Speciale domotica

Nata nel corso della terza rivoluzione industriale, questa disciplina studia le tecnologie atte a migliorare la qualità della vita dell’uomo negli ambienti antropizzati ed in particolare nella casa, che rappresenta il contesto di sperimentazione ed applicazione più significativo.

Born during the Third Industrial Revolution, domotics studies technologies capable of improving quality of life in private homes

Testi di Roberta Tongini Folli

CHE COS’È LA DOMOTICA?
La domotica si occupa di studiare e definire, nell’ottica di una nuova visione che rappresenta la visione del futuro, strumenti e strategie finalizzati a: MIGLIORARE LA QUALITÀ DELLA VITA degli uomini, soprattutto di anziani e disabili; MIGLIORARE LA SICUREZZA DELLA VITA, limitando ed eliminando gli eventuali effetti dannosi derivati dagli strumenti e tecnologie normalmente utilizzati; RISPARMIARE ENERGIA, contenendo gli sprechi e riducendo i consumi con vantaggi di ordine economico; SEMPLIFICARE LA PROGETTAZIONE, l’istallazione, la manutenzione e l’utilizzo della tecnologia. L’automazione della casa costituisce il principio base della domotica. Una casa “intelligente” è un ambiente opportunamente progettato e tecnologicamente attrezzato al fine di rendere più agevoli le attività all’interno dell’abitazione (quali accensione luci, attivazione e comando elettrodomestici, gestione della climatizzazione, apertura di porte e finestre, ecc.), di aumentarne la sicurezza (controllo anti-intrusione, fughe di gas, incendi, allagamenti, ecc.) e di consentire la connessione a distanza con servizi di assistenza (telesoccorso, teleassistenza, telemonitoraggio, ecc.).

What is domotics?
Domotics studies and defines, from a futuristic viewpoint, instruments and strategies that: improve quality of life, especially that of senior citizens and disabled people; improve security by reducing and eliminating potentially harmful effects caused by commonly used instruments and technologies; save energy by reducing waste and consumption, resulting in cost benefits; and simplify the design, installation, maintenance, and use of technology. Home automation is what drives domotics. An ‘intelligent’ home is one that is properly designed and technologically equipped to facilitate indoor operations (switching on lights, operating household appliances, controlling air- conditioning, opening doors and windows, etc), increase security (by checking for intruders, gas leaks, fires, flooding, etc) and provide telesurveillance and helpline services. The intelligent building, using the support of new technologies, provides coordinated, integrated, and computerised management of technological installations (climate control, water, gas and electricity supply, and security systems), computer networks and communication networks, with the aim of improving control, comfort, and safety, in addition to offering energy savings, all of which results in improved quality of life and work. Whereas building automation has been around for several years, home automation is relatively recent and tends to look towards the future; it is still in a phase of expansion and is not yet widely used.

A lato, Dim’ ora rappresenta l’innovazione del caminetto a gas. Molto versatile, sicuro, pulito è la soluzione ideale per riscaldare l’abitazione. Simbolo di tranquillità e di relax, questo camino unisce il concetto del vecchio focolare a quelli dell’innovazione e dei nuovi stili di vita.  Shown here, Dim’ ora represents gas-fire innovation. Highly versatile, safe, and clean, these fires are the ideal solution for heating the home. A symbol of relaxation and tranquillity, this fireplace brings together the idea of the old hearth with that of innovation and new ways of life.

COME PROGETTARE UNA “CASA INTELLIGENTE”
Per un progetto di “casa intelligente” è necessario avere ben chiari quali siano i requisiti del sistema di interazione uomo-abitazione da considerare. La domotica è indirizzata a risolvere una serie di bisogni espressi dall’utente, proponendo un sistema di soluzioni tecniche, più o meno integrato, che sfrutta al meglio le sinergie ottenibili tra i diversi sistemi. Quando questa integrazione di funzioni e servizi ha successo, cioè soddisfa i requisiti espressi dall’utente, si è raggiunto positivamente l’obiettivo preposto. Il successo di un progetto di casa intelligente parte quindi da unachiara conoscenza e condivisione degli obiettivi da soddisfare.

