Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Lakásvezérlés távolról III. Intelligens ház és az internet

2013/6. lapszám | Porempovics József |  8310 |

Figylem! Ez a cikk 12 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

A vezetékes és vezeték nélküli intelligens villanyszerelési rendszerrel szerelt épületek GSM hálózaton történő távoli elérése és vezérlése volt a cikksorozat első két részének tartalma. A GSM hálózat használata kézenfekvő, hiszen mobiltelefonunk szinte mindig nálunk van, viszont a távvezérlés, távellenőrzés vagy a szabályozások paramétereinek távoli módosítása lényegesen könnyebb és követhetőbb az internet által biztosított lehetőségek igénybevételével.

Persze ez nem jelenti azt, hogy kizárnánk ebből a GSM hálózatot, amikor egyre gyorsabb és olcsóbb a mobilinternet használata. A mobiltelefont már okostelefonnak nevezzük, és működésében, funkciójában szinte már nem is telefonra hasonlít – mint ahogy már nem is az –, hanem kis zsebszámítógépként szinte mindenre alkalmas, amire a számítógépeket általában használjuk. Méretük is inkább csak nő az utóbbi időkben, többek között az alkalmazások nagyobb kijelzőigénye, valamint az érintőképernyő használatának elterjedése miatt.

A nagyobb kijelző, a gyorsabb eszközsebesség, a gyorsuló hálózat (4G) és az alkalmazások futtathatósága (OS) kedvező tendencia az épületautomatizálási rendszerek használhatósága szempontjából. A mobiltelefonnal történő lakásvezérlés csak SMS vagy csengetéses formája sokszor elegendő és szükséges is, de a felhasználói igények legtöbbször ettől már nagyobbak, sokrétűbbek. Az intelligens ház távoli internetes elérésére így már nem csak a vezetékes internetre csatlakozó számítógéppel van lehetőség és igény, hanem akár okostelefonnal is.

Az internetes elérhetőséghez – akár PC-ről, laptopról vagy mobiltelefonról történjen is – természetesen ismerni kell az internetvégpont (lakás) IP-címét, amellyel kívülről elérhető a router, illetve az elérendő eszköznek is rendelkeznie kell IP-címmel a belső, helyi hálózatban. A legtöbb épületautomatizálási rendszer rendelkezik beépített webszerverrel, ami vagy eleve része pl. a központi egységnek, vagy külön modulként kell megvásárolni. Egy intelligens rendszer a különböző alrendszerekkel (vezetékes és vezeték nélküli rendszerek, különböző épületgépészeti és háztartási berendezések, adattárhely, táblagépek/okostelefonok, multimédiás és távoli elérésre alkalmas eszközök) beépülésével és az azok közötti kommunikációval – amely biztosítja az egymás és a külvilág közötti kapcsolatot – válik tel-jessé. Azonban a főcímnek megfelelően most csak az internetes távoli (és helyi) elérés néhány lehetőségéről lesz szó, ami kicsi, de fontos szelete a teljes rendszernek.

Alapvetően két célja van az épületautomatizálási rendszerek távoli elérésének:

  1. Az épület napi működésével kapcsolatos teendők:
    1. folyamatok, szabályozások működésének ellenőrzése,
    2. vezérlések kezdeményezése,
    3. programozott szabályozások külső paramétereinek módosítása.
  2. Programszintű távoli kapcsolat az intelligens rendszerrel:
    1. programozás, programmódosítás,
    2. hibakeresés és -javítás,
    3. eszközcsere vagy -bővítés,
    4. firmware-ek feltöltése, cseréje, frissítése,
    5. szoftverkarbantartás.

Természetesen az 1. pontban leírtak elsősorban az intelligens ház tulajdonosaira, használóira vonatkoznak, akik pl. a jogosultsági szintjüknek megfelelően „látnak” bele a rendszerbe, illetve tudnak beavatkozni a működésbe. A 2. pont a rendszergazda vagy programozó által hozzáférhető további lehetőség. A távoli elérés szoftver- lehetőségei is nagyjából a két pont alapján oszthatók fel:

  1. Felhasználói felületek:
    1. Webböngészővel elérhető webes felület: szinte bármelyik böngészővel be lehet lépni – az IP-címet (esetleg portszámot) beírva a böngésző címsorába megjelenik a beépített webszerveren futó webes kezelőfelület.
    2. Alkalmazásszintű elérés: táblagépek, okostelefonok operációs rendszereire írt alkalmazások, melyek előre szerkesztett funkcionális és animált ikonokkal biztosítanak jól átlátható kezelőfelületet.
  2. Rendszergazdai felület: a gyártók által az adott rendszerhez biztosított konfigurációs szoftver, mellyel a teljes intelligens rendszer összehangolható.

