System inteligentnego domu - jak go instalować i który system wybrać?

Czy wykonując instalacje elektryczne, warto montować systemy inteligentnego domu zwane SMART HOME?

W poniższym artykule odpowiem na pytania:

• Czy warto poszerzać ofertę firmy o montaż systemów inteligentnego domu?
• Jak zacząć? Czyli co trzeba zrobić, aby skutecznie zacząć montować systemy Inteligentnego Domu?

Jest wiele szkoleń, artykułów i poradników na temat inteligentnych domów, ale brakuje rzetelnych informacji skierowanych do firm, które zastanawiają się nad wprowadzeniem do swojej oferty systemów automatyki domowej zwanej Smart Home.

Czy warto montować systemy inteligentnego domu?

Tak, warto, ale bardzo łatwo wpaść w pułapkę i wpakować się w kłopoty spowodowane częstymi awariami systemu albo rozczarowaniem inwestora.

Jak uniknąć awarii systemów Smart-Home?

Każdy system Smart Home (niezależnie od producenta i jakości) składa się z dwóch części: sprzętowej i programowej.

Część sprzętowa inteligentnego domu

Część sprzętowa SMART HOME jest wykonana z nowoczesnych podzespołów elektronicznych, które są czułe na przepięcia. Przepięcie, czyli nagły chwilowy wzrost napięcia powyżej napięcia nominalnego, jest największym zagrożeniem dla nowoczesnej elektroniki. Wielu instalatorów systemów SMART HOME popełnia ten błąd, że ochronę przeciwprzepięciową ogranicza do zamontowania w rozdzielnicy ogranicznika przepięć. To bardzo duży i podstawowy błąd.

Strefowa koncepcja ochrony odgromowej

W dużym uproszczeniu według założeń Strefowej Koncepcji Ochrony Odgromowej wykonanie skutecznej ochrony przeciwprzepięciowej polega na podziale budynku na strefy LPZ. W takim wypadku przepięcie, przechodząc przez granice kolejnych stref, jest coraz bardziej ograniczane do wartości bezpiecznej dla urządzeń zainstalowanych w danej strefie.

Należy pamiętać, że w takiej sytuacji należy zabezpieczyć każdą drogę, jaką przepięcie może wtargnąć do danej strefy LPZ, co oznacza, że każdy przewód lub kabel przechodzący przez granicę danej strefy musi być włączony w system ochrony przeciwprzepięciowej. Tu dochodzimy do sedna zagadnienia. Ochroną przeciwprzepięciową należy objąć przewody systemu alarmowego, sieci internetowej, czujniki temperatury, przewody sygnałowe domofonu lub wideodomofonu i monitoringu. Każdy przewód musi mieć założoną dobrze dobraną i poprawnie zainstalowaną ochronę przeciwprzepięciową.

Dodatkowo kolejne zainstalowane ograniczniki przepięć muszą być ze sobą skoordynowane energetycznie. Koordynacja energetyczna ograniczników przepięć polega na tym, że dany ogranicznik przepuszcza dalej tylko taką wartość przepięcia, z którą poradzi sobie kolejny znajdujący się w układzie ogranicznik przepięć.

Zapoznaj się z uproszczonym schematem doboru ograniczników przepięć od strony zasilania.

Dobór zabezpieczeń przeciwprzepięciowych do teleinformatyki jest trochę trudniejszy i wymaga dobrej znajomości parametrów technicznych danego systemu. Przykładową ofertę ograniczników możesz przejrzeć poniżej:

• Ogranicznik przepięć Typ 1
• Ogranicznik przepięć Typ 1, 2
• Ogranicznik przepięć Typ 2
• Ogranicznik przepięć Typ 3
• Teletechniczne ograniczniki przepięć

Warto wspomnieć, że przepięcia łączeniowe nie są niczym nowym. „Od zawsze” są nierozerwalnie związane z elektrotechniką, tylko jeszcze kilkanaście lat temu, gdy elektronika nie była aż tak zminiaturyzowana, przepięcia nie stanowiły takiego zagrożenia.

Obecnie, wraz z miniaturyzacją elektroniki, znacznie zmniejszyła się odporność nowoczesnych urządzeń na występujące przepięcia w instalacji elektrycznej. Stąd wielu osobom błędnie może się wydawać, że przepięcia to coś nowego. Nie jest to prawdą, po prostu od niedawna zminiaturyzowana elektronika jest praktycznie wszechobecna w naszym życiu.

Nowoczesna elektronika jest czuła nie tylko na przepięcia, ale również na różne zakłócenia, które mogą generować się w kablach i przewodach teletechnicznych. W związku z tym należy zwrócić szczególną uwagę na właściwe oddalenie przewodów teletechnicznych (głośnikowych, skrętek komputerowych, czujników alarmowych, monitoringu, anten) od przewodów zasilających.