Questo concetto, che si concretizza in uno specifico approccio e filosofia, può essere esteso agli edifici. L’edificio intelligente, con il supporto delle nuove tecnologie, permette la gestione coordinata, integrata e computerizzata degli impianti tecnologici (climatizzazione, distribuzione acqua, gas ed energia, impianti di sicurezza), delle reti informatiche e delle reti di comunicazione, allo scopo di migliorare la flessibilità di gestione, il comfort, la sicurezza, il risparmio energetico degli edifici e quindi la qualità dell’abitare e del lavorare. Mentre l’automazione dell’edificio è già consolidata da diversi anni, l’automazione della casa è a cavallo tra realtà e futuro, ancora in fase di espansione, con una diffusione non ancora capillare.

LE ORIGINI
Domotica è un neologismo derivato dal francese “domatique” e “informatique” cioè casa automatizzata o “casa intelligente”. Le origini di questa disciplina risalgono agli anni Settanta, quando per la prima volta si è cominciato a studiare e progettare l’interconnessione di impianti diversi come ad esempio quelli di illuminazione e sicurezza, al fine di automatizzarli. In una realtà sempre più complicata e frenetica che richiede nuove idee per migliorare la vita a costi sempre più bassi, la domotica vuole semplificare la vita con la realizzazione di case confortevoli, accessoriatissime e soprattutto sicure. Il controllo della
casa viene affidato ad un software in grado di gestire tutti i sistemi elettrici ed elettronici mediante speciali moduli di input/output intelligenti.

Il progetto

Sopra, esempio di progettazione di un sistema domotico con il sistema di controllo localizzato nel nucleo centrale dell’abitazione

NELLA CASA, DOMOTICA SIGNIFICA …
… Supervisione, controllo informatico, gestione elettromeccanica di impianti quali: allarme, illuminotecnica, priorità dei carichi elettrici, climatizzazione, controllo accessi, fitness, piscine, giochi d’acqua, hi-fi multi-room, home-theater, depurazione, infrarosso, irrigazione, profumazione, serramenti e tende automatizzate, centralini telefonici, tv-sat, tv-cc e videosorveglianza.

DOMOTICA: Sì O NO?
La concezione negativa di queste tecnologie è legata alle prime realizzazioni che sono state accompagnate da vari inconvenienti; tuttavia ancora oggi, per i più tradizionalisti, la domotica rappresenta un altro passo verso modelli di vita sempre più innaturali e artificiosi. Da molti viene percepita come un elettrodomestico automatico, un accessorio tecnologico superfluo ed anche una situazione limitativa per la libertà personale ed un pericolo di intrusioni indesiderate nei dispositivi; è ritenuta un lusso nella sua accezione più evoluta (legata agli “effetti speciali” dagli automatismi resi possibili dall’evoluzione tecnologica) più che considerata nella sua funzionalità. Per i più fiduciosi la domotica riveste un ruolo di grande importanza, tanto da essere considerata una nuova rivoluzione industriale. La cultura informatica del nostro tempo non consente più di rinunciare agli strumenti tecnologici; elettrodomestici e dispositivi di comunicazione, ad insaputa della maggioranza degli utilizzatori, nascondono già al loro interno dei microprocessori in grado di gestire il funzionamento di software e protocolli che li trasformeranno in dispositivi di rete.

A sinistra, Egedom significa coordinare tutte le funzioni in un’unica ed originale soluzione, realizzando una casa ideale, regno del comfort, al passo con i tempi

