Tudásbázis

Mi az okosotthon avagy okosvillamosság?

Az okosotthon mostanában divatos kifejezéssé vált, bár nincs benne semmi varázslat: pusztán a hagyományos villamossági eszközök (relék, villanykapcsolók, konnektorok, izzók stb.) továbbfejlesztéséről van szó. 

Az okosvillamossági eszközök – az alapfunkciójuk ellátása mellett – már az interneten át, távolról is vezérelhetőek mobiltelefon app-ból vagy internet-böngészőből. Az állapotuk lekérdezhető, ki/bekapcsolhatóak, és egyszerűbb vagy összetettebb automatizmusokra is beállíthatóak.

A villanykapcsolók és relék mellett az okosotthon rendszerek hasznos kiegészítői a különböző szenzorok: a hőmérőktől és páratartalom szenzoroktól kezdve, a mozgás- és nyitás-érzékelőkön át a víz-, gáz- és füstérzékelőkig elég széles a kínálat. Az ezek által mért adatok alapján automatikusan ki/be lehet kapcsolni a reléket és kapcsolókat.

Okosvezérlések funkciói

Az általunk forgalmazott márkák képességei alapján bemutatunk példaképpen néhány okosvezérlési lehetőséget, melyek egyszerűen megvalósíthatóak WiFi-s, RF-es és Zigbee-s okoseszközökkel:

• A pillanatnyi ki/bekapcsolt állapot megtekinthető az app-ban / böngészőben,
• Kikapcsolás / bekapcsolás távolról,
• Kapcsolók és relék ki/bekapcsolásának időzítése:
  • egyszeri időpontra,
  • ismétlődő időpontokra (a hét egyes napjain ismétlődően)
  • napkeltekor / napnyugtakor,
  • napkelte /napnyugta előtt/után bizonyos időre;
• Automatikus kikapcsolás bekapcsolás után bizonyos elteltével,
• Automatikus bekapcsolás kikapcsolás után bizonyos idő elteltével,
• Impulzuskapcsolási üzemmód,
• Többáramkörös eszközönél: interlock üzemmód / váltókapcsolás (azaz egyszerre csak az egyik áramkör bekapcsolt),
• Egy okoseszköz ki/bekapcsolása alapján más eszközök ki/bekapcsolásának vezérlése,
• Szenzorok adatai alapján (pl. érzékelt mozgás, mért hőmérséklet, ajtónyitás stb.) alapján való ki/kapcsolás,
• Egyszerűbb és összetett egyéb feltételek alapján való vezérlés.

Példák az okosotthon eszközök gyakorlati felhasználására – tudd meg mi az okosotthon

A mindennapokban, a teljesség igénye nélkül használhatjuk őket például:

• világítás kényelmi vezérlésére,
• hiányzó vagy sérült vezetékek okán vezetéknélküli kapcsolásra,
• csoportos ki/bekapcsolás kialakítására (pl. minden villany lekapcsolása otthonról való távozáskor),
• égve felejtett villany távolról, vagy automatikus időzítéssekkel való lekapcsolására,
• jelenlét szimulációra (a világítás kapcsolgatására, mintha otthon lennénk),
• lépcsőházi automata (időzített lekapcsolás) okos vezérlésére,
• konnektorok vezérlésére, a konnektorba dugott elektromos eszközök időzített, vagy távolról való vezérlésére, bekapcsolva felejtett eszközök lekapcsolására,
• többfokozatú ventillátorok okosvezérlésére,
• színes és fehér LED-csíkok, LED-izzók okosvezérlésére,
• 230V-os dimmer-kompatibilis izzók fényerőszabályozására,
• automatikusan csökkentett éjszakai fény kapcsolására éjjeli időszakban felkapcsolt világításhoz,
• motoros redőny okosvezérlésére, napszak, napkelte/napnyugtakor való automatikus fel/lehúzására, minden redőny egyszerre történő csoportvezérlésére, akár távolról is,
• árnyékolók vezérlésére,
• nehezen elérhető ablaknyitó motorok vagy árnyékolók vezérlésére,
• szalagfüggőny motorizálására és okosvezérlésére, időzített fel/le avagy ki/behúzására,
• kertkapu, kapunyitó motor, garázskapu mobiltelefonról, akár távolról az interneten át való vezérlésére,
• locsolórendszer időzített vezérlésére,
• kerti,  vagy egyéb világítás (pl. kocsibeálló) világítás vezérlésére mozgás, napszak stb. alapján, díszkivilágítás telefonról való rugalmas időzítésére,
• elektromos fűtés hőmérséklet alapján, vagy egy távoli épület (pl. nyaraló) elektromos fűtésének vezérlése app-ból távolról,
• keringetőszivattyúk, akváriumok, ciklusvezérlésére, melegházak szellőztetésének vezérlésére,
• energiafogyasztás mérésére és app-ban történő követésére,
• ajtó és ablak nyitott / zárt állapotának követésére, mobiltelefonos riasztás küldésére,
• csőtörés, füst, gázszivárgás érzékelésére és a gázcsap akár automatikus elzárására,
• és még sok minden másra.

