Lakásvezérlés távolról I. GSM kommunikátor
2013/4. lapszám | Porempovics József | 6625 |
Figylem! Ez a cikk 12 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az épületfelügyeleti rendszerekkel kapcsolatban egyre inkább előtérbe kerül a távolról történő ellenőrzés, vezérlés vagy akár szabályozás lehetősége. Az ilyen rendszerek iránt érdeklődőknél lassan már természetes igényként jelentkezik ez, de sok esetben a lakástulajdonosok már nem csupán kapcsolásokat kívánnak elvégezni a távolból, hanem esetleg szeretnék látni, ellenőrizni is az egyes funkciók működését, vagy lekérdezni a mért adatokat (pl. hőmérsékletet), állapotokat. A legtöbb lakásban nincs kiépített épületautomatizálási rendszer, de egyes funkciókat itt is szeretnének távolról működtetni, ellenőrizni. A gyártók folyamatosan bővítik az erre alkalmas eszközök választékát, illetve újabb és újabb szoftver-verziókat kínálnak a meglévő rendszereikhez, régebbi vagy újabb eszközeikhez.
A távoli elérésekhez egyelőre a meglévő, nagy rendszerek kommunikációs csatornáit tudjuk használni, melyekhez a legtöbb esetben nincs szükség külön egyedi engedélyre, csak egyszerű előfizetésre (előfizetői szerződésre), illetve a használathoz szükséges eszközre. A távoli felügyeleti rendszerek gyártói tehát elsősorban a GSM és az Internet, mint nagy távolságokat is áthidalni képes világrendszerek használatára alapozva fejlesztik ki eszközeiket és szoftvereiket. Léteznek megoldások a hagyományos telefonvonal használatával is, pl. DTFM távfelügyeleti kódok továbbítása biztonságtechnikai rendszereknél, azonban a cikkben csak a GSM és az internetes megoldásokkal foglalkozunk.
A két hálózat távoli lakásfelügyeletre történő használata természetesen alapvetően feltételezi a felhasználó hálózati hozzáférését (előfizetés) és a használathoz szükséges eszközök meglétét: mobiltelefon és/vagy internetre alkalmas számítógép. Ma már mindkettő szinte alapvető, mindennapos kelléke az életünknek, tehát jogos igény, hogy az egyébként is rendelkezésre álló eszközök lehetőségeit, funkcióit kibővítve, távvezérlésre használjuk őket.
A lakás- vagy háztulajdonosok vezérlési, ellenőrzési igényei az egyszerűbb feladatoktól egészen a komplex megoldásokig felmerülnek, melyekhez a kivitelezőnek a legoptimálisabb megoldást kell megtalálnia a gyártók különböző termékei között. A feladat sokszor eleve adja a megoldást, hiszen a legegyszerűbb esetekben elegendő csupán egyirányú kapcsolat is, ami gyakorlatilag csak parancsküldést jelent valamilyen kapcsolási funkció végrehajtására. Ezt a legegyszerűbb GSM-vevők, kommunikátorok is biztosítják. Gyakoribb igény azonban a lakás és távol lévő lakója közötti kétirányú kommunikáció, ahol már az egyes parancsok végrehajtásáról visszajelzéseket is kaphatunk, de értesülhetünk a különböző kontaktus- vagy feszültségbemenetek állapotváltozásairól, sőt le is kérdezhetjük aktuális állapotukat, értéküket. Az ellenőrzési, lekérdezési funkció igénye, valamint az Internet mobiltelefonos elérhetőségének egyre szélesebb elterjedése a kétirányú kommunikációs megoldásokat részesíti előnyben. Az igényekhez igazítható eszköz- vagy rendszerválasztás néhány lehetséges változata tehát a következő:
- Egyirányú kapcsolattal GSM hálózaton keresztül, parancsküldés mobiltelefonról SMS-ben, esetleg csengetéssel (behívással) egy, a lakásban működő GSM kommunikátorra, amely pl. 1-2 (esetleg 4) relékimenettel rendelkezik.
- Egyirányú kapcsolat GSM hálózaton, riasztó- és/vagy vészjelzés fogadása mobiltelefonra SMS üzenetben vagy csengetéssel.
- Kétirányú kommunikáció GSM hálózaton keresztül, parancsküldés, visszajelzés és lekérdezés SMS üzenetekkel és/vagy csengetéssel.
- Kétirányú kommunikáció az Internet használatával – PC, laptop, táblagép, okostelefon vagy más számítástechnikai eszköz segítségével.
A mobiltelefonos lakásvezérlés lehetőségei közül most csak a kétirányú kommunikációval rendelkező eszközök néhány jól használható tulajdonságain keresztül mutatjuk be, milyen lakásvezérlési alkalmazásoknál érdemes ilyen jellegű megoldást választani. Nem foglalkozunk mélyebben a kifejezetten biztonságtechnikai, riasztási célokat szolgáló eszközökkel.