UN NUOVO SCENARIO ABITATIVO
Cambiano i tempi, cambia il modo di pensare, cambia il modo di vivere la propria casa. Nel nuovo contesto, l’integrazione e la coesistenza tra i dispositivi elettronici, gli elettrodomestici, i sistemi di comunicazione e controllo ed i servizi abitativi che non devono essere più considerati come parti singole e isolate dalle altre, creano un nuovo scenario abitativo. Il controllo domotico si preoccupa di attuare, all’interno dell’abitazione, uno stato ottimale di benessere e comfort, di sicurezza e controllo, di risparmio energetico, di assistenza e molto altro ancora: temperatura ideale in ogni stanza (gestione del riscaldamento e comfort ambientale); luci d’atmosfera per il relax o luci tecniche per il lavoro, apertura o chiusura di persiane in caso di luce eccessiva o di pioggia (gestione dell’illuminazione e apparecchi elettrici); rilevamento di presenza di persone all’interno delle stanze, sorveglianza di bimbi attraverso l’occhio vigile delle telecamere (gestione della sicurezza); regolazione e controllo di impianti audio-video (gestione degli impianti audio-video e di comunicazioni e trasferimento dati). Tutti gli impianti sono integrati e controllati tramite un software personalizzato; in tal modo è possibile verificare e assistere al funzionamento delle varie utenze domotiche nei diversi ambienti dell’abitazione, visualizzandole in tempo reale su un monitor o sullo schermo della tv/touch-screen: le tende d’arredo del salone si abbasseranno in caso di troppo sole e si posizioneranno tutte alla stessa altezza; al passaggio si attiverà una musica di sottofondo che accompagnerà discretamente la conversazione; quasi inconsapevolmente si percepirà il dolce profumo dell’ambra nel salone o si avvertirà l’odore della salsedine nella piscina coperta (domotica olfattiva); appena giunti in veranda, il sensore intercetterà la nostra presenza ed attiverà il termoconvettore, per creare in pochi minuti la temperatura ideale; l’ascensore ci condurrà nella zona sotterranea e gradualmente le luci si posizioneranno ad un intensità adatta a creare l’atmosfera.

POSSIBILI SCENARI
L’insieme di operazioni, opportunamente personalizzate, che vengono svolte sequenzialmente e sono attuate con un solo comando, secondo esigenze e i desideri dell’utente, costituiscono uno scenario.

Ecco alcuni scenari possibili in un’abitazione:
SCENARIO GIORNO
Al risveglio, uno scenario tipico comporta alcune azioni come alzare le tapparelle, impostare la temperatura desiderata in alcune stanze dell’abitazione, scaldare l’acqua in bagno e riempire la vasca, mettere in funzione la macchina del caffè per trovare un caffè caldo subito pronto.
SCENARIO NOTTE
Prima di andare a dormire, si spengono tutte le luci, si abbassano le tapparelle, si spengono i caloriferi, si chiude la porta d’ingresso, si inserisce l’allarme di sicurezza; tutte operazioni che richiedono un po’ di tempo e un percorso obbligato nella casa. Con il sistema domotico è possibile eseguire tutte queste operazioni con un solo comando in modo veloce.
SCENARIO LAVORO
Nello scenario lavoro, si attiva l’allarme di sicurezza e antintrusione in tutte le stanze dell’abitazione, si spengono le luci, si imposta una temperatura tale da poter tenere leggermente calda la casa. 
SCENARIO CENA< br /> All’ora di cena, le luci della sala da pranzo e della cucina sono accese, mentre sono spente le luci nelle altre stanze; è possibile alzare leggermente la temperatura ed impostare l’allarme di sicurezza in ogni stanza della casa.
SCENARIO RELAX
Attivando questo scenario, le tapparelle si abbassano, diminuisce l’intensità delle luci, la temperatura viene leggermente aumentata e si accende l’impianto stereo con la musica preferita.
SCENARIO FILM
Come per magia, il salotto diventa un cinema; mentre si è seduti comodamente sul divano, si chiude il portone, si imposta l’allarme di sicurezza e antintrusione, si abbassano le tapparelle, la temperatura e l’intensità delle luci vengono impostate al valore desiderato e l’impianto audio-video si accende.
ALCUNI VANTAGGI IRRINUNCIABILI
La gestione automatizzata della casa comporta alcuni significativi vantaggi; eccone alcuni:
-GESTIONE DI UN NUMERO SEMPRE CRESCENTE DI UTENZE;
-RIDUZIONE DEL CABLAGGIO;
-RIDUZIONE O AZZERAMENTO DELL’INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO (bio-architettura);
-INTEGRAZIONE DI TUTTI GLI IMPIANTI SOTTO UN UNICO SUPERVISORE;
-INTERFACCIAMENTO ECONOMICO DI SENSORI ANALOGICI E DIGITALI;
-SOSTITUZIONE DELLE VARIE CENTRALINE DI ALLARME, CONTROLLO ACCESSI, CLIMATIZZAZIONE, IRRIGAZIONE, DI FATTO GIÀ INTEGRATE NEL SISTEMA.