Porządek i separacja oprzewodowania powinny obejmować nie tylko samo rozprowadzenie oprzewodowania po budynku, ale również zadbanie o rozdzielnicę. Cóż z tego, że w całym budynku zachowamy odpowiednie odstępy, skoro w rozdzielnicy zrobimy taką plątaninę, że zakłócenia i przepięcia elektryczne będą się swobodnie indukowały w dowolnych żyłach.

Wydzielenie obwodów gniazd i oświetlenia

Co prawda nie będę w tym artykule rozwijał tego wątku (nie jest związany z bezpieczeństwem urządzeń Smart Home), ale warto wydzielić odpowiednio dużo obwodów gniazd i oświetlenia. Doprowadzić do sytuacji, w której zwarcie lub przeciążenie (w przypadku zwarcia jest spora losowość) wyłączy tylko wybrany obwód, zamiast wyłączać połowę budynku.

Wyłączniki różnicowoprądowe

Podobnie w kwestii wyłączników różnicowoprądowych. Warto wydzielić ich odpowiednią liczbę i jako standard stosować typ wyzwalania A (typu AC nie powinno się już stosować), dodatkowo w tych obwodach, do których podłączamy np. pralkę automatyczną, zmywarkę, klimatyzację, pojawia się duże prawdopodobieństwo, że producent do sterowania silnikiem zastosował przemiennik częstotliwości. W takim wypadku obwody elektryczne te należałoby zabezpieczyć wyłącznikiem różnicowoprądowym o typie wyzwalania B lub F (w każdym przypadku dobór należy uzgodnić z projektantem).

W niektórych przypadkach na wypadek awarii zasilania warto pomyśleć o rezerwowym zasilaniu niektórych podzespołów systemu inteligentnego domu. Niektórych, ponieważ część osób chce podłączać do systemu smart home sterowanie drzwiami wejściowymi do budynku. W takim wypadku sugeruję element wykonawczy (elektrozaczep, zamek elektroniczny) wraz z automatyką sterującą wyposażyć w podtrzymanie, chociażby za pomocą UPS-a (trzeba przewidzieć, gdzie go zamontować).

Część programowa inteligentnego domu

Tu zadanie dla instalatora smart home jest łatwiejsze. 😊 Ma do wyboru praktycznie trzy rozwiązania:

• systemy o strukturze zamkniętej,
• systemy o strukturze otwartej,
• KNX

Systemy inteligentnego domu o strukturze zamkniętej

Systemy o strukturze zamkniętej są z punktu widzenia instalatora najmniej problematyczne, ale jest ich na rynku coraz mniej. Są to systemy, których NIE DA SIĘ w prosty sposób zintegrować z żadnym innym systemem. Takie rozwiązanie daje złudne bezpieczeństwo, że skoro za oprogramowanie inteligentnego domu odpowiada tan sam producent, który stworzył urządzenia, to wszystko powinno działać bardzo dobrze.

Słowo klucz – POWINNO – nie oznacza: musi. Co więcej, wybierając taki system, jesteśmy skazani na funkcjonalności, które przewidział ten konkretny producent. Jeśli producent zakończy produkcję swoich urządzeń, mamy system, do którego nie jesteśmy w stanie nic nowego podłączyć, a co więcej, po czasie może okazać się, że uszkodzonego elementu nie możemy już niczym zastąpić. ☹ Życie pokazało, że takie ograniczenia nie są akceptowane przez użytkowników, którzy wybierają inne otwarte systemy o większych możliwościach.

Systemy inteligentnego domu o strukturze otwartej

Systemy o strukturze otwartej są coraz częściej wprowadzane na rynek. Producenci zaczęli również „otwierać” systemy zamknięte, dzięki czemu z użyciem platform integracyjnych, np.: Google Home; Alexa Home Assistant, HomeHabit, można ze sobą połączyć urządzenia wielu różnych producentów. Dodatkowo logiki, sceny i inną wirtualną automatykę można zamieścić w takim zewnętrznym oprogramowaniu do inteligentnego domu, dzięki czemu system potrafi osiągnąć dużo większe możliwości niż wtedy, gdy korzysta się z oryginalnego oprogramowania, jakie udostępnia producent elektroniki.

KNX

KNX wydzieliłem jako osobną pozycję, ponieważ jest to system otwarty, wspierający wielu różnych producentów, ale wymaga od instalatora ukończenia specjalistycznych szkoleń i zakupu specjalistycznego oprogramowania. Można więc powiedzieć, że jest „społeczność KNX” i żaden producent ani instalator bez uzyskania stosowanych dokumentów (co wiąże się ze sporymi opłatami) nie uzyska dostępu. Z punktu widzenia instalatora KNX zapewnia mu bezpieczeństwo. Organizacja KNX czuwa, aby wszystkie współpracujące ze sobą urządzenia działały według ściśle określonego standardu, przez co z instalatora zostaje zdjęta odpowiedzialność, gdy urządzenia się ze sobą nie dogadają, a także zapewnia instalatorowi ustawienie różnych poziomów dostępu.