Mi az okosotthon – technológiák

Vezetékes vs. vezetéknélküli megoldások

Az okosotthon rendszerek terén két fő irányzat van:
– az évtizedek óta a piacon elérhető vezetékes épület-automatizálási rendszerek,
– az elmúlt 3-4 évben a piacra berobbant és azóta jelentős teret nyert vezetéknélküli okosotthon megoldások.

A vezetékes megoldások előnye az interferenciáktól mentes, mindig megbízható működés, hátrányuk a magasabb kiépítési költség, és a jellemzően szakember telepítőt kívánó, bonyolultabb telepítés és beállítás, valamint későbbi üzemeltetés. E megoldások nagyobb részt a közületi felhasználás és a nagyobb beruházások piacát fedik le.

A vezetéknélküli megoldások jellemzően egy alacsonyabb árszintet képviselnek, és egy jóval szélesebb vevőkör által megfizethetőek.  Előnyük, hogy utólag is problémamentesen telepíthetőek szinte bárhová, és telepítésük egy felkészült villanyszerelő által is megoldható. Sok termék a DIY (Csináld-Magad) kategóriába tartozik. Jellegüknél fogva ezek már ma is számos villamossági boltban kaphatóak és gyorsan bűvül az őket értékesítő boltok köre.

A továbbiakban kifejezetten a vezetéknélküli megoldásokkal foglalkozunk, és áttekintjük a különböző típusokat, technológiákat.

Vezetéknélküli okosotthon technológiák: Wi-Fi, RF, Zigbee

Számos vezetéknélküli technológiát használunk a mindennapokban a különböző eszközeinkben. Gondoljunk akár csak egy átlagos mobiltelefonra, melyben Wi-Fi, Bluetooth, és talán NFC is megtalálható már. A vezetéknélküli okosotthon és okosvillamossági termékekből is sok féle technológiával felszerelt típus elérhető. Röviden tekintsük át őket!

Cloud vs. helyi megoldások

A vezetéknélküli megoldások egy része, ezen belül a legtöbb Wi-Fi-s megoldás támogatja a felhő-alapú működést, melyhez a gyári cloud használatát a gyártók ingyenesen biztosítják az eladott eszközökhöz.

A felhő alapú működés azt jelenti, hogy az eszközök a Wi-Fi router internetkapcsolatán keresztül egy gyári szerverrel kommunikálnak, és amikor mobiltelefonos app-ból vezéreljük az eszközöket, akkor a telefonos applikáció is a gyári felhőhöz kapcsolódik, és ezen keresztül éri el az okoseszközöket.

A felhőt használó okoseszközök tehát egy kész, azonnal működő megoldást kínálnak, hiszen a központi vezérlést és a mindenhonnan való távoli elérést a felhős szolgáltatás azonnal elérhetővé teszi, nincs szükség saját otthon-automatizálási szerver vagy hub kialakítására vagy megvásárlására.

Mivel az eszközök egyenként a WiFi routerre kapcsolódva, az interneten át a felhővel kommunikálnak, és a telefonos app is a felhőhöz csatlakozik, nincs szükség a Wi-Fi router bonyolult beállítására sem, az ilyen felhős eszközök Plug&Play módon gyorsan üzembe helyezhetőek, és ahogy a WiFi-re kapcsolt telefonunk is automatikusan internethez jut, az okoseszközök is hasonló módon automatikusan kommunikálni tudnak a gyári szerverekkel.

A Sonoff / SmartWise / KingArt / WDYK márkájú WiFi-s eszközök egységesen az eWeLink app-ot és felhőszolgáltatást használják, a Shelly WiFi-s eszközeihez pedig a Shelly saját felhőszolgáltatása jár gyárilag.