Se ben progettata, la casa domotica funziona autonomamente, senza l’intervento dell’utente. Con il tocco di un dito, attraverso pulsanti e sensori, è possibile attivare eventi e concatenazioni di eventi, quali accensioni e spegnimenti di luci, automatismi, impianti audio-video, settaggi di temperature, in base a variabili stabilite, regolando tempi ed orari, programmando tutte le periferiche del sistema attraverso touch-screen, monitor, telefonini.

INTELLIGENZA CENTRALE O DISTRIBUITA? Il quesito nasce nella seconda fase dello sviluppo della domotica e riguarda la possibilità di prevedere o un insieme di piccole apparecchiature intelligenti interconnesse e distribuite nell’ambiente o un’unica centralina a cui fanno capo tutte le applicazioni. In realtà accanto a queste due possibilità, oggi se ne prospetta una terza, cioè quella del sistema misto, che vede gli ingressi (mezzi di ricezione quali ad esempio degli interruttori della luce) decentralizzati e le uscite (mezzi di comando quali ad esempio delle lampadine) centralizzate all’interno del classico pannello degli interruttori generali..

Qui sopra, Chorus di Gewiss è concepito e realizzato per essere abbinato e combinato in funzione delle esigenze prestazionali ed estetiche più complesse

I COMPONENTI DI UN SISTEMA DOMOTICO
Ogni sistema domotico prevede dei componenti con funzionalità comuni. Unità centrale: è il nucleo del sistema demotico, un pc dedicato o una centralina domotica con sistema operativo embedded; elabora i segnali provenienti da sensori ed interfacce utente e gestisce i dispositivi periferici. Interfacce utente: consentono l’interazione tra il sistema e l’utente; a tale scopo è necessario che le interfacce siano semplici e di facile utilizzo. Dispositivi ausiliari: trasduttori, sensori (dispositivi che rilevano i segnali dall’ambiente), attuatori (convertono i comandi ricevuti in azioni sui dispositivi connessi), circuiti di interfaccia. Gateway residenziale: è l’unità per la connessione con la rete di comunicazione esterna.

Sopra, By-me di Vimar integra in modo semplice ed immediato le funzioni fondamentali di un impianto elettrico evoluto con il collegamento “intelligente” di innumerevoli interfacce tramite un’unica centrale elettronica.

Sopra, l’illuminazione dell’atrio è controllata dal pannello di comando	Sopra, il grado di illuminazione artificiale viene regolato in funzione della luce naturale con l’aiuto della domotica

A lato, la localizzazione dell’unità di controllo domotica all’ingresso di una abitazione. Sotto a destra, l’intensità luminosa è regolata in funzione della luce naturale, grazie al sistema domotico.
Below, view of the kitchen worktop whereby the management of household appliances using programmable scenarios is controlled by touch-screen video.

Origins
Domotics is a neologism derived from the French ‘domatique’ and ‘informatique’. i.e. automated or ‘intelligent’ home. Domotics dates to the 1970s when, for the first time, research was made into the design of interconnecting installations, such as lighting and security systems, with the aim of automating them. In an increasingly complex and frenetic reality that requires new ideas to improve life at ever-lower costs, domotics se
eks to simplify life by creating comfortable homes that are fully accessorized and, above all, safe. The management of the house is carried out by means of software that controls all electrical and electronic systems using ‘intelligent’ input/output modules.

A new way to live
Times have changed, and so has the way we think, with a resulting change in the way we use the home. In this new era, the integration and coexistence of electronic devices, household appliances, communication and control systems-no longer considered isolated elementscreate a new living scenario. Home automation seeks to create optimum comfort and well-being inside the home, in addition to security and safety, energy savings, and remote assistance. It is also capable of providing: ideal room temperatures (heating andambient comfort management); atmospheric lighting for relaxation or

LE AREE DI AUTOMAZIONE
Un sistema domotico nella casa attua il controllo totale di tutti i servizi con la possibilità di realizzare nuove operazioni complesse, mediante diversi sistemi semplici, connessi e controllati in modo intelligente. Le aree di automazione possibili in una casa sono: la gestione dell’ambiente, la gestione degli apparecchi, la comunicazione e informazione, la sicurezza.