Dzięki temu instalator inteligentnego domu może mieć rolę administratora systemu, gdy tymczasem użytkownik jedynie ograniczone uprawnienia. To zapewnia instalatorowi (zwanemu integratorem) „dożywotni” serwis oraz to, że użytkownik nie namiesza w ustawieniach.

Aktualizacje oprogramowania do inteligentnego domu

W systemach otwartych klient ma możliwość dotarcia do ustawień i może rozprogramować dom. Niestety w tych systemach niezwykle rzadko jest możliwość zrobienia kopii bezpieczeństwa, więc trzeba się liczyć z tym, że programowanie może będzie trzeba zacząć od początku. ☹

Dodatkowo warto uwzględnić również możliwość rozjechania się aktualizacji oprogramowania smart home. Chodzi mi o sytuację, w której w domu mamy zainstalowane urządzenia do inteligentnego domu producenta X oraz urządzenia producenta Y, a to wszystko jest spięte przez np. Home Assistant. Wszystko działało dobrze i przestało. Co się stało?

Ustalenie przyczyny usterki może okazać się bardzo problematyczne, a szybkie jej usunięcie wręcz niemożliwe.

Znam przypadki, w których jeden z producentów oprogramowania systemu smart home (X, Y, Home Assistant) wydał aktualizację, która poprawiła jedne błędy, ale wprowadziła inne. W takim przypadku jesteśmy skazani na czekanie, aż wyjdzie aktualizacja oprogramowania inteligentnego domu, która poprawi aktualnie występujący błąd.

Dodatkowo dość niebezpieczną pokusą (patrząc od strony instalatora) jest opieranie systemu Smart Home na rozwiązaniach hobbystycznych, np. Raspberry Pi. Nie kwestionuję jakości i możliwości tych rozwiązań, ale pytam o ich zgodność z Polskimi Normami, o odpowiednie certyfikaty lub spełnienie wytycznych zawartych w polisach ubezpieczycieli.

Smart Home – podsumowanie

Decydując się na rozwiązania Smart Home, pamiętaj, aby wykonać porządną instalację elektryczną. Zadbać o właściwy dobór zabezpieczeń i szczególnie uwzględnić ochronę przeciwprzepięciową.

Wracając do samych urządzeń Smart Home – sprawdź, jak często producent wprowadza na rynek nowe produkty? Dzięki temu będziesz wiedział, czy jest to system, który dynamicznie się rozwija, czy system, którego rozwój już dawno się zakończył, a teraz jest tylko podtrzymywany?

Sprawdź, czy i jak często producent wydaje aktualizację oprogramowania smart home w swoich sterownikach? Znam systemy, w których nie ma możliwości zaktualizowania oprogramowania do inteligentnego domu.

Zobacz, czy producent zapewnia wsparcie techniczne w języku polskim. Wbrew pozorom to dość ważne, ponieważ z mojego doświadczenia wynika, że są przypadki, w których trzeba zadziałać niestandardowo, i możliwość prowadzenia swobodnej rozmowy, a nawet wizyta doradcy technicznego producenta (nie mylić z przedstawicielem handlowym) są rozwiązaniem, które ciężko przecenić.

Jakie rozwiązania Smart Home doradzić klientowi?

Od czego zacząć? Trochę postraszyłem, a teraz podpowiem, jak sobie z tym Smart Home można poradzić. W większości przypadków budujący się klient jest przerażony kosztami budowy. To go przerasta. Pieniądze z kredytu się kończą, każdy fachowiec mówi, że można zrobić lepiej, a klient już po prostu chce się wprowadzić. Ściany stoją, dach położony, myśli o wykończeniu, a tu elektryk zaczyna swoje wywody… Inwestor może i by chciał, ale rozumie jedno: daj kasę, daj więcej pieniędzy. Tylko skąd ten inwestor ma te pieniądze wziąć.

Nie ma co robić na siłę. Odry kijem nie zawrócisz, ale dobrze doradzić klientowi możesz.

Proponuję rozmowę z klientem i wykonanie porządnej instalacji elektrycznej (łączenia w puszkach pod łącznikami lub gniazdami, w każdej puszce L, N, PE). Dobre zabezpieczenia, dobrze podzielone na obwody, porządna rozdzielnica z odpowiednim zapasem. Zaraz, zaraz miałem pisać o instalacji inteligentnego domu, a piszę o dobrej (drogiej) tradycyjnej instalacji?

Tak, piszę Ci, jak dojść do Smart Home 😊.

