Domotica: Che cos’è e come funziona un impianto domotizzato

Il termine domotica deriva dall’unione dei termini domus e robotics e spazia oltre alle competenze in ambito informatico ed elettronico, avvalendosi dell’architettura e di determinati campi dell’ingegneria come: energetica, edile, dell’automazione, elettrotecnica, delle telecomunicazioni. Sviluppandosi nell’ultimo ventennio cerca di migliorare la qualità della vita, la sicurezza, semplificare la progettazione, l’installazione e la manutenzione dell’impianto casalingo, da cui “casa intelligente” o smart home, cioè un ambiente automatizzato da apparecchiature tecnologiche che vanno oltre le apparecchiature tradizionali e che rendono l’ambiente parzialmente autonomo e programmabile dall’utente. Un sistema domotico consiste dunque principalmente nella realizzazione o modifca di un impianto elettrico in modo da introdurre elementi di automazione. Attraverso la presenza di questa automazione, l’abitazione o edificio diventa finalmente in grado di comunicare in modo attivo e bidirezionale con l’utente mediante l’utilizzo di dispositivi denominati interfacce. Le interfacce, ovvero quei dispositivi che consentono l’utilizzo delle funzionalità implementate nell’ambiente domotizzato, possono essere di due tipi: attive, qualora l’utente possa gestire l’impianto in tutti i suoi aspetti, oppure passive, qualora il sistema esegua determinate azioni in modo automatico e preimpostate dall’utente stesso. Un esempio di interfaccia può essere l’interruttore casalingo, che consente l’accensione di una luce all’interno dell’impianto elettrico, oppure l’accensione della medesima luce attraverso un’applicazione mobile (tablet o spartphone).

L’interazione con le parti della casa (luci, termostati, rilevatori di intrusioni, ecc.) attraverso le interfacce consente di creare una nuova entità: lo scenario. Uno scenario è un insieme di azioni eseguibili contemporaneamente ed attivabili con un unico comando, impartito a seconda dell’interfaccia che si usa. Un esempio di scenario è la possibilità attraverso un unico pulsante di accendere tutte le luci del salone, oppure, in tema di automazione, appena l’utente rientra in casa si accendono le luci se all’esterno è buio, il contrario se vi è ancora luce. Il tema degli scenari è molto importante poichè contribuisce ad agevolare molte delle azioni compiute nella quotidianità, rendendole automatizzate. Altri due elementi importanti sono: il fattore tempo e la gestione remota. Un sistema di temporizzazione consente all’utente di programmare temporalmente azioni automatiche, che non dovranno più essere gestite manualmente. La gestione remota consente l’utilizzo delle funzioni domotiche attraverso delle interfacce che operano a distanza, come la gestione di azioni attraverso SMS o una apposita applicazione che utilizza la connessione internet.

Un sistema domotizzato è composto principalmente da tre elementi funzionali: un dispositivo detto intelligenza, le interfacce e le comunicazioni. Il dispositivo d’intelligenza è la componente che crea e gestisce le relazioni tra i dispositivi e le interfacce: monitora costantemente i vari dispositivi, rendendoli disponibili per la fruizione delle azioni all’utente; solitamente è identificato da un server e può essere associato ad una rete di elementi che comunicano tra di loro.
Le interfacce fanno parte di quell’insieme di funzionalità che l’utente può utilizzare nell’impianto domotizzato. In pratica forniscono gli elementi di interazione necessari a poter compiere delle azioni all’interno dell’ambiente domotico. Le comunicazioni permettono agli elementi di intelligenza di dialogare tra loro o con i vari dispositivi dell’impianto. La maggior parte delle volte sono implementati in modo da avere una bassa complessità che ne consente le operazioni primarie e basilari, come ad esempio l’accensione o lo spegnimento di una luce (si può pensare come uno stato 0/1). Attraverso degli standard si possono implementare delle comunicazioni di più alto livello, come la termoregolazione dell’ambiente o la gestione degli scenari.

Oltre agli standard di comunicazione, vengono utilizzati dei dispositivi chiamati gateway o residential gateway, similari a dei router avanzati, che permettono la comunicazione tra il sistema intelligente e l’esterno della casa. Questi sistemi svolgono il compito che hanno dei router avanzati, ovvero connettere tutto il sistema casalingo al mondo esterno.

Funzionamento e vantaggi di un impianto domotizzato

Descritti gli elementi funzionali, passiamo ora a descrivere come questi debbano soddisfare delle caratteristiche di funzionamento e quali vantaggi o svantaggi portano rispetto ad un impianto tradizionale.

Le caratteristiche di funzionamento di un impianto domotizzato fanno parte delle funzionalità intrinseche di un tradizionale impianto casalingo:

1. Semplicità: il fatto che un sistema domotico sia rivolto ad un pubblico che ha competenze sia professionali che non professionali, necessita di una componente fondamentale quale la semplicità di utilizzo del medesimo, in modo che le azioni più comuni siano user friendly, naturali ed univoche.
2. Continuità di funzionamento: il sistema deve essere funzionante in modo continuativo, fornendo anche una assistenza adeguata in caso di guasti momentanei o critici.
3. Affidabilità: il sistema deve funzionare anche in caso di guasto. Deve sempre fornire il servizio per cui è stato progettato o almeno con funzionalità ridotte; deve essere in grado di segnalare un mancato funzionamento in modo semplice e immediato, sia all’utente che al servizio di assistenza.
4. Basso costo: un costo ridotto del sistema consente non solo una diffusione ma anche la possibilità di fidelizzazione. Il basso costo è rivolto maggiormente alle periferiche finali (sensori, relays) e nella rete di interconnessione tra queste periferiche.

Da queste caratteristiche di funzionamento scaturiscono dei vantaggi che si tramutano in: risparmio energetico, in cui il sistema automatizzato deve eliminare gli sprechi energetici dei sistemi tradizionali, e automatizzazione delle azioni quotidiane, che semplificano le azioni quotidiane. Le caratteristiche sopracitate mettono in risalto un concetto fondamentale: la casa non diventa “intelligente” perchè dotata di elementi intelligenti ma l’automazione e la strutturazione del sistema rendono l’utilizzo dell’impianto già presente più facile ed intuitivo, introducendo l’elemento di l’automazione.