Anche se molte tecniche usate nell’automazione degli edifici (ad esempio controllo dell’illuminazione e della temperatura, controllo della chiusura di porte e finestre, sistemi di sicurezza e sorveglianza ecc) si usano anche nell’automazione della casa, funzioni aggiuntive nella domotica includono il controllo di sistemi di intrattenimento multimedia, annaffiatura automatica delle piante e cura degli animali, scenari automatici per cene e feste.
Il centro focale di questa tipologia di abitazioni, è il sistema intelligente di controllo, basato su un’unità computerizzata centrale o in altri casi su un sistema a intelligenza distribuita. Questo sistema provvede a svolgere delle funzioni: innanzitutto riceve informazioni e svolge i comandi impartiti dall’utente (accensione della luce; abbassamento delle persiane), ma è anche in grado di monitorare di continuo i parametri ambientali, di gestire autonomamente alcune regolazioni, come quella della temperatura, di comunicare con l’utente o collegarsi con sistemi di teleassistenza. Il sistema di controllo entra in relazione con le altre componenti del sistema tramite differenti modalità di interconnessione, come la rete locale, le onde convogliate, le onde radio, il BUS dedicato e altri.
Esso è generalmente predisposto per comunicare all’utente, tramite un segnale visivo o sonoro di avviso o conferma dell’operazione svolta o da svolgere, qualsiasi comando venga azionato: si illuminano dei LED negli interruttori, cambia la configurazione del touch screen, viene prodotto un suono (specialmente nei casi di disabilità). Ma questa comunicazione non si arresta certo all’interno delle mura domestiche: un buon sistema domotico è in grado infatti di comunicare con l’utente anche quando egli si trova distante dalla sua abitazione. Messaggi telefonici preregistrati, SMS, pagine Web o e-mail permettono il controllo e la vigilanza in qualsiasi situazione. Tale sistema di comunicazione con il mondo esterno è detto “gateway” o “residential gateway” e svolge la funzione di un router avanzato che fa entrare in relazione la rete domestica con il mondo esterno.
Vediamo ora alcune operazioni compiute da sistemi intelligenti, per poter comprendere meglio il funzionamento della domotica. In ambito di impianti elettrici, ad esempio, il sistema è in grado di coordinare il funzionamento degli elettrodomestici, di ridurre il campo magnetico nelle stanze in cui sono presenti persone, di isolare l’impianto in caso di temporale, di disalimentare televisore, decoder, videoregistratore, nelle ore notturne o in assenza di utenti.
Anche per quanto concerne l’illuminazione, le possibilità sono molteplici: si può infatti scegliere la tipologia di scenario a seconda della situazione (feste, visione di un DVD, ambiente rilassante), contare su un’autoaccensione dopo prolungate assenze, secondo tempistiche registrate in molte situazioni, si può programmare lo spegnimento automatico in assenza di utenti e ancora affidarsi ad una gestione dell’illuminazione completamente autonoma e automatica.
La domotica può risultare molto utile anche per la sicurezza della propria abitazione. Il sistema è infatti in grado di rilevare eventi come fughe di gas, incendi, allagamenti e di comunicarli agli opportuni servizi di assistenza (soccorso medico, vigilanza, vigili del fuoco). E’ inoltre dotato di telecamere, videocitofono, interazione TV. Anche per ciò che riguarda le comodità e i comfort, questo sistema è in grado di soddisfare qualsiasi esigenza.
Per quanto riguarda l’impianto di climatizzazione, ad esempio, è previsto il funzionamento automatico in presenza di utenti, l’adeguamento in base al tasso di umidità, l’interruzione di una fonte di calore in caso di finestra aperta, la pre climatizzazione in determinate situazioni tipiche degli utenti. Con la casa intelligente è possibile infine svolgere automaticamente delle quotidiane operazioni come la chiusura o l’apertura delle tende esterne a seconda delle condizioni meteorologiche, la chiusura o l’apertura di persiane e tapparelle, la gestione dell’illuminazione e della luminosità a seconda della situazione. Se desidero ad esempio vedere un DVD, non appena accenderò il video proiettore, il sistema provvederà ad oscurare la stanza, tramite luci soffuse e tenui.
Caratteristiche
Un buon sistema domotico deve possedere alcune caratteristiche fondamentali e deve permettere all’utente di godere di alcuni vantaggi. Si potrà arrivare, rispettando degli elementi basilari, ad una buona interazione tra i vari meccanismi della nostra abitazione che oggi sono sì presenti, ma rimangono estremamente isolati e poco interconnessi l’uno con l’altro.