Zaproponuj klientowi założenie do wszystkich łączników światła puszek kieszeniowych.

Dzięki nim w przyszłości bez problemu będziesz mógł wymienić tradycyjne łączniki na przyciski typu „dzwonek” (są podwójne i potrójne dzwonkowe). Zadbaj też, aby przewody zostały do puszki wprowadzone w taki sposób, abyś w przyszłości mógł do tych puszek dołożyć elektronikę sterującą.

Jeśli jest ogrzewanie podłogowe z rozdzielaczami, doprowadź do nich zasilanie 230 V. Dodatkowo koło każdego grzejnika (od strony zaworu) zrób puszkę i doprowadź do niej zasilanie. W przyszłości będziesz mógł zamontować klientowi dowolne rozwiązanie do sterowania ogrzewaniem.

Do każdego pomieszczenia doprowadź skrętkę komputerową. Dobrze, aby w kilku pomieszczeniach przewidzieć na suficie montaż Access Point, które zapewnią dobry zasięg sieci Wi-Fi.

Ustal z klientem, w którym miejscu w przyszłości chciałby na ścianie mieć zamontowany tablet (do sterowania budynkiem). Najczęściej takie rozwiązania montuje się w salonie lub w przedpokojach.

Spytaj o monitoring. Zadbaj, aby wszystkie elementy, czyli centrala monitoringu, centrala alarmowa, rozdzielnica elektryczna, wzmacniacze antenowe, domowy router, były ze sobą połączone skrętką komputerową w systemie gwiazdy. Dzięki temu w przyszłości będziesz mógł dokonywać różnych integracji.

To tyle.

Więc trochę skrętki i droższych puszek. Koszt chyba niewielki w porównaniu do przyszłych możliwości rozbudowy. Jeśli mimo wszystko widzisz, że klient by chciał, ale nie ma pieniędzy, zawsze możesz z nim porozmawiać i zapytać, czy może podjazd wyłożyć kostką np. za rok, a pieniądze przeznaczone na kostkę częściowo zainwestować w dobrą instalację elektryczną? Ten sposób często się sprawdza i klient jest zadowolony, że podpowiedziało mu się dobre rozwiązanie. W sumie nic nie traci 😊

Inteligentna instalacja elektryczna dla każdego

Coś w tym jest, jeśli klient wie, że jego dom przystosowany jest pod inteligentną instalację, ale nie ma jej założonej. Spłaca kredyt, więc nie ma również kasy na nowe inwestycje. I tu jest problem, chciałby, a nie ma za co ☹

I na to mam rozwiązanie. Nie każdy system musi kosztować majątek. Owszem, są systemy, które wymagają zakupu centralki i kilku urządzeń (koszt najczęściej około 2 000 zł), ale są również systemy do inteligentnego domu o strukturze rozproszonej (bez jednostki centralnej), w których wystarczy kupić jeden element (koszt 80-250 zł), aby móc sterować oświetleniem ze smartfona, głosowo albo lokalnie z przycisku. Każdy kolejny dołożony do systemu inteligentnego domu element zwiększa tylko jego możliwości. Przykładem takiego systemu smart home jest Blebox oraz Simon 54 GO.

Uważam więc, że dość dobrym rozwiązaniem jest zamontowanie klientowi systemu automatyki opartej np. na radiowej komunikacji Wi-Fi, a następnie zaprogramowanie całego systemu domu inteligentnego i nauczenie klienta, jak samemu dokonywać zmiany.

Pozornie instalator sam zabiera sobie chleb, ale w praktyce klient, który sam umie „bawić się” swoimi urządzeniami smart home, zdecydowanie rzadziej będzie wzywał instalatora na poprawki. Poza tym sam robił aktualizacje, więc sam zepsuł i dużo chętniej płaci za naprawę.

Mimo iż uważam przewodowe systemy inteligentnego domu za niezawodne w komunikacji, u siebie w domu zamontowałem właśnie Blebox i Simon 54 GO, czyli bezprzewodowy system inteligentnego domu (komunikujący się po Wi-Fi) z aplikacją producenta wBox (do sterowania używam właśnie oryginalnej aplikacji), ale na tablecie sterowanie moim domem mam za pomocą HomeHabit.

Dlaczego?

Odpowiedź jest prosta. Zbyt często dokonuje się zmian. Tu się przestawi szafę (i łącznik powinien iść w inne miejsce), tu zmiana biurka (i znów łącznik należałoby przenieść). Tam fajnie, jakby można było sterować gniazdkiem, bo wpięta jest choinka (tylko że to gniazdko wpięte jest w obwód z kilkoma innymi) i w takich sytuacjach bezprzewodowe systemy Smart Home ujawniają swoją przewagę.

Jeśli artykuł Ci się spodobał, w komentarzu zostaw informacje, o czym powinien być kolejny artykuł.