I COSTI
La gestione non integrata, cioè tradizionale, di impianti differenziati (quali: impianto di allarme; gestione oraria delle utenze elettriche a fascia oraria differenziata e priorità dei carichi; gestione e controllo capillare della climatizzazione; gestione delle luci con l’ausilio di sensori che rilevano il passaggio, con l’utilizzo di quelli dell’impianto d’allarme) è sicuramente più costosa e meno completa e versatile di un sistema domotico. L’incidenza del costo diminuisce con l’aumentare del numero dei dispositivi collegati, quindi della superficie e/o della complessità dell’abitazione da gestire; tali costi sono dovuti ai costi fissi iniziali e non all’entità del sistema gestito.I costi fissi stimati in qualche migliaio di euro, a seconda delle configurazioni, sono i seguenti:

-PC CON RELATIVA CONFIGURAZIONE INIZIALE (o delle rete, a seconda delle esigenze);
-SCHEDA DI INTERFACCIA DEL BUS (indipendente dall’estensione del medesimo);
software gestionale (modificare la temperatura di una stanza o di tutte le stanze richiede l’installazione dello stesso programma).
I costi opzionali stimati in qualche centinaia di euro, sono i seguenti:
-SCHEDA TV (la gestione della casa da una TV o da tante TV non comporta differenze di spesa rispetto alla spesa iniziale);
-MODEM PER LA TELEGESTIONE
In sintesi un impianto domotico così configurato, avrebbe un costo stimato superiore del 10-30% rispetto al costo di un impianto tradizionale non integrato. Sebbene da una parte i costi dell’automazione domestica non siano ancora accessibili a tutti, dall’altra la predisposizione di un’abitazione a un futuro cablaggio comporta spese contenute; nel caso di impianti classici è infatti possibile pensare a soluzioni “wireless”, nate proprio con la finalità di utilizzare le infrastrutture preesistenti.

A lato, una camera da letto dove l’illuminazione con il sistema di oscuramento, l’impianto di climatizzazione ed il sistema audio-video sono regolabili attraverso un telecomando. A destra, “Egodom”, la nuova frontiera tecnologica che consente di accentrare in pochi dispositivi le funzioni che solitamente vengono svolte da apparecchi differenti.

Shown here, a bedroom in which the lighting with dimming system, the climate control system and the audio visual systems require a single remote control. Below right, ‘Egodom’, the new technological frontier that concentrates into a low number of devices operations that are normally carried out by numerous devices.

ILLUMINOTECNICA
Un impianto domotico consente di controllare contemporaneamente diverse fonti luminose e monitorare a video la quantità di lux in ogni ambiente: è facile accorgersi se si sono dimenticate le luci accese e quindi spegnerle a video con un “clic” o spegnerle e accenderle in funzione della luminosità presente nella stanza. Luci automatiche, temporizzate, dimmerate, a spegnimento ritardato, sono alcune delle possibilità di creazione di effetti suggestivi in ogni ambiente della casa.
Climatizzazione
Con una progettazione attenta, il sistema è in grado di gestire temperature, differenziate per ogni ambiente e per fascia oraria, regolabili a video dall’utente. È infatti possibile avere in ogni ambiente la temperatura ideale grazie al sensore che rileva la presenza di una persona nella stanza ed attiva immediatamente l’impianto ad aria; oltre alla climatizzazione, nella stanza può essere liberato anche un piacevole profumo che stimola la creatività e infonde un senso di benessere.

