Kým sa začne uvažovať nad inteligentným domom, treba sa rozhodnúť, do akej miery bude dom inteligentný. Podľa [1] a [2] rozlišujeme päť stupňov inteligencie inteligentného domu.

Dom s inteligentnými zariadeniami a systémami

Dom obsahuje samostatné, inteligentne fungujúce zariadenia a systémy pracujúce nezávisle od seba. Príklad: Osvetlenie riadené systémom, ktorý pomocou rôznych snímačov a časovačov rozsvieti svetlá v miestnostiach.

Dom s inteligentnými komunikačnými zariadeniami a systémami

Dom obsahuje inteligentne fungujúce zariadenia a systémy, ktoré si z dôvodu zdokonalenia svojej činnosti vymieňajú informácie a správy medzi sebou. Príklad: Po zamknutí vchodových dverí sa automaticky zapne bezpečnostný systém domu a vyšle príkaz na zhasnutie svetiel, stiahnutie roliet, vypnutie hudby a televízorov.

Prepojený dom (connected home)

Dom je prepojený pomocou vnútornej a vonkajšej siete. Umožňuje vzdialenú správu domu z akéhokoľvek miesta pripojeného na ­internet. Príklad: V prípade poplachu bezpečnostný systém rozsvieti všetky svetlá v dome a na záhrade, vytiahne rolety, roztiahne závesy, aby bolo vidieť dovnútra domu, privolá bezpečnostnú službu a umožní vzdialený prístup k záznamom bezpečnostných kamier.

Učiaci sa dom

Zaznamenáva aktivity užívateľov v dome, ktoré sa neustále vyhodnocujú. Tieto informácie využíva podľa potrieb na riadenie zariadení v dome. Príklad: Ovládanie svetiel a kúrenia podľa zvyklostí a najčastejšieho používania.

Pozorný dom

Aktivita a poloha ľudí a predmetov v dome sa stále vyhodnocuje a technológie sú automaticky ovládané podľa predvídaných potrieb. Príklad: Možnosť využitia špeciálnej podlahy snímajúcej kroky osôb na identifikáciu rôznych osôb a miesta, kde sa nachádzajú. Inteligenciu domu zabezpečujú špecifikované funkcie. Tie možno kategorizovať do hierarchickej štruktúry; v horizontálnej rovine sú príbuzné funkcie, ktoré sa vyberajú podľa špecifických požiadaviek budúceho obyvateľa inteligentného domu. Z toho teda vyplýva, že výber funkcií inteligentného domu sa vykoná podľa typu obyvateľa a následne podľa jeho individuálnej špecifikácie funkcií. Dôsledná kategorizácia typov používateľov ID a špecifický výber funkcií podstatne zjednodušuje verifikáciu a validáciu realizovaného riešenia. Obyvateľov môžeme kategorizovať napríklad podľa počítačovej gramotnosti, veku, zdravotného stavu, finančných možností či záujmov. Navrhované rozdelenie funkcií inteligentného domu je na obr. 1 – 2. Rozdelenie priraďujeme do tretej miery inteligencie.

Funkcie sú rozdelené do troch úrovní:

Základná skupina: funkcie v tejto skupine sú nevyhnutnou súčasťou inteligentného domu. Každý inteligentný dom by ich mal obsahovať. Kritériami pri výbere funkcií do tejto skupiny sú zaistenie štandardných potrieb obyvateľov a automatizácie rutinných činností.

I. úroveň: funkcie v tejto skupine priamo nadväzujú na ­základnú skupinu. Tieto funkcie sú určené pre špecifických obyvateľov a tvoria akoby nadstavbu funkcií v základnej skupine.

II. úroveň: funkcie umiestnené v tejto úrovni patria medzi maximálne dostupné funkcie pre vybavenosť inteligentného domu.

Jednotlivé funkcie inteligentného domu sme kategorizovali do skupín:

Osvetlenie: osvetlenie sa najčastejšie používa na navodenie určitej nálady. Tiež môže byť použité v prípade navigácie či núdze. Pri definovaní požiadaviek na osvetlenie pomáha norma EN 12464-1 a EN 12464-2 (Svetlo a osvetlenie). [4]

Tienenie: tieniace prvky zabezpečujú nielen príjemnú teplotu obyvateľom inteligentného domu, zabezpečujú aj bezpečnosť a súkromie. Konkrétne prepočty, ktoré pri rovnakých podmienkach porovnávajú výsledky prehriatia a tienenia interiéru, sú určené štandardizovanými skúškami a výpočtami v súlade s normami EN 12567-2, EN 13363-2 a ISO 15099.

Ovládanie spotrebičov: všetky spotrebiče v dome sú pripojené cez sieť 400 V a 230 V pre európsku sieť.

Kúrenie, ventilácia, klimatizácia: funkcie v tejto skupine tvoria podstatnú časť v inteligentnom dome a zabezpečujú tepelnú ­pohodu spojenú s dostatočným prívodom teplého alebo chladného vzduchu. Do tejto skupiny funkcií patria kúrenie, klimatizácia, rekuperácia, ventilácia, TÚV, infra vykurovanie, kozubpec. Ako príklad možno uviesť skupinu kozubpec, ktorá obsahuje funkcie regulácie výkonu kozuba, optimálneho horenia, signalizácie prísunu paliva, signalizácie a regulácie prívodu vzduchu, signalizácie plného zásobníka popola, kontroly alarmom hladiny CO2 v miestnosti a vo vetracej šachte. [5]

Bezpečnostné funkcie: zabezpečujú nielen ochranu majetku pred vlámaním, ale aj kontrolu uzatvorenia domu pri odchode, odstavenie chladenia alebo kúrenia po otvorení okien, kontrolu CO, CO2 alebo nedostatok O2. 

