IoT épületszenzorok

Az IoT épületszenzorok kis hálózatba kötött eszközök, amelyek a házban vagy annak környezetében mérik az állapotokat, és az adatokat egy központi egységnek, alkalmazásnak vagy felhőszolgáltatásnak küldik el. A lakóházakban általában a hőmérsékletet, a relatív páratartalmat, a CO2-szintet, az ablaknyitás-érzékelőket, a vízszivárgás-érzékelőket és az energiafogyasztást mérik. Ezeknek az adatoknak akkor van igazi jelentősége, ha változtatnak valamin, például a szellőzési intenzitáson, a fűtés alapjelén vagy egy szelepen.

Mik az IoT épületszenzorok, és mit mérnek?

Az „IoT” azt jelenti, hogy az eszköz hálózatra csatlakozik, és anélkül jelent, hogy valakinek le kellene olvasnia egy műszert. A szenzor az okosotthon-automatizálás bemeneti oldala: a szenzorok jeleznek, a szabályok döntenek, az akcióelemek, például a szelepek, termosztátok és ventilátorok pedig végrehajtanak. Lakóházban a leggyakoribb mérések a következők:

• Hőmérséklet és relatív páratartalom, általában egy eszközben.
• CO2-koncentráció, amely azt mutatja meg, mennyi friss levegőhöz jutnak a lakók.
• Ablak- és ajtóérintkezők, amelyek jelzik, hogy egy nyílászáró nyitva van-e.
• Vízszivárgás-érzékelők, amelyeket a készülékek és a kazán alá helyeznek.
• Energiamérők, a teljes házra vonatkozó méréstől egyes áramkörökig.

Miben különböznek a Zigbee, a Z-Wave, a Thread, a Matter és a Wi-Fi protokollok?

Ezek a protokollok viszik a jeleket a szenzortól a vezérlőig. A Zigbee és a Z-Wave alacsony fogyasztású hálós rádióhálózatok, amelyekben a hálózati árammal működő eszközök továbbítják a szomszédaik üzeneteit. A Thread egy újabb, alacsony fogyasztású hálós hálózat, amelyhez a többi hálózat eléréséhez határoló útválasztóra (border router) van szükség. A Matter nem rádiós technológia, hanem alkalmazási szabvány, amely Wi-Fi, Thread vagy Ethernet fölött fut, így a különböző márkák eszközei közös vezérlési nyelvet használhatnak. A Wi-Fi könnyen csatlakoztatható, de túl sok energiát fogyaszt ahhoz, hogy elemes szenzorokhoz illeszkedjen.

Protokoll	Hálózattípus	Tipikus használat otthon	Elemes szenzorokhoz alkalmas	Külön központi egység kell hozzá
Zigbee	Alacsony fogyasztású hálós rádiós hálózat	Szenzorok, kapcsolók és dugaszoló aljzatok sok gyártótól	Igen	Általában koordinátor
Z-Wave	Alacsony fogyasztású hálós rádiós hálózat gigahertz alatti sávon	Szenzorok és akcióelemek, egyes európai piacokon elterjedt	Igen	Igen, vezérlő
Thread	Alacsony fogyasztású IPv6 hálózat	Újabb szenzorok és világítás	Igen	Határoló útválasztó
Matter	Alkalmazási réteg Wi-Fi, Thread vagy Ethernet fölött	Közös vezérlési nyelv több márka között	Az átviteli közegtől függ	Wi-Fi eszközök esetén nem
Wi-Fi	Nagy teljesítményű rádiós kapcsolat az otthoni útválasztóhoz	Kamerák, dugaszoló aljzatok és egyes levegőminőség-mérők	Gyenge	Nem

Az elemes CO2- és szivárgásérzékelők többsége még mindig Zigbee-termék, ezért vásárlás előtt ellenőrizze, melyik átviteli közeget támogatja natívan a vezérlője. Az a szenzor, amelyhez híd kell, eggyel több eszközt és eggyel több meghibásodási pontot jelent.

Mely szenzorok adnak valóban információt a döntésekhez egy szigetelt házban?

Egy légtömör szigetelésű, gépi szellőztetésű házban a levegő határozza meg a komfortot, és a szenzoradatoknak csak akkor van értelme, ha megváltoztatják a szellőzést vagy a fűtést. A CO2 a leghasznosabb egyedi mérés a szellőzési döntésekhez. A lakók a beltéri CO2 fő forrásai, ezért ha egy hálószobában éjszaka is magas marad a szint, az azt jelzi, hogy a befúvott levegő mennyisége kevés a helyiségben tartózkodóknak. A páratartalommal együtt a CO2 adja a tágabb beltéri levegőminőség képét.

A relatív páratartalom a második mérés, amely kiérdemli a helyét. A zuhanyzásból, a főzésből és a ruhaszárításból származó nedvesség ott gyorsan növekszik, ahol keletkezik, ezért egy ott elhelyezett szenzor megmutatja, mikor kell hosszabb ideig járatni az elszívó ventilátort. Egy külső fal hideg sarkán mért adat a párásodás veszélyére figyelmeztethet, mielőtt a penész megjelenik, ezért a relatív páratartalom tendenciája fontosabb bármely egyedi értéknél.