Partendo dalla peculiarità più importante, spicca nel sistema domotico quella della semplicità. Tutti devono essere in grado di gestire il sistema, attraverso gesti semplici, fissi, universalmente riconosciuti. L’interfaccia utente (uomo-macchina) deve essere “user friendly”, non deve creare conflitti tra i comandi, deve essere adatto anche a bambini o anziani e non deve infine presentare difficoltà di interazione. Inoltre, nel caso in cui l’utente erroneamente attivasse dei comandi sbagliati, il sistema non dovrebbe in alcuna circostanza risultare pericoloso o ingestibile. La definizione di casa “intelligente” non a caso, si riferisce infatti all’attitudine del sistema a gestire facilmente la totalità degli impianti presenti.
Un’altra imprescindibile caratteristica è senza dubbio la continuità di funzionamento, ovvero la presenza di una struttura immune, o quasi, da guasti, che sia cioè programmata per offrire agevolmente un servizio continuativo. Nel caso in cui si presentassero dei problemi nel funzionamento, i guasti dovrebbero, nella loro totalità, essere di facile e rapida riparazione.
Infine un buon sistema domotico deve essere affidabile e a basso costo. Per quest’ultima caratteristica si intende sia l’economicità delle periferiche utilizzate, come i sensori, gli attuatori, etc., che il costo contenuto delle reti di interconnessione tra i differenti moduli funzionali, in modo da arrivare ad una totalità del sistema accessibile al maggior numero di persone possibile. Per quanto riguarda invece l’affidabilità, è necessario, per una buona riuscita di un sistema domotico, che esso sia in grado di funzionare sempre, anche in assenza di particolari attenzioni ed accorgimenti. Le eventuali anomalie o guasti devono sì essere riparati, ma nel contempo devono essere sostituiti da meccanismi e prestazioni di emergenza che assicurino comunque un funzionamento, seppure ridotto. Inoltre devono obbligatoriamente essere registrate e segnalate su dettagliati report.
Ma perché affidarsi ad un sistema domotico? Quali sono i vantaggi che si potrebbero ricavare da tale scelta? La prima motivazione che si potrebbe addurre è quella del risparmio energetico: l’estrema automazione del sistema consente infatti di evitare sprechi, dimenticanze, eccessi e permette di monitorare sempre i consumi, organizzando anche l’accensione e lo spegnimento degli elettrodomestici, a seconda delle priorità d’uso.
Inoltre la quotidianità nella propria abitazione potrebbe divenire estremamente più comoda e confortevole, grazie alla meccanizzazione e all’automazione di gesti ed azioni quotidiane. Questo sistema di “home automation” garantisce una semplificazione e un risparmio di tempo per le azioni più noiose e ripetitive. Un sistema domotico integrato potrebbe rappresentare davvero una interessante prospettiva futura, da inserire comunemente nelle nostre abitazioni.
Un’ultima precisazione riguarda la tipologia dei sistemi di automazione, fondamentalmente suddivisi in due tipologie: il primo è basato su un’unità di elaborazione centralizzata, mentre il secondo presenta una struttura distribuita, nella quale le interazioni avvengono localmente e sono solo successivamente comunicate ad un’unità centrale, per un finale controllo di coerenza. Se la prima tipologia permette la gestione di tutte le attuazioni a partire dai risultati di rilevazione, la seconda è però tendenzialmente considerata più affidabile.
Zone di automazione
La forza del sistema della domotica risiede nella complessa ed intelligente interazione di sistemi semplici, che nella loro globalità contribuiscono a controllare i servizi e le operazioni della propria abitazione. Per analizzare con precisione l’intero sistema, conviene suddividere e catalogare le diverse aree di automazione possibili. La prima area che si intende descrivere è quella della gestione dell’ambiente, che comprende al suo interno anche tutti gli aspetti concernenti il microclima e i requisiti energetici. Questo vasto insieme racchiude una serie di specifici settori
-Climatizzazione (temperatura, velocità e umidità dell’aria): tramite la presenza di sensori ed attuatori, l’ambiente viene gestito in completa autonomia. Si possono infatti regolare i singoli locali abitativi, a seconda dei mutamenti climatici e delle esigenze personali. Il sistema è inoltre in grado di verificare i consumi energetici, evitando sprechi ma assicurando al contempo il comfort desiderato.
-Riscaldamento dell’acqua sanitaria: tutti i sistemi che generano acqua calda per uso sanitario, come lo scaldabagno, sono gestiti da un sistema automatico che garantisce risparmio ed efficienza.