A két felhő között közvetlen átjárás és közvetlen integráció nincs, de Google Home vagy Amazon Alexa platformon keresztül vagy más helyi megoldásokkal egymással is integrálhatóak bizonyos fokig, és az említett app-ból mindkettő márkacsoport eszközei kapcsolhatóak. Az egyéb integrációkról még később külön említést teszünk.

A felhős eszközök gyenge pontja ugyanaz, mint ami az erősségük is, a felhőtől való függés. A felhős megoldás igen kényelmes, hiszen egyszerűen, gyorsan és plusz költség nélkül elérhetővé teszi az okoseszközök interneten át való vezérlését, valamint helyi központ nélkül is okosvezérlések kialakítását. Ugyanakkor, ha a felhő átmenetileg nem elérhető, mert például megszakad a WiFi router külső internetkapcsolata, akkor a funkciók egy része átmenetileg nem lesz elérhető.

Internet nélkül is természetesen továbbra is működni fog a helyi kapcsolás, tehát az okos villanykapcsolót a rajta levő gombbal változatlanul kapcsolni tudjuk majd, és szintén működni fognak a fix időpontra beállított, automatikus ki/bekapcsolások is, hiszen ezeket maguk az eszközök tárolják, és offline esetben is végrehajtják.

Internet híján ugyanakkor nem lehet ki/bekapcsolni az eszközöket az app-ból, nem fog működni a napi napkelte és napnyugta időpontjához igazított felhú-alapú vezérlés, és a a szintén felhő-alapú összetettebb feltételes vezérlések sem. Feltételes vezérlések alatt olyan összetettebb szabályokra gondolok, mint például: az egyik eszköz kapcsolása esetén 1-2 másik kapcsolódjon fel vagy le; egy hőmérő által mért hőmérséklet adatai alapján kapcsoljon be vagy ki egy elektromos fűtést szabályzó relé.

Ha átmenetileg megszakad az internet kapcsolat, a felhős WiFi-s eszközök helyi hálózati üzemmódban is működhetnek, bár erre márkánként eltérő mértékben képesek csak. Az eWeLink-felhős eszközökben az ú.n. LAN üzemmód csak arra szolgál, hogy ha nincs internet kapcsolat, de a telefonnal ugyanazon a helyi WiFi hálózatra kapcsolódunk, mint az okoseszköz, akkor korlátozott funkciók (pl. az eszköz ki/bekapcsolása) elérhető legyen az app-ból. A Shelly eszközök ezzel ellentétben (a felhőt igénylő Scene vezérlések kivételével) azonban szinte a teljes funkcionalitást elérhetővé teszik internet nélküli üzemmódban is, így például változtathatjuk az eszközön tárolt időzítéseket is.

Tehát sokkal inkább alkalmasak külső internet kapcsolat megszakadásakor való használatra, sőt, a Shelly eszközök gyárilag alkalmasak arra is, hogy eleve akár felhős, akár felhő nélküli üzemmódba kapcsolva használjuk őket.

A legtöbb Shelly eszköz telepítésekor az app megkérdezi, szeretnénk-e a gyári cloud-dal használni az okoseszközt, vagy anélkül helyezzük üzembe. (A gyári cloud később is ki/bekapcsolható a Shelly eszközöknél.) Az eWeLink eszközöket ezzel szemben kifejezetten a gyári eWeLink-felhővel való működésre tervezték, ezeknél a felhő nélküli LAN-üzemmód csak igen korlázotott funkciókat, lényegében csak ki/bekapcsolást tesz lehetővé jelenleg.

A Shelly eszközöknek van egy harmadik fontos üzemmódja is a felhős és a LAN üzemmódon kívül: ez pedig az AP, azaz Access Point üzemmód. AP üzemmódban a Shelly eszközök nincsenek felkapcsolva WiFi-kliensként egy WiFi hálózatra sem, hanem ők maguk sugároznak egy WiFi hálózati azonosítót, melyre mobiltelefonnal, tablettel vagy notebook-kal közvetlenül fel lehet csatlakozni.

Ekkor tipikusan böngészőből, a Shelly eszközöknél szokásos 192.168.33.1 címen érjük el a Shelly eszköz adminisztrációs felületét. Ez akkor lehet különösen hasznos, ha a telepítés helyén nincs állandó kiépített WiFi-hálózat, de a helyszínen járva időszakosan ki kell olvasnunk adatokat vagy módosítanunk kell eszközbeállításokat. Természetesen az AP üzemmódban levő Shelly-ket csak a helyszínen, közvetlenül rájuk kapcsolódva érjük el, állandó internetkapcsolat híján az interneten keresztül értelemszerűen nem.