Szenzor	Döntés, amelyet segít	Kiváltott művelet	Ítélet
CO2	Lépést tart-e a szellőzés a lakókkal?	Ventilátor fokozatának emelése vagy ablaknyitás	Megéri légtömör házakban
Relatív páratartalom	Gyűlik-e a nedvesség a nedves helyiségekben vagy a hideg falakon?	Az elszívó hosszabb járatása, páralecsapódás ellenőrzése	Megéri nedves helyiségekben és hideg sarkokban
Vízszivárgás	Van-e víz ott, ahol nem kellene?	Motoros szelep zárása és riasztás küldése	Eszközönként a legnagyobb értékű
Ablakérintkező	Nyitva van-e az ablak, miközben a fűtés működik?	Fűtés szüneteltetése és a szellőztetés naplózása	Termosztáttal együtt hasznos
Energiamérő	Melyik áramkör vagy készülék használ energiát?	Szokás vagy menetrend megváltoztatása	Csak ha valaki reagál az adatokra
Helyiséghőmérséklet	Az egyes helyiségek a várt tartományban vannak-e?	A fűtési zónák kiegyensúlyozása	Gyakran duplikálja a termosztátot

Megtérülnek-e a szivárgásérzékelők és az ablakérintkezők?

A szivárgásérzékelők igen, abban az értelemben, ami a legfontosabb. Egy riasztás még azelőtt zárhatja a motoros szelepet, hogy egy kis szivárgásból sérült padló vagy átázott falszerkezet lenne. Az érzékelő a mosógép, a mosogatógép, a bojler vagy a mosogató szifonja alatt olyan helyeken figyel, ahol a meghibásodások általában kezdődnek. Egy fa födémben nem észlelt szivárgás költsége messze meghaladja az eszköz árát.

Az ablakérintkezők kevésbé látványosak, de a szabályozáshoz hasznosak. Egy nyitva hagyott ablak, miközben a fűtés működik, energiát pazarol, az érintkezőérzékelő pedig lehetővé teszi, hogy a termosztát szüneteltesse a fűtést anélkül, hogy bárkinek emlékeznie kellene rá.

Mikor válnak a szenzorok önmagukért való adatgyűjtéssé?

A szenzor dísz, ha semmilyen szabály nem olvassa az értékét. Gyakori eset, amikor minden helyiségben van hőmérsékletérzékelő, és mindegyik egy alkalmazásba küld adatokat, amelynek grafikonját az első hónap után már senki sem nyitja meg. Néhány jól elhelyezett szenzor, amelyet egyértelmű szabályokhoz kötünk, felülmúlja a sok olyan szenzort, amely csak rögzít. Mielőtt szenzort írna elő, nevezze meg a műveletet, amelyet kivált: egy alapjelet, egy szelepet, egy ventilátor-fokozatot vagy egy riasztást, amelyre valaki reagál. Ha nem tud ilyet megnevezni, hagyja ki a szenzort.

Milyen adatvédelmi és felhőfüggőségi kockázatok vannak?

A szenzoradatok a mindennapi életet írják le. A CO2-szint emelkedik, amikor emberek vannak jelen, a mozgás- és ajtóérintkezők feltárják a napi rutint, a páratartalom mintázatából pedig kiderülhet, mikor használnak egy fürdőszobát. Ha minden mérés egy gyártó felhőjébe kerül, ezt a nyilvántartást olyan feltételek mellett tárolják, amelyeket a lakók talán soha nem olvastak el. Ha egy gyártó leállítja a szolgáltatást, vagy megszakad az internetkapcsolat, azok a szenzorok, amelyek szabályait a felhőn keresztül érik el, leállnak, és egy szivárgási riasztás talán soha nem jut el senkihez.

A helyi vezérlés mindkét kockázatot csökkenti. A Zigbee- és Matter-eszközök szabályai futhatnak a házon belüli központi egységen keresztül, így egy szivárgás internetkimaradás idején is zárja a szelepet. A KNX típusú vezetékes busz a legfontosabb funkciókat kábelen tartja, rádiós vagy felhőkapcsolat nélkül, magasabb telepítési költség mellett. Kérdezze meg a gyártót, hol futnak a szabályok, hol tárolják az adatokat, és működik-e az eszköz internetkapcsolat nélkül is.

Hogyan kell egy új szlovákiai házban előírni a szenzorokat?

A szenzorlistát már a tervezés során rögzítse, mert a kábelútvonalak, a szellőzésszabályozás és a központi egység elhelyezése is ettől függ. Először ellenőrizze, mit jelez már a szellőztetőgép, mivel sok gép belsőleg méri a páratartalmat vagy a CO2-t. Ezután ott helyezze el a szenzorokat, ahol a döntés születik: a CO2-hoz a hálószobában és a nappaliban, a páratartalomhoz a fürdőszobákban és a konyhában, a szivárgáshoz pedig a kazánhelyiségben és a készülékfülkékben. A lista a megrendelő döntése, ezért rögzítse az egyeztetett listát a tervezési összefoglalóban, és jelölje meg, mely értékek kell hogy műveletet váltsanak ki, és melyek csak tájékoztató jellegűek.