AUTOMATISMI
Rappresentano un’irrinunciabile comodità per l’utente che abita costantemente la casa, soprattutto nel caso di gestione di spazi articolati su più livelli. Possono essere attivati premendo un pulsante, da scenario, a video, oppure stando comodamente e tranquillamente in vacanza tramite un collegamento internet, come nel caso di comando di chiusura degli infissi, quando si esce di casa, o delle persiane, quando piove, anche in nostra assenza.
SICUREZZA
Una centralina dedicata è in grado di integrare l’allarme con tutti gli altri impianti della casa. La tecnologia è a servizio della sicurezza con un sistema domotico: in caso di allarme, è possibile attivare uno scenario appositamente studiato (spazi, percorsi
e tempi sia all’interno dell’abitazione che in giardino), provocando azioni di disturbo, in attesa che intervengano le forze dell’ordine, già allertate dal sistema; all’uscita il sistema riconosce i percorsi, aprendo dei varchi agibili per intervalli di tempo stabiliti, e rilevatori di massa metallica facilitano l’uscita; alcuni dispositivi interrati lungo il perimetro del giardino consentono di rilevare eventuali intrusioni; messaggi acustici e vocali avvisano di eventuali anomalie nel sistema; sensori volumetrici che attivano gli allarmi, accendono anche le luci, mentre i contatti degli infissi che rilevano l’allarme, bloccano anche la climatizzazione e segnalano a video lo stato d’apertura della finestra.

RISPARMIO ENERGETICO
Il risparmio energetico è un requisito fondamentale del sistema domotico (si stima un risparmio di energia elettrica fino al 20-30%), risparmio accompagnato da un più sicuro funzionamento dei carichi oramai necessario, dato l’aumento dei dispositivi elettronici e il conseguente consumo di picco che può diventare causa di “black out” e di eventuali danni all’impianto. L’ottimizzazione dei costi dei servizi di pubblica utilità si ottiene con opportuni accorgimenti quali ad esempio adattando la temperatura e l’illuminazione degli ambienti all’effettiva presenza di persone e all’attività che queste vi stanno svolgendo. L’integrazione dei sistemi di antifurto con il controllo delle luci rende più sicuri gli edifici, così come vari dispositivi controllati proteggono da eventuali fughe di gas e corto circuiti.
SUPERAMENTO DELLE BARRIERE ARCHITETTONICHE
Ecco un altro importantissimo requisito offerto dalla domotica attenta alle necessità ed esigenze di un’utenza particolare. I comandi vocali rappresentano un valido aiuto per malati, anziani e portatori di handicap (ma non solo), mentre il collegamento dell’impianto domestico con l’esterno permette di intervenire in situazioni di emergenza. Le connessioni permanenti a basso costo permettono di usufruire di servizi “on line”, aprendo nuove frontiere per il telelavoro.
AUDIO-VIDEO E HOME-THEATRE
I diffusori di musica sono diventati sempre più un elemento di arredo interessante in un abitazione, in quanto creano particolari atmosfere e accompagnano piacevoli momenti di relax, differenziando gli ambienti adibiti a specifiche funzioni o diffondendo indistintamente nella casa il suono con un unico impianto multi-room.Manopole, tastiere e semplici pulsanti consentono di attivare e regolare musica e suono, invisibili dispositivi ad infrarossi ed un unico telecomando consentono di modificare il volume e di cambiare la sorgente musicale. Il salotto diventa una sala da cinema, attraverso il comando a distanza di tutti i dispositivi audio-video.
IL GIARDINO INTELLIGENTE
Molti possono essere i dispositivi domotici che consentono di godere questo angolo di natura. Il sistema è in grado di attivare l’irrigazione del verde, differenziata per le diverse essenze, gestendo orari e tempi, in relazione alle condizioni micro-climatiche. Altoparlanti da esterno, opportunamente disposti tra i cespugli, diffondono uniformemente la musica a bordo piscina, oppure si possono prevedere diverse fonti sonore in modo da permettere a tutti i componenti della famiglia di ascoltare contemporaneamente la musica preferita. Inoltre è possibile creare effetti speciali e suggestivi con fiaccole lungo i viali e a bordo piscina, con l’acqua della piscina che ciclicamente cambia colore, con le cascate illuminate nelle grotte artificiali che fanno da sfondo ideale a magiche ambientazioni.

Vista del piano di lavoro della cucina dove la gestione degli apparecchi domestici con scenari programmabili, è controllata dal video con touch-screen. Vew of the kitchen worktop whereby the management of household appliances using programmable scenarios is controlled by touch-screen video.

Sopra, Smart Appliances Home Automation di Candy è un sistema aperto con funzioni di comando studiate per essere compatibili con gli elettrodomestici predisposti per interagire tramite la rete elettrica	Sopra, comodità e convenienza sono alla base della soluzione domestica totale award-winning di tecnologia di Crestron