-Illuminazione ordinaria e d’emergenza, con relativa alimentazione: l’innovazione è piuttosto significativa in questo campo. Il normale interruttore viene infatti sostituito da interruttori elettronici che divengono al contempo sensori ed attuatori, migliorando la qualità dell’illuminazione stessa.
-Distribuzione dell’energia elettrica e gestione dei carichi: il sistema è in grado di occuparsi della gestione dell’energia, preoccupandosi di far funzionare a dovere i carichi più pesanti (lavatrice, forno, scaldabagno). Si potranno così evitare sovraccarichi di corrente e conseguenti black-out, causati dall’interruttore limitatore della linea di fornitura. In caso di assenza di energia elettrica il sistema, tramite gruppi di continuità (USP), è comunque in grado di garantire il funzionamento di apparecchiature indispensabili, comprese le luci di emergenza.
-Irrigazione delle zone esterne: è possibile programmare ad automatizzare gli orari e le modalità di funzionamento dell’irrigazione del proprio giardino o terrazzo. Il sistema valuta e considera i cambiamenti dei fattori meteorologici.
Gestione della piscina e di eventuali scenari programmati: il sistema consente di gestire in modo automatico tutte le funzioni per il mantenimento di una piscina ed offre la possibilità di scelta per quanto riguarda temperatura dell’acqua, chiusura ed apertura automatica ed altro. -Inoltre è possibile scegliere e creare diversi scenari a seconda della necessità, impostando, ad esempio, una sequenza preordinata di operazioni, attivabile con un solo comando.
Azionamento dei sistemi di chiusura ed apertura, che riguarda tapparelle, tende, o porte automatiche.
Apparecchi domestici e sicurezza
Passiamo ora ad analizzare l’area della gestione degli apparecchi domestici. Si ricordi che, in questo settore, hanno ricevuto particolare giovamento dal sistema della domotica i cosiddetti elettrodomestici “bianchi”: questi infatti possiedono un gran numero di componenti elettroniche gestibili tramite telegestione e telediagnostica manutentiva. Essi risulteranno quindi più funzionali, più affidabili ed offriranno delle prestazioni migliori. La gestione degli apparecchi, in generale, può riguardare:
-lavatrice e asciugatrice
-lavastoviglie
-frigoriferi e congelatori
-cucine e forni
-apparecchi idrosanitari, sauna , idromassaggio.
Questo vasto campo comprende due ambiti fondamentali, quello della “security”, e quello della “safety”. Se il primo comprende tutte le operazioni di sicurezza contro rapine, intrusioni di persone non autorizzate, furti, il secondo riguarda invece la generale sicurezza della casa che deve essere tutelata da fughe di gas, incendi, allagamenti. Nel caso in cui scatti l’allarme, la domotica propone un sistema che agisce sia con segnalazioni ed azioni locali, che con invio di dati a distanza, tramite l’utilizzo di telefono, SMS, Internet, cellulare gsm, ponte radio ed altri. Il sistema è poi in grado di segnalare l’emergenza agli organi competenti come polizia, vigili del fuoco, pronto soccorso.
La sicurezza inoltre viene incrementata grazie alla frequente presenza di telecamere a circuito chiuso o videocitofoni, che riescono a visualizzare su appositi monitor le sequenze di immagini riprese da differenti punti di vista, offrendo un importante contributo alla gestione della casa. In caso di allarme, sarà possibile rendere visibili queste riprese alle persone autorizzate, e spedirle, tramite posta elettronica o MMS, in modo del tutto automatico. In sintesi la gestione della sicurezza in un sistema domotico riguarda:
-La gestione degli accessi.
-La protezione antifurto, antiintrusione, antirapina.
-La protezione antincendio, antiallagamento, fughe di gas o presenza eccessiva di fumi.
-Controllo ambientale, locale e a distanza, tramite video.
-Comunicazione e informazione
Passiamo ora ad analizzare l’ambito della comunicazione e dell’informazione, fortemente modificate dall’introduzione della domotica. E’ infatti mutata la gestione sia delle comunicazioni interne che di quelle esterne, tramite trasmissione di dati e scambio di informazioni. Il sistema prevede un gateway che fornisce una connessione a banda larga: essa consente l’accesso alla rete Internet, alle apparecchiature domotiche, ai computer dell’abitazione. Inoltre vengono automaticamente smistate le chiamate telefoniche o citofoniche, e vengono di conseguenza indirizzate ai giusti apparecchi. In sintesi l’ambito della comunicazione e dell’informazione riguarda i seguenti settori:
-telefono analogico o VOIP
-segreteria telefonica
-citofono o videocitofono
-fax
-comunicazioni interne (telefoniche o tramite citofono)
-accesso Internet a banda larga (DSL, fibra ottica…)
-trasmissione dati per controllo remoto, anche via SMS
-informazioni e svago, gestiti da sistemi audio e video (televisori, radio, dvd player, cd player, mp3 player, satellite, pay TV..). L’utente può gestire, in base alle sue esigenze, questi sistemi, in modo del tutto automatico.