Először is meg kell különböztetnünk az önállóan használható GSM kommunikátort, illetve a komplex épületautomatizálási rendszerek részeként, moduljaként rendelkezésre álló GSM egységet. Az önállóan használható GSM egység legfőbb tulajdonsága, hogy saját be- és kimenetekkel rendelkezik, valamint a saját működésének szabályai is magában az eszközben tárolódnak. A programozás a legtöbb esetben PC-ről történik egy megfelelő szoftver és USB kapcsolat segítségével, de vannak eszközök, melyeket a GSM hálózaton keresztül SMS üzenetekkel is fel lehet programozni (vagy akár Internetről egy webböngésző felületén beállítva a paramétereket – ebben az esetben a GSM eszköz elérése nem közvetlenül történik, hanem a gyártó biztosít hozzá webes kapcsolatot). Az 1. ábrán egy moduláris és egy egyedi dobozolású, önálló működésű GSM kommunikátor látható.
Az 1. ábra moduláris, sínre rögzíthető GSM kommunikátora kicsit megtévesztő lehet a két antenna miatt. Az egyik antenna természetesen a GSM hálózathoz szükséges, a másik antenna lehetővé teszi kis hatótávolságú rádiós eszközök használatát, ezzel is kibővítve a mobilhálózattal elérhető lakásvezérlő eszközök számát és a funkciókat. Ez utóbbi miatt a továbbiakban egy ilyen típusú eszköz lehetőségeit vizsgáljuk a használhatóság szempontjából.
A 2. ábrából máris leolvasható néhány alaptulajdonság, mint pl. a tápfeszültség-ellátás, mely hálózati adapterrel vagy 10-30 V DC feszültséggel is megoldható. A mintaként bemutatott egységnek saját Li-ion akkumulátora is van, melyet természetesen tölt is – ezt előlapi LED jelzi vissza. A kommunikációhoz szükséges GSM hálózati hozzáférést a SIM foglalatba csúsztatott kártya biztosítja – az általános célú kommunikátorok általában szolgáltatófüggetlen mobil adapterrel rendelkeznek. A telepítési leírások előírhatják azonban, hogy behelyezés előtt ki kell kapcsolni a kártya PIN kód-kérését. Ha ezt elmulasztjuk, akkor már a telepítés kezdetén kellemetlen eseményekkel, de inkább eseménytelenségekkel találhatjuk szembe magunkat.
A két potenciál-független váltóérintkezős relékimenet és a négy feszültségbemenet programozás után azonnal használható. A rajzról látható, hogy a bemenetek külön-külön kérik a feszültséget, mivel galvanikusan leválasztott optocsatolók, így lehetővé válik akár 230 V AC vagy 12 V DC feszültséggel is működtetni. Tehát az egyik bemenet származhat pl. egy hálózati feszültséget kapcsoló eszköztől, míg egy másik esetleg egy 12 V DC feszültséget kapcsoló mozgásérzékelőtől.
A kimenetek távműködtetésére több lehetőség is kínálkozik. Az egyik kézenfekvően az SMS üzenet, mely lehet egy rövid, funkcióra utaló szöveg vagy egy kitalált kódot tartalmazó szöveges üzenet, melyet az eszközhöz kapott szoftver segítségével kapcsolhatunk össze a funkcióval, pl. egy relé meghúzásával. Az SMS küldéséért a legtöbb mobilszolgáltatói csomagban fizetni kell, ezért célszerű átgondoltan felépíteni a rendszert, lecsökkenteni a felesleges üzenetküldések lehetőségét.
Másik, szintén kézenfekvő lehetőség a kommunikátor „behívása”, vagyis az egyszerű csengetés, melyre a kommunikátor úgy reagál, hogy nem „veszi fel”, csak kivárja, hogy a beállított ideig fennáll-e a hívás. Ha igen, akkor végrehajtható a hozzárendelt művelet. A csengetés vagy behívás ingyenes, ezért szabadabban lehetne használni, pusztán any-nyi a „baj” vele, hogy nagyon kevés a lehetőség több parancs vagy csengetéses visszajelzés megkülönböztetésére, ezért a funkcionális használhatósága korlátozott. A csengetéses parancsküldés hossza sokszor gyárilag rögzített (pl. 6 mp, ami kb. 2 csengetés). Egy lehetséges, de mindenképpen kompromiszszumos ötlet, ha az általunk kiadott SMS vagy behívásos parancsok visszajelzésére csengetést használunk. Az SMS-ben vagy csengetéssel kiadott parancs végrehajtása után valószínűleg közvetlenül kapjuk a csengetéses visszajelzést, így nagy eséllyel állíthatjuk, hogy az előtte éppen kiadott parancs végrehajtódott, és ezt jelzi vissza nekünk a kommunikátor. Tehát kihasználjuk a parancsadás és a visszajelzés időbeni közelségét, valamint a várható műveleti sorrendet arra, hogy viszonylag egyértelműen azonosítsuk a hozzánk érkező csengetéses visszajelzést. A módszerrel több elküldött parancs végrehajtásáról kaphatunk ingyenes, viszonylag biztos visszajelzést. Fejtörést akkor okozhat, ha pl. egy bemenet állapotváltozásának jelzésére is csengetést használunk. Nagyon valószínű, hogy ekkor is a kiadott parancs végrehajtása igazolódik vissza ilyen gyorsan, de csekély esély mégiscsak van arra is, hogy a bemenet jelez. A kompromisszum elfogadása feltétele az ingyenes pluszszolgáltatásnak, amit cserébe kaphatunk.