A webes felületet legtöbbször a programozó készíti el, de vannak rendszerek, ahol a funkciók összerendezése után önállóan generálódik. A webes megjelenés elkészítéséhez szükséges szerkesztőfelületet legtöbbször maga a konfi-gurációs szoftver tartalmazza. Az 1. ábrán egy ilyen konfigurációs szoftver belépési felülete látható. A belépés értelemszerűen történhet közvetlenül a webszerverre (központi egységre) csatlakoztatva a számítógépet ethernet kábellel vagy WiFi-n keresztül, de történhet távolról is. Közvetlen elérésnél a rendszer IP-címével tudunk csatlakozni, távoli, külső hozzáférésnél pedig a már említett fix IP-címmel (vagy a dinamikus IP-cím felhasználásával, ha a használat feltételei adottak), és beállítástól függően a router megnyitott portján keresztül. A webszervert tartalmazó központi egység IP-címe természetesen a helyi hálózat beállításainak megfelelően módosítható.

1. ábra. Egy konfigurációs szoftver belépési felülete

A csatlakozáshoz tehát IP-címet és esetleg port-számot kell megadni (nem minden esetben!), valamint lehetőség van három, jelszóval védhető belépési szint választására. Az „adminisztrátor” szint teljes hozzáférést biztosít a rendszerhez, akár off-line üzemmódban is dolgozhat a programozó több projekten. A „konfigurátor” belépési szinttel a rendszer alapvető konfigurációi végezhetők el, de csak csatlakoztatott rendszerben. A „felhasználó” szint nem enged konfigurálást és programozást, a rendszer ellenőrzési lehetőséggel jelenik meg, szintén csak csatlakoztatott központtal. Nyilván ez utóbbi alkalmas arra, hogy a programozó rendszergazda megakadályozza az illetéktelen hozzáféréseket, és megvédje a jól működő programot az avatatlan kezektől. A felület tartalmaz még egy szimulátoros üzemmóddal történő belépést is.

Csatlakozás után a szerkesztőfelületre lépve készíthető el az a webes felület, amely tartalmazza a lakás, ház vagy épület két- vagy háromdimenziós rajzát. Ide tulajdonképpen háttérként illeszthetők be ismert képformátumban (pl. jpg) az épület szobáinak, helyiségeinek vagy szintjeinek alaprajza, valamint a vezérelni és ellenőrizni kívánt funkciók ikonjai.

A 2. ábrán egy családi ház háromdimenziós alaprajzára szerkesztve látható néhány funkcionális egység. (Itt a jobb átláthatóság és értelmezhetőség miatt csak néhány egység szerepel, és a leírások is csak a könnyebb szemléltetést szolgálják, egyébként nem részei a weben látható felületnek!) A távoli kapcsolat során az ikonokra kattintva az egyes funkciók vezérelhetők. A webes felületről vezérelhető közvetlenül aktor, pl. redőny vagy világítás, de akár nyomógomb is megnyomható, melynek hatására a nyomógombhoz programozáskor rendelt funkciót működtetjük. Láthatók az egyes funkciók be- vagy kikapcsolt állapotai, a fűtési rendszer üzemmódja (akár fűtőkörönként), a riasztórendszer állapota.

2. ábra. Néhány funkcionális egység egy családi ház 3D alaprajzára szerkesztve

Gyakori igény a hőmérséklet ellenőrzése és programozott automatikus időütemezésének távolról történő módosítása. Természetesen erre is lehetőség van. Az ellenőrzéshez „hőmérő” ikonok helyezhetők el a lakás háttérképének megfelelő pontokon, melyek kijelzett értékei azt a tényleges hőmérsékletet mutatják, melyet az ikonhoz rendelt, a rendszerben hardveresen is létező hőmérsékletérzékelő mér (pl. szobatermosztát). A hőmérsékletszabályozás programjától eltérő, úgynevezett erőltetett üzemmódokat a webes felületen kialakított egyetlen gombnyomással is átválthatjuk komfort üzemmódra, ha pl. a család gyerek tagja hamarabb, még a takarékosabb hőmérsékletszabályozási üzemmódban érkezik haza.