Sviluppi futuri
Di fronte ad un mondo nuovo, quale quello della domotica, si è scatenato un insieme di reazioni, che valutano le innovazioni già introdotte ed ipotizzano i prossimi cambiamenti. Nei confronti della casa intelligente, non sono poche le persone che assumono un atteggiamento critico e di distacco, reputando l’home automation alienante, artificioso, limitante. Si teme infatti che, attraverso le tecnologie impiantate in casa, risultino violate la privacy e la riservatezza familiare e si ha paura che la persona si tecnologizzi troppo, perdendo gran parte della propria umanità. D’altro canto esiste invece un cospicuo numero di persone che sono attratte da questo nuovo sistema, e lo considerano come una nuova rivoluzione industriale. Esse esaltano le potenzialità della domotica, sperano in un incremento di tecnologia ed automatizzazione, si augurano che la vita possa ancora migliorare notevolmente.
Al di là di speranze e timori, quale sarà o potrebbe essere il futuro della domotica? Quali potrebbero essere i fattori di incremento o di decrescita del sistema?
Per prima cosa, si consideri la necessità di identificare con chiarezza, da parte dell’utente, le esigenze e le aspettative nei confronti di una casa intelligente. Più infatti sapremo indicare con precisione i nostri bisogni e i nostri obiettivi, più il sistema sarà in grado di modellarsi, modificarsi, evolversi secondo la nostra prospettiva. Il mercato velocemente tenderà ad escludere le applicazioni obsolete e poco gradite, mentre si preparerà a ricevere quelle più mature e desiderate dall’utenza. D’altronde la domotica nasce proprio per questo, ovvero per risolvere una serie di bisogni dell’uomo, tramite soluzioni tecniche integrate, che assemblano il lavoro di differenti sistemi.
La soddisfazione dell’utente è l’obiettivo primario della domotica, che vive e si sviluppa in funzione delle sue esigenze. Una volta identificate ed indicate le applicazioni di maggior gradimento, il segmento di mercato diventerà più solido e specializzato, e si assisterà ad un abbattimento dei costi e ad una diffusione cospicua di questi sistemi, elementi che potrebbero rivelarsi decisivi per il futuro della domotica.
Come secondo elemento di valutazione, si consideri lo sviluppo di Internet. Sarà importantissimo che la rete continui ad incrementare la sua velocità, per una maggiore diffusione della domotica (Labdom, 2002). In base all’utilizzo della rete elettrica e delle onde radio, potremmo assistere ai maggiori sviluppi del networking domestico, in quanto solo con queste due forme di comunicazione, si potranno collegare i differenti dispositivi domestici. Essi potranno così integrare al loro interno un browser Internet “embedded”. Se avverrà una diffusione di connessioni permanenti a banda larga con tariffe flat a basso costo, si svilupperanno notevolmente il telelavoro, i servizi multimediali e di intrattenimento, i servizi di telegestione e telecontrollo, la home banking e l’e-commerce.
Negli Stati Uniti si sta già muovendo qualcosa: sono infatti aumentate di molto le reti telematiche da casa, evento che lentamente sta comparendo anche in Europa. La nuova frontiera del tecnologico dovrà comunque essere supportata da una concezione unitaria degli elettrodomestici, degli apparecchi, dove non si consideri ogni strumento come una realtà a sé stante, ma lo si inglobi in una realtà di coesistenza.
Per valutare i possibili sviluppi futuri della domotica, spicca un ultimo elemento, ovvero quello che valuta l’evoluzione e i rapidi mutamenti della società. Secondo alcune analisi Istat, sono queste le fondamentali tendenze della società odierna: aumento delle persone single, aumento delle donne con un impiego lavorativo, innalzamento della vita media, aumento del tempo passato al di fuori della propria abitazione, sviluppo della tendenza ad acquistare seconde case, incremento della criminalità. La globalità di questi elementi ha contribuito alla ricerca continua di un miglioramento della qualità della vita e della gestione della casa, di una maggiore rapidità nelle operazioni di organizzazione domestica. Tutto questo potrebbe, in futuro, notevolmente influire sugli obiettivi e sullo sviluppo del sistema della casa intelligente.