Az eszközök programozása, beállítása és összehangolása olyan szoftverekkel történik, melyek csak az adott gyártó termékeihez használhatók. A PC és az eszköz közötti kapcsolatot általában a jól bevált USB felület biztosítja – a helyesen csatlakoztatott eszközt a saját szoftver automatikusan felismeri, és létrehozza a kapcsolatot.
A szoftverek felhasználóbarát felületeket biztosítanak az egyértelmű beállításokhoz, egyre gyakrabban beleértve a magyar nyelv kiválasztásának lehetőségét is. A telefonszámok mennyisége a 6-8-tól akár a 3. ábrán látható 30-ig is megadható. A „Bejövő számok” jogosultak parancsok küldésére az egység felé, de visszajelzések fogadására nem. Az elsőbbségi szint megadásával korlátozható az adott telefonszám jogosultsága, vagyis a kimenetekhez való hozzáférés lehetősége.
A 4. ábra példája szerint hat kimenő telefonszám adható meg, szintén elsőbbségi beállítással. A kimenő számok már kaphatnak visszajelzéseket a kommunikátor felől, de egyben bejövő számként is funkcionálnak, tehát parancsokat is küldhetnek.
A vezérlőrendszereknek, itt a cikkben lakásoknak, családi házaknak távolból történő működtetése kapcsán mindenképpen felmerül az üzemeltetés biztonsága. A 4. ábra jobb oldalán található funkciók éppen ezt a célt szolgálják, SMS üzenetet kaphatunk néhány olyan esemény bekövetkezéséről, melyek veszélyeztethetik az üzembiztonságot. Ilyen kritikusnak nevezhető állapot a működést alapvetően meghatározó GSM hálózati kapcsolat folyamatosságának megszűnése és a kapcsolat helyreállása vagy az áramszünet, illetve az ezzel összefüggő saját háttérakkumulátor állapotának a kritikus szint alá merülése. Legalább ennyire fontos a SIM kártya érvényessége, a feltöltős kártya egyenlege, melynek egy megadott határ alá csökkenéséről szintén értesítést kaphatunk. Az egyenleg feltöltésével egyben a kártya érvényességét is meghosszabítottuk.
Az 5. ábrán a két kimeneti relé működése állítható be, vagyis beírhatók az állapotjelentő SMS üzenetek szövegei, melyek külön-külön adhatók meg a relé be- és kikapcsolásának visszajelzésére. A kimenetek működtetése, vezérlése történhet csengetéssel és/vagy SMS üzenettel. Csengetéssel történő relévezérlésre egy funkció adható meg, pl. egy bekapcsolás, de különböző SMS üzenetekkel különböző reléműveletekre adhatunk utasítást, pl. késleltetett kapcsolásra.
Bármelyik bemenet állapotának megváltozásáról, feszültségre kapcsolódásáról, vagy ennek megszünéséről kaphatunk viszszajelzést csengetéssel (behívással) vagy SMS üzenetben (6. ábra). További lehetőség a bemenetek állapotának lekérdezhetősége: a 7. ábra szerint megadható lekérdező üzenet elküldésének hatására (kérdés) az 5. ábra bal alsó részén megadott SMS szöveg valamelyikét kapjuk válaszul a lekérdezett be- vagy kimenet állapotától függően, a minta szerint pl. arról, hogy a kazán be van-e kapcsolva.
A GSM kommunikátorral távvezérelt eszközöknél nem jellemző, hogy a távoli működtetés mellett egymás működésére is képesek legyenek hatni, így az egyébként távvezérelt kimenet működését befolyásolhatjuk egy rendszerbe kötött bemenet állapotának függvényében. A 8. ábra példája alapján az ajtónyitás-érzékelő aktív állapotában, vagyis ha az ajtó nyitva van, késleltetve lekapcsol a fűtést (kazánt) működtető relé, de az ajtó zárására újraindul a fűtés.
A példaként használt GSM kommunikátor különlegessége még, hogy kis hatótávolságú rádiófrekvenciás eszközök kezelésére is alkalmazható. Tíz rádióvezérlésű aktor (kimenet) és tíz érzékelő (bemenet) fogadására alkalmas, melyek gyakorlatilag ugyanúgy kezelhetők, mint a kommunikátor saját be- és kimenetei. A cikksorozat témája nem ez, ezért ezzel nem foglalkozunk a továbbiakban.
A következő részben az épületautomatizálási rendszerekkel kapcsolatos távvezérlési lehetőségeket tekintjük át.