A webböngészővel elérhető távoli kapcsolat mellett általában rendelkezésre áll a táblagépekről és okostelefonokról történő vezérlés lehetősége is. Az erre a célra készült alkalmazásokat a gyártók teszik elérhetővé, letölthetővé ingyenesen vagy licencdíj ellenében. A táblagépek, okostelefonok többféle operációs rendszerrel kerülnek forgalomba, így a gyártók is megpróbálnak ehhez alkalmazkodni szoftvereikkel, melynek köszönhetően alapvetőek az Android operációs rendszerre megkapható szoftverek, de az iOS/Apple és Windows Phone rendszereket használó eszközökhöz is rendelkezésre állnak az ikonos alkalmazások.

A 3. ábrán példaként látható egy alkalmazás ikonos felülete okostelefonra. Az ikonok animáltak, tehát a be- és kikapcsolt állapotok vagy például a redőnyök le- vagy felhúzott pozíciója ellenőrizhető. Feltehető olyan ikonos felület is, ahol egyszerre látható egy fűtési kör beállított és valós hőmérséklete, valamint az éppen futó fűtési üzemmód neve.

3. ábra. Példaként egy alkalmazás ikonos felülete okostelefonra

Az 4. ábra a lakás rezsiköltségeinek figyelésére, ellenőrzésére szolgál, de természetesen mindez csak a megfelelő hardver kiépítettsége mellett működhet, tehát be kell építeni és a rendszer számára elérhetővé, feldolgozhatóvá kell tenni a mérőeszközök adatait. Az alkalmazás segítségével az épületben elhelyezett kamerák képei is megtekinthetők, láthatók, aminek általában nincs közvetlen köze az épületautomatizálási rendszerhez, hiszen ilyen rendszer nélkül is mód van kamerák távoli figyelésére, de az épületautomatizálási rendszer által kezelt riasztórendszerhez hozzárendelhető és itt egységes felületen kezelhető. Emellett lehetőségünk nyílik a háztartási gépek vezérlésére is. A háztartási gépeknél nem csupán relés kimenetekkel történő, kapcsoló típusú vezérlésekre van lehetőség. Vannak épületautomatizálási rendszerek, ahol a készülékek akár közvetlenül is csatlakozhatnak a rendszerhez, amely illeszkedik a készüléknél használt elérési felületekhez, és ismeri a kommunikációs protokollt.

4. ábra. A lakás rezsiköltségeinek figyelésére, ellenőrzésére szolgál, de természetesen mindez csak a megfelelő hardver kiépítettsége mellett működhet

Előfordul, hogy a lakás egy pontján viszonylag sok (25-30) kapcsolási funkcióra lenne szükség vagy igény. Hagyományos villanyszerelést alkalmazva kapcsolók, nyomógombok sokaságát kellene beépíteni hosszú soroló keretekbe építve, nem beszélve a vezérlésekhez szükséges vezetékezés bonyolultságáról. Egy ilyen szerelvénykáosz hétköznapi használata sem egyszerű az ott lakók számára, még akkor sem, ha funkcionális ikonokkal feliratozzuk a billentyűket. A 5. ábra egy süllyesztett panel PC-n futó alkalmazást mutat a mobiltelefonos alkalmazásokhoz hasonló megjelenítéssel, ahol a funkciókra utaló animált ikonok felirattal is támogatják az eligazodást. A panel PC ethernet kábellel csatlakozik a helyi hálózathoz. Hasonló felület hozható létre a táblagépekhez kapható vagy ingyenesen letölthető alkalmazásoknál is, WiFi kapcsolattal.

Az eddigiekben a távoli lakásvezérlés néhány olyan lehetőségét mutattuk be a teljesség igénye nélkül, melyek szinte már alapvetők egy intelligens rendszer kiépítésénél. A témával és magával az épületautomatizálási rendszerekkel kapcsolatos bővebb ismeretek elsajátításához célszerű megkeresni a gyártókat vagy képviseleteiket, ahol jó esetben szervezett rendszerpartneri oktatás keretein belül teljesen megszerezhetők egy rendszer telepítéséhez és programozásához szükséges ismeretek. Célszerű olyan oktatásra jelentkezni, mely a Magyar Mérnöki Kamara által akkreditált oktatási folyamat során képezi ki a szakembereket. Nem utolsó szempont, hogy az ilyen oktatások kamarai pontokat is adnak, valamint az sem, hogy az épületautomatizálási rendszerek hivatalos telepítőinek vállalkozása egy presztízs-lépcsővel előbbre léphet.

A témasorozat utolsó, következő lapszámban megjelenő részében a távoli vezérlések néhány nem hagyományos módjáról és eszközeiről lesz szó.