal comando all’attuatore.

I comandi svolgono il ruolo fondamentale di controllo diretto, dato che la maggior parte delle funzioni vengono impostate tramite una configurazione dei comandi. Certi sistemi utilizzano semplicemente pulsanti domotici, altri ancora invece impiegano interfacce specifiche che sfruttano i pulsanti tradizionali per trasformarli in pulsanti domotici. Oggi giorno sono usati tastierini con tecnologie touch, che hanno anche un design più idoneo a molte case moderne. Ma oltre a una motivazione estetica, l’uso dei tastierini è preferibile ai pulsanti tradizionali poiché permettono una migliore programmazione e integrazione delle funzioni.

Gli attuatori sono chiamati anche uscite; molti di questi hanno funzioni più complesse rispetto all’accensione semplice di una lampadina. Sono distinti a seconda della funzione che svolgono:

• gli attuatori digitali sono usati più che altro per gestire le luci;
• gli attuatori dimmer hanno il compito di regolare l’intensità luminosa dei punti luce;
• gli attuatori tapparella/veneziana controllano i motori delle tapparelle;
• gli attuatori analogici dirigono intensità di corrente, ma sono utilizzati soprattutto per edifici industriali;
• gli attuatori per funzioni speciali sono studiati appositamente per svolgere funzioni particolari, come ad esempio un attuatore che spedisce infrarossi ad un altro dispositivo.

I mezzi trasmissivi garantiscono la comunicazione tra comandi ed attuatori. Esistono tre mezzi trasmissivi:

• un cavo che permette la comunicazione tra i componenti di domotica;
• le onde radio;
• un cavo di alimentazione elettrica.

Il metodo più utilizzato è il cavo per la trasmissione dei dati, chiamato cavo BUS.
I diversi componenti dell’impianto non si trovano tutti su un unico circuito ma sono fisicamente distanti fra loro e collegati da un unico canale che li mette in comunicazione.

Schema a blocchi del funzionamento della rete dei CONTROLLORI DOMOTICI

L’integrazione degli impianti nella struttura è fondamentale, poiché l’obiettivo è quello di rendere i diversi sistemi compatibili tra loro.
Un sistema integrato prevede prima di tutto il coordinamento tra il progettista degli impianti e quello architettonico, al fine di usare alcuni elementi dell’edificio per poter realizzare impianti di terra, per definire gli spazi più adatti per far passare le condutture elettriche, idriche…, per trovare gli spazi più idonei per i locali tecnici.

La progettazione di un sistema domotico consta di diverse fasi:

1) indagine sulle esigenze dell’utente
2) previsione degli impianti richiesti
3) definizione delle funzioni
4) selezione del sistema di controllo
5) studio degli schemi degli impianti con stesura dei segnali, dei comandi e delle connessioni
6) analisi delle strutture specifiche del sistema

Nella primissima fase si devono analizzare le caratteristiche del luogo, la tipologia dell’edificio (abitazione singola, condominio, ampiezza dei locali) e capire i veri bisogni dell’utenza. Risulta essere una fase importate poiché a seguito di questa valutazione si capisce se è necessaria un’installazione o meno di alcuni elementi o se è preferibile studiare un certo tipo di sistema al posto di un altro.

Il secondo punto prevede una valutazione degli impianti, e quindi decidere tutti i sistemi impiantisci da installare. Si studiano così i diversi funzionamenti degli impianti, come la motorizzazione di cancelli, tapparelle, porte e finestre,… e questa analisi ha il compito di evidenziare i vari modi possibili per controllare gli apparecchi presenti ed evitare incongruenze tra i numerosi impianti. Naturalmente la collocazione dei dispositivi di comando deve essere fatta in base alla vicinanza dell’utilizzatore e la distanza tra carico e attuatore deve essere minima.

Si passa poi alla definizione delle funzioni, ossia si scelgono le modalità di funzionamento degli impianti di sicurezza, climatizzazione, illuminazione, motorizzazione porte, finestre…, acustica, telefonia.

La fase successiva prevede una selezione del sistema di controllo e quindi dei componenti che devono essere integrati. Vengono scelti la centrale di controllo, i diversi sensori per gestire gli impianti, i controlli per le luci e per i sistemi di motorizzazione, gli apparecchi per i diversi comandi, gli elementi di controllo per elettrodomestici e sevizi vari come la videosorveglianza.

Seguono lo studio degli schemi degli impianti con stesura dei segnali, dei comandi e delle connessioni. Durante questo delicato momento i componenti degli impianti richiesti sono trascritti a livello grafico ed informatico, ad esempio tramite CAD; in questo modo si hanno disegni precisi e schematici degli impianti elettrici, acustici, degli apparecchi di illuminazione, dei motori per serramenti, ecc., e tutti i dispositivi domotici come gli ingressi, le uscite, gli alimentatori, gli accoppiatori, ecc., che serviranno poi durante la fase di installazione manuale degli impianti stessi.

Arrivati a questa fase vengono individuati gli spazi per installare i vari impianti; questa rappresentazione viene identificata tramite IS4 (quadro generale), IS5 (cassetta di derivazione nel locale) e IS6 (scatole portafrutti, all’interno delle quali saranno installati i dispositivi dei comandi dei punti luce). I comandi devono essere chiari e identificati in modo preciso, utilizzando codici alfanumerici; ad esempio per i pulsanti Pl.0, Pl.1,Pl.2,…, per i sensori Sn.0, Sn.1, Sn.2, ecc.

5) Esempi di realizzazione

Il campo di applicazione della domotica risulta essere molto ampio, e si adatta alle diverse esigenze dell’utenza, a partire dalla singola abitazione in condominio, alla villa indipendente. Come già accennato la domotica base prevede la sicurezza antintrusione, ambientale, e il comfort ambientale.

Ad esempio nella progettazione di un sistema domotico di un appartamento a piano terra, di circa 100 mq si devono considerare alcune specifiche. Per quanto riguarda la sicurezza antintrusione può essere installata una doppia protezione del perimetro, sulle tapparelle e sulle inferriate, che tramite sensori permettono di azionare l’allarme. Per la sicurezza ambientale sono posizionati sensori gas e acqua. Infine per il comfort ambientale sono azionati in maniera automatica l’accensione e lo spegnimento dei condizionatori.

Si considerano anche altri sistemi, come la gestione delle tapparelle, che possono essere abbassate o alzate a seconda delle esigenze, anche in intervalli predefiniti per evitare carichi di potenza; la gestione delle luci esterne e interne permette a tutte le luci di essere collegate ed essere controllate da pulsanti tradizionali o da sistemi più complessi.
Il momento migliore per installare un impianto di questo tipo è proprio in fase di progettazione dell’appartamento stesso, o durante una ristrutturazione. Un impianto domotico in casa rende l’ambiente domestico intelligente e garantisce un ottimo controllo.

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LINK UTILI
http://it.wikipedia.org/wiki/Domotica
http://www.domotica.it/
http://www.ceiweb.it