Multimédiá: sú rozdelené do dvoch základných skupín audiovideo systém a domový vrátnik. Funkcie zaradené do týchto skupín (domáce kino, hifi systém, digitálne obrazy, voip phone, intercom alebo piano) umožňujú ovládať a monitorovať inteligentný dom. 

Zdravie: neoddeliteľnou súčasťou inteligentného domu je starostlivosť o zdravie. Zdravie je rozdelené na tri základné podskupiny výťah, lekár, GPS. Výťah väčšinou používajú imobilní obyvatelia. GPS systém kontroluje polohu obyvateľa, počet krokov a spolupracuje s podskupinou lekár. Podskupina lekár obsahuje funkcie SOS – privolanie rýchlej zdravotnej služby, dávkovanie liekov, EKG (ECG), krvný obraz, meranie tlaku, výšky a hmotnosti, kontrola zraku, USG (sono), kožné vyšetrenie, kontrola kĺbov, meranie teploty, kontrola stability tela človeka, program cvičenia – inteligentný dom s konzultáciou lekára naordinuje a kontroluje rehabilitáciu, odporučí roboty na cvičenie spolu s dávkovaním cvikov alebo odporučí masáž. Ďalšou funkciou je smart toilet, pomocou ktorej prebieha kontrola moču, meranie cholesterolu, kontrola stravovania, pitný režim a kontrola obličiek. Keďže najlepšie hodnoty sú získavané, keď človek spí, pomocou funkcie sleep studies sa dá urobiť celková diagnostika obyvateľa, kontrola dĺžky vlasov, nechtov, fúzov a celková kontrola spánku.

Kuchyňa: žiadna domácnosť sa nezaobíde bez kuchyne, preto sa kladie veľký dôraz na vývoj funkcií v nej, ktoré uľahčujú prípravu, kontrolu a objednávku potravín. Medzi najdôležitejšie funkcie využívané v kuchyni patria kontrola pečenia, donáška tovaru do domu, domáca pekáreň, sťahovanie receptov, kontrola vody, zabezpečenie filtračného zariadenia, riadenie mixéra, kontrola dátumu platnosti potravín, ovládanie mikrovlnnej rúry, hriankovača a kávovaru, identifikácia potravín, ovládanie umývačky, prepojenie s komunikačným systémom, babysitter, kontrola výskytu dymu v kuchyni, box na programovanú prípravu nápojov, predpríprava surovín na zvolené jedlo, samočistiaca varná doska. Neoddeliteľnou súčasťou kuchyne v inteligentnom dome je nastaviteľný nábytok. 

Zavlažovanie: zavlažovacím systémom sa zabezpečuje flóre okolo inteligentného domu dostatočný prísun vody a živín. Zavlažovanie pomocou vonkajšej klimatizácie možno využiť aj pri horúcich dňoch v lete na terase. 

Clean: aby mohol inteligentný dom zabezpečiť určitý komfort, mal by zabezpečiť užívateľovi menej starostí s údržbou. Obsahuje tiež termokáble, ktoré v zime zabezpečujú odmrazený chodník, príjazdovú cestu, strechu a odkvapy.

Control: inteligentný dom musí byť monitorovaný a ovládaný pomocou zariadení. Ovládanie je možné pomocou telefónu, ­dotykových panelov, diaľkových ovládačov, spínačov, pripojením sa cez internet alebo hlasom.

Pri vyberaní funkcií do inteligentného domu sa nesmie zabudnúť na prekročenie optimálnej miery inteligencie. Ak by sa táto miera prekročila, tak by sa mohla znížiť kvalita bývania obyvateľa alebo sa začne zasahovať do jeho intímneho života, čo mu môže spôsobiť stres. Komplikovaným problémom je aj to, že zodpovednosť za ­riadenie domu preberie systém, čo vedie k strate fyzického i mentálneho nasadenia obyvateľa. Zaujímavým je syndróm master-slave, keď majiteľ (pán) domu stráca pocit dominancie vo svojom vlastnom dome, ktorý riadia IT (obr. 3).

Literatúra

[1] VALEŠ, M. Inteligentní dům. Brno Vydavatelství ERA 2008. ISBN 978-80-7366-137-3.
[2] HARPER, R. Inside the Smart Home, Springer-Verlag. London, 2003. ISBN 1852336889.
[3] PUŠKÁR, B. Inteligentné budovy na bývanie Komfort či obmedzovanie [online] [cit. 2012-02].
[4] Števo, S. – Stermenszky, Z. ESPr – Simulácia osvetlenia. In Facility management 2011. Zborník prednášok z 9. konferencie so zahraničnou účasťou. Bratislava, SR, 5. – 6. 10. 2011. Bratislava Slovenská spoločnosť pre techniku prostredia, 2011. s. 131. ISBN 978-80-89216-41-3.
[5] Kachaňák A. Návrh a prevádzka riadiacich systémov budov. In AT&P Journal, 2002, s. 12 – 13. ISSN 1335-2237.

Ing. Peter Hamerník
peter.hamernik@stuba.sk
MFST STU v Trnave

doc. Ing. Pavol Tanuška, PhD.
pavol.tanuska@stuba.sk
MTF STU v Trnave

Ústav aplikovanej informatiky, automatizácie a matematiky
Hajdóczyho 1 917 24  Trnava