A Shelly eszközök kapcsán meg kell még említeni a DDD (Direct Device-to-Device), azaz eszközök közötti közvetlen vezérlés képességét is. A legtöbb Shelly eszköz alkalmas arra, hogy – fix IP cím használata esetén – az egyes Shelly eszközök kapcsolása, a fali kapcsoló kapcsolása vagy más események esetén további Shelly eszközök kapcsolására (vagy fényerő szabályozására stb.) parancsokat küldjön a helyi hálózaton. Ezek a Scene / Okosvezérlés funkcióval ellentétben nem igénylik a Shelly felhőt, az internettől eleve teljesen elzárt körülmények esetén vagy csak az internet kiesése esetén is megbízhatóan működnek a helyi WiFi hálózaton. A DDD vezérlés működhet önállóan vagy a Shelly felhős funkciókkal együtt is, mivel teljesen nem képes kiváltani a felhő-alapú Scene / Okosvezérlés kínálta funkciókat, hiszen összetett feltételek nem definiálhatóak benne, csak egyszerűbb feltételes parancsok létrehozására alkalmas.

Ha felhőtől teljesen független, összetettebb, helyileg működő vezérlésre van szükségünk, akkor marad egy helyi saját szerver vagy hub munkába állítása, és az eszközök vele való integrálása.

Az eWeLink-eszközök (Sonoff, SmartWise, KingArt, WDYK) támogatják az IFTTT platformot is, ami az egyik legnépszerűbb független okosvezérlési platform, és mindent mindennel össze lehet a segítségével kapcsolni. Megoldható a segítségével például az is, hogy a telefonunk GPS pozíciója alapján való vezéreljük az eWeLink-eszközöket, azaz ha elmegyünk otthonról, akkor az eWeLink felhőn át kikapcsolja a megadott otthoni lámpákat. Az IFTTT integráció sajnos fizetős.

Az eWeLink eszközök egy kisebb része támogatja a REST API-n keresztüli integrációt, így az internetes szabványos http parancsokkal ki/bekapcsolhatóak, és összekapcsolhatóak REST API-t támogató más eszközökkel, akár egy webes rendszerrel, vagy REST API-t támogató otthon- vagy épület-automatizációs rendszerekkel is.

Az eWeLink-es gyári firmware integrációs lehetőségei azonban összességében korlátozottak. Más platformokkal és rendszerekkel nem nagyon integrálhatóak, mivel az eWeLink-eszközök a felsorolt gyárilag elérhető integrációkon (Google Home/Nest/Assitant, Alexa, IFTTT, egyes eszköznél REST API) kívül csak a saját eWeLink felhővel működik együtt.

Mivel azonban a Sonoff és egyéb eWeLink-eszközök profi és megbízható hardverrel rendelkeznek, az integrációk kialakítása érdekében sokan lecserélik a gyári firmware-t pl. az ingyenesen elérhető, nyílt forráskódú Tasmota firmware-re. A firmware Tasmota-ra való cseréje után széles körű helyi integrációs lehetőségek válnak elérhetővé az eszközökhöz. Szinte az összes népszerű nyílt forráskódú vezérlő platformmal integrálhatóak lesznek az eszközök, azonban értelemszerűen a gyári eWeLink cloud és app nem fog működni már velük.

Az európai Shelly márka kínálatában elérhető WiFi-s okosvezérlések egyedülállóan apró méretüknek köszönhetően beszerelhetőek meglevő hagyományos kapcsolók és konnektor-aljzatok fali dobozába a szerelvények mögé is, így villamossági meglevő szerelvények utólagos okosításra is könnyen alkalmazhatóak.

A Shelly saját felhő szolgáltatása, és a Shelly Cloud app-ja is ingyenesen elérhető a termékekhez. A legtöbb Shelly termék azonban nem csak a gyári felhővel, cloud üzemmódban használható, hanem LAN üzemmódban is. A Shelly eszközök – gyári felhő és helyi szerver nélkül is – helyi hálózaton képesek egymás vezérelni a DDD (Direct Device-to-Device) funkció segítségével. Széles körűen integrálhatóak más rendszerekkel és a legtöbb nyílt forráskódú automatizáló rendszerrel, támogatják a REST API, az MQTT alapú integrációt is.